车辆工程毕业设计论文-多仓油罐半挂运输车设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-多仓油罐半挂运输车设计(编辑修改稿)内容摘要：

021 )3(4 VLLLabV  公式 （ 11） 式中 a、 b 椭圆长、短轴长度 L椭圆筒体长 度 L L2封头长度 0V 罐体附件的体积总和 8 第 2 章 铝合金油罐半挂车的设计 本次设计的主要参数 原始数据： （ 1）牵引车参数： 牵引车型号： CA4222P21K2T3A1E 底盘厂家：一汽解放汽车股份有限公司 准拖挂车总质量（ kg）： 37900 鞍座承载能力（ kg） ： 14370 最高车速（ km/h） ： 105 （ 2）材料参数： 罐体材料： 6005A T6型铝合金，其屈服强度为：厚度  5mm时sσ =225Mpa， 5mm厚度  10mm时 sσ =215Mpa。 由罐体结构厚度可知，防波板处sσ =225MPa，罐体处 sσ =215MPa。 车架材料： 7005 T6型铝合金，其屈服强度为：厚度  40mm时 sσ =290MPa E=69000MPa， μ =， ρ =半挂车技术要求： 载质量（ kg）： 30000 半挂车鞍座最大允许承载质量 (kg)： 9500 轴数： 3 外型尺寸（长宽高） (mm)≤： 13000 2500 3750 轴距（ mm）： 34轴 6530 45轴 1310 56 轴 1310 离去角 (176。 )： ≥ 14 最小离地间隙 (mm)： ≥ 310 9 半挂车的总体设计 半挂车的主要结构形式有平板式、阶梯式和凹梁式。 平板式半挂车：整个货台是平直的，且在车轮之上，适于运输钢材、木材及大型设备（ 如图 所示 ）。 阶梯式半挂车：半挂车车架呈阶梯形，货台平面在鹅颈之后，最早的阶梯式平板半挂车，其鹅颈均为弧形结构，在鹅颈上端形成第二货台平面。 由于阶梯式结构货台平面降低，从而适合运输各种大型设备、钢材等（ 如图 所示 ）。 凹梁式半挂车：其货台平面呈凹形具有最低的承载平面。 凹型货台平面离地高度一般根据用户要求确定，适合超高货物运输（如图 所示）。 半挂车的车架设计 车架是车辆的骨架，是车辆的重要承载部件，连接着各个主要总成，承受着复杂空间力系的作用。 一般，车架应该具有足够的强度、合适的刚度，在保证刚度和强度的前提下质量最小，以及结构应尽量简单等。 随着高速公路的发展，车速不断提高，因而要求车架要具有足够的抗弯曲变形和抗扭 转变形的能力。 半挂车车架的特点，主要是车架的前部要安装牵引销及其底板，并通过牵图 平板式半挂车 图 阶梯式半挂车 图 凹梁式半挂车 10 引销与牵引车的牵引座连接。 这样，车架的上面就高出牵引车车架许多。 为了使货物的装载质心降低，保证起初列车必要的行使稳定性，就必须使车架后部的货箱底板平面尽量低一些。 下述三种车架结构形式都与这一特点相关。 同时，半挂车的轴距一般都较长，为了减轻挂车车架的总质量，有时便在纵梁的副板上打一些孔。 这些圆孔或方（长方）孔，也为（制动）管、（电）线的通过提供了方便，同时也为了车架的装配、维护和修理提供了某些便利。 因此，车架设计时应满足以下要求： （ 1）满足总布置要求：牵引车车架的前端宽度最大值受转向轮最大转角的限制，最小值取决于发动机的外廓尺寸；车架的后端宽度的最大值则需要根据轮胎和钢板弹簧的宽度和安装情况而定。 （ 2）必须有足够的强度：要保证车架在各种复杂的工作条件下长期使用时不至发生严重的损坏。 （ 3）要有合适的刚度：一方面，在各种使用条件下车架不能有很大的变形，要使固定在车架上面的各总成和部件在车架上的相对位置变化不大，保证它们能正常工作而不发生运动干涉或运行噪声；另一方面，车架的刚度，尤其是扭转刚度不宜过大，以免在通过不平道路时使车架发生 不必要的断裂现象，同时，还要与车辆的悬架角刚度相匹配。 （ 4）节省材料、减轻质量：在保证车架具有足够的刚度和必要的强度的前提下，应尽量简化车架的结构，减少材料的消耗，以降低生产成本。 同时，车架还应便于制造和维修。 车架设计时，应注意以下问题： （ 1）车架的各个构件几乎都是冲压件，因此，各构件的形状要尽量符合冲压工艺的要求，拉深量不能太大，余料也不能过多，以节省材料； （ 2）由于在每个截面上的扭转应力总是在上、下翼面的翼缘处最大，因此在车架上、下翼面上应尽可能不要钻孔、开口或有其他工艺缺陷。 