t式举升机构
方案论证开题报告)
方案论证随着国内基础设施建设需求不断增加，自卸车产量近年来一直保持较高产销量，在专用车综合产量中保持第一位置。
原于固定资产投资强劲增长，自卸汽车继续快速增长，销量超过载货汽车上升到第一位，巨大的投资规模奠定了自卸车市场需求基础。
一、底盘的选型目前．改装专用汽车选用的底盘主要是二类或三类汽车底盘，也有为某些专用汽车设计的专用底盘。
汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决定。
在专用汽车底盘或总成选型方面，一般应满足下述要求：(1)适用性对货运车用的总成应适应货运要求，保证货运安全无损；对乘用车用的总成应适于乘客的需要．达到乘座安全舒适；对各种专用改装车的总成应适于专用汽车特殊功能的要求，并以此为主要目标进行改装选型设计，例如各种取力器的输出接口等。
(2) 可靠性所选用的各总成工作应可靠，出现故障的几率少，零部件要有足够的强度和寿命，且同一车型各总成零部件的寿命应趋于均衡。
(3) 先进性所选用的底盘或总成．应使整车在动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平。
而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。
(4) 方便性所选用的各总成要便于安装、检查、保养和维修。
处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。
在选用专用汽车底盘时，除了上述因素外，还有以下两个很重要的方面：一是汽车底盘价格，它是专用汽车购置成本小很大约部分，一定要考虑到用户可以接受。
这也涉及到专用汽车产品能否很快地占有市场、企业能否增加效益等问题。
二是汽车底盘供货要有来源，要同生产汽车底盘的主机厂有明确的协议或合同，无论汽车底盘滞销或紧俏，一定要按时将底盘供货。
综合考虑以上因素，本设计选用中国重汽豪泺牌ZZ3257N3647B自卸车底盘。
二、自卸车几种举升方式优缺点分析及选择1.三角臂放大举升机构长度4.4〜6米。
自卸汽车几种举升方式的对比分析
ｆ、由于以前国内的生产加工工艺落后，这种液压缸容易出现漏 油、不密封等现象。近几年，国内的生产加ｔ设备和工艺基本上实现了 与国际同步．所以现在这种多级缸的技术是很成熟的，国产液压油缸 也逐渐成为一螋用户的首选。
３１运输货物类型前举升自卸车尤其适用于公路重载下的运输， 特别适合运输矿砂．煤及相关的一些散易卸的货物。
2.学位论文 马锐 自卸汽车举升机构的设计 2007
自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位。因此，举升机构是自卸
汽车的重要工作系统之一，其设计质量直接影响自卸汽车的使用性能。
本论文首先综述了自卸汽车的研究现状，对自卸汽车举升机构以及其液压
系统进行了说明，对影响举升机构性能的主要参数进行分析。同时根据研究需要对机械系统动力学仿真分析软件ADAMS进行了简要的阐述，并对举升机构
设计、参数化设计和二次开发以及其在ADAMS软件中的应用进行了详细的介绍。
本论文以SGA3723自卸汽车为研究对象，对该车举升机构以及其液
压系统的计算进行了详细的说明。采用ADAMS软件，建立了对举升机构的关键参数进行参
１）结构组成前举升自卸汽车主要是由二类底盘、上装副车架、 车厢及多级油缸等组成，结构非常简单。
２）结构性能优点 ａ、整车重心低．行车稳定性好，只要后挡不干涉．副车架纵梁可以 做得很低，最小可以与载货车相同。其结构简单、车厢底板与主车架上 平面的闭合高度可以很小，整车稳定性好，液压系统压力较小。 ｂ、在机构式自卸汽车设计中经常会发生机构与底盘横粱干涉．从 而需对底盘横梁改制。很麻烦。而前举升方式则不必考虑上装与底盘 干涉的『玎ｊ题，因而设计者不必再费劲地做很多的校核图了。大大地提 高了产品的开发速度。 ｃ、现在的用户对车厢的要求越来越大，自卸车的轴距也较原来大， 传统的机构式举升无法将较长车厢举升到能卸货的角度．除非将副车 架纵梁和车厢底盘纵梁的高度做得很大，才能布置卜．加人加强的机 构。但这样整车的重心必然提高了，重心越高，行车尤其是在调整或转 弯时很不稳定，存在安全隐患。 ｄ、传统的Ｔ式机构一般应用在载重８ｔ或以下的自卸汽车中．Ｆ式 机构应用在１５ｔ左右的自卸汽车中。这种机构的自卸汽车在超载时由 于液压系统的压力过大．经常发生烧油泵、密封件损坏和根本不举升 等问题，而前举升自卸汽车不需将油缸的推力放大到举升架和拉杆上 便可以将车厢举升起来。因而前举升的油压特性非常好。液压元件不 会因压力过高而损坏．液压系统的使用寿命更长。液压系统的故障比 很低。 ｅ、结构简单，安装维护较方便。机构式举升由三角架、拉杆、举升 油缸及其安装联接的座和轴组成．结构非常复杂。前举升是一种用多 级油缸直推车厢前部从而达到卸货的一种方式只有油缸而无其它零 部件。这种结构非常简单，制造成本低，工艺性好。
成都王牌倒推柱塞式前顶液压缸举升机构获国家专利
比． Ｖ Ｅ Ａ发动机系统的重量最 多可减轻 ９ ０ห้องสมุดไป่ตู้ ｋ ｇ ． 同
时燃油 经济 性可最 多提 高 ３ ５ ％。
Ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ）沃尔沃发动机集群 已经完成主要研 发 工作 ， 已进 入 实质 产 品设计 、 生产设 施 升级 的运
营 阶段 。 Ｓ Ｐ Ａ和 Ｖ Ｅ Ａ 的核心是 “ 可 扩展模 块 化” 设
数 字化“ 车联 网” 服务。
