【全套带图】后装压缩式垃圾车的总体设计

购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 1 章 绪 论 随着城市人口的增加，以及人均生活水平的不断提高，传统的城市垃圾收集运输方式已经远远不能适应社会发展的需要，于是诞生了后装压缩式垃圾车。这是一种全新的垃圾车车型，主要工作部件由填料器和厢体组成，在厢体内设计了推板机构以排出垃圾。自从后装压缩式垃圾车诞生以来一直在不断的发展，其发展方向是：提高垃圾的装载量；改善车辆的密封性；垃圾的分类处理。垃圾的分类越细对于环境的保护效果就越好，目前城市垃圾主要可以分为 4类： 湿垃圾：主要指厨房产生的厨余、果皮等含水率较高的食物性垃圾。干垃圾（可回收利用 垃圾）：主要指废纸张、废塑料、废金属、废玻璃等可用于直接回收利用或再生后循环使用的含水率较低的垃圾。有害垃圾：指对人体健康或者环境造成现实危害或者潜在危害的废弃物，同时也包括对人体健康有害的重金属或有毒物质废弃物。大件垃圾：指重量超过 5千克或体积超过 米的废旧家具、办公用具、废旧电器，以及包装箱、箩筐等大型的、耐久性的固体废弃物，是因体积较大等因素混入城市一般生活垃圾一起清运有困难的特殊的生活垃圾。 垃圾如何进行分类处理是目前垃圾运输中急待解决的难题，这对于环境的保护意义重大。 20世 纪 80年代以来，我国环卫车辆的研发机构、改装生产企业通过引进、消化、吸收国外先进技术，加快了国产压缩式垃圾车的研发和生产，使国产压缩式垃圾车的技术装备水平达到了较快发展和很大提高。经过这些年的发展，压缩式垃圾车产品的类型、功能已能满足一般的作业需求，技术已经相对成熟。 目前后装压缩式垃圾车越来越受到人们的关注，应用也越来越普遍，并已经显示出了巨大的优越性。其设计思路为：根据垃圾运输的量确定负荷，由负荷来选择汽车底盘，然后确定垃圾的装载和排出方式，在确定了垃圾的装载和排出方式后，对主要受力零件进行受力分析和运 动分析，以选择合理的液压控制系统。 根据我国城市车辆过多、交通不畅的状况，以及发展压缩效率高、大吨位垃圾收集的成熟经验，都应以大型垃圾车为主。特别是垃圾处理场，离城市市区较远，平均约为 30区往垃圾场送垃圾使用大吨位垃圾车相对来说是经济的，并且有较好的社会效益，适合当前市场需求和今后发展方向，市场前景是相当广阔的。 压缩式垃圾车的发展趋势目前有以下几点： 1、垃圾监侧系统 在压缩式垃圾车工作过程中，垃圾装载情况是管理者所关心的。垃圾车负载变化购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 及垃圾箱内垃圾是否装满，在一般情况下是很难 监测的 随时随地检测车辆负载的变化情况及垃圾是否装满，为垃圾车驾驶员和管理者提供参考 时也能减少工作人员的工作，提高工作效率。 2、翻桶机构 配备全自动控制的翻桶机构是压缩式垃圾车发展的新方向 方便地实现对大小垃圾桶在不同位里的自动抓取、举升和卸料。我国许多城已采用桶装垃圾收集，但垃圾车配备的翻桶技术水平和员活性不高。国外一些压缩式垃圾车的翻桶机构可以“远离车厢”，灵活主动抓取 垃圾桶，而国内垃圾车的翻桶机构一般不能远离车厢，因此需将车厢紧贴垃圾桶，给驾驶者带来难度。 3、液压控制装置 压缩式垃圾车的液压装应具有以下特征 :按需提供油，较小的节流损失，减少管路连接工作，无泄汤，可与其他液压功能组合，如装载机构的液压泵可以向抓钳等系统供油。 4、绿色视觉效果 车辆的外观造型及彩化已越来越受到环卫部门的重视，一些适合不同城市品味的彩化的环卫车辆已成为城市一道亮丽的风景。通过对车辆外形和性能的改进，可消除或减轻视觉污染，避免或减少作业时对周围环境和人员的影晌，使环卫车辆与作业环境相协调。 5、除菌灭菌 除菌灭菌技术在压缩式垃圾车上的运用也是发展方向。杜绝细菌传播，减少污染已成为当务之急。目前一些除菌灭菌技术已在该类产品上成功运用。 6、分用车厢 压缩式垃圾车车身内部结构可按一定比例划分为几部分，这种结构划分使得压缩式垃圾车可在同一次作业时收集并分隔几种不同类型的垃圾。可通过优化垃圾收集路线，为垃圾分类回收提供更多的便利性。 后装压缩式垃圾车的设计，目前基本上有两种情况：其一是把填料器和厢体结合成一个整体，然后另外设计一个后盖以保证厢体的密封；其二是把填料器和厢体设计成两个独立的部件，填料器和 厢体的结合来保证厢体的密封。由于目前国内的垃圾车普遍存在所谓的“跑、冒、滴、漏”问题，对环境造成的二次污染很严重，所以急需在垃圾车的设计上加以改进。这就是本次设计的目的。 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 本说明书以垃圾车的总体结构设计为主线，覆盖了液压回路设计。在第二章中重点介绍了垃圾车的总体设计思路；第三章则重点对垃圾车的设计进行计算和说明，在设计说明中，首先和传统的垃圾车设计方案进行了比较，得出了设计方案，然后对负载进行分析计算，选择确定了整车的结构参数，然后根据负载和运动状况进行液压系统的设计。 