毕业论文(设计)基于三维造型的自卸车举升装置机构分析与设计

某型自卸车举升机构强度分析及优化设计张敏苏新涛北汽福田汽车股份有限公司长沙汽车厂技术中心CAE分析室长沙410129摘要：本文针对市场反馈某型自卸车举升机构的三角臂结构经常失效问题，建立举升机构的多体动力学模型并进行刚柔耦合分析，发现三角臂结构强度性能不足，且与实际破坏形式一致；运用Nastran对三角臂进行尺寸优化设计，结果表明当料厚40mm时，三角臂结构性能最优；最后，通过超载举升试验进一步验证仿真结果，从而完全解决了三角臂结构失效问题。

关键字：三角臂尺寸优化MSC.Nastran0、前言专用汽车举升机构有很多种，常见的中重型卡车一般采用单顶放大机构，这种机构在整车上容易布置，举升压力小，成本低。

该机构由2根拉杆、2个三角臂及一个油缸组成（如图1所示），其中，三角臂结构性能至关重要，如果设计的较厚重，虽能保证强度及刚度性能，但材料成本增加；如果设计的较薄，可能造成屈服变形或断裂现象，进而引发举升死点、侧翻等问题，严重影响举升机构的可靠性、安全性。

图1 单顶放大举升机构根据市场反馈，某型自卸车三角臂结构经常发生屈服变形或根部断裂造成车辆侧翻事故，表明该三角臂结构存在设计缺陷，应重新进行设计。

由于三角臂结构随举升过程而发生空间位置变化，三角臂受载情况较为复杂，因此，建立举升机构动力学仿真模型、刚柔耦合分析，是三角臂结构强度分析的非常有效、实用、方便的一种方法。

本文首先运用MSC.Nastran计算并输出三角臂的约束模态应力、应变等信息的mnf 文件，再导入MSC. Adams软件中，建立刚柔耦合结构的举升机构仿真模型，计算三角臂结构动态应力；然后再次运用MSC.Nastran针对三角臂进行尺寸优化并确定三角臂厚度；最后通过举升试验验证仿真结果的准确性，以此解决三角臂结构失效问题。

1、运用有限元法建立三角臂模态中性文件三角臂为厚度30mm的Q345A（材料特性，如表1所示）板材，其有限元模型采用六面体单元（CQUAD6）单元进行网格划分（如图2所示），该模型共有个11848节点，14549个单元。

