铰接式卡车设计与计算毕业论文.docx

铰接式卡车设计与计算毕业论文目　　录摘　　要1Abstract21 绪论11.1 课题背景11.2 铰接式卡车的发展及研究现状21.2.1铰接式卡车国外发展研究现状21.2.2铰接式卡车国内发展研究现状21.3 铰接式卡车车架31.3.1AJK-20 型铰接式卡车车架简介31.3.2 车架研究现状5本课题研究内容和意义61.4 本章小结72机械结构力学分析方法92.1 理论力学分析92.1.1结构静力分析92.1.2 动力学分析102.2 材料力学分析103 铰接式卡车受力分析113.1 AJK-20 型自卸车的新特点113.2 整车受力模型简化113.3 满载匀速行驶工况133.3.1 后车架受力分析163.3.2 中央摆动架与回转支承受力分析173.3.3 前车架受力分析303.3.4 满载匀速运行计算结果303.4 满载匀速振动冲击工况313.5 紧急制动工况333.6 本章小结364摆动架部件的重新选型与优化374.1 摆动架结构形式的认识和确定374.2 回转支承的选型374.3其他结构优化404.4 摆动架各项参数校核40结论43参考文献45附录A46附录B66在学取得成果80致　　谢811 绪论1.1 课题背景随着现代工业及科学技术的迅速发展，用于工业生产的各种生产设备也在不断发展，这不仅表现在设备本身功能的不断完善上，更表现在设备的自动化程度上，因此，目前工业生产设备正朝着高自动化集成的方向发展。作为采矿业重要生产设备的矿运卡车在矿物运输过程中发挥着重要的作用，尤其是对于地下矿物的运输，地下无轨矿运卡车的作用更是无可非议。地下卡车是实现无轨开采的主要运输设备，它具有机动、灵活、多能、经济的优点，广泛地用于条件适宜的各类地下矿山进行强化开采。地下卡车的应用不但可以提高地下矿山的劳动生产率和产能，促进生产规模的不断扩大，而且还改变该类矿山的回采工艺、采矿方法和掘进运输系统，促进地下矿山朝着无轨开采的综合机械化方向发展。地下无轨矿运卡车的工作环境及工作条件非常恶劣。为了使地下无轨矿运卡车适应采场路面不平的情况，增加机器在装矿或运输工作中的稳定性，一般都设计有称为摆动架的摆动机构。摆动架是铰接式卡车的一个关键部件，是保证前车后架在一定角度内作相对摆动的机构。既保证前后机架的链接，还要保证前后机架之间的纵向摆动。摆动架内部安装一盘滚动回转支撑，整个结构承受多种应力。摆动架设置在后桥上，称为后桥摆动架。这种摆动架的特点是，后车架通过摆动架的枢轴装置与摆动架铰接，并使后车架与后桥之间保证有足够的摆动空间，使机器在不平路面通过时，后桥通过摆动架能够相对后机架摆动，而后机架在后桥摆动时仍能保持正常位置，其摆动角度在正负一定范围之间。当地下无轨矿运卡车在平坦的路面上运输时，由于四个车轮子同时着地，这时摆动架不工作。当地下无轨矿运卡车在凹凸不平的地面上运输时，假设此时后桥左轮着地，右轮腾空，左轮此时受到地面对它的作用力N并延伸到摆动架上，加上后机架作用在后桥上的重力G作用在摆动架上，使得摆动架产生一力矩M，这个力矩使得摆动架绕着摆动架回转轴转动，并且带动后桥右轮着地。同样后桥右轮着地，左轮腾空时，通过摆动架后桥左轮也能着地。所以，通过后桥摆动架可保持前、后桥车轮始终着地。因此，有了摆动架的地下无轨矿运卡车，在不平的路面上行驶时，两侧车轮可以保证能同时接触地面，改善车轮的附着条件，充分利用整机的黏着重量，增大卡车的牵引力，同时确保整体的稳定性、通过性和最大生产率。1.2 铰接式卡车的发展及研究现状1.2.1铰接式卡车国外发展研究现状矿运卡车作为采矿运输的重要工具，在采矿生产中发挥着重要作用。国外早在上世纪60年代就开始采用地下无轨采矿运输设备，近30年来，随着采矿技术的不断发展，无轨化采矿方式已被越来越多的矿山所采用。由于无轨矿运卡车机动灵活、安全可靠、性能卓越等特点，近年来，无轨矿运卡车得到了国外采矿工业比较发达的国家，如瑞典、美国、加拿大、德国等国家的广泛应用。国外对无轨矿运设备的研究也比较早，到目前已取得显著成就，其中对无轨矿运卡车研究较有名气的公司主要有芬兰的Tamrock公司、美国Wagner公司、德国G．H．H公司等，这些公司在不断的研究开发后都形成了自己的系列产品。这些公司地下汽车技术发展快、品种多、规格全、技术先进，这对国内的生产技术带来巨大的竞争压力。ADT 是1970 年代才发展起来的，国际上主要有卡特比勒、特雷克斯、沃尔沃、摩克西和比尔等五大生产厂商，其中前四位是生产ADT 产品的四大老牌公司，其产品目前约占世界ADT 市场的90%份额，对世界ADT 市场起主导作用，ADT 极佳的性能使其成为国际上20 吨～40 吨自卸车的主流和发展趋势，1980 年代以来特别是1990年代后期，国外ADT 作为一种非公路