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SY-025-BY-1
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目審定表
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
課題適用專業(yè)
車輛工程
課題類型
X
課題簡(jiǎn)介：（主要內(nèi)容、意義、現(xiàn)有條件、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式。）
側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車是專用汽車的一種，使用方便，節(jié)約裝卸成本，運(yùn)輸效率高，在商業(yè)、郵政等部門大量使用，在貨物運(yùn)輸中具有較好的優(yōu)越性。
本課題的選擇充分考慮了研究課題對(duì)汽車車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用，對(duì)本課題的研究能夠使學(xué)生了解專用汽車改裝設(shè)計(jì)方法，通過本課題的研究學(xué)生可以完成理論課程的實(shí)踐總結(jié)，獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法。
提交的成果，全部圖紙均要求計(jì)算機(jī)繪圖；合計(jì)圖量A0 4張以上；
提交設(shè)計(jì)說明書1份，字?jǐn)?shù)大于1.5萬字；符合規(guī)范要求
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
教
研
室
意
見
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合度
□好
□較好
□一般
□較差
2
對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)及全面訓(xùn)練的程度
□好
□較好
□一般
□較差
3
選題與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度
□好
□較好
□一般
□較差
4
論文選題的理論意義或?qū)嶋H價(jià)值
□好
□較好
□一般
□較差
5
課題預(yù)計(jì)工作量
□較大
□適中
□較小
6
課題預(yù)計(jì)難易程度
□較難
□一般
□較易
教研室主任簽字： 年 月 日
系（部）教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見：
負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日
注：課題類型填寫 W.科研項(xiàng)目；X.生產(chǎn)（社會(huì)）實(shí)際；Y.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；Z.其它。
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
劉巖
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B05-18班
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
欄板起重裝置的發(fā)展, 在國(guó)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°。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500 kg 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。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°。第四代產(chǎn)品產(chǎn)生于20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。國(guó)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。1985 年原郵電部從日本進(jìn)口了一批裝有欄板起重裝置的廂式車。1988 年初, 郵電部明水通信機(jī)械廠組織技術(shù)人員, 繼續(xù)研制。在北京市郵政局的大力協(xié)助下, 經(jīng)過近四年的努力, 產(chǎn)品質(zhì)量日漸趨于穩(wěn)定。國(guó)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(guó)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(guó)際靠近。據(jù)目前了解的情況, 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)欄板起重裝置的企業(yè)包括明水郵電通信設(shè)備廠等至少有5 家, 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式有單缸、四缸、五缸及90 年代初的美國(guó)技術(shù)及最新型的五缸技術(shù)。
盡管在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式上, 國(guó)際上的四代產(chǎn)品均在國(guó)內(nèi)都有生產(chǎn), 但就其發(fā)展而言, 仍處于起步階段。國(guó)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)品主。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
改裝設(shè)計(jì)側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車。（裝載質(zhì)量≥10t、起重質(zhì)量約1t），滿足專用汽車相關(guān)設(shè)計(jì)要求。
正確進(jìn)行二類底盤的選擇、主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備、進(jìn)行二類底盤選型分析、產(chǎn)生具有實(shí)踐意義的選型總結(jié)；
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；
進(jìn)行起重裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)，在正確計(jì)算的基礎(chǔ)上，完成部部件設(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；
進(jìn)行液壓裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型；
三、技術(shù)路線（研究方法）
整體思考之后，進(jìn)行二類底盤的選型，考量所有數(shù)據(jù)，對(duì)所選二類底盤進(jìn)行分析，在二類底盤選擇之后，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，再對(duì)其他附屬設(shè)備進(jìn)行選擇，所有部件都齊備之后，對(duì)車輛進(jìn)行整體布置，最后進(jìn)行整車性能分析，如不能滿足要求則返回重新進(jìn)行選擇。
四、進(jìn)度安排
1、調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1、2周、第3周
2、方案設(shè)計(jì)與分析、二類底盤選型（調(diào)研與分析） 第4周
3、總布置； 第5、6周
4、起重裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型 第7周
5、液壓裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型 第8周
6、輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第9周
7、完成設(shè)計(jì)圖紙 第10、11周
8、整車性能計(jì)算分析；整車設(shè)計(jì)修正 第12周
9、完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫 第13、14周
10、設(shè)計(jì)審核、修改 第15周、第16周
11、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
[1]左培文.中國(guó)專用汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展探索[J].專用汽車,2006,6:32-33.
[2]汪東.專用車的市場(chǎng)前景及企業(yè)發(fā)展對(duì)策思考[J].汽車研究與發(fā),2005,2:19-21.
[3]楊建剛.欄板起重裝置的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[J].專用汽車,1999,2:36-37.
[4]李國(guó)雄,梁上愚.五缸驅(qū)動(dòng)液壓起重尾板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[J].專用汽車,2003,3:28-29.
[5]王祖德.我國(guó)專用汽車分品種發(fā)展分析[J].專用汽車,2004,4:14-17.
[6]劉晶郁.后欄板起重裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].專用汽車,1997,4:14-16.
[7]魏志強(qiáng).汽車液壓尾板的開發(fā)[J].重型汽車,2000,4:11-12.
[8]安京華.貨運(yùn)卡車的后欄板升降裝置[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,1997,5:35.
[9]劉晶郁.后欄板起重裝置液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].專用汽車,1999,1:41-42.
[10]李廣春.廂式車用液壓起重尾板的選擇與安裝[J].專用汽車,2006,10:43-44.
[19]BedfordA,FowlerW.EngineeringMechanics[M]:Vol2:Dynamics.NewYork:Addison-Wesley Publishing Company Inc,1995.
[20]CK Prahalad.Gary Hamel.The Core Competence of the Corporation[M]. Harvard Business Review.1990.May-June.79-91.
