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1、河 北 工 业 大 学毕业设计说明书(论文) 作 者： 郭凯 学 号： 080302 学 院： 机械工程学院 系(专业)： 车辆工程 题 目： 压缩式垃圾车结构建模与仿真研究 指导者： 刘茜 副教授 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2012 年 05 月 20 日毕业设计（论文）中文摘要压缩式垃圾车结构建模与仿真研究摘要： 后装压缩式垃圾车集自动装填与压缩、密封运输和自卸为一体, 其自动化程度高, 不仅提高了垃圾运载能力, 降低了运输成本, 而且还避免了二次污染, 是收集、运输城市生活垃圾的理想工具【1】. 后装压缩式垃圾车的专用工作装耸, 从结构上分为车厢
2、和填装器两大部份。填装器上角与车厢铰接, 由举升油缸驱动而绕铰轴向上转动垃圾由填装器后部填入口倒入填装器内部的填装机构即把垃圾在填装器斗内破碎或压扁 然后以强力把垃圾挤入车箱内并压实【2】。本次设计内容在明确垃圾车的功能用途、技术要求及其特点，对该车连动挂桶机构所实现的功能进行初步分析，并确定各零部件组成及相互的装配关系；运用proe的建模功能构建其三维模型，对其中的主要承载零件进行nastran有限元受力分析，并对连动挂桶机构的工作运动状态进行adams运动仿真，获得相应的仿真数据及曲线；获得其工作受力曲线，明确其工作范围。1 梁建明基于压缩式垃圾车 ( CJ/T 127 2000)行业标准
3、2 后装压缩式垃圾车的几点优化建议2007.063 王承基，后装压缩式垃圾车的初步探讨关键词： adams proe nastran ug 有限元 动力学分析毕业设计（论文）外文摘要Title （4号宋体） （空一行）Abstract（三号黑体，居左）（小4号宋体，1.5倍行距，第一个字应顶格写）（空2行）Keywords： （小4号宋体）（小4号黑体） 目 次 1.引言1.1课题研究的意义1.2压缩式垃圾车项目的国内外发展状况1.2.1国内发展情况1.2.2国外垃圾车生产企业及产品情况1.2.3垃圾车行业发展展望1.3本次毕业设计的主要工作2.后装垃圾车填装斗及连动挂筒机构三维实体建模、装配
4、与运动仿真2.1压缩式垃圾车结构简介2.2填装斗及连动挂筒机构三维模型的建立2.3装配体的建立2.4运动仿真分析2.5遇到的问题及解决方案3.动力学仿真分析3.1MSC.adams软件介绍3.2ADAMS的理论依据3.3ADAMS设计流程3.4proe与adams的数据传递3.5adams仿真操作过程3.6仿真结果及分析3.7对其工作中受力的改进4. 对其中的主要承载零件进行有限元受力分析4.1有限元软件NASTRAN的介绍4.2工作装置的导入与有限元分析4.3结果分析及展望结论参考文献致谢1 引言（或绪论）围绕后装压缩推卸式垃圾车的设计和仿真研究展开,从垃圾车的推卸装置、压缩装置和装载箱掀起
5、装置着手，设计出一种具体的适合我国国情的压缩垃圾车，并通过PRO/E 和ADAMS 对机构进行具体分析，进一步探索了垃圾车的工作性能。后装压缩推卸式垃圾车的简单设计及仿真研究11课题研究的意义 近几十年来我国经济的快速发展是中国人有目共睹的，随之而来的是我们的居民生活水平的提高和城市化的突飞猛进，不可否认，经济的繁荣和城市的建设让更多中国人受益，但城市问题的急剧增加也使我们的城市不堪负荷，官员穷于应付，深为民众诟病。城市问题最突出的有：交通拥堵，环境恶化，地价飞涨，就业、医疗、教育等困难等。而又以环境恶化对我们的生活影响最为深远，不仅影响我们的生活，通过水源、空气、土壤等媒介，也会给后世子孙带
