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高位自卸汽车设计计算说明书sc 高位自卸汽车设计计算说明书一、概述高位自卸汽车是一种广泛应用于建筑、道路建设和物流行业的专用车辆。
其特点在于通过高举的卸料斗，可将货物自动卸载至运输车辆或货场上。
本设计计算说明书旨在为SC1000型高位自卸汽车的设计和制造提供详细的计算和说明。
二、设计参数1.车辆型号：SC1000型高位自卸汽车2.载重能力：1000吨3.自重：50吨4.最大举升高度：15米5.行驶速度：80公里/小时6.最大爬坡度：20%7.发动机功率：300千瓦8.液压系统压力：20兆帕9.轮胎规格：59/80R24.5（双胎）10.外形尺寸（长×宽×高）：12000×2500×3500毫米三、结构特点1.车架：采用高强度钢焊接而成，具有足够的强度和刚度。
车架前部安装有举升液压缸，后部安装有支撑液压缸。
2.举升系统：由举升液压缸、液压泵站和电控系统组成。
通过电控系统控制液压泵站，使液压缸伸缩，从而实现卸料斗的升降。
3.支撑系统：由支撑液压缸和支撑座组成，用于在卸料过程中保持车架的稳定。
4.动力系统：包括发动机、变速箱、传动轴和驱动桥等部件，为车辆提供动力。
5.转向系统：采用液压助力转向，提高转向效率和减轻驾驶员劳动强度。
6.制动系统：采用液压盘式制动器，具有制动性能稳定、散热性好等优点。
7.轮胎：选用59/80R24.5（双胎）规格的轮胎，适合多种路面条件。
四、液压系统设计1.液压油缸：采用大口径、高压力的液压油缸，确保举升和支撑系统的稳定工作。
油缸内部采用镀铬处理，提高耐磨性和抗腐蚀性。
2.液压泵站：选用高性能的液压泵站，提供稳定的液压油输出。
泵站设有安全阀和压力调节阀，以保护液压系统不受损坏。
3.电控系统：采用PLC控制，实现卸料、举升和支撑等动作的自动化控制。
同时设有紧急停止按钮，确保操作安全。
五、电气系统设计1.电源系统：采用24伏直流电源，配备两个12伏铅酸蓄电池，确保车辆启动和运行时的电源供应。
毕业设计(论文)任务书（指导教师填写）设计（论文）题目：高位自卸汽车设计（液压系统）设计（论文）主要内容（包括主要技术参数）：1、额定装载质量：9000 kg，2、车箱内部尺寸：5000×2200×1000，3、最大托举高度：2000mm，4、车箱最大后移量：600mm。
设计基本要求：1、具有一般自卸汽车的功能，2：能将满载货物的车箱在比较水平的状态下平稳地举升到一定高度，3、举升过程中，车箱能在任意高度停留卸货。
设计主要内容：1、设计图纸折合量为6张A1，含手工绘图A2或A1图一张。
2、整机布置，工作装置各机构设计，零件设计。
3、液压系统设计。
计算主要内容：1、工作装置各机构计算，2、零部件强度、刚度计算，3、液压系统计算，4、底盘选择及相关性能验算。
设计计算书正文内容不少于20000字；完成本专业外文资料翻译，翻译量不少于10000个字符；设计计算书、外文资料翻译、毕业设计手册格式应符合学校的相关规范；设计图纸应符合国家或行业的相关设计规范。
主要参考资料：[1]徐达陆锦容主编。
专用汽车工作装置原理与设计计算。
北京理工大学出版社2002[2]王望予主编. 汽车设计. 北京：机械工业出版社，2007.[3]成大先.机械设计手册（第1至5卷）.北京：化学工业出版社，2002.[4]卞学良主编。
专用汽车结构与设计。
机械工业出版社2007.7[5] 张青，张瑞军，工程起重机结构与设计，化学工业出版社，2008.9指导教师签名＿＿＿＿＿＿＿＿年月日────────────────────────────────毕业设计(论文)开题报告一、设计（论文）的研究目的及意义1 研究意义目前国内生产的自卸汽车，其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，卸货的高度都是固定，如果需要将货物卸到较高处或使货物堆积高些，目前的自卸车就难以满足要求。
如：石料厂、煤厂、建筑工地等，货物如果一堆堆得卸载货场，占地面积较大，如果想将货物堆积的更高些，还需要铲车等机械，这样将会延误工时，影响正常的工作、生产，为此需要设计一种高位自卸车，它能将车厢举升到一定的高度后再倾斜车厢卸货，以满足不同卸货高度要求。
摘要本文设计的高位自卸汽车是装备有车厢高位升高和倾卸两套机构(统称高位自卸汽车的举升机构)。
它能将车顺平移举升到一定高度后倾卸货物，特别适合高货台卸货作业。
具体实现是采用L型杠杆举升机构将车厢举起，同时有一定后移量，再用单缸倾卸机构将货物倾卸至目标地。
具体设计中，第一部分根据举升高度和后移量计算出举升臂的长度，再根据油缸的布置计算油缸的行程，然后根据简图作受力分析，计算出油缸的举升力和各连接点最大受力和杆的最大受力，最后是L型杠杆机构的校核。
第二部分根据车厢最大举升角和油缸的布置计算出油缸的行程和所需最大举升力，同时进行校核。
第三部分设计了副车架和副车架以上和举升机构相连的部分，进行了受力分析和强度校核。
关键词: 副车架；L型举升机构；自卸车AbstractIn this paper, the design of high dump truck is equipped with two bodies which are a high elevated mechanism and dumping mechanism. (Collectively referred to the high dump truck lifting mechanism). It will give car-pan rose to a certain height before the dumping of goods, especially fitting for discharge operations when the platform is very high. In details, the L type lever of lifting mechanism is adopted to rise the