自卸汽车举升机构的机械及液压系统设计一、引言自卸汽车举升机构在现代物流和运输中占有极为重要的地位，因为它可以起重挪动货物，提高货物运输效率。

在举升机构中，机械及液压系统是关键因素之一，对举升机构的性能和可靠性有着至关重要的影响。

本文将从机械及液压系统设计两方面，详细的介绍自卸汽车举升机构的设计原理和过程。

二、机械系统设计在设计机械系统时，应该考虑到举升机构所要承受的负荷和挑战。

首先需要确定所有运动部件的尺寸和位置，以便满足承受负荷和运行稳定的要求。

其次需要选择合适的机械结构和连接件，以确保各个运动部件的协同运行。

最后，需要考虑安全因素，制定相应的安全措施，以保证使用过程中的安全性。

2.1 运动部件尺寸与位置设计在设计自卸汽车举升机构的运动部件时，应首先考虑所要承受的负荷。

举升机构将承受货物的重量和自身重量，因此需要确保各个部件具有足够的强度和刚度。

同时，需要考虑到升高货物所需的高度和占地面积，以便在有限的空间内完成升降工作。

2.2 机械结构与连接件设计自卸汽车举升机构的机械结构和连接件要求具有足够的强度和稳定性，以保证各个运动部件之间的协同运行。

常用的机械结构包括点式连杆机构、摆杆机构、旋转机构等，连接件包括螺栓、销子、铰链等。

在选择机械结构和连接件时，应当根据实际工作情况和要求，进行合理的选择和安排。

2.3 安全措施设计在自卸汽车举升机构中，安全永远是重中之重。

设计安全措施是确保机构在工作期间的正确且稳定运行的必要条件。

一些常规的安全措施包括安装安全带、加强运动部件的抗摆性、设置限制器等。

任何的失误或差错都可能导致安全问题，因此一定要在设计阶段充分考虑和采取必要的安全措施。

三、液压系统设计在自卸汽车举升机构中，液压系统是将机械的能量转换为液体压力能量的关键，其主要功能是控制升降运动和保持稳定平衡。

液压系统设计的目的是保证油液的压力、流量、温度和清洁度等指标，在一定的工作条件下保持稳定运行，满足设备使用的需要。

自卸车举升机构的优化设计摘要：自卸车举升机构在工业生产中起着重要的作用。

本文针对自卸车举升机构的不足之处进行了优化设计，通过对设计过程中的问题进行分析，提出了可以改进的措施，并对改进后的设计效果进行了验证。

结果表明，优化设计后的自卸车举升机构具有更高的可靠性和安全性，能够更好地满足工业生产的需求。

本文为自卸车举升机构的优化设计提供了有价值的参考和借鉴。

关键词：自卸车；举升机构；优化设计；可靠性；安全性正文：一、引言自卸车作为一种重要的物流运输工具，在现代工业生产中起着不可替代的作用。

而自卸车的举升机构作为核心部件，承担着车辆卸货的重要任务。

然而，由于自卸车举升机构的设计问题，会给车辆的使用过程带来不便和风险。

为了解决这些问题，本文将对自卸车举升机构进行优化设计，提高其可靠性和安全性，更好地适应工业生产的需求。

二、自卸车举升机构设计存在的问题在实际的自卸车举升机构设计中，存在着一些问题：1. 机构设计不合理。

一些举升机构的结构设计过于复杂，维修困难，从而增加了维护成本和时间。

2. 工作效率低下。

一些机构在卸货时需要进行多次调整，卸货效率低下，增加了卸货时间和成本。

3. 安全性低。

一些机构卸货时容易出现卡滞、拖沓等情况，给车辆的使用带来了风险。

三、优化设计方案针对以上问题，本文基于自卸车举升机构的实际使用需求，设计了以下优化方案：1. 优化机构结构。

减少机构的结构复杂度，将机构的所有部分都设计成具有可拆卸性和维护性，方便维修。

2. 直接控制机构。

引入直接控制机构，减少卸货需要多次调整的情况，提高卸货效率。

3. 采用防滞系统。

设计防滞系统，避免卡滞等情况的发生，提高卸货安全性。

四、设计效果验证为了验证以上优化设计方案的有效性，本文进行了实际应用，并进行了性能测试。

结果表明，优化后的自卸车举升机构具有以下优点：1. 结构简单，易于维护。

2. 卸货效率高。

3. 卸货过程安全可靠。

五、结论本文针对自卸车举升机构设计存在的问题进行了优化设计，并进行了实际应用和验证。

重型自卸车货箱与举升装置设计摘要自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位的。

自卸机构负责货物的举升倾卸，卸货时驾驶员操纵液压阀的控制手柄，动力由发动机输出经变速器再到取力器，取力器驱动液压泵给液压缸提供动力，液压缸推动货箱实现货物的倾卸。

液压举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一，其结构形式、性能好坏直接影响自卸汽车的使用性能和安全性能。

本次毕业设计的主要内容集中于自卸汽车液压缸及液压系统的设计，介绍了液压设计的前期准备工作：设计的依据、设计的一般原则和设计步骤。

通过对自卸汽车举升机构几种方案的比较,确定该车的举升机构的方案, 并对该方案进行了力学分析计算和液压系统设计。

设计采用直推式举升机构, 具有结构简单,行程长,兼具经济性的特点。

然后对液压缸的刚度、强度、系统压力、升降时间进行了验算和校核，最终确定了该方案的合理性和安全性。

另外，本说明书对取力器和货箱也进行了设计和计算。

关键词：自卸汽车，液压系统，举升机构，取力器HEA VY DUMP TRUCK PACKING CASE AND THE DE SIGN OF LIFT ING DEVICEABSTRACTThe dump truck uses the engine power actuation hydr aulic pr ess ure lif ting organization,packing container incline certain angle,thus serves the pur pos ewhich unloads cargo automatically,and depends upon the packing container dead weight to cause its replacement.The auto-dumping mechanism is mainly responsible for the lif ting and dumping of the the goods ar e neededto be unloaded,the oper ator will control the handle of the hydraulic valve,andthen the goods are dumped by the series of engines fr om the engine to thegear box,and then to the power-out device driving the liquid pump to give thepower to liquid tank,which pushes the compartment to tilt the goods.Thehydraulic pressure lifting or ganization is one of dump truck's impor tant wor k systems,its str uctur al style,perf or mance quality immediate influence dumptr uck's oper ational perf or mance and safety perf or mance.The content of this graduation design has focused on the design of the dumptr uck hydr aulic cylinder and hydr aulic systems,intr oducing the design ofhydraulic des ign pr eparation wor k,and the design basis,general principles and par ed with the several plans of lifting mechanis m,we have chosen oneplan finally,f or we have designed the calculation of the mechanical analysis andthe hydr aulic design put to use to keep the push type liftingmechanism,which has simple str uctur e,long route of tr avel,and economic.What’s more,we alse have checked its stiff ness,strength,systematicpressure,lif ting up and down time,f inally we decided the reasonableness and addition,we alse made the design and calculation of thePower-Take-Off and the goods’compartment.Keyword s:dump truck,hydraulic pr ess ure urn design,hydraulic pr essuresystem,Lif ting mechanis m,Pow er-Take-Of f目 录第一章 前言 .................................................................................................................................................. 1 第二章 总体方案分析及确定3 § 自卸汽车的分类...............................................................3 ............................................................. §§ 总设计内容分析 车厢设计.......................................................................... ...................................................... 4 5§§车厢结构设计 车厢选择材料 ...................................................... 5 6 § 举升机构分析 .............................................................................................. 6 §§ 液压系统的组成部分及作用 自卸汽车举升机构现存方案及其优缺点 ...... 6 7第三章 液压举升系统的设计 ......................................................................................... 10 § 举升机构设计中应考虑的问题 (10)§ 爬行现象 10§车厢在最大举升位置时，车厢后地板离地面的高度。