首先， 在全球排放法规 日 趋严格。在未来 ４ ～ ５ 年 中。 汽车厂商将积极调整产 品线， 开发低碳环保 的发动机。沃尔沃的 Ｓ Ｐ Ａ和 Ｖ Ｅ Ａ 为电池发动机 提供更多扩展空间。这也是沃尔沃发动机 电气化
战略的一部分。Ｖ Ｅ Ａ沃尔沃发动机集群 同样是可 扩展模 块 化设 计 的产 物 ，其 中包 括 沃 尔沃新 一代
带来 极大 困难 的 问题 。
运输车一登场， 便 引起参观者极大兴趣。 该 智 能天 然 气运 输 车 通 过 车 内植入 的十余 个 传感器 。 就像装 了一双“ 千里眼” ， 远在千里之外的 天 然气运 输 车和 车载 气体 的所 有情 况 ．便会 通 过 屏幕实时传 回到后 台监控 中心工作人员面前 ， 实
品。 据 悉 ， 基于 Ｓ Ｐ Ａ平 台架构 生产 的首 个 车 型全 新一代 沃 尔沃 Ｘ Ｃ ９ ０将 于 ２ ０ １ ４年年 底投放 市场 。
计生产。在经历了同底盘、 平 台化生产后 ， 现代汽 车业发展的趋势 已经非常明显， 那就是沃尔沃、 大 众、 宝马等欧洲厂商积极推进 的“ 模块化” 战略。 沃尔沃 的 Ｓ Ｐ Ａ可扩展模块 平 台兼顾 了未来 汽车设计生产的多个层面，包括新产 品更为 出色 的节 能环保 、 驾驶 性 能和 电气化 技术 ， 满足 日益 的 新兴 市场 而进 行柔 性 生产 的需 要 ． 以及 全方 位 的
自卸车产品的使用与维修----中国重汽
自卸车产品的使用与维修说明中国重汽（香港）有限公司商用车销售部二零零七年十二月自卸车产品的使用与维修u一、自卸车的基本知识。
u二、自卸车液压系统的使用注意事项。
u三、自卸车常见故障排除及诊断。
一、自卸车的基本知识1、自卸汽车的定义：自卸车（俗称翻斗车），是能够将车厢举升倾斜一定角度进行卸货，并靠自身质量使车厢自行回位的汽车。
自卸车具有高度机动性和卸货机械化的优势，工作效率能够大大提高。
自卸车适合中短途运输，对于中长途运输，自卸车的运输成本高于载货汽车。
（结构受限，自重较大等原因）自卸车的基本知识2、自卸车的结构类型：自卸车主要由底盘系统和上装系统两部分组成。
上装系统有液压倾卸机构、车厢、副车架及其附件构成。
其中液压倾卸机构和车厢结构各个改装厂家不尽相同，以下按车厢和举升机构的型式两个方面分别说明自卸车的结构类型。
（1）按照车厢型式车厢结构型式按用途不同大概可分为：普通矩形车厢和矿用铲斗车厢（如下图）。
自卸车的基本知识自卸车的基本知识普通矩形车厢用于散装货物运输。
其后板装有自动开合机构，保证货物顺利卸出。
普通矩形车厢板厚为：前板4~6，边板4~8，后板5~8，底板6~12。
矿用铲斗车厢则适用于大石块等粒度较大货物的运输。
考虑到货物的冲击和碰幢，矿用铲斗车厢的设计形状较复杂，用料较普通矩形车厢要厚。
车厢的常用材料有Q235A ，Q345A 和16Mn 。
选择16Mn 材料要比普通车用钢板材料强度好，但成本高。
根据运输的货物不同适当增加局部的厚度，以满足要求。
自卸车的基本知识546粮食、化肥铁矿粉专用运输车8810铁矿粉548粘土运煤专用车箱446煤炭选择铲斗车厢8812大块（矿）石选择铲斗车厢6610建筑垃圾548土石方后板边板底板其他选用车厢厚度(mm)货物推荐的车厢厢板厚度自卸车的基本知识（2）按照举升机构型式举升机构是自卸车的核心部分。
目前国内常见的举升机构的型式有：三角架放大（腹式）举升机构、双缸举升机构、前顶举升机构和双面侧翻举升机构等。
基于MATLAB的货车举升机构运动分析及优化
传统设计方法是根据经验设计出一种满足要求的方案 。往往不是 最优方案 ，需要 多次的试探和改进。人们在做一切工作 时，总希望所 选用 的方案是在一切可能的方案 中是最好 的，这就是一个最优化的问 题 。最优化技术就是研究和解决最优化问题 的一 门学科 。它研究和解 决如何在一切可能的方案中寻找 出最优的一种方案。也就是说 ，最优 化技术研究解决两大类 问题： 如何将现实 中的问题转化为数学模 型； 选 用何种方法尽快地求 出数学模 型的最优解。对于一个优 化问题首先要 做的工作是把这一 问题用数学形式表达出来 ，也就是将其转化为数学 模型。最优化问题的数学模型有三要素： 设计变量 、 设计约束和 目 标函 数 ，只有三要素齐备才一能准确的描述数学模型。
２ 国 内自卸货车优化的意义
４ 举升简化机构的运 动参数分析
４ ． １ 机 构运动 分析 的任务 、目的和方 法
我国在机械设计中采用最优化技术 的历史很短 ， 但其发展速度却 是 十分惊人的。无论在机构综合 、通用零部件设计 ，还是各种专业机 械的设计都有最优化技术应用的成果 。张宝生等编著的 《 汽车优化设 计理论与方法 》 对 汽车主要总成 和主要参数的优化设计进行 了较为系 统的介绍 。白卸货 车举升机构的优化设计正从研究 、 机构尺寸及原动件运动规律的情况 下 ，确定机构 中其他构件上某些点 的轨迹 ， 位移 ，速度及加速度和构 件的角位移 、 角速度及角加速度。 机构运动分析 的方法很多，主要有图解法和解析法。当需要直观 简捷地了解机构的某个或某几个位置 的运动特 陛时，采用图解法 比较 方便 ，而且精度也能满足实际问题的要求 。而当需要精确地知道或要 了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时 ， 采用解析法并借助计 算机 ，不仅可获得很高 的计算精度及一系列位 置的分析结果，并能绘 出机构相应 的运动线图，同时还可把机构分析和机构综合问题联系起 来 ，以便于机构的优化设计 。
自卸车说明书
用、保养、维修应注意的事项等等。由于产品不断改进，您实际接收到的