本课题我主要完成的是垃圾车的总体结构 设计以及液压回路设计。在薛大维教授的指导下，我首先进行了方案论证。经过讨论与研究，发现垃圾车设计时有 6项关键技术，所有的设计工作都是围绕这 6个关键技术展开的。 1、如何提高载质量利用系数。 2、如何细化轴荷分布。 3、合理选择卸料方式。 4、提高垃圾压缩比。 5、合理选择压缩机构液压控制方式。 6、完善车辆密封。 所设计的液压系统分为四部分：填装器升降液压系统、滑台液压系统、推板液压系统、刮板液压系统。四个系统采用并联回路设计，工作互不干扰。 本课题新颖实用，在技术上有较大改进， 大大降低了劳动强度，提高了生 产率。 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 2章 总体方案论证 高载质量利用系数 载质量利用系数的提高将有助于降低车辆的运行成本。后装压缩式垃圾车的载质量利用系数主要由二个方面组成 : 盘的载质量利用系数 在底盘选型时 ,选择技术含量高、动力性好、自重相对较轻的底盘。 用装置的自重 后装压缩式垃圾车由于结构复杂 ,自重较大 ,在设计时应尽量采用新材料、新技术、新工艺。主要零部件采用高强度钢板 ,辅助件 (如挡泥板、装饰件、盖板等）采用比重较轻的注塑件。主要构件采用特殊加工工艺方法 ,如 :车厢 侧板及顶板采用数控折弯成弧形结构。受力构件采用局部加强法等 ,从而降低专用装置的重量。 化轴荷分布计算 常规垃圾车设计中 ,计算与测量整车轴荷分布一般只计算车辆在空载和满载状态下的轴荷分布 ,以判断汽车轴荷分布是否满足法规要求。但由于后装压缩式垃圾车的装载方式及作业特点比较特殊 ,有时一个垃圾收集点的垃圾不能填满整个车厢 ,车辆必须行驶至下一个垃圾收集点或去垃圾处置场卸料 ,此时装载的垃圾多置于车厢尾部(双向压缩式尤其突出） ,从而降低转向轴的载质量 ,影响车辆轴荷分布。因此 ,在计算与测量后装压缩式垃圾车轴荷分布 时应将其分割成多个装载段 ,使每个工况都能满足法规要求 ,保证车辆行驶安全 ,同时可作为专用装置定位及底盘选取的依据。 理选择卸料方式 厢后倾式卸料方式 其原理是 :在倾卸油缸的作用下 ,车厢、压缩机构及车厢内的垃圾绕车架尾部的回转中心旋转 ,旋转至一定角度后车厢内的垃圾靠自重下落实现卸料作业。这种卸料方式的优点是结构简单 ,但在实际使用时存在许多弊端 ,如 : 1、 由于垃圾在车厢内被压实 ,垃圾与车厢四周存在着较大的膨胀力与磨檫力 ,垃圾不易倒出 ,严重时垃圾的自重不足以克服摩擦力 ,产生垃圾胀死现象。 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 2、 在倾翻作业时 ,车厢、压缩机构及垃圾的重心将后移、上升 ,车辆前桥负荷降低 ,影响整车纵向稳定性 ,严重时 ,前桥离地 ,整车倾翻 (特别在路基较为松散的填埋场 )。 3、倾翻时 ,所有重量将集中至车厢回转中心及汽车大梁尾部 ,将对汽车大梁及后桥产生严重的损坏。 板卸料方式 其原理是 :在车厢内设置一块面板呈铲形并能沿预定轨道滑行的推板 ,推板在油缸的推动下 ,向车厢尾部作水平推挤运动 ,将垃圾推出车厢 ,实现卸料作业。这种卸料方式虽结构较为复杂 ,但卸料不受垃圾压缩比的限制 ,卸料干净 ,对车架的载荷分布较为均匀 ,卸 料过程平稳、安全。同时 ,可利用推板的阻力实现压缩车双向压缩。因此 ,推板卸料是后装压缩式垃圾车较为理想的卸料方式。 高垃圾压缩比 压缩机构中刮板对垃圾的压强将直接影响垃圾的压缩比。当压强增大时 ,垃圾的压缩比将增大 ;反之则减小。因而在设计压缩机构时 ,应努力提高刮板的压强。根据压缩机构受力可知 ,影响刮板压强的因素主要有四个方面 : 1、 刮板的压缩面积根据使用场合、投料方式、垃圾投入量来确定 ,如能满足使用要求 ,刮板的面积应尽量小。 2、 压缩油缸的安装形式应能充分利用油缸的最大能力 ,即在压缩垃圾过程中应使油缸 无杆腔作用。 3、 滑板与导轨的摩擦力将有助于提高垃圾压缩力。因而 ,在选取滑板滑块与导轨材料时应配对选取相对摩擦系数较小的材料 ;减小压缩油缸轴线与滑板导轨的夹角 ,以避免由于压缩油缸安装不当产生的扭力使 减小压缩油缸轴线与滑块中心线的平行偏移量 , 假如油缸轴线上偏于滑块中心线 ,将增大 如轴线下偏于滑块中心线 ,将减小 但结构上很难布置 ,故通常将压缩油缸置于滑块中心线上。 4、压缩油缸与地面的水平夹角 1越小 ,则压缩油缸的推力沿车厢长度方向的分力将越大 ,有利于垃圾填满整个 车厢 ,提高垃圾压缩比。 理选择压缩机构液压控制方式 压缩机构的控制系统会直接影响液压系统的可靠性 ,因而合理选择压缩机构液压控制方式将对后装压缩式垃圾车的性能起到至关重要的作用。 