自卸車舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計

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氣動原理圖.dwg

液壓原理圖.dwg

液壓站裝配圖.dwg

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用于自卸車液壓舉升裝置的液壓泵設(shè)計與制作開題報告.doc

用于自卸車液壓舉升裝置的液壓泵設(shè)計與制作答辯稿.ppt

自卸車舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計論文.doc

自卸車液壓原理圖.dwg

目  錄

中文摘要…………………Ⅰ

ABSTRACT（英文摘要）…Ⅱ

第一章 緒論 3

1.1 引言 3

1.2 設(shè)計內(nèi)容及要求 5

1.2.1設(shè)計目的 5

1.2.2設(shè)計要求 6

1.2.3題目 6

第二章 車廂設(shè)計 8

2.1 等剛度車廂設(shè)計定性分析 8

2.2防止整車后翻得車廂內(nèi)部形狀設(shè)計 9

2.3車廂結(jié)構(gòu)型式按用途不同大概可分為：普通矩形車廂和鏟斗車廂 9

第三章 舉升機(jī)構(gòu)型式設(shè)計 11

3.1直接推動式和連桿組合式 11

3.1.1直推式舉升機(jī)構(gòu) 11

3.1.2連桿組合式舉升機(jī)構(gòu) 12

3.1.3油缸前推式杠桿平衡式舉升機(jī)構(gòu) 12

3.1.4油缸后推式連桿放大式舉升機(jī)構(gòu) 13

3.1.5油缸后推杠桿平衡式舉升機(jī)構(gòu) 13

3.1.6油缸浮動式舉升機(jī)構(gòu) 14

3.2. F式、T式三角架放大舉升機(jī)構(gòu) 15

3.3.雙缸舉升機(jī)構(gòu) 16

3.4.前頂舉升機(jī)構(gòu) 17

第四章 舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計 19

4.1.工況分析 19

4.2.確定系統(tǒng)方案，擬定液壓系統(tǒng)圖 20

4.2.1.確定執(zhí)行元件的類型 20

4.2.2. 確定壓力控制方式 21

4.2.3.確定順序動作控制的方式 22

4.2.4. 分流集流閥同步回路 22

4.3擬定液壓系統(tǒng)原理圖 23

4.3.1舉升 23

4.3.2下降 24

4.3.3保持 24

4. 4各個控制閥的作用 24

4.4．1溢流閥的作用 24

4.4.2三位四通換向閥的作用 25

4.4.3單向閥的作用 25

4.4.4單向節(jié)流閥的作用 25

4.4.5雙向橋式同步回路的作用 26

第五章．液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計計算 27

5.1 載荷的組成及其計算 27

5.2 初選系統(tǒng)工作壓力 27

5.3 液壓缸的設(shè)計計算和液壓泵的選型 28

5.3.1初選液壓缸內(nèi)徑和液壓桿外徑 28

5.3.2確定液壓缸的行程 29

5.3.3校核液壓缸桿徑 29

5.3.4液壓泵的選型 30

5.3.5液壓缸的輸出速度 31

5.3.6液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)計算和材質(zhì)的確定 32

5.3.7液壓缸連接計算 33

5.3.8 確定油缸裝配圖 37

5.3.9 確定油箱容量 37

5.3.10確定泵站裝配圖 38

第六章.液壓系統(tǒng)控制閥的選型 39

6.1液壓閥額定壓力的選擇 39

6.2.液壓閥控制方式的選擇 39

6.3確定液壓閥的型號 40

致 謝 41

參考文獻(xiàn) 42

第一章 緒論

1 引言

隨著世界各國國民經(jīng)濟(jì)的增長，公路交通狀況不斷改善，對汽車的專業(yè)化、高速化、重型化的要求越來越明顯，世界各國對專用汽車的需求逐年增加。近年來，專用汽車增長率均大于載貨車增長率，各國專用車的產(chǎn)量占載貨車產(chǎn)量的比率逐年遞增，發(fā)達(dá)國家盡量以專用車替代載貨汽車。目前專用汽車占載貨汽車市場的半壁江山。從世界各國專用汽車的技術(shù)含量看，專用汽車技術(shù)含量比普通載貨汽車高，而重型專用汽車屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品，其附加值達(dá)40%以上。

