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三吨绿化洒水车设计(车架改造及后悬架校核)(有cad图等).rar

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    编号:20181016173632555    类型:共享资源    大小:542.27KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    绿化 洒水车 设计 车架 改造 悬架 校核 cad
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    I三吨绿化洒水车设计(车架改造及后悬架校核)摘 要绿化洒水车具有除尘、清洁路面、植被和降温等作用,是城市绿化建设和卫生建设的专用汽车,随着人们对环境要求的不断提高,具有良好的市场前景。这次设计的绿化洒水车(三吨载重) ,是在选择通用二类底盘的基础上,对它作了一些改动。在设计中,主要完成了变速箱总成的改动,取力器总成的设计、水管总成的设计、水箱总成的设计和各总成的位置布置,而且保证了改动后的洒水车具有良好的动力性、操纵稳定性和行驶平稳性。在总体设计中,参考了专用汽车的一般改装原则和要求,按照改装要求,结合选择的通用底盘,主要完成了各总成具体位置的安排、前后轴轴荷的合理分配、随车质心位置的确定和主车架的改装工作。在确定随车质心位置和前后轴轴荷分配时主要计算了各总成的质量和质心位置,然后用公式计算出洒水车整体的质心位置和前后轴轴荷,并根据设计要求进行了验证;车架改动中主要确定了联接件和车架的联接形式,然后根据强度计算改装车架是否满足设计要求,因为后轴的载荷较大,主要计算了后悬架的强度和轮胎的负荷状况。最后校核主要联接件螺栓(副车架和主车架联接螺栓以及水泵底座和主车架联接螺栓)的强度,保证主要部件的可靠性。关键词:底盘,车架,悬架,轴荷IIMODIFICATION DESIGN OF FRAME AND CHECK REAR SUSPENSION OF GREENING SPRINKLER (THREE TONS LOAD)ABSTRACTGreening Sprinkler is used to dust, clean road, vegetation and cooling. Greening sprinkler is special purpose vehicle which is used for city building and health building.Because people need a good environment, it has good market prospects.The design for greening sprinkler (three tons load) is choosed a common chassis which is made some changes. In the design, the main designs are gearbox assembly’s changes, tank assembly’s design and the location of the assembly layout; it has also ensured that the changes for sprinkler have good momentum, handling, stability and smoothness of ride. In the design, the reference is the Special Purpose Vehicle modification of the general principles and requirements.And in accordance with modified requirements, with the common choice of chassis, mainly completed each assembly of the centroid location、distributing front and rear the axle load with a reasonable distribution、converting the main frame . In determining the centroid position of the vehicle and front or rear axle load distribution, the important thing is the calculation of the each assembly and the centroid location, then using the formula calculated overall sprinkler centroid locations and axles load distribution, at end checked the results in accordance with the design requirements. In the frame’s changes, working out the connect strength between the frame and sub-frame and do some strength check. Because the rear axle load is larger, mainly checking rear suspension’s strength