carriage. At the same time the carriage will move behind, then Single-cylinder will be used to dump goods to the target.In the first part of the design, according to the height of lifting and the length of moving back.The design calculate the length of lift arm. Then according to the location of the cylinder, the design calculate the fuel tank of the itinerary.Then based on the sketch, the design analysis the strength that is given to the components. Finally, there is the examination of the L type lever mechanism. The second part I calculates cylinder's traveling schedule and the largest lifting force according to the large scale angle of climbing and cylinder's arrangement, simultaneously carry on the examination. The third part has designed the sub-frame and the part that connect the lifting organization,then the design carry on the stress analysis and the intensity examination.Key words: Subframe; L type lever of lifting mechanism; High dump truck目录1 高位自卸车概述 (1)1.1国内外自卸汽车研究现状及水平 (1)1.2课题来源及意义 (1)1.3高位自卸车的一般要求 (2)2 举升机构的总体设计 (3)2.1底盘的选用 (3)2.2车厢的选用 (3)2.2.1 车厢的选型 (3)2.2.2 车厢容积的确定 (5)2.2.3 最大举升角的确定 (5)2.2.4 车厢的布置 (6)2.3举升机构设计方案的选择 (7)2.3.1 举升机构结构形式原理 (7)2.3.2 举升机构的选择 (10)2.4举升机构设计计算 (10)2.4.2 高位升高机构的计算 (12)2.4.3 高位升高和倾斜机构的受力分析 (13)2.5初选油缸 (14)3 倾卸机构的设计 (16)3.1倾卸机构设计方案及其特点 (16)3.2初选倾卸机构油缸 (18)3.3倾卸机构的运动分析和受力分析 (18)3.4各受力件的强度校核 (19)4 副车架的设计 (21)4.1概述 (21)4.2副车架的截面形状及尺寸 (21)4.3纵梁的强度校核 (22)4.4副车架的前端形状及安装位置 (25)4.5副车架横梁的设计 (25)4.5.1 设计要求 (25)4.5.2 截面尺寸的选择及材料的选择 (26)4.5.3 横梁的强度校核 (26)4.6副车架与主车架的连接 (29)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (33)1 高位自卸车概述1.1 国内外自卸汽车研究现状及水平自卸汽车是一种由举升机构操作能自动倾斜物料的运输车辆，在多种领域中广泛应用，种类也越来越多。
题目：高位自卸汽车目录摘要 ..................................................................................................................................... - 2 - 1基本要求 ..................................................................................................................... - 3 - 1.1设计要求 .............................................................................................................. - 3 - 1.2设计提示 .................................................................................................................. - 4 - 2机构选型设计 ................................................................................................................. - 5 - 2.1举升机构基本要求 .................................................................................................. - 5 - 2.2举升机构方案比较 .................................................................................................. - 5 -2.2.1平行四边形举升机构 ....................................................................................... - 5 -2.2.2双滑块推动举升机构 ....................................................................................... - 6 -2.2.3剪式举升机构 ................................................................................................... - 7 - 2.3翻转机构基本要求 .................................................................................................. - 8 - 2.4翻转机构方案比较 .............................................................................................. - 8 -2.4.1车厢直推滑块翻转机构 ................................................................................... - 8 -2.4.2连杆直推滑块翻转机构 ................................................................................... - 9 -2.4.3连杆斜推滑块翻转机构 ................................................................................... - 9 - 2.6后箱门打开机构方案比较 .................................................................................... - 10 -2.6.1直杆联动顶开机构 ......................................................................................... - 11 -2.6.2直杆伸缩顶开机构 ......................................................................................... - 11 -2.6.3圆弧联动顶开机构 ......................................................................................... - 12 - 3总体机构运动简图及自由度验证 ............................................................................... - 13 -3.1总体机构运动简图 ................................................................................................ - 13 - 3.2机构自由度验证 .................................................................................................... - 14 -3.2.1举升机构 ......................................................................................................... - 14 -3.2.2翻转机构 ......................................................................................................... - 15 -3.2.3后箱门打开机构 ............................................................................................. - 16 - 4机构尺度综合分析 ....................................................................................................... - 16 -4.1举升机构尺度分析 ................................................................................................ - 17 - 4.2翻转机构尺度分析 ................................................................................................ - 17 - 4.3后箱门打开机构尺度分析 .................................................................................... - 18 - 5机构运动分析 ............................................................................................................... - 20 -5.1举升机构运动分析 ................................................................................................ - 20 - 5.2翻转机构运动分析 ................................................................................................ - 21 - 5.3后箱门打开机构运动分析 .................................................................................... - 22 - 5.4机构运动线图 ........................................................................................................ - 23 - 5.5机构运动循环图 .................................................................................................... - 23 -结论与体会 ....................................................................................................................... - 24 - 参考文献 ........................................................................................................................... - 25 - 附录 ................................................................................................................................... - 26 - 致谢 ................................................................................................................................... - 27 -摘要我们在生活中看过许多自卸汽车，目前国内生产的自卸汽车,其卸货方式都为散装货物沿汽车大梁卸下,这样一来卸货的高度就被固定的,如果需要货物卸到较高处或使货物堆积的较高些,尤其是当汽车直接向火车车厢卸料以及在建筑、矿产等其他场合，这些自卸汽车就难以满足要求。
高位自卸汽车设计文献综述姓名：何燚学号：20110967班级：机械六班指导老师：何朝明高位自卸汽车设计的文献综述一背景资料目前国内生产的自卸汽车，其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下。
卸货高度都是固定的。
若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。
为此需设计一种高位自卸汽车，它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货。
二设计需求关于高位自卸汽车的设计，主要是自卸装置的设计，其它部分与普通货车一样，自卸装置设计又可主要分为三部分：起升机构，倾斜机构，后箱门启闭机构。
在这三方面很多书籍上已经给出了相关的设计方案。
三举升机构1、剪式举升机构图1-1 剪式机构示意图该机构采用长度相等的支撑杆AE和CD彼此铰接于中点B，且AE杆的E端与车厢底架为滑动铰接，中点B与活塞杆端铰接。
当活塞杆运动时，带动车厢上下起落。
优点：结构简单，紧凑；能够很好的协调车厢上移量与后移量之间的关系，满足工作要求；机构的受力情况较好。
缺点：液压缸水平布置时，在举升初始阶段，传动角很小，不利于工作。
2、平行四边形举升机构图1-2 四边形机构利用油缸AB驱动平行四边形CDEF构成的连杆机构，实现车厢的平移升降，但在升降过程中，车厢将发生明显的纵向位移。
优点：结构简单，易于加工、安装和维修；能够保证车厢在举升和下降过程中保持水平，稳定性好；液压油缸较小的推程能够完成车厢较大的上移量。
缺点：车厢上移时，其后移量很大。
为了保证车厢举升到最大高度时，其最大后移量不超过设计要求，需将两曲柄做得很长，甚至大大超过了车厢的长度，在工程实际中不能实现。
3、多级剪式升降机构图1-3 两级剪式机构利用多级剪式机构可以将车厢垂直举升到相当高的高度。
图1-3所示的两级剪式机构，这种机构的油缸布置十分灵活，它既可以布置在支撑杆的滑动铰接处，也可以布置在支撑杆的中点铰接处，还可以直接铰接在支撑杆上。
四倾斜机构1、直顶式优点：简单紧凑。
采用单缸时，容易实现三面倾斜。
高位自卸汽车课程设计说明书篇一：高位自卸汽车课程设计说明书1. 课程设计目的本课程设计旨在让学生掌握高位自卸汽车的基本构造、工作原理和驾驶技能，提高学生对高位自卸汽车操作和维护的实践能力。
通过本课程的设计，学生将深入了解高位自卸汽车的构造和工作原理，掌握高位自卸汽车的驾驶技能和日常维护方法，提高学生的实践能力和综合素质。
2. 课程设计内容本课程设计主要包括以下内容:(1) 高位自卸汽车的基本构造和工作原理。
(2) 高位自卸汽车的驾驶技能和注意事项。
(3) 高位自卸汽车的维护方法和日常保养。
(4) 高位自卸汽车的故障排除和维修技巧。
3. 课程设计步骤(1) 收集和了解高位自卸汽车的构造和工作原理，包括发动机、底盘、车厢等方面的构造和功能。
(2) 了解高位自卸汽车的驾驶技能和注意事项，包括行车安全、操作方法、维护要求等方面的知识和技能。
(3) 结合课程设计要求和学生实际情况，制定高位自卸汽车的维护方法和日常保养方案，明确日常维护的项目和时间节点，提高学生的实践能力和综合素质。