六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日
SY-025-BY-5
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
填表日期
09年 4 月 25 日
迄今已進(jìn)行 8 周剩余 9 周
學(xué)生姓名
劉巖
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B05-18
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
學(xué)
生
填
寫
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度
已完成主要內(nèi)容
待完成主要內(nèi)容
二類底盤的選擇
液壓裝置的選型與計(jì)算
驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)選擇
液壓泵的選型
整車布置
液壓系統(tǒng)的具體布置
強(qiáng)度校核計(jì)算
整車性能分析
存在問題及努力方向
設(shè)計(jì)上稍有滯后，在一些設(shè)計(jì)問題上有些不明白，繼續(xù)努力，爭(zhēng)取追上進(jìn)度，盡力把設(shè)計(jì)做到最好
學(xué)生簽字：
指導(dǎo)教師
意 見
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
教研室
意 見
教研室主任簽字： 年 月 日
SY-025-BY-6
畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)分表
學(xué)生姓名
劉巖
系部
汽車工程
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B05-18
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
序號(hào)
評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目
滿分
得分
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度
10
2
題目工作量；題目與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度
10
3
綜合運(yùn)用知識(shí)能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力
15
4
設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力
20
5
計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）
10
6
插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性
20
7
設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）
5
8
科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度
10
得 分
X=
評(píng) 語：（參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語，注意反映該論文的特點(diǎn)）
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
SY-025-BY-7
畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱人評(píng)分表
學(xué)生
姓名
劉巖
專業(yè)
班級(jí)
車輛工程B05-18
指導(dǎo)教
師姓名
李涵武
職稱
副教授
題目
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
序號(hào)
評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目
滿分
得分
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度
10
2
題目工作量；題目與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度
10
3
綜合運(yùn)用知識(shí)能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力
15
4
設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力
25
5
計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）
15
6
插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說明書撰寫水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性
20
7
設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）
5
得 分
Y=
評(píng) 語：（參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語，注意反映該論文的特點(diǎn)）
評(píng)閱人簽字 ： 年 月 日
SY-025-BY-8
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評(píng)分表
學(xué)生
姓名
劉巖
專業(yè)
班級(jí)
車輛工程B05-18
指導(dǎo)
教師
李涵武
職 稱
副教授
題目
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
答辯
時(shí)間
月 日 時(shí)
答辯組
成員姓名
出席
人數(shù)
序號(hào)
評(píng) 審 指 標(biāo)
滿
分
得
分
1
選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實(shí)際的結(jié)合程度
10
2
設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力、計(jì)算能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力
10
3
應(yīng)用文獻(xiàn)資料、計(jì)算機(jī)、外文的能力
10
4
設(shè)計(jì)說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計(jì)的規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）、實(shí)用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性
15
5
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備情況
5
6
畢業(yè)設(shè)計(jì)自述情況
20
7
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯回答問題情況
30
總 分
Z=
答辯過程記錄、評(píng)語：
答辯組長(zhǎng)簽字： 年 月 日
SY-025-BY-9
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表
學(xué)生姓名
劉巖
性別
男
系部
汽車工程系
專業(yè)
車輛工程
班級(jí)
B05-18
設(shè)計(jì)（論文）題目
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
指導(dǎo)教師
評(píng)分（X）
評(píng)閱教師姓名
職稱
評(píng)閱教師
評(píng)分（Y）
答辯組組長(zhǎng)
職稱
答辯組
評(píng)分（Z）
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)
百分制
五級(jí)分制
答辯委員會(huì)評(píng)語：
答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 系部公章： 年 月 日
SY-025-BY-10
優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推薦表
題 目
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
類別
畢業(yè)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
劉巖
系、專業(yè)、班級(jí)
汽車工程系、車輛工程、B05-18班
指導(dǎo)教師
李涵武
職 稱
副教授
設(shè)計(jì)成果明細(xì)：
答辯委員會(huì)評(píng)語：
答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 系部公章： 年 月 日
備 注：
SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
學(xué)生姓名
劉巖
系部
汽車工程系
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程B05-18
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是否
題目名稱
RL5250XLB側(cè)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
側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車是專用汽車的一種，使用方便，節(jié)約裝卸成本，運(yùn)輸效率高，在商業(yè)、郵政等部門大量使用，在貨物運(yùn)輸中具有較好的優(yōu)越性。
本課題的選擇充分考慮了研究課題對(duì)汽車車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用，對(duì)本課題的研究能夠使學(xué)生了解專用汽車改裝設(shè)計(jì)方法，通過本課題的研究學(xué)生可以完成理論課程的實(shí)踐總結(jié)，獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法。
二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）
改裝設(shè)計(jì)側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車。（裝載質(zhì)量≥10t、起重質(zhì)量約1t），滿足專用汽車相關(guān)設(shè)計(jì)要求。
要求正確進(jìn)行二類底盤的選擇、主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備、進(jìn)行二類底盤選型分析、產(chǎn)生具有實(shí)踐意義的選型總結(jié)；
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；
要求進(jìn)行起重裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)，在正確計(jì)算的基礎(chǔ)上，完成部部件設(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；
要求進(jìn)行液壓裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型；
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
全部圖紙均要求計(jì)算機(jī)繪圖；合計(jì)圖量A0 4張以上；
提交設(shè)計(jì)說明書1份，字?jǐn)?shù)大于1.5萬字；符合規(guī)范要求；
四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排
1、調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第1、2周、第3周
2、方案設(shè)計(jì)與分析、二類底盤選型（調(diào)研與分析）第4周
3、總布置； 第5、6周
4、起重裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型 第7周
5、液壓裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型 第8周
6、輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第9周
7、完成設(shè)計(jì)圖紙 第10、11周
8、整車性能計(jì)算分析；整車設(shè)計(jì)修正；第12周
9、完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫 第13、14周
10、設(shè)計(jì)審核、修改 第15周、第16周
11、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周
五、主要參考資料
1、 期刊類：道路與公路類，筑路機(jī)械或工程機(jī)械類，交通工程類，有關(guān)大學(xué)學(xué)報(bào)等（五年內(nèi)）。
2、 科技圖書和教材：機(jī)械設(shè)計(jì)類、制圖類、及相關(guān)專業(yè)書；
推薦：徐達(dá).專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).北京：北京理工大學(xué)出版社；
3、 設(shè)計(jì)手冊(cè)：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等；
4、 網(wǎng)絡(luò)資源：檢索關(guān)鍵詞：起重舉升汽車，專用汽車改裝設(shè)計(jì)等；
其它：相關(guān)產(chǎn)品廣告，參觀有關(guān)產(chǎn)品展覽會(huì)。
六、備注
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
摘 要
本次設(shè)計(jì)的題目是側(cè)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，深入分析了側(cè)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)、側(cè)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)側(cè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：改裝設(shè)計(jì)；側(cè)欄板；起重裝置；升降機(jī)構(gòu)；液壓系統(tǒng)
ABSTRACT
The design is entitled side-lift plate design of vehicles.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,
the tailgate lift, hydraulic system, rear gate 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: Refiting design；Rear gate；Hauling-up device；Sidegate lift mechanism；Hydraulic system
II
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理材料
題 目
RL5250XLB側(cè)欄板起重
運(yùn)輸車改裝設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
劉巖
系部名稱
汽車工程系
專業(yè)班級(jí)
車輛工程B05-18
指導(dǎo)教師
李涵武
職 稱
副教授
教研室
車輛工程教研室
起止時(shí)間
教 務(wù) 處 制
本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)
RL5250XLB側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車改裝設(shè)計(jì)
系部名稱： 汽車工程系
專業(yè)班級(jí)： 車輛工程 B05-18班
學(xué)生姓名： 劉 巖
指導(dǎo)教師： 李涵武
職 稱： 副教授
黑 龍 江 工 程 學(xué) 院
