商品轿车运输车改装设计(8)

黑龙江工程学院本科生毕业设计

第4章 商品轿车运输车轴核及关键零部件校核

4.1 轴核计算

表4.1 轴核分布 8200 kg 整备质量 额定载质量 轴数 总长度 前悬 轴距 小轴距 10800 2 15120 1000 9295 kg mm mm mm mm 空载轴荷分配 牵引销质量 后桥载质量 空悬后桥比 后悬

1830 6370 0.777 4819 满载轴荷分配 牵引销质量 后桥质量 半挂车总质量 满载后桥质量 5010 13990 19000 6995 满载后桥质量比 0.736 4.2 主梁截面的设计计算

4.2.1主梁高度计算

主梁通常选用工字形和箱式结构，确定主梁高度是选择截面的关键。本次设计采用质量最轻条件确定梁高。

h?2W/[δ（β－1/3）? 其中：W＝M/[σ]＝2I/h为主梁所需的截面抗弯系数 δ为主梁腹板厚度，δ＝10mm β为构造系数

本次设计中主梁材料选用16MnTiL，经计算确定主梁高度h＝350mm 4.2.2 主梁腹板尺寸校核

根据经验公式校核主梁腹板尺寸

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δ≥（7+3h） 其中：h的单位为米，δ的单位为毫米 经校核，主梁腹板尺寸符合结构要求。 4.2.3 主梁翼板尺寸确定

按整体稳定性条件，工字梁翼板宽度b＝（1/3～1/5）h≈88mm 确定翼板宽度后确定翼板厚度δ0≥b/24，取B＝8mm

4.3 挂车纵梁强度和弯矩计算

纵梁受力简图如图4.1所示

图4.1 纵梁受力图示

载荷： R1=

牵引销处质量5010==2505（kg） 22 Q1=

挂车总重19000?9.8==6.28N/mm 2?15120总长度弯矩方程：

QX2M=R1(总长-前悬)_

2Mmax的χ值，即M`=0的χ值

M`= R1- Q1χ=0 χ=

R12505==398.89（mm） Q16.28

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6.28?398.892Mmax=2505(398.89-100)- =249554.8 kg/mm

2M3300= 234204 kg/mm

纵梁工字钢抗弯截面截面系数为

BH3-bh3W==334cm3

6H

工作应力

Mmax249554.8==747 w334234204 M3300==701

334σ1=

取动载荷系数2

σ1=2×747=1494 M3300=2×701=1402 许用应力

安全系数取2即许用应力=

工作应力均小于许用应力满足强度要求。

3500=1750kg/cm2 24.4 支撑装置处垂直载荷

R=挂车总重（轴距-重心据前端距离）/轴距-支撑到牵引销距离=19000（9295-4629）/9295-2174= 12449.66，即每个支撑装置承受的载质量。 故选择20吨级支撑装置。

4.5 升降平台举升机构选取和校核

4.5.1 举升机构的组成和原理

举升机构主要由立柱、纵梁、横梁、钢丝绳、滑轮组、液压站和轮锁机构组成。举升机构工作原理类似于四柱举升机。其工作原理为：当上升时，电动机驱动液压泵，液压油输入油缸下腔，在油压作用下，活塞杆被推出油缸，通过钢丝绳及滑轮组拖动工作台上升，完成举升工作；下降时打开回油管路，在工作台自重的作用下，将油缸

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下腔内的液压油排回油缸，将活塞杆推回液压缸筒内，从而完成下降工作。

4.5.2 举升机构的选取

举升机构的选取需要综合考虑举升重量、举升的高度、举升时间等因素。表4.2所列的内容为此次设计的举升机所要达到的使用性能，同时设计时将以表4.2中的参数为选取时的已知参数使用，从而保证选取出的举升机构能达到表中所示的性能要求。

表4.2 举升机性能要求

举升质量(kg) 5000 举升高度(mm) 1080 起动时间(s) 0.4 制动时间(s) 0.4 稳定速度(m/s) 0.04 液压系统与钢丝绳、滑轮组的配合方式如图4.2所示。

图4.2 液压缸与钢丝绳、滑轮组

1.液压缸的载荷计算 （1）举升过程

在举升过程的工作阶段分为起动加速阶段、恒速上升阶段和减速制动阶段[17]。以

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下分别进行计算。

①起动加速阶段作用在液压缸上的作用力

F?(Fw?Fm)?/ （3.1） 式中：Fw——作用在液压缸上的工作负载，Fw?(m1?m2)g； m1——举升作业质量；

m2——举升机工作台及其它附件质量（初估值为1000kg）； Fm——负载的惯性力；

? ——液压缸机械效率，?=0.9。

代入数值得：

Fw?(m1?m2)g?(5000?1000)g?58.8kN

Fm?(m1?m2)??v0.04?(5000?1000)??0.6kN ?t0.4F??58.8?0.6??66kN

0.9②恒速上升时作用在液压缸上的作用力

F?Fw/? （3.2）

代入数值得：

F?58.8?65.33kN 0.9 ③减速制动时作用在液压缸上的作用力

F?(Fw?Fm)?/ （3.3）

代入数值得：

F?58.8?0.6?64.7kN 0.9（2）下降过程

①起动加速阶段作用在液压缸上的作用力

此过程作用在液压缸上的作用力与举升过程的减速制动过程相同，因此此过程作用在液压缸上的作用力F为：

F?

58.8?0.6?64.67kN 0.925