车辆工程毕业设计188斯太尔后双桥粉粒物料运输车改装设计

车辆工程毕业设计188斯太尔后双桥粉粒物料运输车改装设计内容摘要：

罐体外焊缝的焊接却严重的制约着生产效率，并降低了整车的外观效果。 在专用汽车的设计中，许多工作是变形产品和系列化产品的设计，若采用传统的二维设计不仅工作繁复而且易出差错，而使用现在通用的各种三维制图软件进行参数化设计，往往可以达到事半功倍的效果 在南方气候潮湿的季节里，粉料物料运输车内粉粒物料在运输中受潮结块常有发生。 粉粒物料一般在三种状况下容易受潮：一是通过散装水泥船长距离运输的水泥，因为船舱属非容器式密封罐，密封性差，在船靠岸后水泥通过吸送式管道输送到由进料口装入受潮的 水泥没有无法进料的问题，但运到目的地出料就成问题了，整个过程经过了水泥厂到水泥船再到水泥运输车，多增加的一道输送环节，就加大了受潮结块的机会；二是运送到火力发电厂的部分吸水粉煤灰易遇潮结块；三是运输过程中出现的意外状况，如下雨时罐盖没有压紧而有雨水渗入等。 结块大到一定程度，会有部分散装落在流化床和两封头附近，更多的是聚集到最底部的出料口附近。 容易造成出料管道堵塞，而影响正常出料。 此处所说的结块大部分是粉料的软结块团，并没有到班结的地步，整个流化床尚能正常工作。 随着国内石油工业的蓬勃发展，各大油田基础建设项 目日益增多，对水泥、矿粉、碱、白灰、石粉等粉状和粉状物料的装载、运输和卸载生产运输任务十分繁重。 然而油田常用粉粒物料运输车存在卸料不净、运输效率低等诸多问题。 因此，迫切需要一种结构合理、技术先进、工作可口的粉粒物料运输车。 承德石油高等科学科研人员与唐山专用汽车公司于 2020 年合作研发了新型粉粒物料运输车。 该车采用密封的罐体结构，大大降低了粉尘对环境的污染，并对粉状和粉状物料具有较好的吹卸效果，在石油行业具有良好的推广应用前景。 在工程实际中，许多物理模型受到的载荷往往不知一种，有时十分复杂。 利用工程仿真软件 对模型分析计算，如何将复杂载荷简化处理，提高正确的载荷模型，使其接近实际情况，就显得极其重要。 因此，载荷施加的正确与否，将直接影响着计算结果的成败。 利用有限元分析软件 ANSYS 对散装水泥运输车进行分析设计，也是如此。 3 随着我国对基础建设投入的不断加大，水泥作为基础建设的重要物资，需求量越来越大。 市场对散装水泥运输车的需求也越来越大。 早在上世纪 60 年代，我国就开始了散装水泥运输车的开发研究工作。 经过数十年的发展，已经开发出多品种、多样式的散装散装水泥车。 新结构、新技术也不断得以应用，大吨位的半挂式散装车型将成为今后发展的主要趋势。 随着计算机辅助工程融入汽车设计过程的进程加快，有限元在产品设计阶段对模型进行静态分析，有限元法是一种数值计算近似方法，以位移法为基础，采用离散化思想，计算出哥哥单元的位移和应力。 半挂式散装水泥运输车主要由车架和罐体两大不凡组成，两者通常是焊接在一起的。 罐体由圆柱筒、过度锥筒、原封头、滑料板、隔仓板等组成。 由于几何结构上的复杂性，正确施加水泥载荷成为问题的关键。 然而大量有关 ANSYS 分析的书籍和用ANSYS 对散装装物料运输车进行有限元分析的文献并未给出类似载荷的施加方法。 鉴于此就很 有必要提出一种载荷模型和载荷施加方法，以期在工程设计中处理类似载荷时具有指导意义和参考价值。 随着市场对粉粒物料运输车需求量的增长，客户对产品性能要求的多元化是改装车行业需要面对的重要问题。 粉粒物料运输车罐体容积的不同要求是设计工作中最常见、最繁琐的一部分。 罐体容积的改变主要通过改变罐体锥段及斜圆柱尺寸来实现。 罐体锥段、斜圆柱下料尺寸的精准程度直接影响产品的内在质量及外观。 锥段、斜圆柱下料样板的制作水平决定了下料尺寸误差的可控性。 2020 年，商务部、公安部、建设部、交通部联合发布了（有关限期禁止在城市城区 现场搅拌混凝土的通知），确定了 124 个禁止现场搅拌的城市， 2020 年国家七部局又出台了（散装水泥管理办法）。 两个文件带来的结果是，我国粉粒物料原书车辆产销连续几年快速增长。 粉粒物料运输车适用于粉煤灰、水泥、石灰粉、矿石粉、颗粒碱等颗粒直径不大于 粉粒干燥物料的散装运输。 主要供水泥厂、水泥仓库和大型建筑工地使用，可以节约大量包装材料和装卸劳动。 