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绿化洒水车设计(三吨载重量)底盘变速箱改造设计与校核(有cad图).rar

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    编号:20181016173632118    类型:共享资源    大小:1.13MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    绿化 洒水车 设计 载重量 底盘 变速箱 改造 校核 cad
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    1绿化洒水车设计(三吨载重量)底盘变速箱改造设计和校核摘 要洒水车作为一种城市洒水和公路养护的专用作业车辆,其功能越来越细化,使用范围越来越来广,而且作业频次的提高和连续作业时间的延长,也对其使用的可靠性提出了更高的要求。因此,设计一辆安全、可靠、耐用的洒水车的市场前景很广阔,市场潜力巨大,同时也能积极响应自主创新的政策。本次洒水车的设计主要是在原有二类底盘的基础上,通过改变原有变速器一、二档的传动比,使其增加来增大扭矩;然后通过取力器从变速器中间轴常啮合齿轮取力,通过传动轴从而带动水泵工作。水泵通过安装在底盘车架上的水箱总成和管路总成,根据作业工况的不同进行喷洒作业。其中原有变速器一、二档传动比的改变主要是洒水量的要求而进行的。一档传动比的改变主要是适应于洒水量多的作业工况,因为一档传动比大,车速慢,在水箱容积和洒水宽度不变的情况下,洒水距离短,洒水量就多。而二档传动比的改变主要是适应于洒水量少的作业工况,因为二档传动比相对小些,车速快,在水箱容积和洒水宽度不变的情况下,洒水距离长,洒水量就相应的变少。关键词:洒水车,底盘,变速器,取力器,洒水量2REBUILT DESIGN AND CHECK OF CHASSIS GEAR-BOX OF GREEN SPRINKLER(3 TONS DEADWEIGHT)ABSTRACTWatering Machine as a city and highway maintenance sprinkler special operations vehicles, its function increasingly refined, and serviceable range become wider, but the operating frequency of continuous improvement and the extension of operating hours, also on the reliability of the use of a higher demand. Therefore, the design of a safe, reliable, durable sprinkler has broad prospects and give huge market potential, it can also respond positively to the policy of independent innovation.The design for sprinkler can mainly increase torque by increasing the transmission ratio of the first and the second stall of original transmission on the basic of the chassis. Then take-power transmission devices from the intermediate shaft normally engage gears, through the drive shaft drive pump working work. Through the installation of pumps to the chassis frame assembly on the tank and piping assembly, operating under different working conditions for spraying operations.Design of transmission ratio of the first and second stallof transmission depends on the quantity of spraying water. The first stall transmission ratio change is mainly adapted to the sprinkler volume of operating conditions, as a stall transmission ratio, slow speed, volume in tanks and sprinkler width of the same circumstances; a short distance from the sprinkler, sprinkler volume is high. And the second stalls transmission ratio change is mainly adapted to the less watering working status, because two stalls drive more than a relatively small, rapid speed, volume in tanks and sprinkler width of the same circumstances, a long distance from the sprinkler, sprinkler volume corresponding decrease.Key words:Watering Machine,chassis,transmission ,Power-take ,Sprinkler 3volume 4目 录第一章 前言..............................1第二章 洒水车总体设计..........................3§2.1 洒水车设计的特点和要求.................3§2.2 洒水车的总体布置参数.....................3§2.3 洒水车各总成质量.........................4§2.4 洒水车轴荷质量计算与质心位置的确定......6第三章 变速器改装与设计.........................9§3.1 Ⅰ、Ⅱ档传动比的确定.....................9§3.2 Ⅰ、Ⅱ档齿轮齿数的确定...................10§3.3 变速器轴直径选择与校核................13§3.4 变速器齿轮校核........................18§3.5 变速器轴承选择与校核..................23§3.6 变速器轴键选择与校核...................26第四章 取力器的设计..............................28第五章 水管的设计..............................33第六章 水箱的设计..............................36第七章 洒水车的经济分析..............................41第八章 结论........................................43参考文献........................................44致谢............................................455第一章 前言洒水车作为专用车的一种,在城市洒水和绿化中具有重要的地位。