東風(fēng)EQ1168背罐車改裝設(shè)計(jì)

摘要本文對(duì)東風(fēng)EQ1168背罐車總體布置設(shè)計(jì)，進(jìn)行了運(yùn)輸儲(chǔ)料罐的專用車得研究，根據(jù)本課題題目選用東風(fēng)公司EQ1168KJ2重型載貨車地盤，并對(duì)其車輛進(jìn)行的總體設(shè)計(jì)和上裝設(shè)計(jì)。本文對(duì)EQ1168背罐車底盤各主要部件及參數(shù)（包括尺寸參數(shù)和性能參數(shù)）進(jìn)行了選取和計(jì)算，完成總體布置設(shè)計(jì)。在這部分內(nèi)容中，首先進(jìn)行了汽車底盤布置形式的選擇，然后，根據(jù)所確定的底盤布置形式，考慮汽車主要尺寸參數(shù)和性能參數(shù)的選取和計(jì)算，在此基礎(chǔ)上確定液壓系統(tǒng)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的各部件。參照國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)背罐車的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，確定了上裝結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)方案，進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)使液壓系統(tǒng)的最大壓力最小，同時(shí)要考慮各部件的工藝性。關(guān)鍵詞：系統(tǒng)；背罐車；改裝；設(shè)計(jì)；布置ABSTRACTThispaperEQ1168backeast,overalllayoutdesigntankreservoirofthetransportresearchmaterialtankcar,accordingtothistopictitleselectionEQ1168kJ2heavytruckdongfengcompanyonitssite,andtheoveralldesignandjacketvehicledesign.ThispaperEQ1168backtankerchassismajorpartsandparameters(includingsizeparametersandperformanceparameterselectionandcalculation),completedtheoveralllayoutdesign.Inthissection,thefirstontheautomobilechassislayoutformsofchoice,then,accordingtocertainchassislayoutforms,considermainlysizeparametersandperformancecartheparameterselectionandcalculation,andonthisbasistodeterminethehydraulicsystemandflipinstitutionscomponents.Refertostatestandardaccordingtotheeconomyandreliabilitybacktanker,determinedthejacketstructure,andaccordingtothemotionscheme,kinematicscheme,hydraulicsystemdesignforflipinstitutionsdesignedtomakethemaximumpressurehydraulicsystem,atthesametimetoconsiderthesmallestcomponentsoftechnology.Keywords:Backtanker;Refit;Desig；Layout目錄摘要 IAbstract II第一章緒論 1本課題的研究背景和意義 1國內(nèi)外專用汽車發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì) 1本課題的研究目的 2本課題的研究?jī)?nèi)容 3第二章背罐車的總體設(shè)計(jì) 4背罐車改裝設(shè)計(jì)的基本原則 4總體布置設(shè)計(jì) 4背罐車底盤的選擇 62.3.1二類底盤裝載質(zhì)量的初步校核 8整車總體參數(shù)的選取和確定 92.4.1主要尺寸參數(shù) 9質(zhì)量參數(shù) 112.5粉罐外形尺寸設(shè)計(jì) 132.5.1初步確定罐體尺寸及材料 132.5.2罐體總?cè)莘e 14本章小結(jié) 15第三章背罐車舉升與液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析 163．1液壓系統(tǒng)概述 163．2背罐車液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 173.3舉升角度的設(shè)計(jì) 183.4舉升油缸的選取 183.5舉升能力的校核 183.5.1初始位置狀態(tài)時(shí)的校核 193.5.2第二和第三級(jí)油缸舉升狀態(tài)時(shí)的校核 193.6液壓泵及液壓控制閥的選擇 203.6.1液壓泵流量及排量的確定 203.6.2液壓原理及液壓控制閥的確定 213.7本章小結(jié) 22第4章輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì) 234.1取力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選型 23本章小結(jié) 24第五章副車架的設(shè)計(jì) 25車架的設(shè)計(jì) 25副車架的截面形狀及尺寸 25加強(qiáng)板的布置 26副車架的前端形狀及安裝位置 27縱梁與橫梁的連接設(shè)計(jì) 28副車架與主車架的連接設(shè)計(jì) 29副車架尺寸的確定 31副車架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核 31額定裝載時(shí)整車重心作用點(diǎn)的求解 31副車架剪力及彎矩的求解 31副車架強(qiáng)度剛度校核 34副車架彎曲變形校核 35本章小結(jié) 36結(jié)論 37 第一章緒論背罐車作為專用汽車的一種，用于建材行業(yè)各種儲(chǔ)料罐的自裝卸和運(yùn)輸。在沒有背罐車的情況下，各種儲(chǔ)料罐的裝卸和運(yùn)輸必須同時(shí)有吊車和載貨汽車兩種作業(yè)工具才能完成，即由吊車將儲(chǔ)料罐吊起，安放在載貨車上，載貨車將罐運(yùn)送到目的地，再由吊車將其吊下安放到位，整個(gè)過程明顯耗時(shí)太長，效率低下且作業(yè)成本太高。罐車屬于專用汽車的一種，其開發(fā)和應(yīng)用目前國內(nèi)尚處于起步階段。研究本課題的理論意義和應(yīng)用價(jià)值在于將現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到工程實(shí)踐中，提高和擴(kuò)大國產(chǎn)專用汽車的質(zhì)量水平和應(yīng)用領(lǐng)域。本課題的研究結(jié)果將直接應(yīng)用到生產(chǎn)中，并推向市場(chǎng)應(yīng)用，填補(bǔ)國內(nèi)用于移動(dòng)立式罐體的專用汽車的一項(xiàng)空白。