RL5310JJH检衡汽车改装设计[含高清CAD图纸和说明书]
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SY-025-BY-2毕业设计(论文)任务书学生姓名 赵德雨系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07-11 指导教师姓名李涵武职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称 RL5310JJH检衡汽车改装设计一、设计(论文)目的、意义检衡汽车 inspection weighing vehicle装备有随车吊、砝码等专用设备,用于检测地中衡计量准确度的起重举升专用作业汽车。这种专用汽车的使用可以方便汽车衡的检定工作,对于推进汽车质量检定、道路违章检测工作有着重要意义。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。二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)改装设计一种检衡汽车。总质量31 000Kg,满足专用汽车相关设计要求。 要求正确进行二类底盘的选择、主要参数数据齐备、进行二类底盘选型分析、产生具有实践意义的选型总结; 要求进行车辆的总体布置,用总布置草图表达主要底盘部件的改动和重要工作装置的布置; 要求进行检衡汽车的详细设计,在正确计算的基础上,完成部部件设计选型,要求工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高; 要求进行气卸装置设计计算选型;完成总装配图,清楚表达设计。 要求完成整车性能分析计算,以评价和分析整车设计情况。针对性能分析结构如有必要进行设计改进。三、设计(论文)完成后应提交的成果全部图纸均要求计算机绘图;合计图量A0 3张以上;提交设计说明书1份,字数大于1.5万字;符合规范要求; 四、设计(论文)进度安排1、调研、资料收集,完成开题报告 1、2周 2、方案设计与分析、二类底盘选型(调研与分析)第3、4周 3、总布置设计;第5周 4、起重装置设计计算选型 第6周 5、起重装置辅助装置设计计算; 第7周6、整车质量控制装置设计计算选型 第8周 7、辅助系统设计 第9周 8、完成设计图纸 第10、11周 9、整车性能计算分析;整车设计修正;第12周 10、完成设计说明书的撰写 第13周11、提交指导教师审核、修正设计 第14周 11、设计评阅、修改 第15周、第16周 12、毕业设计答辩准备及答辩 第17周 五、主要参考资料1、 期刊类:道路与公路类,筑路机械或工程机械类,交通工程类,有关大学学报等(五年内)。2、 科技图书和教材:机械设计类、制图类、及相关专业书; 推荐:徐达.专用汽车结构与设计.北京:北京理工大学出版社;3、 设计手册:机械设计手册等;4、 网络资源:检索关键词:粉罐汽车,专用汽车改装设计等;其它:相关产品广告,参观有关产品展览会。六、备注指导教师签字:年 月 日教研室主任签字: 年 月 日SY-025-BY-3毕业设计(论文)开题报告学生姓名赵德雨系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B07-11指导教师姓名李涵武职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称RL5310JJH检衡汽车改装设计一、课题研究现状、选题目的和意义1、研究现状:国外现状:目前,国际上有瑞典、意大利、奥地利、德国、美国、日本、加拿大等国家的十几家公司生产的几十种规模型号的随车吊的检衡汽车,主要以欧洲为主。国内现状:近几年来,随车吊在国内市场的产销总量增长势头更猛,目前的市场总量约为台。 全国生产随车吊的厂家约有多家,主要企业有徐州随车吊公司、石家庄煤矿机械厂、山西长治清华机械厂、武汉汽车起重机厂、湖南专用汽车制造厂等。近两年来,依靠技术创新,取得了较快发展,在国内处于领先地位,成为我国随车吊行业的后起之秀.随着汽车工业和交通、物流业的发展,社会对汽车的运输效率、经济性提出了越来越高的要求,汽车的专用化趋势也越来越明显。