相较于普通运输车辆，罐式车的技术含量更高，并且只有罐式半挂车公告内企业能够生产此类车，而在罐式车中，粉粒物料运输车占了很大一把分比例。 客户在选择粉粒物料运 输车时，最重要的要素就是罐体的容积。 需要大容积的可以选择两个仓，可以达到三四十立方。 其次，要看公告。 因为罐式车在技术性能和安全性能等方面比普通的货物运输车辆要高很多，所以必须有国家公共才能购买。 目前在梁山，很多企业都没有公告。 所 4 以客户在选购车辆时一定要查清楚这家企业的公告资源。 最后是质量。 如果客户需要大容积的粉粒物料运输车，罐体可能有两个舱之间开裂，容积内的粉尘会溢出来。 国内罐式汽车的市场现状分析： ：罐式汽车包括低温液体运输车、粉粒物料运输车、粉粒食品运输车、化工液体运输车 、混凝土搅拌运输车、沥青运输车、散装水泥车、液化气体运输车、运油车等。 常见的有油罐式汽车、散装物罐式汽车等。 从我国罐式汽车产销状态看，罐式汽车具有较好的市场发展环境和发展势头。 目前我国罐式汽车市场年需求在 4 万辆以上，其中油料运输、建筑工程和水泥运输、化工产品运输在我国发展在我国发展势态较好。 从 2020 年至 2020 年全国罐式汽车产销看， 2020 年到 2020 年产销幅较大，分别为 44%和 46%， 2020 到 2020 年增幅较为平稳。 2．罐式汽车发展的机遇与方向：宏观经济环境拉动着市场需求，为我国物流运输汽车的发 展提供了新的机遇。 罐式汽车的发展方向是：发挥我国现有在大吨位罐式汽车设计和加工的优势，对原有产品进行性能优化，巩固市场占有率，继续保持也太视频运输车的生产优势，大力推进油罐式汽车产品的市场开拓。 在液化石油气罐式汽车的基础上，想起他介质罐式汽车产品拓展，特别是低温系列液氮、液氩、液氧等气体运输车。 罐式汽车主要发展压力和常压两大系列。 一是压力罐式汽车在现有的液化石油气，丙烯、苯酚、环氧乙烷运输车的基础上，想低温、超高压、高附加值的方向发展。 加快开发如：液氨、二硫化碳、液氧、液氩等低温介质、天然气等超高压介质的 液态低温高压运输车。 二是常压罐式汽车在现有的加运油车、液态食品运输车、洒水车、吸污车、散装物料运输车、散装水泥运输车等产品的基础上，重点向有色金属方向发展，积极贯彻和实施差您轻量化的设计、制定理念。 有效抑制罐式汽车的产能过剩，优化罐式汽车的使用环境。 二 .选题目的和意义 :本课题的选择充分考虑了研究课题对汽车车辆工程专业学生学习和工作的指导作用，对本课题的研究能够使学生了解专用汽车改装设计方法，通过本课题的研究学生可以完成理论课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法 专用汽车系列产品的设计，多数是在定型产品 结构的基础上，变化其统计即主要是相应的罐体锥段的长宽尺寸，就可设计出衍生的并行产品。 为适应市场变化，满足客户需要，提高衍生变形产品的设计效率，从而更好地提升产品的质量，需要一种简易边界的应用软件，而采用 Eccel软件中的函数计算功能即可得以实现。 5 技术路线图 图 技术路线图 发展粉料散装运输车具有节约资源，保护环境和减轻劳动强度等诸多优点。 但对于 颗粒粗、比重大、含水量高、流态化性能差的粉料。 用普通卧式粉料运输车就无法达到预期目的，如石灰粉、铁粉等就必须用举升式粉料运输车才能完成装、运、卸任务。 举升式粉料运输车在装料和行驶时，罐体中心线处于水平位置；卸料时举升机构将罐体前段升起，与地面没有一定夹角，在运用气力输送方式有效的将罐内粉料排除。 正是这种举升功能使得罐体结构简化，大大提升罐体的有效装载容积和对介质的适应性，最大限度地发掘粉料运输车的运输潜力。 调研和收集资料 选择二类汽车底盘 进行发动机、离合器、变速箱、传动轴、驱动桥以及车轮的选型 进行汽车动力性、经济性、稳定性校核 进行罐体结构、流化床、取力器及传动系统、送料系统、罐体与底盘连接结构等的设计与校核 绘制 CAD 零件图、装配图 完成设计说明书 进行发动机、离合器、变速箱、传动轴、驱动桥以及车轮的校核 不合理 6 通过此次作业，可使我对专用车的改装有更好的了解，也对各种汽车在不同用途时的改装有了更好的掌握，在以后 的工作中可以更好的完成有关专用车的改装，维修等。 