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目录
1. 主要车型技术参数 2. 产品结构及各大总成介绍
2.1 举升机构 2.1.1 F 式举升机构 2.1.2 T 式举升机构 2.1.3 前顶式举升机构
2.2 车厢 2.3 副车架 2.4 开启系统 2.5 车厢安全撑杆 2.6 车厢安全绳索及刚性限位 2.7 备胎架 2.8 动力输出、执行及控制
PREFACE 前 言
尊敬！
请您在使用汽车前仔细阅读本说明书，以便您尽快熟悉车辆。只要严
格按照说明书的要求使用车辆，它将为您获得良好的经济效益，成为您最
值得信赖的伙伴！
我公司是陕汽集团下属专业配套专用车生产的子公司，所生产的系列
自卸车，选用陕汽斯太尔、F2000 及德御等精品底盘，它们是在吸收国外优
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室后的副车架前端，通过手动油泵向摆动油缸供油。其使用方法如下： 备轮安装：将转换手柄置“↑”位置，将备轮立起，使备轮上螺栓孔 与三角固定盘上的孔对正，将备轮 装好并拧紧固定螺母。操纵手动油 泵使备胎上升。当上升到位并落到 支撑架上后拧紧紧固螺栓。切记将 转换手柄置中间位。 备轮卸下：将转换手柄置“↓” 位置，与上述过程相反进行即可； 注意：无论选用何种备轮架， 为了您的安全着想，进行举升或下
降作业时，轮胎下方严禁站人！ 2.7 副车架
自卸车说明
额定装载质量是自卸汽车的基本使用性能参数之一。目前，中、长距离公路运输趋向使用重型自卸汽车，以便提高运输效率、降低运输成本，额定装载质量一般为9~19t；而承担市区或市郊短途运输的自卸汽车额定装载质量为4.5~9t。同时，还应考虑到厂家的额定装载质量的合理分级，以利于产品系列化，部件通用化和零件标准化。此外，额定装载质量还必须与选用的二类货车底盘允许的最大总质量相适应。
后倾式车厢广泛用于轻、中和重型自卸汽车。它的左右侧栏板固定，后栏板左右两端上部与侧栏板铰接，后栏板借此即可开启或关闭。
侧倾式及三面倾卸式车厢栏板与底板为直角，如图4-3所示。其栏板开启、关闭的铰接轴为上置式，开启时，栏板呈自由悬垂状，多用于有侧倾要求的中型自卸汽车。
直推式举升机构利用液压油缸直接举升车厢倾卸。该机构布置简单、结构紧凑、举升效率高。但由于液压油缸工作行程长，故一般要求采用单作用的2级或3级伸缩式套筒油缸。
按油缸布置位置不同，直推式举升机构可分为前置和后置（也称中置）两种，如图4-5所示。前置式一般采用单缸，后置式既可采用单缸，也可采用并列双缸。在相同举升载荷条件下，前置式需要的举升力较小，举升时车厢横向刚度大，但油缸活塞的工作行程长；后置式的情况则与前置式的相反。
车厢是用于装载和倾卸货物。它一般是由前栏板、左右侧栏板和底板等组成。
图4-2为典型的底板横剖面呈矩形的后倾式车厢结构。为了避免装载时物料下落碰坏驾驶室顶盖，通常车厢前栏板加做向上前方延伸的防护挡板。车厢底板固定在车厢底架之上。车厢的侧栏板、前后栏板外侧面通常布置有加强筋。
自卸汽车总质量是指装备齐全，包括驾驶员，并按规定装满货物的质量。其值可按下式确定。
该系数是一项评价汽车设计、制造水平的综合性指标。因此，新车型设计时，应应力求采用新工艺、新材料、新技术，不断减轻汽车自重，提高汽车性能。
自卸车基础知识
3、自卸汽车的最大举升角
确定自卸汽车车厢的最大举升角的依据是倾卸货 物的安息角。常见货物的安息角如下表
物料 煤 焦炭 铁矿 铜矿 细砂 粗砂 石灰 粘土 水泥
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第四节 自卸车部分标准
5、货卸操纵机构应灵活、准确、可靠。 6、在行驶过程中不允许出现车箱自动举升现象。车箱举升后进行检修作业 时，应有防止车箱自降的保险装置。 7、液压倾卸装置在额定载荷下连续举升（举升到最大举升角的一半）、下 降（不卸载、载荷不移动）3000次倾卸可靠性实验，试验后应达到下列要 求：
名称
石
石
安息 27°~ 50° 40°~ 35°~ 30°~ 50° 40°~ 50° 40°~
角 45°
45° 45° 35°
45°
50°
设计的车厢最大举升角θmax必须大于货物安息角， 15
以保证把车厢内的货物卸净。
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4、自卸汽车的后悬 自卸汽车的后悬是指自卸汽车的最后端到自卸 车最后轴之间的距离。 后悬不宜过长，否则会造成：1）离去角过小
后翻式
侧翻式
三开、五开式
底板翻式
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后翻式
侧翻式
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五开式
底板翻式
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第二节 普通自卸车的结构
§2.1 普通自卸车的结构组成
1——液压倾卸操纵机构 4——拉臂 7——安全支架 10——备胎 13——副车架
2——三角臂 5——车箱 8——储油箱 11——挡泥板 14——防护栏
用平面汇交力系计算自卸车举升力的方法及其在实践中的应用
结构 ， 之优化 ； 使 用代数 方法 和几何方 法 ， 费事 而且误
差也 比较大 ， 平面 汇 交 力系 方法 ， 对来 说 比较 简 用 相 单 、 确和实用 。 精 如 ， 以把 三 角 臂 单 独 取 出来 研 究 ， 角 臂 属 可 三 于 刚性 体 ， 平 面 汇 交 力 系 方 法 ， 知 与 车 厢 铰 接 用 可