现代检衡汽车的发展趋势越来越快,目前就有很多企业生产检衡车,例如一汽(四川)专用汽车有限公司成产制造的SCZ5310JJH计量检衡车;南京汽车改装有限公司生产制造的浩达QYC5310JJH计量检衡车;湖北程力专用汽车有限公司生产制造的欧曼前四后八计量检衡车CLW9401JJH型计量检衡半挂车;徐工工程机械集团有限公司生产制造的XZJ5311JJH徐工计量检衡车、XZJ5250JJH徐工计量检衡车、XZJ5200JJH徐工计量检衡车;南京特种汽车制配厂生产制造的金龙牌NJ5310JJH计量检衡车;长治清华机械厂生产的强华牌QHJ5311JJHH计量检衡车、广州番禺超人运输设备事业有限公司生产制造的PC5230JJH超雄计量检衡车、PC5161JJH超雄计量检衡车、PC5251JJH超雄计量检衡车、PC5310JJHLZ超雄计量检衡车、PC5250JJH超雄计量检衡车、PC5160JJHLZ超雄计量检衡车、PC5312JJH超雄计量检衡车、PC5311JJH超雄计量检衡车、PC5313JJH超雄计量检衡车、PC5310JJH超雄计量检衡车、PC5150JJH超雄计量检衡车等。现代的检衡汽车正在向着使用方便、快捷、高效,节能的方向发展。2、选题目的和意义:检衡汽车 inspection weighing vehicle装备有随车吊、砝码等专用设备,用于检测地中衡计量准确度的起重举升专用作业汽车。顾名思义,随车吊是随车起重机和底盘组合在一起的一种运输装置。是由起重臂,起重臂支架,机架(汽车主车架和起重机的连接架),回转机构,卷扬装置,液压支腿,液压缸等部分组成。由变幅,升缩,回转等形式来实现随车吊的机械动作。起重臂是改变工作半径和举升高度的。回转是改变起重的方向。支腿是增加其稳定性。力矩是连接起重臂和机架支腿的重要部分。机架的固定回转支承和支腿和配油器等部件的。随车吊(truck mounted crane)又名:随车起重运输车,是装有随车起重机能实现货物自行装卸和运输的专用汽车,它广泛适用于市政建设、煤矿工程、园林绿化等基建材料与其它设备的吊装及运输。随车吊可左右操作,可正反360度旋转,也可全方位旋转。采用军工品质生产,质量可靠,寿命长,工作速度快. 相关车型有2吨、3.2吨、4吨、5吨、6.3吨、8吨、10吨、12吨、16吨吊机可供选择,可选择直臂或折臂式吊机。地中衡是可将汽车、马车等和所载货物一同称重的杠杆秤。 称量汽车或畜力车载重量的衡器。检衡汽车的使用可以方便汽车衡的检定工作,对于推进汽车质量检定、道路违章检测工作有着重要意义。检衡汽车在开展检衡车检定工作中,统筹安排,科学制定检定计划,调整检定周期,充分发挥了检衡车的技术支撑作用,服务地方经济取得了明显成效:一是检定成本大为降低。利用检衡车机动灵活的优势,高效快捷地为企业上门服务,节省了砝码搬运费,据测算,仅此一项每年就节约检定成本20多万元。二是工作效率明显提高。借助电子汽车衡高效检测能力,汽车衡检定工作变过去需配置6-8名检定人员,平均每天检1.5台电子汽车衡,为现在4人每天能检3台电子汽车衡,工作效率提高了一倍。三是服务能力明显增强。由于过去缺乏动态计量衡器检定设备,对受检汽车衡器的快速反应能力较低,业务发展受到限制,辖区内动态汽车衡检定业务被迫转让给外地技术机构。现在配置了检衡车,技术装备得以完善,技术检测能力进一步增强,受限业务重新收回,为计量传统检定项目持续发展,服务地方经济,打下了坚实基础。RL5310JJH计量检衡车是在性能卓越、节能环保的底盘上加装随车起重专用作业装置为基础匹配而成,它采用后置平台式操作方式,经过充分研究计量检衡工况的个性化需求进行了大量的适应性优化设计。RL5310JJH计量检衡车集机、电、液一体化,既继承了原有检衡车的优点,又大大地弥补了过去检衡车的缺点,一种新型的高效计量检衡装备逐步替代了传统的作业系统,改变了原有装备低效低精度的情况;既节约了使用空间,又提高了检测的效率,具有高度自动化、方便、快速和高效的特点。二、设计(论文)的基本内容、拟解决的主要问题一、基本内容(一)改装设计一种检衡汽车,总质量31 000Kg,必须满足专用汽车相关设计要求。专用汽车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分,能完成某些特殊的运输和作业功能。通过调研,收集材料,选择最优方案来进行对检衡汽车的设计。(二)要求正确进行二类底盘的选择、主要参数数据齐备、进行二类底盘选型分析、产生具有实践意义的选型总结;汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决定。常规的厢式车、罐式车、自卸车等通常是采用二类汽车底盘改装设计。二类汽车底盘,即在基本型整车的基础上,去掉货箱。采用二类汽车底盘进行改装设计工作的重点是整车总体布置和工作装置设计。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。在专用汽车底盘或总成选型方面,一般应满足下述要求: 1)适用性2)可靠性, 3)先进性, 4)方便性。