在前后轴之间车架 纵梁的下翼面、后悬架部分纵梁的上翼面等都禁止钻孔。 在车架纵梁的腹板及横梁上钻孔时，孔间距和孔大小都应符合规定。 （ 3）在车架上焊接零件时，应该采用与车架材料焊接性能相同的材料进行焊接。 不能随意地在车架上进行焊接。 必须焊接时，应注意车架的圆角等处不允许焊接。 （ 4）对于承受扭转应力的构件，应尽量采用抗扭刚度高的箱形和圆管等闭口截面来制造。 （ 5）为了避免材料折弯时产生破裂，车架的内圆角半径应比板材的厚度 11 大一些。 （ 6）纵梁的扭转应力是按不同位置的横梁分段的，每段与横梁连接处扭转应力或为最大或为最小，如果在两根 横梁之间加装一根横梁，则车架的扭转应力提高、加装横梁处的扭转应力增加，而纵梁在与原来两根横梁连接处的扭转应力反而下降，布置横梁时应注意这个问题。 （ 7）对车架需要加强的地方，可采用这样的加强方式：①将槽形断面的加强板附加在纵梁的内侧或外侧，加强效果十分显著；②采用 L形断面的加强板附加在纵梁承受拉伸应力的一侧；③将纵梁的加强成为箱形断面，方法简单，加强效果也较好，但对其扭转刚度有一定的影响；④在翼板上加强，但效果不明显。 纵梁的设计 车架的纵梁结构是根据货台形式要求，相应的有平板式、阶梯式、凹梁 式或桥式等三种，如图。 纵梁截面有工字形和槽形 , 纵 梁截面有工字形和槽形 ,为防止上 下翼缘受拉伸和压缩作用而破裂 , 按薄板理论进行校核 ,其弯曲应 力不应超过临界弯曲应力。 翼缘 最大宽度一般不超过 16δ (δ为 钢板的厚度 )，对于大吨位半挂车多采用工字形截面梁。 纵梁截面高度根据吨位不同有较大的差异。 可参考以下尺寸： 载质量 15t，主截面高 300mm左右；载质量 20～ 30t，主截面高 350～450mm；载质量 40～ 50t，主截面高 450～ 550mm。 半挂车车架纵梁沿其长度方向截面尺寸的变化， 主要根据弯曲强度计算和总体布置确定。 车架纵梁均采用高腹板结构，主截面的高和翼板宽度之比为～。 本车主截面的高和翼板宽度之比为。 本次设计的纵梁腹板与翼板的厚度均为 10mm，采用的的材料为 7500A T6型铝合金。 （其主要结构见图 ）。 平板式 阶梯式 凹梁式 图 12 图 纵梁 主截面的高度为 500mm，上翼板尺寸为 165 10，下翼板的尺寸为 50010。 在纵梁上所有的焊缝应无夹杂、气孔、漏焊咬边等焊接缺陷。 横梁的设计 横梁是连接左右纵梁组成车架的主要构件。 横梁本身的抗扭性能及横梁在车架上的分布，直接影响车架的内应力和车架的刚度，合理的设计横梁可以保证车架具有足够的扭转刚度。 横梁在布置时其间距应在 7001200mm，视具体情况也可以不遵循。 （横梁的具体结构见图 ）。 图 横梁一 13 牵引销座板的设计 牵引连接装置是汽车的重要组成部分。 它把牵引车和挂车机械地连接起来，传递并承受两者之间的连接力和其他作用力，并使挂车实现转向。 商用汽车列 车的运输特点要求牵引连接装置具有完全的互换性。 由于汽车列车的牵引连接装置差不多都以标准化和系列化，因此汽车列车牵引连接设计的任务，就是根据列车的类型、总质量和使用条件等，根据制造企业提供的部件系列的型号和承载能力以及价格等其他因素进行选择和使用。 （牵引销座板的主要的结构如图 ） 图 横梁二 14 罐体的设计 罐体 罐体主要由圆桶体、封头和防波板等组成。 在罐体上还设有呼吸阀、油水装满报警器、液位指示器、油量指示表、油量传感器和放油阀等。 罐内都设有若干块 横向防波板，以加强罐体刚度及减弱车辆行驶中油料对罐壁的冲击。 防波板可以直接旱灾罐体内，也可以做成可拆卸的。 罐体上部的入孔直径不小于 500mm，便于工作人员出入检查和维修。 本次设计的罐体的长度为 12260mm，小径为 2070mm，大径为 2497mm，厚度为 5mm。 封头的纵向宽度为 40mm，厚度为 5mm，防波板的小径为 2060mm，大径为 2487mm，厚度为 35mm。 对于罐体提出技术要求如下： 图 牵引销座板 15 、砂眼、夹渣、咬边、焊穿、未焊透等焊接缺陷。 外观应均匀一致、美观。 ， 60分钟后不 得有渗漏现象。 QC/T4841999《汽车油漆涂层》要求。 图 罐体总成 16。