机械5

目的：通过对洒水车的设计，使学生在设计过程中懂得了改装车的基本原理及构造，学会了基础的计算，并且学会了进行基础的匹配设计，将理论知识运用到实践中，学会了在技术快速更新的时代如何发现技术发展的趋势，在搜集资料的过程中更使信息吸取能力更上一个层次。 目录 摘要…….. I Abstract.. II 第1章绪论1 1.1国内外发展状况1 1.2设计的目的和意义1 第2章洒水车总成设计3 2.1质量参数的确定3 2.1.1整车整备质量3 2.1.2装载质量3 2.1.3汽车总质量3 2.2洒水车车型的选择4 2.3罐体支撑座的设计6 2.3.1支撑座校核计算7 2.3.2副车架前端形状及安装位置9 2.3.3罐体支撑座的固定装置9 2.4本章小结10 第3章水路系统的设计计算11 3.1罐体的设计及计算11 3.1.1罐体的选材11 3.1.2罐体的设计要求11 3.1.3洒水车的罐体总成11 3.1.4罐体容积的确定13 3.1.5壁厚的计算14 3.2水泵的选型计算16 3.3管道的选择17 3.4喷头设计17 3.4.1喷头分类17 3.4.2喷头计算18 3.5阀体的选择20 3.6本章小结20 第4章取力装置设计21 4.1取力装置简介21 4.2取力装置参数选择和计算22 4.2.1取力器动力传动22 4.2.2传动比的计算23 4.2.3取力器双联齿轮啮合齿轮强度计算24 4.2.4取力器输出轴齿轮参数计算26 4.2.5取力器双联齿轮轴及输出轴计算27 4.2.6取力器轴承的确定28 4.3轴及轴承的校核28 4.3.1轴的校核28 4.3.2轴承的校核29 4.4键的校核30 第5章洒水车基本性能参数计算31 5.1动力性计算31 5.1.1发动机外特性31 5.1.2汽车行驶方程33 5.2燃油经济性35 5.3洒水车稳定性计算36 结论.......... 39 致谢.......... 40 参考文献.......... 41 附录A.......... 42 附录B…... 43 意义:洒水车具有应用范围广，工作效率高的优点。并且随着技术的不断进步，功能在不断的强化，生产和维修的成本在逐渐减小，洒水车的广泛应用将会成为未来发展趋势，所以对洒水车的构造、水罐、喷头等各部分的选择进行了设计计算。针对目前交通堵塞的现象，以及道路安全法规的要求，对于车整体的载重质量，车身尺寸，道路要求又做出了进一步设计，为车辆在道路上行驶提供方面，同时提高行驶安全性。为大大提高工作效率，对于水罐的容积，以及喷洒范围，取力装置都有严格要求，此次要设计一款适用于中国市区内行驶的洒水车，省油、能高速运行，但最适合低速运行的喷洒工作，载重量过大的洒水车，属于浪费，为工作带来了不便，所以有很大的优化设计空间，经过这样的改进后就可以节约大量的成本，从而就更加具有竞争力。现在关于洒水车的分析和总结性的并不多，通过对结构的分析，典型故障的总结以及洒水装置的设计，使对洒水车有了一次更加深刻的认识，最终的目的是为今后绿化工作，提供更广阔的空间。 2.1质量参数的确定 2.1.1整车整备质量 整车整备质量是指专用汽车带有全部工作装置及底盘所有的附属设备，加满燃料和水，但没有载货和载人时的整车质量。整备质量是一个重要设计指标，对专用汽车的动力性和经济性有很大影响，整备质量减小，可以增加装载量，节约燃料，是汽车设计工作中必须遵守的一项重要原则。 所选CA1163P7K2L2E底盘的整备质量为8000kg，由于在本次设计中加装了水罐和专用工作设备，其整备质量要增大，估计其质量约为370kg。即洒水车整车整备质量为： kg （2-1） 2.1.2装载质量 汽车的装载质量是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。对装载质量的确定，首先要考虑车辆的用途和使用条件。其次，要和行业产品规划的系列相符合，做到在装载吨位级别上分布合理，以利于专用车产品的系列化、通用化和标准化。本次设计中，洒水车的装载质量确定为7500kg。即 kg 2.1.3汽车总质量 汽车总质量是指专用汽车装备完好齐全，满载（规定值）货物及乘员时的质量。假设乘员质量为65kg/人，乘坐2人，汽车总质量的计算公式为： （2-2） 改装后高压清洗汽车最大总质量在原车最大总质量范围内，符合质量要求。 2.2洒水车车型的选择 专用汽车性能的好坏对专用汽车性能影响很大，通常专用车辆所采用的基本底盘按结构分可分为二、三、四类底盘，而该洒水车是在二类底盘的基础上进行改装设计。所谓二类底盘，就是指在基本型整车基础上去掉货厢。 专用汽车底盘的选择主要是根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形、尺寸、动力匹配等决定，目前，几乎80上的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。