通过设计多个方案,进行选择、分析、判断然后选择出最优方案。(三)所选用的各总成要便于安装、检查、保养和维修。处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。为以后的设计打下一个良好的基础。(四)要求进行车辆的总体布置,包括绘制总布置草图,并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求,以寻求合理,最优的总布置方案。绘图前要确定画图的基准线(面)。确定整车的零线(三维坐标面的交线)、正负方向及标注方式,均应在汽车满载状态下进行,并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。用总布置草图表达主要底盘部件的改动和发动机的布置,传动轴的布置,电器装置的布置,还有其他附件的布置例如(消声器,燃油箱,备胎架,后保险杠,防护装置,阀门箱及泵箱)的布置,以便更清楚表达检衡汽车的总体布置;(五)要求进行检衡汽车的详细设计,例如起重装置设计计算选型,起重装置辅助装置设计计算,整车质量控制装置设计计算选型及辅助系统设计,通过对各个装置的设计以及要达到所要设计检衡汽车的要求,在正确计算的基础上,完成各部件设计选型,要求工艺合理、小批量加工容易、成本低、工作效率高,可靠性强。(六)完成总装配图,运用CAD,及机械制图的知识清楚表达检衡汽车改装设计。(七)要求完成整车性能分析计算,以评价和分析整车设计情况。针对整车的性能分析计算,若有什么问题,需要进行设计改进。(八)、完成毕业论文。二、拟解决的主要问题1)要解决CAD各个快捷键使用方法;2)二类底盘的选择方案;3)总体布置设计;4)整车性能的分析三、技术路线(研究方法)具体技术路线如下图:1.1完成设计说明书的撰写总体布置设计(底盘改装部件,发动机,传动轴电器装置,其他附件的布置)起重装置辅助装置设计计算整车质量控制装置设计计算选型整车性能计算分析;整车设计修正动力性经济性通过性平顺性操作稳定性制动性检衡汽车整车质量控制装置设计计算选型辅助系统设计运用CAD完成总装配图检衡汽车的详细设计起重装置设计计算选型初选设计方案图1.1 技术路线示意图四、进度安排1、调研、资料收集,完成开题报告;第1、2周(2月28日3月12日) 2、方案设计与分析、二类底盘选型(调研与分析);第3、4周(3月14日3月27日) 3、总布置设计;第5周(3月28日4月3日) 4、起重装置设计计算选型;第6周(4月4日4月10日) 5、起重装置辅助装置设计计算;第7周(4月11日4月17日)6、整车质量控制装置设计计算选型;第8周(4月18日4月24日)7、辅助系统设计;第9周(4月25日5月1日) 8、完成设计图纸;第10、11周(5月2日5月15日) 9、整车性能计算分析;整车设计修正;第12周(5月16日5月22日) 10、完成设计说明书的撰写;第13周(5月23日5月29日)11、提交指导教师审核、修正设计;第14周(5月30日6月5日) 12、设计评阅、修改;第15周、第16周(6月6日6月19日) 13、毕业设计答辩准备及答辩;第17周(6月20日6月26日)五、参考文献1成大先.机械设计手册第四卷-4版-北京化学工业出版社,2002, (01)2胡民安.手动液压堆高车在汽车衡检定中的应用J. 计量与测试技术, 2010, (02) 3肖文.粮库汽车衡的使用维护J. 四川粮油科技, 2003, (04) 4唐煜.制定动态汽车衡国家计量检定规程的几个要点J. 中国计量, 2002, (06) 5祝红,韩春光.汽车衡的计量管理J. 品牌与标准化, 2009, (12) 6于跃斌.检衡车发展综述J. 铁道车辆, 2003, (02) 7李国灿.HXZ50型无基坑大台面汽车衡使用情况简介J. 林业机械与木工设备, 1983, (03) 8易源星,黄健夫,龙海洪.汽车衡计算机称量系统J. 工业计量, 1996, (06) 9李茸,王震宇.计算机在汽车衡称重系统中的应用J. 哈尔滨理工大学学报, 1998, (05) 10张立志.微机实时读取汽车衡称量数据的一种方法J. 计量技术, 2001, (03) 11罗建敏.用T_(6F)砝码检衡车检定电子汽车衡J. 铁道技术监督, 1999, (03) . 12于跃斌.检衡车发展综述J. 铁道车辆, 2003, (02) . 13陆季挺.动态电子汽车衡在高速公路限载中的使用及改进J. 山西交通科技, 1998, (01) . 14齐长江,吴崇涛. 浅谈电子汽车衡的检定和修理J. 技术监督纵横, 1999, (03) . 15周新建,电子汽车衡称重管理系统的研制J. 