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1、中北大学2017届毕业设计说明书 中 北 大 学毕业设计说明书学 生 姓 名：学 号：学 院：机械与动力工程学院专 业：车辆工程设计题目：重型自卸汽车举升机构设计与分析指导教师:2017 年 6 月重型自卸车举升机构设计与分析摘要 本文以国内外专用车的发展现状为背景，设计了一款重型自卸车举升机构，并对其进行了相关的力学分析，以保证其满足设计要求。本设计在车厢最大举升角度为50的前提下，分别对自卸车的车厢、三角臂、拉杆进行设计，并选择合适的液压缸。首先，在车厢设计部分，对车厢箱体、横梁、立柱进行选材，并确定车厢总质量，为后续校核工作做准备；其次确定选用的举升机构为油缸前推连杆放大式举升机构，计算
2、出各关键点的位置，并确定各部件的尺寸；然后对举升机构进行力学分析，保证其能满足设计以及生产实践要求；接着，对所选取的液压缸进行校核，验证其合理性；最后，校核所设计的举升机构升降时间是否满足国家对此设计升降时间的最低限制。同时，在每个设计工作阶段，都用catia分别对设计结构进行三维建模，以便能够更直观地检验设计效果。关键字：举升机构，力学分析，三维建模全套图纸加扣 3012250582Design and Analysis of Lifting Mechanism of Heavy Dump TruckAbstract Based on the background of the develo
3、pment of special vehicles at home and abroad, this paper designs a lifting mechanism for heavy duty dump trucks and analyzes the relevant mechanics to ensure that it meets the design requirements.The design of the car in the maximum lifting angle of 50 under the premise of the dump truck, triangular
4、 arm, rod design, and select the appropriate hydraulic cylinder.First of all, in the car design part of the compartment box, beams, columns for selection, and to determine the total quality of the car for the follow-up check to prepare for the work; secondly to determine the use of the lifting mecha
5、nism for the cylinder forward push rod zoom mechanism , To calculate the location of the key points, and determine the size of the parts; and then the mechanization of the lifting mechanism to ensure that it can meet the design and production practice requirements; then, the selected hydraulic cylin
6、der to verify and verify its reasonable Finally, check whether the lifting time of the lifting mechanism designed to meet the minimum time for the country to design the lifting time. At the same time, in each design phase, are using catia design of the three-dimensional modeling, in order to be able
7、 to more intuitive test design results.Keywords: lifting mechanism, mechanics analysis, 3D modeling目录1 绪论11.1 课题研究背景11.2 国内外专用汽车的发展概况21.2.1 国外专用汽车产品的现状21.2.2 我国专用汽车的现状及发展趋势41.3 研究本课题的目的和意义42 自卸车车厢设计52.1 车厢整体设计52.1.1 确定所设计车厢选用的材料52.1.2 车厢钢板的立柱横梁52.1.3 车厢连接锁52.1.4 副车架52.1.5 车厢护板62.2 自卸车车厢尺寸计算62.2.1 车厢
8、尺寸62.2.2 车厢容积的计算62.2.3 车厢各组件质量72.3 本章小结93 举升机构设计103.1 选择方案103.1.1 直推式举升机构103.1.2 连杆组合式举升机构113.2 举升机构几何尺寸的确定123.2.1 车厢与副梁铰支点O的坐标123.2.2 车厢处于水平静止状态时铰支点A0133.2.3 液压油缸与副梁铰支点E133.2.4 自卸车车厢举升前三角臂中支点C0点143.2.5 举升前拉杆BD与三角臂铰接点B0143.2.6 拉杆BD和点D153.3 本章小结154 举升机构力学分析164.1 机构坐标计算164.2 机构的受力分析174.3 计算拉杆BD的截面尺寸18
