车辆工程毕业设计论文-多功能清洗车改装设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-多功能清洗车改装设计(编辑修改稿)内容摘要：

此本文只对多功能清洗车车进行改装设计。 具体设计包括以下内容。 （ 1） AUTO CAD的运用：从未完成过整车的绘制，软件熟练程度不够。 （ 2）二类底盘的选择。 （ 3）清洗水罐的选择。 （ 4）清洗管路系统（高、低压）的选择。 （ 5）二类底盘的计算。 (6)清洗水罐的设计。 (7)清洗管路系统（高、低压）的设计。 (8)交通设施等清洗作业平台设计。 (9)清洗管路的设计。 (10)轴荷的合理分配：如何正确的分配轴荷使之符合使用的要求。 (11)对各种结构件及整车性能的分析计算。 设计时尽量满足以下六点 ： （ 1）要增加功能：要求在原有的洒水车基础上增加多功能清洗车的功能 如高压清洗 ，高空清洗等。 （ 2）为节能的要求改进清洗管路的结构 , 尽量减少每吨水清洗时的 能量需用； （ 3）降低车辆的自重 , 增加车辆的载重 , 设计大容量的重载车辆； （ 4） 提高车辆结构性能 , 适应各种天气，路面装置的清洗 的要求。 （ 5）降低车辆的改装成本 （ 6）尽量使清洗机构操作简单易于使用 8 第 2章 方案设计分析与整车总布置 方案的设计与分析 常见的高压清洗车车有圆形罐体、方形罐体、椭圆形罐体等。 多功能清洗车罐体结构如图 所示。 为了保证罐体承受 的工作压力，罐体结构由受力良好的的圆筒及普通封头构成。 因为工作介质只有水而且工作液力很小，所 以与其他结构的罐体相比较，节约了材料和成本，可节约钢材 左右，容积利用率大于 95%。 所以此设计采用此种罐体结构。 图 多功能清洗车 整车总体布置 水罐罐体的布置及副车架外型尺寸的确定 为使前后轴荷分配合理，整车质量分配均匀，车辆重心低稳定性高，罐体的位置为封头前端面距驾驶室前端 3200mm 处，底面与副车架接触，副车架外型尺寸为 3880 860 250mm，材料型号为 20 的热轧槽钢（ GB/T7071988）。 清洗装置的选取与布置 目前 , 在清洗车行业有多种清洗装置。 清洗的型式目前国内常见的有 ： 高压清洗，低压清洗，高低压清洗。 本次多功能清洗车的改装设计采用的是高压清洗，即通过高压水泵给水一定的压力来完成各项清洗任务，如清洗墙壁、护栏、隔离墩、广告牌、路灯，路边缘等公共设施。 也可以用前后底盘下方的鸭型喷嘴来完成对路面的清洗和降温，还可以通过高压水炮来完成浇灌、救火等其他专项任务。 其中国内很多专用车生产厂家都采用这 种结构方式 ， 如东风多利卡高压清洗车、中联重科的 ZLJ5250GQX清洗车 、东风金霸 EQ1051TJ35D3高压清洗车等都在国内外取得了良好的销量。 9 1．结构组成 多功能高压清洗车主要是由二类底盘、上装副车架、罐体支承座罐体等组成 , 结构非常简单。 2．结构性能优点 （ 1） 整车重心低 , 行车稳定性好 , 只要后挡不干涉 , 副车架纵梁可以做得很低 , 最小可以与载货车相同。 其结构简单、罐体底面可与支承座的闭合高度可以很小 , 整车稳定性好； （ 2）在其他专用车设计中经常会发生机构与底盘横梁干涉 , 从而需对底盘横梁改制 ,很麻烦。 而高压清洗车则不必考虑上装与底盘干涉的问题 ,因而设计者不必再费劲地做很多的校核图了 ,大大地提高了产品的开发速度； （ 3）现在的用户对清洗车功能要求越来越多，清洗车的装置也较原来较多 ,传统的洒水车无法达到当代人的清洗要求 ,所以整车的装载质量提高了对底盘的压力也增大是整车的轴荷增加； （ 4）传统的洒水车一般采用低压工作 , 多功能高压清洗车采用高压工作。 这种机构的清洗车对液压元件的抗压力要求非常高。 所以要选择适当的液压元件使液压元件不会因压力过高而损坏 , 液压系统的使用寿命更长 , 液压系统的故障比很低 ； （ 5）结构简单 , 安装维护较方便。 