(4) 通过对高位自卸汽车的故障排除和维修技巧的学习，提高学生对故障诊断和维修的能力，确保高位自卸汽车的正常运行和安全性能。
4. 课程设计成果本课程设计完成后，学生将掌握高位自卸汽车的基本构造、工作原理和驾驶技能，了解高位自卸汽车的维护方法和日常保养方案，具备对高位自卸汽车进行故障排除和维修的能力。
同时，本课程设计还将提高学生的实践能力和综合素质，为学生的未来发展打下坚实的基础。
篇二：高位自卸汽车是一种常用于运输建筑材料、煤炭、矿石等重物的货车。
由于其具有较高的卸货能力和机动性，因此广泛应用于建筑工地、港口、矿山等领域。
本次课程设计旨在设计和实现一种高位自卸汽车，使其能够实现自动化卸货，提高卸货效率和安全性。
本次课程设计的高位自卸汽车主要技术参数包括:- 装载重量:10 吨- 装载容积:3 立方米- 行驶速度:20 公里/小时- 卸货高度:1.8 米- 卸货方式：自动化为了实现自动化卸货，本次课程设计采用了传感器技术和自动控制系统。
文献综述高位自卸汽车的设计学生姓名学号院系专业指导教师完成日期高位自卸汽车的设计的文献综述一课题背景目前国内生产的自卸汽车,其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下,卸货的高度都是固定的,如果需要货物卸到较高处或使货物堆积的较高些,目前的自卸汽车就难以满足要求。
如:石料厂、煤厂、建筑工地等,货物一堆堆的倾卸在货场,占地面积较大,如想将货物堆积的更高些,还需要有铲土机等机械,这样将会延误工时,影响正常的工作、生产,为此需设计一种高位自卸汽车,它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货,以满足不同卸货高度的需要。
二设计现状关于高位自卸汽车的设计，主要是自卸装置的设计，其它部分与普通货车一样，自卸装置的设计又可主要分为三部分：起升机构，倾斜机构，后箱门启闭机构。
在这三方面很多学者已经提出了自己的设计方案。
1 起升装置的设计方案1.1平行双曲柄机构[0]为满足设计要求选用双曲柄机构中的平行双曲柄机构,在该机构中连杆与机架的长度相等,且两曲柄的转向相同,长度也相等,由于两曲柄的角速度始终保持相等,连杆始终做平动,将车厢作为连杆即能保证在比较水平的状态下举升到一定的高度,且车厢在举升的过程中逐步后移,如图1。
利用汽缸的进气量控制卸的高度。
图11.2 同步四缸机构[1]利用四缸同步动作从而将车厢举起如图2。
图21.3剪式举升机构[1]它的主要结构特点是由两根长度相等的支撑杆在其中铰接。
支撑杆右端分别与车厢托架和车架铰接，支承的左端可在滑槽内移动。
举升液压缸的上支点与支承杆的的下部铰链，其下支点支承在车架上，如图3。
图31.4 双杠推动机构[2]利用两液压缸按照一定比例动作，合成运动实现车厢的上升和后移。
如图四。
图42 翻转机构的设计方案2.1单缸直推式[3]如图5图52.2油缸后推连杆式[4]如图662.3油缸前推连杆式[4]如图773 后厢门启闭机构设计方案3.1自重式[4]当车厢翻转的时候，后箱门是完全依靠自重下垂的，在车厢倾斜卸货的时候，后箱门是可以随之打开的，当车厢恢复水平的时候，后箱门也可以自动的依靠重力而随之关闭。
摘要高位自卸汽车是专用自卸汽车一种，高位自卸汽车主要用于运输散装并可以散堆的货物（如沙、土、以及农作物等），服务于建材厂、矿山、工地等。
还可用于火车与汽车之间的货物运输，或者是飞机场内运输行礼。
高位自卸汽车主要装备有车厢举升和倾卸机构，使用方便运输效率高，具有高度机动性和卸货机械化的特点。
文中阐述了高位自卸汽车改装设计的目的和意义、发展状况以及应用前景。
分析了装载质量为5t的高位自卸汽车的总体设计方案，设计的主要内容有：举升机构、倾卸机构和后厢门开合机构等主要机构的方案分析和选择、运动分析、动力学分析以及强度和刚度的计算校核。
介绍了液压系统的计算过程。
最后对改装完成后的高位自卸汽车进行了必要的动力性、燃油经济性和稳定性等主要整车性能的计算分析，计算结果表明整车性能满足要求。
关键词：高位自卸汽车；剪式举升机构；倾斜机构；力学分析；改装设计；A bstractHigh-order dump truck is one of special-purpose dump truck, it mainly be used to transport those goods which can be scattered such as sandstone, soil and some crops, and also be used to transport unit goods, severing for tectonic grounds, mines, workshop. High-order dump truck have carriage rise and dump organization to lift to equip mainly, easy to use, it is with high efficiency to transport, the mechanized characteristic that have high mobility and unload.First,it talking about the purpose and meaning of this design aout the High-order dump truck.And then, analytical argument a kind of lading quality for the high with 5ts High-order dump truck of total design,about the sport and motive analytical of it,s lifting and revolving.At last, regard high-order dump truck as the research object, analyse software ANSYS10.0 with the