畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)： 車輛工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： HD5120XLB 后欄板起重運(yùn)輸汽車改裝設(shè)計(jì) 工作起止日期： 年 10 月 11 日起 年 12 月 30 日止指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行情況，完成質(zhì)量及評(píng)分意見：指導(dǎo)教師簽字： 指導(dǎo)教師職稱： 評(píng)閱人評(píng)閱意見：評(píng)閱教師簽字： 評(píng)閱教師職稱： 答辯委員會(huì)評(píng)語：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的材料和學(xué)生的答辯情況，答辯委員會(huì)作出如下評(píng)定：學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績?cè)u(píng)定為： 對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的特殊評(píng)語：答辯委員會(huì)主任（簽字） 職稱： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 職稱： 答辯委員會(huì)委員（簽字）： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級(jí)指導(dǎo)教師姓名職稱 副教授 從事專業(yè) 車輛工程 是否外聘 ■是□否題目名稱 HD5120XLB 后欄板起重運(yùn)輸汽車改裝設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義目的：后欄板起重運(yùn)輸汽車是專用汽車的一種，使用方便，運(yùn)輸效率高，節(jié)約裝卸成本，在商業(yè)、郵政、地質(zhì)勘探、圖書發(fā)行等部門大量使用，在貨物運(yùn)輸中具有較好的優(yōu)越性。意義：對(duì)本課題的研究能使我們了解專用汽車改裝設(shè)計(jì)方法，完成專業(yè)課程的實(shí)踐總結(jié)能獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法，對(duì)后欄板起重運(yùn)輸汽車的結(jié)構(gòu)得到深刻的了解和認(rèn)識(shí)，以及對(duì)該類型車的總體設(shè)計(jì)步驟加以研究和學(xué)習(xí)。二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、研究后欄板起重運(yùn)輸汽車的組成、結(jié)構(gòu)也設(shè)計(jì)；2、進(jìn)行后欄板起重運(yùn)輸汽車的總體結(jié)構(gòu)布置；3、進(jìn)行二類底盤的選擇；4、進(jìn)行后欄板起重機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、輔助裝置設(shè)計(jì)；5、整車性能計(jì)算分析。技術(shù)要求（研究方法）：1、 整車總質(zhì)量：12000Kg ；專業(yè)參數(shù)：舉升質(zhì)量：500Kg(以上)；最大高度=貨箱底平面；滿足專用汽車相關(guān)設(shè)計(jì)要求；2、 要求正確進(jìn)行二類底盤的的選擇、主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備、進(jìn)行選型分析、產(chǎn)生具有實(shí)際意義的選型總結(jié)；3、 要求進(jìn)行車輛的總體布置，用總布置草圖表達(dá)主要底盤部件的改動(dòng)和重要工作裝置的布置；4、 要求進(jìn)行后欄板起重機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等得詳細(xì)設(shè)計(jì)，在正確計(jì)算的基礎(chǔ)上，完成部件設(shè)計(jì)選型，要求工藝合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高；5、 要求進(jìn)行管路系統(tǒng)、輔助裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算選型；6、 完成總裝配圖，清楚表達(dá)設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果（一）計(jì)算說明部分 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；要求記錄提交內(nèi)容：緒論：目的和意義、國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)狀況、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和技術(shù)路線、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排；設(shè)計(jì)內(nèi)容：方案選擇和整車的總體布置、二類底盤的選型和分析、后欄板起重機(jī)構(gòu)與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)、其他裝置的設(shè)計(jì)選型；要求內(nèi)容詳實(shí)、計(jì)算準(zhǔn)確、有必要的校核和分析、撰寫符合規(guī)范要求。字?jǐn)?shù)滿足學(xué)院總體要求。 （二）圖紙部分 整車總裝配圖、工作裝置分裝配圖、必要的的零件圖。圖紙數(shù)量在兩張 A0 圖紙以上。 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排第 1~2 周：選題，進(jìn)行調(diào)研，收集資料，完成開題報(bào)告。第 3~4 周：確定總體方案，進(jìn)行二類底盤選擇，完成總體和詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù)。第 5~6 周：進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，完成一張總裝圖。第 7~8 周：進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，完成部件裝配圖和必要的零件圖。第 9~10 周：完成設(shè)計(jì)修改，進(jìn)行整車設(shè)計(jì)性能分析；整理完成設(shè)計(jì)說明書。第 11 周：結(jié)題，完成圖紙和說明書錯(cuò)誤修改，打印提交正式稿。第 12 周：準(zhǔn)備答辯。五、主要參考資料[1] 徐達(dá)，叢錫堂.專用汽車構(gòu)造與設(shè)計(jì).北京：人民交通出版社， 2008[2] 聞幫椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010[3] 郭新華.汽車構(gòu)造.北京：高等教育出版社，2008[4] 過學(xué)迅，鄧亞東.汽車設(shè)計(jì).北京：人民交通出版社，2005[5] 馮晉祥.專用汽車設(shè)計(jì).北京：人民交通出版社，2006[6] 徐達(dá)，陸錦容.專用汽車工作裝置原理與設(shè)計(jì)計(jì)算.北京：北京理工大學(xué)出版社，2001[7] 金先龍.國外專用汽車新技術(shù).武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社， 1994[8] 易普惠,王元成.后欄板起重運(yùn)輸車技術(shù)條件.中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)[9] LIU Jin-yu.Design of Hydraulic Control System of Tail-lift Devices[J].Special Purpose Vehiele, January.2009.(1)[10]YANG Jian-gang.Tailgate lifting device structure and design[J]. Special Purpose Vehiele, December.2008.(2)六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）題 目 HD5120XLB 后欄板起重運(yùn)輸汽車改裝設(shè)計(jì) 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 答辯日期 I摘 要本次設(shè)計(jì)的題目是后欄板起重運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)。欄板起重運(yùn)輸車采用汽車車廂的欄板或附加起重欄板為起重裝置，并利用車身的動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)欄板進(jìn)行升降以裝卸貨物，從而從一定程度上實(shí)現(xiàn)了快速貨運(yùn)。它適用于箱、袋、桶、捆等包裝方式的貨物的裝卸運(yùn)輸作業(yè)，因此在商業(yè)、郵政、地質(zhì)勘探、圖書發(fā)行、等部門的貨物運(yùn)輸中表現(xiàn)出較好的優(yōu)越性。