动刮板式压缩机构工作步骤 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 压缩机构每一工作循环有以下四个步骤 : 1、 刮板开 当垃圾倒入填塞器装料斗后 ,操作刮板油缸控制阀 ,使刮板油缸活塞杆回缩 ,刮板向外翻转。 实板） 扫板） 扫油缸） （压实油缸） 图 装机构结构图 2、滑板下 当刮板油缸活塞杆回缩到位后 , 操作滑板油缸控制阀使滑板油缸活塞杆回缩 ,滑板带动刮板沿轨道向下运动 ,刮板压向装料斗内的垃圾。 3、刮板进 当滑板油缸活塞杆回缩到位后 ,反向操作刮板油缸控制阀使刮板油缸活塞杆外伸 ,刮板向内翻转 ,将装料斗内的垃圾刮起 ,盛于刮板上。 4、滑板上 当刮板油缸活塞杆外伸到位后 ,反向操作滑板油缸控制阀使滑板油缸活塞杆外伸 ,滑板带动刮板沿轨道向上运动 ,将垃圾推入压实到车厢内。 缩机构液压控制方式 压缩机构的液压系统控制方式主要有电控式、手控式、气控式 (气控式最终的 实现形式可归入电控或手控 ） 。 电控式系统对压缩机构的控制需通过发送器传递信号 ,发送器一般采用电器开关或采用 种控制方式操作方便、自动化程度高。但在实际应用时 ,由于购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 垃圾车受垃圾污染严重 ,须经常清洗 ,同时结构磨损 ,车辆震动 ,开关容易失效 ,系统可靠性差 . 如采用 时程序则要求液压油泵供油量稳定 ,但由于发动机特性原因 ,在空载与重载时发动机转速变化较大 ,同时由于油泵效率及管道阻力等差异 ,难以满足供油量要求 ,其结果表现为执行机构要么不到位 ,要么提前到位 ,液压系统长期工作后发热严重 ,影响系统稳定性。 手控式系统工作可靠 ,但要实现压缩机构自动化一般通过液压顺序阀来实现 ,这种形式的液压回路由于液压顺序阀进油口与顺序口压差大 ,尤其空载时压差更大。同时由于控制人员操作时的滞后行为 ,引起液压系统发热严重 ,系统稳定性差。 我们在设计时采用较为先进的自动跳位手动换向阀系统 ,其原理见图 1这种控制方式不但可以避免人为因素和环境因素的影响 ,同时可以有效地降低液压系统油液温度 ,提高液压系统可靠性。如配以机械远程控制 ,操作更为方便。 图 压缩机构液压原理图 注：图 做缓冲补油阀，当油缸 动作很快时，瞬间造成液压油吸空时，靠大气压力把油箱中的油通过单向阀补充进来，避免冲击造成速度无法控制和损坏油缸 在液压系统的作用下，通过换向阀的换向，实现滑板的升降和刮板的旋转，控制滑板和刮板的各种动作，将倒入装载厢装填斗的垃圾通过填装机构的扫刮、压实并压入车厢；当压向推板上的垃圾负荷达到预定的压力时，由于推板油缸存在有背压，液压系统会使推板自动向车厢前部逐渐移动，使垃圾被均匀地压缩，工作过程如下： 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 将垃圾倒入填装器，启动油泵电机，液压油经过粗滤器、开关和油泵进入液压回路，操作换向阀 3，液压油进入刮板油缸的 下腔，推动其活塞向上运动，从而使刮板逆时针转动。当刮板油缸活塞运动到上止点时回转到位；操作换向阀 4，使液压油进入滑板油缸的上腔，推动其活塞向下运动，从而使滑板向下运动，到达下止点时停止。至此装填机构完成工作的准备阶段；反向操作换向阀 3，液压油进入刮板油缸的上腔，推动其活塞向下运动，使刮板顺时针转动，使刮板开始清扫动作，扒入垃圾，进行初步压缩；当刮板油缸顺时针运动到下止点时，停止运动，此时，操作换向阀 4，使液压油进入滑板油缸的下腔，推动其活塞向上运动，从而使滑板向上运动；滑板上升，研碎垃圾，对垃圾进行再次压缩 ；由于卸垃圾时，推板在推卸料油缸的作用下，将垃圾推出车厢并由于顺序阀的压力而停止在车厢的后部，当垃圾被推出车厢后，推板受到来自滑板油缸施加给垃圾、并经垃圾传过来的压力，此压力克服平衡阀的背力，在此过程中，垃圾又一次被压缩 并逐步将推板推向前部；滑板油缸运动到上止 点时停止运动，滑板上升到上止点，即回到初始位置，这样，填装机构完成一次工作 3循环。卸料时，操作换向阀 1，使举升油缸将装填厢升起，接着操纵换向阀 2，使得推板油缸推挤垃圾，将车厢内的垃圾挤出；垃圾推出车厢后，反向操纵换向阀 1，举升油缸将装填厢回位。由于 背压的作用，推板停留在车厢后部。反向操纵换向阀 1时，举升油缸回位，使装填厢复位锁紧。 善车辆密封 后装压缩式垃圾车由于压缩力大 ,经压缩后的垃圾产生大量的污水 ,如不加以控制 ,将严重影响环境 ,因而在设计时应从以下三个方面完善车辆密封 ,即 :在车厢与填塞器之间安装耐用型密封条 ,并加以压缩、锁紧 ;车厢底板做成前低后高 ,将污水控制在车厢内 ;在填塞器下部安装便于清洗的积污水槽 ,用于车厢与填塞器之间滴漏的污水的临时储存。 构方案的确定 统自卸式垃圾车的结构分析 主要采用侧翼开启、顶盖前后梭 动等几种方式，这种车的主要特点是直接收集、转运、不压缩，适用于特定人工方式，操作简单，成本低。