计算机应用研究, 1996, (06) . 16高飞鹤,轮幅式传感器在汽车衡上的应用J. 技术监督实用技术, 1994, (01) . 17盛巍,孟繁第,称重设备测试装置计量检衡车的推广应用J. 计量与测试技术, 2002, 18陈延文,糟志科,检衡车校验动态轨道衡的单片机模拟系统J. 计量技术, 2003, (07) .六、备注指导教师意见:签字: 年 月 日毕业设计开题报告设计(论文)题目: RL5310JJH检衡汽车改装设计院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程B07-11 学 生 姓 名: 赵德雨 导 师 姓 名: 李涵武 开 题 时 间: 2011年2月28日 指导委员会审查意见: 签字: 年 月 日本科学生毕业设计RL5310JJH检衡汽车改装设计 系部名称: 汽车与交通工程学院 专业班级: 车辆工程 B07-11班 学生姓名: 赵德雨 指导教师: 李涵武 职 称: 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of RL5310JJH inspection weighing vehicleCandidate:ZhaoDeYuSpecialty:Vehicle EngineeringClass:07-11Supervisor:Associate Prof. Li HanwuHeilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin黑龙江工程学院本科生毕业设计摘 要检衡汽车装备有随车吊、砝码等专用设备,用于检测地中衡计量准确度的起重举升专用作业汽车。RL5310JJH计量检衡车的设计是在性能卓越、节能环保的底盘上加装随车起重专用作业装置为基础匹配而成,它采用前置平台式操作方式,经过充分研究计量检衡工况的个性化需求进行了大量的适应性设计,RL5310JJH计量检衡车集机、电、液一体化,既继承了原有检衡车的优点,又大大地弥补了过去检衡车的缺点,一种新型的高效计量检衡装备逐步替代了传统的作业系统,改变了原有装备低效低精度的情况;既节约了使用空间,又提高了检测的效率,具有高度自动化、方便、快速和高效的特点。检衡汽车的使用可以方便汽车衡的检定工作,对于推进汽车质量检定、道路违章检测工作有着重要意义。文中介绍了RL5310JJH检衡汽车的改装设计说明。对汽车衡、检衡、随车吊、起重机、液压缸、起吊支腿和辅助系统进行了详细设计,并对不同方案进行了比较分析,保证了RL5310JJH检衡汽车的先进性及实用性。叙述了在改装RL5310JJH检衡汽车过程中容易出现的问题及相关专用设备的工作原理,并对整车性能进行了分析。关键词:专用汽车;汽车衡;随车吊;支腿;砝码ABSTRACTInspection balance bikes crane, car is equipped with special equipment, such as Jordan farmar, which is used to detect ground sino-scale measurement accuracy for the lifting lifting operation cars. RL5310JJH measurement inspection car design is in balance performance is remarkable, energy conservation and environmental protection chassis mounted crane special assignment device bikes for a based matching, it adopts front platform utility operating mode, after a full study by the balance measuring personalized needs working on a large adaptability optimizing design, RL5310JJH measurement inspection value car set machine, electricity, liquid integration, inherits the advantages of balance in the original inspection car, and greatly offset by the balance in the past