本次設(shè)計(jì)在查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，深入分析了后欄板起重運(yùn)輸汽車設(shè)計(jì)的總體方案，對(duì)底盤、升降機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、后欄板以及相關(guān)附件等進(jìn)行了合理選擇。并通過對(duì)底盤型號(hào)的選取，確定了整車性能參數(shù)。以此為基礎(chǔ)，加上對(duì)升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)的分析，對(duì)升降機(jī)構(gòu)各部分尺寸參數(shù)進(jìn)行了確定和校核。采用液壓系統(tǒng)對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)其起重、舉升、裝卸貨物的功能，并通過對(duì)各液壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定系統(tǒng)采用的液壓元件的型號(hào)。確定了對(duì)后欄板起重運(yùn)輸汽車的總體參數(shù)。對(duì)改裝后的整車性能也進(jìn)行了分析和計(jì)算，以確定是否能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：改裝設(shè)計(jì)；后欄板；起重裝置；升降機(jī)構(gòu)；液壓系統(tǒng)IIABSTRACTThe project topic is the design of the tailgate lift truck.Platecrane truck used car plate or additional lifting device for lifting and using the body's power source to drive take-off and landing plate for loading and unloading of car goods ，thereby brings out the fast freight on some degree. It applies to boxes, bags, barrels, bundles, such as packaging of the loading and unloading of goods transport operations, so in the commercial, postal services, geological prospecting, book publishing, such as transport of goods sector showed the superiority of better.The article makes in-depth analysis of the program of the overall design on the basis of searching for a large number of relevant information, make a reasonable choice for chassis,Lifting mechanism, hydraulic system, tailgate and the related accessories. And also through the selection of the chassis, the article determines the performance parameters of the vehicle. On this basis, adding to the kinematics and mechanical analysis of the tailgate lift mechanism, it makes the identification and verification of the size of the tailgate lift’s movements. Meanwhile, adopting a hydraulic control system to controll each component, it carrys on the function of rising goods, lifting, and unloading goods, and though the design of hydraulic components, it determines the components of the hydraulic models. At this point, the article determines the overall parameters of the whole vechile. In addition, it makes the analysis and calculation for the whole after repacking to test whether it can meet the national standard. Keyword:Design modifications；Tailgate；Hauling-up device；Lifting mechanism；Hydraulic system I目 錄摘 要 .IABSTRACT.II第 1章 緒 論 11.1 課題 研究的目的意義 .11.2 后欄板起重運(yùn)輸汽車國內(nèi)外研究概況 .11.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與技術(shù)路線 .3第 2章 后欄板起重汽車方案設(shè)計(jì)與分析 .52.1 后欄板起重運(yùn)輸汽車的結(jié)構(gòu)與分類 .52.2 后欄板起重汽車升降機(jī)構(gòu)的分類與選型 .72.2.1 單缸對(duì)中式升降機(jī)構(gòu) 82.2.2 雙缸對(duì)稱式升降機(jī)構(gòu) 92.2.3 四缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu) 122.2.4 五缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu) 132.3 后欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) .142.3.1 單缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) 142.4 后欄板起重裝置動(dòng)力源結(jié)構(gòu)型式 .162.5 安全機(jī)構(gòu) .162.6 本章小結(jié) .16第 3章 后欄板起重運(yùn)輸車底盤的選取 .183.1 底盤的選取 .183.1.1 汽車底盤選型要求 183.1.2 底盤選型 183.1.3 底盤的選取 193.2 選用的底盤主車架的主要尺寸 .203.3 欄板起重車質(zhì)量參數(shù)的估算 .20II3.4 本章小結(jié) .20第 4章 車廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .214.1 車廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .214.2 本章小結(jié) .25第 5章 后欄板起重車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .265.1 副車架的改裝設(shè)計(jì) .265.1.1 副車架外形設(shè)計(jì) 265.1.2 副車架選材 265.2 升降機(jī)構(gòu)支架的設(shè) .275.3 升降機(jī)構(gòu)各桿的初步設(shè)計(jì)計(jì)算 .275.3.1 升降桿的長度計(jì)算 275.3.2 拐臂半徑 r 和液壓缸的初始長度 L1285.3.3 擺動(dòng)液壓缸的校核 305.4 本章小結(jié) .31第 6章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型 .326.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 .326.1.1 液壓缸的選型與設(shè)計(jì) 326.1.2 液壓泵的選型計(jì)算 336.2 本章小結(jié) .35結(jié) 論 .36參考文獻(xiàn) .37致 謝 .38 i摘 要本次設(shè)計(jì)的題目是后欄板起重運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)。欄板起重運(yùn)輸車采用汽車車廂的欄板或附加起重欄板為起重裝置，并利用車身的動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)欄板進(jìn)行升降以裝卸貨物，從而從一定程度上實(shí)現(xiàn)了快速貨運(yùn)。它適用于箱、袋、桶、捆等包裝方式的貨物的裝卸運(yùn)輸作業(yè)，因此在商業(yè)、郵政、地質(zhì)勘探、圖書發(fā)行、等部門的貨物運(yùn)輸中表現(xiàn)出較好的優(yōu)越性。