《重型自卸车防侧翻的结构设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重型自卸车防侧翻的结构设计（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、 本课题的主要研究内容（提纲）1. 总体设计及其计算，主要进行侧翻的计算分析。2. 对静止状态整车为刚性、静止状态考虑悬架因素、静止状态上装举升20时考虑悬架因素等三种不同情况的验算以及对选择方案的初步计算。3. 拟定方案设计，主要是对采用的液压缸的设计原理的阐述，及原理图的绘制。4. 液压缸的设计及其尺寸计算，包括缸筒材料的选择、液压缸的计算、液压缸最小导向长度的确定、活塞杆弯曲稳定性校核、密封圈的选择。5. 液压元件的选择包括液压泵的选择、液压阀件的选择、过滤器的选择计算、油箱组件设计选择、系统油液温升验算及冷却、液压管路的尺寸选择。6. 液压油路板的结构与设计，主要是油路板的设计分析
2、，包括油路板的布局及油道的设计制作等。 设计包括：液压原理cad图、液压装配cad图、制动盘cad图、制动器cad图、总装cad图。请加参数1249726337摘 要目前使用的重型自卸车由于载重量大，工作路况的复杂，加之所载矿砂的粘度、湿度较大，在车厢举倾时，矿砂经常不能完全从车厢中流出，使车厢重心发生偏移。当在有一定坡度的路面上卸货时，自卸车便可能发生侧翻。为了解决这个问题,本课题首先通过分析明确自卸车发生侧翻的前提条件，然后在车厢下底盘后横梁上固定一对由液压系统控制的支腿。当车厢举倾之前，此液压系统开始工作，通过液压缸推动支腿支承地面，防止自卸车侧翻。根据工作要求计算出支腿的支撑力以及相关
3、性能参数，选择液压缸、液压泵、单向阀、溢流阀、调速阀、电磁换向阀等液压元件，完成支撑系统的液压原理图，并画出支撑系统与自卸车的装配图。为了使结构简单，减少系统泄漏，提高稳定性。本设计中采用集成块，将各阀集成在一个油路板上。关键词：重型自卸车；侧翻；液压系统AbstractThe heavy type dumper is over weight vehicle. It often runs on the complicated road surface. Because its freight such as silt, ore is sticky, the freight can not be
4、 dumped completely when the carriage is lifted. The remainder is glued to the carriage, so the gravity center of carriage will have an offset. When the dumper dumps freight on the certain slope road surface, the carriage will be likely to roll. For solving this problem, the roll precondition is anal
5、yzed firstly in this subject matter, then a pair of landing legs controlled by hydraulic system is fixed in the rear cross beam of chassis mainframe. This hydraulic system begins to wok before the carriage is lifted, then hydraulic cylinder drives landing legs to support road surface to protect roll
6、ing. According to its request, the holding power of landing legs can be calculated, then hydraulic cylinder, hydraulic pump, check valve, speed control valve and magnetic exchange valve and so on also can be choosed, and that hydraulic schematic diagram of support system and assembly diagram of supp
7、ort system and dumper can be accomplished.In order to make structure simple, decrease leak, improve stabilization, integrated package is adopted in this design. Sorts of valves can be integrated in an oil road package.Keywords： Heavy type dumper; Roll; Hydraulic system 目 录摘 要IAbstractII1 引言12 总体设计计算
