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1、黑龙江工程学院本科生毕业设计1第 1 章 绪 论1.1 专用汽车的发展目前我国的专用汽车产业迅速发展。近 10 年来，专用汽车行业伴随我国汽车工业得到了飞速的发展，成为我国汽车工业的一个重要组成部分。六七十年代期间，我国的专用汽车企业大多规模小，工艺设备差，人员技术素质低，产生方式落后，缺乏开发设计的能力，一般是根据下达任务的上级部门提供的原苏联的样车进行仿制。那时供改装车选用的底盘非常少，由于多数企业采用作坊式生产，工艺落后，专用汽车的产品技术水平比较低。到 80 年代末，全国专用汽车生产业仅 200 余家，年生产能力约 2.5 万辆，各类专用汽车产品只有 100 种左右，远远满足不了国民经
2、济建设和社会发展需要。全套图纸，加随着市场经济的发展，对专用汽车的需求日益增加，专用汽车的市场日渐扩大。由于专用汽车的专用功能对各行业的发展有着明显的促进作用，其附加价值又相对较高，这就促使更多的其他行业加入到专用汽车行业中来。2005 年，我国专用汽车当年的保有量达 275 万辆，当年的需求量为 34 万辆；2010 年，我国专用汽车当年的保有量达到 425 万辆，当年的需求量为 52 万辆。据有关部门的资料，我国专用汽车保黑龙江工程学院本科生毕业设计2有量得饱和值约为 2000 万辆，需求量的饱和值约为 200 万辆 5。由于我国专用汽车起步晚、管理不力、生产规模小、技术力量弱，尤其高新技
3、术的应用上还不普及，与国外先进水平相比，仍有较大差距。就总体而言，我国专用汽车仍处于中低档水平。要推动我国专用汽车进一步发展，高新技术化是必由之路。但是我国的专用汽车高新技术化也存在着许多诸多的问题：1.专用汽车底盘的专用化程度不高目前我国专用汽车，除了自卸车、半挂牵引车、混凝土搅拌运输车等专用底盘有所供应外，多数专用汽车企业只能选用普通载货汽车的二类底盘进行改装。二类载货汽车底盘不仅配置低档，可靠性、安全性、耐久性和舒适性都达不到要求，而且专用化程度不高，极大地影响了专用汽车技术水平的提高。2.专用装置的技术含量偏低专用汽车的专用装置具有多样性、复杂性和专用性的特点，因此随着高新技术的发展和
4、企业对新产品开发力度的加强，对专用装置技术含量提出了越来越高的要求。3.运输用专用汽车的技术水平停滞不前运输用专用汽车是目前我国多数专用汽车厂家的主导产品，鉴于需求量大、技术要求低、容易生产，多数企业安于现状，产品几十年不变，技术水平处于停滞不前的状态，更谈不上高新技术的运用。4.专用汽车高新技术化步伐不快作业用专用汽车为满足特殊作业的要求，一般具有较高的技术含量。但是，与国外先进水平相比在功能的可靠性、安全性、多样性以及操作的简便性等方面均存在着较大的差距，这其中的主用因素在于高新技术的运用还很不普遍。国产作业用专用汽车功能单一，使用效率很低时普遍存在的问题。作业用专用汽车为满足特殊作业的要
5、求，一般具有较高的技术含量。但是，与国外先进水平相比在功能上可靠性、安全性、多样性以及操作的简便性等方面均存在着较大的差距，这其中的主要因素在于高新技术的运用还很不普遍。中国的专用车市场处于性能提升阶段，产品以中端市场需求为主，随着城市经济的高速发展，高性能、高品质的高端产品市场规模将进一步扩大，而随着中国新农村的城镇化建设，满足基本功能、价格相对便宜的低端产品需求也将进一步扩大。国产作业用专用汽车的功能黑龙江工程学院本科生毕业设计3单一，使用效率很低是普遍存在的问题。在这一问题上，我国的专用车生产企业要予以重视。我国的专用汽车领域要想得到飞速的发展，就需要正视我们存在的问题并且要不断的借鉴国
6、外的技术，发展具有我们自己特点的专用汽车。摆臂自卸式汽车是工程机械中的一种车型，在我国的专用汽车领域里占有相当大的比例，也是专用运输车辆中一个多品种车型。摆臂式垃圾车的载重范围很大。随着国际经济的发展，自卸车主要以后倾式自卸车，发展到两侧倾斜式和三面倾斜式等多品种系列化。目前国外使用较多的是车厢可卸式自卸车，由于该形式自卸车得车厢与底盘是分开的，可卸下车厢装货和卸货，而汽车底盘再换装其它车厢继续运输，因此缩短了汽车装卸的停歇时间，提高了运输效率。摆臂式垃圾汽车是自卸汽车中的一种，以其显著的特点得到了广泛的应用。摆臂式垃圾汽车摆臂可以平移起落车斗，它同时具有车斗和垃圾自动装卸的功能，而且两种功能