本次設(shè)計(jì)在查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，深入分析了后欄板起重運(yùn)輸汽車設(shè)計(jì)的總體方案，對(duì)底盤、升降機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、后欄板以及相關(guān)附件等進(jìn)行了合理選擇。并通過對(duì)底盤型號(hào)的選取，確定了整車性能參數(shù)。以此為基礎(chǔ)，加上對(duì)升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)的分析，對(duì)升降機(jī)構(gòu)各部分尺寸參數(shù)進(jìn)行了確定和校核。采用液壓系統(tǒng)對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)其起重、舉升、裝卸貨物的功能，并通過對(duì)各液壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定系統(tǒng)采用的液壓元件的型號(hào)。確定了對(duì)后欄板起重運(yùn)輸汽車的總體參數(shù)。對(duì)改裝后的整車性能也進(jìn)行了分析和計(jì)算，以確定是否能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：改裝設(shè)計(jì)；后欄板；起重裝置；升降機(jī)構(gòu)；液壓系統(tǒng)iiABSTRACTThe project topic is the design of the tailgate lift truck.Platecrane truck used car plate or additional lifting device for lifting and using the body's power source to drive take-off and landing plate for loading and unloading of car goods ，thereby brings out the fast freight on some degree. It applies to boxes, bags, barrels, bundles, such as packaging of the loading and unloading of goods transport operations, so in the commercial, postal services, geological prospecting, book publishing, such as transport of goods sector showed the superiority of better.The article makes in-depth analysis of the program of the overall design on the basis of searching for a large number of relevant information, make a reasonable choice for chassis,Lifting mechanism, hydraulic system, tailgate and the related accessories. And also through the selection of the chassis, the article determines the performance parameters of the vehicle. On this basis, adding to the kinematics and mechanical analysis of the tailgate lift mechanism, it makes the identification and verification of the size of the tailgate lift’s movements. Meanwhile, adopting a hydraulic control system to controll each component, it carrys on the function of rising goods, lifting, and unloading goods, and though the design of hydraulic components, it determines the components of the hydraulic models. At this point, the article determines the overall parameters of the whole vechile. In addition, it makes the analysis and calculation for the whole after repacking to test whether it can meet the national standard. Keyword:Design modifications；Tailgate；Hauling-up device；Lifting mechanism；Hydraulic systemiii目 錄摘 要 .IABSTRACT .II第 1 章 緒 論 .11.1 課題研究的目的意義 .11.2 后欄板起重運(yùn)輸汽車國內(nèi)外研究概況 .11.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與技術(shù)路線 .3第 2 章 后欄板起重汽車方案設(shè)計(jì)與分析 .52.1 后欄板起重運(yùn)輸汽車的結(jié)構(gòu)與分類 .52.2 后欄板起重汽車升降機(jī)構(gòu)的分類與選型 .72.2.1 單缸對(duì)中式升降機(jī)構(gòu) .82.2.2 雙缸對(duì)稱式升降機(jī)構(gòu) .92.2.3 四缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu) .122.2.4 五缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu) .132.3 后欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) .142.3.1 單缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) 142.4 后欄板起重裝置動(dòng)力源結(jié)構(gòu)型式 .162.5 安全機(jī)構(gòu) .162.6 本章小結(jié) .16第 3 章 后欄板起重運(yùn)輸車底盤的選取 .183.1 底盤的選取 183.1.1 汽車底盤選型要求 .183.1.2 底盤選型 .183.1.3 底盤的選取 .193.2 選用的底盤主車架的主要尺寸 .203.3 欄板起重車質(zhì)量參數(shù)的估算 .203.4 本章小結(jié) .20第 4 章 車廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .214.1 車廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .21iv4.2 本章小結(jié) .25第 5 章 后欄板起重車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .265.1 副車架的改裝設(shè)計(jì) .265.1.1 副車架外形設(shè)計(jì) .265.1.2 副車架選材 .265.2 升降機(jī)構(gòu)支架的設(shè) .275.3 升降機(jī)構(gòu)各桿的初步設(shè)計(jì)計(jì)算 .275.3.1 升降桿的長度計(jì)算 .275.3.2 拐臂半徑 r 和液壓缸的初始長度 L1.285.3.3 擺動(dòng)液壓缸的校核 .305.4 本章小結(jié) .31第 6 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型 .326.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 .326.1.1 液壓缸的選型與設(shè)計(jì) .326.1.2 液壓泵的選型計(jì)算 .336.2 本章小結(jié) .35結(jié) 論 .35參考文獻(xiàn) .37致 謝 .381第 1 章 緒 論1.1 課題研究的目的意義隨著現(xiàn)代物流業(yè)的迅速發(fā)展，汽車的運(yùn)輸量迅速增長，貨物的裝卸量和頻率也隨之加大。對(duì)于大噸位的廂式載貨汽車而言，由于車廂地板離地較高,且貨物質(zhì)量較大，裝卸困難,特別是在單人操作時(shí)，貨物裝卸很不方便，工作效率低?；诖?，許多廂式載貨汽車裝有舉升欄板 [1]。起重欄板可大幅度提高運(yùn)輸及裝卸效率, 減輕操作人勞動(dòng)強(qiáng)度, 廣泛用于郵政、金融、石化、商業(yè)、制造等行業(yè)。欄板起重運(yùn)輸汽車是在普通載貨汽車基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由其安裝在汽車尾部而得名。載貨類汽車最初都是完全人力化裝運(yùn)，近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康的發(fā)展。中央政府和各地方政府的重點(diǎn)投資城市化進(jìn)程、新農(nóng)村建沒、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。