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工程洒水车(五吨载重量)变速箱取力器及水泵传动设计(有cad图).rar

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    编号:20181016173634871    类型:共享资源    大小:851.54KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    工程 洒水车 载重量 变速箱 取力器 水泵 传动 设计 cad
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    1工程洒水车(五吨载重量)变速箱取力器及水泵传动设计摘 要本文详细介绍了本次设计的方法及指导思想,本次设计的内容是五吨载重量工程洒水车的设计。设计是通过对一个现有的二类底盘的改装进行的,重点介绍了总体设计与布局的思想和取力器的设计方法。总体布局本着在保证强度的条件下体现美观。取力器是将变速箱中的动力通过齿轮分出一部分,并驱动水泵工作。设计取力器首先要保证动力传输的稳定性。由于空间布局的限制,要求取力器尽可能的小,在性能与体积之间寻求完美的结合点。本次设计始终本着“标准化,系列化,通用化”的设计理念,务求设计的洒水车以合理的成本体现出美观的外形和卓越的性能。本书同时还介绍了车架改装,管路布局,水罐设计和变速箱的改装。本书设计的五吨洒水车可用来灌溉植被,并且可以在炎日的夏季通过向路面喷水,以达到养护路面、减少扬尘,降低地表温度,也可用作紧急消防车和移动泵站。目前由于我国洒水车等特种车辆的改装生产还处于起步阶段,面对的市场非常的广泛,发展空间很大。关键词: 二类底盘,取力器,水泵,标准化2DESIGN OF POWER TAKE-OFF AND WATER PUMP DRIVING OF ENGINEERINGSPRINKLER (5 TONS LOAD WEIGHT)ABSTRACTThis paper details the design of this method and the guiding ideology.The design is the subject of five tons deadweight engineering sprinkler design. Design is one of the II chassis for the Reequipment, focus on the thinking of overall design and layout and the design methods of the power take-off. Overall layout embodied beauty guarantee the conditions of the strength. Power take-off takes part of the driving force from the gear box, and drives pumps to work.Design of Power take-off guarantee the stability of power transmission first. Due to space layout restrictions, demanded the power take-off as possible for the small, search for the perfect point between Performance and size. The design has the spirit of “standardization, serialization, and generalized“ design philosophy, in order for showing the Beautiful Shape and excellent performance by the Reasonable cost .The book also introduces a modified frame, pipe distribution, tank design and the modified gearbox . The design of the five-ton sprinkles available to irrigate vegetation, and in the summer through sprinkles the road, to conservate the road, reduce dust, reduce the surface temperature, and can be used as a emergency fire truck and emergency pumping station. Because the special vehicles like sprinkler production is still at the initial stage in china, the market is very broad, there is vast market.KEY WORDS: II chassis, power take off, pumps, standardization 3目 录第一章 前言.......................................1第二章 洒水车的总体设计...........................2§2.1 总体设计要求...............................2§2.1.1 洒水车设计要求.........................2§2.1.2 总体布置的原则.........................3§2.1.3 总体参数的要求.........................3§2.1.4 主车架改装注意事项.....................4§2.2 各总成的布置或参数要求.....................5§2.2.1 底盘的选取.............................5§2.2.2 变速器参数的要求.......................6§2.2.3 