本课题研究的主要内容与技术路线 设计主要内容及分析、校核： 进行底盘的选择； 根据设计总成进行汽车动力性、经济性、稳定性校核，实现整车的优化匹配； 进行罐体结构、流化床、硫化和送料动力系统、送料系统、罐体与底盘连接结构等的设计与校核； 绘制设计车辆的总图和上述部分的结构装配图、零件图。 本课题研究的主要技术路线如图 所示。 7 第 2 章 总体方案的选择 罐体型式的选择 粉粒物料运输 车按 其罐体型式不同可分为立式粉罐汽车、卧式粉罐汽车、举升式粉罐汽车。 立式粉粒物料运输车的罐体中心线呈铅垂防线，车辆可载一个或多个立式罐。 立式罐汽车适用范围广，能用于粉料、颗粒料等多种粉粒物料的散装运输。 但整车质心教高，采用多个罐体时结构复杂，制造成本也较高。 卧式粉罐汽车是目前使用最为广泛的一种罐式车型。 其特点是罐体中心线呈水平方向，罐体可以是单个仓，也可以分隔两个仓。 若罐体内的流态化床与水平面成一个倾角，称为内倾卧式粉罐汽车。 若罐体中心线与水平面成一个不大的倾角，则为外倾卧式粉罐汽车。 卧式粉罐汽车仅在出料口 处设置流态化床，卧式粉料物料运输车具有结构简单，操作方便，卸料性能稳定和质心低的优点，但适用性受到限制，一般仅用于流态化性能较好的散装粉料运输。 举升式粉罐运输车在装料和行驶时，罐体中心线处于水平位置，卸料时举升机构将罐体前端升起，成倾斜状态。 举升式粉料物料运输车的灌内 底部通常仅在出料口处设置流态化床，卸料时罐体呈倾斜状态，粉料在重力的作用下自动下滑，集中到出料口后卸出。 所以，罐体内部结构简单，容积效率高，适用范围广，常用来装运流态化性能差的粉料，但由于增加了举升机构，使用，维修复杂。 综上所述，本设计中选 择双锥内倾卧式粉罐，如图 所示。 图 双锥内倾卧式粉罐结构图 空气压缩机的选择 散装水泥运输车使用的空气压缩机应满足下列要求 : （ 1）具有的流量和压力与罐体的容积相适应； （ 2）在空气压缩机的压力 流量特性曲线图上，当压力变化时，流量变化应很小； 8 （ 3）在空气压力不变的情况下应有稳定的空气流量； （ 4）排出的压缩空气应无油、无水、无杂质； （ 5）体积小，质量轻，便于安装，能连续运转 1h，工作可靠，使用寿命长，维修方便等 常用的空气压缩机有回转滑片式和摆杆式两种。 摆杆式空气压缩机相比回转 摆杆 式空气压缩机具有体积小、排量大、排出气体洁净无油的优点，遂本设计产品采用摆杆式空压机。 根据以上要求，结合生产实际并参考市场同类产品，选择由青岛镇兴泰克机械有限公司生产的 VS 23010 型空气压缩机。 无润滑摆动式空气压缩机属容积式回转类的一种。 根据四连杆的曲柄连杆机构原理，通过驱动轴（轮）带动曲柄旋转，使转子作90 度往复摆动，周期性改变汽缸内工作容积，从而实现连续吸气、压缩、排气，汽缸中四个工作腔利用密封条互相密封，缸中运动件接触面间润滑由密封条自身润滑，不用加油，排出的压缩空气纯洁无油，对粉料无污 染；并且该机结构独特，性能可靠，具有体积小、重量轻、耗能低、振动小、排气量大、维修方便等特点。 因此，非常适合用做气卸装置的气源。 其技术参数如表 所示。 表 VS 23010型空压机参数 排气量 m3 /min 10 公称排气压力 MPa 轴功率 kw  最高转速 r/min 900 连续运转时间 min  60 吸气温度  C  40 排气温度 C  200 润滑油温度  C  70 机器重量 kg 199 卸料装置的选择 出料装置有上吸式和下排式两种形式： （ 1） 上吸式出料装置具有卸料平顺，吸嘴高度可以调节，不易产生堵塞等优点，目前应用较广。 9 （ 2） 下排式出料装置具有结构简单，维修方便，节约罐体有效容积等优点，但易产生堵塞。 出料口开设在罐体下部中央的多孔板和罐体壳上，与出料管的一端焊接。 取力器的布置 除了少量专用汽车的工作装置因考虑工作可靠和特殊的要求而配备专门动力驱动外（例如部分冷藏汽车的机械制冷系统），绝 大多数专用汽车上的专用设备都是以汽车底盘自身的发动机为动力源，经过取力器，用来驱动齿轮液压泵、真空泵、柱塞泵、轻质油液压泵、自吸液压泵、水泵、空气压缩机等，从而为自卸车等诸多专用汽车配套使用。 根据取力器相对汽车底盘变速器的位置，取力器的取力方式可分为前置、中置和后置三种基本型式。 本设计选用中置式的变速器侧盖取力。 由于在设计变速器时已考虑了动。