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，背罐車的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅鸩酵茝V，最終必然會(huì)形成專用汽車的一個(gè)重要種類。本課題屬于建筑工程類專用汽車領(lǐng)域，目前，國內(nèi)還沒有此類型專用汽車的生產(chǎn)及使用，但根據(jù)目前國內(nèi)各種粉狀建材產(chǎn)品的散裝化要求來分析，此種專用汽車具有良好的市場(chǎng)推廣前景。目前在歐美日等發(fā)達(dá)國家，專用汽車的擁有量超過載貨汽車總量的80％。其中用于建材領(lǐng)域的背罐車已經(jīng)形成了系列化和通用化，并且與其他設(shè)備形成和諧的配套，完成了整個(gè)產(chǎn)品物流鏈的全自動(dòng)化。而作為運(yùn)載工具的背罐車，為提高運(yùn)輸效率，將向著重型化和大噸位方向發(fā)展，并且自動(dòng)化程度不斷提高。由于國外專用汽車公司有著很強(qiáng)的專業(yè)分工，并且擁有先進(jìn)的設(shè)計(jì)和分析手段，其專用汽車的可靠性極高。(1)國外研究現(xiàn)狀專用汽車是汽車行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要的方向，世界專用汽車起源于上世紀(jì)20年代，70年代后期進(jìn)入快速發(fā)展的時(shí)期。目前，發(fā)達(dá)國家專用汽車品種已超過6000個(gè)，重、中、輕比例大致為3:4:3.發(fā)達(dá)國家的專用汽車企業(yè)普遍具有以下特點(diǎn)：a：注重產(chǎn)品研發(fā)，開發(fā)手段先進(jìn)；b：生產(chǎn)工藝設(shè)備先進(jìn)；c：配套系統(tǒng)完善、專業(yè)化生產(chǎn)程度高，產(chǎn)品技術(shù)含量高；d：企業(yè)規(guī)模不大，分工與合作明確，市場(chǎng)規(guī)范，競(jìng)爭(zhēng)有序。而從技術(shù)發(fā)展的角度來看，體現(xiàn)出以下特點(diǎn)：第一，注重汽車的輕量化。同載質(zhì)量的專用車，先進(jìn)國家均比我國的整備質(zhì)量小；第二：注重環(huán)保與節(jié)能。發(fā)達(dá)國家規(guī)定企業(yè)要對(duì)自己的產(chǎn)品報(bào)廢后造成的污染負(fù)責(zé)，必須采用環(huán)保材料制造。而節(jié)能是降低生產(chǎn)和使用成本的必然要求，是商家最求利潤的有效有段。(2)國內(nèi)研究現(xiàn)狀專用汽車起步較晚，到80年代中期才形成獨(dú)立的專用汽車生產(chǎn)經(jīng)營體系，經(jīng)過多年的滾動(dòng)發(fā)展，目前已具有一定的規(guī)模，成為汽車工業(yè)的重要的分支。但品種較少，只有227類，1553個(gè)品種，專用汽車占載貨汽車的比例僅為21.2%，而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也不太合理。目前，我國專用汽車整體設(shè)計(jì)水平基本還處于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，沒有很好的將現(xiàn)代設(shè)計(jì)和分析方法加以利用，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較低。再由于工藝裝備相對(duì)落后，所產(chǎn)出的車輛相對(duì)粗糙，性價(jià)比較差，與外國產(chǎn)品相比差距主要體現(xiàn)在電子技術(shù)、機(jī)、電、氣、液一體化技術(shù)、自動(dòng)化及智能化技術(shù)應(yīng)用方面。大部分產(chǎn)品還處于發(fā)達(dá)國家70—80年代的水平，只有少部分技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，我國專用汽車今年來在在新產(chǎn)品的開發(fā)方面有了很大的進(jìn)步，但由于我國正處于發(fā)展中國家向發(fā)達(dá)國家轉(zhuǎn)變的過程中，基本設(shè)施建設(shè)還處于高峰期，所以我國對(duì)專業(yè)車的市場(chǎng)需求還主要針對(duì)于運(yùn)輸基本物資，滿足于基本建設(shè)的車型，加上我國勞動(dòng)力資源豐富和產(chǎn)品研發(fā)投入不足，眾多小企業(yè)只能爭(zhēng)相仿效，該市場(chǎng)形態(tài)決定了我國專用汽車現(xiàn)階段呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)單一、功能單一、低附加值、無序競(jìng)爭(zhēng)和展品過剩的現(xiàn)象。隨著我國高等級(jí)公路網(wǎng)的建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的需求，給專用車提供了廣大的發(fā)展空間，專用車占載貨車的比例逐漸增大，從數(shù)量、質(zhì)量、種類、功能方面都提出了更高的要求，“十五”期間，我國專用車新產(chǎn)品開發(fā)、新技術(shù)應(yīng)用工藝裝備得到了一定的發(fā)展和提高，特別是2004年我國的汽車站也發(fā)展政策出臺(tái)后，專用車行業(yè)的準(zhǔn)入門檻大大抬高，散、亂、差局面有所緩和，一批劣質(zhì)企業(yè)被淘汰或兼并。再加上以中集集團(tuán)、宇通集團(tuán)、北汽福田等大企業(yè)集團(tuán)，挾資金、技術(shù)的大舉進(jìn)入，必將建立有中國特色的規(guī)模型專用汽車企業(yè)，有效整合中國的專用汽車行業(yè)。罐式汽車在運(yùn)輸中發(fā)揮了重要的作用：（1）提高了運(yùn)輸效率，由于罐體是裝載物料的容器，可以采用機(jī)械化裝卸方式，大大的縮短了裝卸時(shí)間，加快了車輛周轉(zhuǎn)，提高了運(yùn)輸效率。（2）保證物料在運(yùn)輸途中不變質(zhì)，罐體通常是個(gè)密封的容器，罐內(nèi)物料不受氣候條件的影響，若物料對(duì)溫度有要求，還可以做成隔熱罐體和加熱罐體等特殊結(jié)構(gòu)的的罐體來保護(hù)物料，所以物料不易變質(zhì)，也不易污染和泄漏。（3）改善裝卸條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，罐式汽車運(yùn)輸可實(shí)現(xiàn)裝、運(yùn)、卸機(jī)械化，且都在封閉狀態(tài)下進(jìn)行，大大的減少了裝卸工人人數(shù)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了粉塵飛揚(yáng)和異味的散發(fā)。（4）節(jié)省了包裝材料、降低運(yùn)輸成本，物料散裝運(yùn)輸，節(jié)省了包裝材料，增加了裝載質(zhì)量，運(yùn)輸成本降低。（5）有利于安全運(yùn)輸，由于是密封運(yùn)輸，物料不會(huì)泄漏，即使是有毒物質(zhì)，也不會(huì)污染環(huán)境。對(duì)于易爆、易燃物品，也不易產(chǎn)生意外事故。由于背罐車在建筑與運(yùn)輸?shù)确矫嬉殉蔀橹饕\(yùn)輸工具，背罐車技術(shù)的好壞直接影響工作的效率，所以本課題的研究就是為了提高背罐車的技術(shù)水平，達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用，性價(jià)比高，能夠提高運(yùn)輸效率，減少勞動(dòng)力的消耗，使我國專用車的技術(shù)水平有所提高，同時(shí)可以運(yùn)用到更多的領(lǐng)域，使我國專用車技術(shù)有進(jìn)一步的提高。