近年來我國專用車輛伴隨著汽車工業(yè)的進(jìn)步得到迅速發(fā)展。國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對專用車輛的專用工作裝置的要求越來越高,專用工作裝置呈現(xiàn)功能多樣化、控制自動化、產(chǎn)品系列化等技術(shù)發(fā)展趨勢。另一方面隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建設(shè)性行業(yè)及運(yùn)輸業(yè)也隨之發(fā)展，人們對車輛的使用性能要求越來越高，尤其是對專用汽車提出了越來越高的要求。普通的運(yùn)輸車已不能滿足社會需要，因此專用車廠家迅速發(fā)展起來，世界上大多數(shù)商用車輛為專用汽車，因此專用汽車生產(chǎn)量較大。而基型載貨車產(chǎn)量所占比重較小。在一些發(fā)達(dá)國家，由于高速公路非常發(fā)達(dá)，鐵路運(yùn)輸逐漸萎縮，專用汽車成了商用運(yùn)輸及各種特殊用途運(yùn)輸?shù)闹髁?，并正在朝著大型化方向發(fā)展，特別是專用運(yùn)輸車，其發(fā)動機(jī)功率越來越大，車速越來越高，性能也越來越完善。   

鉸接式自卸車（Articulated Dump Trucks）是指駕駛室與車體之間具有鉸接點(diǎn)和擺動環(huán)的自卸汽車。這種自卸車允許前車架和后車架之間有45°轉(zhuǎn)向角，從而實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)向。特別是礦用鉸接式自卸車必須能夠在不平坦的路面上行駛，保證所有車輪與地面的接觸，以維持整體的穩(wěn)定性和通過性和效率。ADT的設(shè)計思想起源于20世紀(jì)60年代末的歐洲。惡劣天氣及空間受限的工作條件迫切需要一種屆與傳統(tǒng)的剛性后卸式運(yùn)輸汽車和鏟運(yùn)機(jī)之間的鏟土運(yùn)輸設(shè)備。這種設(shè)備就是現(xiàn)在的鉸接式自卸車。早期的鉸接式自卸車非常原始，駕駛起來不舒服，而且很少考慮懸掛的作用，行駛的性能較差。如今，鉸接式自卸車的技術(shù)已取得了顯著地進(jìn)步，尤其是在駕駛室、懸掛及傳動系統(tǒng)的設(shè)計上較早期的自卸車有了長足的改進(jìn)。在非道路領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，運(yùn)輸物料的種類從泥土 、巖石、木屑到垃圾。

鉸接式自卸車設(shè)計的初衷是為了修路。它允許同一個道路工程同時從不同的地段開工修造。采用自卸車能通過的崎嶇不平的路面，穿梭于個不同的開工地段。如今的采礦業(yè)，尤其是覆蓋層的大量剝離以成為自卸車應(yīng)用領(lǐng)域新的增長點(diǎn)，它可以在任何正式運(yùn)輸?shù)缆沸藿ㄖ?，完成采礦工程先期剝離層的大量運(yùn)輸工作。

同剛性自卸汽車相比，鉸接式自卸車有如下優(yōu)點(diǎn)，而倍受礦山和建筑業(yè)的鐘愛：

1） 良好的機(jī)動性。由于鉸接式自卸車自身的鉸接結(jié)構(gòu)，允許前后車架左右轉(zhuǎn)向45°。這樣，在作業(yè)空間狹窄的地帶，鉸接式自卸車具有良好的機(jī)動性。另外，在松軟的地面及惡劣氣候條件下也能正常工作。這一點(diǎn)其他結(jié)構(gòu)形式的自卸車式自卸車式望塵莫及的。