特別是近幾年來，國家近年來持續(xù)擴(kuò)大內(nèi)需，迅速繁榮的商品運(yùn)輸促使物流量成倍的增長，再加上各類型公路的建設(shè)速度加快，公路貨運(yùn)發(fā)展得到迅猛的增長，專業(yè)運(yùn)輸單位和個(gè)體運(yùn)輸經(jīng)營者如雨后春筍般地多了起來。很多公司都有了自己的運(yùn)輸車隊(duì)，僅靠手工作業(yè)，不能充分發(fā)揮車輛的效能以提高企業(yè)效率。同時(shí)由于汽車運(yùn)輸量成倍增長，隨著貨物的裝卸量和頻率也隨之加大，大噸位載貨汽車比例逐漸增大。對(duì)于大噸位的廂式載貨汽車而言，由于車廂地板離地較高，且貨物質(zhì)量較大，裝卸困難。這種分情況下?lián)碛袡C(jī)械化裝卸裝備，特別是在單人操作時(shí)，能夠極大地提高裝卸貨物的工作效率。可見，實(shí)現(xiàn)貨車裝運(yùn)的機(jī)械化是勢(shì)在必行的，為此迫切的需一種可實(shí)現(xiàn)自起重裝卸功能的專用載貨汽車。后欄板起重運(yùn)輸汽車，僅利用一套后欄板起重裝置就可以實(shí)現(xiàn)貨物的機(jī)械化裝運(yùn)，因而被逐漸重視。1.2 后欄板起重運(yùn)輸汽車國內(nèi)外研究概況欄板起重裝置的發(fā)展, 在國外大體上可分為四個(gè)時(shí)期。第一代產(chǎn)品產(chǎn)生于20世紀(jì)30 年代末, 其特點(diǎn)主要是單缸舉升, 而欄板翻轉(zhuǎn)靠手動(dòng), 起升質(zhì)量為500kg左右, 欄板( 又稱載物平臺(tái)) 觸地傾角9°～10° 。目前, 這種產(chǎn)2品在東南亞、日本仍在使用, 20世紀(jì)90年代, 還在美國得到了新的發(fā)展。第二代產(chǎn)品產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代初的歐洲市場(chǎng), 在第一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加了翻轉(zhuǎn)關(guān)門油缸。舉升與翻轉(zhuǎn)分別由二個(gè)獨(dú)立油缸實(shí)現(xiàn)。最常見的是四只油缸的型式, 也有雙缸的。起升質(zhì)量在500kg以上, 載物平臺(tái)觸地傾角10°, 翻轉(zhuǎn)動(dòng)作憑操作者經(jīng)驗(yàn)控制。該種產(chǎn)品目前主要用于美洲及東南亞地區(qū)。第三代產(chǎn)品產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代末的歐洲市場(chǎng), 是在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加第五只油缸。這只油缸在液壓系統(tǒng)中主要起相對(duì)位置的記憶功能, 使載物平臺(tái)觸地、離地的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作不再由操作者控制而由液壓系統(tǒng)本身控制, 從而使升降過程相對(duì)平穩(wěn)與安全。觸地傾角一般為8°～10°。若兼作廂門用, 因平臺(tái)尺寸增大, 傾角也可能小于8° 。目前該類產(chǎn)品普遍用于歐美地區(qū)。第四代產(chǎn)品產(chǎn)生于29世紀(jì)90年代初, 其液壓系統(tǒng)及功能原理同第三代產(chǎn)品, 只增加了記憶油缸的尺寸, 使記憶動(dòng)作的范圍進(jìn)一步增大。它不同于第三代產(chǎn)品的關(guān)鍵在于其載物平臺(tái)增加特殊結(jié)構(gòu), 由一體改為兩體活動(dòng)聯(lián)接, 使平臺(tái)觸地后不僅能自動(dòng)翻轉(zhuǎn), 而且有一個(gè)下沉的動(dòng)作, 使觸地傾角達(dá)到6°, 甚至在6°以下。目前該產(chǎn)品在荷蘭、南斯拉夫和中國已申請(qǐng)了實(shí)用新型發(fā)明專利。國內(nèi)已有定型產(chǎn)品投放市場(chǎng)。從操作性能、安全可靠性等使用效果上, 第四代產(chǎn)品將逐漸取代了第二、三代產(chǎn)品。而第一代產(chǎn)品,由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 重量輕, 雖然技術(shù)含量低, 但具有便于維修等優(yōu)點(diǎn)在發(fā)展中國家將仍擁有巨大的市場(chǎng)。欄板起重裝置在國內(nèi)的發(fā)展只是近二十幾年的事情。國產(chǎn)化產(chǎn)品早期用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。1992年實(shí)現(xiàn)以汽車蓄電池作為液壓泵站的驅(qū)動(dòng)力。1992年以后, 欄板起重裝置因國內(nèi)廂式車的發(fā)展而開始發(fā)展起來, 技術(shù)水平也逐漸向國際靠近。但就其發(fā)展而言, 仍處于起步階段。國內(nèi)市場(chǎng)的擴(kuò)展, 還需要時(shí)間與機(jī)遇。從時(shí)間上講可能不會(huì)太久, 從品種上講, 短時(shí)期內(nèi)將仍是以多種型式并存, 但最終可能是單缸產(chǎn)品和五缸產(chǎn)品為主。現(xiàn)代車輛的裝備技術(shù)必需與生態(tài)型、現(xiàn)代化國際大都市發(fā)展相適應(yīng)，具有國際先進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新的裝備特征,必需從滿足單一的普通作業(yè)需求，向滿足文明作業(yè)、環(huán)境保護(hù)、質(zhì)量監(jiān)管、城市容貌等作業(yè)和管理需求方向發(fā)展 [2]。31.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與技術(shù)路線本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)后欄板起重運(yùn)輸汽車的后欄板起重裝置采用的各種方案進(jìn)行比較分析，并分別列出各方案的優(yōu)劣點(diǎn)，以便選擇最合適方案。本次的設(shè)計(jì)目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種整車總質(zhì)量為 12t，起重質(zhì)量大于 500kg的后欄板起重運(yùn)輸汽車的后欄板起重運(yùn)輸汽車，其性能參數(shù)與原載貨車接近。后欄板起重運(yùn)輸汽車是裝備有欄板起重裝置的載貨汽車，因此本設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：（1）研究后欄板起重運(yùn)輸汽車的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)；（2）進(jìn)行后欄板起重運(yùn)輸汽車的總體結(jié)構(gòu)布置； （3）進(jìn)行二類底盤的選擇；（4）進(jìn)行后欄板起重機(jī)構(gòu)、車廂設(shè)計(jì)、輔助裝置設(shè)計(jì)選型；（5）整車性能計(jì)算分析。擬解決的主要問題：（1）車輛的總體布置；（2）副車架設(shè)計(jì)、副車架和主車架的連接；（3）舉升機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)；（3）液壓裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算選型；（4）整車性能分析計(jì)算。技術(shù)路線如圖 1.1 所示。4二類底盤選型總體布置舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、分析 車廂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)繪制設(shè)計(jì)裝配圖與零件圖整車性能計(jì)算分析整車設(shè)計(jì)修正副車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、分析升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 取力器的選型確定設(shè)計(jì)步驟，方案設(shè)計(jì)分析圖 1.1第 2 章 后欄板起重汽車方案設(shè)計(jì)與分析2.1 后欄板起重運(yùn)輸汽車的結(jié)構(gòu)與分類欄板起重運(yùn)輸車采用汽車車廂的欄板或附加起重欄板為起重裝置，并利用車身的動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)欄板進(jìn)行升降以裝卸貨物。5后欄板起重運(yùn)輸汽車按欄板起重裝置的動(dòng)力源分可分為發(fā)動(dòng)機(jī)式和蓄電池式。前者通過取力器，利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置工作；后者則依靠車載蓄電池向欄板起重裝置提供動(dòng)力。按起重欄板的功用分可分為后欄板起重式和附加欄板起重式。前者的起重欄板是經(jīng)加固的車廂欄板，因此它具有雙重功能。后者的起重欄板僅作為起重裝置用，不起車廂欄板的作用，它用于廂式汽車的后欄板起重裝置，如圖2.1所示。圖 2.1 后欄板起重運(yùn)輸汽車后欄板起重運(yùn)輸汽車由兩大部分組成，即二類底盤和后欄板起重裝置。