缺点是：装载量小、自动化程度低、转运效率低，无法解决转运中流污水的二次污染问题。 垃圾车的结构特点 1、填料器的结构布置 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 后装压缩式垃圾车工作时，填料器有上扬和下放两种布置形式。下放布置如图 料器与厢体相吻合，底部机构联接，以保证密封性能。这样的布置充分考虑了行驶的平稳性和驾驶性能。 图 垃圾车填料器下放布置 填料器上扬布置，整个填料器可以绕轴旋转上扬 95 ，如图 样可以保证厢体内的垃圾彻底排出。 这种布置在填料器上扬时，整车的重心后移，汽车的行驶性能和爬坡能力降低，在不影响装载量的情况下，回转支承应尽量向前布置，使重心前移。这种布置和传统的卸料方式相比，虽然结构较复杂，但是垃圾的排出比较彻底，同时避免了整车的重心过分后移，而造车翻车事故。 图 垃圾车填料器上扬布置 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 2、垃圾排出方式 由于车厢内的垃圾受到强烈的挤压，垃圾的反弹膨胀力作用于厢壁而形成了阻碍厢内垃圾移动的摩擦力，故垃圾不易以车厢倾斜方式自动卸出，而 必须采用强力推卸的方法垃圾推出厢外。卸车用推板推出，从根本上解决了倾斜式垃圾车可靠性差的问题。 采用推挤卸料结构有许多优点： 1、对整车质心位置、稳定性、停坡度等总体性能均有利。有效地避免了倾翻卸料带来的质心后移的危险。 2、能量损失较小，设计较合理。 3、简化了车厢和车架结合处的结构。 章小结 本章是对本次设计的总体方案的确定，确定了底盘的载质量利用系数 ,专用装置的自重 ,并进行了细化轴荷分布计算。对卸料以及压缩方式进行了研究，并分析了此次设计的液压系统。最后进行了结构方案的确定。 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 3 章 压缩填装机构的设计 缩填装机构的方案选定 在本次的课题中， 压缩填装机构 的选择主要放在了液压系统上面。由液压系统带动上下刮板顺导轨运动从而达到自动填料压缩的目的。 从上面对于填料机购的介绍中可以知道，它是一种多用于 城市生活垃圾收集运往垃圾收 集站的设备。这也就意味着它属于运输辅助机械。在设计的过程中对于本课题所会用的自动填料料机进行了一下计算，由于本课题零件的特殊性，它的强度等机械方面的要求肯定能够满足，所以这个不存在问题。但是，本课题中最终并没有采取这个方案，其原因主要有以下 两点： 1、如果采用了四杆机构传动机，它的长度与槽体的比例有一些出入，这个主要是因为，本次课题中的零件实在过于微小的缘故。 2、由于本次课题的目的是要求一切都是自动化，所以，在填料的过程里也要求达到这个水平。可是，采用四杆机构的话，当传动进入非正常运转速度是方向无法确定，给自动化加工带来麻 烦。如果要解决这一个问题，就必须在上下刮板与轨道之间加一个排料装置来控制零件的方向，这又使设计复杂化了。 所以，由于以上的原因，最终放弃了填料机构选取四杆机构传动的方案，从而采用了相对于灵活的液压系统。 四杆传动机构在传动中不足之处很好的解决了，所以最终决定传动机构采用液压系统。 型料斗的介绍 在压缩填装机构中 ， 垃圾入口下方的料斗 是借助于 圆弧想的光滑和可靠性更有助于密封 ，依靠 圆心力 和 上下刮板转动的带动 的综合作用驱使 垃圾顺利进入装载箱 ，并在 填 料过程中自动定向，成单行按规定的方向和位置 顺序送入 ，它是一种常用 候料料斗。 弧型 料斗 填 料时具有以下的优点： 1、 送料和定向过程中没有机械撞击和强烈的摩擦作用，因此一般不致于 遗漏垃圾 ，也不会产生堵塞现象，对于 比较大的垃圾 ，以及薄壁、弹性、脆性 垃圾 使用这种料斗是很合 适的； 2、 定向容易，通用性强，输送形购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 状特征不相同的 垃圾 ，只要 定期 更换 密封 元件， 弧型 料斗的其它结构都可采用； 3、填 料率高，且 填 料速度 比较均匀 ； 4、 结构简单，易于维护，比较耐用。 型料斗的设计依据 随着机械工艺设备自动化、高速化程度的提高，弧型料斗已在各个领域得到广泛的应用。为了能使弧型料斗按照一定的装载节迫完全满足垃圾的自动填料要求，对弧型料斗的结构进行合理的设计，就显得尤为重要。 弧型料斗常用于装料预存装置良好的导向性和现代化的外观都很不错 料斗多数为圆盘式 (也有直槽式 )圆盘内侧有螺旋上升的 斜料槽。定向机构设置在料槽近出口处垃圾经过出口时沿斜料槽进行定向进入。 弧型送料的原理是藉助圆弧的光滑性和贴和性使垃圾依靠惯性力和摩擦力的综合作用沿料槽弧坡向垃圾箱移动。自动填料原理中当刮板作扭转和刮动时斗内垃圾靠离心力向外贴着料斗壁进入垃圾存放箱。