9、4.4 本章小结185 校核所选取液压系统的合理性195.1 校核数据选取的合理性并选择专用油缸195.2 对所选专用油缸液压泵进行校核205.3 校核系统的压力216 举升机构升降时间的校核22结论24参考文献25致谢27第 页 共 页1 绪论 近年来，我国建设事业飞速发展，城市、乡村基础设施建设处于持续增长的状态，各种市政、建筑、城市环卫事业的原料运输将面临巨大挑战，对各类自卸车的需求也将继续增大，以更大限度地实现方便、快捷、经济、实惠、安全的材料运输，保障建设的高效有序进行1。1.1课题研究背景 最近几年时间，我国国内各方面的发展形势都呈现持续增长的势头，诸如建筑、交通、餐饮、购物等等。
10、这些方面的发展都离不开专用车辆的发展以及其大范围的使用。调查数据显示，国内的各种专用车型近几年的销量都很好。全国范围内大大小小的专用汽车厂家有数百家，改装制造的专用汽车超过三十万辆，基本上不会有大规模的囤货。而其中自卸汽车所占的比例大约为百分之十六2。由于我国各地城镇乡村基础设施不断完善，建设需求不断增加，导致自卸汽车持续处于一种高产量、高销量的状态。由于其工作内容的广泛性，决定了其产销量相对于别的专用车都很高的现状，在所有的专用车型的制造量中，稳居第一。不过，由于技术水平的限制，我国在自卸汽车的种类等等方面的研究相比于发达国家仍然有差距。 我国国民经济增长迅速，各种基础建设不断完善，对我国各
11、行各业来说都是很大的挑战和机遇，专用汽车作为建设时期非常重要的媒介，其已经呈现出的发展势头与前景相对于我国技术现状都是很大的挑战。参照发达国家此类汽车发展历史，在二十世纪七八十年代，其处于在使用状态的专用汽车在所有用来装载货物的汽车的总量中占到了二分之一左右，发展到现在，专用汽车所占的比例已经增加到五分之四3。再看国内，也设计制造出多种专用汽车，分别适宜不同的生产、工作环境，能够大大提高生产效率，其数量大约占国内载货车总量的五分之二，此数值还在不断地增长当中。 自卸车是由专用汽车细化出来的，在不断发展完善过程中，设计出的样式也不尽相同，在市面以及工程应用中，自卸车应用最广泛的卸货方式是后倾，所
12、占的比例最高。在设计制造中，这种类型的自卸车早已形成其特有的体系。与此同时，我们现在的社会现状正在大力提倡节能减排，自卸车的大范围推广使用，将在载货车的整个运输过程中占用时间很多的装载卸载货物过程大大缩短，提高工程运作效率，实现节能减排，对我们保护环境、保护地球有很大的意义4。经济的发展与汽车工业的发展相辅相成，但是汽车工业的进步不单单体现于汽车本身的变革。汽车运输业的进步依赖于其载体汽车，又能改变运输业的发展。现在的社会状态整体呈现一种快节奏和使用体验的高要求，汽车的发展使用也是如此5。所以，为了满足客户的需求，以及抢占更大的市场份额，在专用汽车的设计制造过程中，对其可以实现的功能以及各项性
13、能的要求也与日俱增。这就导致了专用汽车不再仅仅作为一种单一的运输工具，未来其功能、作用的专门化、具体化是必然的。21世纪以来，尤其是最近的这几年，总体来看，世界范围内的经济都在持续发展。在整个过程中专用汽车可以说功不可没，在各行各业都起到了不可替代的作用。单从数量上来说，全球处于使用状态的专用汽车数量在现如今于所有在使用状态的载货汽车数量所占比重的五十到七十个百分点的情况下仍然在持续增加，由此可见，专用汽车还有很大的发展空间。专用汽车有效地实现了汽车功能的具体划分，使汽车的功能走向专一化，在其行动灵活、运输方便等基本功能的基础上，针对性地增加设计安装特定的功能组件，使其作用效果更加直接有效，在
14、特定的环境中，能够更大程度地提升作业效能、减少成本开支，同时，对汽车适用功能领域的开发有很重要的意义。所以，在对专用车的研究、开发方面，各国都投入了大量的人力、物力、财力，来保证设计工作的正常运作。其发展情况也备受社会的重视。近年来社会经济发展的加快，专用汽车的更新换代变成了一种常态，短时间内就会产生日新月异的变化。但是与发达工业国家专用车研究成果相比较，国内的特殊车型设计还算不上很大的突破，开发方向集中、产品类型单一，又恰逢我国经济建设飞速发展的黄金时期。所以，不论是专用车的种类还是专用车的数量，都面临着很大的压力。在此情况下，只有不断进行技术创新、开发新的产品、提升制造工艺，从而保证专用车
15、品质才能打破国内市场专用汽车供不应求的窘境，实现汽车运输的全面现代化。1.2国内外专用汽车的发展概况1.2.1国外专用汽车产品的现状率先将专用功能作为一种新型的概念融入到汽车的设计生产当中的，是二十世纪时经济和工业水平发达的美国以及欧洲的设计师，他们将专车专用的设想变成现实并加以大力发展，成功运用到各个行业，并取得了成功。随着二战的结束，获得平稳发展机遇的日本、前苏联等经济大国也开始进军专用汽车领域6。接着，世界经济持续增长。到上世纪七十年代末期，由于技术创新遇到瓶颈，全球汽车业的发展受到限制，如何打破常规，创造出更符合经济发展以及生产要求的车型成为汽车行业脱离困境的唯一方向。在此情况下，适合各种作业条件的专用汽车应运而生并且很快占领市场，得到了飞速发展。美国，二战时并未波及到其本土，使其在本来就相对发达的工业水平基础上，在战后得到了更加充足的发展机会。作为率先设计制造专用车辆的国家之一，专用车辆一直是其工业发