多功能高压清洗车只有车后方的与车上方的高压水炮以及车前后端的鸭型喷嘴与雾化装置组成，而切都是可拆卸维护的，操作简单。 随着技术发展，近几年来对环境的保护要求越来越大所以清洗车的需求必不可少，其中的代表是已国产的中联重科清洗车，其成本也趋于合理。 基于以上优点并参考国内外同类产品，本设计采用后、上水炮高压清洗，前后喷嘴喷洒消毒清洁，前雾化装置降温防尘。 水炮与焊在副车架与主车架上的铁栏杆焊接固定，其罐体支承座与副车架连接，罐体再坐在多个支撑座上保持不动。 二类底盘选型 二类底盘初选 根据上装罐体尺寸参数及产品日常使用维护保养方便，再综合考虑产品造价，初步选择东风牌 EQ1180KJ型二类地盘，其详细参数如表。 考虑到动力性、经济性及满足环保法规的要求，发动机选用东风康明斯发动机有限公司生产的 ISBE18530 型柴油增压发动机，其参数见表。 变速器选择 DF6S650，六档手动变速器 ，该采用双杆远距离操纵，传动比见表。 10 表 东风 1108KJ参数 外型尺寸 (长  宽  高 )(mm) 697524622690 车架可用长度 （ mm） 4762 总质量 (Kg) 10500 整备质量 (kg) 4300 额定载质量 (kg) 10500 接近角 /离去角 (176。 ) 25/18 前悬 /后悬 (mm) 1205/1820 轴距 (mm) 3950 轴数 3 最高车速 (km/h) 90 发动机型号 ISBE185 30 发动机功率 (kw) 136 发动机排量 (L) 发动机生产商 东风康明斯发动机有限公司 底盘依据标准 GB38471999 GB1769120xx第二阶段 轮胎 二类底盘装载质量的初步校核 东风 EQ1108KJ 装载质量为 10500kg，由于罐体材料 Q235 碳素钢镇静钢板的密度为 7 800 kg/m3，需用应力 113MP 则罐体直段质量 m1。 因为 V=4m ab4πA 取 L=3000mm， a=850mm， b=525mm 所以： 021 ]3/)([ VLLLAV  V —— 罐体 容积 A —— 罐体截面面积 L —— 罐体直线段长度 a/b——椭圆形罐体长短轴长度 1L / 2L ——封头深度 0V —— 罐体内附件的总体积 mmcDiPc )]( 2 [ t   壁 根据罐体最小厚度标准不足 6mm均按 6mm 取值。 由于封头厚度与罐体壁厚一样所以取 6mm， 11 Pc——计算压力（ MP） Di——圆柱筒体内直径（ mm） t][ ——材料的需用应力（ MP）  ——焊缝系数 C ——壁厚附加量（ mm） 则整个罐体的质量 )2( 121   ALLmmM  = 初步计算装载质量为 4000kg+=，还有其他辅助装置如人台、梯子、水炮、操纵箱等共约 5t 东风 EQ1080KJ 二类底盘满足要求。 表 发动机参数表 名称 符号 数值与单位 发动机最大功率 emP 191kw 发动机最大功率时的转速 pn 2 400r/min 发动机最大转矩 emT 1 025Nm 发动机最大转矩时的转速 tn 1 500 r/min 车轮动力半径 dr m 车轮滚动半径 r 主减速比 oi 汽车列车迎风面积 DA 8 汽车满载列车总质量 am 10500kg 表 变速器传动比 一档 二档 三档 四档 五档 六档 高压清洗车技术参数确定 多功能高压清洗车 配置高压水泵工作并装有 高压清洗车具 如高压水炮、鸭型喷嘴、雾化装置等。 有压力高、节约水、作业时间长、清洗效果好的特点。 清洗车技术参数如 下表： 12 表 名称 单位 数值与单位 高压泵压力 P 1619Mpa 流量 Q 8m3/h 胶管长度 L 60m 卷管力 卷F 1800 N 胶管内径  19 mm 卷管速度 V 025m/min 孔夹角度 5176。 ， 25176。 推进力 T  180 N 喷水家清洗宽度 W m 喷水架偏转角 30176。 