斜料槽连同工件在向左运动的同时还稍微向下运动这时垃圾与料槽表面的摩擦阻力减小 (甚至瞬时腾空 )垃圾惯性力克服摩擦阻力工件相对料槽向前爬坡滑动。当垃圾向上时还稍微向上运动垃圾与料槽表面的摩擦力加大摩擦力克服惯性力工件在斜料槽上并不或仅少许向后滑动。 这一过程反复进行工件便在料斗扭转和上下振动的过程中沿着斜料槽一步步爬坡前进。中小型振动料斗的垃圾移动速度 2 8米 /分主要与料槽振动斜角 和料槽升角 有关一般 10 25； 10 5。料斗回转系统的回转频率 1214秒一次回转。 缩填装机构的结构设计 压缩填装机构 的结构设计，大致可分为 液压系统 （包括 液压缸和液压 ）、 上下刮板及导轨运动机构，顶部铰链运动机构以及导轨卷帘式密封门四个部分组成。 压缩填装机构的结构形式最常用的有方型料斗和弧形料斗两种，弧形料斗因其结构工艺性好应用 比较广泛。 弧性料斗主要尺寸设计。 1、料斗直径 D。料斗直径就是指料斗圈直径，它的大小取决于件料尺寸和件料的装载量，一般希望 D 小一些，从而使料斗结构紧凑些，但不宜过小，过小将影响装载量和较长件料的上料，一般取 （ 8 12） ；料斗圈的壁厚 斗 也尽可能薄一些，一般壁厚多为 200 . 2、上下刮板结构形式和主要参数。上下刮板与料壁所构成的连接通常有间隙或和过盈两种，间隙式是精度不是很高，容易有颗粒漏出，而过盈式则比较精密同时垃圾购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 的密封性比较好。料槽的长度 D：当料斗直径一定时， 在决定 D 时应同时考虑的变化，另外还要注意不要使两个重叠在一起的件料同时在槽上行进，一般取 t= + (h 料 )。 料槽的弧度角：的大小影响件料的沿料斗向上行进的难易程度，在一定程度上也影响着送料速度，一般取在 100 120范围内。 长度 t、弧度角及料斗直径 t/ D。当其中两个参数确定后，即可算出另外一个参数，通常在图纸上只标注 D和 t，而不标。料斗的宽度 D： 然也影响着料斗的重量，一般不宜太宽，通常为 B b 料 +（ 2 5） m，式中 b 料 为件料在料斗上定向送出的宽度或直径。 螺旋圈数 n： 螺旋槽上定向年需的长度，当需要多次定向时，螺旋槽的长度应长一些，另外，还应考虑件料倒入料斗后堆积的件料对料斗底部的影响，螺旋槽的螺旋圈数建议取为 料斗的表面应光滑平整，无凹壳凸起及毛刺，以利于件料在其上行进。特别是料槽起始处与料斗底板相接的地方应修整平滑，使之无缝隙 ，无凹壳凸台，否则下刮板不易爬上料斗而影响料斗的送料率。 3、 料斗的出口填料口最上部的终点处，就是料斗的出口处，为便于件料迅速离开料斗进入料道，该段料道宜以切线方向伸出料斗，而且短上些较好。料斗出口部分的前端与料斗外料道的相接方法，常见的有对接法、承接法和连接法等几种。在对接法和承接法中。为避免上料槽与静止的料道相碰，两者应有少量的间隙。 4、料斗高度 要决定于所选取的垃圾种类体积，料斗的大小以及出料口的高度等。一般宜小于三到四倍垃圾体积大大小，即 H（ 3 4） t。 5、为使垃圾能顺利地由投料口移 向料斗箱，然后进入垃圾存放箱，一般都将底板上部作成方形，其圆角建议在 160 174范围内选取（即斜面与底平面成 100120的夹角）。底板与料斗圈，一般为沿径向用螺钉连接或焊接。 选用料斗材料时，应注意满足下列要求：使料斗重量较轻，表面光洁、易于加工、隔振、耐磨、成本低廉等，常用的材料有不锈钢、铜、铝、硬塑料和有机玻璃等，这些材料各有利弊，应根据料斗的要求，结合材料的优缺点选用。 根据以上的设计要求，可以得出本课题要设计的料斗的一些尺寸： 1、全长 3100宽 2200高 2100、投入口离地高度 765680买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 章小结 本章对车厢后部的压缩填装机构进行了计算与设计，在确定了压缩方案以后，分析了弧形料斗。阐述了设计弧形料斗的依据，最后对 压缩填装机构进行了结构设计，并得出了 本课题要设计的料斗的一些尺寸。 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 4 章 刮板的设计 板的材料选择 刮板是在很高的工作频率下进行工作的，需要不断的进行回转，并且与大小垃圾之间不断发生摩擦。因此，刮板接触垃圾部分材料的特点有： 较高的硬度和耐磨性；较高 的耐热性；必要的强度与韧性；较好的导热性；较好的抗粘结性。 这些性能的表现有：力学性能中的硬度、抗弯强度和冲击值三个指标；物理性能中的导热系数、抗粘结性和摩擦系数三个指标。所以，刀具的耐用度则是这些性能的综合反应。 硬度：钢板材料的硬度必须在所装载垃圾硬度以上。 强度：钢板材料的强度一般是指抗弯强度。强度越高，承受装载抗力的能力越大，钢板崩损的倾向越小。