finite element , has set up finite element model to the principal organ of the high-order dump truck, carry on statics characteristic analyse to model.Moreover,in brief introduced the method and calculation process of the design that the liquid press system in the text. Finally carry on necessary of the calculation of the main whole car of the functions such as motive, the fuel economy and stability etc.Then the result expresses that the car function satisfy designing request.Keyword:; High-order dump truck;The shear type of lifting; Finite element; Statics analysis；Refiting design；第1章绪论1.1目的和意义随着经济的发展和技术的进步，以及对提高作业效率的要求日益增高，作为汽车大家族中一个分支的自卸汽车，陆续出现了多种多样的型式；2008年的北京奥运会和2010上海世博会都拉动对自卸汽车的需求，而且大、重吨位的自卸车所占的比例也将进一步增大。
机械设计课程设计高位自卸车一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握自卸车的基本结构及其工作原理，包括但不限于力学、材料力学、机械设计基础等相关理论知识。
2. 学生能够运用所学的机械设计原理，分析并解决自卸车在设计过程中遇到的技术问题。
3. 学生能够掌握自卸车设计中涉及的工程计算和参数选择方法，如载荷计算、车架强度分析等。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行自卸车的零部件和整体设计，具备初步的工程图纸绘制能力。
2. 学生能够通过实验或模拟，验证自卸车设计的合理性和可行性，具备一定的工程实践能力。
3. 学生能够通过团队协作，完成自卸车设计的各个环节，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够养成严谨、科学、负责的学习态度，对待工程设计问题具有探究精神和创新意识。
2. 学生能够关注自卸车在工程应用中的实际需求，提高社会责任感和环保意识。
3. 学生通过课程学习，培养对机械设计专业的热爱，激发进一步学习的兴趣。
本课程结合高中年级学生的认知特点，以实用性为导向，注重理论知识与实践技能的结合。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程设计中，培养具备创新精神和实践能力的工程技术人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 自卸车概述：介绍自卸车的定义、分类、应用领域及其在工程中的重要性。
- 教材章节：第一章 绪论2. 自卸车基本结构及工作原理：分析自卸车的各组成部分，包括车架、举升机构、液压系统等，并探讨其工作原理。
- 教材章节：第二章 自卸车结构与原理3. 机械设计原理在自卸车设计中的应用：讲解力学、材料力学、机械设计基础等理论知识在自卸车设计中的应用。
- 教材章节：第三章 机械设计原理与应用4. 自卸车设计计算与参数选择：学习自卸车设计中涉及的工程计算和参数选择方法，如载荷计算、车架强度分析等。
- 教材章节：第四章 设计计算与参数选择5. 自卸车CAD设计与绘图：教授如何运用CAD软件进行自卸车的零部件和整体设计，以及工程图纸的绘制方法。
成绩：《CAD/CAM/CAE设计实践》大作业课程：CAD/CAM/CAE设计实践学期：XXXXXXXXXXXXX教师：XX时间：XX 年XX 月X日姓名（学号）：XXXXXX年级、专业：XXXXXXXXXXXX机械工程系图2 高位自卸汽车卸货高位自卸汽车工作机构的CAD/CAM/CAE 设计1、 高位自卸汽车工作机构CAD/CAM/CAE 设计的意义目前国内生产的自卸汽车其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，卸货高度都是固定的。
若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。
为此需设计一种高位自卸汽车（图1），它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货（图2）。
由于所设计的是工作机构，需要很直观的表现机构的合理性，所以手动绘图需要投入更多的人力和物力；手工绘图难以直观地表达复杂产品的装配关系；没有CAM 系统，复杂曲面难以加工；虽然有CAD 的数据但是缺少CAM 系统，显然需要实际加工获得初步的模型，这样资源耗费过大；产品虽然完成了三维建模，但是不知道产品的强度是否满足要求，CAE 则可以帮助用户完成受力分析。
由此可知，需要对高位自卸汽车工作机构进行CAD/CAM/CAE 设计，它不仅能缩短产品设计周期，降低设计成本，设计数据能有效地共享和充分地利用，设计阶段就可以清楚地掌握其加工方式和力学性能，而且能够很直观的表现机构的合理性数据，为投产掌握了理论数据。
2、 高位自卸汽车工作机构的CAD 过程主要产品模块：车体、车厢、车架、后车门、滑槽、滑块、杆1、杆2、液压缸、Y 型杆、深沟球轴承、滑动轴承、销钉、端盖、垫片1、垫片2、螺钉 装配关系：焊接：车体与滑槽 槽连接：滑块与滑槽销钉连接：杆1与滑块、杆2与后车门、车厢与车架、车架与杆2、液压缸与车架、Y 型杆与车厢、轴与杆1、滑动轴承与杆2刚性连接：深沟球轴承与车体、深沟球轴承与杆1、 圆柱连接：Y 型杆与液压缸对齐、配对：垫片1与杆1、端盖与垫片1、垫片2与端盖、螺钉与垫片2 端盖的工程图，见附件1。