做 图的方法解 决此类 问题进 行探讨 。 用作 图的方法 进行 此 类 问题 计算 的基本 依 据 是 平 面汇交力 系的平衡 ； 我们 假设 车厢在举升 的过程 中 是 匀速旋转 的 ， 即它在 任 何一 时 刻 的力 都是 平 衡 的 ，
条直 线 ， 相对 位 置 和 连 结 点 不 能 变 ， 面 汇 交 但 平 及 ， 一问题 就可迎 刃而解 了 。下 面就如何 用计算机 力 系在 “ ” 这 Ｔ 式举 升 机构 中的运 用 简 图见图 １ 。
１２ Ｏ
新
疆
有
色
金
属
第 １ 期
用平 面汇交 力 系计算 自卸 车举 升力 的方 法 及 其 在 实践 中的应 用
杨 风 军
（ 乌鲁木 齐天助工程技 术 咨询 公 司 乌鲁木 齐 ８ ０ ０ ） ３ ０ ０
摘 要 用计算机代替 图板 ， 不仅提高了绘图速度 ， 更重要的是它的准确性 ， 因而只要 掌握了 Ｃ Ｄ， Ａ 就可以准确地计算 自卸车举升力的
问题。
关 键 词 平面汇交力系 的设 计 中， 算举 升力 通 常有 两种 方 点 ， 据 力 平 衡 ， 三 力 可 形 成 封 闭 的 三 角 形 ， 计 根 这 在 法： 一是 用代 数方法 ， 也就是 用公式计 算 ； 种是几何 Ｃ 一 ＡＤ中 ， 各构 件 ， 比例 ， 对 位 置 画 好 ， 按 构 反 按 相 并 方法 ， 也就是通 过 做 图计 算 。前者 由于公 式 繁 多 ， 计 件 的工 作 状 态 画 出实 际 位 置 ， 用 画 出实 际模 样 ， 不 算 步骤复杂 而常被人 们放弃 ， 而后者 也 由于 作图 的误 可 简 画 ， 如三 角 臂 可 画 成 三 角 形 ， 杆 和 油 缸 画 成 拉 差 太大而影 响 了计 算 的 结 果 ， 在 由于计 算 机 的普 现
CAD／CAE在自卸汽车举升机构设计中的应用
校验 干涉能 力较 弱 ，需要 多轮 样机试制 试验 ，时间长 ，费用
高 。 而 目前 国 内 改 装 厂 一 般 都 规 模 不 大 ，资 金 相 对 不 足 ，加 之 产 品 更 新 换 代 加 快 ，不 易做 到 依 靠 大 量 的 样 机 试 验 来 充 分 验 证 设 计 的可 行 性 。
北汽福 田北 京欧曼重型汽车厂技术 中心
北 京 １ １０ ０４０
摘 要 ：在 自卸汽 车 自卸装 置设 计 中，应 用计 算机 辅助设计 （ Ａ Ｃ Ｄ）及辅助 工程 （ Ａ Ｃ Ｅ）技术 ，能非常快捷 、 高效 、准确地把握住设 计全程的三个 关键点 ，即多体 运动分析软件解 决举升机 构布置方案的优化 问题 ，有 限元
以 货 箱 翻 转 中 心 为 原 点 ，货 箱 及 物 料 重 心 坐 标 和 重 量 、
优化 ，数据量庞 大。正 因为如此 ，许 多生产厂 家并没有很好 举升缸 底座和拉 臂座 中心坐 标 、拉臂 长度及三 角臂 孔心距等 地解决此 问题 ，设计上存在 着很 多的不 确定性 。至于结构设 作 为可 变 参 数 ，进 行 上 述 参 数 的 设 定 输 入 ，可 迅 速 完 成 不 同
近几 年 随着Ｃ ／ ＡＥ 术 的应 用 ，可 以较 好地 解 决 自 ＡＤ Ｃ 技 卸装置设计的上述 问题 。 ２ Ａ ＡＭＳ Ｄ 多体 运动分析优化举升机构布置
ＡＤＡ 多 体 运 动 学 分 析 软 件 已 是 国 际 上 普 遍 采 用 的 ＭＳ
图 １Ｔ 举 升机 构 参 数 化 方 案 式
分析解 决零部件 结构强度设 计 问题 ，三 维数模 的建立解决装配及运动分析 中的空 间干涉检查和预警 问题 。结合
自卸车举升机构与副车架的结构分析及优化
自卸车举升机构与副车架的结构分析及优化摘要：自从自卸车出现以来，给人们的生产带来了极大的方便。
自卸车最大的优点就是卸货方便，改变了传统的人工卸货，缩小了各种货物的时间周期，尤其是在工程建设方面，极大的提高了效率。
随着科技的不断发展，人们可是不断地对自卸车的举升系统进行优化，近些年计算机也逐渐运用到了自卸车举升系统的设计与优化。
本文将就自卸车举升机构与副车架的结构及其优化进行简要分析。
关键词：自卸车；举升系统；副车架；优化引言自卸汽车指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆，车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车。
自卸汽车之所以能够将其车厢举升一定的角度，并使其车厢内的货物自动滑落，是因为其将自身的动力传输的液压系统，为液压系统提供动力，并将车厢举起，当货物卸载完成之后，车厢又会自动复位。
由于自卸车在自卸过程中，货物是从车厢内自动滑落，这就需要货物不会因为滑落而损坏，所以自卸车主要运用与工程或者农业生产中。
在实际工作中，其极大的提高了工作效率，为人们带来了极大的方便。
1.自卸车的种类现在对于自卸车的需求越来越大，对其要求也越来越多了，所以自卸车的种类也就越来越多了，按自卸车的用途可将其分为两大类：第一类为重型和超重型自卸车，其装重量都在20t以上，一般不作为公路运输用。
一般运用与工程建设以及一些大型矿山等。
在这些地方，自卸车会与一些大型转载设备或者挖掘设备配套使用，以便装、运、卸生产线，以此来提高效率。
由于这些车的载重量极大，一般只会在工地等一些特定的环境下使用，所以其不受到公路法的限制。
另一类就是普通自卸汽车，其装在量一般都不超过20t，小型的只有几吨的载重量。
在实际生产中它主要承担一些抗摔的松散货物运输。
其主要运用些短途的公路运输，毋庸置疑它会受到公路法的限制。
