自卸车设计

重型自卸汽车设计（转向系及前桥设计）摘要汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。

汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是重型自卸汽车的转向系设计。

本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。

利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对汽车总体参数进行设计，在此基础上，对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，最后，利用软件AUTOCAD完成转向梯形和转向器的设计图纸。

转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。

转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。

再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对I其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。

本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械动力转向系进行理论分析，设计及优化。

为重型自卸汽车转向系的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。

关键词：转向系，转向器，转向梯形IITHE DESIGN OF HEAVY DUMP (THE DESIGN OF STEERING SYSTEM AND RRONT AXLE)ABSTRACTIn a moving vehicle, the driver will need to frequently change its traveling direction, the so-called steering. Vehicle steering system is used to change or restore a car in the direction of a dedicated agency, the contents of this paper is the study of light vehicle steering system design.This article is aimed at non-independent suspension and would like to match the overall style of the two steering. The use of the relevant vehicle design and kinematic linkage of knowledge, first of all, the overall parameters of the vehicle design, in this basis, the steering gear, steering transmission choice, and then to the steering gear and steering transmission (mainly trapezoidal steering ) design, and finally, the use of AUTOCAD software and the steering gear steering linkage to complete the design drawings.Steering the ball of choice is the cycle of fan-type steering gear rack teeth, in the design of steering gear, including a screw - Ball - Vice-nutIIIdrive the design and rack - fan drive gear pair design, the former is based on the reference to similar vehicles, to determine the center distance of the ball, the design of a series of size, while the latter is based on the vehicle front axle load to determine the fan module out of gear, and then all of the resulting design parameters.Steering linkage design is a whole selection of steering trapezoid, the paper design is used in car steering linkage from a similar experience in the design of the size of the steering linkage to the primary size. Through to the actual steering wheel in the maximum deflection angle with the steering wheel in the most ideal test of the difference of deflection angle, and four institutions, as a minimum transmission angle of its examination, to determine whether the design of steering trapezoid in line with the basic requirements.In this paper, digestion, absorption, and summing up, summing up the results of their predecessors, the systematic, comprehensive mechanical steering system to carry out theoretical analysis, design and optimization. For the light vehicle steering system design and development provides a simple design method steps.Key word: steering system，steering gear，steering trapezoidIV目录前言 (1)第一章从动桥结构方案的确定 (3)§1.1从动桥总体方案确定 (3)第二章转向系结构方案的确定 (5)§2.1转向系整体方案的分析 (5)§2.1.1转向器方案的分析 (5)§2.1.2 循环球式转向器结构及工作原理 (6)§2.1.2动力转向系统分类 (7)§2.2转向系整体方案的分析 (8)第三章从动桥的设计计算 (10)V§3.1从动桥主要零件尺寸的确定 (10)§3.2 从动桥主要零件工作应力的计算 (11)§3.2.1 制动工况下的前梁应力计算 (12)§3.2.2 在最大侧向力(侧滑)工况下的前梁应力计算 (16)§3.3 转向节在制动和侧滑工况下的应力计算 (17)§3.3.1 在制动工况下 (17)§3.3.2 在侧滑况下 (19)§3.4 主销与转向节衬套在制动和侧滑工况下的应力计算 (20)§3.4.1 在制动工况下 (20)§3.4.2 在侧滑工况下 (22)第四章转向系统的设计计算 (24)§4.1 转向系主要性能参数 (24)VI§4.1.1 转向器的效率 (24)§4.1.2 传动比的变化特性 (26)§4.1.3 给定的主要计算参数 (27)§4.1.4 转向盘回转总圈数n (28)§4.2 转向系计算载荷的确定 (29)§4.3 循环球式转向器的计算 (30)§4.3.1 循环球式转向器主要参数 (30)§4.3.2 螺杆、钢球和螺母传动副 (31)§4.3.3 齿条、齿扇传动副设计 (32)§4.4 循环球式转向器零件强度的校核 (35)§4.4.1 钢球与滚道间的接触应力σ (35)§4.4.2 齿的弯曲应力σ (37)VII§4.5 液压动力转向机构的计算 (38)§4.5.1 动力转向系统的工作原理 (38)§4.5.2 转向动力缸的工作分析 (39)§4.6 转向梯形机构确定、计算及优化 (45)§4.6.1 转向梯形结构方案分析 (45)§4.6.2 整体式转向梯形机构优化设计 (47)第六章结论 (57)参考文献 (58)致谢 (60)VIIIIX前言自卸车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将车厢倾斜一定角度从而达到自动卸货，并依靠箱货自重使其复位的专用汽车。