二○○九年六月
The Graduation Design for Bachelor's Degree
Refiting Design of the RL5250XLB Combination Lift Vehicle
Candidate：Liu Yan
Specialty：Vehicle Engineering
Class：B05-18
Supervisor：Associate Prof. Li Hanwu
Heilongjiang Institute of Technology
2009-06·Harbin
目 錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論………………………………………………………………………………1
1.1選題背景、研究目的及意義………………………………………………………1
1.2側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀………………………………………… 1
1.3 側(cè)欄板起重運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展與前景…………………………………………………2
1.4本設(shè)計(jì)的目標(biāo)和主要內(nèi)容………………………………………………………3
第2章 側(cè)欄板起重汽車方案設(shè)計(jì)與分析…………………………………………4
2.1 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的結(jié)構(gòu)……………………………………………………4
2.1.1側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的概念………………………………………………4
2.1.2側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的分類………………………………………………4
2.1.3側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的組成………………………………………………4
2.1.4欄板起重裝置的工作原理………………………………………………5
2.2側(cè)欄板起重汽車升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析………………………………………6
2.2.1單缸對(duì)中式升降機(jī)構(gòu)………………………………………………………6
2.2.2雙缸對(duì)稱式升降機(jī)構(gòu)………………………………………………………8
2.2.3四缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)………………………………………………………10
2.2.4五缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)………………………………………………………11
2.3側(cè)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)……………………………………………………12
2.3.1單缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)………………………………………12
2.3.2雙缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)……………………………………13
2.3.3四缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)………………………………………14
2.3.4五缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)………………………………………14
2.4側(cè)起重欄板……………………………………………………………………16
2.5側(cè)欄板起重裝置主要性能參數(shù)的選擇………………………………………17
2.6側(cè)欄板起重裝置動(dòng)力源結(jié)構(gòu)型式………………………………………………17
2.7安全機(jī)構(gòu)…………………………………………………………………………18
2.8本章小結(jié)…………………………………………………………………………19
第3章 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車底盤的選取……………………………………………20
3.1底盤的選取……………………………………………………………………20
3.1.1汽車底盤選型要求………………………………………………………20
3.1.2底盤選型……………………………………………………………………20
3.1.3底盤的選取…………………………………………………………………21
3.2選用的底盤主車架的主要尺寸…………………………………………………21
3.3欄板起重車質(zhì)量參數(shù)的估算……………………………………………………22
3.4本章小結(jié)…………………………………………………………………………22
第4章 側(cè)欄板起重車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………23
4.1副車架的改裝設(shè)計(jì)……………………………………………………………23
4.1.1副車架外形設(shè)計(jì)……………………………………………………………23
4.1.2副車架選材…………………………………………………………………23
4.2升降機(jī)構(gòu)支架的設(shè)計(jì)…………………………………………………………24
4.3升降機(jī)構(gòu)各桿的初步設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………24
4.3.1上下桿的長(zhǎng)度計(jì)算…………………………………………………………24
4.3.2拐臂半徑r和液壓缸的初始長(zhǎng)度………………………………………25
4.4側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)校核計(jì)算…………………………………………………26
4.4.1側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析……………………………………………26
4.4.2側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定與校核…………………………………31
4.4.3側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)受力分析…………………………………………………32
4.4.4側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)受力計(jì)算…………………………………………………35
4.4.5側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)的校核……………………………………………………37
4.5本章小結(jié)…………………………………………………………………………38
第 5章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型……………………………………………………39
5.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析………………………………………………………………39
5.1.1液壓缸的選型與設(shè)計(jì)………………………………………………………39
5.1.2液壓泵的選型計(jì)算…………………………………………………………40
5.1.3油箱容積與管路內(nèi)徑計(jì)算…………………………………………………41
5.2液壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算………………………………………………………………42
5.2.1液壓缸選型確定…………………………………………………………42
5.2.2液壓泵及直流電動(dòng)機(jī)的選型確定…………………………………………42
5.2.3油箱容積與管路內(nèi)徑參數(shù)確定……………………………………………43
5.2.4分配閥選型…………………………………………………………………44
5.3本章小結(jié)…………………………………………………………………………44
第6章 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車主要性能計(jì)算……………………………………45
6.1動(dòng)力性計(jì)算………………………………………………………………………45
6.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)外特性………………………………………………………………45
6.1.2汽車的行駛方程式…………………………………………………………46
6.1.3動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算……………………………………………………48
6.1.4側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車整車動(dòng)力性計(jì)算……………………………………49
6.2燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算…………………………………………………………………52
6.3側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車穩(wěn)定性計(jì)算………………………………………………53
6.3.1側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車靜態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算……………………………………53
6.3.2側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車裝卸時(shí)穩(wěn)定性計(jì)算…………………………………55
6.4本章小結(jié)…………………………………………………………………………56
結(jié)論………………………………………………………………………………………58
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………59
致謝………………………………………………………………………………………60
附錄………………………………………………………………………………………61
第1章 緒 論
1.1選題背景、研究目的及意義
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(zhǎng)，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?；诖耍S多廂式載貨汽車裝有舉升欄板。
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)[1]。
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。載貨汽車最初都是完全人力化裝運(yùn)，即完全靠人的肩扛手抬，費(fèi)事費(fèi)力、勞動(dòng)效率低下、危險(xiǎn)性高、工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大 ,即使如此，但對(duì)于較少貨運(yùn)量來說也是能夠承受的。近年來，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康的發(fā)展，物流量成倍的增長(zhǎng)，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(zhǎng)，專業(yè)運(yùn)輸單位和個(gè)體運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)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(zhǎng)，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，工作效率很低?？梢?，實(shí)現(xiàn)貨車裝運(yùn)的機(jī)械化是勢(shì)在必行的，為此需設(shè)計(jì)一種可實(shí)現(xiàn)自起重裝卸功能的專用載貨汽車——側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車，僅利用一套側(cè)欄板起重裝置就可以實(shí)現(xiàn)貨物的機(jī)械化裝運(yùn)，從而大幅度能提高運(yùn)輸和裝卸效率，減輕人的工作強(qiáng)度[2～4]。
1.2側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車國(guó)內(nèi)外研究概況
欄板起重裝置的發(fā)展, 在國(guó)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)品在東南亞、日本仍在使用, 20世紀(jì)90年代, 還在美國(guó)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(guó)已申請(qǐng)了實(shí)用新型發(fā)明專利。國(guó)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(guó)家將仍有一定的市場(chǎng)。
欄板起重裝置在國(guó)內(nèi)的發(fā)展只是近二十幾年的事情。1985年原郵電部從日本進(jìn)口了一批裝有欄板起重裝置的廂式車。此后, 由漢陽(yáng)專用汽車研究所、湖北汽車配件廠和郵電部明水通信機(jī)械廠三家合作進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化研制開發(fā), 歷時(shí)兩年多, 卻因多種原因而未能投入使用。1988年初, 郵電部明水通信機(jī)械廠組織技術(shù)人員, 繼續(xù)研制。在北京市郵政局的大力協(xié)助下, 經(jīng)過近四年的努力, 產(chǎn)品質(zhì)量日漸趨于穩(wěn)定。國(guó)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(guó)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(guó)際靠近。據(jù)目前了解的情況, 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)欄板起重裝置的企業(yè)包括明水郵電通信設(shè)備廠等至少有5 家, 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式有單缸、四缸、五缸及20世紀(jì)90年代初的美國(guó)技術(shù)及最新型的五缸技術(shù)。盡管在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式上, 國(guó)際上的四代產(chǎn)品均在國(guó)內(nèi)都有生產(chǎn), 但就其發(fā)展而言, 仍處于起步階段。國(guó)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[3]。
1.3側(cè)欄板起重運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向與前景
傳統(tǒng)的欄板起重車大多數(shù)只是局限于尾板起重，使得欄板起重車的應(yīng)用范圍不夠廣泛，環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)起重車的要求也越來越高?，F(xiàn)代車輛的裝備技術(shù)必需與生態(tài)型、現(xiàn)代化國(guó)際大都市發(fā)展相適應(yīng)，具有國(guó)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。這些特征如下。
（1）集成化
即從一般的機(jī)械化向裝備技術(shù)集成方向發(fā)展，這是集成化的技術(shù)基礎(chǔ)；從單一功能的設(shè)備向裝備系統(tǒng)集成方向發(fā)展，這是集成化的形態(tài)體現(xiàn)。
（2）環(huán)?；?
