车辆工程毕业设计论文-slcx小型多功能养护车设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-slcx小型多功能养护车设计(编辑修改稿)内容摘要：

AQ5120GXS 型清扫车，最大清扫宽度达 ，垃圾斗容量。 天津扫地王专用汽车有限公司，该公司是国内从事道路清扫车生产较早的厂家之一，其生产的TSW5110GXC 型清扫车，采用国产东风底盘，最大清扫宽度达 ，垃圾斗容量 5m3；TSW5090GX 型清扫车，采用国产解放底盘，最大清扫宽度达 ，垃圾斗容量 5m3；TSW5060GQS 型 清扫车，采用国产跃进底盘，最大清扫宽度达 ,垃圾斗容量。 扬州特种车辆厂，其生产的 JT5140GXC 清扫车，采用左右双驾驶系统，最大清扫宽度达 ，垃圾斗容量 4m3。 南京晨光集团公司，该公司在吸收意大利 DULEVO 清扫车技术基础上研制开发出 CGJ5050GXCNKR 型清扫车，该车采用五十铃汽车底盘，干式除尘，最大清扫宽度达 ，垃圾斗容量。 佛山市公路局机械厂，其生产的 ZHF5110TSC型清扫车，采用东风底盘，所有清扫作业均由可编程序控制器自动控制，最大清扫宽度达 ，垃 圾斗容量 [3]。 小型多功能养护 车 的发展与展望 随着我国公路养护体制的变化及国家产业政策的调整、科技创新的力度不断加强，公路养护机械行业必将随着公路建设事业发展逐步成为技术先进、型号齐全、具有相当规摸的新兴行业。 社会文明的进步也要求公路养护以机械化逐步取代人工作业，尽可能改善养护工人的作业条件，降低劳动强度。 而养护机械化是提高公路养护作业质量、速度和效率的最重要手段，是实现传统养护方式向现代养护方式转变的物质基础。 因而改革公路养护组织形式，加快养护机械化进程，是公路事业发展的客 观要求。 小型多功能养护 车 的比较 我国自行开发高等级公路养护车始于 20 世纪 70 年代初，到了 80 年代以后才有较快的发展。 我国交通系统的一些科研单位、生产厂家、公路部门和高等级院校研制了许多种养护机械，为我国养护车的发展打下了基础。 改革开放后，从国外引进了公路建设技术与机械设备，促进了我国养护车的发展。 主要体现在以下几方面： （ 1）小型路面养护车发展较快，大力推广节能新技术。 公路养护与筑路一样耗能很大。 在养护生产中应用节能先进技术放慢，我国处在领先水平。 公路部门普遍推广了太阳能加热、红外辐射加热、 导热油加热、热能综合利用技术等，都取得了良好节能效果。 （ 2）积极开发新型养护车。 近些年来，为适应公路养护的需要，有关部门和一些 4 厂家积极开发新型养护车，诸如清扫车、清洗车、排障车、路面再生车等，为使我国养护车增加品种和进一步发展打下了基础。 但是，我国公路养护车仍然较落后，与发达国家相比有很大的差距，适应不了公路发展的需要。 主要表现在以下几方面： （ 1）养护车少，且不配套，管理跟不上，还没有实现机械化养护。 （ 2）品种类型不齐全。 现在有不少种类的养护车在我国还是空白，或者处在研制阶段，没有定型批量生产，制约 了养护机械化的实现。 (3)生产量少。 尽管生产养护车的厂家和单位不少，但生产总量不多，与公路养护的实际需要相差很大。 许多养护车产品还处在试制阶段，没有形成专业化批量生产。 (4)技术水平低。 在养护车结构设计、制造工艺、零部件供应，使用管理等方面都存在技术水平低的问题，致使养护车可靠性差、故障多、效率低、寿命短、成本高，严重影响了养护车的发展。 综观国内、外养护车的发展情况，约呈现如下趋势 : (1)采用先进技术 世界科技日新月异，为养护车的发展提供了技术条件，机、电、液一体化高科技成果不断应用到养护车上。 电脑和 高灵敏传感器等现代高新技术在养护车的各种装置和机具的操纵、计量、控制、报警、排障和作业智能化等方面得到推广应用。 红外线、激光等先进技术也逐步应用在养护车上。 