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摘要：自从自卸车出现以来，给人们的生产带来了极大的方便。自卸车最大的优点就是卸货方便，改变了传统的人工卸货，缩小了各种货物的时间周期，尤其是在工程建设方面，极大的提高了效率。随着科技的不断发展，人们可是不断地对自卸车的举升系统进行优化，近些年计算机也逐渐运用到了自卸车举升系统的设计与优化。本文将就自卸车举升机构与副车架的结构及其优化进行简要分析。
关键词：自卸车；举升系统；副车架；优化
引言
自卸汽车指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆，车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车。自卸汽车之所以能够将其车厢举升一定的角度，并使其车厢内的货物自动滑落，是因为其将自身的动力传输的液压系统，为液压系统提供动力，并将车厢举起，当货物卸载完成之后，车厢又会自动复位。由于自卸车在自卸过程中，货物是从车厢内自动滑落，这就需要货物不会因为滑落而损坏，所以自卸车主要运用与工程或者农业生产中。在实际工作中，其极大的提高了工作效率，为人们带来了极大的方便。
1.自卸车的种类
现在对于自卸车的需求越来越大，对其要求也越来越多了，所以自卸车的种类也就越来越多了，按自卸车的用途可将其分为两大类：
第一类为重型和超重型自卸车，其装重量都在20t以上，一般不作为公路运输用。一般运用与工程建设以及一些大型矿山等。在这些地方，自卸车会与一些大型转载设备或者挖掘设备配套使用，以便装、运、卸生产线，以此来提高效率。由于这些车的载重量极大，一般只会在工地等一些特定的环境下使用，所以其不受到公路法的限制。
另一类就是普通自卸汽车，其装在量一般都不超过20t，小型的只有几吨的载重量。在实际生产中它主要承担一些抗摔的松散货物运输。其主要运用些短途的公路运输，毋庸置疑它会受到公路法的限制。比如一些小型的工程车和自装卸垃圾汽车等。
此外，为了适应各种各样的工作环境，现在的自卸式货车的卸载方向，也越来越多。但是由于传统的后倾式比较方便，技术也比较成熟，所以一般的自卸式货车都采用后倾式。只会在一些特殊的环境里才会用其他类型的车，比如在一些狭小的地方就会采用侧倾式或者底卸式，此外在一些需要将货物堆积起来的地方就会采用货厢升高后倾式货车，除了以上提到的卸货方式以外还有三面式等一些卸货方式。
2.虚拟样机模型的建立
2.1举升机构简介
举升机构主要可以分为两大类，一类是前顶举升机构，这种举升机构的液压油箱安装于驾驶室和车厢之间，一般运用于大型的工程车上面。采用这种结构，可以有效地减少油缸的受力，从而保护液压油缸，但是其液压油缸的行程相对较远，此外也会影响汽车的整体性。另一类则是中顶举升机构，这种结构的液压油缸安装于车厢中部的面 ，这样有效的减少了油缸行程，但是其受力较大，所以这两种结构是相对的。下面将重点就中顶举升机构进行探讨。
举升机构中最重要的一部分就是传动装置，一般的自卸车在举升结构中都是采用的液压动力输出，其动力来源于汽车本身的变速箱。举升机构的取力器一般都安装在变速器总成的顶部或侧面，然后取力器油泵直接相连或通过传动轴与油泵相连，从而产生液压驱动力使举升机构正常工作。图1为T式中顶举升机构结构图：
在不同的自卸车上，其举升机构也是有所区别的。根据其结构可分为直推式和连杆组合式两大类。
在直推式举升机构中，车厢的倾卸是通过液压油缸直接将其举升。在这种结构中，举升机构的油缸一般都安装在车厢的中部位置，其结构相对较简单，并且其效率较高、耐冲击性较好。但是在工作过程中，油缸的工作行程较大，因而这就需要利用多级伸缩式套筒油缸才能使得车厢的倾角达到要求，当然在一些小型的自卸式货车中，由于其车箱较小，单级油缸就能满足要求，所以也会采用单级式。此外，这种结构的横向刚度也比较差。