現(xiàn)代化城市的起重車輛，將從只滿足基本作業(yè)功能需求向滿足環(huán)保作業(yè)功能需求的方向發(fā)展。通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品改進(jìn)、功能完善，提高產(chǎn)品在控制污水、揚(yáng)塵、噪聲、廢氣等污染方面的性能。
（3）人性化
車輛的人性化是體現(xiàn)現(xiàn)代文明社會(huì)以人為本的理念，分別反映在操作人員工作環(huán)境和作業(yè)過程中對(duì)周圍環(huán)境和人們的影響二個(gè)方面。
在操作人員工作環(huán)境方面，將以提高駕駛操作的舒適性，減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度為發(fā)展目標(biāo)，使駕駛、作業(yè)人員的工作環(huán)境得到改善和提高。
以上特征要求也正是欄板起重的發(fā)展和努力優(yōu)化的方向。
1.4本設(shè)計(jì)的目標(biāo)和主要內(nèi)容
本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)側(cè)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)一種裝載質(zhì)量為10t的側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車，其性能參數(shù)與原載貨車接近。側(cè)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)的主要研究?jī)?nèi)容是：二類底盤的選擇；整車的整體布置；欄板起重裝置的選型、設(shè)計(jì)、計(jì)算；液壓裝置的選型、設(shè)計(jì)、計(jì)算；整車性能計(jì)算分析。
主要解決的問題有：
（1）正確進(jìn)行二類底盤的選擇、主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備、進(jìn)行二類底盤選型分析、產(chǎn)生具有實(shí)踐意義的選型總結(jié)；
（2）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；
（3）進(jìn)行起重裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)，在正確計(jì)算的基礎(chǔ)上，完成部部件設(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；
（4）進(jìn)行液壓裝置設(shè)計(jì)計(jì)算選型；
（5）分析整車改裝設(shè)計(jì)后的主要性能。
第2章 側(cè)欄板起重汽車方案設(shè)計(jì)與分析
2.1側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的結(jié)構(gòu)
2.1.1側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的概念
側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車一般是由附加的起重欄板為起重裝置，并利用汽車的動(dòng)力源，用液壓驅(qū)動(dòng)欄板進(jìn)行升降，達(dá)到自裝卸貨物的目的。
2.1.2側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的分類
側(cè)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側(cè)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。按后欄板運(yùn)輸汽車的具體用途和運(yùn)送貨物的類型可分為懸臂式、垂直式、以及搖臂式[5]。
圖2.1側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車
2.1.3側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的組成
側(cè)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。其中側(cè)欄板起重裝置是側(cè)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：
2.1.4欄板起重裝置的工作原理
一種欄板起重裝置的結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。
1—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側(cè)欄板起重汽車升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析
在側(cè)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10kN貨物平穩(wěn)地升降到一定高度，且能在任意位置停住。
側(cè)欄板起重裝置的升降機(jī)構(gòu)的基本原理：
側(cè)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。
圖2.3 平行四連桿機(jī)構(gòu)
圖中、、、四連桿鉸結(jié)，，，，固定桿，給桿一力矩，使其以為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，則桿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，其中即為所說的側(cè)欄板，如圖2.4所示。
圖2.4 轉(zhuǎn)化后的側(cè)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[16,17]。
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桿機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)下止點(diǎn)位置的傾斜運(yùn)動(dòng)。
1—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)。
1—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)液壓缸2的活塞桿伸長(zhǎng)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，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(zhǎng)，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)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
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。
1
1－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)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)
五缸驅(qū)動(dòng)式工作原理，當(dāng)關(guān)門缸和舉升臂的長(zhǎng)度相等時(shí)，形成了平行四連桿機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)，保證側(cè)欄板在水平狀態(tài)時(shí)，形成平行四邊形機(jī)構(gòu)，確保了貨物在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)始終保持水平狀態(tài)。在舉升缸的推動(dòng)下，平行四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作，以完成裝卸貨物的過程。在裝貨時(shí)，首先關(guān)門缸縮回，使側(cè)欄板上平面成水平狀態(tài)，然后舉升缸縮回，使側(cè)欄板下降。當(dāng)側(cè)欄板落地后，繼續(xù)讓關(guān)門缸縮回，欄板的下平面著地，上平面與地面形成一個(gè)約6°的斜面，人將貨物推上欄板，關(guān)門缸伸出，此時(shí)由于液壓系統(tǒng)特殊設(shè)計(jì)的記憶功能，欄板自動(dòng)調(diào)平。上升過程即可在電氣控制、液壓驅(qū)動(dòng)下，機(jī)械部分完成上升的動(dòng)作。當(dāng)欄板上平面與汽車底板平齊時(shí)，上升動(dòng)作停止。這時(shí)將貨物推入車廂即完成整個(gè)裝貨過程。此時(shí)若關(guān)門缸伸出，可完成關(guān)門動(dòng)作；開門動(dòng)作及卸貨作業(yè)過程與上述過程相反。
五缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，舉升重量大，工藝性好，制造、安裝、維修方便，同時(shí)，設(shè)備在工作過程中側(cè)欄板調(diào)平、舉升、關(guān)門，以及開門、下降，全部采用液壓實(shí)現(xiàn)；結(jié)構(gòu)上采用分體形式，控制盒置于方便操作的位置。缺點(diǎn)同四缸驅(qū)動(dòng)
式機(jī)構(gòu)一樣，采用五個(gè)液壓缸進(jìn)行工作，其液壓系統(tǒng)相對(duì)單缸來說比較復(fù)雜，但是可以在不改變其工作方式的前提下盡量簡(jiǎn)化其液壓系統(tǒng)。故，總的來說，五缸驅(qū)動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)明顯大于缺點(diǎn)。
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，選用五缸驅(qū)動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)。