shortcoming, car a new high-efficiency measurement screening scale equipment gradually replaced traditional operation system, change the original equipment of low accuracy, low Both saved the use of space, and improve the detection efficiency, with high automation, convenient, fast and efficient characteristics. Inspection value car usage can convenient truck scale, the verification work for promoting automotive quality verification, road violation detection work has important significance. This paper introduces RL5310JJH inspection car modified design elucidation balance. For truck scale, examining value, the accessory cranes, cranes, hydraulic cylinder, lifted a leg and auxiliary system of detailed design, and makes a comparative analysis of different schemes RL5310JJH inspection, guarantee the advanced and practical value car. RL5310JJH described by the modification process of balance in the car of the problems and related to the working principle of special equipment, and the vehicle performance is analyzed.Keywords :Special Automobile ;Truck Scale ;Accessory Condole ;A Leg ;Farmar II目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1改装RL5310JJH检衡汽车的目的和意义11.2 国内外现状21.2.1 国外发展现状21.2.2 国内发展现状31.3 课题主要内容4第2章 汽车衡的介绍62.1 汽车衡62.1.1汽车衡的概念及分类62.1.2 汽车衡结构62.1.3 汽车衡特点62.2 地中衡72.2.1地中衡概念72.2.2地中衡的组成82.2.3地中衡的分类82.2.4地中衡的结构82.2.5地中衡的功能92.3 静态汽车衡92.3.1静态汽车衡结构组成及工作原理92.4 汽车衡分度数102.4.1国内现状102.4.2. 结构的要求112.4.3. 检定分度值等于实际分度值的原因112.4.4分度值的影响因素122.5 检衡122.6 本章小结12第3章 方案设计分析133.1 二类底盘选型133.1.1 二类底盘初选133.1.2 二类底盘装载质量的校核153.2总体布置设计153.2.1专用汽车总布置原则153.3汽车主要尺寸参数确定163.3.1整车总布置图的绘制及各总成的布置163.3.2整车布置的基准线-零线的确定173. 4 本章小结18第4章 检衡汽车详细设计计算194.1 随车吊的布置194.2 随车吊的选型方案分析194.3起重装置的参数选择与设计204.3.1起重量204.3.2起升高度204.3.3幅度214.3.4工作速度214.3.5起重力矩224.4起吊支腿设计计算224.4.1支腿型式224.4.2支腿支承点位置确定的原则234.4.3 H形支腿液压系统特点244.4.4支腿压力设计计算和支承液压缸的选择244.5 液压泵及液压控制阀的选择254.5.1 液压泵流量及排量的确定254.5.2 液压传动系统264.6 液力马达的选型284.7本章小结28第5章 辅助系统设计295.1 取力器的选择295.1.1取力器取力方式的确定295.1.2取力器基本参数确定295.2主车架改装305.2.1车架的钻孔和焊接305.2.2主车架加强板的设计325.3 