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高位自卸車設計方案

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更新時間：2014-09-21
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高位自卸車設計方案
目錄
第一章：高位自卸車的功能與設計要求及原動機選擇
第二章：功能原理分析及功能分解
第三章：工能原理和工藝動作分解
第四章：根據工藝動作順序和協調要求擬定運動循環圖
第五章：執行機構的運動形式及運動轉換功能圖
執行機構的選型與評價
第六章：機械運動方案的選擇與評價

第七章：高位自卸車運動方案簡圖

第一章：高位自卸車的功能與設計要求及原動機選擇

設計要求及相關參數：
1）具有一般自卸汽車的功能。
2）能將滿載貨物的車廂在比較水平的狀態下平穩地舉升到一定高度，最大升程Smax。
3）為方便卸貨，要求車廂在舉升過程中逐步后移，車廂處于最大升程位置時，其后移量a。為保證車廂的穩定性，其最大后移量amax不得超過1.2a。

4）在舉升過程中可在任意高度停留卸貨。

5）在車廂傾斜卸貨時，后廂門隨之聯動打開；卸貨完畢，車廂恢復水平狀態，后廂門也隨之可靠關閉，后廂門和車廂的相對位置。

6) 舉升和翻轉機構的安裝空間不超過車廂底部與大梁間的空間，后廂門打開機構的安裝面不超過車廂側面。
7）結構盡量緊湊、簡單、可靠，具有良好的動力傳遞性能
圖1-1

圖 1-2

【1】尺寸如圖1
車廂尺寸（L×W×H） Smax a W（kg） Lt Hd
3700×1800×620 2000 280 4000 250 450
（尺寸單位：mm）；
【2】動作連續性好；

【3】升降時間 60 S

【4】翻轉時間 60 S
【5】原動件選擇: 液壓舉升泵
液壓翻轉泵
第二章：功能原理分析及功能分解

高位自卸車需要完成三個執行動作：車廂的舉升、車廂的轉和后廂門的打開。通過車廂舉升機構使車廂上升到任意高度，通過翻轉機構和后廂門打開機構完成貨物的傾卸，以滿足在任意高度完成貨物的自動傾卸要求。如圖1-2所示。

1．主要功能
（1）車廂的舉升下降功能：將車廂舉起，并在過程中自動后移動
（2）車廂的翻轉返回功能：翻轉車廂卸貨，并能可靠受回
（3）車廂后蓋打開功能：在車廂卸貨的同時，車廂后門自動可靠
打開，實現貨物的傾卸。并在車廂水平狀態的時候能緊密合攏，從而不致貨物漏下。

2．控制功能
（1）機械控制功能：每一個功能動作都必須按規定時間`速度有
的進行它們之間的運動一定要完全協調
（2）人機控制功能：當人操作汽車裝卸時，操作者和汽車構成了
一個典型的人機系統，人和機器之間是互動的關系，信息彼此交換
（3）電子控制功能：實現自動化`智能化的控制

功能樹狀圖

根據高位自卸車的工作原理和工藝動作分析可畫出高位自卸車的黑箱圖：
高位自卸車黑箱圖

第三章：工能原理設計和工藝動作分解

為了實現高位自卸的功能，設計的執行機構要包括：舉升機構，翻轉機構，后門打開機構。在車廂卸貨時，后廂門隨之打開，所以翻轉機構和舉升機構采用集中驅動的傳動系統，舉升機構與其他兩個機構不相關，采用獨立驅動。

(1)舉升機構帶動車廂做方向右上的直線運動，移動到所需高度后停止，可上升的最大高度2000mm。

(2)舉升停止，翻轉機構推動車廂首端，車廂以轉動副為圓心，做圓周運動，翻轉角度55，車廂左下端點最大位移約為350 m。

(3)后車蓋在車廂與后門打開機構的共同作用下，做方向右下的平移運動，其水平方向移動約為320mm。

第四章：根據工藝動作順序和協調要求擬定運動循環圖

根據第三章工藝分解可知整個系統分為三個過程，即升降過程，翻轉過程和后廂門打開過程。需要指出的是，只有在車廂達到一定的高度（任意高度）后，車廂才能開始翻轉，且車廂的翻轉和后廂門打開應同時進行，這樣才能保證貨物能在平穩安全的前提下實現貨車在較高位置的貨物自卸。根據工藝動作順序和協調要求擬定出如圖4-1運動循環圖。

圖4—1
第五章：執行機構的運動形式及運動轉換功能圖

根據工藝過程確定執行機構的運動形式：
1、執行機構的運動形式根據液壓與桿件的工作原理知，使車廂升降，翻轉及后廂門開合的執行構件為桿組，各桿組的往復轉動，滑塊作往復平移運動。 ...

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