(1)背罐車的總體設(shè)計(jì)。根據(jù)背罐車的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合對(duì)市場(chǎng)需求的調(diào)查了解，確定選用的底盤型號(hào)，設(shè)計(jì)儲(chǔ)料罐以及與各液壓系統(tǒng)和傳動(dòng)裝置的布局。確定背罐車的各種參數(shù)和運(yùn)動(dòng)方案。(2)背罐車改裝設(shè)計(jì)必須滿足以下基本原則必須保證改裝部分結(jié)構(gòu)及改裝部分與底盤大梁連接的合理性與可靠性,在工藝上必須要考慮對(duì)原底盤進(jìn)行加工的合理性。改裝后，整車總質(zhì)量不得超過原底盤允許的最大總質(zhì)量，各軸載質(zhì)量不得超過允許的最大軸載質(zhì)量，載荷分布左右基本均勻，靜載時(shí)最大偏差不得超過3％。重心位置應(yīng)盡可能低，但必須留有車輪彈跳高度所需的空間，改裝后車輛外形尺寸不得超過限值，車輛后懸不得超過標(biāo)準(zhǔn)限值。應(yīng)避免專用裝置引起載荷集中，應(yīng)盡量減少整車的整備質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量，改裝后車輛必須滿足國家現(xiàn)行的道路、安全、環(huán)保、節(jié)能等法規(guī)要求，選用外購件、標(biāo)準(zhǔn)件必須滿足標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的要求，設(shè)計(jì)和試制過程中必須嚴(yán)格遵守其他各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)及工藝要求。(3)背罐車液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析從背罐車的運(yùn)動(dòng)方案和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則出發(fā)，進(jìn)行背罐車各液壓元件的分析、計(jì)算和選型，并對(duì)選型后的液壓系統(tǒng)的壓力損失和壓力沖擊進(jìn)行驗(yàn)算，最終根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行改進(jìn)，確定了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的液壓系統(tǒng)。第二章背罐車的總體設(shè)計(jì) 背罐車主要運(yùn)用于運(yùn)輸物料，與其它載貨車相比背罐車可以達(dá)到自動(dòng)化的裝卸、運(yùn)輸?shù)冗\(yùn)輸作業(yè)，作為專用車，背罐車大大的提高運(yùn)輸效率，減少人工裝卸的時(shí)間與人力，在建筑運(yùn)輸方面背罐車是十分重要而有效的專用車。根據(jù)目前國內(nèi)情況，背罐車應(yīng)滿足目前使用最大儲(chǔ)料罐，同時(shí)向下兼容體積更小的儲(chǔ)料罐。根據(jù)所選底盤的最大總質(zhì)量和整備質(zhì)量來確定罐體可裝載的物料質(zhì)量，同時(shí)要滿足底盤的最大總質(zhì)量的要求。(1)必須保證改裝部分結(jié)構(gòu)及改裝部分與底盤大梁連接的合理性與可靠性(2)在工藝上必須要考慮對(duì)原底盤進(jìn)行加工的合理性(3)改裝后，整車總質(zhì)量不得超過原底盤允許的最大總質(zhì)量，各軸載質(zhì)量不得超過允許的最大軸載質(zhì)量；(4)載荷分布左右基本均勻，靜載時(shí)最大偏差不得超過3％；(5)重心位置應(yīng)盡可能低，但必須留有車輪彈跳高度所需的空間；(6)改裝后車輛外形尺寸不得超過限值，車輛后懸不得超過標(biāo)準(zhǔn)限值；(7)應(yīng)避免專用裝置引起載荷集中：(8)應(yīng)盡量減少整車的整備質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量；(9)改裝后車輛必須滿足國家現(xiàn)行的道路、安全、環(huán)保、節(jié)能等法規(guī)要求；(10用外購件、標(biāo)準(zhǔn)件必須滿足標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的要求；(11試制過程中必須嚴(yán)格遵守其他各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)及工藝要求。專用汽車總體布置原則專用汽車總體布置的任務(wù)是正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件。使取力裝置、專用工作裝置、其它附件與所選定的汽車底盤構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體，達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所提出的整車基本性能和專用性能的要求。在進(jìn)行總體布置時(shí)應(yīng)按照以下原則：(1)盡量避免對(duì)汽車底盤各總成位置的變動(dòng)因?yàn)橐恍┛偝刹考恢玫淖儎?dòng)，不僅會(huì)增加成本，而且也可能影響到整車性能。但有時(shí)為了滿足專用工作裝置的性能要求，也需要作一些改動(dòng)，如截短原汽車底盤的后懸、燃油箱和備胎架的位置作適當(dāng)調(diào)整等。但改變的原則是不影響整車性能。(2)應(yīng)滿足專用工作裝置性能的要求，使專用功能得到充分發(fā)揮例如氣卸散裝水泥罐式汽車的專用功能是利用壓縮空氣使水泥流態(tài)化后，通過管道將水泥輸送到具有一定高度和水平距離的水泥庫中。氣卸水泥的主要性能指標(biāo)是水泥剩余率或?；衣?，為了降低這一指標(biāo)，可將罐體布置成與水平線成一定角度，如圖2-1所示。但這樣布置會(huì)使整車質(zhì)心提高，減少了側(cè)傾穩(wěn)定角，因此也可以水平布置。所以在進(jìn)行總布置時(shí)，要從多方面綜合考慮。圖2-1斜臥式粉罐汽車總體布置1-裝料口；2-排氣閥；3-空氣壓縮機(jī)；4-慮氣器；5-安全閥；6-進(jìn)氣閥；7-二次噴嘴閥；8-壓力表；9-卸料口；10-調(diào)速器操縱桿；11-卸料軟管；12-進(jìn)氣管道(3)裝載質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配等參數(shù)的估算和校核為適應(yīng)汽車底盤或總成件的承載能力和整車性能要求，在總布置初步完成后應(yīng)對(duì)某些參數(shù)其中最主要涉及的是裝載質(zhì)量的確定和軸載質(zhì)量的分配進(jìn)行估算和校核，這些參數(shù)對(duì)整車性能有很大影響。若不滿足要求．應(yīng)修改總體布置方案。(4)應(yīng)避免工作裝置的布置對(duì)車架造成集中載荷例如在圖2-2混凝土攪拌運(yùn)輸車的布置方案中，圖(a)的布置形成了明顯的集中載荷，而在圖(b)的布置中、由于采用了具有足夠剛性的副車架，因而可將這種集中載荷轉(zhuǎn)化成均布載荷，有利于改善主車架縱梁的強(qiáng)度和壽命。