为了改变其横向刚度较差这一缺点，部分自卸车的举升装置安装车厢的前端，这样由于减小了其举升力，所以就可以有效的解决横向刚度差这一问题，但是随之而来的问题就是其工作行程加大，并且汽车的整体紧凑型变差。所以这就存在这一个矛盾，在实际生产中，具体采用哪种结构，就必须根据其工作需求来决定。
连杆组合式举升机构又被称为腹式液压举升机构，其与直推式的最大不同就在于其不是单独运用油缸进行举升，而是将油缸和一个三角臂结合，共同来完成举升。在此结构中，油缸和三角臂一般都安装在车厢的中部位置，由于采用了三角臂，所以油缸活塞的工作行程极大的缩短了，所以一般都可以采用单级油缸（结构简单、密封性好），从而使得举升机构更加稳定，不易损坏。根据连杆组合式举升机构布置形式不同，又可以将其分为举升力小、油压特性好的油缸前推式（T式）和转轴反力小、举升系数大油缸后推式（D式）。
由此可见，自卸车的举升机构类型非常多，怎样选择合适的举升机构是非常重要的。在实际生产中，必须综合考虑各方面因素，比如，车厢的最大举升角度、液压系统的承载能力以及一些其他的配套设施，只有这要才能得到最佳方案。
2.2建立举升机构简化模型
随着计算机行业的快速发展，在汽车结构设计和优化过程中已经可以通过计算机模拟。现在一般都采用ADAMS进行模拟分析，在采用ADAMS模型分析过程中要注意尽可能的简化模型，尤其是在一些次要部分，这样又便于进行模拟分析，同时也可以减小模拟的误差。
2.3举升机构优化
通过图2的曲线，可以清楚地看到举升系统的各部分随举升角度变化的受力情况，其中受力最大的普遍集中于举升角度在0-10度之间，所以这是一个需要优化的地方。
对于举升系统的受力情况，其是由举升系统的结构所决定的，要想解决上述问题有两种方案。第一种就是从表象上解决这一问题，也就是增加各部件的强度，使其的承受能力更强，不易受损；另一种方案就是从根本上解决这一问题，这也是最好的优化方案，这一方案在实际优化过程中，就是通过改变举升系统的结构，或者更改举升系统的位置来实现的。这就需要在设计过程中，利用控制变量法，反复进行仿真模拟，并进行分析，从而得到最优结果。
同时从图2中的第6个图可以看出，当举升角度为0时，液压缸的行程最大的，达到了1m，这样就会占据较大的空间，所以通过对结构的优化从而减小液压缸的最大行程也是非常有必要的。
3.副车架
对于一般的货车而言，车厢是直接与车架相连的，但是对于自卸车而言，由于其在卸货过程中，车厢与车架需要分离，为了保证车厢的稳定结构，就需要增加一个副车架。副车架安装在车厢底部与汽车底盘主车架之间，其上表面与车厢焊接在一起，而其与主车架支架直接是在车尾通过铰链相连的。副车架一般由纵梁和横梁组成，其主要作用就是保证车厢的稳定性，所以材料都为高强度锰钢。
4.结束语
随着发展的需求，自卸车的种类越来越多，这就需要在其举升系统方面进行深入的研究，并结合实际生产中的各种环境和各种需求不断地创新，以便研发出更加稳定的自卸车，尤其是在侧倾式、三面式以及底卸式等发展相对较晚的类型方面，要不断地优化，是其为人们的生产带来更多的方便。
参考文献：
[1]吴森，王承.基于虚拟样机技术的自卸车举升机构仿真与优化[J].武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2003（3）：78—80.
[2]朱品昌，马力军.基于自卸车整车模型中的举升机构动态仿真分析[J].专用车，2006（8）：29—31.
[3]钟裕荣，庄清溪，张弋于，黎保新.YFJ-50移动式气液举升机的研制[J].机电工程技术，2004年08期.