自卸车举升机构的设计与分析摘要根据使用要求确定举升机构的结构及参数，通过计算机对该结构进行设计及分析，最终完成设计。

关键词自卸车举升机构设计分析中图分类号：u469 文献标识码：a自卸车举升机构是自卸车上的核心机构，设计时既要考虑机构运动，又要考虑机构强度。

现在开发一款主要针对装载细沙和石灰石的自卸车，整车轴距3500，货箱内部最大尺寸4000?？100?？00，整车最大装载质量10500kg。

为满足整车性能及使用要求，对车箱举升机构进行设计优化。

1举升机构结构的形式杆系倾卸式一般是由三角臂、副车架和车箱等构成的连杆机构与油缸组合而成以实现车箱的倾卸功能。

本车采用比较常用的油缸前推连杆组合形式，其布置灵活并能使油缸行程成倍放大，举升力系数小省力，油压特性好。

2举升机构整体参数的初步选取2.1车箱倾斜角的要求举升机构要保证车箱具有一定的倾斜角，只有当举升角大于货物的安息角时，货物才能倾泻干净。

针对细沙和石灰石的使用，我们选取货箱最大倾斜角为45?啊？2.2对油缸活塞行程的要求油缸活塞行程应尽可能小，以利于缩短倾卸时间，提高工效，降低油缸的制造成本，减轻机构的质量。

油缸行程580mm<h<630mm。

2.3对建造纵深的要求建造纵深是指连杆组合式举升机构在自卸车车箱下部空间中所要求的深度，要求尽可能小，机构紧凑，降低车箱高度，提高整车稳定性，也利于组合式连杆举升机构的总体布置。

设计车箱纵梁高度120mm，主车架纵梁高度240mm，副车架高度120mm，总高度和为480mm。

举升机构建造纵深l<480。

2.4对举升油缸的要求因车箱不断倾斜，装载货物随之卸出，所以车箱启动时的举升力最大，通常要求活塞以尽可能小的举升力来启动车箱，以利于减小举升机构的体积和重量。

暂定参数：油泵额定工作压力=20mp，需要油泵的最小理论流量=40l/min；活塞推力f=40t；油缸缸径=160mm；油缸行程=610mm。

自卸车举升机构与副车架的结构分析及优化摘要：自从自卸车出现以来，给人们的生产带来了极大的方便。

自卸车最大的优点就是卸货方便，改变了传统的人工卸货，缩小了各种货物的时间周期，尤其是在工程建设方面，极大的提高了效率。

随着科技的不断发展，人们可是不断地对自卸车的举升系统进行优化，近些年计算机也逐渐运用到了自卸车举升系统的设计与优化。

本文将就自卸车举升机构与副车架的结构及其优化进行简要分析。

关键词：自卸车；举升系统；副车架；优化引言自卸汽车指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆，车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车。

自卸汽车之所以能够将其车厢举升一定的角度，并使其车厢内的货物自动滑落，是因为其将自身的动力传输的液压系统，为液压系统提供动力，并将车厢举起，当货物卸载完成之后，车厢又会自动复位。

由于自卸车在自卸过程中，货物是从车厢内自动滑落，这就需要货物不会因为滑落而损坏，所以自卸车主要运用与工程或者农业生产中。

在实际工作中，其极大的提高了工作效率，为人们带来了极大的方便。

1.自卸车的种类现在对于自卸车的需求越来越大，对其要求也越来越多了，所以自卸车的种类也就越来越多了，按自卸车的用途可将其分为两大类：第一类为重型和超重型自卸车，其装重量都在20t以上，一般不作为公路运输用。