其中后欄板起重裝置是后欄板起重運(yùn)輸汽車的主要結(jié)構(gòu)部分。其主要組成如下： ??????????后 欄 板 鎖 止 機(jī) 構(gòu)動(dòng) 力 系 統(tǒng)液 壓 系 統(tǒng)后 起 重 欄 板升 降 機(jī) 構(gòu)后 欄 板 起 重 裝 置二 類 底 盤后 欄 板 起 重 運(yùn) 輸 汽 車單缸對(duì)中式欄板起重裝置的結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示。61—取力器；2—齒輪液壓泵；3—液壓油箱；4—濾清器；5—液壓控制箱；6—液壓缸；7—升降機(jī)構(gòu)；8—起重欄板圖 2.2 一種欄板起重裝置結(jié)構(gòu)欄板起重運(yùn)輸汽車在進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)，即欄板起重裝置工作時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)獲得的動(dòng)力帶動(dòng)齒輪液壓泵工作，并向液壓系統(tǒng)提供壓力油，液壓缸在液壓油的作用下，活塞桿推動(dòng)升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，最后起重欄板在升降機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，完成起重、舉升、裝卸貨物的功能。2.2 后欄板起重汽車升降機(jī)構(gòu)的分類與選型在后欄板起重汽車改裝設(shè)計(jì)中對(duì)升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：1.能上下平移，使起重欄板能完成翻轉(zhuǎn)起閉和著地傾斜等不同形式的運(yùn)動(dòng)。2.工作可靠，在液壓系統(tǒng)停止工作時(shí)，升降機(jī)構(gòu)不得有明顯的自動(dòng)沉降現(xiàn)象。3.使起重欄板能將最少 500kg 貨物平穩(wěn)地升降到一定高度，且能在任意位置停住。后欄板起重裝置的升降機(jī)構(gòu)的基本原理：后欄板起重裝置的種類很多，但其基本原理卻是相同的, 即平行四連桿機(jī)構(gòu)的平行移動(dòng)原理, 如圖 2.3 所示。7圖 2.3 平行四連桿機(jī)構(gòu)圖中 、 、 、 四連桿鉸結(jié)， ， ，ABCDACDAB?A，固定 桿，給 桿一力矩，使其以 為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，則 桿?BC始終與 桿保持平行狀態(tài)。如果使 桿處于豎直狀態(tài)， 桿擴(kuò)展為，那么， 就能始終以水平狀態(tài)升降，其中 即為所說的后欄DE E板，如圖 2.4 所示。圖 2.4 轉(zhuǎn)化后的后欄板起重裝置機(jī)構(gòu)圖2.2.1 單缸對(duì)中式升降機(jī)構(gòu)單缸對(duì)中式升降機(jī)構(gòu)如圖 2.5 所示，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖 2.6 所示。其運(yùn)動(dòng)由三部分組成, 一是欄板的上下平移運(yùn)動(dòng)； 二是欄板運(yùn)動(dòng)到著地點(diǎn)的傾斜運(yùn)動(dòng)；三是欄板在上止點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中欄板的上下平動(dòng)及著地點(diǎn)的傾斜運(yùn)動(dòng)是由油缸 1 活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換而成。對(duì)于翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則是由彈簧助力靠人完成的。上下平動(dòng)時(shí)， 、 兩點(diǎn)固定，鉸接點(diǎn) 受限位桿 3 的推力板下端DAE調(diào)整螺釘 點(diǎn)的限制而固定，整個(gè)機(jī)構(gòu)可視為以 為固定邊的 平FDAABC行四邊形機(jī)構(gòu)，完成上下平動(dòng)的要求。傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)， 、 兩支點(diǎn)固定，但鉸接點(diǎn) 的約束解除，整個(gè)機(jī)構(gòu)可視為以 為固定邊的 鉸鏈五E E桿機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)下止點(diǎn)位置的傾斜運(yùn)動(dòng)。81—支架；2、5、7、12、13—銷軸；3—滾子；4—階梯銷軸； 6—拐臂軸；8—鎖片；9—螺釘；10—調(diào)整螺釘；11—下桿；14—連桿；15—轉(zhuǎn)換限位桿；16—上桿；17—限位塊；18—鉸銷；19—鎖緊桿；20—限位板；21—側(cè)拐臂圖 2.5 單缸對(duì)中式舉升機(jī)構(gòu)1—油缸總成；2—推力板總成；3—限位桿；4—下桿；5—上桿；6—限位塊；7—欄板圖 2.6 單缸對(duì)中式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖單缸對(duì)中式舉升機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，同時(shí)可以避免雙缸工作時(shí)的不同步問題；缺點(diǎn)是舉升重力較小，要求車架下有較大的安裝空間，制造工藝較復(fù)雜。2.2.2 雙缸對(duì)稱式升降機(jī)構(gòu)圖 2.7 為雙缸對(duì)稱式升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，其特點(diǎn)是采用雙液壓缸分別驅(qū)動(dòng)兩套對(duì)稱布置的平面連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)欄板的翻轉(zhuǎn)、升降、平移和著地后的傾斜運(yùn)動(dòng)。91—固定支座；2、5、7—銷軸；3、11、12—圓柱銷；4—活動(dòng)支座；6—浮動(dòng)鉸鏈；8—液壓缸；9—下桿；10—上桿；13—欄板支座；14—滑座；15—撥叉軸；16—滑塊；17—連接角鐵圖 2.7 雙缸對(duì)稱式升降機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)利用變換平行四桿機(jī)構(gòu)的固定邊，實(shí)現(xiàn)欄板的翻轉(zhuǎn)及升降平移運(yùn)動(dòng)。而欄板著地后的傾斜則是將平行四連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為五桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。圖 2.8 為欄板的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。為了實(shí)現(xiàn)欄板的翻轉(zhuǎn)， 點(diǎn)固定，使D上桿 3 成為固定桿，即在 平行四桿機(jī)構(gòu)中， 為固定邊。當(dāng)液壓ACDOO缸 2 的活塞桿伸長時(shí)，浮動(dòng)鉸鏈板 4 推動(dòng)活動(dòng)支座 1 繞 點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)欄板 6 繞 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng) 轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí)，欄板則轉(zhuǎn)到水平位置，如圖雙點(diǎn)畫線所示。圖 2.9 為欄板的升降運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。此時(shí)，在 平行四桿機(jī)構(gòu)中，ACD為固定邊。 點(diǎn)的約束，上桿 3 由固定桿變?yōu)榛顒?dòng)桿。當(dāng)液壓活塞桿OAD收縮，該機(jī)構(gòu)在重力的作用下繞 、 兩點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，欄板 6 為平行四O桿機(jī)構(gòu)中 的 邊，因而平行下降至地面。反之，若活塞桿伸長，C推動(dòng)浮動(dòng)鉸鏈板 4，同時(shí)帶動(dòng)平行四桿機(jī)構(gòu)中 繞 、 兩點(diǎn)逆時(shí)針ACO10轉(zhuǎn)動(dòng)，欄板則平行上升。1—活動(dòng)支座；2—液壓缸；3—上桿；4—浮動(dòng)鉸鏈；5—下桿；6—欄板圖 2.8 欄板翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1—活動(dòng)支座；2—液壓缸；3—上桿；4—浮動(dòng)鉸鏈；5—下桿；6—欄板圖 2.9 欄板升降運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖圖 2.10 為欄板著地后傾的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，欄板著地后，由于地面的約束，點(diǎn)只能沿地面平移。