自卸汽车液压系统设计自卸汽车又称自卸车，是一种用于运输散装物料的特种车辆。

其主要特点是具有自行卸料功能，即可以将装载物体自行卸下，无需借助外力。

自卸汽车液压系统是其实现自卸功能的关键部件，对其性能和安全具有重要影响。

一、液压系统组成自卸汽车液压系统主要由以下部件组成：1.液压泵：将驱动装置提供的动力转化为液压能，提供能量给液压系统。

2.液压缸：将液压能转化为机械能，将卸载箱体提升并斜着倾卸。

3.液压阀：控制油液流动，保证机构的升降和倾卸。

4.油箱：存储液压油，供给液压泵使用。

5.油管：连接各液压元件，传递压力和流量。

6.过滤器：过滤液压油中的杂质，保护系统元件。

7.压力表：测量系统的压力值，保证液压系统工作在安全范围内。

自卸汽车液压系统采用液压原理实现自卸功能。

液压系统的能量转化和传递都依赖于液压油，在高压作用下，液压油产生一定的流量，将液压泵等元件中的活塞或柱塞带动，从而实现传递功效。

具体实现过程如下：1.自卸汽车液压系统的工作开始于油箱内的液压油。

液压泵通过吸油口从油箱中吸取液压油，通过驱动装置产生的动力来转动液压泵中的转子，从而产生压力和流量。

2.压力和流量传递至进口压力油管和回油口分别通过液压管路连接至液压阀组。

液压阀组中的各个阀功能不同，如配压阀、溢流阀、换向阀、电磁阀等，根据不同的控制信号和工作状态来控制液压油的流经和流量，使其他元件协调工作。

3.液压油进入液压缸腔，推动活塞使自卸罐体倾卸。

在倾倒进程中可以通过控制手柄控制升降高度。

4.液压系统中的安全阀起到保护作用，当液压系统油压过高时，安全阀开始工作，保证液压系统正常工作。

在液压系统控制方面采用的是手动控制，通过液压控制阀进行跨越控制。

自卸车的制动过程中，减速器的作用就体现出来了，液压系统的制动能让司机更加轻松地执行制动操作。

此外，液压系统具有很多优点，如下：1.传递能力强：液压系统可根据需要来调整系统中的压力和流量，可在多个执行机构上做功，实现集中控制。

重型自卸车设计（底盘设计）摘要此次设计的非公路自卸车适应于多种特定用途，是土方运输和各种露天矿剥岩、沙土运输的经济、高效、低耗的运输设备。

该车具有为适应重载工况而特殊设计的悬挂系统、加强型宽体驱动桥、14.00-20型宽大工程轮胎，使该车具有超强承载能力，同时提供了超强的附着能力，保证了车辆的制动稳定性和良好的通过性，采用了大速比工程驱动桥，其输出转矩比同功率公路车大30%以上，爬坡能力强劲，重载起步顺畅。

本说明书主要是对KD3400整车总体布置做了一个详细的说明，其中包括整车主要尺寸（长*宽*高），前后轴距，轮距，轴荷分配的选择和计算以及各总成（发动机，传动系）的主要参数的选择。