圖2-2主車架縱梁載荷狀態(tài)比較(5)應(yīng)盡量減少專用汽車的整車整備質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量由于專用汽車工作裝置的增加，使得專用汽車的整備質(zhì)量比同類底盤的普通貨車要增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般自卸車要增加耗材5％～10％，一般罐式車要增加耗材15％～25％，因此，減少整備質(zhì)量，充分利用底盤的裝載質(zhì)量，增大質(zhì)量利用系數(shù)，是專用汽車改裝設(shè)計(jì)過程個(gè)要追求的主要指標(biāo)之一。(6)應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)的要求例如對(duì)整車的長、寬、高、后懸等尺寸在相關(guān)法規(guī)中部有明確的規(guī)定，一定不能超出標(biāo)準(zhǔn)的要求。背罐車底盤的選擇目前改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類汽車底盤，也有為某些專用汽車設(shè)計(jì)的專用底盤。汽車底盤的選擇或設(shè)計(jì)專用底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形尺寸、動(dòng)力匹配等來決定。目前我國對(duì)于常規(guī)的廂式車、罐式車、自卸車等通常是采用二類汽車底盤改裝設(shè)汁。這是目前專用汽車設(shè)計(jì)中選用底盤型式最多的一種。所謂二類汽車底盤，即在基本型整車的基礎(chǔ)上。去掉貨箱。在改裝設(shè)計(jì)的總布置時(shí)，在沒有貨箱的汽車底盤上，加裝所需的工作裝置或特種車身。采用二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)是整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)若嚴(yán)格控制了整車總質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配、質(zhì)心高度位置等，則基本上能保持原車型的主要性能。但是，還要對(duì)改裝后的整車重新作出性能分析和計(jì)算?？蛙?、客貨兩用車、廂式貨車等則通常采用三類汽車底盤改裝設(shè)計(jì)。所謂三類汽車底盤，—般是在基本型車的基礎(chǔ)上，去掉貨箱和駕駛室。近年來，我國乘用車發(fā)展很快，對(duì)乘用車使用性能的要求也在不斷提高，再用原來的三類汽車底盤改裝的客車已越來越不受歡迎。因此，各類專用客車底盤應(yīng)運(yùn)而生。這些專用客車底盤的基本特點(diǎn)是利用基本型總成，按客車性能要求更新進(jìn)行整車布置，更新設(shè)計(jì)懸架系統(tǒng)。這種底盤不僅在質(zhì)心位置、整車性能特別是平順性方面有很大的變化，而且在傳動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力匹配、以及制動(dòng)系統(tǒng)等總成方面也有較大的改裝設(shè)計(jì)。目前在用普通汽車底盤作改裝設(shè)計(jì)時(shí)．把更換了發(fā)動(dòng)機(jī)的底盤，如將汽油發(fā)動(dòng)機(jī)改換成柴油發(fā)動(dòng)機(jī)．亦當(dāng)作三類底盤處理。選用二類或三類汽車底盤，很難完全滿足某些專用汽車的性能要求。例如用普通汽車底盤改裝廂式貨車、存在質(zhì)心過高，軸荷分配不合理的問題；改裝消防車，首先是底盤車速就達(dá)不到要求；改裝客廂式專用車，存在平順性差的問題。因此，可以這樣說，若要使我國的專用汽車上質(zhì)量、上檔次，一定要開發(fā)出一些具有特點(diǎn)的專用汽車底盤。在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求：(1)適用性對(duì)貨運(yùn)車用的總成應(yīng)適應(yīng)貨運(yùn)要求，保證貨運(yùn)安全無損；對(duì)乘用車用的總成應(yīng)適于乘客的需要．達(dá)到乘座安全舒適；對(duì)各種專用改裝車的總成應(yīng)適于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝選型設(shè)計(jì)，例如各種取力器的輸出接口等。(2)可靠性所選用的各總成工作應(yīng)可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于均衡。(3)先進(jìn)性所選用的底盤或總成．應(yīng)使整車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平。而且在專用性能上要滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。(4)方便性所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間合理的矛盾。在選用專用汽車底盤時(shí)，除了上述因素外，還有以下兩個(gè)很重要的方面：一是汽車底盤價(jià)格，它是專用汽車購置成本小很大約部分，一定要考慮到用戶可以接受。這也涉及到專用汽車產(chǎn)品能否很快地占有市場(chǎng)、企業(yè)能否增加效益等問題。二是汽車底盤供貨要有來源，要同生產(chǎn)汽車底盤的主機(jī)廠有明確的協(xié)議或合同，無論汽車底盤滯銷或緊俏，一定要按時(shí)將底盤供貨。本文設(shè)計(jì)的東風(fēng)EQ1168背罐車是在EQ1168的基礎(chǔ)上改裝而成，故其底盤選用EQ1168的底盤，根據(jù)底盤的型號(hào)及企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)該背罐車的型號(hào)為HLJ516ZBG型。表2.1東風(fēng)EQ1168底盤參數(shù)底盤型號(hào)EQ1168KJ2發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)C26020外形尺寸(mm)9250×2510×3000總質(zhì)量(kg)16000整備質(zhì)量(kg)7805額定載質(zhì)量(kg)8000駕駛室準(zhǔn)乘人數(shù)3最高車速(km/h)90接近角/離去角(°)32/18前懸/后懸(mm)1150/2260軸數(shù)2軸距(mm)5830前輪距(mm)1940后輪距(mm)1860輪胎數(shù)6輪胎規(guī)格排量(ml)5900功率(kw)191軸荷6000/10000.1二類底盤裝載質(zhì)量的初步校核東風(fēng)EQ1168KJ2裝載質(zhì)量為8000kg，由于罐體材料16MnR的密度為7900kg/m3，則罐體直段質(zhì)量m。m=dLh=由《JB-T4737-95橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)》得封頭質(zhì)量m。m=2=則整個(gè)罐體的質(zhì)量M=m+m=1。初步計(jì)算裝載質(zhì)量為6000kg+1kgkg，東風(fēng)EQ1168KJ2二類底盤滿足要求。表發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)型式直列六缸、四沖程水冷柴油增壓發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)C26020額定轉(zhuǎn)速r/min2200額定功率KW(2200r/m)191最大轉(zhuǎn)矩N·M(1400r/min)1025最低燃油消耗率g/(KW·h)200缸徑×沖程mm114×135排量L8壓縮比17.3：1工作順序1-5-3-6-2-4燃油：夏季：0號(hào)輕柴油：冬季：根據(jù)氣溫選用合適的輕柴油表2.3變速器傳動(dòng)比一檔二檔三檔四檔五檔六檔2.4.1主要尺寸參數(shù)背罐車尺寸參數(shù)主要有：軸距、輪距、外廓尺寸(車輛長、寬、高)等，如圖2-3所示由于背罐車車多在二類貨車底盤上改裝而成，因此其軸距L、輪距B、前懸LF、接近角γ1等參數(shù)，改裝前后均保持不變。