同時(shí)地面對(duì) 的支反力形成一個(gè)繞 點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)CCB11的力矩作用在下桿 5 上。此時(shí)若液壓缸 2 活塞桿收縮，浮動(dòng)鉸鏈板 4 繞點(diǎn)作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下桿 5 桿頭平面的A約束被解決，此時(shí)的機(jī)構(gòu)變?yōu)槲鍡U機(jī)構(gòu)，當(dāng)浮動(dòng)鉸鏈板 4 作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上桿 3 繞 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，下桿 5 與欄板 6 則作平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)。當(dāng) 移至 (因OC?位移小，圖中沒有畫出)時(shí)，欄板后端觸地，至此完成欄板著地的后傾運(yùn)動(dòng)。1—活動(dòng)支座；2—液壓缸；3—上桿；4—浮動(dòng)鉸鏈；5—下桿；6—欄板圖 2.10 欄板著地后傾的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖雙缸對(duì)稱式升降機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可減小液壓缸的直徑，缺點(diǎn)是安裝調(diào)試復(fù)雜。2.2.3 四缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)四缸驅(qū)動(dòng)欄板如圖 2.11 所示，欄板工作過程中，翻轉(zhuǎn)缸和舉升缸交替工作,裝卸平臺(tái)下降，起升過程與之相反。在結(jié)構(gòu)上，該設(shè)計(jì)充分考慮了空間問題，把直流電機(jī)與齒輪油泵通過彈性聯(lián)軸器相連，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，且能傳遞較大的扭矩。121－翻轉(zhuǎn)缸；2－舉升缸(帶杠桿)；3－支承座圖 2.11 四缸驅(qū)動(dòng)欄板四缸結(jié)構(gòu)中 桿、 桿均為油缸，這是不同于單缸的區(qū)別，其結(jié)BCEF構(gòu)如圖 2.12 所示。四缸機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是四缸同時(shí)工作可使液壓缸的直徑進(jìn)一步減小，安裝空間減小。其缺點(diǎn)是采用四個(gè)液壓缸，較單缸和雙缸機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)復(fù)雜。圖 2.12 四缸式升降機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2.4 五缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)五缸驅(qū)動(dòng)式后欄板結(jié)構(gòu)如圖 2.13 所示。五缸結(jié)構(gòu)中的第五缸是液壓記憶缸, 在液壓回路中，只參與載物平臺(tái)觸地后平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，而不參與平臺(tái)升降，其基本結(jié)構(gòu)與四缸相同。圖 2.13 五缸驅(qū)動(dòng)式欄板結(jié)構(gòu)一般舉升重力小于 8kn 時(shí)，選用單缸不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，還可避免雙缸工作時(shí)的不同步問題。綜上所述，從機(jī)構(gòu)制造難度、安裝方便性、舉升重量等多方面考慮，選用單缸對(duì)中式。132.3 后欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)后欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)的改裝設(shè)計(jì)要求：（1）應(yīng)能保證升降機(jī)構(gòu)平穩(wěn)地上下平移。在額定起重量全程上升、下降時(shí)間均應(yīng)控制 10~15 s 之間。（2）在額定起重量升降過程中的任一位置停留 5min，其靜沉量應(yīng)小于 20 mm。（3）液壓系統(tǒng)應(yīng)有執(zhí)行元件安全保護(hù)裝置等液壓系統(tǒng)的通用要求。2.3.1 單缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)單缸對(duì)中式后欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)由液壓泵、油箱、濾清器、液壓控制箱及液壓缸組成，如圖 2.2 所示。在液壓控制箱中，裝有溢流閥、手動(dòng)換向閥、雙向液壓鎖及單向節(jié)流閥等。其液壓系統(tǒng)的管路布置見圖2.14。溢流閥 5 調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力；節(jié)流閥調(diào)節(jié)液壓缸活塞桿的移動(dòng)速度；手動(dòng)換向閥 7(手動(dòng)，P、O 連接三位四通)控制活塞桿的移動(dòng)方向。來自液壓泵的多余的油液經(jīng)溢流閥 1 流向油箱。雙向液壓鎖 8 能使液壓缸中的活塞在行程中任何位置停住，防止升降機(jī)構(gòu)自行沉降。其鎖緊的可靠程度僅受液壓缸內(nèi)部泄露的影響。雙向液壓鎖實(shí)際上是兩個(gè)液控單向閥的組合閥，其結(jié)構(gòu)如圖 2.14 所示。兩個(gè)液控單向閥的油口 P1、P 2分別與換向閥的油口 A、B 相通；油口 T1、T 2分別與液壓缸的無桿腔和有桿腔接通。當(dāng)手動(dòng)換向閥手柄位于舉升位置時(shí)，壓力油從油口 P1進(jìn)入雙向液壓鎖，一方面頂開左端閥芯從油口 T1流入液壓缸的無桿腔，另一方面壓力油推動(dòng)活塞向右移動(dòng)，頂開右端閥芯，使油口P2與 T2想通，于是液壓缸有桿腔的液壓油經(jīng)油口 T2 、P 2流向換向閥的開油口，使得液壓缸的活塞桿向外伸出。反之，則液壓缸的活塞桿向內(nèi)收回。當(dāng)換向閥手柄處于中位時(shí)，雙向液壓鎖的兩油口 P1、P 2與換向閥的通路切斷，無液壓油通過，因此，兩端閥芯在各自復(fù)位彈簧的作用下關(guān)閉閥口，使得液壓缸兩腔的壓力油處于封閉狀態(tài)，從而起到鎖定活塞的作用。 141－油箱；2－濾油器；3－液壓泵；4－節(jié)流閥；5－溢流閥；6－單向閥；7－手動(dòng)換向閥；8—液壓鎖；9—液壓缸圖 2.14 一種單缸液壓控制系統(tǒng)原理圖單缸液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，只有一個(gè)液壓缸，因而其液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單。價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是，由于只有一個(gè)液壓缸，且僅用于實(shí)現(xiàn)舉升作用，欄板的翻轉(zhuǎn)必須靠手動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。 2.4 后欄板起重裝置動(dòng)力源結(jié)構(gòu)型式1、通過一個(gè)取力器從發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪箱引出動(dòng)力傳動(dòng)給液壓油泵，帶動(dòng)液壓油泵旋轉(zhuǎn)供給高壓油推動(dòng)液壓系統(tǒng)執(zhí)行裝置油缸動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)機(jī)構(gòu)要求配備相應(yīng)取力器獲得不同功率及轉(zhuǎn)速的動(dòng)力源以滿足機(jī)構(gòu)工作要求；可連續(xù)長時(shí)間工作、功率大、結(jié)構(gòu)普通、成本低，適于大功率工作場(chǎng)所如自卸翻斗車、汽車起重機(jī)、壓縮式垃圾車及交通拯救車等專用車。缺點(diǎn)：安裝復(fù)雜、結(jié)構(gòu)散亂、液壓系統(tǒng)管路接頭多、液壓油漏點(diǎn)多、維護(hù)難，且只有在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)才能工作。2、利用汽車自帶的蓄電池作電源，采用集液壓油箱、液壓油泵、直流電機(jī)及控制閥于一體的動(dòng)力裝置供給高壓油推動(dòng)液壓裝置油缸動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)單、液壓系統(tǒng)管路接頭少、液壓油漏點(diǎn)少、15外形美觀，且工作時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可不必起動(dòng)。缺點(diǎn)：功率偏小、電機(jī)工作電流大、易發(fā)熱。這種裝置用于間歇式工作的場(chǎng)所，但成本高。