高位自卸汽车设计说明书班级：姓名：学号：指导老师：时间：年月号绪论 (1)一背景资料 (2)二设计题目 (3)2.1 设计简介和目的 (3)2.2 设计条件和设计要求 (3)2.3 工作流程和运动循环图 (4)三执行机构设计 (5)3.1 举升机构的设计 (5)3.2 翻转机构的设计 (7)3.3 厢门开合机构的设计 (9)3.4 机构的组合设计 (10)四．设计总结 (14)4.1 机械设计的目的 (14)4.2 机械设计的步骤 (14)4.3 设计中需要注意的几个问题 (15)4.4 机械设计的基本原则 (15)4.5 本次设计效果分析与改进意见 (16)4.6 设计心得体会 (16)五参考 (17)目前国内生产的自卸汽车其卸货方式为散装货物沿汽车大梁或者侧向卸下，卸货高度都是固定的。
若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。
为此需设计一种高位自卸汽车，它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货。
为实现这个目的，先将车厢举升然后翻转车厢进行卸货，可以将车厢举升到任意高度后停止举升，然后车厢翻转以达到自动卸货。
高位自卸汽车的设计要求是具有一般自卸汽车的功能。
在比较水平的状态下,能将满载货物的车厢平稳地举升到一定的高度。
为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移。
车厢处于最大升程位置时，车厢后移量为a。
为保证车厢的稳定不得超过1.2a。
在举升过程中可在任意高度停留卸货。
在性，其最大后移量amax车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。
举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面。
结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。
为了实现高位自卸汽车的设计要求，再设计过程中主要考虑把工作分解，使用举升机构实现车厢的举升，在举升过程中通过关闭或打开液压缸的进出油路使举升机构稳定的停止在任意高度；使用翻转机构实现车厢翻转，车厢翻转只要实现最大翻转角度达到设计要求和结构在翻转过程中的平稳就可以了。
就机构设计要实现的目的来看，机构上的点没有要求具体的运动轨迹，只要实现指定位置的机构的综合就可以了，这个设计主要是通过四杆机构来实现。
机构选择和设计的过程中除了机构分析还要考虑到结构的受力和结构的稳定。
关键词：高位举升翻转自卸1一背景资料自卸汽车车厢配有自动倾卸装置的汽车。
俗称为翻斗车、工程车，由汽车底盘、液压举升机构和货厢组成。
在土木工程中，常同挖掘机、装载机、带式输送机等联合作业，构成装、运、卸生产线，进行土方、砂石、松散物料的装卸运输。
由于装载车厢能自动倾翻一定角度卸料，大大节省卸料时间和劳动力，缩短运输周期，提高生产效率，降低运输成本，并标明装载容积，是常用的运输机械。
图图1-2 一般自卸汽车的结构原理简图2发动机、底盘及驾驶室的构造和一般载重汽车相同。
车厢可以后向倾翻或侧向倾翻，通过操纵系统控制活塞杆运动，以后向倾翻较普遍，推动活塞杆使车厢倾翻。
少数双向倾翻。
高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，车厢前端有驾驶室安全防护板。
发动机通过变速器、装置驱动液压泵，车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。
车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。
发动机通过变速器、取力装置驱动液压泵，高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，推动活塞杆使车厢倾翻。
以后向倾翻较普遍，通过操纵系统控制活塞杆运动，可使车厢停止在任何需要的倾斜位置上，车厢利用自身重力和液压控制复位。
二设计题目2.1 设计简介和目的目前国内生产的自卸汽车其卸货方式为散装货物沿着汽车大梁卸下或者侧向倾翻卸下，卸货高度都是固定的。
若需要将货物卸到较高处或使货物堆积得较高些，目前的自卸汽车就难以满足要求。
为此需设计一种高位自卸汽车，它能将车厢举升到一定高度后再倾斜车厢卸货。
这样可以满足使货物堆积的更高的要求，在现在土地资源紧张，使用高位自卸汽车可以在相同的面积上更快的堆积更多的货物。
而不用其它机械配合作业，提高了工作效率。
2.2 设计条件和设计要求1.具有一般自卸汽车的功能。
2.在比较水平的状态下,能将满载货物的车厢平稳地举升到一定的高度，最大升见表。
程Smax3.为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移。
车厢处于最大升程位置时，车不得超过1.2a。
厢后移量a见表。
为保证车厢的稳定性，其最大后移量amax4.在举升过程中可在任意高度停留卸货。
5.结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。
346.在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。
7.举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面。
图2-1 自卸汽车数据简图图2-2 自卸汽车厢工作状态图表2-1机构要求数据表（单位：mm ）方案号车厢尺寸（L ×W ×H ） S maxa W L t H d E 3700×1800×620 2000 280 4000 250 4502.3 工作流程和运动循环图工作流程：将要卸货时。