罐體與駕駛室的間距C＝100～250mm。罐體長度LH應(yīng)根據(jù)額定裝載質(zhì)量和主要運(yùn)輸?shù)呢浳锩芏?，并參照同類車型罐體尺寸確定。圖2-3自卸汽車的主要尺寸參數(shù)1.外廓尺寸外廓尺寸即指整車的長、寬、高，由所選的汽車底盤及工作裝置確定，但最大尺寸要滿足法規(guī)要求。例如在我國GB1589—79“汽車外廓尺寸的界限”中，明確規(guī)定：車輛高不超過4m；車輛寬(不包括后視鏡)不超過；外開窗、后視鏡等突出部分距車身不超過250mm，車輛長：貨車不超過12m，半掛汽車列車不超過，全掛汽車列車不超過20m。但有的國家已放寬某些限制，如英國、德國已有高的廂式車(見圖2-4)。圖2-4奔馳1838/4×2牽引車帶箱式半掛車對(duì)于超重型或其它一些特種車輛屬于非公路運(yùn)輸車輛，不在此規(guī)定的限制之內(nèi)。由于本課題經(jīng)東風(fēng)EQ1168改裝而成，故其車高、寬及一些參數(shù)都沒有很大的變化，參考EQ1168以及國內(nèi)外一些同額定總質(zhì)量，裝載質(zhì)量背罐車的尺寸參數(shù)，確定本課題設(shè)計(jì)的外廓尺寸如表2-4：表2.4 EQ1168的外廓尺寸(mm)長寬高9250215030002.軸距與輪距軸距影響到車輛總長，最小轉(zhuǎn)向直徑、縱向通過半徑或縱向通過角、軸荷分配和質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)，也影響到車輛的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。同普通貨車相比；自卸汽車要求軸距變短。輪距影響到車輛總寬、橫向通過半徑、轉(zhuǎn)向時(shí)的通道寬度以及車軸的橫向穩(wěn)定性。輪距要與車寬相適應(yīng)，對(duì)汽車列車，要求掛車輪距和牽引車輪距一致。HLJ516ZBG底盤選用EQ1168的底盤，其軸距和輪距應(yīng)與EQ1168相同，故可確定HLJ516ZBG的軸距L＝5830mm；前輪輪距B1＝1940mm；后輪輪距B2=1860mm。3.前、后懸汽車的前、后懸直接涉及到汽車的接近角和離去角，一般要求都在25°以上，至少不小于20°。前懸應(yīng)滿足車輛接近角和軸荷分配的要求。前懸與駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器、前保險(xiǎn)杠等總成布置有關(guān)。后懸應(yīng)滿足車輛離去角和軸荷分配的要求，同時(shí)還要滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，即對(duì)于客車和全封閉廂式車輛，后懸不得超出軸距的0.65倍；對(duì)于其它車輛，后懸不得超出軸距的0.55倍，但最長不得超出。在實(shí)際改裝過程中，后懸變動(dòng)比較多。對(duì)于罐式車，一般要將后懸變長。本文設(shè)計(jì)的HLJ516ZBG的前懸LF＝1150mm，后懸LB=2260。2.4.2質(zhì)量參數(shù)1.裝載質(zhì)量對(duì)裝載質(zhì)量，要考慮以下兩方面：(1)用途和使用條件如對(duì)于貨流大，運(yùn)距長的運(yùn)輸，則宜采用大噸位車輛，以便于提高生產(chǎn)率、降低運(yùn)輸成本；而對(duì)于貨流多變、運(yùn)距短的運(yùn)輸，則宜采用中、小噸位車輛。(2)合理分級(jí)在裝載噸位級(jí)別上，要分布合理，以利于專用車產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于同一底盤，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量提高裝載質(zhì)量。額定裝載質(zhì)量是自卸汽車的基本使用性能參數(shù)之一。目前，中、長距離公路運(yùn)輸趨向使用重型自卸汽車，以便提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本，額定裝載質(zhì)量一般為9～19t；而承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運(yùn)輸?shù)淖孕镀囶~定裝載質(zhì)量為4.5～9t。同時(shí)，還應(yīng)考慮到廠家的額定裝載質(zhì)量的合理分級(jí)，以利于產(chǎn)品系列化、部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化。此外．額定裝載質(zhì)量還必須與選用的二類貨車底盤允許的最大總質(zhì)量相適應(yīng)。HLJ516ZBG是承擔(dān)市區(qū)或市郊短途運(yùn)輸?shù)谋彻奁?，綜合考慮其額定轉(zhuǎn)載質(zhì)量范圍和HLJ516ZBG的最大總質(zhì)量，確定其裝載質(zhì)量＝6500kg。所謂整備質(zhì)量是指專用汽車帶有全部工作裝置及底盤所有的附屬設(shè)備，加滿油和水，但未載人和載貨時(shí)的整車質(zhì)量。整備質(zhì)量是一個(gè)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)運(yùn)輸型專用汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有很大影響。據(jù)估計(jì)，載重汽車整備質(zhì)量減少10％，可使經(jīng)濟(jì)性提高8.5％。因此從設(shè)計(jì)原則上講，應(yīng)減少整備質(zhì)量，盡量采用輕質(zhì)金屬材料和非金屬材料，減少原材料消耗，降低制造成本。當(dāng)然整備質(zhì)量在設(shè)計(jì)時(shí)要受到一些條件的制約，如車輛使用的公路條件、原材料質(zhì)量、制造工藝水平等，這些方面都需要綜合考慮。自卸汽車整車整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠燃料、液壓油和冷卻掖的空車質(zhì)量。它一般是：二類底盤整各質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量的總和，是自卸汽車總體設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。綜合以上因素，根據(jù)HLJ516ZBG的整備質(zhì)量并考慮改裝部分質(zhì)量，確定HLJ516ZBG的整備質(zhì)量ma=7805。2.總質(zhì)量ma背罐汽車整車整備質(zhì)量是指裝備齊全、加夠燃料、液壓油和冷卻掖的空車質(zhì)量。它一般是：類底盤整各質(zhì)量與改裝部分質(zhì)量的總和，是自卸汽車總體設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。背罐汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，包括乘員，并按規(guī)定裝滿貨物的質(zhì)量。