根據(jù)在小批量生產(chǎn)中盡量降低成本的原則，因此，此次設(shè)計(jì)中后欄板起重裝置為采用取力器為動(dòng)力源，以驅(qū)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而使承載平臺(tái)完成上升下降等各種動(dòng)作2.5 安全機(jī)構(gòu)由于后欄板起重裝置是裝置于車輛尾部而跟隨著車輛移動(dòng)的設(shè)備，為了確保行車安全和保護(hù)設(shè)備，就必須有及安全裝置。本次設(shè)計(jì)中選擇采用添加后欄板鎖止機(jī)構(gòu)，后欄板鎖止機(jī)構(gòu)既能保持后欄板的關(guān)閉狀態(tài)。2.6 本章小結(jié)本章主要對(duì)后欄板起重運(yùn)輸汽車的升降機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)進(jìn)行了方案的設(shè)計(jì)與比較分析，最后確定了滿足要求的升降機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)類型。同時(shí)也對(duì)后欄板、后欄板起重裝置的性能參數(shù)、動(dòng)力源型式、安全機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的比較分析和確定。16第 3 章 后欄板起重運(yùn)輸車底盤的選取根據(jù)我國目前生產(chǎn)的各類型專用車輛的基本模式，大多是為了滿足國民經(jīng)濟(jì)某一服務(wù)領(lǐng)域的特定使用要求，主要是在已定型的基本車型底盤的基礎(chǔ)上，進(jìn)行車身及工作裝置的設(shè)計(jì)，與此同時(shí)對(duì)底盤各總成的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行局部的更改設(shè)計(jì)與合理匹配，以達(dá)到滿足使用需求的較為理想的整車性能。3.1 底盤的選取3.1.1 汽車底盤選型要求汽車底盤一般應(yīng)滿足以下要求：1、適用性專用汽車底盤應(yīng)適用于專用汽車的特殊使用功能要求,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝造型設(shè)計(jì)；2、可靠性汽車底盤工作可靠,出現(xiàn)故障的幾率要小，零部件要有足夠的強(qiáng)度剛度和使用壽命，并且各總成零部件的使用壽命趨于一致；3、先進(jìn)性所選汽車底盤,在動(dòng)力性,經(jīng)濟(jì)性，操作穩(wěn)定性，行駛穩(wěn)定性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平，并且滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；4、方便性所選底盤要便于改裝，檢查保養(yǎng)及維修，結(jié)構(gòu)緊湊與調(diào)試裝配空間合理匹配。3.1.2 底盤選型專用車輛采用的底盤主要分為二類和三類。二類底盤，是在整車的基礎(chǔ)之上去掉廂體；三類底盤，是從整車上去掉貨箱和駕駛室。選取的底盤的好壞，直接影響到專用車的性能。在選取汽車底盤時(shí)，主要是根據(jù)專用車的用途，裝載質(zhì)量，使用條件，性能指標(biāo)，專用裝置或設(shè)備的外形尺寸及動(dòng)力匹配等進(jìn)行。目前，進(jìn) 80%的專用車輛采用二類底17盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。選取二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)工作是整車總體布置和有特殊工作需求的裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)底盤僅做輔助的性能分析和必要的強(qiáng)度校核，確保改裝后的整車性能在基本上與底盤接近,達(dá)到合理的匹配。3.1.3 底盤的選取根據(jù)以上，本設(shè)計(jì)所主要從解放汽車中選擇。所選二類汽車底盤為：解放牌 CA1127L5 載貨貨車，具體參數(shù)如表 3.1。表 3.1 解放牌 CA1127L5 載貨貨車底盤參數(shù)原貨箱尺寸： 6000×2300×550mm以原貨箱鋼板厚度為 3mm，密度為 7.85kg/m3 估算原貨箱質(zhì)量原貨箱質(zhì)量 m=（650×230×0.3+2×650×60×0.3+2×230×60×0.3 ）×7.85=6007605g≈600kg底盤型號(hào) CA1127L5額定載質(zhì)量(kg) 6805+600-1500=5905整備質(zhì)量(kg) 5200-600+1500=6100外形尺寸(mm) 9000×2476×2400發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) CA6102B6排量 (ml) 5560/155額定功率/轉(zhuǎn)速（KW/(r/min)）108/3000軸距(mm) 5160前輪距/后輪距(mm) 1800/1740接近角/離去角(度) 30/17前懸/后懸(mm) 1190/2650燃油類型 柴油軸數(shù)/輪胎數(shù) 2/6輪胎規(guī)格 9.00-20最高車速(km/h) 96183.2 選用的底盤主車架的主要尺寸由上選用的底盤 CA1127L5 底盤,其主車架尺寸如下：主車架的縱梁截面尺寸: 235×75×6mm主車架上面尺寸到地面高度: 860mm3.3 欄板起重車質(zhì)量參數(shù)的估算額定載重質(zhì)量是欄板起重車基本使用性能的參數(shù)。由上面的敘述知道，本設(shè)計(jì)的欄板車輛額定載質(zhì)量定位 5900kg。整車整備質(zhì)量也是欄板起重車的重要性能參數(shù)。在欄板起重車的設(shè)計(jì)過程中，主要采用同類產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算整車整備質(zhì)量。整車整備質(zhì)量包括底盤質(zhì)量、底盤以外外加的副車架、車廂、起重裝置、支架以及液壓系統(tǒng)等裝置的質(zhì)量，是加滿各種油液料后的質(zhì)量。本設(shè)計(jì)的后欄板起重車整車整備質(zhì)量估算為 6100kg 。裝載質(zhì)量 ，選取為 5900kg：1m整車整備質(zhì)量 ，估算為 6100kg：2駕駛員質(zhì)量 ，按 65kg/人,額定載員 2 人,65kg×2=130kg 3汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，裝滿額定貨物后的汽車質(zhì)量，包括駕駛員在內(nèi)的額定載員質(zhì)量。即： M=m1+m2+m3=5900kg+130kg+6100kg=12130kg3.4 本章小結(jié)本章按確定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，選擇了這次設(shè)計(jì)的底盤 CA1127L5，給出了選用底盤的主要參數(shù),并對(duì)所設(shè)計(jì)的后欄板起重運(yùn)輸車進(jìn)行了主要參數(shù)計(jì)算。19第 4 章 車廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 車廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目前，由于用戶對(duì)廂式貨車產(chǎn)品有不同的要求，鋼板廂式貨車仍有一定的市場(chǎng)。其材料有彩鋼板、鍍鋅板、鍍塑板等。利用此種材料具有兩種制作方式：一種是有骨架式，一種是無骨架式。1.有骨架式利用 1．2 mm的鋼板覆在骨架外面形成平板式或瓦楞式廂式貨車，?利用鉚釘進(jìn)行聯(lián)結(jié)。此種結(jié)構(gòu)比無骨架式使用材料要多一些，加工簡(jiǎn)便，售價(jià)低，便于無設(shè)備企業(yè)小批量生產(chǎn)。2.無骨架式利用82 mm鋼板加工成集裝箱型豎瓦楞，側(cè)板、頂和門的用材均為豎瓦楞型，因而不需骨架。但此種結(jié)構(gòu)對(duì)加工及設(shè)備要求較高，售價(jià)較低，目前較受客戶歡迎。廂式車輛的產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制應(yīng)符合JB 2321-78《改裝車輛產(chǎn)品名稱、型號(hào)編制方法》的有關(guān)規(guī)定。廂式車輛的總高和總寬不應(yīng)超過GB 1589-79( (汽車外廓尺寸限界》的有關(guān)規(guī)定，即“總高4m，總寬(不包括后視鏡)2.5m“。如特殊需要時(shí)，總寬最大不應(yīng)超過2.6m。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的宗旨理念要求：工藝合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高，選擇有骨架車廂架構(gòu)。3.車廂骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)骨架結(jié)構(gòu)形式既要滿足車廂強(qiáng)度和剛度要求，又應(yīng)盡量減小車廂自重。在材料、截面積相等及壁厚不變的條件下，管形截面的抗扭剛度最佳，箱形截面次之，開口截面最差。從抗彎的觀點(diǎn)看，閉口截面稍次于開口截面。從提高整個(gè)廂體的剛度出發(fā)，宜采用閉口截面。