比如一些小型的工程车和自装卸垃圾汽车等。
此外，为了适应各种各样的工作环境，现在的自卸式货车的卸载方向，也越来越多。
但是由于传统的后倾式比较方便，技术也比较成熟，所以一般的自卸式货车都采用后倾式。
自卸车说明
四、自卸车底盘及上装的选择自卸车主要由液压倾卸机构、车厢、车架及其附件构成。
其中液压倾卸机构和车厢结构各个改装厂家不尽相同，以下按车厢和举升机构的型式两个方面说明自卸车的结构。
1、车厢型式车厢结机构型式按用途不同大概可分为：普通矩形车厢和矿用铲斗车厢（如右图）。
（1）普通矩形车厢用于散装货物运输。
其后板装有自动开合机构，保证货物顺利卸出。
普通矩形车厢板厚为：前板4~6，边板4~8，后板5~8，底板6~12。
比如：陕汽牌自卸车普通矩形车厢标准配置板厚为：底8边4。
（2）矿用铲斗车厢则适用于大石块等粒度较大货物的运输。
考虑到货物的冲击和碰幢，矿用铲斗车厢的设计形状较复杂，用料较厚。
比如：陕汽牌自卸车矿用铲斗车厢标准配置板厚为：底10边6，而且有些车型在底板上焊接一些角钢，以增加车厢的刚度和抗冲击能力。
普通矩形车厢矿用铲斗车厢2、举升机构型式举升机构是自卸车的核心，是判别自卸车优劣的首要指标。
举升机构的型式目前国内常见的有：F式三角架放大举升机构、T式三角架放大举升机构、双缸举升、前顶举升和双面侧翻，如右图所示。
（1）三角架放大举升机构（包括F式和T式）：是目前国内使用最多的一种举升方式，适用载重量8~40吨，车厢长度4.4~6米。
优点为结构成熟、举升平稳、造价低；缺点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较大；F式三角架放大举升机构T式三角架放大举升机构（2）双缸举升：大多用在6X4自卸车上，是在第二桥前方两侧各安装一支多级缸（一般为3~4级），液压缸上支点直接作用在车厢底板上。
双缸举升的优点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较小；缺点是液压系统很难保证两液压缸同步，举生平稳性较差，对车厢底板的整体刚度要求较高；（3）前举升：前顶举升方式结构简单、车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小，整车稳定性好，液压系统压力较小，但前顶多级缸行程较大，造价很高。
（4）双面侧翻：双面侧翻液压缸受力较好，行程较小，可实现双面侧翻；但液压管路较复杂，举生翻车事故发生率较高。
SP3218使用说明书要点
SP3168型自卸汽车使用说明书中国第一汽车集团公司四平专用汽车厂二００二年十月前言SP3168型自卸汽车系采用CA3168P1K2BT1 型自卸汽车底盘，加装付车架、车箱及举升装置改制而成。
该车货箱为全金属型后倾卸式铲形车箱。
举升机构采用T式(油缸前推连杆组合式)机构，油压特性好，车箱所受举升力小，提高了车箱承载能力。
该车主要用于建筑工地，运输部门，以及其它厂矿企业，用以运输砂石、煤炭等散装物料。
若与装载机械配套使用，则经济效益更佳。
为了充分发挥出该车的性能，确保其具有较长的使用寿命，操作者在使用时必须使自卸车处于良好的工作状态。
为了做到这一点，操作者应在使用前仔细阅读《CA3168P1K2BT1 型底盘使用说明书》及本产品说明书，遵照有关规定进行操作。
目录一、SP3168型自卸汽车外形简图二、自卸汽车的主要技术参数三、自卸汽车的结构性能简述四、控制系统操作规程五、控制系统的主要故障及其原因六、自卸汽车使用中的注意事项七、控制系统及倾卸机构的检修八、随车工具、备件、附件及技术文件九、运输与贮存十、质量保证十一、主要密封件明细表一、SP3168型自卸汽车外形简图二、自卸汽车的主要参数底盘型号：CA3168P1K2BT1最大总质量(kg)：16495整车整备质量(kg)：8209装载质量(kg)：8250外形尺寸(mm)：长7850宽2490高3120驱动型式：6×4轴距(mm)：前轴至中后桥中心线4175中后桥1350轮距(mm)：前轮轮距1900中后轮轮距1854接近角：30°离去角：33°最大总质量时轴载质量(kg)：前轴4130中后桥12365发动机型号：CA6DF2－26/CA6DF2－24/CA6DE2－24/CA6110ZLA2/CA6DE1－24驱动功率(kW)：192/2300或192/2300车箱内部尺寸(mm)：长5400宽2300高1000 液压缸形式：单级活塞式液压系统工作压力(MPa)：20车箱最大举升角：50°±2°车箱满载举升时间(s)：≤20车箱空载下降时间(s)：≤20倾卸方向：向后三、自卸汽车的结构性能简述SP3168型自卸汽车是由CA3168P1K2BT1型自卸汽车底盘、控制系统、倾卸机构、车箱总成及备胎架总成等部分组成，下面把各组成部分的结构、功能、原理分别加以说明。
基于虚拟样机的自卸汽车T式举升机构优化设计
Keywords： dump truck； lifting mechanism； virtual prototype； optimized design； generalized gradient algorithm
变量 优化前 优化后
表3第二次优化数据结果 单位:mm
DV_3
DV_5
DV_7
DV_8
DV_9
-I00
266
-128 4 742
165
-95
260
-140 4 670
240
3.3 T式举升机构优化前、后结果对比
通过ADAMS/View软件的优化设计模块完成对自卸 汽车T式举升机构的优化设计，优化设计得到的结果值确 定了优化后T式举升机构各较接点位置坐标,优化前、后 举升机构中油缸驱动力的输出曲线如图4所示。