and the tire load. At last work checked major pieces of bolt connecting, (bolts between the frame and sub-frame or bolts between the water pump and the base), and ensure the reliability of the main components.IIIKEY WORDS: chassis, frame, suspension, load 4目 录第一章 前言..............................1第二章 洒水车总体设计.............................3§2.1 设计的特点和要求 ...............................3§2.1.1 专用汽车设计的要求..........................3§2.1.2 总体布置的要求..............................4§2.1.3 总体参数的要求..............................4§2.2 车型选择和各总成参数的确定......................6§2.2.1 车型的选择..................................6§2.2.2 各总成参数的确定的依据......................6§2.3 各总成质量的计算................................7§2.3.1 原车底盘到前轴距离 的计算...................71l§2.3.2 水管总成质量的计算..........................7§2.3.3 工作台质量的计算............................7§2.3.4 水箱总成质量的计算..........................8§2.4 轴荷和质心位置的确定............................9§2.5 主车架改装注意事项.............................11§2.6 主要部件的校核.................................12§2.6.1 后轮负荷的校核.............................12§2.6.2 后悬架钢板弹簧的校核.......................12§2.6.3 主车架强度的校核...........................13§2.6.4 水箱联接螺栓的校核.........................16§2.6.5 水泵螺栓组的校核...........................18第三章 变速器改装与设计.........................21第四章 取力器的设计..............................26第五章 水管的设计..............................28第六章 水罐的设计..............................29第七章 成本的核算..............................36第八章 结论.........................................375参考文献...............................................38致谢..................................................396第一章 前言洒水车是城市建设卫生专用车,主要用于大中城市、公路养护部门和基建工地的洒水、喷雾、降温、扑尘和压水冲洗脏物等作业,也可远距离运水、灌水,必要时亦可用于消防,另外还可以装备特殊装置(如药物喷洒、园林绿化等) 。可见洒水车的功能在城市卫生建设中的作用不可低估,而且特别是随着人们环保观念的转变,提高了对清新环境的要求,近来国家倡导建设卫生城市,以及 2008年绿色奥运的理念,洒水车的作用便凸现出来。可见,洒水车的潜在市场需求相当大,但是纵观国内外的洒水车生产市场,它们在技术领域呈现各自不同的特点。总的来说,国内洒水车生产主要存在以下问题:技术水平有限、专用底盘缺乏、开发能力薄弱;对于国外生产市场,如美、日、德等发达资本主义国家,他们是在系列化、通用化、标准化的基础上按用户的定单进行、设计和生产,具有极强的市场应变能力,而且底盘生产厂商按洒水车生产厂商的要求加工生产专用底盘,开发能力较强。我国已加入 WTO,国内市场必然受到国际市场的冲击,国内的洒水车厂商如不采取积极的应对措施,必然会在市场竞争中不是失掉市场份额就是被淘汰。因此,不论从洒水车的功能,还是潜在的市场需求,以及开发的价值上,其都具有良好的发展前景。洒水车是装有专用罐型容器的专用汽车,具有吸水、洒水的功能。正规生产厂家一般采用汽车生产厂家的汽车底盘进行改装、安装专用装置生产而成。洒水车的总载质量和主要布置参数必须符合原汽车制造厂的有关规定。一般洒水车的结构由汽车底盘、水箱总成、传动总成、水泵管路和操纵系统组成。一、水箱总成洒水车的水罐一般由罐身、支撑腿、人孔以及内部隔仓、防波板等部分组成。水罐通常用钢板卷制焊接加工制作,形状可以是圆形、椭圆形或方形等,具体情况要依据最大容积、重心高度等技术参数加以确定。二、传动总成二类底盘汽车专用装置的动力来自汽车发动机,这决定了洒水车专用装置的动力也必须取自汽车发动机,否则必然要增加改造投资。传动总成的作用是将汽7车发动机的动力传输给水泵,并满足水泵的转速和旋向要求,一般是从汽车的变速箱取力,通过取力器来满足水泵转速和旋向的要求。