此外，骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還要考慮內(nèi)外蒙皮裝配的工藝性要求及內(nèi)外蒙皮、底架、門框（扇）等零部件通用化程度，以縮短設(shè)計(jì)和制造周期，降低生產(chǎn)成本。車廂骨架一般都設(shè)計(jì)成“井”字形的矩形框架結(jié)構(gòu)。在制造工序上，首先將組成車廂頂蓋、底板（包括副車架的縱梁、橫梁） 、前圍、后圍、左右側(cè)圍六大塊，分別20加工為骨架分總成，然后將這六大塊骨架分總成焊接成一個(gè)完整的車廂骨架。地板是整個(gè)車廂的基礎(chǔ)，受力比較嚴(yán)重，因此其縱梁和橫梁均采用槽型截面縱橫搭接的結(jié)構(gòu)，以提高強(qiáng)度和剛度?？v梁間距應(yīng)與所選底盤車架的縱橫間距相等，以便安裝。各橫梁的縱向位置應(yīng)根據(jù)汽車后軸軸線位置確定。與后軸軸線相鄰的兩橫梁要避免因輪胎跳動(dòng)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，因此間距要比其他橫梁間距大，一般取1000mm左右，其他橫梁間距取500~700mm，本次設(shè)計(jì)底板如圖4.1所示。圖4.1根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB 2320-84廂式車輛可知廂式車輛的車廂長度和側(cè)立柱跨度應(yīng)符合表4.1的規(guī)定。表 4.1車廂型式 車廂長度 側(cè)立往跨度開式 3900 1720閉式 740, 800調(diào)溫式3900, 4200, 47005000, 5500, 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定21冷藏式 6300 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定‘轎車式 7800, 9100 SIB本次設(shè)計(jì)采用材料為Q195尺寸為75X45X2的方矩管作為底板橫梁，尺寸為30x40x1.5的方矩管作為側(cè)立柱和頂部骨架的材料，骨架之間的連接方式為焊接。根據(jù)主車架寬度確定底板縱梁的寬度為865mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB1589—79《汽車外廓尺寸界線》的有關(guān)規(guī)定，即 “總高4m，總寬(不包括后視鏡)2.5m”。如特殊需要時(shí)，總寬最大不應(yīng)超過2.6m。選擇本次設(shè)計(jì)車廂高度2500mm，同時(shí)根據(jù)表4.1確定閉式車廂長度為5500mm，側(cè)立柱跨度為800mm。車廂側(cè)壁、前壁、上壁骨架分別如圖4.2、圖4.3、圖4.4所示。1——車廂頂壁橫梁；2——車廂底板橫梁圖4.222圖4.3圖4.44．蒙皮的設(shè)計(jì)選用蒙皮是薄壁板件。通過一定的固接方式（如鉚接、焊接、粘接等）覆蓋在骨架上，成為車廂的內(nèi)外表面。蒙皮通常采用 0.8~1.5mm 厚的薄鋼板。非金屬蒙皮厚度為 2~3mm。本次設(shè)計(jì)以厚度為 1，2mm 材料為 Q195 的鋼板作為內(nèi)外蒙皮，以厚度為 3mm，材料為 Q195 的鋼板作為車廂底板用鉚23釘鏈接，在底板上鋪毛氈或 5mm 厚防水膠合板。蒙皮采用整體平整蒙皮共 9 塊。車廂質(zhì)量估算 75X45X2 方矩管質(zhì)量約為 30kg/m ,30x40x1.5 方矩管質(zhì)量約為 10kg/m所以車廂質(zhì)量m≈5.5X10X12+2.5X10X18+2.45X30X9+2.45X10X10=1422kg≈1500kg4.2 本章小結(jié)本章主要對(duì)車廂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了選型設(shè)計(jì),確定了各個(gè)壁面橫梁與縱梁的位置關(guān)系及車廂高度，并選擇了車廂骨架及蒙皮材料，估算了車廂質(zhì)量。第 5 章 后欄板起重車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 副車架的改裝設(shè)計(jì)5.1.1 副車架外形設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)后欄板起重車時(shí)，所選取的二類底盤只有主車架，為了增加車架的強(qiáng)度剛度，延長車架的使用壽命，在原有主車架的基礎(chǔ)上增加了副車架。其形狀同主車架，在主副車架之間加一定厚度的松質(zhì)木條。其長度同副車架的長度，寬度同副車架的厚度。主副車架用 u 型螺栓和止推連接板進(jìn)行加固連接。副車架示意簡(jiǎn)圖見圖 4.1。24圖 4.1 副車架示意簡(jiǎn)圖5.1.2 副車架選材在汽車制造工藝中，鋼板沖壓成型工藝占有十分重要的位置。沖壓成形的零件具有互換性好、能保證裝配的穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。載重汽車用中板數(shù)量較多，受力的車架縱梁和橫梁、車廂的縱梁和橫梁均采用中板沖制且多以低合金高強(qiáng)度鋼板沖壓生產(chǎn)，也是適應(yīng)提高汽車承載能力、延長使用壽命、降低汽車自重和節(jié)能節(jié)材以及安全行駛等要求的發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國載重汽車車架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板制造?？v梁可以用抗拉強(qiáng)度為 510MPa 的 16MnL 和 09SiVL(必須是用往復(fù)式扎機(jī)生產(chǎn)的)、10TiL 和 B510L 鋼板生產(chǎn)。由以上，副車架材料選用載重汽車橫縱梁的一般選用材料,縱梁采用 16MnL。5.2 升降機(jī)構(gòu)支架的設(shè)1、支架的外形設(shè)計(jì)升降機(jī)構(gòu)的支架在裝卸中起到承載的作用，它是安裝連桿機(jī)構(gòu)、液壓缸以及和車架連接的構(gòu)件，其長度和寬度尺寸要根據(jù)所選底盤車架的結(jié)構(gòu)及升降機(jī)構(gòu)的型式確定。按照升降機(jī)構(gòu)的支架和汽車底盤車架的連接關(guān)系，可看出，在確定支架寬度是需要給出足夠 的安裝空間位置。支架用螺栓和鉚焊在車架梁腹板上的連接角鐵固定，因此應(yīng)根據(jù)所選螺栓的規(guī)格，留出適當(dāng)?shù)陌馐挚臻g。支架的長度根據(jù)車架的具體結(jié)構(gòu)確定。支架的長度 與副車架上的兩a根縱梁的間距 0 接近，方便支架和車架的連接。a252、支架選材在全面分析支架的工作條件、受力狀態(tài)、工作環(huán)境和零件失效等各種因素的前提下，選用槽鋼焊接而成。5.3 升降機(jī)構(gòu)各桿的初步設(shè)計(jì)計(jì)算5.3.1 升降桿的長度計(jì)算升降桿的理論長度為簡(jiǎn)化后的平行四桿機(jī)構(gòu)的兩搖桿的長度，這一尺寸應(yīng)根據(jù)所選底盤的結(jié)構(gòu)和改裝車廂的布置確定。初定時(shí)，此長度不宜過大，因?yàn)殚L度過大，起重欄板的載荷對(duì)拐臂軸所形成的力矩也大，所需液壓缸的推力大。但也不應(yīng)過小。一般以起重欄板上、下兩個(gè)極限位置確定上、下桿的理論長度，此時(shí)，上、下桿的理論中線與水平線的夾角 為 40°～ 50°，如圖 4.2 所示， ?圖 5.2 起重欄板的上下極限位置 圖 5.3 欄板升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 由圖 5.2 可知，上下桿的理論長度 L0 為：= / (m) (5.1)1Hsin?式中 ——車廂地板平面到上桿與支架鏈接點(diǎn)的垂直距離（m ）;1H——上桿在上極限位置時(shí)與水平線的夾角（°） 。?初步分析，設(shè)上下桿在極限位置時(shí)與水平線的夾角均為 a，于是得：= (m) (5.2)1H()2C?式中 C——平行四桿機(jī)構(gòu)中連桿的長度（m） ，一般可取 C=0.15 L0。代入式(4.1)得：26= （m ） 0L1()2HC?sin?（5.3）即 ＝ （m） 0.5si07?（5.4）當(dāng) 取 40°～ 50°時(shí)， =0.64～0.77,于是有：?sin?=（0.7～ 0.6） （m） 0LH（5.5）車廂底板距地面高度為 1170mm，于是可取得 =730mm.05.3.2 拐臂半徑 r 和液壓缸的初始長度 L1 由圖 4.3，可得液壓缸、支架和中間拐臂等構(gòu)件的幾何尺寸的關(guān)系為：211cosLdr????（5.6）式中 ——液壓缸初始狀態(tài)時(shí)，活塞桿頭部鉸接點(diǎn)到液壓缸鉸接點(diǎn)之間1L的距離（m） ；——支架 OA 的長度（m）;dr——中間拐臂的曲柄半徑（m） ；——初始角（° ） 。1?將上式兩端同除以 ，并令液壓缸初始位置相對(duì)長度 ，拐2d1/Ld??壁半徑相對(duì)長度 ，則得到以相對(duì)長度所表示的構(gòu)件尺寸關(guān)系為：/r??2211cos??????（5.7）同理可得，在液壓缸活塞處于終止位置時(shí)，個(gè)構(gòu)件的尺寸關(guān)系為：222cosLdr???（5.8）式中 ——液壓缸終止位置時(shí)，活塞桿頭部鉸接點(diǎn)到液壓缸鉸接帶點(diǎn)之間2L