特别对整车的动力性和经济性做了比较全面而细致的分析和计算，对动力性分析时，分别作出了驱动力—行驶阻力平衡图，动力特性图，功率平衡图。

求出汽车的最大速度，另外也对汽车在不同的路面上行驶时，分别计算出了其最大爬坡度，并根据加速度倒数曲线求出汽车的加速时间，估算了该车的加速性能。

在计算汽车的经济性时，根据发动机万有特性曲线，作出了9挡时的燃油消耗曲线，同时计算得整车的百公里燃油消耗量。

通过计算结果显示，此汽车在动力性和经济性方面满足了设计任务书的要求。

另外本文也对汽车的稳定性和最小转弯半径做了计算和分析，并根据经验估算出了空载和满载时汽车的质心位置以及轴荷分配。

关键词：承载能力，附着能力，制动稳定性，通过性，动力性，经济性DESIGN OF HEA VE –DUTY DUMP (CHASSIS DESIGN)ABSTRACThe non –highway heavy-duty dump truck of this design can adapt many kinds of given purpose.It is an economical,efficient and low useful conveyance for hillock transport,sand transport and all kind of outdoor mineral.It has especially desingned suspension system,strengthen widen project driving axle and 14-20type big wide project tales,this cause the truck possess preeminent bearing,at the same time ,this kind of tale can cause big climbing force,assuring the truck has brake stability and good transition.It is counted high rate riving axle,its output torque is 30 point bigger than the road vehicle which are at the same power. This book mainly give an expatiation about the vehicle general layout of the heavy dumper KD3400,including the vehicle dimensions(long*wide*high),the distribution of axle load in front and back ,the choice and calculation about the main parameter of the vehicle’s main components(engine,transmission)and so on.Especially in the dynamic property and economic performance,we give an overall and meticulo us analysis and calculation .In the dynamic property ,we made the driving force-road resistance equilibrium diagram,the dynamic factor diagram and the power balance diagram.From those diagram,we can get the maximum speed.We also calculated the maximum grade ability at different road ,according the acceleration curve:we can get the accelerating ability.According to the engine-cross sectional characteristic diagram,we made the fule consumption of 100km. In fact,the vehicle’s main parameters all come to the misson book ‘request.Morever ,we made an anlysis and calculation of the stability and minimum turning radius and estimated the distribution of axle load when there is no load and full load and the position of the vehicle’s center of mass.Key words:carrying capacity, adhesive ability, braking stability, trafficability characteristic, power performance, economical efficiency.目录第一章前言 (4)第二章参考车型技术数据 (6)第三章汽车主要技术参数的确定 (7)§3.1 汽车主要尺寸的确定 (7)§3.2 汽车质量参数的确定 (8)§3.3 发动机主要参数 (9)§3.4 轮胎的选择 (10)§3.5 传动比的选取 (10)§3.6 最大传动比的选取 (11)§3.7 变速器各挡传动比 (12)第四章轴荷分配及质心位置的计算 (13)第五章稳定性计算 (15)§5.1 纵向稳定性 (15)§5.2 横向稳定性 (15)§5.3 最小转弯半径的计算 (16)§5.4 在横向坡上转向时的稳定性 (16)第六章汽车动力性计算 (17)§6.1 汽车各挡速度的计算 (17)§6.2 汽车各挡驱动力的计算 (17)§6.3 汽车空气阻力的计算 (18)§6.4 滚动阻力系数的计算.....................................................................19. §6.5 汽车行驶时动力因数D的计算 (19)§6.6 各挡牵引功率Pe的计算 (20)§6.7 阻力功率的计算 (21)§6.8 汽车加速度的计算 (21)§6.9 加速度倒数的计算 (22)§6.10 汽车爬坡度的计算 (23)第七章汽车的燃油经济性 (24)第八章结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第一章前言从我国重型汽车发展来看，20世纪60年代至80年代是非常缓慢的。