6、来毁灭性的影响。城市的生活垃圾，则是这些污染的一个重要的源头，因此在这里主要讨论城市的垃圾问题。近几年，“垃圾围城”这个词频频出现在中外媒体的头版上，听起来似乎有些危言耸听。不过越来愈多城市生活垃圾带来的问题使我们不得不重视起来。我国由于人口数目庞大，是世界上垃圾包袱最重的国家，人均每年垃圾产量440公斤。城市历年的垃圾堆存量高达70亿吨，侵占35亿多平方米的土地，已有2/3的大中城市被垃圾包围，有1/4的城市不得不把解决垃圾危机的途径延伸到乡村。我国的垃圾处理有85%以填埋方式处理，其中许多垃圾未经许可就倾倒在了农村。这些垃圾大多只覆盖了一层薄薄的塑料纸。雨水使重金属和细菌渗到地下水和土壤中
7、。腐烂的垃圾释放出甲烷和二氧化碳。城市垃圾的二次污染，导致城乡结合带区域生态环境恶化1。垃圾车主要用于市政环卫及大型厂矿运输各种垃圾，尤其适用于运输小区生活垃圾，并可将装入的垃圾压缩、压碎，使其密度增大，体积缩小，大大地提高了垃圾收集和运输的效率。压缩式垃圾车是一种高效收集、转运垃圾的城市环卫准用车辆，在垃圾收集、转运过程中可避免沿途撒漏而造成的二次污染，是城市环卫工作的理想设备2。后装压缩式垃圾车集自动装填与压缩、密封运输和自卸为一体，克服了摆臂式、侧装式等型式的垃圾车容量小、可压缩性差和容易产生飘、洒、撒、漏二次污染的缺点，自动化程度高，提高了垃圾运载能力，降低了运输成本，是收集、运输城市
8、生活垃圾的理想工具，是垃圾车的发展趋势。然而我国对于后装压缩式垃圾车的核心部件装填机构的研究较少，产品设计主要是采用经验取值或测绘的方法，在很大程度上限制了产品整体设计水平的提高3。1 http:/ 65-67.1.2压缩式垃圾车项目的国内外发展状况20世纪80年代末以来，为适应市场变化，国外各大型专用汽车生产企业纷纷开发省时、省力、能防止二次污染的、高效的垃圾车。主要车型有:敞开式垃圾车、加盖式垃圾车、集装箱式垃圾车、侧装式垃圾车、后装式垃圾车、活动底板式垃圾车、液压推顶式垃圾车和拉臂式垃圾车。目前我国城市生活垃圾的收集、中转、运输均以车辆为主，只有极少部分城市采用铁路运输与水路运输。国内现
9、阶段主要使用的垃圾运输车，按装载垃圾的方式区分，主要有摆臂式、侧装式、自卸式及后装压缩式垃圾车等；按载重量区分有轻型、中型和重型垃圾车等。由于国家法规的制约，敞开式、加盖式垃圾车不能免除购置附加费，使用成本高，密封性能差;集装箱式车装载利用率低，存在滴漏污染、垃圾不可压缩的缺陷，已逐渐减少使用4。 4黄蕾.并联式混合动力压缩式垃圾车的方案设计及仿真研究.武汉理工大学，20091.2.1国内发展情况随着我国城市现代化建设和乡镇城市化进程明显加快，城市生活垃圾日益增多，环境保护意识的增强催生了国家和地方的环保政策不断出台，促进了垃圾收集处理技术和垃圾车市场的快速发展。国内一些大中城市逐渐淘汰了落后
