载重汽车的起重后板设计文献综述

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载重汽车的起重后板设计文献综述

指导老师：何朝明

2014年3月

第1章问题的提出

1.1问题提出背景

在假期看一个电视节目《升级到家》（见图1.1-1栏板起重运输车），发现他们的送货车后板可以充当起重作用，这样装卸时既省时又省力，这种车叫做栏板起重运输车。在汽车的装卸作业中，常常需要将货物由地面装到车厢上或将车厢上的货物卸到地面上。对有叉车的作业场合这是不成问题的，但如果没有叉车，则装卸比较费力费时。设计一个起重尾板作为起重平台，可以高效的达到作业要求。车辆配置起重尾板后，货物的装卸效率可以得到很大的提高，且劳动强度小，能很好地发挥车辆的经济效能。

图1.1-1栏板起重运输车

栏板起重运输汽车是在普通载货汽车基础上发展起来的。载货汽车最初都是完全人力化装运，即完全靠人的肩扛手抬，费事费力、劳动效率低下、危险性高、工作人员劳动强度大 ,即使如此，但对于较少货运量来说也是能够承受的。近年来，随着我国国民经济持续、快速、健康的发展，物流量成倍的增长，再加上各类型公路的建设速度加快，公路货运发展得到迅猛的增长，专业运输单位和个体运输经营者如雨后春笋般地多了起来。很多公司都有了自己的运输车队，仅靠手工作业，不能充分发挥车辆的效能以提高企业效率。同时由于汽车运输量成倍增长，货物的装卸量和频率也随之加大。对于大吨位的厢式载货汽车而言，由于车厢地板离地较高，且货物质量较大，装卸困难，特别是在单人操作时，货物装卸很不方便，工作效率很低。可见，实现货车装运的机械化是势在必行的，为此需设计一种可实现自起重装卸功能的专用载货汽车——侧栏板起重运输汽车，

仅利用一套侧栏板起重装置就可以实现货物的机械化装运，从而大幅度能提高运输和装卸效率，减轻人的工作强度。

1.2行业国内外现状

起重尾板在欧美发达国家、香港特区等地区的货运车辆的装配率已达70%以上，在国内，虽然装配起重尾板的货运车辆在各个领域都有，但所占比例仍然很小。因此，起重尾板在国内具有很好的发展前景。起重尾板在欧美发达国家、香港特区等地区的货运车辆的装配率已达70%以上，在国内，虽然装配起重尾板的货运车辆在各个领域都有，但所占比例仍然很小。因此，起重尾板在国内具有很好的发展前景。

图1.2-1 栏板起重车进出口地区

栏板起重装置在国内的发展只是近二十几年的事情。1985年原邮电部从日本进口了一批装有栏板起重装置的厢式车。国内生产栏板起重装置的企业包括明水邮电通信设备厂等至少有5 家, 产品结构型式有单缸、四缸、五缸及20世纪90年代初的美国技术及最新型的五缸技术。尽管在产品结构形式上, 国际上的四代产品均在国内都有生产, 但就其发展而言, 仍处于起步阶段。国内市场的扩展, 还需要时间与机遇。从时间上讲可能不会太久, 从品种上讲, 短时期内将仍是以多种型式并存, 但最终可能是单缸产品和五缸产品为主。

栏板起重装置的发展, 在国外大体上可分为四个时期。第一代产品产生于20世纪30 年代末, 其特点主要是单缸举升, 而栏板翻转靠手动, 起升质量为500kg 左右, 栏板(又称载物平台) 触地倾角9°～10°。第二代产品产生于20世纪50年代初的欧洲市场, 在第一代产品的基础上增加了翻转关门油缸。举升与翻转分别由二个独立油缸实现。起升质量在500kg以上, 载物平台触地倾角10°。第三代产品产生于20世纪70年代末的欧洲市场, 增加第五只油缸使升降过程相对平稳与安全。触地倾角一般为8°～10°。第四代产品产生于29世纪90年代初, 其液压系统及功能原理同第三代产品, 只增加了记忆油缸的尺寸, 使记忆动作的范围

图1.2-2 2013年栏板起重运输汽车区域

进一步增大。它不同于第三代产品的关键在于其载物平台增加特殊结构, 由一体改为两体活动联接, 使平台触地后不仅能自动翻转, 而且有一个下沉的动作, 使触地倾角达到6°, 甚至在6°以下。目前该产品在荷兰、南斯拉夫和中国已申请了实用新型发明专利。国内已有定型产品投放市场。从操作性能、安全可靠性等使用效果上, 第四代产品将逐渐取代了第二、三代产品。而第一代产品,由于其结构简单, 重量轻, 虽然技术含量低, 但具有便于维修等优点在发展中国家将仍有一定的市场。

1.3侧栏板起重运输的发展方向与前景

传统的栏板起重车大多数只是局限于尾板起重，使得栏板起重车的应用范围不够广泛，环保意识的增强，对起重车的要求也越来越高。现代车辆的装备技术必需与生态型、现代化国际大都市发展相适应，具有国际先进、技术创新的装备特征,必需从满足单一的普通作业需求，向满足文明作业、环境保护、质量监管、城市容貌等作业和管理需求方向发展。这些特征如下。

（1）集成化：即从一般的机械化向装备技术集成方向发展，这是集成化的技术基础；从单一功能的设备向装备系统集成方向发展，这是集成化的形态体现。

（2）环保化：现代化城市的起重车辆，将从只满足基本作业功能需求向满足环保作业功能需求的方向发展。通过技术创新、产品改进、功能完善，提高产品在控制污水、扬尘、噪声、废气等污染方面的性能。

（3）人性化：车辆的人性化是体现现代文明社会以人为本的理念，分别反映在操作人员工作环境和作业过程中对周围环境和人们的影响二个方面。

图1.3-1 栏板起重车市场发展及预测

第2章设计要求与设计数据

2.1设计要求与设计数据

汽车车厢的参数如图所示，有如下设计要求：

1. 后板起升过程中保持水平平动。

2. 后板在完成起升任务后可与车厢自动合拢。

3. 起升、合拢所用动力部件采用伸缩油缸，油缸应安装在车厢下面，

且在后板与车厢合拢后，两只油缸的活塞杆应缩进油缸体内以防止在行车过程中飞石等碰伤活塞杆。

4. 最大起重量分别为0.3T、0.4T、0.5T。

5. 起升机构、合拢机构的最小传动角γmin≥40°。

图2.1-1 设计要求图

第3章机构选型设计

尾板机构的设计可采用功能分解选择法，即将起升和合拢分解为平动与摆动两个功能，然后在现有各种机构中选择能实现平动与摆动的机构。考虑到动力组件为伸缩式油缸，那么主动构件可以采用图3-1和3-2所示的导杆与摆杆。

图3-1导杆机构图3-2摆杆机构以图3-1、图3-2所示的导杆和摆杆作主动件，选择机构转换成平动和摆动。下列几种机构可以实现平动：