2.3側(cè)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)
側(cè)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)
一種單缸側(cè)欄板起重裝置液壓系統(tǒng)原理圖如圖2.14所示，液壓系統(tǒng)完成三種動(dòng)作，即起重欄板的上升、下降及中停。起重欄板上升時(shí)，按住“上升”按鈕，使電磁換向
閥3的閥芯換向（圖2.14中位置），這時(shí)高壓油泵產(chǎn)生的高壓油通過電磁換向閥、調(diào)速閥的單向閥進(jìn)入油缸的一腔，使欄板上升。起重欄板下降時(shí)，按住“下降”按鈕，
使電磁換向閥換向到右側(cè)通路，此時(shí)油缸內(nèi)液壓油路與“上升”狀態(tài)時(shí)相反，從而使起重欄板下降。由于欄板本身及貨物的重量作用，下降速度會(huì)增大，因此采用調(diào)速閥1來調(diào)整欄板下降的速度，以減少欄板觸地時(shí)的沖擊。無論在上升或下降過程中，只要將“上升”或“下降”按鈕松開，此時(shí)電磁換向閥的閥芯處于中間位置，油泵輸出的油液通過電磁換向閥流回油箱。油箱兩腔的油液被電磁換向閥封閉，即電磁換向閥的中位相當(dāng)于液壓鎖的作用。從而保證起重欄板可在任意位置停住。液壓系統(tǒng)中的溢流閥對(duì)液壓系統(tǒng)起保護(hù)作用，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過額定壓力時(shí)，油泵卸荷。
1－調(diào)速閥；2－液壓缸；3－電磁換向閥；4－溢流閥；5－單向閥；6－液壓泵；7－油箱
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。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)，不方便。
2.3.2雙缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)如圖2.15所示，雙液壓缸分別驅(qū)動(dòng)，上邊是舉升缸，下邊是翻轉(zhuǎn)缸。雙缸驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)即在單缸液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上并聯(lián)一個(gè)和原液壓油缸并聯(lián)且對(duì)稱布置的液壓缸。
雙缸液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)同單缸液壓系統(tǒng)一樣，即系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維護(hù)、檢修方便，同時(shí)因?yàn)椴捎昧藘蓚€(gè)液壓缸，分別實(shí)現(xiàn)舉升和翻轉(zhuǎn)作用，所以與單缸相比較為方便。缺點(diǎn)是雙液壓缸工作存在著同步問題，調(diào)試較困難。
1－液壓缸；2－單向閥；3－液壓泵；4－電動(dòng)機(jī)；5－溢流閥；6－電磁換向閥；7－調(diào)速閥
圖2.15雙缸液壓系統(tǒng)原理圖
2.3.3四缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)
如圖2.16所示，該系統(tǒng)采用一個(gè)兩位四通電磁換向閥進(jìn)行方向控制，每個(gè)油缸由單獨(dú)的常閉式兩通電磁閥控制，同類油缸的同步運(yùn)動(dòng)則采用剛性梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1－翻轉(zhuǎn)缸；2－舉升缸
圖2.16 某四缸液壓系統(tǒng)
四缸液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)液壓缸控制翻轉(zhuǎn)和舉升，但是與雙缸液壓系統(tǒng)有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，欄板翻轉(zhuǎn)動(dòng)作要靠操作者經(jīng)驗(yàn)控制，容易產(chǎn)生失誤。但較單缸液壓系統(tǒng)來說操作仍然是方便的。
2.3.4五缸驅(qū)動(dòng)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)
圖2.17為液壓系統(tǒng)原理圖，由溢流閥2和二位二通電磁換向閥1組成了安全回路和卸荷回路。二位四通換向閥5的作用是確保舉升和關(guān)門動(dòng)作的互鎖，因?yàn)樵谂e升過程中，若關(guān)門缸動(dòng)作，將使貨物下滑。閥5保證了在任一時(shí)刻，舉升和關(guān)門只能有一個(gè)動(dòng)作。3YA通電時(shí)，實(shí)現(xiàn)后欄板打開和后欄板落地后使后欄板的下平面著地，平衡閥11的作用是保證貨物平穩(wěn)落地。4YA通電，實(shí)現(xiàn)關(guān)門動(dòng)作。5YA通電，使后欄板升起，6YA通電，使后欄板下行,平衡閥10保證下行平穩(wěn)。當(dāng)3YA通電時(shí),將門(后欄板) 打開并將后欄板上平面調(diào)整為水平狀態(tài)，在動(dòng)作過程中，關(guān)門缸上腔的油液經(jīng)平衡閥11排出，使上腔產(chǎn)生一定的壓力，將后欄板平穩(wěn)打開。然后6YA通電，使后欄板下行落地，7YA通電，在后欄板自重和貨物的重力作用下，液壓缸9中的油液推動(dòng)增壓缸左移，使后欄板上平面由水平變?yōu)閮A斜落地。在舉升貨物時(shí)，5YA、4YA通電，7YA斷電。在增壓缸13的作用下，關(guān)門缸首先自動(dòng)將后欄板調(diào)整為水平狀態(tài)，然后后欄板升起，該設(shè)計(jì)使后欄板狀態(tài)具有記憶功能。表2.1為該系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)表。
圖2.17 五缸液壓系統(tǒng)原理圖
表 2.1 欄板動(dòng)作循環(huán)表
動(dòng)作名稱
電磁鐵狀態(tài)
1YA
2YA
3YA
4YA
5YA
后欄板打開、調(diào)平
－
＋
＋
－
－
后欄板下降
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后欄板傾斜
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后欄板上升
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關(guān)門
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優(yōu)點(diǎn)：該液壓系統(tǒng)具有工作平穩(wěn)，動(dòng)作互鎖好，具有欄板狀態(tài)的記憶功能。
缺點(diǎn)：從原液壓系統(tǒng)原理圖不難發(fā)現(xiàn)，用到的電磁閥多于5個(gè)，其接頭的數(shù)量必然增多，漏油故障點(diǎn)隨之增加，從而造成常規(guī)維護(hù)的工作量加大。
針對(duì)以上缺點(diǎn)，對(duì)此五缸液壓系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)原理圖如圖2.18所示，首先2YA、3YA通電，液壓油由關(guān)門缸有桿腔進(jìn)入缸內(nèi)，關(guān)門缸收縮，欄板傾斜，然后欄板在自身的重力作用下變?yōu)樗胶螅?YA、3YA斷電，液壓油由舉升缸有桿腔進(jìn)入油缸中，舉升缸收縮，欄板水平下移。直至欄板觸地時(shí)，1YA通電，液壓泵卸荷，此時(shí)，欄板因自身重力傾斜，欄板下平面著地，關(guān)門缸收縮，從而推動(dòng)增壓缸活塞桿左移。欄板上升時(shí)，1YA斷電，4YA、5YA通電，油液首先推動(dòng)增壓缸，因?yàn)樵鰤焊子仪慌懦龅挠驼檬呛髾诎迓涞貢r(shí)排到增壓缸中的油，因此增壓缸運(yùn)動(dòng)到最右端，恰好使后欄板H面變到水平位置。同樣實(shí)現(xiàn)了記憶初始化、消除了誤差積累。
五缸液壓系統(tǒng)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。同時(shí)，由于車廂較寬，舉升和開門都采用了2個(gè)液壓缸，且側(cè)欄板的剛度較大，兩個(gè)液壓缸采用機(jī)械同步，由側(cè)欄板自身實(shí)現(xiàn)同步，因此在這個(gè)液壓系統(tǒng)中不需要考慮調(diào)試同步問題。
改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)變得較簡(jiǎn)單，同時(shí)仍具有先前液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，故采用改進(jìn)后的五缸液壓系統(tǒng)可以在實(shí)現(xiàn)操縱簡(jiǎn)單、方便的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有與單缸、雙缸液壓系統(tǒng)相同的特點(diǎn)，即系統(tǒng)簡(jiǎn)單，較容易維護(hù)。
比較單缸、雙缸、四缸以及改進(jìn)后的五缸液壓系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，五缸液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)突出，從先進(jìn)性、起重功能的實(shí)現(xiàn)等各方面考慮，五缸液壓系統(tǒng)為首選。