取力器参数的要求.......................6§2.2.4 水罐参数的要求.........................7§2.2.5 管道系统的布置及要求...................7第三章 取力器与减速器机构设..... ..................8§3.1 设计各级齿轮的传动比并计算各轴的转速及扭矩.8§3.1.1 分配传动比.............................8§3.1.2 计算各齿轮转速.........................8§3.1.3 计算各轴转矩...........................9§3.2 设计并校核各级齿轮.........................9§3.2.1 设计并校核取力器齿轮...................9§3.2.2 设计并校核减速箱齿轮................. 12§3.3 轴的设计与校核............................16§3.3.1 根据扭转强度设计轴....................16§3.3.2 按弯扭合成强度校核轴..................17§3.4 轴承的校核................................20§3.4.1 滚针轴承的校核........................20§3.4.2 减速箱输出轴轴承的校核................20§3.5 键的设计与校核............................22§3.5.1 花键的设计与校核......................224§3.5.2 平键的设计与校核......................23§3.6 减速器输出轴齿轮工艺分析..................23第四章 变速器改装与设计..........................25§4.1 Ⅰ、Ⅱ档传动比的确定.......................25§4.2 Ⅰ、Ⅱ档及倒挡齿轮齿数的确定...............26§4.3 变速器轴直径选择..........................29第五章 车架的改装设计............................30§5.1 整车质心的计算............................30§5.2 车架的改装设计............................32§5.2.1 水泵支座联接的设计与强度校核..........32§5.2.2 水泵进出口附近水管支架联接的设计与强度校核.............................35§5.2.3 工作台支撑梁的联接设计与校核..........36§5.2.4 水罐的联接设计........................37第六章 管路系统的设计............................39§6.1 管路的工作原理............................39§6.1.1 水罐上水..............................39§6.1.2 前喷水................................40§6.1.3 后洒水................................40§6.1.4 高炮喷水..............................40§6.2 管路系统主要参数计算......................40§6.2.1 水泵的选择............................40§6.2.2 管路内径的计算........................40第七章 洒水车水罐设计............................42§7.1 罐体形状及容积计算........................42§7.1.1 罐体形状..............................42§7.1.2 罐体容积..............................42§7.2 罐体材料以及防腐蚀处理....................43§7.2.1 罐体材料..............................43§7.2.2 防腐蚀处理............................43第八章 成本估算..................................445第九章 结论......................................45参考文献.........................................46致谢.............................................476第一章 前 言改革开放以来,经济得到了快速发展,城镇化进程不断加快,人们对生活环境的要求不断提高,城市绿化面积大幅增加,对绿地维护保养工作的要求不断提高。我国大部分城镇建于上世纪中期,规划并不合理,由于缺乏有效的保养,部分建筑已老化成危房。近几年,市政开始对那些布局不合理和提前老化的建筑进行拆除重建。拆迁时容易扬起大量的尘土,污染空气,影响交通,对周围居民的健康产生影响,并会妨碍植被的生长。在炎热的夏季,高温容易引起中暑,而且高温会加速路面的损坏,甚至会影响交通安全,对人们的出行造成不便。洒水车具有植被灌溉,喷洒药物,冲洗道路,洒水降温,除尘净化空气等众多功能,可以满足城市建设的要求。欧美等发达国家和地区的专用车起步较早,技术已非常成熟,其种类的划分也非常细致,洒水车正朝向多功能方向发展,集多种技术于一身,功能更加齐全,普遍采用了新工艺,新技术,自动化水平高,其装备技术正朝向集成化,环保化,人性化,数字化方向发展。我国的专用车(洒水车) 起步较晚,技术上与发达国家相比相差甚远,与发达国家相比存在着巨大的差距,主要表现在以下几个方面:一、 缺乏科技含量较高的产品;二、 转为洒水车制造的专用底盘较为缺乏;三、 洒水车专用装置的开发能力和制造水平,对其发展的限制较大;四、 生产存在散、乱、差的现状,制约其发展;五、 国内洒水车的内涵较低,与世界先进国家的技术差距较大。