一般运用与工程建设以及一些大型矿山等。

在这些地方，自卸车会与一些大型转载设备或者挖掘设备配套使用，以便装、运、卸生产线，以此来提高效率。

由于这些车的载重量极大，一般只会在工地等一些特定的环境下使用，所以其不受到公路法的限制。

另一类就是普通自卸汽车，其装在量一般都不超过20t，小型的只有几吨的载重量。

在实际生产中它主要承担一些抗摔的松散货物运输。

其主要运用些短途的公路运输，毋庸置疑它会受到公路法的限制。

比如一些小型的工程车和自装卸垃圾汽车等。

此外，为了适应各种各样的工作环境，现在的自卸式货车的卸载方向，也越来越多。

但是由于传统的后倾式比较方便，技术也比较成熟，所以一般的自卸式货车都采用后倾式。

基于自卸车整车模型中的举升机构动态仿真分析作者：朱品昌马力颜伏伍来源：专用汽车1 前言在自卸车举升机构分析和优化设计研究中，一般将举升机构和货箱从整车中剥离出来，以静力学的方法计算．油缸的推力，因而得到的油缸推力曲线是光滑无波动的曲线。

但在实际举升过程中由于货箱质心位置不断发生变化，同时在前后悬架刚度和阻尼影响下车辆在举升过程中会产生振动，从而会使油缸推力产生波动。

本文研究了在举升过程中车辆振动时油缸推力的变化规律，在考虑前后悬架刚度和阴尼以及整车质量参数的情况下，建立了基于整车的举升机构动态仿真模型，并结合典型车辆进行仿真计算。

计算结果表明，基于整车模型的动态仿真分析与传统的举升机构静力分析相比，油缸的最大举升推力约上升了15％，为举升机构的动态设计提供了良好的参考。

2 基于整车的举升机构动态仿真参数化模型的建立要分析举升过程当中车辆的自激振动对油缸推力变化规律，就必须考虑车辆前后悬架和轮胎的刚度阴尼以及底盘、前后桥、驾驶室和货箱等部件的质心位置、质量和转动惯量，建立基于整车的动态仿真模型。

为了满足对不同参数或不同结构形式的自卸车举升机构的仿真分析，在ADAMS当中建立整车的参数化模型时，将整车参数分为三类：几何参数、物理参数和力学参数。

几何参数主要包括轴距、轮距、前悬、后悬、前后轮距、总长、车架宽度以及举升机构各安装点的位置参数。

由于在ADAMS中建立的模型只需保证其运动学和动力学特征与实车相符即可，因此描述几何外形的参数就可以进行简化，只要能保证模型具有良好的可视化效果即可，但各部件安装连接几何位置参数必须准确保证。

物理参数中，质量、质心位置和转动惯量是进行多刚体动力学分析中最重要和最基本的量，要考虑振动的影响必须对车辆所有相关部件或部件总成的质量、质心位置和转动惯量进行参数化，建立参数变量。

本文对驾驶室、货箱、动力总成、前、后悬架，车架进行参数化，建立设计变量。

举升机构中拉杆、几角臂的质量和转动惯量忽略不计。

举升机构毕业设计举升机构毕业设计毕业设计是每个工科学生都要经历的一道坎，它不仅考验着学生的专业知识，更是对他们综合能力的一次全面考察。

而在机械工程专业中，举升机构是一个常见的设计项目。

本文将探讨举升机构的设计过程，以及其中的一些关键问题。

首先，我们需要明确举升机构的定义。

举升机构是指一种能够将物体从低处抬升到高处的装置。

它广泛应用于工业生产、建筑施工、舞台表演等领域。

设计一个高效、稳定的举升机构对于提高工作效率和保障安全至关重要。

在进行举升机构的设计之前，我们首先需要明确设计目标。

设计目标包括举升高度、载荷能力、工作速度等方面。

举升高度决定了机构的结构形式，载荷能力决定了机构的材料选择，工作速度决定了机构的传动方式。

明确设计目标是设计的基础，也是保证设计质量的关键。

接下来，我们需要进行机构的结构设计。

举升机构的结构设计包括选择合适的传动方式、确定传动比例、设计支撑结构等。

传动方式有很多种，常见的有蜗杆传动、链条传动、液压传动等。

不同的传动方式有着不同的特点和适用范围，需要根据具体情况进行选择。

传动比例的确定需要考虑到载荷和速度的要求，以及传动效率的影响。

支撑结构的设计需要考虑到机构的稳定性和安全性，以及可能出现的振动和变形问题。

在进行结构设计的同时，我们还需要进行动力学分析。

动力学分析是对机构运动过程中力学特性的研究。

通过动力学分析，我们可以了解机构在运动过程中的受力情况，从而优化机构的结构和传动方式。

动力学分析还可以帮助我们预测机构的运动轨迹和速度变化，为后续的控制系统设计提供参考。

最后，我们需要进行机构的控制系统设计。

控制系统设计包括选择合适的传感器、执行器和控制算法等。

传感器可以用来感知机构的位置、速度和载荷等信息，执行器可以用来控制机构的运动和停止。

控制算法可以根据传感器的反馈信息，实时调整机构的运动状态，以达到设计要求。

控制系统设计是举升机构设计的最后一步，也是保证机构正常运行的关键。