將各缸的舉升機(jī)構(gòu)與液壓系統(tǒng)結(jié)合起來看，各種欄板起重裝置的特點(diǎn)自然明了。單缸驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)側(cè)欄板的運(yùn)動(dòng)形式是邊下降邊低頭或邊上升邊抬頭，運(yùn)動(dòng)過程中承載平臺(tái)不易保持水平，貨物易滑落，操作復(fù)雜，造價(jià)低。雙缸驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)側(cè)欄板操作較復(fù)雜，舉升重量不太大，目前已很少使用。四缸驅(qū)動(dòng)形式的側(cè)欄板直接驅(qū)動(dòng)關(guān)門缸，操作復(fù)雜，沖擊大，貨物易滑落。而五缸驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的側(cè)欄板由具有記憶功能的第五缸間接驅(qū)動(dòng)關(guān)門缸，使操作簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)平緩、連貫、安全，但造價(jià)稍高。
綜上所述，從舉升重量、操作方便性、工作穩(wěn)定性等多方面考慮，選用五缸驅(qū)動(dòng)側(cè)欄板起重裝置。
2.4側(cè)起重欄板
側(cè)起重欄板的改裝設(shè)計(jì)要求是：
（1）在升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下可以實(shí)現(xiàn)承載貨物的上升或下降，從而完成裝卸作業(yè)。
（2）能夠翻轉(zhuǎn)，并能與車廂骨架鎖定，保證車輛運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)的安全。
目前國(guó)內(nèi)外所使用的后欄板有搖臂式、垂直式和懸臂式三大類[18]。
（1）搖臂式側(cè)欄板
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、造價(jià)低，但開、關(guān)門為手動(dòng)操作，安裝過程中找正定位較復(fù)雜。該結(jié)構(gòu)特別難以實(shí)現(xiàn)通用化，制作周期也長(zhǎng)，且只適用于市內(nèi)小噸位運(yùn)輸車輛的使用。
（2）垂直式側(cè)欄板
結(jié)構(gòu)由液壓油缸帶動(dòng)鏈條而使承載平臺(tái)實(shí)現(xiàn)垂直上升、下降的運(yùn)動(dòng)，關(guān)門為手動(dòng)操作。該類型尾板比較適用于食品、氣體的配送。
（3）懸臂式側(cè)欄板
結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，載重量大，板面角度可以調(diào)節(jié)，適用于各種廂式貨車、敞車、郵政、銀行等特種運(yùn)輸車輛，適用范圍廣泛。
綜上所述，側(cè)欄板起重運(yùn)輸車多用于郵政和城市商業(yè)運(yùn)輸，且載重量較大，故選用懸臂式側(cè)欄板。
2.5側(cè)欄板起重裝置主要性能參數(shù)的選擇
（1）標(biāo)定起重量
在JB 4199－86《后欄板起重運(yùn)輸車技術(shù)條件》中，將欄板起重裝置的標(biāo)定起重量分成2.5、5.0、10、20kN等四個(gè)級(jí)別。一般輕型載貨汽車改裝側(cè)欄板起重運(yùn)輸車時(shí)，標(biāo)定起重量不超過2.5kN；中型車不超過8kN；重型車在10～20kN的范圍內(nèi)。結(jié)合當(dāng)前運(yùn)輸汽車重型化的趨勢(shì)，選定載質(zhì)量為10t，故選擇標(biāo)定起重量為10kN。
（2）升降速度
側(cè)欄板起重裝置在標(biāo)定起重量時(shí)升降貨物的速度，是衡量該裝置經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)指標(biāo)之一。在選擇升降速度時(shí)，既要考慮機(jī)械化裝卸作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，提高裝卸速度，又要保證起重欄板運(yùn)動(dòng)的安全和平穩(wěn)性。根據(jù)JB4199－86的規(guī)定，在確定起重欄板的升降速度時(shí)，應(yīng)保證起重裝置在標(biāo)定起重量時(shí)，全程的上升、下降時(shí)間均在10～15s內(nèi)。故初選上升、下降時(shí)間為15s。
2.6側(cè)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(zhǎng)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、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。
（3）電液推桿裝置，即利用汽車自帶的蓄電池作電源，將動(dòng)力裝置與液壓油缸組合成一個(gè)整體，其結(jié)構(gòu)更加緊湊[6]。
優(yōu)點(diǎn)：除具備第二種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點(diǎn)外，其結(jié)構(gòu)更緊湊、安裝更簡(jiǎn)單，特別是動(dòng)力裝置與執(zhí)行裝置油缸固接成一體，無油管及接頭，工作可靠性非常高，外形美觀。
缺點(diǎn)：功率很小，電動(dòng)機(jī)工作電流大，易發(fā)熱，嘈聲大，適于小推力間歇式工作場(chǎng)所，成本很高。
綜上所述，分析三種形式的優(yōu)缺點(diǎn)，可知第二種結(jié)構(gòu)形式，即利用汽車自帶的蓄電池和發(fā)電機(jī)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，更適用于側(cè)欄板起重裝置中。側(cè)欄板起重裝置改裝設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)單。更重要的是，在進(jìn)行貨物起重、裝卸時(shí)不必起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，可節(jié)省燃油。
因此，此次設(shè)計(jì)中側(cè)欄板起重裝置為采用汽車蓄電池為動(dòng)力源，以直流電動(dòng)機(jī)傳遞負(fù)荷的傳動(dòng)方式，由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓油泵，再經(jīng)電磁閥來控制各液壓油缸的運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而使承載平臺(tái)完成上升下降以及開門關(guān)門等各種動(dòng)作，如圖2.19所示。
圖2.19 動(dòng)力傳遞路線圖
2.7安全機(jī)構(gòu)
由于側(cè)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，就必須有警示裝置以及安全裝置。側(cè)欄板起重裝置可在承載平臺(tái)背面安裝安全小旗、反光警示板[7]。
安全小旗作用：當(dāng)承載平臺(tái)處于水平狀態(tài)位置時(shí)，在50m以外的地方看僅是成一條直線，極難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)后面的車輛以時(shí)速80km行駛時(shí)，很容易發(fā)生事故。安裝小旗后，小旗靠重力下垂至與承載平臺(tái)呈直角狀態(tài)，人在較遠(yuǎn)處也能看到，起警示作用，防止后來車輛追尾碰撞。
反光警示板作用：安裝在承載平臺(tái)背面兩側(cè)，有反光功能，特別是夜間行車，經(jīng)燈光照射，在較遠(yuǎn)的前方就能被發(fā)現(xiàn)，既保護(hù)設(shè)備，也能一定程度上防止后來車輛追尾碰撞。
本次設(shè)計(jì)中選擇采用安全小旗、反光警示板以及添加的側(cè)欄板鎖止機(jī)構(gòu)，其中側(cè)欄板鎖止機(jī)構(gòu)既能保持側(cè)欄板的關(guān)閉狀態(tài)，也能防止在車輛行駛過程中因出現(xiàn)油缸滲漏或油管爆裂等導(dǎo)致承載平臺(tái)下滑的事故的發(fā)生。
2.8本章小結(jié)
本章主要對(duì)側(cè)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)側(cè)欄板、側(cè)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。
第3章 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車底盤的選取
根據(jù)我國(guó)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(guó)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(guó)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，三類和四類。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；四類底盤，是在三類底盤上再去掉車架總成后剩余的散件。
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)所用底盤主要從東風(fēng)與中國(guó)重汽廂式貨車中選用。以下表3.1將兩種底盤參數(shù)列出,進(jìn)行比較：
表3.1 東風(fēng)EQDFL1253AX和ZZ3257M3841底盤參數(shù)比較
底盤型號(hào)
EQDFL1253AX
ZZ3257M3841
額定載質(zhì)量(kg)
14705
15500
整備質(zhì)量(kg)
10100
8690
外形尺寸(mm)
11990×2500×3200
7575×2496×2958
發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)
ISDe210?30
WD615.61A
排量/功率(ml/kw)
6700/155
9726/191
鋼板彈片數(shù)(前/后)
8/8/9+9,3/3/4+3
9/12,10/12
軸距(mm)
1950+5350
3825+1350
前輪距/后輪距(mm)
1980,1980/1860
2022,2041/1830
接近角/離去角(度)
30/18
19/50?