国外最早发展洒水车车产品的是美国和西欧的一些国家。二战后,相继在日本、前苏联等国得到了一些发展,国外洒水车企业对其产品外观质量的重视程度给人留下了深刻的印象,有许多零部件制作得非常精致,真可以说是一件工艺品。其中值得一提得是日本洒水车企业,他们设计得罐式车绝大多数采用铝合金和不锈钢材料做罐体。这样既能减轻车辆自重,又能提高罐体的抗腐能力。大多数国外企业采用的车架都是镀锌的,这样既可以防腐蚀又可以起到美观的作用。有些车辆采用的侧面防护采用不锈钢钢管制作的,既美观又可以起到很好的防护性能。设计洒水车采用的取力器、水泵,效率高,可靠性好,稳定性强。国内洒水车开发和研制相对比较晚,到目前为止,虽然数量比较多,但质量还是与国外洒水车企业有差距的。具体体现在以下几个方面:1、国内企业采用的洒水车车架只是涂漆的,这样很容易腐蚀且不美观,有些汽车没出厂就已是锈迹斑斑了。2、国内企业洒水车产品在尺寸精度、外观设计及外部涂层的光亮程度等方面,都远远落后与发达国家。3、洒水车的侧面防护装置甚至算不上真正的工业产品。4、洒水车的取力器、水泵,效率低,稳定性,而且常出现漏水、漏油的现象。在国家宏观经济持续向好的背景下,我国的汽车产业取得了突飞猛进的发展,而且增长依然强劲,发展前景普遍看好。而作为汽车产业重要组成部分的专用汽车,在各种利好因素的推动下,产销规模迅速膨胀,现有产品优化升级和新产品开发速度不断加快,技术水平有了明显提升。随着精神文明建设的深入发展和人们对于环境保护的日益重视,洒水车作为一种城市洒水和公路养护的专用作业车辆,其功能越来越细化,使用范围越来越来广,而且作业频次的提高和连续作业时间的延长,也对其使用的可靠性提出了更高的要求。因此,设计一辆安全、可靠、耐用的洒水车的市场前景很广阔,市场潜力巨大,同时也能积极响应自主创新的政策。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6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。一般洒水车的结构如图1.1所示,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。图 1-1 洒水车第二章 洒水车总体设计7§2.1 洒水车设计的特点和要求洒水车的设计有自身的特点和要求,洒水车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。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,因为其是满载是的重要部件。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、应尽量减少洒水车的整车整备质量,提高其工作性能。§2.2 洒水车的总体布置参数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8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(参考表 2.1) 。表 2-1 轴载质量的规定汽车最大总质量(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 2×42000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: >φ;ghB保证汽车不发生纵翻: >φ。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;ghφ—路面附着系数,一般取 φ=0.7—0.8。§2.3 洒水车的各总成质量计算1、水管总成质量的计算水管采用输送液体用冷拔无缝钢管(GB8163-1987) ,外径为 68mm, 壁厚1.5mm,每米的理论质量为: =2.46kg/m;W管路系统的总长度 =15.7m。l故其理论质量为:9lWm=38.4kg2、工作台质量的计算1)工作台底版采用花纹钢板(GB3277-1991) ,基本厚度为 5mm 的菱形花纹钢板,每平方米的理论质量 =42.3kg/㎡㎏工作台的实际长度 =1.09m,宽为 d=0.7m,l其质量为:=42.3×1.09×0.7=32.3㎏;1m2)工作台的钢管用直缝电焊钢管(GB13793-1992) ,外径为 10㎜,壁厚 1㎜,每平方米的理论质量 =0.222㎏/m,外径为 25㎜,壁厚 1㎜,每平方米的理论W质量 =0.592㎏/m。外径为 10㎜的钢管长度 l1=4.7m,其质量是:㎏;04.172.0m外径为 25㎜的钢管长度 l2=9.2m,其质量是:=0.592×9.2=5.45㎏;33)与主车架联接的联接件采用热轧钢板(GB709-1988) ,基本厚度 5㎜,每平方米的理论质量 =39.25㎏/㎡,有两个联接件,每个的长为 1.04m,宽为W0.125m。其质量是:=2×39.25×0.4×0.125=3.93㎏;4m则工作台的总质量是:= + + +12m34=32.3+1.04+5.45+3.93=42.72≈43㎏。3、水箱总成质量的计算水箱的材料是 Q235,厚度是 5㎜,密度 ρ=7.85㎏/㎡。水箱是椭圆形,它的长径 a=1.4m,短径 b=1.1m,长为 =3.4m。l1)水箱圆柱面的体积是,由下式: lbabV241=0.0665 ;3m102)两侧椭圆面和两个隔板的体积由下式; 42abV= ;30.m故水箱材料的总体积是: 21V=0.0907 ;3则水箱的质量是: m=712㎏。§2.4 洒水车轴荷质量计算和质心位置的确定洒水车的轴荷对其操纵稳定性有重大的影响,经过计算确定各总成的质心位置如下表所示:表 2-2 各总成质心位置序号 总成名称 质量(㎏) 距前轴的距离(m) 距地面的距离(m)1 底盘总成 2660 1.487 0.552 水箱总成 3800 2.54 1.413 水泵 50 1.55 0.574 取力器总成 30 0.81 0.565 备胎 125 4.59 0.456 工作人员 65×3=195 0 1.257 工作台 43 4.59 0.838 水管总成 32 1.65 0.61质心位置和轴荷质量的计算如下式:imxl1igyh
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