其值可按下式確：式中： —自卸汽車總質(zhì)量（Kg）；—自卸汽車整車整備質(zhì)量（Kg）； —裝載質(zhì)量（Kg）； mp—駕駛員質(zhì)量（Kg），按65（Kg人對(duì)于本文設(shè)計(jì)的HLJ516ZBG,其總質(zhì)量為：ma=m0+mg+mp=7805+8000+65×自卸汽車質(zhì)量利用系數(shù)是指裝載質(zhì)量，與整車整備質(zhì)量之比該系數(shù)是一項(xiàng)評(píng)價(jià)汽車設(shè)計(jì)、制造水平的綜合性指標(biāo)。因此，新車型設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)力求采用新工藝、新材料、新技術(shù)，不斷減輕汽車自重，提高汽車性能。有時(shí)候質(zhì)量利用系數(shù)也可用裝載質(zhì)量與汽車干質(zhì)量之比來表示。干質(zhì)量是指汽車整備質(zhì)量減去燃料、冷卻液和附屑設(shè)備的質(zhì)量。這一質(zhì)量利用系數(shù)更準(zhǔn)確地反映該車的金屑和其他銹料的利用串。但是在一般技術(shù)資料中很少介紹有關(guān)自卸汽車干質(zhì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)值。通常由二類貨車底盤改裝的自卸汽車(＜15t)質(zhì)量利用系數(shù)略低于原貨車的質(zhì)量利用系數(shù)。國產(chǎn)自卸汽車的＝1.0~1.5，國外自卸汽車的＝1.3~2.0。對(duì)于本文設(shè)計(jì)的HLJ516ZBG,其質(zhì)量利用系數(shù)為：ηG0=mg自卸汽車的質(zhì)心位置是指滿載或空載時(shí)整車質(zhì)量中心位置。自卸汽車的質(zhì)心位置對(duì)使用性能(例如汽車的制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性等)影響很大。因此，自卸汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使質(zhì)心位置接近原貨車的質(zhì)心位置。3.軸載質(zhì)量最大軸載質(zhì)量是專用汽車在公路行駛時(shí)使用受限制的一個(gè)技術(shù)參數(shù)，也是公路和橋梁設(shè)計(jì)載荷標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。所謂軸載質(zhì)量分配是指車輛某一軸的承載質(zhì)量占整車總質(zhì)量的百分比，應(yīng)分空載和滿載兩種工況考慮。改裝后的專用汽車軸載質(zhì)量分配應(yīng)盡量和原車型靠近。對(duì)于單車在滿載條件下，長頭車的前軸質(zhì)量應(yīng)達(dá)到25％，平頭車的前軸質(zhì)量應(yīng)達(dá)到30％，對(duì)于半掛汽車列車，在空載時(shí)，鞍式牽引車驅(qū)動(dòng)橋軸載質(zhì)量至少應(yīng)達(dá)到汽車列車總質(zhì)量的25％。在確定軸載質(zhì)量分配時(shí)，還應(yīng)滿足以下原則：1)U輪胎磨損均勻。例如對(duì)于4×2型單胎車輛，前、后軸應(yīng)各占1／2，對(duì)于4×2型后雙胎車輛，前軸應(yīng)占1／3，而后軸應(yīng)占2／3。2)允許軸載質(zhì)量的限制。允許袖裁質(zhì)量有相應(yīng)的限值及系列標(biāo)準(zhǔn)。3)輪胎負(fù)荷系數(shù)。所謂輪胎負(fù)荷系數(shù)是指輪胎所受到的靜負(fù)荷與輪胎額定負(fù)荷之比。一般取0.9～1。4)操縱穩(wěn)定性。要求改裝后的專用汽車在各種工況下，應(yīng)具有一定的不足轉(zhuǎn)向。5)質(zhì)心位置。在橫向，應(yīng)使左、右車輪的承載質(zhì)量分配均等，其最大偏差不得大于3％～4％；在縱向，要滿足前面提到的軸載質(zhì)量分配條件；在高度位置，應(yīng)使質(zhì)心盡可能低。從車輛行駛穩(wěn)定性考慮，質(zhì)心高度應(yīng)滿足以下條件：保證車輛不發(fā)生側(cè)翻，要求;保證車輛不發(fā)生縱翻，要求;式中 專用汽車輪距(m)；整車質(zhì)心至后軸中心線的水平距離(m)；整車質(zhì)心至地面的高度(m)；路面附著系數(shù)，一般??；側(cè)傾穩(wěn)定角(°)；縱傾穩(wěn)定角(°)根據(jù)背罐車的情況,B取前后輪距的平均值,得B=1900,L2=2100,hB2hg=1900L2hg=2100粉罐外形尺寸設(shè)計(jì).1初步確定罐體尺寸及材料根據(jù)任務(wù)書要求，需設(shè)計(jì)裝載質(zhì)量大于8t的舉升式氣卸粉罐運(yùn)輸車。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際中對(duì)長距離大質(zhì)量運(yùn)輸?shù)囊螅醪皆O(shè)計(jì)罐體為長5150mm，直徑1890mm的圓柱形密封容器。其一端封頭為橢圓形設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)依據(jù)《JB-T4737-95橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)》及《GB150-1998鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)》確定封頭高500mm，直段處長25mm，另一端為近似圓錐體。參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品及材料性能，罐體及封頭材料選擇16MnR，其中封頭處材料厚8.2罐體總?cè)莘e1）直段處圓柱罐體容積V1（m3）V1=R2L(3.1)式中:K——圓柱筒體內(nèi)壁半徑（m）L——圓柱筒體長度的1/2（m）V1=R2L=m32）橢圓封頭容積V2（m3）橢圓形封頭由半個(gè)橢圓體殼和一段短圓柱筒體組成，兩端封頭容積相等。由《JB-T4737-95橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)》得V2=(πV2=m總?cè)莘eV為罐體殼所包容的體積，為圓柱筒體容積V1與封頭容積V2之和，即V=V1+V2==m3(3)有效裝載容積VA有效裝載容積指用于裝載粉料的罐內(nèi)容積，用下式計(jì)算。(3.2)式中:me——罐體的標(biāo)定裝載質(zhì)量（kg），本設(shè)計(jì)標(biāo)定裝載質(zhì)量設(shè)計(jì)為8000kg；ps——粉料的堆密度（kg/m3），水泥的堆密度為1200kg/m3則m3(4)擴(kuò)大容積Vb由于粉料的內(nèi)摩擦力，進(jìn)料口的數(shù)目、位置等原因，裝料時(shí)粉料不能充滿罐體上部的所有空間，粉料在流態(tài)化過程中空隙率要增加，上界面升高，裝料時(shí)也需留出這部分空間。在上部留出的空間稱為擴(kuò)大容積，按下式確定：Vb=KbVa式中:Kb——擴(kuò)大容積系數(shù)，本設(shè)計(jì)取0.2。則Vb=0.2Va =m35)裝載容積Vd有效裝載容積與擴(kuò)大容積之和叫做裝載容積，即流化態(tài)床以上的罐內(nèi)容積。Vd=Va+Vb=m3≈8m3本章對(duì)整體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了分析對(duì)比，確定了背罐罐體的形式、尺寸參數(shù)、裝載質(zhì)量及制造材料，以及罐體的舉升形式。選定了專用車的二類底盤，并詳細(xì)介紹了二類底盤及動(dòng)力總成的參數(shù)，為下一步整車總布置做好準(zhǔn)備。