8、32.1 计算分析32.1.1 总体分析计算32.1.2 设计计算72.2 本章小结73 拟定方案93.1 方案设计93.1.1 执行液压缸的基本要求93.1.2 原理图设计93.2 本章小结114液压缸的尺寸计算124.1 缸筒材料的选择124.1.1 缸筒材料的选择124.1.2 缸筒的设计要求124.2 液压缸的计算134.3 液压缸最小导向长度的确定184.4 活塞杆弯曲稳定性校核194.5 密封圈的选择204.6 本章小结215 液压元件的选择235.1 液压泵的选择235.2 液压阀件的选择265.2.1 单向阀的选择265.2.2 电磁换向阀的选择275.2.3 调速阀的选择28
9、5.2.4 溢流阀的选择295.3过滤器的选择及计算315.4 油箱组件的设计及选择325.5 系统油液温升的验算及冷却335.6 液压管路的尺寸选择365.7 本章小结396 液压油路板的结构与设计406.1 油路板的设计406.2 本章小结43结 论44参 考 文 献46致 谢47附 录481 引言随着中国经济的飞速发展，机械、建筑等行业持续升温，同时对交通运输行业的要求越来越高,要求运输效率更高、运输速度更快、运输成本更低。在此形势之下，重型自卸车由于载重量大，受到用户的一致青睐。因此近几年重型自卸车发展速度较快，尤其是在矿山冶金等行业，重型自卸车的市场占有率更是居高不下。但随着重型自卸
10、车使用得越来越多，一些问题也逐渐暴露出来。首先是侧翻问题。由于在设计过程中过于追求大载重量，致使车厢往往设计过大，使得超载问题常常发生。以斯太尔王为例，其中一款额定载重量为16吨，但据实际了解在使用过程中可超载接近20吨。由于超载严重，安全问题屡见不鲜。其中在卸货过程中重型自卸车发生侧翻的情况屡有发生。重型自卸车载重量大，自卸地的路况复杂，往往是在恶劣的矿山等场地作业，路面崎岖不平或存在斜坡。加之所装载的货物，以矿砂为例，粘度、湿度较大，运输过程中又由于颠簸而被压实。在卸货车厢举倾时，矿砂有时不能完全地均匀地从车厢中全部流出，可能发生一侧矿砂滑落而另一部分矿砂粘结在车厢的另一侧。这样车厢重心将
11、发生偏移。当道路有一定坡度时，自卸车便会发生侧翻。为了解决这一生产运输过程中实际存在的问题，需要设计一套液压系统。有几种选择方案：一种是在车厢的底部安装液压马达，在车厢举升时由液压驱动产生冲击车厢的运动，从而使其产生振动，粉碎矿砂与车厢的粘结，使矿砂顺利滑落；第二种方案是在车厢内侧前端加装一个推板，在车厢举升到一定角度时时利用液压系统通过一个伸缩式液压缸推动推板使矿砂加速滑落，避免在举升至最高点时由于矿砂的粘结使自卸车重心偏移，发生侧翻事故；第三种方案是在车厢底侧后部加装一起重用支腿，在卸货时伸出支撑于地面，支撑汽车，防止侧翻事故。本设计采用的是第三种方案。具体步骤是：首先通过计算分析，明确自
12、卸车发生侧翻的前提条件，搞清楚是设计还是使用导致侧翻；然后分析选择整个液压系统的最大工作压力，并从支腿的受力开始，计算出液压缸各级缸径、筒壁厚以及活塞杆的直径，对照手册选择合适的数据，从而确定下液压缸的基本尺寸；由液压缸的流量选择其他液压元件-液压泵、换向阀、单向阀、溢流阀、调速阀以及过滤器、油管及其接头等元件。2 总体设计计算2.1 计算分析2.1.1 总体分析计算底盘车架的高度、副车架、车厢副纵梁、中间垫块、货箱等参数决定了自卸车的中心高度，其中副车架、车厢副纵梁、中间垫块的累加高度一般为480550mm ,再加上高篮板货箱内高一般在20002200mm之间。自卸车的重心较一般的载货车要高
13、。下面以中国重汽斯太尔王自卸车(底盘型号ZZ3312N2566)为样车进行计算分析。底盘整备质量=9800 kg簧上总质量=60000 kg底盘质心高度=800 mm上装质心高度=2385 mm整车质心高度=? (待求量)轮距=1800 mm外轮中心距=1939 mm板簧中心距=1006 mm板簧刚度=200 kg/mm(1) 静止状态整车为刚性时的侧翻计算静止状态整车为刚性时侧翻状态如图2.1所示。在不考虑悬架及轮胎弹性变形的情况下，即将整车视为“刚性汽车”的模型。根据有关资料可知，一般重型汽车在侧翻时尚未发生侧滑，此时的侧翻计算较为简单，将有关参数代入相关公式1既可算出整车重心： 图2.1
14、 静止状态整车为刚性时侧翻示意图式中为横向斜坡角度。 (2) 静止状态考虑悬架因素的侧翻计算静止状态考虑悬架因素侧翻状态如图2.2所示。当整车停在横向角度为的斜坡上时。由于重力分力的作用,使得左、右悬架受力不均,产生的弹性变形也不一样,从而使得上装围绕上装的侧倾中心偏转一个角度,此时的整车力矩平衡近似方程1为 （2.1）图2.2 静止状态考虑悬架因素侧翻示意图上装围绕侧倾中心的旋转，是由于在上装重力分力的作用下，围绕点产生一个转矩M，从而使得一侧的板簧受压，另一侧的板簧受拉，因此，钢板弹簧刚度的大小对整车的侧翻角度是有影响的，转矩M与的近似方程1为 (2.2)将具体数据带入方程（2.1）（2.2）得 =12.95 =24.13 其中: 由此可以看出，若考虑悬架的影响，上装及货物为60吨时，在12.95的斜坡上就可能导致侧翻。(3) 静止状态上装举升20时考虑悬架因素的侧翻计算 静止状态上装举升20时考虑悬架因素的侧翻状态如图2.3所示。自卸车一 般在举升卸货时发生侧翻事故较多，下面就一举胜20时，由于货箱重心的抬高，计算发生侧翻的坡度。按照一般细沙的安息角45，举升20时，货箱及货物中心高度可经过计算得