前懸/后懸(mm)
1460/3230
1500/900
燃油類型
柴油
柴油
軸數(shù)/輪胎數(shù)
3/8
3/10
輪胎規(guī)格
10.00-20
11.00-20
駕駛室準(zhǔn)乘人數(shù)
3
3
最高車速(km/h)
90
75
由比較可以看到，EQDFL1253AX底盤和ZZ3257M3841廂式貨車兩種型號(hào)底盤在整體性能上有一定差別。考慮到貨車的載重量、穩(wěn)定性等因素，廂式貨車改裝更加方便，因此選用ZZ3257M3841作為本次設(shè)計(jì)的貨車。
3.2選用的底盤主車架的主要尺寸
由上選用的底盤ZZ3257M3841底盤,其主車架尺寸如下：
主車架的長(zhǎng)度: 7375mm
主車架的寬度: 850mm
主車架上面尺寸到地面高度: 1117mm
貨箱尺寸： mm
3.3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13000kg。
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)的側(cè)欄板起重車整車整備質(zhì)量估算為12000kg。
裝載質(zhì)量 ，選取為12805kg：
整車整備質(zhì)量，估算為12000kg：
駕駛員質(zhì)量，按 65kg/人,額定載員3人,65kg×3=195kg
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=12805kg+12000kg+195kg=25000kg
3.4本章小結(jié)
本章按確定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，主要對(duì)東風(fēng)汽車EQDFL1253AX底盤和中國(guó)重汽ZZ3257M3841底盤進(jìn)行了對(duì)比，選擇了這次設(shè)計(jì)的底盤，給出了選用底盤的主要參數(shù),并對(duì)所設(shè)計(jì)的側(cè)欄板起重運(yùn)輸車進(jìn)行了主要參數(shù)計(jì)算。
第4章 側(cè)欄板起重車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1副車架的改裝設(shè)計(jì)
4.1.1副車架外形設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)側(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)度同副車架的長(zhǎng)度，寬度同副車架的厚度。主副車架用u型螺栓進(jìn)行加固連接。副車架示意簡(jiǎn)圖見圖4.1。
圖4.1 副車架示意簡(jiǎn)圖
4.1.2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(zhǎng)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(guó)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)，橫梁可以用抗拉強(qiáng)度為390MPa的08TiL和B420L鋼板來生產(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，橫梁采用08TiL生產(chǎn)。
4.2升降機(jī)構(gòu)支架的設(shè)計(jì)
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(zhǎng)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(zhǎng)度根據(jù)車架的具體結(jié)構(gòu)確定。支架的長(zhǎng)度與副車架上的兩根縱梁的間距0接近，方便支架和車架的連接。
2、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Q235工程用鋼材。
4.3升降機(jī)構(gòu)各桿的初步設(shè)計(jì)計(jì)算
4.3.1升降桿的長(zhǎng)度計(jì)算
升降桿的理論長(zhǎng)度為簡(jiǎn)化后的平行四桿機(jī)構(gòu)的兩搖桿的長(zhǎng)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(zhǎng)度不宜過大，因?yàn)殚L(zhǎng)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(zhǎng)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4.2 起重欄板的上下極限位置 圖4.3欄板升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
由圖4.2可知，上下桿的理論長(zhǎng)度L0為：
=/ (m) (4.1)
式中——車廂地板平面到上桿與支架鏈接點(diǎn)的垂直距離（m）;
——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) (4.2)
式中 C——平行四桿機(jī)構(gòu)中連桿的長(zhǎng)度（m），一般可取C=0.15 L0。
代入式(4-1)得：
= （m） （4.3）
即 ＝ ?。╩） （4.4）
當(dāng)取40°～ 50°時(shí)，=0.64～0.77,于是有：
=（0.7～0.6） （m） （4.5）
車廂距地面高度為1130㎜，于是得=945㎜.