10、的自卸式垃圾车，更倾向于采购能够在垃圾周转过程中克服二次污染且运输效率明显提升的压缩式垃圾车和车厢可卸式垃圾车。从我国历年的垃圾车市场销量来看，我国垃圾车的产销量逐年增加，发展势头较为稳定，市场规模从2005年的4027辆增长到2007年的5305辆，2008年继续保持小幅增长，达到5600辆。从长远发展来看，垃圾车是城市环卫工作的重要装备，有着广阔的发展前景。从车型上来看，压缩式垃圾车是市场发展的主导产品，市场份额占据半壁江山，而且有逐渐走强的趋势。车厢可卸式垃圾车也获得了快速发展，市场占有率在两年的时间里提高一倍，由2005年的8.29%上升到2007年的16.97%，发展势头强劲。其他车
11、型的市场份额呈现出在振荡中走低的趋势。我国垃圾车生产企业众多，造成主流生产企业的年产销规模均不大，基本长期维持在几百辆的水平上，而且差距不明显，不利于推动垃圾车技术的换代升级。2007年，垃圾车行业产销突破500辆水平的企业仅有青海新路一家，生产占有率达到11.52%。产销规模在300500辆水平的企业有航天双龙、烟台海德和航天晨光，产量分别为347辆、346辆和314辆。前四家企业产量所占比例之和仅为30.5%。08年垃圾车生产企业新产品的拥有量从一定程度上反映了垃圾车生产企业众多，且规模大小不一，新产品数量参差不齐。2008年，湖北程力、浙江宝成、航天晨光、武汉九通四家垃圾车生产企业新产品
12、数量均超过10种，拥有新产品份额在3%5%左右。1.2.2国外垃圾车生产企业及产品情况美国史堪顿制造公司美国史堪顿制造公司创建于1972年，经过30多年的发展，目前已经拥有近十个产品三十多种型号，包括后装压缩车、侧装压缩车、前装压缩车、全自动侧装压缩车和全自动分类收集车等等，是同行业中产品品种最全的生产企业之一。同时，拥有NEW WAY垃圾车生产线的史堪顿制造公司还是世界各地的垃圾运输和处理设备的重要供应厂家之一，是全世界垃圾运输设备的最大企业之一。美国史堪顿制造公司的产品现已销往世界各地，五大洲都有NEW WAY垃圾车，包括美国、加拿大、墨西哥、中国、菲律宾、泰国以及中国台湾、南美洲、拉丁美
13、洲、欧洲等国家和地区。1999年，美国史堪顿制造公司在中国建立了第一家合资企业青海新路环卫设备制造有限公司。2003年，又建立了第二家合资企业四川新路环卫设备制造有限公司。德国Haller公司德国哈勒公司始创于1871年，在德国柏林设有生产厂和研发中心。新的Haller集团在英国、法国、荷兰、葡萄牙、西班牙和中国都有分装厂和代理商。德国哈勒公司的产品因其技术含量高、功能齐全、质量可靠，在欧美发达国家享有极高的声誉，并获得欧盟产品免检证书，是联合国环境卫生组织重点推荐使用产品。德国哈勒公司在中国投资建立了唯一的控股子公司济南哈勒汽车制造有限公司。德国Faun公司德国法恩公司始创于1845年，19
14、08年开始生产垃圾收集车和道路清扫车。目前，已经发展成为欧洲排名第一的德国环卫车辆制造企业，其生产的各种型号的压缩式垃圾收集运输车、道路清扫车等产品技术先进，性能可靠，在欧洲和全世界占有相当的市场份额，被广为使用，在世界上享有很高的声誉。2008年，德国法恩公司在中国开展了环卫车的市场需求以及投资建厂条件的调研工作，与山东省济南市达成了重组济南哈勒汽车制造公司并在济南市临港经济开发区独资设立环卫车辆生产项目的协议，一期投资额1000万美元5。后装压缩式垃圾车因其压缩容量大、密封性好、装料方便、自动化程度高等优点而日益成为环卫垃圾收集运输的主要车种。通过多年研究并结合后装压缩车设计发现:如在结构减重、载荷分布、卸料机构