副车架的设计335.3.1副车架的截面形状及尺寸335.3.2加强板的布置345.3.3副车架的前端形状及安装位置345.3.4纵梁与横梁的连接设计355.3.5副车架与主车架连接设计365.3.6副车架的强度校核375.4整车质量控制装置385.4.1质量参数385.5本章小结40第6章 整车性能分析416.1 汽车动力性能分析416.1.1 发动机的外特性416.1.2 汽车的行驶方程式436.1.3 动力性评价指标的计算456.2 燃油经济性计算476.3静态稳定性计算476.4本章小结48结 论49参考文献50致 谢52附 录53附录A53附录B60V黑龙江工程学院本科生毕业设计第1章 绪 论1.1改装RL5310JJH检衡汽车的目的和意义检衡汽车装备有随车吊、砝码等专用设备,用于检测地中衡计量准确度的起重举升专用作业汽车。顾名思义,随车吊是随车起重机和底盘组合在一起的一种运输装置。是由起重臂,起重臂支架,机架(汽车主车架和起重机的连接架),回转机构,卷扬装置,液压支腿,液压缸等部分组成。由变幅,升缩,回转等形式来实现随车吊的机械动作。起重臂是改变工作半径和举升高度的。回转是改变起重的方向。支腿是增加其稳定性。力矩是连接起重臂和机架支腿的重要部分。机架的固定回转支承和支腿和配油器等部件的。随车吊又名随车起重运输车,是装有随车起重机能实现货物自行装卸和运输的专用汽车,它广泛适用于市政建设、煤矿工程、园林绿化等基建材料与其它设备的吊装及运输。随车吊可左右操作,可正反360度旋转,也可全方位旋转,可选择直臂或折臂式吊机。地中衡是可将汽车、马车等和所载货物一同称重的杠杆秤。 称量汽车或畜力车载重量的衡器。检衡汽车在开展检衡车检定工作中,统筹安排,科学制定检定计划,调整检定周期,充分发挥了检衡车的技术支撑作用,服务地方经济取得了明显成效:一是检定成本大为降低。利用检衡车机动灵活的优势,高效快捷地为企业上门服务,节省了砝码搬运费,据测算,仅此一项每年就节约检定成本20多万元。二是工作效率明显提高。借助电子汽车衡高效检测能力,汽车衡检定工作变过去需配置6-8名检定人员,平均每天检1.5台电子汽车衡,为现在4人每天能检3台电子汽车衡,工作效率提高了一倍。三是服务能力明显增强。由于过去缺乏动态计量衡器检定设备,对受检汽车衡器的快速反应能力较低,业务发展受到限制,辖区内动态汽车衡检定业务被迫转让给外地技术机构。现在配置了检衡车,技术装备得以完善,技术检测能力进一步增强,受限业务重新收回,为计量传统检定项目持续发展,服务地方经济,打下了坚实基础。本次RL5310JJH计量检衡车的设计是在性能卓越、节能环保的底盘上加装随车起重专用作业装置为基础匹配而成,它采用后置平台式操作方式,经过充分研究计量检衡工况的个性化需求进行了大量的适应性优化设计。RL5310JJH计量检衡车集机、电、液一体化,既继承了原有检衡车的优点,又大大地弥补了过去检衡车的缺点,一种新型的高效计量检衡装备逐步替代了传统的作业系统,改变了原有装备低效低精度的情况;既节约了使用空间,又提高了检测的效率,具有高度自动化、方便、快速和高效的特点。检衡汽车的使用可以方便汽车衡的检定工作,对于推进汽车质量检定、道路违章检测工作有着重要意义。1.2 国内外现状1.2.1 国外发展现状国外现状:目前,国际上有瑞典、意大利、奥地利、德国、美国、日本、加拿大等国家的十几家公司生产的几十种规模型号的随车吊的检衡汽车,主要以欧洲为主。欧洲从20世纪40-50年代开始生产随车起重机,主要厂商有瑞典、意大利、奥地利、德国、等;亚洲生产随车起重机厂商主要有加藤(日本)、多田野(日本)、由尼克(日本);美洲生产随车起重机厂商主要有GROVE等。这些都是世界知名的生产随车起重机的公司,各公司都形成了功能多元化、品种系列化、机电液控制一体化的产品体系,最大起重量已超过60t,吊臂长度已超过30m,最大起重力矩已超过1000KNm。下面就几家著名的随车起重机厂家的产品特点进行具体分析。 1.瑞典世界上较早生产随车起重机的国家位于瑞典HUDIKSVALI城的希亚伯公司,是近五十年来世界上居领先地位的、最富有创造力的随车起重机制造公司,早在1947年就生产了第一台起重机。该公司在丹麦、荷兰、西班牙设有分厂,并在60多个国家建立了完备的销售和服务网。HIAB公司生产的一般用途折臂式随车起重机,设计十分紧凑,行驶状态时的外形尺寸较小。除生产一般用途的随车起重机外,HIAB公司还生产伐木随车起重机、船用起重机、铁路轨道车随车起重机。此外HIAB公司还配备了多种附加装置如抓斗、吊篮、钻头、特殊板叉、装轮胎机械手等,使随车起重机除起重作业外还可完成散装物料装卸、钻孔、高空作业、成堆建筑板料装卸以及大型轮胎拆装等项工作,实现了一机多用。