T式举升机构在自卸汽车中应用广泛，对于举升机构 的设计，早期主要采用作图法进行分析。这种方法工作量 大，在产品的设计优化过程中需要多次进行复杂的作图分 析计算，而且精度较差。近年来，随着计算机技术的不断 进步，一些学者和企业开始利用虚拟样机技术来开展产品 的性能研究、优化设计等研究工作［2-I0］。通过虚拟样机模 型在设计阶段就能完成预测、评价产品的各项性能，不仅 缩短了产品开发周期，而且能够大幅减少研发成本。基于 此，本文利用多体动力学软件ADAMS对T式自卸汽车举 升机构进行参数化设计，获得举升机构主要较接点的最佳 位置，为自卸汽车的优化设计提供了新途径，同时也为提 高举升机构的工作性能提供了依据。
0引言
1 T式举升机构的建模与仿真
自卸汽车是通过发动机驱动液压机构从而驱动举升 机构倾斜到一定角度实现自动卸货，并靠自重回位的工程 车辆，广泛应用于各种复杂路况的运输工作。举升机构作 为自卸汽车的核心机构,其设计的好坏，直接影响到自卸 车的使用性能。因此举升机构的分析、优化对于自卸汽车 的设计研发具有重要意义［|］。
几种举升机构的结构与性能分析
几种举升机构的结构与性能分析青岛建筑工程学院 刘敏杰 刘聚德 [摘 要] 根据生产和使用的实际情况,对自卸汽车上常用的几种举升机构的结构特点进行了分析比较,指出其各自的优缺点及使用范围,为机构的选型提供了依据。
关键词:自卸汽车;举升机构;结构型式中图分类号:U 469.4;U 463.42 文献标识码:A 文章编号:1004-0226(1999)02-0023-03收稿日期:1999-01-24作者简介:刘敏杰,女,1973年生,硕士;山东省青岛市,青岛建筑工程学院机械系(266033)1 前言举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一,其设计质量直接影响自卸汽车的使用性能。
随着自卸汽车产品技术的发展,举升机构的结构型式也不断增多。
若能将不同类型的举升机构按其各自的特点配备到与之相适应的自卸汽车则无论是自卸汽车的工作性能,还是举升机构的使用效率,都会得到很大的改善。
因此,如何选择合适的举升机构,成为自卸汽车设计中的首要问题。
2 举升机构结构型式的分类及特点自卸汽车上,现在广泛采用液压举升机构。
根据油缸与车厢底板的连接方式,常用的举升机构可以分为直接推动式和连杆组合式两大类。
2.1 直接推动式举升机构油缸直接作用在车厢底板上的举升机构称为直接推动式举升机构,简称直推式举升机构。
按举升点在车厢底板下表面的位置,该类举升机构又可分为油缸中置(图1a )和油缸前置(图1b )两种型式。
前者油缸支在车厢中部,油缸行程较小,油缸的举升力较大,多采用双缸双柱式油缸。
后者的油缸支在车厢前部,油缸的举升力较小,油缸行程较大,一般用于重型自卸汽车上,油缸则通常采用多级伸缩油缸。
2.2 连杆组合式举升机构油缸与车厢底板之间通过连杆机构相连接,此种举升结构称之为连杆组合式举升机构。
生产实践Structure Analysis of a New Kind of Vehicle TransportersZHU Zhu -Ying et alAbstract A new kind o f vehicle transpor ters with new frame structur e are intro duced.Both of the strength and stiffness of their frames are enhanced .The loading devices could lift and low er w ith the help of hy draulic devices o r w ith the help of either electric or m anual hoist.Their chief characteristics lie in that they can be used to transport v arious kinds of cars,light duty vehicles and minicars.Key words vehicle transporter ;str ucture ;analysis ZHU Zhu -ying Lect;Schoo l of Autom otive Eng ineer ing ,Wuhan Autom otive Poly technic U niv ersity ,Wuhan 430070,Hubei prov ince,China.・23・1999·2 专用汽车 Special Pur po se V ehicle图1 油缸直推式举升机构表明,连杆组合式举升机构具有很大的优越性。
基于遗传算法的自卸汽车T式举升机构优化设计
中 图分 类 号 ：４ ３ ９ Ｕ ６ ．２
＾ ． 】Ｌ ．Ｌ ．
文 献 标 识 码 ： Ａ
Ｕ 刖 旨
自卸 汽车 是 以发动 机为 动力 ， 经变 速器 取力驱 动 液压 倾斜 装 置使 车厢举 升 ， 而 实现 自动卸 货 。因 从 其短 途卸 载方 便 ， 动力性 、 动性 均较好 ， 与装 载机 ， 式输 送 机 ， 机 可 带 吊车 等 机具 配 合提 高 生 产 效率 而 被
（ ，： … Ｘ ， 。 。 ， ９ ） 。
车箱与 货物 合质 心 Ｇ位 置 在总体 设计 中已确定 。 Ｇ点 的坐标 为 （ ｌ ｃ ） 设 ｃ ，２ 。
作 者筒 介 ： 林 林 （９ ７一）， 。 南 洛 阳人 ， 士 ； 锐 良（ ９ ６一） 男 ． 南 洛 阳人 。 崔 １７ 男 河 硕 徐 １６ 。 河 副教 授