这些高新技术的应用将使养护车更加可靠、多功能和高度自动化。 (2)开发新产品 为了适应公路养护作业项目多、工序繁杂、工艺要求严的需要，在激烈的市场竞争下，各国生产厂家都致力于开发新产品，随着养护工艺的发展，不断推出新类型的养护车。 养护车正朝着产品多样化、系列化、成套化、一机多功能综合化、大型与小型两极化方向发展 [4]。 除雪养护车是用于清除路面冰雪，保障 车辆、飞机和行人安全的冬季路场养护专用设备。 利用机械清雪是把人从繁重的扫雪工作中解放出来的一种最好的途径，并大大提高了清雪效率和速度。 因此，科学工作者一直在探索如何让研制出安全、可靠和使用的清雪机械。 近几十年来，国外除雪车发展非常迅速，种类越来越多，各生产商在采用新技术、新材料、新工艺的同时，不断提高产品的作业性能和操作性能，以适应冬季除雪提出的更高要求，增强产品的竞争力。 目前，国外除雪车的主要发展趋势如下。 （ 1）开发高性能专用除雪车底盘，普遍采用液力变矩器、动力换挡装置和全自动电液控制系统，实现自动变 速换挡功能，使作业速度自动适应除雪作业的负荷变化。 （ 2）研发配置于普通底盘的除雪属具，提高机器的使用效率，拓宽机器的使用范围。 研制高效的清除坚硬冰雪装置、拓宽作业装置、滑雪装置、高雪堤处理装置、药 5 剂散布装置等各种作业装置，并对已有除雪装置的结构、铲板形状、除雪切入角、叶片形状等进行优化设计，使除雪属具结构简单、受力合理、操作方便，提高其使用寿命、经济性和安全性。 研制具有仿形能力的避让机构，保护路面和除雪工作装置，提高除雪车的路面适应能力，向高速度、智能化、机电液一体化的方向发展。 加强雪力学性质的分析研 究，建立道路气象系统，及时、准确地掌握路面温度、湿度、风向、风速、冰雪性质等方面的信息，为灵活、高效地使用除雪车辆及提高除雪车设计水平提供基本依据 [5]。 国外清扫机械经过几十年的发展，产品经不断改进，工作性能和技术水平都达到了很高的程度，形成规格齐全、技术先进、能耗低、工作性能可靠的定型产品。 自 20世纪 70 年代以来，我国开始研制清扫机械。 近年来，国内厂商先后研制成功采用喷水压尘、湿式除尘、吸扫结合的现代吸扫式清扫机；一些厂商引进国外先进的吸扫技术与国产汽车底盘配套，大大提高了国产清扫机械的技术性能，并已形 成从小型到大型、从无动力到有动力、从手推式到自行式、从喷水压尘到湿式除尘。 从清扫到吸扫等产品系列 [6]。 本设计的主要内容 本设计主要内容： （ 1） SLCX 小型多功能养护 车 清扫形式的选择； （ 2） 对二类底盘的计算与选择； （ 3）对 清扫刷及其动力系统的选择与设计； （ 4） 对吸尘系统的选择和设计； （ 5）对 集尘系统的设计和计算； （ 6） 对 整车液压系统的设计计算； （ 8） 对推雪铲的选型与设计 （ 7） 整车性能的分析。 6 第 2 章 SLCX 小型多功能养护 车 的总体设计 设计思想 根据我国目前的实际情况， 经过反复的调查研究，确定如下设计原则： （ 1）既可在高等级公路上使用，也可在城市道路中使用； （ 2）合理地选择底盘及有关总成，以保证各总成之间的匹配和整车性能； （ 3）整车结构布置合理，便于组织生产； （ 4）车辆运行机动灵活，工作可靠，功能齐全，附件装夹迅速，操作使用方便； （ 5）为便于车辆的维修，结构设计要最大限度地贯彻标准化、系统化和通用化； （ 6）结构紧凑，造型新颖，美观大方，保证性能的前提下，尽量降低生产成本； （ 7）符合国家、行业的有关标准和法规。 整车参数的确定 尺寸参数 （ 1） 外廊尺寸 外廓尺寸即指整车的长、宽、高，由所选的汽车底盘及工作装置确定，但最大尺寸要满足法规要求。 车辆高不 超过 4m； 车辆宽 (不包括后视镜 )不超过 ；外开窗、后视镜等突出部分距车身不超 过 250mm。 车辆长 :货车不超过 12m， 半挂汽车 列车不超过 ,全 挂汽车列车不 超过 20m。 （ 2） 轴距 轴距影响到车辆总长，最小转向直径、纵向通过半径或纵向通过角、轴荷分配和质量转移系数，也影响到车辆的操纵稳定性和行驶平顺性。 综合考虑设计的养护车汽车 的车轴距 5200mm。 （ 3） 轮距 轮距影响到车辆总宽、横向通过半 径、转向时的通道宽度以及车辆的横向稳定性，轮距要与车宽相适应，设计的养护车的轮距为 1800mm左 右。 （ 4）前 、后悬 汽车的前、后悬直接涉及到汽车的接近角和离去角，一般要求都 在 25176。 以上，至少不小于 20176。 前悬应满足车辆接近角和轴荷分配的要求。 前悬与驾驶室、发动机、转向器、前保险杠等总成布置有关。 后悬应满足车辆离去角和轴荷分配的要求，同时 7 还要满足有关标准的规定，即对于客车和全封闭厢式车辆，后悬不得超出轴距 的 倍。 对于其它车辆，后悬不得超出轴距的 倍 ，但最长不得超出。 在实际改装过程中，后悬 变动比较多。 例如对于自卸车，一般要将所选的普通汽车底盘的后悬变短，而对于有些罐式和厢式汽车，则要将后悬加长。 设计的养护车的前悬 为 1205mm，后悬为 1700mm[9]。 质量参数 专用汽车的质量参数包括汽车的最大总质量、最大整备质量、装载质量以及以及汽车的轴载质量分配。 汽车最大总质量以及轴间分配，直接影响汽车的各种性能。 设计时应该参考原来底盘对汽车质量参数的要求，合理的加以选取。 (1)车辆的最大总质量 最大总质量指汽车装备齐全，并按照规定装满货物的总质量，其大小对货车为总质量与货物质量之和，对于 乘用汽车为整车整备质量与所有乘员质量之和。 专用汽车设计时，一般根据所选择底盘的承载能力，首先确定汽车的最大总质量，以便依据该数据对汽车各种性能进行全面估算。 对于货车国内外汽车厂家现今大都是以汽车的最大总质量作为不同级别汽车的分类标准。 因此，所选择汽车的最大总质量一定要符合国家的相关规定。 本设计中的车辆的最大总质量是 120xxkg。 (2)车辆的整车整备质量 整车整备质量指带有全部装备、加满油料和冷却水时空车总质量。 这一参数是一个重要的设计参数，从结构设计来说，它必须不可以少的。 当汽车处于运动状态的时候，则希 望该值越小越好。 设计时的原则是既要考虑减少整备质量对汽车的使用性能的好处，以及充分利用好材料，又要充分充分考虑结构设计时的可能，在满足结构和功能的前提下，尽可能地减小它。 本设计中车辆的整车整备质量是 11000kg。 (3)车辆的装载质量 汽车的装载质量是汽车的一个和重要的参数。 它直直接决定汽车的运输效率。 专用汽车设计时，应该结合整车最大总质量，整车整备质量的选取，尽可能的增大汽车的装载能力。 本设计中车辆的装载质量是 2700kg。 (4)汽车的轴载质量 轴载质量是整车总质量在汽车的各个轴上的分配值。 轴载质 量分配值直接影响汽车的各种性能以及各轴轮胎的磨损状况。 我国公路工程标准中规定，总质量 20t 的汽车，单后轴轴载质量不得超过 13t，总质量为 30t 的汽车双后轴轴载质量不得超过 26t。 8 这一原则主要是从公路设施安全角度来规定的。 从汽车的使用性能来看，考虑到轴轮胎的磨损的均匀性，应该将汽车的质量均匀地分配给各个轮胎。 专用汽车设计时，由于考虑装载质量布置以及专用装置布置得可能性，往往很难使轴载质量分配符合轮胎均匀磨损的原则，加之还要考虑轴载质量分配对其它性能的影响，此时的轴载质量分配必须满足 GB725820xx《机 动车运行条例》的规定，即前轴轴载质量不得小于总质量的 20%。 本设计中车辆的前后轴轴栽质量分别是： 4970kg 和 7465kg。 综上所述，在专用汽车的设计中，汽车设计的有关参数选取的时候一定要遵循有关的规定。 在规定的范围内，根据结构布置得可能性要求，进行设计的最优化的选择。 所谓的二类底盘就是在原车的基础上去掉货厢剩下的部分就是我们所要选用的二类底盘。 