7、由同一个车载工作装置完成。由于它具备自动装卸车斗的功能，装垃圾时一般均将车斗卸下降低装垃圾的高度，装满垃圾后，则将车斗自动装车并运输。该车使用方便，运输效率高，摆臂式垃圾车又依其特有的机动灵活的特点被广泛应用于小吨位垃圾的运输。现如今经济飞速发展，城市规模不断扩大，城市人口快速增长，导致了城市垃圾量也跟着急剧上升，随之而来的是固体生活垃圾的处理越来越受到人们的重视。城市固体生活垃圾的处理大体有3种形式：分类回收、焚烧和填埋。而不论采用哪种处理方式，其最终的处理场所均需远离城市居民区。而垃圾城市到处理场所的运输就需要快捷、方便的交通运输工具，垃圾车就担当了每天上千吨（中等城市）的固体生活垃圾的运
8、输的重任。摆臂式垃圾汽车以其显著的特点被广泛的应用于城市垃圾的运输，并且方便。所以为了更好的满足城市固体垃圾运输的需求，摆臂式垃圾汽车的改装技术需要快速的发展，这就需要我们一代代汽车人的不断努力来实现 21。1.2 专用汽车的概念和分类专用车辆是为了实现各类专项作业的车辆。我国对“专用汽车”定义为：装置有专用设备，具有专用功能，用于承担专门运输任务或专项作业的汽车和汽车列车。我国的专用汽车分划为：厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车、起重举升汽车、黑龙江工程学院本科生毕业设计4仓栅汽车和特种结构汽车等六大类。其中专用自卸汽车的定义为：装有由本身发动机驱动的液压举升机构，能将车厢卸下或使车厢倾斜一定
9、角度，垃圾依靠自重能自行卸下的专用汽车 3。1.3 专业汽车设计要求专用汽车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分，能完成某些特殊的运输和作业功能。因此在设计上，除了要满足基本型汽车的性能要求外，还要满足专用功能的要求，这就形成了其自身特点，概括如下：专用汽车设计多选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计，这首先就需要了解国内外汽车产品，特别是货车产品的生产情况、底盘规格、供货渠道、销售价格及相关资料等。然后根据所设计的专用汽车的功能和性能指标要求，在功率匹配、动力输出、传动方式、外形尺寸、轴载质量、购置成本等方面进行分析比较，优选出一种基本型汽车底盘作为专用汽车改装设计的底盘。能否选
10、到一种好的汽车底盘，是能否设计出一种好的专用汽车的前提。对于不能直接采用二类底盘或三类底盘进行改装的专用汽车，也应尽量选用定型的汽车总成和部件进行设计，以缩短产品的开发周期和提高产品的可靠性。专用汽车设计的主要工作是总体布置和专用工作装置匹配，设计时既要保证专用功能满足其性能要求，也要考虑汽车底盘的基本性能不受到影响。在必要时，可适当降低汽车底盘的某些性能指标，以满足实现某些专用工作装置性能的要求。专用汽车的生产特点是品种多、批量少，设计时应考虑产品的系列化，以便根据不同用户的需要而能很快的进行产品变型。对专用汽车零部件的设计，应按“三化”的要求进行，最大限度地选用标难件，或选用已经定型产品的
11、零部件，尽量减少自制件。对专用汽车自制件的设计，应遵循单件或小批量的生产特点。对专用汽车工作装置中的某些核心部件和总成如各种水泵、油泵、气泵、空压机及各种阀等，要从专业生产厂家中优选 因专用汽车专项作业性能的好坏，主要决定干这些部件的性能和可靠性。在普通汽车底盘上改装的专用汽车，底盘受载情况可能与原设计不同，因此要对一些重要的总成结构件进行强度校核。黑龙江工程学院本科生毕业设计5专用汽车设计应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求对于某些特殊车辆，如重型半挂车、油田修井车、机场宽体客车等，应作为特定作业环境的特种车辆来处理。某些专用汽车可能会在很恶劣的环境下工作，其使用条件复杂，要了解和掌握国