2.意大利世界上随车起重机生产厂家最多的国家意大利随车起重机年产量达万台,而且50%供出口。该国的生产特点是:工厂小、产量大、品种全、出口多。共有CORMAACH、HEILA等十多家生产厂,规模从几十人到一百多人,但每个工厂的年产量都在千台以上,且各厂均有自己较完善的系列产品。3.日本建立了对随车起重机综合评价的新概念 维修业与建筑业的繁荣,致使日本国内市场对随车起重机的需求量大增,加藤、多田野、由尼克三家公司,是日本随车起重机的主要生产厂,它们的产品结构相似,因此只重点介绍一下多田野株式会社的产品。多田野生产直臂式、折臂式两种随车起重机,以直臂式为主。直臂式产品的特点是:吊臂为五边形断面,采用全动力伸缩,转台以3点方式固定在车架上,此种支撑方式,能分散起重机在不平路面上行驶时产生在车架上的扭转应力,还配备了高起动力矩轴向柱塞马达的起升机构,能保证顺利起吊易于损坏的货物,其支腿可全伸或半伸,这样就使在狭窄工地上作业成为可能。此外备有幅度指示器、重量显示、过卷报警、吊钩安全止动销等多种安全装置。日本人根据当今的市场需求,建立了对随车起重机产品特征综合评价的新概念,即美观、安全、舒适、简单。4.美国大公司同样重视随车起重机的生产和发展GROVE公司是美国最大的轮式起重机制造商,主要生产汽车起重机、越野式轮胎起重机、全路面起重机,而NATIONALCRAN则是GROVE专门生产随车起重机的子公司,该公司以生产直臂式随车起重机见长,近几年又重点开发了铰接的折臂式起重机,该公司生产的直臂式随车起重机为后置式,设计风格独特,采用了一种全液压高支点弧线摆出式斜伸支腿,支腿的支撑点很高,摆出后成字形,这种支腿有较大的跨距,并能在不平的路面上有效地调平。吊臂断面为矩形,采用高强度钢制造,节数2-4节,可以装设1-2节副臂,副臂在主臂侧面折叠存放。吊臂为全动力伸缩,回转结构有齿轮齿条式和回转支承小齿轮式两种,后一种是由一个抗剪切滚珠轴承和低速大扭矩马达带动的小齿轮组成。1.2.2 国内发展现状国内现状:近几年来,随车吊在国内市场的产销总量增长势头更猛,目前的市场总量约为2000台。产随车吊的厂家约有10家。要企业有徐州随车吊公司、石家庄煤矿机械厂、山西长治清华机械厂、武汉汽车起重机厂、湖南专用汽车制造厂等。近两年来,依靠技术创新,取得了较快发展,在国内处于领先地位,成为我国随车吊行业的后起之秀.随着汽车工业和交通、物流业的发展,社会对汽车的运输效率、经济性提出了越来越高的要求,汽车的专用化趋势也越来越明显。现代检衡汽车的发展趋势越来越快,目前就有很多企业生产检衡车,例如一汽(四川)专用汽车有限公司成产制造的SCZ5310JJH计量检衡车;南京汽车改装有限公司生产制造的浩达QYC5310JJH计量检衡车;湖北程力专用汽车有限公司生产制造的欧曼前四后八计量检衡车CLW9401JJH型计量检衡半挂车;徐工工程机械集团有限公司生产制造的XZJ5311JJH徐工计量检衡车、XZJ5250JJH徐工计量检衡车、XZJ5200JJH徐工计量检衡车;南京特种汽车制配厂生产制造金龙牌NJ5310JJH计量检衡车;长治清华机械厂生产的强华牌QHJ5311JJHH计量检衡车、广州番禺超人运输设备事业有限公司生产制造的PC5230JJH超雄计量检衡车、PC5161JJH超雄计量检衡车、PC5251JJH超雄计量检衡车、PC5310JJHLZ超雄计量检衡车、PC5250JJH超雄计量检衡车、PC5160JJHLZ超雄计量检衡车、PC5312JJH超雄计量检衡车、PC5311JJH超雄计量检衡车、PC5313JJH超雄计量检衡车、PC5310JJH超雄计量检衡车、PC5150JJH超雄计量检衡车等。现代的检衡汽车正在向着使用方便、快捷、高效,节能的方向发展。1.3 课题主要内容1.改装设计一种检衡汽车,总质量31000Kg,必须满足专用汽车相关设计要求。专用汽车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分,能完成某些特殊的运输和作业功能。通过调研,收集材料,选择最优方案来进行对检衡汽车的设计。2.要求正确进行二类底盘的选择、主要参数数据齐备、进行二类底盘选型分析、产生具有实践意义的选型总结;汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决定。常规的厢式车、罐式车、自卸车等通常是采用二类汽车底盘改装设计。二类汽车底盘,即在基本型整车的基础上,去掉货箱。采用二类汽车底盘进行改装设计工作的重点是整车总体布置和工作装置设计。