钢板材料常温和高温的强度高，抗弯曲能力强，反之则抗弯曲能力弱。 韧性：刮板在装载过程中经常受到冲击和振动。抵抗冲击和振动的力学指标是冲击值，冲击值越大，韧性 越好，抵抗冲击和振动的能力就越强。 导热系数：钢板材料的导热系数表示它传导摩擦热的能力，导热系数越大，钢板传导热量的能力越强，有利于降低摩擦温度和提高刮板耐用度。 板的几何参数的选择 刮板的装载和垃圾的反装载是垃圾装载过程的中的根本矛盾。必须具备一定的强度和硬度性能，才能够顺利的装载压缩垃圾，达到预期的目的。 刮板的装载性能取决于：制作刮板的材料；刮板的结构；刮板装载压缩部分的几何参数。 钢板材料是最重要的因素；当钢板材料和刮板结构选定后，刮板的几何参数对装载的影响也很重要。在一定的条件下，如果刮 板的几何参数选的合适，就能够有效的进行装载工作；反之，就算材料选的再好，没有适当的几何参数，也不能完全发挥好材料的性能，甚至会导致填料机构的整个卡死。 在垃圾装载过程中，首先当然是选择合适的钢板材料以提高强度和硬度的性能，然而，在材料确定以后，通过合理选择几何参数来解决装载压缩中的问题，提高装载购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 率也是十分重要。 几何参数的 4方面： 1、刮板口的形状：它决定装载压缩垃圾的品种，从而影响装载压缩的过程； 2、刮板口的型式：刮板口的型式在主截面或副截面内观测； 3、刮板面的型式：根据所要装载的垃圾的强度要求，由压 缩装载时的情况需要适 当改变刮板面，提高压缩装载效率。 4、变革刮板角度：主要是选择一定的铰链角度，回转角度，以及板口角度。 保证获得所有要求的加工质量： 在整个装载工作中，是与保持必要的刮板耐用度分不开的。 根据以上要求以及参考资料，选择了以下刮板所用钢板的型号： 刮板角钢：钢板 235板钢板：扁钢 25*8/板薄板：钢板 235板销轴的选择 在选择销轴之前，了解一下市场上现有的各种销轴的型号，这个对于本课题中的销轴的选取有很大的帮助。 目前市场 上的一些销轴的资料，我们可以确性这些销轴符合强度、锐利度，耐用度等要求，它们的几何参数的选择也是比较的合理的。 但是，我们也可以从资料中的数据看出，他们所对应的工件尺寸与本课题中，所要加工的工件尺寸有着比较大的差别。这也就意味着，这些销轴在本课题中不能直接的使用。 但是，由前面提到过的几何参数的选择中，适当的改变刀具的一些几何参数，可以使加工更加的顺利。因此，在本次课题中，所选用的销轴将是标准刮板中的一部分，这一部分将满足课题中材料的要，由于销轴的其它参数都是符合的，所以，这一个方案可行。 本课题中的工件有 着很大的尺寸，因此，销轴的强度就很重要了，不然，使用寿命将大大削减。 板导轨的选择 板导轨的简介 在旋转传动领域中，销轴导轨副一直是关键性的产品，目前已成为各种机床、数控加工中心、精密电子机械中不可缺少的重要功能部件。随着直线导轨副应用的范围购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 日益扩大，使技术提升和产品细分已经成为必然趋势，高速化与环保化已经成为直线导轨副的发展方向。为了适应各种机床设备对其直线导轨副的耐冲击性、较高的刚度、运行顺畅度、适当摩擦力等要求，合理选择直线导轨副是必须首先解决的技术问题。 滚动直线导轨副一般是 由导轨、滑块、返向器、滚动体和保持器等组成。它是一种新型的 ,作相对往复直线运动的滚动支承 ,能以滑块和导轨间的钢球滚动来代替直接的滑动接触 ,并且滚动体可以在滚道和滑块内实现无限循环。 板导轨的设计要求： 1、导向精度； 2、刚度大； 3、耐磨； 4、运动灵活和平稳。 板导轨的性能指标 旋转导轨副的选用必须根据使用条件、负载能力和预期寿命选用。但由于直线导轨的寿命分散性较大，为了便于选用直线导轨副，必须先清楚以下几个重要概念。 额定寿命：所谓额定寿命是指一批相同的产品，在相同的条 件及额定负荷下，有90%未曾发生表面剥离现象而达到的运行距离。直线导轨副使用钢珠作为滚动体的额定寿命，在基本动额定负荷下为 50 基本动额定负荷（ C）：所谓基本动额定负荷是指一批相同规格的直线导轨副，在负荷方向和大小均等的状态下，经过运行 50， 90%的直线导轨其滚道表面不产生疲劳损坏（剥离或点蚀）时的最高负荷。 基本静额定负荷 (所谓基本静额定负荷是指在负荷方向和大小均等的状态下，在受到最大应力的接触面处，钢珠与滚道表面的总永久变形量恰为钢珠直径万分之一时的静负荷。 精度等级 ：由于在机械加工方面的精度要求愈来愈高，使得对加工机械上的重要零组件直线导轨的精度等级划分也越来越细。一般直线导轨副的精度分为普通级、高级、精密级、超精密级和超高精密级五种。 预压力：是指预先给予钢珠负荷力，利用钢珠与珠道之间负向间隙给予预压，这样能够提高直线导轨的刚性和消除间隙。按照预压力的大小可以分为不同的预压等级。 