4.3.2拐臂半徑r和液壓缸的初始長(zhǎng)度
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：
（4.6）
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)之間的距離（m）；
——支架OA的長(zhǎng)度（m）;
r——中間拐臂的曲柄半徑（m）；
——初始角（°）。
將上式兩端同除以，并令液壓缸初始位置相對(duì)長(zhǎng)度，拐壁半徑相對(duì)長(zhǎng)度，則得到以相對(duì)長(zhǎng)度所表示的構(gòu)件尺寸關(guān)系為：
（4.7）
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：
（4.8）
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)之間的距離(m);
——終止角（°）。
將上式兩端同除以，并令，其中為活塞伸出系數(shù)，一般可取～，可得：
（4.9）
（4.10）
式中
確定、后，可求出式中、、等值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在20°～30°之間，則等于升降機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角與的和。
于是得出=426㎜，=658㎜ ，所以取液壓缸的行程為240㎜，取r=600㎜。
4.4側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)校核計(jì)算
4.4.1側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
側(cè)欄板運(yùn)動(dòng)由3個(gè)動(dòng)作構(gòu)成：上止點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、上下平動(dòng)、下止點(diǎn)位置的著地傾斜運(yùn)動(dòng)[12～14]。
1、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
（1）翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的位置分析
翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，、點(diǎn)固定, 鉸接點(diǎn)受桿的限制而固定, 整個(gè)機(jī)構(gòu)可視為以和為固定邊的平面四桿機(jī)構(gòu), 完成上止點(diǎn)位置的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其翻轉(zhuǎn)示意圖如圖4.1所示。其中點(diǎn)為舉升臂與固定機(jī)架的鉸接點(diǎn)，點(diǎn)為關(guān)門缸與欄板鉸接點(diǎn)，點(diǎn)為關(guān)門缸與固定機(jī)架的鉸接點(diǎn)，點(diǎn)為舉升缸與固定機(jī)架的鉸接點(diǎn)，點(diǎn)為舉升缸與舉升臂的鉸接點(diǎn)。以下用復(fù)數(shù)向量法對(duì)此平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。
在平面四桿機(jī)構(gòu)中，每一桿可用一個(gè)位移矢量來表示，大寫表示矢量，小寫表示桿長(zhǎng)。設(shè)、和分別為舉升臂的角位移、角速度、角加速度，初始位置處。、和分別為后欄板的角位移、角速度和角加速度，其中。為關(guān)門缸活塞桿相對(duì)于液壓缸的速度。，，，。此時(shí)，選機(jī)構(gòu)初始位置。作為其特定的標(biāo)定位置，并建立以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系。各角度的度量從矢量始點(diǎn)引軸方向線，順時(shí)針為正。如圖，4.4所示，
圖4.4機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)示意圖
對(duì)該四桿機(jī)構(gòu)建立閉環(huán)矢量方程
（4.11）
將式（4.11）分別向、軸上投影，得
（4.12）
聯(lián)立可求得
（4.13）
（4.14）
（4.15）
（2）翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度分析
將式（4.13）對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得
（4.16）
由式（4.16）得
（4.17）
的計(jì)算公式為
（4.18）
式中 ——液壓系統(tǒng)供油量，mm3/s；
——關(guān)門缸的缸徑，mm。
（3）翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度分析
將式（4.17）對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得
（4.19）
2、上下平動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
上下平動(dòng)時(shí)，、2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平行四邊形機(jī)構(gòu)，完成上下的平動(dòng)。其示意圖如圖4.5。
設(shè)，，，，為舉升液壓缸活塞桿相對(duì)于液壓缸的速度，仍以、和分別表示舉升臂的角位移、角速度和角加速度。
（1）上下平動(dòng)的位置分析
對(duì)三角形建立閉環(huán)矢量方程
圖4.5 上下平動(dòng)示意圖
（4.20）
將式（4.20）分別向、軸上投影，得
（4.21）
聯(lián)立可求得
（4.22）
（4.23）
（4.24）
（2）上下平動(dòng)的速度分析
將式（4.22）對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得
（4.25）
由式（4.25）得
（4.26）
的計(jì)算公式為
（4.27）
式中 ——液壓系統(tǒng)的供油流量，m3/min；
——舉升缸缸徑，m。
（3）上下平動(dòng)的加速度分析
將（4.26）對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得
（4.28）
3、著地傾斜運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
（1）著地傾斜運(yùn)動(dòng)的位置分析
著地傾斜運(yùn)動(dòng)指的是后欄板的點(diǎn)觸地，在關(guān)門缸的作用下繞點(diǎn)擺動(dòng)至邊貼地的過程。其示意圖如圖4.6所示。仍以、和分別表示后欄板的角位移、角速度和角加速度，其中。表示關(guān)門缸活塞桿相對(duì)于液壓缸的速度。，，，。此時(shí)，選機(jī)構(gòu)的終止位置作為其特性的標(biāo)定位置，并建立以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系。各角度的度量為從矢量始點(diǎn)引軸方向，順時(shí)針為正。
對(duì)該四桿機(jī)構(gòu)建立閉環(huán)矢量方程
（4.29）
將式（4.29）分別向、軸上投影，得
（4.30）
聯(lián)立可求得
（4.31）
（4.32）
（4.33）
（2）著地傾斜運(yùn)動(dòng)的速度分析
將式（4.31）對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得
（4.34）
圖4.6傾斜運(yùn)動(dòng)示意圖
由式（4.34）得
（4.45）
的計(jì)算公式為
（4.36）
式中 ——液壓系統(tǒng)的供油流量，m3/min；
——關(guān)門缸的缸徑，m。
（3）著地傾斜運(yùn)動(dòng)的加速度分析
將式（4.35）對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得
（4.37）
4.4.2側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定與校核
初選側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸： mm， mm， mm，，， mm，。
1、欄板起升高度校核
車廂底板距鉸接點(diǎn)的距離即為側(cè)欄板的起升高度，即
mm
考慮到裝卸場(chǎng)地平整度的差異，有效升降高度應(yīng)將理論高度增加左右，故
mm
將 mm ， mm，，分別代入公式（4.15）、（4.33），得
當(dāng)， mm
當(dāng)， mm
mm
故此機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)欄板最低點(diǎn)的觸地動(dòng)作，滿足要求。
由圖中結(jié)構(gòu)可知，
故， mm
2、關(guān)門缸行程確定
將 mm， mm， mm，代入公式（4.13），得
（1）當(dāng)時(shí)，
mm
（2）當(dāng)時(shí)， mm
（3）當(dāng)時(shí)，將 mm， mm， mm，代入公式（4.31），得
mm
又液壓缸行程
故，關(guān)門缸行程 mm
3、舉升缸行程確定
將 mm代入公式（4.32），得
（1）當(dāng)欄板位于上下平動(dòng)時(shí)的上止點(diǎn)時(shí)，，，則
mm
（2）當(dāng)欄板位于上下平動(dòng)時(shí)的下止點(diǎn)時(shí)，，，則
mm
又液壓缸行程
故，舉升缸行程 mm
4.4.3側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)受力分析
1、機(jī)構(gòu)分析
五缸升降機(jī)構(gòu)是一個(gè)空間機(jī)構(gòu)，但是左右對(duì)稱，如果將貨物放在側(cè)欄板的中間，可將該機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面機(jī)構(gòu)，如圖4.7所示。舉升缸與舉升臂鉸接于點(diǎn)，舉升臂一端鉸接在機(jī)架上，另一端與側(cè)欄板上端鉸接于點(diǎn)。關(guān)門缸與后欄板鉸接于點(diǎn)。為重物重力。為車廂底板至地面的距離。令，，，，為重物至點(diǎn)距離，取為側(cè)欄板重心處。
圖4.7 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
2、關(guān)門缸的受力分析
由升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可知，在舉升貨物期間，關(guān)門缸作為平行四邊形機(jī)構(gòu)的一個(gè)邊，此時(shí)該缸的受力較大，但在舉升貨物期間，該缸的活塞無軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將貨物推上欄板后，欄板上平面由傾斜變?yōu)樗?，但變化角度很小。故按欄板落地狀態(tài)且欄板上平面為水平進(jìn)行受力分析，確定關(guān)門缸的有關(guān)參數(shù)[15]。
關(guān)門缸在關(guān)門時(shí)，負(fù)載為欄板自身重量，負(fù)載小，不進(jìn)行受力計(jì)算。將欄板作為研究對(duì)象，設(shè)重物放在后欄板前后方向的重心位置，關(guān)門缸在此為二力桿件，作用在點(diǎn)的力為 。如圖4.8所示，各力對(duì)點(diǎn)取矩