车辆的改装就是在二类底盘的基础上加装专用装置或者所需要的特种车身。 而改装设计工作的重点就是整车的总体布置和专用装置的设计。 在设计时若严格控制了整车总质量、轴载 质量分配、质心高度位置等，则基本上能保持原车型的主要性能。 但是，还要对改装后的整车重新作出性能分析和计算 [10]。 结合设计要求及其我国主要城市道路养护要求选择东风 牌 EQ1122GZ12D7 载货汽车二类底盘进行改装。 东风 牌 EQ1122GZ12D7 载货汽车二类底盘的主要 参数见表 、 和。 表 底盘质量参数 底盘型号 EQ1122GZ12D7 空载 整备质量 /kg 4750 前轴轴载质量 /kg 4970 后轴轴载质量 /kg 7465 额定轴载 质量分配 允许前轴最大轴载质量 /kg 5000 允许后轴最大轴载质量 /kg 10000 表 性能参数 底盘型号 单位或代号 EQ1122GZ12D7 最高车速 Km/h 95 最大爬坡度 % 23 油箱容积 L 280 百公里油耗 L 35 最小转弯直径 m 驻车坡度 % 20 9 表 尺寸参数 外型尺 寸 总长 OL 8995 总宽 OW 2430 高 OH 2700 轴距 WB 5200 前悬 FOH 1180 后悬 ROH 2615 车架前高 FHF 650 车架后高 FHR 700 轮距 前轮 N1 1845 后轮 N2 1640 后轮胎最外尺寸 N3 974 车架外宽 N4 860 车架可用长度 M0 5530 驾驶室后围位置 M1 870 蓄电池位置 M2 1433 储气筒位置 M3 2198 油箱位置 M4 20xx 该车的发动机为直列六缸、四冲程水冷柴油增压发动机，参数见 表。 表 发动机参数 型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压发 动机 型号 C240 10 额定转速 r/min 2200 额定功率 KW (2200r/m) 235 最大转矩 N M(1500r/min) 880 最低燃油消耗率 g/(KW h) 200 缸径冲程 mm 114135 排量 L 压缩比 ： 1 工作顺序 153624 燃油：夏季： 0 号轻柴油：冬季：根据气温选用合适的轻柴油 变速器可以选装 DF6S750 齿六挡 变速器，变速器参数见表。 10 表 变速器传动比 一档 二档 三档 四档 五档 六档 倒档 1 副 车架的设计 为了汽车主车架承受尽可能均衡的载荷，在专用车厢或专用装置与车架之间多采用副车架过度。 副梁的截面尺寸及形状 专用车辆副车架的纵梁（副梁）多采用如图 所示的槽形截面。 其截面主要尺寸取决于专用车辆的种类及其所受载荷的大小。 副梁的前端形状及其位置 为了避免由于副梁刚度的突然变化而引起汽车车架纵梁的 应力集中，副梁前端形式应该采用逐步过渡的方式。 例如采用如图 的三种过渡形式。 图 中，对于 U 形前端形状： Hl )(  Hh )(  对于角形前端形状： Hh )(  030 对于 L形前端形状： Hh )(  045 ， Hl 11 lH h ha 图 副梁截面形状 a) U 形 b) 角形 c) L 形 图 副梁的前端形式 对于这三种不同形式的副梁前端，在其与车架纵梁相接触的翼面上都加工有局部斜面，斜面尺寸如下： 10h mm, 20~150 l mm 如果加工成这类形状有困难时，可以采用如图 所示的副梁前端简易形状。 此时斜面尺 寸较大，如： 对于钢质副梁： 50h mm 7~ mm 20xxl mm 250~ mm 对于硬木质副梁： 50h mm 10~ mm Hl 0 12 a) 钢质副梁 b) 硬木质副 梁 图 副梁的前端简易形状 副梁在车架上安装的时候，其前端应该尽量靠近驾驶室，越近越好。 以上的三种形式中角形端面的副梁被 广泛的应用，考虑到本设计的需要和车辆的负载情况，本设计中选择了 U 形截面的副梁作为养护车 的副梁。 副车架与车。