第三章背罐車舉升與液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析3．1液壓系統(tǒng)概述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由液壓泵、閥、執(zhí)行器及輔助件等液壓元件組成。其工作原理是把通過液壓泵把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，然后通過控制、調(diào)節(jié)各類閥和液壓執(zhí)行器，把液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)完成所要求的各種動(dòng)作。液壓系統(tǒng)作為一種傳動(dòng)和控制技術(shù)，有其突出的特點(diǎn)1．能產(chǎn)生很大的力，而且容易控制。用液壓泵可以很容易地得到具有很高壓力的液壓油，把此壓力油送入液壓油缸即可產(chǎn)生很大的力。2．安全性高，很容易防止過載。機(jī)械設(shè)備上如果承受許用界限以上的負(fù)載是很危險(xiǎn)的。液壓系統(tǒng)中通過使用安全閥(溢流閥)可以很容易地防止過載。3．安裝位置可以自由選擇、靈活布置。無論把控制閥、執(zhí)行元件裝在什么位置，只要把油管合理地接過去就可以了，所以設(shè)計(jì)和安裝的自由度較大。4．能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。借助于閥或變量泵、變量馬達(dá)等控制元件可以方便地進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，調(diào)速比可達(dá)2000，且可以獲得較低的穩(wěn)定速度。5．運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，液壓元件能實(shí)現(xiàn)自潤滑，使用壽命長。6．便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和中等距離內(nèi)的能量分配、傳輸和控制。借助于各種閥可以實(shí)現(xiàn)器運(yùn)行自動(dòng)化，與電氣控制元件組成的電液復(fù)合系統(tǒng)，不但可以實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過程，而且還可以實(shí)現(xiàn)中等距離遙控。由于液壓技術(shù)具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，在任何工業(yè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對(duì)液壓技術(shù)的發(fā)展也提出了更高的要求。當(dāng)前，液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)大致如下：1．高壓化、大流量化。超高壓技術(shù)將得到進(jìn)一步的應(yīng)用；2．結(jié)構(gòu)小型化、輕量化，功能復(fù)合化、集成化。疊加式、插裝式、多功能綜合控制液壓閥、微型液壓元件以及集動(dòng)力源、控制器和執(zhí)行器于一體的多功能單元和電液集成元件的開發(fā)與應(yīng)用；3．延長元件壽命、提高元件及系統(tǒng)的可靠性。液壓元件強(qiáng)化快速試驗(yàn)方法、污染控制技術(shù)、元件及系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)、系統(tǒng)可靠性預(yù)測(cè)技術(shù)和應(yīng)用；運(yùn)用新材料，改進(jìn)摩擦副工作性能；4．降低能耗、提高效率、實(shí)現(xiàn)節(jié)能。節(jié)能型液壓元件的開發(fā)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用負(fù)載參數(shù)適應(yīng)技術(shù)，二次調(diào)節(jié)技術(shù)、微機(jī)自適應(yīng)控制技術(shù)等節(jié)能技術(shù)；研究和運(yùn)用原動(dòng)機(jī)與液壓裝置的最優(yōu)聯(lián)合調(diào)節(jié)方法，進(jìn)一步改進(jìn)密封技術(shù)與連接技術(shù)、減小泄露損失和污染；5．降低液壓振動(dòng)和噪聲。運(yùn)用管道網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)分析及液流數(shù)值計(jì)算技術(shù)，優(yōu)化運(yùn)動(dòng)，流動(dòng)和結(jié)構(gòu)，應(yīng)用隔振技術(shù)，減小振動(dòng)和噪聲并提高性能；6．用電子技術(shù)強(qiáng)化液壓技術(shù)，提高控制系統(tǒng)性能。具有數(shù)字接口的電液元件的開發(fā)；采用現(xiàn)代控制理論對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，液壓伺服系統(tǒng)的非線性控制，魯棒控制和智能控制，用于液壓伺服控制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法及相應(yīng)硬件實(shí)現(xiàn)，機(jī)器人伺服系統(tǒng)的解耦與特性補(bǔ)償?shù)?；元件、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)制造等采用計(jì)算機(jī)技術(shù)。液壓技術(shù)也有其自身的缺點(diǎn)：1．液壓傳動(dòng)過程中常有較多的能量損失(發(fā)熱、摩擦損失、泄露損失等)；液壓傳動(dòng)易泄露，不僅污染工作場(chǎng)地，還可能引起火災(zāi)事故，而且影響執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及正確性。2．工作時(shí)受溫度變化影響較大。油溫變化時(shí)，液體粘度發(fā)生變化，引起運(yùn)動(dòng)特性變化。3．液壓元件的制造成本較高，維修需要較高的技術(shù)水平。由于要避免液壓系統(tǒng)的泄露，必須要提高其工藝水平，對(duì)機(jī)械設(shè)備的制造及檢驗(yàn)要求均較高。根據(jù)液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)充分發(fā)揮液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，摒棄其缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的機(jī)械產(chǎn)品。3．2背罐車液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則圖5-4加強(qiáng)板的三種設(shè)計(jì)方式本副車架為了批量生產(chǎn)時(shí)工藝簡(jiǎn)單，采用了圖5-4（b）角型的端頭形狀。5.4副車架的前端形狀及安裝位置在保證使用可靠的前提下，為了提高撓曲性，減小副車架剛度，應(yīng)盡量減少副車架的橫梁，以減少對(duì)縱梁的扭轉(zhuǎn)約束。副車架油缸支承橫梁與翻轉(zhuǎn)軸橫梁形成框架。油缸支承橫梁應(yīng)盡量靠近后懸架前支承處的橫梁，最好能位于后框架之內(nèi)。因?yàn)檫@段主車架變形小，所以副車架對(duì)其扭轉(zhuǎn)約束力也相應(yīng)減弱，同時(shí)保證了舉升機(jī)構(gòu)的幾何特性。