板导轨的选用 通常，直线导轨副的选用必须根据使用条件、负载能力、和预期寿命选用。所谓使用条件主要是指应用何种设备、精度要求、刚性要求、负荷方式、行程、运行速度、购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 使用频率、使用环 境等因素。根据条件选择对应的合适产品系列。在选用的过程中可以根据计算结果随时返回到前面的步骤进行重新选择和设定。如果所选用的直线导轨副刚性不足，可以提高预压力，加大选用尺寸或增加滑块数来提高刚性。值得提到的是两列歌德式结构的直线导轨副能承受各个方向的力和力矩，在轻负载或中负载应用场合较多，尤其在侧向力负载较大时。而四列圆弧式结构的直线导轨在重负载或超重负载应用场合较多，圆弧型有吸收装配面误差的能力。但若有冲击负载的情况发生时，宜选用歌德型结构的直线导轨副。 刮板导轨的应用比较多的，目前市场上的型号也是非常的 丰富。 由于导轨的尺寸范围相对比较宽广，所以它并不存在和滚花刀一样需要进行对于该型号的改造，可以直接的使用。 与其他不见，本次课题中的刮板销轴导轨也将采用市场上已经有的产品，不进行另外的设计。不进行设计的主要原因是，由于这两个部件的设计的要求太高，而且在加工的过程中会发生的情况也很多，由于设计时间的关系，对于这么多的可能发生的情况无法一一进行分析解决，所以，最后决定采取用以有型号的产品直接用于本次的课题中。 章小结 本章进行的设计是刮板的设计，由于刮板是在很高的工作频率下进行工作的，需要不断的进行 回转，并且与大小垃圾之间不断发生摩擦。因此，对于刮板材料的选择与设计上需要格外严谨。在确定了刮板的几何参数以后，进行了销轴和导轨的选择。 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 5 章 垃圾车总体设计与计算 圾车质量参数的确定 载量设计的垃圾车的车厢容积为 12标准垃圾的单位质量进行设计计算，取每立方米的标准垃圾质量为 以： 12 = （ 备质量 参考国内外同类型同级别的汽车的装载量与整备质量之比为新车型选择一个适当的整备质量利用系数0m，然后按其装载量 算整备质量 0m 由于为柴油车因此取整备质量利用系数 0m= （ 所以： 0m = 0m（ = 汽车的总质量 载货汽车的总质量包括整备质量 0m 、装载量 及驾驶室坐满人的质量，按课题的要求，所设计的垃圾车驾驶室为 2个座位，无附加的装备，每人按 65 所以： 0m + 2 （ =买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 圾车发动机的选型 动机最大功率由于垃圾车为中型载货汽车，故取比功率为 9 根据公式： 比功率 = 可得： （ =9 据发动机最大功率中型货车柴油机的 为2200 3400r/ 3000r/ 发动机最大转矩速 根据式： =7019 发动机的转矩适应系数 最大功率时的转矩 发动机的最大功率 因为车用柴油机的值多在 以取 =入上式可得： 019 = 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 比不宜小于 常取 所以取： 所以： 2000r/ 发动机适应性系数 根据式： =发动机的转矩适应系数 =据以上对发动机参数的要求，选用发动机的型号为： 20 斗容积与污水箱容积 料斗容积直接反映垃圾车装载垃圾的能力和效果，由于受汽车底盘承载和结构布置的限制，垃圾车的斗容量不宜过大，否则对底盘的承载要求很高，与汽车难以匹配，开发实用价值低。因此，料斗容积适合在 料斗容积为 1与料斗容积相匹配，污水箱容量可根据用户的要求适当增减，设计时以 250 盘的改造 底盘是保证垃圾车具有机动性好的关键，应选择质量好、承载能力大的底盘。垃圾车的车架按汽车的工作特性设计，垃圾车的工作特性与汽车的工作特性差异很大，垃圾装载时有较大的工作载荷传给车架，要求车架有较大的刚度支撑。 修改悬架和发动机安装方法，改善操作稳定性和行驶平顺性。更新制动助力系统，产生更好的制动力，而且更加自然。后悬架（所有车型）为了提供更好的平顺性，去掉了后支撑副车架，同时增加了整个 车辆的刚度，减轻重量。了改善操纵稳定性，降低了副车架蹄部调整孔的位置，并改变了侧倾特性。增加了高速行驶过程中的直线稳定性，减少了补偿转向。 备质量和轴荷分配 由前面的计算得整备质量： 0m =6750买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 轴荷分配是汽车的重要质量参数，它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳定性等主要使用性能以及轮胎的使用寿命都有很大的影响。因此，在总体设计应根据汽车的布置形式、使用条件及性能要求合理地选定其轴荷分配。对垃圾车而言 ，满载时的前轴负荷多在 28%上下。 