2） 廣泛的的適應(yīng)性。鉸接式自卸車快速發(fā)展源于其所具有的廣泛適應(yīng)性和實(shí)用性。它不僅可以在任何時間、任何地點(diǎn)、任何條件下運(yùn)輸大量垃圾和物料，而且在工地作業(yè)時，不受季節(jié)限制，一年四季都可以工作。

3） 較高的生產(chǎn)率。人們通常將鉸接式自卸車稱為工地上的“工作馬”，式因?yàn)樗茉谌魏螑毫拥臈l件下都能創(chuàng)造出較高的生產(chǎn)率。不僅便于轉(zhuǎn)載，而且式所有鏟土運(yùn)輸機(jī)械中，載重量于自重這比率最高者。同時，無需進(jìn)行路面維護(hù)，于其他非公路運(yùn)輸設(shè)備相比，鉸接式自卸車的行駛速度高，可達(dá)30～35Km/h.

4） 簡便的可操作性。鉸接式自卸車具有易接觸控制面板與可操作的變速桿，并不復(fù)雜，大多數(shù)采用自動換擋變速箱，便于駕駛?cè)藛T將注意力集中到手上，而不必過多考慮換擋變速，可操縱性強(qiáng)。駕駛室寬敞、舒適。

5） 較低的運(yùn)營成本。與其他鏟運(yùn)運(yùn)輸機(jī)械相比，鉸接式自卸車價格便宜，每小時燃油消耗少，運(yùn)營成本低。由于外形尺寸小，既不必拆卸運(yùn)輸，又無需任何特別的運(yùn)輸許可證，便于運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，可節(jié)省大量的設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)用。

由于自卸車的多功能性，它已經(jīng)成為礦工們在地面和地下工作的輕松伙伴。過去，鏟運(yùn)機(jī)是很受人們歡迎的運(yùn)土工具，但自卸車與液壓挖掘機(jī)的結(jié)合提供了更多的功能，這使得他占領(lǐng)了本行業(yè)多數(shù)市場。如果一個公司能把自卸車車隊與許多履帶式挖掘機(jī)配合起來，就既可以鏟土也可以運(yùn)輸。

礦用鉸接式自卸車主要用于露天礦山，所以對其的使用可靠性要求較高。自卸車的年產(chǎn)量占我國工程類專用車年產(chǎn)量的比重較大，隨著用戶需求的不斷提升，自卸車的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和可靠性都在不斷提高。舉升機(jī)構(gòu)和貨箱作為自卸車的關(guān)鍵零部件，國內(nèi)市場對液壓油缸的需求正朝著自重輕型化、舉升重型化以及系統(tǒng)集成化方向發(fā)展。

1.2 設(shè)計內(nèi)容及要求

1.2.1設(shè)計目的

鉸接式車輛 主要功能為完成礦石的運(yùn)輸任務(wù)，其運(yùn)輸噸位大，貨箱的設(shè)計應(yīng)該堅固耐用，有較高的設(shè)計強(qiáng)度。本課題通過對鉸接式自卸車 貨箱及舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計，從而達(dá)到綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)機(jī)械知識的目的：

1．鞏固和深化已學(xué)知識，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計計算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力和綜合分析問題、解決問題能力;

2．正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)的液壓執(zhí)行元件，能熟練地運(yùn)用液液壓傳動系統(tǒng)中，選擇合適的液壓閥，是使系統(tǒng)設(shè)計合理，性能優(yōu)良，安裝簡便，維修容易，并保證該系統(tǒng)正常工作的重要條件。除按系統(tǒng)功能需要選擇各種類型的液壓控制閥以外，還需考慮額定壓力、通過流量、安裝形式、動作方式、性能特點(diǎn)等因素。