作者简介：冯桂花（1985.12-），女，广西北海市人，本科，助理工程师，现工作于柳州乘龙专用车有限公司，主要从事自卸车设计开发方面工作。
关键词：自卸车；举升系统；副车架；优化
引言
自卸汽车指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆，车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车。自卸汽车之所以能够将其车厢举升一定的角度，并使其车厢内的货物自动滑落，是因为其将自身的动力传输的液压系统，为液压系统提供动力，并将车厢举起，当货物卸载完成之后，车厢又会自动复位。由于自卸车在自卸过程中，货物是从车厢内自动滑落，这就需要货物不会因为滑落而损坏，所以自卸车主要运用与工程或者农业生产中。在实际工作中，其极大的提高了工作效率，为人们带来了极大的方便。
1.自卸车的种类
现在对于自卸车的需求越来越大，对其要求也越来越多了，所以自卸车的种类也就越来越多了，按自卸车的用途可将其分为两大类：
第一类为重型和超重型自卸车，其装重量都在20t以上，一般不作为公路运输用。一般运用与工程建设以及一些大型矿山等。在这些地方，自卸车会与一些大型转载设备或者挖掘设备配套使用，以便装、运、卸生产线，以此来提高效率。由于这些车的载重量极大，一般只会在工地等一些特定的环境下使用，所以其不受到公路法的限制。
另一类就是普通自卸汽车，其装在量一般都不超过20t，小型的只有几吨的载重量。在实际生产中它主要承担一些抗摔的松散货物运输。其主要运用些短途的公路运输，毋庸置疑它会受到公路法的限制。比如一些小型的工程车和自装卸垃圾汽车等。
此外，为了适应各种各样的工作环境，现在的自卸式货车的卸载方向，也越来越多。但是由于传统的后倾式比较方便，技术也比较成熟，所以一般的自卸式货车都采用后倾式。只会在一些特殊的环境里才会用其他类型的车，比如在一些狭小的地方就会采用侧倾式或者底卸式，此外在一些需要将货物堆积起来的地方就会采用货厢升高后倾式货车，除了以上提到的卸货方式以外还有三面式等一些卸货方式。
2.虚拟样机模型的建立
2.1举升机构简介
举升机构主要可以分为两大类，一类是前顶举升机构，这种举升机构的液压油箱安装于驾驶室和车厢之间，一般运用于大型的工程车上面。采用这种结构，可以有效地减少油缸的受力，从而保护液压油缸，但是其液压油缸的行程相对较远，此外也会影响汽车的整体性。另一类则是中顶举升机构，这种结构的液压油缸安装于车厢中部的面 ，这样有效的减少了油缸行程，但是其受力较大，所以这两种结构是相对的。下面将重点就中顶举升机构进行探讨。
举升机构中最重要的一部分就是传动装置，一般的自卸车在举升结构中都是采用的液压动力输出，其动力来源于汽车本身的变速箱。举升机构的取力器一般都安装在变速器总成的顶部或侧面，然后取力器油泵直接相连或通过传动轴与油泵相连，从而产生液压驱动力使举升机构正常工作。图1为T式中顶举升机构结构图：
在不同的自卸车上，其举升机构也是有所区别的。根据其结构可分为直推式和连杆组合式两大类。
在直推式举升机构中，车厢的倾卸是通过液压油缸直接将其举升。在这种结构中，举升机构的油缸一般都安装在车厢的中部位置，其结构相对较简单，并且其效率较高、耐冲击性较好。但是在工作过程中，油缸的工作行程较大，因而这就需要利用多级伸缩式套筒油缸才能使得车厢的倾角达到要求，当然在一些小型的自卸式货车中，由于其车箱较小，单级油缸就能满足要求，所以也会采用单级式。此外，这种结构的横向刚度也比较差。