后翻自卸车设计规范自卸车是一种用于运输材料的重型商用车辆，它具有卸货功能，可以在不使用其他设备的情况下将货物从车辆上卸下。

为了确保自卸车的安全性、稳定性和有效性，设计规范是必不可少的。

下面是一份关于自卸车设计规范的详细说明，以确保其性能和质量符合预期要求。

一、结构设计规范：1.车身结构：自卸车的车身应由坚固、耐用的材料制成，如高强度钢材或铸铁。

车身设计应符合相关国家的设计和制造标准，保证适应各种工况的承载能力和安全性。

2.倾卸系统：自卸车的倾卸系统包括传动装置、油缸和卸料机构等。

设计时应考虑到各个部件的定位、负载和运动特性，确保其可靠性和平稳性。

3.底板设计：自卸车的底板应具有一定的倾斜度，以便顺利卸货。

底板应平整、结实，不得有松动或变形等缺陷，确保卸货过程中不会发生倾覆或事故。

二、安全性设计规范：1.稳定性：自卸车的稳定性是至关重要的。

设计时应考虑到车身重心、重心高度和载重情况等因素，确保在各种工况条件下都能保持稳定。

2.制动系统：自卸车的制动系统应符合相关国家的制动规范，确保在紧急情况下能够有效地制动。

制动系统应定期维护和检测，以确保其正常工作。

3.防倾覆系统：为了预防车辆倾覆，自卸车应配备合适的防倾覆装置。

这些装置可以包括稳定杆、倾覆传感器和报警系统等，以及针对特定工况的额外安全装置。

4.防滑设计：自卸车应配备防滑装置，如防滑板或防滑涂层。

这些装置可以在潮湿或滑溜的工况下提供额外的牵引力，降低意外滑动的风险。

三、性能设计规范：1.载重能力：自卸车的载重能力应符合相关的标准和要求。

设计时应考虑到车辆整体结构、底盘和传动系统的强度以及卸载设备的承载能力等因素。

2.卸料效率：自卸车的卸料效率应高，以提高工作效率和降低成本。

设计时应合理设计油缸尺寸、卸料角度和操纵系统等，确保卸料过程平稳、迅速和可靠。

3.操作便捷性：自卸车应具有方便的操作和控制性能。

操纵系统应设计合理，易于操作，同时配备清晰的仪表和指示装置，以确保司机能够准确地掌握车辆的工作状态。

自卸车车体轻量化设计自卸车（dump truck）作为重型货运车辆的代表之一，其设计对于提高运载效率、降低燃油消耗和减少环境污染具有重要意义。

本文将探讨自卸车车体轻量化设计的重要性，并介绍一些常用的轻量化设计方法和技术。

自卸车车体所承受的负荷主要来自于货物的重量和运输过程中的震动、冲击力。

传统的自卸车车体设计一般采用钢材作为主要材料，其具有较高的强度和刚性，但重量较大，从而限制了自卸车的运载能力和燃油经济性。

因此，进行车体轻量化设计势在必行。

轻量化设计的首要目标是在不影响车体结构强度和安全性的前提下，尽量降低车体的重量。

为实现这一目标，可采用以下一些常用的轻量化设计方法和技术。

首先，材料选择是轻量化设计的关键。

采用轻质高强度材料能够在保证安全性的前提下降低车体重量。

例如，铝合金和高强度钢材相比于普通碳钢具有更高的强度和韧性，同时重量更轻。

此外，也可以考虑采用复合材料等新材料进行车体设计，来进一步减轻车体重量。

其次，结构优化是另一重要的轻量化设计手段。

通过对自卸车车体结构的合理设计和优化，可以减少废弃材料的使用，提高结构的强度和刚性。

常见的结构优化方法包括减少焊缝数量和长度、采用合理的支撑结构和加强筋等。

通过这些优化措施，可以在保证车体强度的前提下降低结构的重量。

此外，采用先进的制造工艺和技术也是轻量化设计的重要手段之一。

例如，采用激光切割和冲压工艺可以减小材料的浪费，并提高制造精度；采用焊接、铆接等连接技术可以强化结构，并提高车体的整体强度。

同时，结合3D打印技术等新型制造技术，不仅能够减少材料的使用，还可以实现个性化制造。

最后，通过应用先进的仿真和优化软件来辅助设计也是进行车体轻量化设计的重要手段。

通过建立车体的有限元模型和载荷模型，可以对车体结构进行应力分析和优化。

通过优化设计，可以最大程度地减少材料的使用，从而实现车体轻量化。

综上所述，自卸车车体轻量化设计对于提高运载效率和降低能耗具有重要意义。

高位自卸车课程设计
高位自卸车是一种常用于运输货物的专用车辆，其设计和操作需要相应的专业技能。

因此，针对高位自卸车的课程设计显得尤为重要。

首先，高位自卸车课程设计应包括对车辆结构和性能的介绍。

学员需要了解高位自卸车的各个部件及其功能，以及车辆的性能参数，如最大承载重量、行驶速度等。

这些知识可以帮助学员更好地理解车辆的工作原理和使用限制。

其次，课程中应包括相关安全知识的培训。

高位自卸车在运输货物过程中存在一定的安全风险，学员需要了解如何正确使用安全带、遵守交通规则、以及在紧急情况下的自救方法等。

此外，还应注意防范货物倾斜或滑落导致的危险，以及如何正确操作车辆进行货物装卸。

另外，课程设计还应包括车辆维护和故障排除的内容。

学员需要学习如何进行日常的车辆检查和保养，以确保车辆在良好的工作状态
下运行。

同时，还需要了解常见故障的原因和排除方法，以应对在使用过程中可能出现的问题。

此外，在课程设计中还可以加入车辆操作技能的培训。

高位自卸车在装卸货物时需要一定的操作技巧，学员需要进行实地操作训练，以掌握正确的操作方法和技巧。

总的来说，高位自卸车课程设计应全面、系统地传授相关知识和技能，以确保学员在实际工作中能够熟练、安全地操作高位自卸车。

这不仅有助于提升从业人员的专业素养，还可以有效降低事故发生的概率，保障货物运输过程中的安全和高效。

SCT-121型电动轮自卸车总体设计摘要：本文主要介绍了SCT-121型电动轮自卸车的总体设计思路、关键技术以及实现方案。

该车采用了电动轮驱动技术，并配合高效的液压系统实现自卸功能。

在整车设计和结构方面，充分考虑了运输载荷和道路条件，保证了车辆的稳定性和安全性。

在实际运行中，该车具有绿色环保、低能耗、高效率等优点，是一款具有良好市场前景的电动自卸车。

关键词：电动轮驱动、自卸功能、液压系统、稳定性、绿色环保正文：一、总体设计思路随着环保要求的提高和能源成本的增加，电动自卸车作为一种具有重要意义的运输工具受到了越来越多的关注。