广泛 应用 。
自卸 汽车 一般 是 在 相 同装 载质 量 的 载 货 汽 车底 盘
上 改装而 成 ， 设计 核 心是举 升机 构 。 目前 国内 自卸 汽 其 车的举升 机构 主要 有 Ｔ式 、 Ｆ式 和 Ｄ式 三种 。Ｔ式 举 升 机 构 （ 图 １ 由车厢 。 见 ） 拉杆 ， 角臂 ， 升油 缸 与 副车 架 三 举 等 组成 ， 于 液 动六杆机 构 ， 属 具有 良好 的行 程放 大 作 用 ， 广 泛用 于 中、 型 自卸 汽车 。传统 的举 升机 构设 计 方 法 １ 重 ． 车厢；２ ． 拉杆；３ ． 三角臂；４ ． 举升油缸；５ ． 副车架 是 采用 “ 图 法 ” 效 率 低 且 精 度 差 。 近 年来 利 用计 算 作 ， 围 １ Ｔ型举升机构简围 机 编制优 化 程序进 行设 计 的一些 方 法 ， 算 精 度 得 到 了 提 高 … ， 是 传 统 优 化方 法 存 在 结 果 依 赖 于初 计 但
自卸汽车举升机构受力分析计算法
自卸汽车举升机构受力分析计算法
常思勤;黄卫琳;等
【期刊名称】《专用汽车》
【年(卷),期】1994(000)004
【摘要】自卸汽车举升机构在任一举升角时各杆件受力分析，采用了子程序叠加法，对D式，D式，T式，T式，F式举升机的进行了分析计算，证明子程序叠加法具有通用性好，编制计算程序简单等优点，适用于优化设计编程序的需要。
【总页数】4页(P17-20)
【作者】常思勤;黄卫琳;等
【作者单位】武汉工学院;湖北专用汽车制造厂
【正文语种】中文
【中图分类】U469.4
【相关文献】
1.自卸汽车举升机构应力实验与分析 [J], 葛绪坤;樊维;刘大维
2.基于ADAMS自卸汽车举升机构优化设计 [J], 郗艳梅;岳红新;石岩;张鹏程
3.基于遗传算法的自卸汽车T式举升机构优化设计 [J], 崔林林;徐锐良
4.自卸汽车举升机构的受力分析 [J], 白海英;艾福灵
5.基于虚拟样机的自卸汽车T式举升机构优化设计 [J], 苑伍德;罗坤;杨成伦;刘大维
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211-自卸车T式举升机构受力点分析
自卸车T式举升机构受力点分析摘要：根据油缸T式连杆放大式举升机构在举升过程中各构件的运动特点,运用三角函数和方程相结合的方法建立了举升机构运动学分析数学模型,为自卸汽车T式举升机构运动学分析,性能评价及合理设计提供了理论基础关键词：自卸车 T式结构受力分析1 前言前期售后服务反应我们厂中顶车格尔发的一款底盘，客户在卸货时，前端翘头，现对三角臂及其后翻转座处进行受力分析，为以后对主车翘头研究作为理论依据。
油缸T式举升机构在自卸汽车中是一种常用的举升机构,它实际上是一种演化形式的四杆机构。
由《机械原理》可以得知,分析设计四杆机构的方法有解析法、作图法、试验法等等,本文运用解析法和作图法进行计算。
2 机构原理自卸汽车的车厢要完成举升、中停以及降落等动作, 其运动过程的实现是靠液压系统控制的三角臂组合式液压举升机构来完成的。
如图1所示, 三角臂A B C 为一个整体, 其C点与车厢底架铰接; B 点与油缸OB 铰接, A 点与拉杆A D 铰接。
O 点、D 点固定在中横梁的油缸支座上。
当油缸OB 进油腔通入压力油时,OB 伸长使三角臂绕A 点转动；同时, 由于有拉杆A D 的作用, A点又绕D 点转动。
于是, 上述两个分运动就构成了三角臂的复合运动。
图1 举升机构运动示意图3 机构受力分析三角臂A B C 作为一个独立体系, 它受到三个力的作用: 油缸OB 产生的推力f; 拉杆A D 产生的拉力f1; 车厢对三角臂的反作用力f2。
拉杆A D 及油缸OB 均为二力杆件, 因此, f 及f1的方向均可确定(如图1) , 二力交于R 点, 根据平面力系汇交原理, 则f2必过R 点。
而且, f 与f1、f2的合力f ′大小相等, 方向相反4 机构受力计算公式推导及演算实例建立如图1所示的直角坐标系, 以翻转轴支点K 为坐标原点。
根据自卸车结构及布局可得各点坐标分别为:K(0, 0) D(1988, 61) O(2228, -143)又已知:AB 长l AB= 245mm,B C 长l BC= 810mm AC 长l AC= 955mm ,AD 长l AD= 1480mmck′长l ck′=2342mm,k′k长l k′k= 146mm图2 以翻转轴支点K 为坐标原点建立坐标系且k′k⊥ck′。
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T式举升装置设计的研究
T式举升机构是一种由翻转车厢、举升油缸、举升三角臂、拉杆及支承铰座等构件组成的油缸前推连杆组合式机构，或连杆复合式举升机构。
这种机构在综合性能方面有独特指处，被广泛应用于自卸汽车，特别是中、重型自卸汽车上。
一、 T式举升机构的性能特点
连杆复合式举升机构具有横向刚度好、举升转动圆滑平顺的共性，其中加伍德举升臂式多用于中型车，T式举升机构由于举升力系数低、易于减小举升过程最大举升力，从而得到理想的油压特性，并使车厢底架、副车架及支承装置的受力情况得到改善，所以多用于中、重型自卸汽车上。
二、 举升装置及其评价指标
举升力系数与举升装置系数
（1）举升力系数在自卸汽车设计中通常把举起单位额定载荷所需油缸的最大推力定义为升力系数，用K表示。
F9
K=
G
F9——油缸的最大推力G—举升装置所承受额定载荷举升力系数是个表征举升机构力效率的参数。
通过对机构的力
学分析（见图1）可得出：K=d
b c a ..