6.1液壓閥額定壓力的選擇

可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的工作壓力選擇相應(yīng)壓力級的液壓閥，并應(yīng)使系統(tǒng)工作壓力適當(dāng)?shù)陀诋a(chǎn)品標(biāo)明的額定壓力值。高壓系列的液壓閥，一般都能適用于該額定壓力以下的所有工作壓力范圍。系統(tǒng)實(shí)際工作壓力，如果稍高于液壓閥所標(biāo)明的額定液壓值，一般來說，在短時期內(nèi)也是允許的。但如果長時期處在這種狀態(tài)下工作，將會影響產(chǎn)品的正常壽命，也將影響某些性能指標(biāo)。

一個液壓系統(tǒng)各部分回路通過的流量不可能都是相同的。因此，不能單純根據(jù)液壓泵的額定輸出流量來選擇閥的流量參數(shù)，而應(yīng)該考慮到液壓系統(tǒng)在所有設(shè)計工作狀態(tài)下各部分閥可能通過的最大流量。

6.2.液壓閥控制方式的選擇

有手動控制、機(jī)械控制、液壓控制或電氣控制等多種類型，可根據(jù)系統(tǒng)的操縱需要和電氣系統(tǒng)的配置能力進(jìn)行選擇。如小型的和不常用的系統(tǒng)，工作壓力的調(diào)整，可直接靠人工調(diào)節(jié)溢流閥經(jīng)行；如果溢流閥的安裝位置離操作位置較遠(yuǎn)，直接調(diào)節(jié)不方便，則可加裝遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的控制；如果液壓閥的啟動頻繁，則可選擇電磁溢流閥，以便采用電氣控制，還可選擇初始或中間位置能使液壓泵卸荷的換向閥。

在許多的場合下，采用電磁換向閥，容易與電氣系統(tǒng)組合，以提高系統(tǒng)的自動化程度。而某些場合，為簡化電氣控制系統(tǒng)，并使操作簡便，則容易選用手動換向閥。

6.3確定液壓閥的型號

對于圖四中的單向閥2，可以用S型直通單向閥，液壓油可用礦物油，型號為S20A1O/A.

對于濾油閥3，過濾精度應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)或元件所需清潔度要求。選過濾器的通油能力時，一般應(yīng)大于實(shí)際通過流量的兩倍以上。又由于油泵的額定壓力為20MP，所以應(yīng)選用高壓系列，可選用化纖式過濾器，板式聯(lián)接，型號是QU-H400×B.

雙向橋式同步閥8又稱同步伐，F(xiàn)JL型按固定比例自動分配或集中兩股油流，使執(zhí)行元件雙向同步運(yùn)行。這種閥安裝時應(yīng)盡量保持閥芯軸線在水平位置，否則會影響同步精度，不許閥芯軸線垂直安裝。當(dāng)使用流量大于閥的公稱流量時，流經(jīng)閥的能量損失增大，但速度同步精度有所提高，若低于公稱流量則流量損失減小，但速度同步精度降低。型號為FJL-B20H.

三位四通控制閥控制油流的通、切斷或改變油流的方向，以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動的方向。電磁換向閥6用于控制液流的通斷和流動方向。WEH型電磁換向閥可為WEH16HE50/O6EG24N.

溢流閥13是先導(dǎo)式卸荷溢流閥，可選擇DA型。壓力調(diào)節(jié)為20MP.型號為DAW10A13020G24NZ4.

致 謝

經(jīng)過幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在這個過程中我對所學(xué)知識有了更深的了解，學(xué)到了很多有價值東西，能達(dá)到這樣的效果是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)，一直支持著我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵的結(jié)果。我要在這里對他們表示深深的謝意

   首先，要特別感謝我的指導(dǎo)老師——X老師。X老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。使我對完成畢業(yè)設(shè)計有了很大的興趣，同時明白許多待人接物與為人處世的道理。 

   其次，要感謝學(xué)院所有曾經(jīng)為我們指導(dǎo)過的老師，老師們教會我的不僅僅是專業(yè)知識，更多的是對待學(xué)習(xí)、對待生活的態(tài)度。 