SCT-121型电动轮自卸车的总体设计思路是结合电动轮驱动技术和先进的液压自卸技术，实现车辆的高效率、低成本、绿色环保以及稳定性和安全性的提高。

在结构设计上，本车采用四轮驱动、四轮转向、前后桥均为空气悬挂的结构，保证了车辆的稳定性和通过性，并采用高强度钢材进行车架设计以及轻量化的设计思路，降低了车辆的自重，提高了运输载荷。

二、关键技术1.电动轮驱动技术电动轮驱动技术是本车的核心技术，其原理是通过电机带动轮组运动，实现车辆的驱动。

采用电动轮驱动技术的优点是具有低噪声、低振动、响应快等特点，并且可以通过控制系统实现对车辆的动力输出进行精确控制，从而提高车辆的行驶效率。

2.液压自卸技术本车采用了先进的液压自卸技术，通过液压系统控制自卸桶的升降和倾斜，实现自卸目的。

液压自卸技术的优点是具有操作简单、速度快、自卸角度大等特点，并且可以通过液压控制实现对自卸过程的精确控制，从而提高车辆的自卸效率。

三、实现方案本车采用了国产马牌电机作为驱动系统，并配合5吨级别的液压系统实现自卸功能。

在整车设计和结构方面，采用CAD软件进行模拟分析，通过多次实验和检验，保证了车辆的稳定性和安全性。

在运行效率方面，经过长时间的运输试验，证明本车具有低耗能、高效率的优点，并且行驶稳定，舒适性好，是一款适合城市配送、短途运输等领域的优秀电动轮自卸车。

轻量化自卸车设计图纸一、整体结构设计轻量化自卸车的整体结构需要在保证强度和稳定性的前提下，尽可能减轻自重。

车身采用高强度钢材和铝合金材料，以降低车身重量。

车头部分采用流线型设计，减少风阻，提高燃油经济性。

车架是自卸车的重要承载部件，采用变截面纵梁和加强横梁的结构设计。

纵梁采用高强度钢板冲压成型，通过优化截面形状和尺寸，在保证强度的同时减轻重量。

横梁采用空心管状结构，提高了抗弯和抗扭能力。

二、车架设计车架的设计是轻量化自卸车的关键之一。

我们采用了独特的车架结构，以实现轻量化和高强度的双重目标。

首先，车架的材料选择至关重要。

选用高强度低合金钢板，这种材料具有出色的强度和韧性，同时重量相对较轻。

通过精确的材料力学性能分析，确定了车架各部位所需的材料厚度，在保证强度的前提下，最大程度地减少了材料的使用量。

其次，车架的形状和尺寸经过了精心的优化。

采用了梯形车架结构，增加了车架的稳定性和承载能力。

同时，对车架的长度、宽度和高度进行了合理的调整，以适应不同的运输需求，并且减少了不必要的结构重量。

在车架的连接部位，采用了先进的焊接工艺和高强度螺栓连接，确保了车架的整体性和可靠性。

通过有限元分析软件对车架的受力情况进行模拟，进一步优化了连接部位的结构设计，避免了应力集中和局部变形。

三、货箱设计货箱是自卸车的主要装载部件，其设计直接影响到车辆的装载能力和自重。

货箱的材质选用高强度耐磨钢板，具有良好的耐磨性和抗冲击性。

通过优化货箱的板厚和加强筋的布置，在保证货箱强度的前提下减轻了重量。

货箱的形状设计为矩形，内部光滑平整，便于货物的装卸和清理。

同时，在货箱的底部和侧面设置了排水孔，防止积水和货物腐蚀。

为了进一步减轻货箱的重量，采用了轻量化的密封装置和尾门结构。

密封装置采用新型橡胶材料，具有良好的密封性能和耐用性，同时重量较轻。

尾门采用铝合金材质，通过合理的结构设计，保证了尾门的强度和密封性。

四、悬挂系统悬挂系统对于自卸车的行驶平稳性和舒适性起着重要作用。