目前国内市场上底盘的种类多、品种全，如解放、东风、红岩等系列底盘性能好，价格便宜，市场保有量大，选用的底盘也多为这些系列的产品。 一般专用改装车辆在选用底盘时不但要根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标进行考虑，还从适用性、可靠性、先进性、方便性等方面进行比较分析，表2-1是常用二类底盘的性能对比列表： 表2-1底盘性能对比列表 解放东风红岩 适用性适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求适用于各吨位载重货车的改装设计要求 可靠性工作可靠，出现故障的几率少，零部件要有足够的强度和寿命工作性能好，故障率低，零部件要有足够的强度和寿命性能可靠，出现故障率低，各部件要有足够的强度 先进性动力性、经济性、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动力性、经济性、操纵稳定性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平动力性、经济性、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 方便性安装、检查保养和维修方便，结构紧凑安装、检查保养和维修方便，结构紧凑安装、检查保养和维修方便，结构紧凑 价格较便宜比较便宜便宜 供货来源市场拥有量多市场拥有量多市场拥有量较多 常见吨位各种吨位车型各种吨位车型轻、中型载货车型 通过调研与分析，并结合本次改装设计的特点，选用解放系列底盘相对较合理。确定CA1163P7K2L2E底盘作为本次洒水车的底盘，其主要技术参数见表2-2所 示： 表2-2 CA1163P7K2L2E底盘性能参数 解放单桥绿化喷洒车主要技术参数 产品名称：解放单桥绿化喷洒车外型尺寸： 8300×2660×2940 底盘型号： CA1163P7K2L2E货厢尺寸： ××(mm) 总质量： 16000(Kg)接近/离去角： 17/23(°) 额定质量： 7500(Kg)前悬后悬： ××(mm) 整备质量： 8305(Kg)最高车速： 95(km/h) 发动机： CA6DE3-18E3，CA6DE3-22E3，BF4M1013-18E3-10，CA6DF3-18E3，CA6DF3-22E3，CA6DE3-18E3F，CA6DE3-22E3F，CA6DF3-22E3F，CA6DF3-18E3F 排量： 6618，6618，4764，6740，6740，6618，6618，7120，7120(ml)功率： 136，162，136，136，162，136，162，162，136(kw) 生产厂家：中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机分公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机分公司，中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂 排放标准： GB3847-2005,GB17691-2005国Ⅲ 轴数： 2前轮距： 1914,1800/1860,1800(mm) 其它参数如下表所示： 轴距： 5400后轮距： 1860,1800(mm) 轮胎数： 6轮胎规格： 9.00R20,9.00-20,10.00R20,10.00-20 燃料种类：柴油弹簧片数： 4/4 3,10/12 8 轴荷： 6000/10000驾驶室乘人数： 2 整车备注：罐体外形尺寸(mm):长4800,长轴2100,短轴1400,罐体有效容积:11.29立方米。 专用性能： 1、洒水车的基本组成:防锈罐体,连通器,专用自吸式洒水泵,管网,喷洒出口,工作平台,二类底盘。 2、罐体采用优质武钢碳钢板材制作，采用大型卷板机一次成型，封头及罐体结合处采用先进的弧形对接焊接工艺。 3、洒水车标准配置：前冲后洒、侧喷；高位侧花洒；后工作平台，带绿化洒水高炮，可调节成柱状，射程≥28m；也可调节成雾状，射程≥15m，垂直吸程7m。 4、洒水车选装配置:药盘、药泵、罐内防腐防锈、多方位进出水接头、电磁阀、气动阀等。 2.3罐体支撑座的设计 为避免专用工作装置的布置对车架造成集中载荷，可采用具有足够刚性的副车架，因此可以将这种集中载荷转化成均布载荷，有利于改善主车架纵梁的强度和寿命。 对于洒水车的设计，由于加装的水罐与汽车车架的连接需要通过罐体底部的支承座和固定装置来完成，罐体支承座可相当于副车架的作用，它们都是安装在罐体的底部。