三、水泵管路总成为了满足洒水车的功能,洒水车的水泵管路总成必须具有吸水--水罐和水罐--洒水的双重传输功能,洒水时既可以前喷,又可以后喷或者同时喷洒,并具有一定的洒水压力。四、操纵系统总成洒水车的操纵系统总成包括两大部分,取力箱挂档操纵和水泵吸水洒水操纵。依据自卸汽车取力箱挂档操纵方式,洒水车通常采用气动操纵方式,吸水洒水主要采用手动操纵方式,通过控制阀来决定水的流向,达到吸水和洒水的目的。8第二章 洒水车的总体设计§2.1 设计的特点和要求§2.1.1 专用汽车设计的要求洒水车属于专用汽车的一种,因此要设计好洒水车,需要了解一些专用汽车的设计特点和要求。专用汽车除了具有基本型汽车的功能外,它还装有专门的设备具有某些专用功能。因此专用汽车的设计尽管与基本型汽车设计有许多共同的之处,但由于具有专用功能的要求,在专用汽车的设计、专用设备设计等方面,都具有自身的特点。专用汽车的设计特点和要求可概括为:1、专用汽车产品具有多品种、少批量的特点。因此专用汽车的设计多采用定型的基本底盘(如二类底盘、三类底盘)上进行改装设计。这样就需要掌握国内外汽车产品的生产情况及有关资料。根据要设计的专用汽车的功能和性能指标等要求,即可在功率匹配、驱动方式、外行尺寸、传动方式以及结构布置等特点进行优选和比较,从而确定选用某种基本型汽车底盘作为专用汽车改装设计的基础。对于不能直接采用二类底盘或三类底盘进行改装的汽车,也尽可能的选用定型的总成和部件(包括专用装置)进行设计,以缩短产品的开发周期和提高产品的可靠性。2、专用汽车的设计主要以保证获得优异的专用功能为主要目标,并同时考虑汽车基本性能的发挥。在必要时将适当降低一些汽车底盘的性能,以满足实际的某种专用功能的要求。专用汽车设计的主要工作在于总体设计和专用装置的设计(或选型) 。选择好改装设计的汽车底盘,选择或设计好专用装置,以达到理想的匹配和合理的布置。3、针对专用车的服务面广和产品生产品多、批量少的特点,专用汽车的设计应考虑产品系列化,即根据用户的特殊需要而能较方便的作出定型。与此同时对专用汽车零部件的设计,尽量标准化和通用化,即最大限度选用标准件,或选用定型产品的通用零部件,最大限度的减少自制件。94、基于专用汽车小批量的生产特点,专用汽车设计中某些自制件,应遵循单件小批生产工艺,设计时要尽量考虑通用设备加工的可能性。5、专用汽车应满足有关车辆交通安全法规的规定,对于某些特种车辆,如油田修井车、矿用自卸车、重型半挂车等,则作为特定的作业环境的特种车辆来处理。综上所述,专用车的设计有自身的特点和要求,专用汽车的设计既要考虑到作为汽车设计的要求,更要以获得优异的专用性能为主要目的。要使汽车底盘和专用装置合理匹配,构成一个理想的整体,使汽车的基本性能和专用性能都得到充分的发挥。§1.2.2 总体布置的要求在洒水车总体设计时,应该考虑到以下的几个要求:1、应有利于洒水车专用功能的充分发挥;2、应满足汽车底盘性能的要求。例如,轴载质量的分配对于汽车的行驶性能有重大的影响,而洒水车的总体布置是决定轴载质量分配的关键因素。因此在洒水车的总体布置完成后应对其进行轴载质量的校核,看它是否满足汽车底盘的性能要求。3、应满足有关法规的要求。例如,有关法规对汽车的长宽高以及最大轴载质量都有具体的规定。4、应避免专用装置引起集中载荷。在洒水车的总体布置中特别注意水箱总成的位置布置,因为其是满载时影响轴载质量分配的重要部件。5、应尽量减少对汽车底盘各总成的改动。洒水车由于其专有设备及其功能的要求,需要对底盘上部件总成的结构和位置进行必要的改动,如果改装不当,不仅会增加成本,而且还会影响洒水车专用功能的发挥。洒水车对汽车底盘最重要的改动是变速箱的改动,以满足水泵功率的要求,再者就是水箱在底盘上的布置,保证前后轴载质量的合理分配,还有取力器的布置。6、尽量减少洒水车的整车整备质量,提高其工作性能。§2.1.2 总体参数的要求洒水车的总体参数包括总体布置参数和整车性能参数,在选用参数时应考虑其专有功能、使用条件等因素。洒水车的总布置参数包括外廓尺寸、轴距和轮距、前悬和后悬以及质量参数10等。对于外廓尺寸,世界各国对运输车辆均有法定限制,我国法规规定:车辆高不超过 4m,车宽不超过 2.5m,外开窗、后视镜等突出部分距车身不超过 250mm,车辆长对货车不超过 12m,半挂车不超过 16.5m,全挂汽车的列车不超过 20m。轴距和轮距是影响汽车基本性能的主要尺寸参数。轴距减少可提高机动性,减少纵向通过半径(纵向通过角) ,提高通过性。但轴距过短,导致制动或上坡时轴载质量转移增大,使汽车的制动性和操纵稳定性变坏。轮距对汽车的机动性和横向稳定性有较大的影响。取力器的传动比应根据洒水车的水泵的转速、功率和发动机外特性来选择,其基本原则是,在满足水泵所需功率的前提下,选择较低的发动机转速和较高的发动机功率,此时发动机的燃油经济性较好。质心位置及轴载质量的分配。在选择洒水车的质心位置及轴载质量时应满足以下条件:轴载质量不得超过法规的规定。根据 JT701-88《公路工程技术标准》对各种汽车的轴载质量做了明确的规定(参考下表) 。汽车最大总质量(Kg) 10000 15000 20000 30000前轴轴载质量(Kg) 3000 5000 7000 6000后轴轴载质量(Kg) 7000 10000 13000 2×12000要求质心位置尽可能低。从汽车行驶的稳定性考虑,质心的高度应满足以下条件:保证汽车不发生侧翻: > ;ghB保证汽车不发生纵翻: > 。gl2式中:B—汽车轮距;—汽车质心到后轴中心的距离;2l—汽车质心高度;gh—路面附着系数,一般取 =0.7~0.8。§2.2 车型选择和各总成参数的确定的依据
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