在副車架結(jié)構(gòu)要求剛性較高時(shí)，可在主、副車架中間增加一層橡膠墊，當(dāng)主車架變形時(shí)以彈性橡膠的變形來減弱副車架對(duì)主車架的約束副車架與主車架連接如圖5-5所示。圖5-5副車架與主車架的連接A-A處是截面突變點(diǎn)，在受沖擊載荷時(shí)，此處出現(xiàn)應(yīng)力集中，嚴(yán)重時(shí)造成主車架斷裂。這就要求副車架的前端結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)成漸變截面，以減緩應(yīng)力集中(見圖5-6)圖5-6副車架的前端結(jié)構(gòu)副車架前端形狀常有三種形狀(見圖5-7)。對(duì)于這三種不同形狀的副車架前端，在其與主車架縱梁相接觸的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如圖5-7(c)所示：；。圖5-7副車架的三種前端形狀（a）U形；（b）角形；（c）L形如果加工上述形狀困難時(shí)，可以采用如圖5-8所示的副車架前端簡(jiǎn)易形狀，此時(shí)斜面尺寸較大。對(duì)于鋼質(zhì)副車架：；對(duì)于硬本質(zhì)副車架；；副車架在汽車底盤上布置時(shí)，其前端應(yīng)盡可能地往駕駛室后圍靠近。圖5-9為某散裝水泥運(yùn)輸車的罐體、副車架相對(duì)于汽車底盤的安裝位置。在滿足軸荷分配的前提下，其中A不宜過大，留足空壓機(jī)的位置即可；B為副車架的前增離主車架拱形橫粱的距離，一般在100mm之內(nèi)；C為固定副車架的前面第一個(gè)U型螟栓距拱形橫梁的距離，一般控制在500~800mm的范圍內(nèi)。圖5-8副車架前端簡(jiǎn)易形狀（a）剛質(zhì)副車架；（b）硬木質(zhì)副車架圖5-9副車架的安裝位置縱梁與橫梁的連接設(shè)計(jì)橫梁與縱梁的連接方式主要有三種，見圖5-10圖5-10橫梁與縱梁的連接1-縱梁；2-連接板；3橫梁圖5-10（a）橫梁與縱梁上下翼板連接，該種連接方式優(yōu)點(diǎn)是利于提高縱梁的抗扭剛度。缺點(diǎn)是當(dāng)車架產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，縱梁上下翼面應(yīng)力將大幅度增加，易引起縱梁上下翼面的早期損壞。由于車架前后兩端扭轉(zhuǎn)變形較小，因此本車架前后兩端采用了該種連接方式，為了提高縱梁的扭轉(zhuǎn)剛度采用了縱向連接尺寸較大的連接板。橫梁僅固定在腹板上圖5-10（b）橫梁僅固定在腹板上，這種連接形式連接剛度較差，允許截面產(chǎn)生自由蹺曲，可以在車架下翼面變形較大區(qū)域采用，以避免縱梁上下翼面早期損壞。圖5-10（c）橫梁同時(shí)與縱梁的腹板及上或下翼板相連，此種連接方式兼有以上兩種方式連接的特點(diǎn)，但作用在縱梁上的力直接傳遞到橫梁上，對(duì)橫梁的強(qiáng)度要求較高。由于該車平衡懸架的推力桿與平衡懸架支架上的兩根橫梁連接，因此，這兩根橫梁與縱梁共同承受平衡懸架傳遞過來的垂直力(反)和縱向力(牽引力、制動(dòng)力)。綜合以上考慮，本副車架的縱梁與橫梁的連接采用第3種方式，即橫梁同時(shí)與縱梁的腹板及上或下翼板相連，同時(shí)為了降低成本和適于批量生產(chǎn)，本車架縱梁和橫梁的連接方式采用鉚接。5.6副車架與主車架的連接設(shè)計(jì)副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。止推連接板圖5-11是斯泰爾重型專用汽車所采用的止推連接板的結(jié)構(gòu)形狀及其安裝方式。連接板上端通過焊接與副車架固定，而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。止推板的優(yōu)點(diǎn)在于可以承受較大的水平載荷，防止副車架與主車架縱梁產(chǎn)生相對(duì)水平位移。相鄰兩個(gè)推止推連接板之間的距離在500～1000mm連接支架連接支架由相互獨(dú)立的上、下托架組成，上、下托架均通過螺栓分別與副車架和主車架縱梁的腹板相固定，然后再用螺栓將上、下托架相連接，見圖5-12所示。由于上、下托架之間留有間隙，因此連接支架所能承受的水平載荷較小，所以連接支架應(yīng)和止推連接板配合使用。一般布置是在后懸架前支座前用連接支架連接，在后懸架前支座后用止推連接板連接。U型夾緊螺栓當(dāng)選用其它連接裝置有困難時(shí)，可采用U型夾緊螺栓。但在車架受扭轉(zhuǎn)載荷最大的范圍內(nèi)不允許采用U型螺栓。當(dāng)采用U型螺栓固定時(shí)，為防止主車架縱梁翼面變形，應(yīng)在其內(nèi)側(cè)襯以木塊，坦在消聲器附近，必須使用角鐵等作內(nèi)襯。圖5-11止推連接板的結(jié)構(gòu)副車架；2-止推連接板；3-主車架縱梁圖5-12連接支架1-上托架；2-下托架；3螺栓綜合考慮三種連接方式的特點(diǎn)，以及裝配工藝性，本文設(shè)計(jì)的HLJ516ZBG主副車架之間采用這兩種。5.7副車架尺寸的確定為使前后軸荷分配合理，整車質(zhì)量分配均勻，車輛重心低穩(wěn)定性高，罐體的位置為封頭前端面距駕駛室前端3400mm處，底面與副車架接觸，副車架外型尺寸為57600860200mm，材料16Mn（GB/T707-1988），中間設(shè)置加強(qiáng)梁。5.8副車架的強(qiáng)度剛度彎曲適應(yīng)性校核額定裝載時(shí)整車重心作用點(diǎn)的求解在背罐車按額定裝載質(zhì)量進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，對(duì)主車架來說，其整車重心后移。其受力簡(jiǎn)圖見圖5-13。xmm1150mm`2260mmF19250mm圖5-13主車架額定裝載運(yùn)輸重心作用簡(jiǎn)圖設(shè)定背罐車車在額定裝載質(zhì)量下，其前后軸承受的載荷相同，即有：F1=F2=8000×9.82=78400N（由圖，可以列出F1×(5840+2260)+F2×2260=G×x=2×F2求得x=(5840+2260×2)副車架剪力及彎矩的求解副車架和主車架通過連接支架相聯(lián)，在自卸車車額定裝載時(shí)，由主車架重心作用簡(jiǎn)圖及求得的整車重心作用點(diǎn)，可畫出額定裝載質(zhì)量時(shí)自卸車副車架受力簡(jiǎn)化圖5-14G800mm912mmF15760mm圖5-14將此時(shí)受力的副車架看為簡(jiǎn)支梁（見下圖5-15），以便進(jìn)行強(qiáng)度剛度及彎曲變形的校核。由圖5-GBCoF0F1Fc圖5-15（5.3）（5.4）可求得：（5.5）=8000×9.8×4938即大小為N，方向與設(shè)定的方向相同。可求得：=（5.6）=8000=-N即大小為-年，方向與設(shè)定的方向相反。由以上，可畫出實(shí)際的副車架等效梁示意圖5-16。GBFCoF0F1圖5-16列出彎曲剪力及彎矩方程：OA段FQ（X1）=F0=（0<X<912）M（X1）=F0（0X912）（5.8）AB段FQ（X2）=F0-G=-（912<X<4970M(X2)=F0-G(X-912-29533=247971.08（912<X<4970）BC段（3120<X<4000）（5.11）（5.12）=X121897047（3120X4000）根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫出剪力及彎矩圖5-17F(N)X(mm)X(mm)圖5-17副車架強(qiáng)度剛度