本次改装采用整体式支承座，纵梁和横梁焊在一起，纵梁截面有L形或与上部零件的连接面组成长方形、梯形、直角梯形等，上部形状视罐体外形而定。横梁截面多为L形。支承座与汽车之间用固定装置连锁。 （1）罐身罐身通常用普通低碳钢板焊接而成，并在罐身两端加封头焊接而成的一个封闭容器。罐身上部设置有人孔，孔径一般为φ400mm～φ500mm，以使人进入能罐内进行维修和清洁作业。罐身的横截面多呈圆形或椭圆形形状，在本设计中罐体采用椭圆形。罐身内表面先进行喷砂处理，再做涂（或喷）锌处理。 （2）防波板为了减轻汽车在行使过程中液体在容器内的波动，罐体内一般都会设有防波板。因为罐体的每个单室的大小没有统一的标准，它取决于货物的性质及整个容器的总容量，当容器总容量小于20m时，每个单室的容量应小于4m。因为选用的车型额定载货量为4t,只要一个单室就可以了，所以在罐体内置两个防波板，一上一下，并且在下面的防波板上开一个矩形孔，有利于当液体用不完时，可以通过排放阀将液体排放干净。 （3）人孔盖位于罐体上部，采用螺栓固定，人孔盖上设有呼吸阀、通气管、装满报警器等。平常人孔盖是不打开的，只有检修时才卸下紧固螺栓，拆下人孔盖，便于工人出入检修或清洗。呼吸阀又称安全阀，该阀能自动调节容器内的压力，是压力保持在一定范围之内，这样就能保护液罐内部压力保持平衡。通气管又称排气管，其一段固定在人孔盖上，使通气管连通了液罐内部与外部。通气管的作用是当向容器里加注液体时，可以顺利排出罐体内的气体，保证液体加注能够顺利完成。 解放单桥绿化喷洒车主要技术参数 产品名称：解放单桥绿化喷洒车外型尺寸： 8300×2660×2940 底盘型号： CA1163P7K2L2E货厢尺寸： ××(mm) 总质量： 16000(Kg)接近/离去角： 17/23(°) 额定质量： 7500(Kg)前悬后悬： ××(mm) 整备质量： 8305(Kg)最高车速： 95(km/h) 发动机： CA6DE3-18E3，CA6DE3-22E3，BF4M1013-18E3-10，CA6DF3-18E3，CA6DF3-22E3，CA6DE3-18E3F，CA6DE3-22E3F，CA6DF3-22E3F，CA6DF3-18E3F 排量： 6618，6618，4764，6740，6740，6618，6618，7120，7120(ml)功率： 136，162，136，136，162，136，162，162，136(kw) 生产厂家：中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机分公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机分公司，中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂 排放标准： GB3847-2005,GB17691-2005国Ⅲ 轴数： 2前轮距： 1914,1800/1860,1800(mm) 其它参数如下表所示： 轴距： 5400后轮距： 1860,1800(mm) 轮胎数： 6轮胎规格： 9.00R20,9.00-20,10.00R20,10.00-20 燃料种类：柴油弹簧片数： 4/4 3,10/12 8 轴荷： 6000/10000驾驶室乘人数： 2 整车备注：罐体外形尺寸(mm):长4800,长轴2100,短轴1400,罐体有效容积:11.29立方米。 专用性能： 1、洒水车的基本组成:防锈罐体,连通器,专用自吸式洒水泵,管网,喷洒出口,工作平台,二类底盘。 2、罐体采用优质武钢碳钢板材制作，采用大型卷板机一次成型，封头及罐体结合处采用先进的弧形对接焊接工艺。 3、洒水车标准配置：前冲后洒、侧喷；高位侧花洒；后工作平台，带绿化洒水高炮，可调节成柱状，射程≥28m；也可调节成雾状，射程≥15m，垂直吸程7m。 4、洒水车选装配置:药盘、药泵、罐内防腐防锈、多方位进出水接头、电磁阀、气动阀等。 2.3罐体支撑座的设计 为避免专用工作装置的布置对车架造成集中载荷，可采用具有足够刚性的副车架，因此可以将这种集中载荷转化成均布载荷，有利于改善主车架纵梁的强度和寿命。 对于洒水车的设计，由于加装的水罐与汽车车架的连接需要通过罐体底部的支承座和固定装置来完成，罐体支承座可相当于副车架的作用，它们都是安装在罐体的底部。本次改装采用整体式支承座，纵梁和横梁焊在一起，纵梁截面有L形或与上部零件的连接面组成长方形、梯形、直角梯形等，上部形状视罐体外形而定。横梁截面多为L形。支承座与汽车之间用固定装置连锁。 2.3.1支承座校核计算 罐式汽车支承座的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同，多采用如图2-1所示的槽形结构，其截面形状尺寸取决于罐式汽车的种类及其承受载荷的大校