4 2后轮双胎，短头货车在空载时：前轴负荷为：44% 49%，取 45%；后轴负荷为： 51% 56%，取 55%。 所以： 空载时： 前轴轴载质量 =0m 45%=675045%=轴轴载质量 = 0m 55%=675055%=载时： 前轴负荷为： 27% 30%，取： 28%， 后轴负荷为： 70% 73%，取： 72% 所以： 满载时前轴轴载质量 = 28%=1228028%=载时后轴轴载质量 = 72%=1228072%= 性能参数 1、最高车速途、道路条件、具备的安全条件和发动机功率的大小等，并以汽车行驶的功率平衡为依据来确定。垃 圾车的最高车速在 90 120km/h，取为 90km/h 2、燃料经济性参数 参考总质量相近的同类车型的百公里耗油量或单位燃料消耗量来估算。总质量12 100 ） ,现取为： （ 100 ） 3、机动性参数 最小转弯半径 映了汽车通过小曲率半径弯曲道路的能力和狭窄路面上或场地上调头的能力。其值可按下式计算： +a 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 = m a a a x 式中： 最大转角 L 转轴， 4500 主销轴 a 转向轮的转臂 通常为 350 400 ，为了减小 ，有时可达 450 ，取400 4、通过性参数 最小离第间隙 近角 =350 离去角 =200 纵向通过半径 =5m 寸参数 1、轴距 L 可根据要求的货厢长度及驾驶室布置尺寸初步 确定轴距 L： L=式中： 货厢长度，根据装载量确定： 4620L 前轮中心至驾驶室后壁的距离，取15 驾驶室与货厢之间间隙，取 S=500L 后悬尺寸，参考同类型垃圾车取 1800=4620+815+5004135、前后轮距 1B 与 2B 初选轮距： 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 1B =1900 2B =1850、 廓尺寸 我国对公路车辆的限制尺寸要求总高不大于 4m；总宽（不包括后视镜）右后视镜等突出部 分的侧向尺寸总共不大于 250长：载货汽车不大于12m。 取总高为 2710宽为： 2462长 =1170+4135+1800 =7105架的计算 由于车架的纵梁承受的是均匀分布的载荷，车架强度的计算可按下述进行，但需要作一定的假设，即认为纵梁为支承在前、后轴上的简支梁；空车时簧上负荷纵梁的全长上，满载时有效载荷略不计局部扭矩的影响。 0m g/3 =2 1000： 0m 汽车整备质量 求得： fR=G（ + =44100 (5400 ( =16096N 在驾驶室的长度范围内这一段纵梁的弯矩为： xM=x+a） 2 驾驶室后端至后轴这一段纵梁的弯矩为： 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 xM=x+a） 2 21 )( 显然，最大弯矩就发生在这一段梁内。可用对上式中的弯矩)(导数并令其为零的方法求出最大弯矩发生的位 置 x，即： =(2)(2 1=0 由此求得： X= )/()(2 1= 1 001500 / )0( = x=3即 可求出纵梁承受的最大弯矩： 5500 )400) = 如果再考虑到动载荷系数 n=将它们代入式： m a xm a x WM dw 则可求出纵梁的最大弯曲应力，取 n= 1 3 a x =w 式中： W 纵梁在计算断面处的弯曲截面系数，对于槽形断面的纵梁 W=6 )6( 式中： 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 h 槽形断面的腹板高 b 翼缘宽 t 梁断面的厚度 按式（ 3得的弯曲应力不应大于纵梁材料的疲劳极限 1 ，对 16 =220 260纵梁受力变形时，翼缘可能会受力破裂，为此可按薄板理论进行校核，由于临界弯曲应力为： M p 50)(2 式中： E 材料的弹性模量，对低碳钢 16E=10 u 泊松比，对低碳钢和 16 u=t 纵梁断面的厚度 b 纵梁槽形断面的翼缘宽度 将 E， b 章小结 本章是此次毕业设计的计算部分，先对本车的质量参数进行了确定，得出了该车的总质量。又对汽车的心脏 发动机进行了选型，然后确定了料斗容积与污水箱容积，最后进行了汽车底盘的改造和车架的计算。 购买文档送全套 纸 咨询 14951605 下载文档送对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 6章 液压系统设计 根据 液压油缸的一般设计步骤 ： 1、 掌握原始资料和设计依据，主要包括：主机的用途和工作条件；工作机构的结构特点、负载状况、行程大小和动作要求；液压系统所选定的工作压力和流量；材料、配件和加工工艺的现实状况；有关的国家标准和技术规范等。 2、 根据主机的动作要求选择液压缸的类型和结构形式。 3、 根据液压缸所承受的