12、家及行业相应的规范和标准，使专用汽车有良好的适应性，工作可靠，是要设安全性装置 20。然而，摆臂式垃圾车除了具有以上的特点外，还有自己独特的要求，就摆臂式垃圾车而言，它的显著特点就是对摆臂的要求高，不仅要加工工艺简单而且要符合强度的要求。本设计中的摆臂式垃圾车是采用了双摆臂式，而且车斗可更换。 1.4 摆臂式垃圾汽车的设计内容摆臂式垃圾车的整车设计，副车架的选取，举升机构力学分析，举升装置尺寸确定，车厢设计，液压系统主要性能参数计算和车厢时间的校核，整车性能分析，利用CAD 软件建立自卸车举升机构的装配图以及零部件图。黑龙江工程学院本科生毕业设计6第 2 章 摆臂式垃圾车底盘的选取从目前垃圾车
13、生产厂家的广告及市场上销售的摆臂垃圾车吨位来看，以二类底盘车改装的，装载质量在 4 吨左右的车型为多。本设计的摆臂垃圾车的设计目标吨位选为 4 吨，选取的底盘为东风二类底盘。2.1 底盘的选取2.1.1 汽车底盘选型要求汽车底盘一般应满足以下要求：（1）适用性专用汽车底盘应适用于专用汽车的特殊使用功能要求,在此基础上进行改装造型设计；（2）可靠性汽车底盘工作可靠,出现故障的几率要小，零部件要有足够的强度刚度和使用寿命，并且各总成零部件的使用寿命趋于一致；（3）先进性所选汽车底盘,在动力性,经济性，操作稳定性，行驶稳定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，并且满足国家或行业标
14、准；（4）方便性所选底盘要便于改装，检查保养及维修，结构紧凑与调试装配空间合理匹配 6。黑龙江工程学院本科生毕业设计72.1.2 底盘选型我国目前生产的各类型专用车辆的基本模式，大多是为了满足在国民经济的某一服务区域的特定使用要求，主要在已经定型的已有车型底盘基础之上，再进行车身及有特殊工作要求的装置的再设计，同时对已有的汽车底盘进行必要的更改，以达到满足工作需求的要求，具有合理的匹配,良好的性能。专用车辆采用的底盘主要分为二类，三类和四类。二类底盘，是在整车的基础之上去掉厢体；三类底盘，是从整车上去掉货箱和驾驶室；四类底盘，是在三类底盘上再去掉车架总成后剩余的散件。选取的底盘的好坏，直接影响
15、到专用车的性能。在选取汽车底盘时，主要是根据专用车的用途，装载质量，使用条件，性能指标，专用装置或设备的外形尺寸及动力匹配等进行。目前，进 80%的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。选取二类汽车底盘进行改装设计时，重点工作是整车总体布置和有特殊工作需求的装置的设计，对底盘仅做辅助的性能分析和必要的强度校核，确保改装后的整车性能在基本上与底盘接近,达到合理的匹配。2.1.3 底盘的选取根据以上，本设计所用底盘主要从东风汽油与柴油摆臂垃圾车底盘中选用。以下表 2.1 将两种底盘参数列出,进行比较：表 2.1 东风 EQ1092FJ 和 EQ1092HJ 底盘参数比较底盘型号 EQ1092FJ EQ
16、1092HJ额定载质量(kg) 4000 4000整备质量(kg) 3550 5000外形尺寸(mm) 6605*2364*2370 6910*2470*2475发动机型号 EQ6100-1 YC6105QC排量/功率(ml/kw) 5420/99 2800/105钢板弹片数(前/后) 8/11+8 9/11+8轴距(mm) 3950 3950前轮距/后轮距(mm) 1810/1800 1810/1800接近角/离去角(度) 34/19 34/19黑龙江工程学院本科生毕业设计8前悬/后悬(mm) 1065/1590 1065/1895燃油类型 汽油 柴油轴数/轮胎数 2/6 2/6 轮胎规格 9.00-20 7.00-20驾驶室准乘人数 3 3最高车速(km/h) 90 95由比较可以看到，EQ1092FJ 和 EQ1092HJ 两种型号底盘在整体性能上相差无几，不同之处在于两种底盘汽车燃用的燃料。燃用汽油的汽车底盘在价格上略占有优势，但在燃料价格上，然用柴油的底盘具有长效优势。同时，