最高清洗水压 CP 9 Mpa 清洗水流量 1Q 120 L/min 喷雾流量 2Q 120 L/min 清洗宽度 W ≥ 16 m 水枪射程 S ≥ 38 m 性能特点 具有独立的高水路系统，采用副发动机驱动取力器带动高压水泵及工作装置液压系统。 高压清洗速度可任意控制； 1 高压水泵传动通过转速传感，实现水泵超速自动报警保护； 2 水罐设有低水位传感报警系统，无水时自动报警，防止水泵缺水损坏； 3 水罐内壁采用先进工艺，喷锌合金防腐处理，不锈蚀，可用于运送饮用水（可选装不锈钢水罐）； 4 电、液、气集中控制，整车具有良好的人机操作界面，操作方便灵活 ，驾驶员可在配备冷暖空调的驾驶室内完成 5 各种动作的操作，减轻了驾驶员的劳动强度，更加安全、舒适； 6 采用获国家专利的高压水路控制装置，当高压水泵起动及工作水阀切换时，水泵卸荷阀自动开启，消除了对水泵的冲击，大大提高了高压水泵的使用寿命； 7 采用国际名牌高压水泵，性能可靠，使用寿命长，可确保清洗效果 , 进口喷嘴，射流稳定，压力损失小；采用远射程不锈钢水枪； 13 8 采用模块式组合设计，实现多种清洗功能及辅助工作功能，一机多用： （ 1） 喷水架清洗宽度 ，可任意控制，当伸缩喷杆收缩时，可实现双重水流强化清 洗，适用于清洗道路、广场、机场、港口码头、高速公路等； （ 2）左、右角喷适用于清洗路缘、护栏隔离带、人行道； （ 3） 高压喷枪清可清洗路标、广告牌等。 （ 4） 喷雾系统，可以喷雾降尘、调节空气湿度及喷洒空气消毒剂； （ 5） 具有独有的前洒（水）、后冲装置，可实现大水量冲洗和洒水降温。 水枪及绿化浇灌装置（选装），可用于辅助消防及道路绿化带浇灌。 （ 6） 隔噪墙清洗机构，适用于冲洗城市高架路隔噪墙； (选装 ) （ 7）道路标线清洗机构；适用于清洗道路标线； (选装 ) （ 8） 带自动喷枪的喷水架（选装），可在驾驶室内操 纵喷枪清洗路面局部严重污渍。 （ 9） 护栏清洗刷，适用于清洗高速公路及城市道路护栏； (选装 ) （ 10） 液压升降平台，适用于清洗及维护城市道路及公路的空中设施； (选装 ) （ 11）推雪铲，适用于道路除雪。 (选装 ) （ 12） 自吸功能。 (选装 ) 本章小结 本章对整体设计方案进行了分析对比，确定了水罐罐体的形式、尺寸参数、装载质量及制造材料，以及高压清洗的辅助装置的布置。 选定了专用车的二类底盘，并详细介绍了二类底盘及动力总成的参数，为下一步整车总布置做好准备。 14 第 3章 水罐及 清洗装置设计计算选型 水罐外形尺寸设计 初步确定罐体尺寸及材料 根据任务书要求，需设计水罐容积 4t 的多功能高压清洗车。 结合生产实际中清洗车水管的比例，初步设计罐体为长 3 000mm，长轴 1700mm，短轴 1050mm 的椭圆柱形密封容器。 其两端封头为对称的与壁厚相等的，设计依据《及《 GB1501998 钢制压力容器标准》。 参考国内外同类产品及材料性能，罐体及封头材料选择 Q235 号碳素钢镇静钢板，其中壁厚与封头处材料厚 6mm,。 罐体尺寸如图 所示。 图 罐体尺寸参数 罐体参数计算 （ 1）椭圆柱罐体容积 V（ m3） V=2AL ab4πA () 式中 ： A——椭圆柱筒体内截面积（ m2） L——圆柱筒体长度的 1/2（ m） V=2AL = m3 东风 EQ1108KJ 装载质量为 10500kg，由于罐体材料 Q235 碳素钢镇静钢板的 密度为 7 800 kg/m3，需用应力 113MP 则罐体直段质量 m1。 15 因为 V=4m ab4πA 取 L=3000mm， a=850mm， b=525mm 所以： V=A[L+(L1+L2)/3]V0 V —— 罐体容积 A —— 罐体截面面积 L —— 罐体直线段长度 a/b——椭圆形罐体长短轴长度 L1/L2——封头深度 V0 —— 罐体内附件的总体积 mmcDiPc )]( 2 [ t   壁。