举升力系数K 与机构的结构型式有关，通常直推式举升机构K 值在1~1.5左右；T 式举升机构在1.5~2左右；加伍德举升臂式举升机构在2.4~2.8左右。
当然，在机构选型时K 值不是唯一的指标，还需综合考虑横向刚度、机构质量利用系数、工作可靠性、平稳性、成本等方面的因素。
对同一种举升机构，K 值与结构尺寸和机构的布置有关。
所以利用举升力系数可以对各种车型的举升机构进行综合比较与评价。
（2）举升装置系数 对举升力系数的研究可以发现，用K 值进行评价的举升机构包括、油缸、举升三角臂、连杆和支架支铰等构件。
但在设计中，对车厢的考虑是以满足额定容积、整车轴荷分配、举升状态车厢后沿最小离地间隙等为设计条件。
在其他构件布置时，车厢位置（即a 值）是作为不便参数考虑的，只有在K 值达不到设计要求时再考虑调整，所以除车厢以外的举升构件是举升
机构设计的主要研究对象，把这些构件称之为举升装置，以区别于包括车厢在内的举升机构。
那么举升装置设计的合理程度用什么指标来评价呢？由举升
力系数的计算式：K=bd
ac 式中参数a 只与车厢布置位置有关，命其为车厢布置系数用K 1表示，既K 1=a 。
参数b 、c 、d 只与举升装置的设计有关，所以令K 2=bd c
，即K 2即为评价举升装置设计合理程
度的指标，这里称K 2举升装置系数所以K= K 1·K 2 可见，举升力系数是由车厢布置系数K 1和举升装置系数两个因素决定的。
举升力系数较低的机构并不意味举升装置的设计就合理了；反过来说经过优化设计的举升装置，也不一定能保证举升力系数就最佳。
在评价举升装置设计的合理性时，只能用举升装置系数来比较才是恰当、合理的，若用举升力系数来评价就可能得出错误的结论。
为了说明以上问题，在表2中列举了几种采用T 式举升臂式机构车型的的K 值和K 2值。
以DQ362和LZ340比较为例，前者的举升力系数高于后者，但举升装置设计的合理程度却优于后者（因
为K 2值小）。
三、 T 式举升臂式举升装置设计的探讨
T 式举升臂式举升装置设计涉及到9个点18个座标值，这里仅就类比同类车型预选举升臂、油缸及选定倾翻轴位置条件下、对举升装置的合理布局进行探讨。
举升装置系数 K 2=bd c
对T 式举升臂式举升装置来说，当装
置内各构件在其约束范围内寻求最佳布置时，b 值的变化量很小，可近似看成不便参数，这样就有：K 2=b 1·d c =b
1·K 2 式中K 2=d c
举升装置当量系数
在图2中联结OC ，作M ＇N ＇⊥OC 。
设合力作用线MN 与M ＇N ＇之夹角α，举升臂AC 边与M ＇N ＇夹角为β则有啊
K 3=d c =ααβcos )sin(•−•OC CA =OC
CA （sin β-cos β·tg α） 由上式可以看出降低K 3的方法：
1．增大OC值
把举升臂尽量朝前布置，以加大OC值。
这时的约束条件是举升缸的活塞行程要能满足举升角的设计要求，而且举升臂的最前端A点不能影响变速器的正常拆卸。
2．减少β角
在举升臂布置时，应考虑适当降低A点位置以减小β角。
这时的约束条件是A点与车架横梁或其他构件不能产生干涉。
3．增大α角
增大α角，就是要使合力F h的作用线MN斜率减小。
实施的办法是加大油缸和拉杆的安装角度，即使D点朝上、E点朝下布置。
这时必须考虑的约束条件是D点必须沿着AA1连线的垂直平分线变化，且D点的升高容易造成B点与车厢底版间的运动干涉。
降低E点则要考虑纵向空间干涉。
除此之外，还要考虑到工艺问题。
目前国内外采用T式举升臂式机构的汽车D、E点的布置在结构上都是共用固定在副梁辅助横梁上的支铰板。
D、E点间距离过大、将给支铰板的设计造成困难，所以要综合考虑结构的工艺性。
以上通过数学分解析式对举升装置布置方案的优化方向进行了探讨。
应该说明的是以上有些参数间会发生矛盾。
如降低A点固然可减少β角值，但同时会使油缸的安装角减小。
四、 举升机构的运动干涉
1．运动干涉分析
如下图所示：△ABC为举升臂，AD为拉杆，O点为倾翻轴中心。
过C 点作直线MN 与车厢底面平行，在理论计算时可将MN 线等效为车厢底面。
以O 点到直线MN 的距离OM 为半径作圆，该圆即为倾翻基圆。
满足B 点不与车厢底面MN 干涉的充要条件是：
∠BCA+∠ACO+∠OCM＜180° ⑴
对于已完成初步设计的机构来说，∠BCA 和∠OCM 均为已知值，那么是否发生干涉的关键在∠ACD。
在△ACO 中
∠ACD=COS -1
OC AC AO OC AC •−+2222 ⑵ 因为在运动过程中AC 、OC 为不变参数，所以由⑵式可知，当AO 取得极大值时，∠ACO 也相应为极大值，该位置即为可能发生干涉的位置。
那么，举升臂处于什么位置时AO 值最大呢？
在△ADO 中，AD+OD＞AO，当A 点处于OD 连线的延长线A 1位置时，A 1O=AD+DO 显然A 1O 取得极大值。
所以当举升臂在举升运动过程中，A 点处于OD 延长线时，举升臂最有可能与车厢底板发生干涉。
对该位置的干涉情况进行校核，若不会发生干涉则整个运动过程都不可能产生干涉。
可见，举
升臂的干涉情况与D 点的布置有关。
2． 运动干涉校核
∠A 1C 1D=COS -11
12
121212OC C A O A OC C A •−+ = COS -1OC
AC OD AD OC AC •+−+2)(222 令θ=∠B 1C 1A 1+∠A 1C 1O+∠OC 1M I =∠BCA+∠A 1C 1O+∠OCM
当θ＜180°时不发生干涉，否则就干涉。
在实际校核中，因C 点与车厢底板间 还有一定间距，B 点离该点外沿也有一定的厚度，这些参数要考虑进去加以修正才能得出最后结论。
3．干涉位置的确定
确定干涉位置就是求出该位置时车厢的举升角度ω，从图中 可知ω=∠COC 1
联结CD ，在△CDO 中，
∠COD=1
2
222OD OC CD OD OC •−+ 在△A1C1O 中，
∠A 1OC 1=COS -1O
A O C C A O A O C 1121121212•−+ = COS -1)(2)(2
22CD AD CO AC OD AD CO +•−++
所以ω=∠A 1OC 1-∠COD。