1、1 第第 1 章章 绪绪 论论 1.1 课题的提出 自卸车又称翻斗车，它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的目的，并依靠货箱自重使其复位的专用汽车。按不同的用途自 卸车可分为两大类：一类是非公路运输用的重型和超重型自卸汽车。这种自卸汽车主 要应用于大型矿山、水利工地等场所，运输的货物通常是由与其配套的挖掘机械来完 成装载的。这类汽车也称为矿用自卸汽车。这类自卸车辆在长度、宽度、高度以及轴 荷等方面不受公路法规的限制，但同时它也只能在矿山、工地上使用，而不得用于公 路运输。另一类是公路运输用的轻、中、重型（装载质量在 210t）普通自卸车。这 种自卸车主要承担
2、着泥土、砂石、煤炭等松散货物的运输工作，它通常也是与装载机 械配套使用的。 普通自卸车辆有多种分类方法，按运输货物倾卸方向分为：后倾式、侧倾式、三 面倾式和底卸式自卸汽车；按货箱栏板结构分为：栏板一面开启式、栏板三面开启式 和簸箕式（即无后栏板式）汽车：按装载质量me分为：轻型自卸汽车 （me3.5t）、中型自卸汽车（3.5t me8t）。 普通自卸车是随着我国经济的不断发展，上世纪 80 年代末发展起来的自卸运输 车辆，其装载重量在 4.5t-9t 之间。国家和地方均出台专门的法规对普通车尺寸、排 放、车速等各方面性能进行规范，从而促进了普通自卸车的健康发展。自 2001 年 11 月 10
3、 日起，中国正式成为WTO成员国，国内市场逐渐开放。同时，我国亦确立了以 扩大内需为主的经济政策，实施西部大开发战略，加大对基建项目的投资力度，农林 牧渔、采矿、水利、军工、环保、商业运输、交通、通讯、金融、机场、电力、城市 建设和石油开采等行业均快速发展，使各种类型的专用车需求量大增。在广大城乡的 沙场、矿山、工地及般的土木工程等的运输作业中的自卸车以其灵活机动、价格低廉 的优点得到了广泛的应用。 1.2 课题来源及研究意义 当今汽车工业面临的主要挑战是买方市场的形成和产品更新换代速度的日益加 快。汽车产品开发的一个主要手段就是变型设计，即以现有产品为基础，保持其基本 2 结构和功能不变，对
4、其局部结构、尺寸或配置进行一定范围内的变动和调整，以此快 速形成适应市场需求的新产品。 自动倾卸汽车是以发动机为动力，经过变速器的取力机构和液压倾卸装置，进行 车厢自动倾卸，从而实现自动卸货的一种车辆。因其短途卸载方便，动力性、机动性 均较好，与装载机，带式输送机，吊车等其它吊装机具配合使生产效率明显提高，被 广泛应用于建设工地、矿山、港口、码头等，用来搬运岩石，废土，煤，沙子等物 资。自卸汽车包括两大类：铰接式自卸汽车和刚性自卸汽车。刚性自卸汽车按传动方 式又可分为液力机械传动自卸汽车和电力机械传动自卸汽车两种。 自卸汽车具有高度机动性和卸货机械化等优点，通常与铲式转载机、挖掘机或皮 带运输
5、机等配套使用，实现装卸机械化，从而可以大大缩短装卸时间，提高运输效率 并可以节省劳动力，减轻劳动强度。随着汽车制造业的发展，自卸汽车不断采用新材 料、新工艺，提高其质量利用系数，具有较大的速度范围和较高的传动效率，控制与 操纵更完善，更方便。 随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，城市内部垃圾、建筑材料也迅猛增 长。自卸汽车由于减轻了装卸工作量、提高了工作效率、车厢可以密闭等原因，越来 越被广大用户所接受，市场容量也越来越大。该自卸车既能适应城市间运输，也要适 应城市内部车流量的的特点。通过该设计，可以综合训练学生所学知识，为将来工作 打下良好基础。 本课题在满足设计要求下，对矿用自卸车的车
6、厢和举升机构进行合理的选择和设 计，并为进一步研究整车的计算机辅助设计提供经验，进而提高自卸汽车产品的设计 质量和设计效率。同时，也希望能为推广虚拟样机等先进CAD技术的应用，以及为 提高我国专用汽车的设计水平进行一些有益的探索。 1.3 自卸车国内外研究概况 1.3.1 国内研究发展概况 我国在机械设计中采用最优化技术的历史很短，但其发展速度却是十分惊人的。 无论在机构综合、通用零部件设计，还是各种专业机械的设计都有最优化技术应用的 成果。 在计划经济向市场经济转换初期，由于汽车领域不象航天等领域受到重视，国内 大多数轻型矿用自卸车生产企业在举升机构的设计过程中一直沿用着经验类比的方法 设，即传统的“类比作图试凑法”，这种传统的设计方法主要是凭借设计者的经验，参 3 照相同或类似的较为成熟的设计方案，辅以必要的分析计算，确定一个初始的设计方 案，并通过估算，初步确定有关参数；然后对初定方案进行必要的分析及校核计算； 如果某些设计要求得不到满足，则可进行设计方案的修改，设计参数的调整，并再一 次进行分析及校核计算，如此多次反复，直到获得相对合适的设计方案为止。显然， 这种工作方法工
