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连体垃圾压缩箱进料系统设计方案的分析
张存明
（深圳东风汽车有限公司 广东深圳 518109 ）
摘要：产品设计初步方案确定后，对方案进行运动分析和强度分析，以验证方案的合理性，提高设计
的准确率。
关 键 词 ： SolidWorks 运 动 分 析 受 力 计 算 强 度 分 析
前 言
连体垃圾压缩箱（简称连体箱）是一种收集、压缩及转运垃圾的新型环卫设备，其进料系统的性能影响该设备的使用效果和寿命，需在设计初期对其进行分析，以确保设备的正常使用。本文以作者主持开发的连体箱的进料系统为例，着重介绍设计初期，初步方案确 定 后 ，利 用 SolidWorks （ 机 械 设 计 三 维 软 件 ）进 行 机 构 运 动 分 析 ，并 对 重 要 零 部 件 进 行强度校核，从理论上验证方案的合理性，减少设计成本，缩短产品验证周期，提高设计的准确率。
进料系统的结构与工作原理
连体箱进料系统主要由进料斗、翻转臂、拉杆、销轴、液压系统等部件组成（图 1）。进料斗是垃圾转载装置，并可绕箱体前部固定点（A点）旋转,翻转臂一端固定在箱体上，一端通过拉杆与进料斗链接，并带动进料斗旋转，各部分的链接均使用销轴链接，液压系统为机构的动力源，为机构运动提供运动动力。
该系统属于四连杆机构,利用连杆机构运动原理实现进料斗倾翻功能,进而实现垃圾的装载。进行装载时,垃圾
图1 进料系统组成图 收集车将运输来的垃圾倾倒在进料斗内，启动操作开关,油缸伸长,推动翻转臂顺时针旋转,从而通过拉杆带动进料斗向上旋转,将垃圾倾倒在箱体投料口内(图 1), 完毕后，油缸回收,使进料斗恢复原位,进行下一次装载工作。
设计方案分析
确定初步方案
依据产品工作要求和公司现有产品状态，确定初步方案：进料斗参照压缩式垃圾车 EQ5070ZYSS3 翻转斗进行设计,装载垃圾时,进料斗水平放置在地面上,装载到位时底板与地面平行，即进
图 2 SolidWorks 简 易 模 型
料斗底板翻转 180 度。拉杆材料初选为方通, 装载到位时呈水平状态。翻转臂采用钢板焊接而成。依据箱体的结构形式,初步确定垃圾斗、翻转臂在箱体上的固定点（点 A、B），
将 进 料 斗 简 化 为 杆 件 ， 并 利 用 SolidWorks （ 机 械 设 计 软 件 ） 建 立 机 构 简 易 模 型 （ 图 2 ）
机构运动分析
机构运动的确定
机 构 的 自 由 度 计 算 公 式 为 ： F＝ 3n － 2PL － PH
在 机 构 中 ， 进 料 斗 、 拉 杆 、 翻 转 臂 是 活 动 构 件 ， 则 n ＝ 3 ， 连 杆 采 用 销 轴 链 接 ， 运 动副为低副，则 PL=4, 机构没有高副，则 PH＝0，故该机构的自由度：
F＝ 3n － 2PL － PH＝ 3×3－ 2×4＝ 1
在机构简易模型，翻转臂受油缸作用，带动机构运动，机构的原动件数目为：N=1
根据机械原理，机构具有确定运动的条件为：机构原动件的数目等于原动件的数目。
该机构的自由度等