首先举升机构将车厢举升到一定高度，在这期间车厢始终保持平行，车厢门始终保持关闭状态；等到举升机构将车厢举到将要卸货的高度时，举升机构停止工作，翻转机构开始工作，此时车厢门也开始打开，缓慢的讲货物卸到固定的地方。
工作的循环图如下图所示；图 2-3厢门工作过程循环图三执行机构设计3.1 举升机构的设计3.1.1机构的选择方案举升机构的设计可以有多个方案来实现车厢举升和后移运动。
利用连杆机构实现车厢的举升，其安装空间不能超过车厢底部与大梁间的空间。
结构尽量紧凑，可靠，具有良好的动力传递性能。
并不是每个机构都能符合这种高要求，下面列举出三种方案和它们的特点，选择比较恰当的机构。
方案一：平行四边形举升机构图3-1 平行四边形举升机构原理图5工作原理：如上图所示机构，CBEF形成一平行四边形，杆BC在液压油缸的带动下绕C轴转动，从而完成车厢的举升和下降。
优点：1．结构简单，易于加工、安装和维修；2．能够保证车厢在举升和下降过程中保持水平，稳定性好；3．液压油缸较小的推程能够完成车厢较大的上移量。
缺点：1.车厢上移时，其后移量很大。
为了保证车厢举升到最大高度时，其最大后移量不超过设计要求，需将杆BC、EF做得很长，甚至大大超过了车厢的长度，在工程实际中不能实现。
方案二双平行四边形联动举升机构图3-2 双平行四边形联动举升机构原理图工作原理：如上图所示，该举升机构是液压缸作为原动件推动绞点F,D和滑块E 走动，从而使车厢平稳的上升，并且稳步的向后走。
优点：1．结构紧凑，能满足车厢水平上升下降的功能，且在上升中可以稳步的后移；2．该机构克服了平行四边形机构杆件过长的缺点；673．机构的受力均衡，有助于延长机构的使用寿命。
缺点：机构相对复杂，油缸的负载大，需要较大的液压系统。
方案三 剪式举升机构图3-3 剪式机构举升机构原理图工作原理：如上图所示，该机构采用长度相等的AB 和CD 杆铰接于E 点，C,D 点处可以滑动。
当液压缸作用时，可以实现车厢的上升时并且能向后移。
优点：1. 机构简单，紧凑2. 受力状况良好，缺点：1. 初始状态时液压缸和CD 杆之间的传动角很小，需要较大的动力2. 举升到一定高度时，AC 和BD 两点之间的距离变短，车厢容易失稳。
3.2 翻转机构的设计翻转机构的设计是为了实现车厢翻转的功能的机构，同车厢举升机构一样，翻转机构也是利用连杆机构实现车厢的翻转，其安装空间不能超过车厢底部与大梁间的空间。
结构尽量紧凑，可靠，具有良好的动力传递性能。
既要结构简单，又要符合安装要求的机构是没有最好的，而且翻转机构和车厢的举升机构要搭配使用实现他们的综合功能，所以要考虑的因素很多，因此也列出几种方案，根据其结构说出这种方案的主要特点，然后选择使用。
3.2.1 机构的选择方案一、普通直推式翻转机构图3-4 普通直推翻转机构这种机构是油缸驱动的四杆机构，是目前一般的自卸汽车上面最常使用的机构，在普通自卸汽车上面得到了广泛的应用，时间说明这种机构具有很高的使用价值。
首先是机构简单，只需要使用一个液压油缸就可以实现车厢的翻转，维护快捷方便。
但是油缸的行程相对较大，选用举升力量较大的油缸把油缸安装在靠近旋转支座的地方或者利用汽车底盘间隙合理安装布局可以避免行程较大的缺点。
方案二、曲柄摇杆翻转机构图3-5 曲柄摇杆翻转机构8这个机构是有曲柄摇杆机构联想到的翻转机构，这个机构中油缸是提供动力的作用，油缸的的行程变小，在油缸匀速推进时，车厢的翻转不匀速，可以方便卸货。
3.3 厢门开合机构的设计3.3.1 机构的选择方案后厢门打开机构的要求是当车厢翻转卸货时，后厢门随之联动打开，卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。
图2-2中可以看出当车厢翻转一定角度时，厢门也打开相同的角度。
由此可以进行机构设计。
方案一、自开式机构车厢3-6 自开式厢门打开机构因为厢门和车厢翻转的角度相同，所以厢门在打开和关闭的时候都处于竖直状态，因此考虑利用厢门的重力使之自由打开。
在要卸货的时候打开锁住厢门的机构，厢门可以随车厢的翻转自由打开。
当卸货完毕的时候，在使用锁止机构吧厢门锁死，实现厢门可靠的关闭。
该机构设计简单，容易想到。
可以利用车厢底部空间，方便安装。
但是车门的开闭是自由的，不能精确实现车门打开角度与翻转角度之间的函数关系。
方案二、控制开合式机构。
车厢图3-7 控制开合式厢门打开机构9该机构通过控制杆控制厢门上面的铰实现厢门的开合。
把控制杆和车厢翻转控制机构恰当的联系在一起时，可以精确的实现翻转和厢门打开的联动控制。
但是这个机构的安装困难，这种结构或者类似结构安装在车厢侧面比较合适，设计题目中没有给车厢侧面的空间，如果安装在车厢底部，控制杆会影响卸货。
考虑到制造成本和实际应用，在组合设计中厢门开合机构我都是选择了自开式手动打开机构。
3.4 机构的组合设计3.4.1 方案一：图3-8方案一组合设计原理图此方案中，举升机构我采用了双平行四边形联动机构，翻转机构采用了曲柄摇杆机构，后厢门打开机构我采用了手动式打开机构。
机构尺寸设计：1，举升机构设计：图 3-9举升机构的计算图10首先假设杆AG的初始角度为X1，旋转后的角度为X2=800，杆AG的长度是L1,杆GH的长度是L2。
举升高度：∆y=(L1+L2)×(sinX1−sinX2)=Smax后移量：∆x=(L1−L2)×(cosX0−cosX1)≤1.2×a安装所需空间：（L1+L2)×sinX0≤Hd假设X1=850，由上式计算可得：X0=150，L1=1240，L2=790，根据计算可以安排油缸的尺寸，油缸最短为480，伸长的长度为850，BL=400. 2，翻转机构尺寸设计：图 3-10翻转机构的计算图翻转机构中B和H的竖直高度差H=400，偏转角X=550，为了受力良好，E点安排在车厢的重心附近，因为车厢的长度是3700，设L3=1700，L1=L2，则，（L3sin55+H)2=(L1+L2)2-[L3(1-cos55)÷sinL3×(sin55×L3+H)]2计算得到L1=L2=960,L3=1800根据计算可以安排油缸最短尺寸是700，AB=250，BC=900。