7第二章 洒水车的总体设计作为洒水车设计来说,应该属于整车设计的范畴,所以本设计应该是以总体设计开头的,只有总体设计(总体布置)做好以后才能在其原则方案中进行其他部件总成的设计。§2.1 总体设计要求§2.1.1 洒水车设计的要求:作为一种专用车,其设计也应该符合专用车设计的要求。专用车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分,能完成某些特殊的运输和作业功能。因此,在设计上除了要满足基本车型汽车的性能要求外,还要满足专用车功能的要求:1、专用车设计多选用定型的基本车型汽车底盘进行改装设计,一般选用二、三类底盘进行改装。2、专用车设计的主要工作是总体布置和专用工作装置匹配:设计时既要保证专用功能满足其性能要求,也要考虑汽车底盘的基本性能不受影响。3、专用车设计应考虑产品的系列化,以便于根据不同用户的需要而能很快的进行产品变型。对专用车零部件的设计,应该按“三化”的要求进行,最大限度的选用标准件,或选用已经定型产品的零部件,尽量减少自制件。4、对专用车自制件的设计,应遵循单件或小批量的生产特点,要更多地考虑通用设备加工的可能性。1、对专用车工作装置中的某些核心部件和总成,如水泵等,要从专业生产厂家中优选2、要对一些重要的总成结构件进行强度校核。3、应满足交通安全法规,了解掌握行业相应的规范、标准。专用车底盘或总成选型方面,一般应满足下述要求:1、适用性:对各种专用改装车的总成应适用于汽车特殊功能的要求,并以此为主要目标进行改装选型设计,例如各种取力器的输出接口。2、可靠性:所选的总成工作应可靠,出现故障的机率少,零部件要有足够的 强8度和寿命,且同一车型各总成零部件的寿命应趋于平衡。3、先进型:所选的底盘活总成,应该使得整车在动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平,且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。4、方便性:便于安装、检查、保养和维修,处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。还有:汽车底盘价格,它是专用车购置成本中很大的部分,一定要考虑到用户可以接受;汽车底盘供货要有来源。§2.1.2 总体布置的原则:专用车总体布置的任务是正确选定整车参数,合理布置工作装置和附件,使取力器装置、专用工作装置、其它附件与所选底盘构成相互协调和匹配的整体,达到设计任务书所提出的整体基本性能和专用性能的要求。其原则是:1、尽量避免对底盘各总成位置的改变。2、应满足专用工作装置性能的要求,使专用功能得到充分的发挥。3、应对装载质量、轴载质量等参数的估算和校核。4、应避免工作装置的布置对车型造成集中载荷。5、应尽量减少专用车的整车整备质量,提高其装载质量。6、应符合相关法规的要求。§2.1.3 总体参数的要求: 总体参数包括总体布置参数和整车性能参数,在选用时应考虑其专用功能、使用条件等因素。外廓尺寸属于总体参数,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,车长货车不超过 12m。轴距和轮距是影响汽车基本性能的主要尺寸参数。轮距则对汽车的机动性和横向稳定性有较大的影响,减少轴距可提高其通过性,但轴距过短,将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。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规定如下:9表 2-1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§2.1.4 主车架改装注意事项水罐总成是洒水车上一重要部件,它的装配要对主车架进行一些改装。而主车架是受载荷很大的部件,除承受整车静载荷外,还要受到车辆行驶的动载荷,为了保持主车架的强度和刚度,在改装主车架的时候需要注意一些基本的事项,具体要求如下。在主车架上钻孔和焊接时,应避免在高应力区钻孔和焊接。主车架的纵梁高应力区在轴距之间纵梁的下翼面和后悬上翼面处。因为这些部位受力较大,钻孔容易产生应力集中。对于主车架纵梁高应力区以外的其余的地方需要钻孔或焊接时,应注意尽量减少孔径,增加孔间距离,对钻孔的位置和规范如下表所示: ABC图 2-1表 2-2尺寸 重型车 中型车 轻型车A >70 >60 50B >50 >40 >30孔间距C >50 >40 >30孔直径 <15 <13 <11禁止在纵梁的边、角区域钻孔和焊接,因为这些区域极易引起车架早期开裂,10严禁将车架纵梁和横梁加工的翼面加工成缺口形状。按照以上的要求,吨的的洒水车属于轻型车,在改装主车架的时候严格遵守以上的规范,保证主车架的强度和刚度。§2.2 各总成的布置或参数要求§2.2.1 底盘的选取洒水车目前市场上还没有为之专门生产的专用底盘,故选用定型汽车二类底盘进行改装。根据任务书,要求设计五吨载重量的工程洒水车,而市场上现有汽车厂商供应的通用二类底盘中,有中国一汽、东风等汽车厂商的平头、长头类五吨汽车通用底盘。长头货车的优点有:发动机及其附件的接近性好,便于检修;满载时前轴负荷小,有利于在坏路面上行驶时提高其通过能力;发动机的噪声、气味、热量和振动对驾驶员影响小;正面碰撞时,驾驶员及前排乘员受到的伤害比平头货车好得多。缺点是:总长及轴距较长,转弯半径较大,机动性不好;整备质量大;驾驶员的视野不如平头货车;面积利用率低。平头货车的优点是:机动性好;整备质量少;视野宽;面积利用率高。缺点是:空载时前轴负荷较大,在坏路面的通过性变坏;进、出驾驶室不如长头货车方便;发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员等均有较大影响;正面碰撞时,易使驾驶员和前排乘员受到严重伤害的可能性增加。为秉承以人为本的原则,增强驾驶员和乘员的舒适及安全性,本设计选用长头式货车进行改装设计。经查资料筛选,选取东方牌 EQ140 中型载货汽车底盘。东风 EQ140 货车底盘的上户吨位为五吨,相关尺寸和技术参数如下:1、一般数据: 驱动型式 4×2发动机位置 前置 驾驶室型式 长头、全金属封闭式驾驶室座位数 3装载质量 5000kg汽车质量及轴荷分配:空车质量 4080kg
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