机械原理课程设计高位自卸汽车的设计

高位自卸汽车设计

说明书

班级：车辆五班

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指导老师：

时间：2012年3月到6月

摘要

目前国内生产的自卸汽车其卸货方式为散装货物沿汽车大梁或者侧向卸下，卸货高度都是固定的。若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。为此需设计一种高位自卸汽车，它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货。为实现这个目的，先将车厢举升然后翻转车厢进行卸货，可以将车厢举升到任意高度后停止举升，然后车厢翻转以达到自动卸货。

高位自卸汽车的设计要求是具有一般自卸汽车的功能。在比较水平的状态下,能将满载货物的车厢平稳地举升到一定的高度。为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移。车厢处于最大升程位置时，车厢后移量为a。为保证车厢的稳定性，其最大后移量a

不

max

得超过1.2a。在举升过程中可在任意高度停留卸货。在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面。结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。

为了实现高位自卸汽车的设计要求，再设计过程中主要考虑把工作分解，使用举升机构实现车厢的举升，在举升过程中通过关闭或打开液压缸的进出油路使举升机构稳定的停止在任意高度；使用翻转机构实现车厢翻转，车厢翻转只要实现最大翻转角度达到设计要求和结构在翻转过程中的平稳就可以了。就机构设计要实现的目的来看，机构上的点没有要求具体的运动轨迹，只要实现指定位置的机构的综合就可以了，这个设计主要是通过四杆机构来实现。就机构选择和设计的过程中除了机构分析还要考虑到结构的受力和结构的稳定即使用过程中维护的方便。

关键词：高位举升翻转自卸

目录

一背景资料.................................................................................................................. 二设计题目..................................................................................................................

2.1 设计简介和母的.............................................................................................

2.2 设计条件和设计要求..................................................................................... 三执行机构设计..........................................................................................................

3.1 举升机构的设计.............................................................................................

3.2 翻转机构的设计 (10)

3.3 厢门开合机构的设计 (13)

四CATIA建模和运动仿真 (14)

4.1 模型的建立与组装.........................................................................................

4.2 模型的运动仿真 (14)

五设计总结..................................................................................................................

5.1 机械设计的目的.............................................................................................

5.2 机械设计的步骤.............................................................................................

5.3 设计中需要注意的几个问题.........................................................................

5.4 机械设计的基本原则 (16)

5.5 本次设计效果分析与改进意见 (17)

5.6 设计心得体会 (17)

六致谢 (17)

七参考资料.................................................................................................................. 八附录.. (19)

一背景资料

自卸汽车（dump truck）车厢配有自动倾卸装置的汽车。俗称为翻斗车、工程车，由汽车底盘、液压举升机构和货厢组成。在土木工程中，常同挖掘机、装载机、带式输送机等联合作业，构成装、运、卸生产线，进行土方、砂石、松散物料的装卸运输。由于装载车厢能自动倾翻一定角度卸料，大大节省卸料时间和劳动力，缩短运输周期，提高生产效率，降低运输成本，并标明装载容积。是常用的运输机械。

图1-1 北奔牌自卸车ND33104D46J7自卸汽车

图1-2 一般自卸汽车的结构原理简图

发动机、底盘及驾驶室的构造和一般载重汽车相同。车厢可以后向倾翻或侧向倾翻，通过操纵系统控制活塞杆运动，以后向倾翻较普遍，推动活塞杆使车厢倾翻。少数双向倾翻。高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，车厢前端有驾驶室安全防护板。发动机通过变速器、装置驱动液压泵，车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。发动机通过变速器、取力装置驱动液压泵，高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，推动活塞杆使车厢倾翻。以后向倾翻较普遍，通过操纵系统控制活塞杆运动，可使车厢停止在任何需要的倾斜位置上。车厢利用自身重力和液压控制复位。

二设计题目

2.1 设计简介和母的

目前国内生产的自卸汽车其卸货方式为散装货物沿着汽车大梁卸下或者侧向倾翻卸下，卸货高度都是固定的。若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。

为此需设计一种高位自卸汽车，它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货。这样可以满足使货物堆积的更高的要求，在现在土地资源紧张，使用高位自卸汽车可以在相同的面积上更快的堆积更多的货物。而不用其它机械配合作业，提高了工作效率。

2.2 设计条件和设计要求

1.具有一般自卸汽车的功能。

2.在比较水平的状态下,能将满载货物的车厢平稳地举升到一定的高度，最大升程S

见表。

max

3.为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移。车厢处于最大升程位置时，车

不得超过1.2a。

厢后移量a见表。为保证车厢的稳定性，其最大后移量a

max

4.在举升过程中可在任意高度停留卸货。

5.在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。

6.举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面。

7.结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。

图2-1 自卸汽车数据简图

图2-2 自卸汽车厢工作状态图

表2-1机构要求数据表（单位：mm）