   第三，感謝我的父母親，你們是我力量的源泉，只要有你們，不管面對什么樣的困難，我都不會害怕，謝謝你們對我的支持與鼓勵！ 

   再次，感謝我的室友及班級好友，因?yàn)橛心銈兊膸椭?，我的課程設(shè)計得以順利完成。我們之間相互探討，相互激勵，使我總能攻克困難。在我不開心的時候，你們總會安慰我，我開心的時候總能有你們陪伴，我不會忘記，謝謝你們！

   最后對老師，同學(xué)和家人再次致以我最衷心的感謝！教導(dǎo)過我的老師，你們的人格魅力永記我心間。身邊的同學(xué)和朋友，有你們，我的大學(xué)才算完整。寢室的密友，你們的天賦猶如上天恩賜，有了你們我的生活更加精彩。

參考文獻(xiàn)

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機(jī)械設(shè)計制造 及其自動化 目錄 ?目的和意義 ?自卸車液壓舉升裝置的原理設(shè)計 ?液壓泵內(nèi)部非對稱漸開線齒輪的設(shè)計與加工 ?完成期限和主要措施 ?預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 目的和意義 前置式舉升系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： ? 舉升能力提高。 ? 降低重心，提高整車穩(wěn)定性。 ? 提高系統(tǒng)安裝與維修方便性。 ? 對車廂要求與影響小。 ? 提高系統(tǒng)適用性 “ 前頂舉升油缸適用于各種噸位級別的自卸車，尤其適用于中重型自卸車及半掛自卸車。 自卸車液壓舉升裝置的原理設(shè)計 ? 當(dāng)換向閥處于中間位置時，電動機(jī)帶動液壓泵旋轉(zhuǎn)，液壓泵從油箱內(nèi)經(jīng)過過濾器吸油液，經(jīng)換向閥順左路流回油箱，此時液壓缸處于靜止?fàn)顟B(tài) 控制閥的右移 此時換向閥封死 ， 油液通過單向閥 ， 由右路流進(jìn)液壓缸 ， 此時 ， 油液對活塞有壓力能 ， 推動活塞向上移動 ， 即 “ 液壓舉升裝置 ” 的舉升階段 。 換向閥左移 電動機(jī)帶動液壓泵旋轉(zhuǎn)，液壓泵從油箱內(nèi)經(jīng)過過濾器吸油液，油液經(jīng)換向閥從中路流入，從右路流進(jìn)液壓缸，推動活塞向下移動， “液壓舉升裝置”的下降階段。 液壓泵內(nèi)部非對稱漸開線齒輪的設(shè)計與加工 本次設(shè)計采用的液壓泵內(nèi)部的的齒輪與普通市場的齒輪不同，為非對稱漸開線齒輪。 非對稱漸開線齒輪的優(yōu)勢 ?有更大的空間供油液流過 。 ?在同等體積情況下，可增大排量，降低流量脈動率，同時有利于降低流體噪音。 ?可降低齒輪泵流量脈動率，大大提高了該齒輪泵的品質(zhì)。 齒輪設(shè)計工藝 粗車 精車 滾齒 銑鍵 滲碳 正火 粗磨 花鍵磨 精磨 磨齒 質(zhì)檢 完成期限和主要措施 ? 通過 計出非對稱漸開線齒輪，通過 算非對稱漸開線齒輪與普通漸開線齒輪在同樣的模數(shù)和齒數(shù)情況下，兩種齒輪的流量比。 ? 通過 計出“自卸車液壓舉升裝置”整體結(jié)構(gòu)圖，并完善“自卸車液壓舉升裝置”的液壓原理圖。 ? 通過 計出非對稱漸開線齒輪整體加工工藝流程，運(yùn)用機(jī)械加工方法制作出非對稱漸開線齒輪，最后完成性能測試。