为了改变其横向刚度较差这一缺点，部分自卸车的举升装置安装车厢的前端，这样由于减小了其举升力，所以就可以有效的解决横向刚度差这一问题，但是随之而来的问题就是其工作行程加大，并且汽车的整体紧凑型变差。所以这就存在这一个矛盾，在实际生产中，具体采用哪种结构，就必须根据其工作需求来决定。
连杆组合式举升机构又被称为腹式液压举升机构，其与直推式的最大不同就在于其不是单独运用油缸进行举升，而是将油缸和一个三角臂结合，共同来完成举升。在此结构中，油缸和三角臂一般都安装在车厢的中部位置，由于采用了三角臂，所以油缸活塞的工作行程极大的缩短了，所以一般都可以采用单级油缸（结构简单、密封性好），从而使得举升机构更加稳定，不易损坏。根据连杆组合式举升机构布置形式不同，又可以将其分为举升力小、油压特性好的油缸前推式（T式）和转轴反力小、举升系数大油缸后推式（D式）。
由此可见，自卸车的举升机构类型非常多，怎样选择合适的举升机构是非常重要的。在实际生产中，必须综合考虑各方面因素，比如，车厢的最大举升角度、液压系统的承载能力以及一些其他的配套设施，只有这要才能得到最佳方案。
2.2建立举升机构简化模型
随着计算机行业的快速发展，在汽车结构设计和优化过程中已经可以通过计算机模拟。现在一般都采用ADAMS进行模拟分析，在采用ADAMS模型分析过程中要注意尽可能的简化模型，尤其是在一些次要部分，这样又便于进行模拟分析，同时也可以减小模拟的误差。
2.3举升机构优化
通过图2的曲线，可以清楚地看到举升系统的各部分随举升角度变化的受力情况，其中受力最大的普遍集中于举升角度在0-10度之间，所以这是一个需要优化的地方。
对于举升系统的受力情况，其是由举升系统的结构所决定的，要想解决上述问题有两种方案。第一种就是从表象上解决这一问题，也就是增加各部件的强度，使其的承受能力更强，不易受损；另一种方案就是从根本上解决这一问题，这也是最好的优化方案，这一方案在实际优化过程中，就是通过改变举升系统的结构，或者更改举升系统的位置来实现的。这就需要在设计过程中，利用控制变量法，反复进行仿真模拟，并进行分析，从而得到最优结果。
同时从图2中的第6个图可以看出，当举升角度为0时，液压缸的行程最大的，达到了1m，这样就会占据较大的空间，所以通过对结构的优化从而减小液压缸的最大行程也是非常有必要的。
3.副车架
对于一般的货车而言，车厢是直接与车架相连的，但是对于自卸车而言，由于其在卸货过程中，车厢与车架需要分离，为了保证车厢的稳定结构，就需要增加一个副车架。副车架安装在车厢底部与汽车底盘主车架之间，其上表面与车厢焊接在一起，而其与主车架支架直接是在车尾通过铰链相连的。副车架一般由纵梁和横梁组成，其主要作用就是保证车厢的稳定性，所以材料都为高强度锰钢。
4.结束语
随着发展的需求，自卸车的种类越来越多，这就需要在其举升系统方面进行深入的研究，并结合实际生产中的各种环境和各种需求不断地创新，以便研发出更加稳定的自卸车，尤其是在侧倾式、三面式以及底卸式等发展相对较晚的类型方面，要不断地优化，是其为人们的生产带来更多的方便。
参考文献：
[1]吴森，王承.基于虚拟样机技术的自卸车举升机构仿真与优化[J].武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2003（3）：78—80.
[2]朱品昌，马力军.基于自卸车整车模型中的举升机构动态仿真分析[J].专用车，2006（8）：29—31.
[3]钟裕荣，庄清溪，张弋于，黎保新.YFJ-50移动式气液举升机的研制[J].机电工程技术，2004年08期.
作者简介：冯桂花（1985.12-），女，广西北海市人，本科，助理工程师，现工作于柳州乘龙专用车有限公司，主要从事自卸车设计开发方面工作。