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。在专用汽车底盘或总成选型方面,一般应满足下述要求: 1)适用性2)可靠性, 3)先进性, 4)方便性。通过设计多个方案,进行选择、分析、判断然后选择出最优方案。3.所选用的各总成要便于安装、检查、保养和维修。处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。为以后的设计打下一个良好的基础。4.要求进行车辆的总体布置,包括绘制总布置草图,并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求,以寻求合理,最优的总布置方案。绘图前要确定画图的基准线(面)。确定整车的零线(三维坐标面的交线)、正负方向及标注方式,均应在汽车满载状态下进行,并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。用总布置草图表达主要底盘部件的改动和发动机的布置,传动轴的布置,电器装置的布置,还有其他附件的布置例如(消声器,燃油箱,备胎架,后保险杠,防护装置,阀门箱及泵箱)的布置,以便更清楚表达检衡汽车的总体布置;5.要求进行检衡汽车的详细设计,例如起重装置设计计算选型,起重装置辅助装置设计计算,整车质量控制装置设计计算选型及辅助系统设计,通过对各个装置的设计以及要达到所要设计检衡汽车的要求,在正确计算的基础上,完成各部件设计选型,要求工艺合理、小批量加工容易、成本低、工作效率高,可靠性强。6.完成总装配图,运用CAD,及机械制图的知识清楚表达检衡汽车改装设计。7.要求完成整车性能分析计算,以评价和分析整车设计情况。针对整车的性能分析计算,若有什么问题,需要进行设计改进。8.完成毕业论文。第2章 汽车衡的介绍2.1 汽车衡2.1.1汽车衡的概念及分类汽车衡也被称为地磅,用于大宗货物计量的主要秤重设备。在二十世纪80年代之前常见的汽车衡一般是利用杠杆原理纯机械构造的机械式汽车衡,也称作机械地磅。二十世纪80年代中期,随着高精度称重传感器技术的日趋成熟,机械式地磅逐渐被精度高,稳定性好,操作方便的电子汽车衡所取代。电子汽车衡按传感器输出信号分类可分为模拟式汽车衡和数字式汽车衡;按称量方式分为静态汽车衡和动态汽车衡;按安装方式可分为地上衡和地中衡;按秤台结构分为钢节构台面和混凝土台面;按使用环境状况可分为防爆电子汽车衡和非防爆电子汽车衡;按汽车衡的自动化程度可分为非自动汽车衡和自动汽车衡。近年来,随着企业管理水平的不断提高,无人值守的自动电子汽车衡正成为未来汽车衡的发展方向。2.1.2 汽车衡结构标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成,由此即可完成汽车衡基本的称重功能,也可根据不同用户的要求,选配打印机、大屏幕显示器、电脑管理系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。承重和传力机构:将物体的重量传递给称重传感器的机械平台,常见有钢结构及钢混结构二种型式。高精度称重传感器:是汽车衡的核心部件,起着将重量值转换成对应的可测电信号的作用,它的优劣性直接关系到整台衡器的品质。称重显示仪:用于测量传感器传输的电信号,再通过专用软件处理显示重量读数,并可将数据进一步传递至打印机、大屏幕显示器、电脑管理系统。打印机:用于打印重量数据表单。大屏幕:用于远距离读数。电脑管理系统:用于重量数据的进一步处理、储存、传输等。2.1.3 汽车衡特点1.数字式汽车衡特点(1)解决偏载误差,四角调整更加方便:数字式汽车衡能自动补偿和调整因偏载和温度温度变化而产生的影响,改变了过去手工调节电阻,计算机能将各传感器输出的数字信号予以编码和识别,用软件自动调整角差,使误差调整更加简单和准确。(2)具有故障自诊断能力:数字式汽车衡具有先进的人机对话接口,自诊断功能突出,使用过程中能不断检测汽车衡的工作状况,当检测到传感器故障时,能及时发出错误信号,准确判断故障点,避免了因故障而造成的损失。(3)抗干扰能力强:数字传感器大部分电子元器件都安装在传感器屏蔽体内,采用高集成化、高智能化的处理单元,独立的A/D转换器和数字信号输出端口,消除了因长距离传输,电压信号低,易受干扰的问题。 (4)杜绝作弊现象:传输过程中数字信号采用密码保护,避免了汽车衡遭不法分子遥控,杜绝了作弊现象的出现。 (5)防雷击能力突出:传感器内部PCB防雷击设计,提高了系统的防雷击能力。2.动态汽车衡的特点以动态称量方式确定汽车总质量的汽车衡。动态汽车衡广泛应用在高速公路收费系统中,作为计重收费的重要手段,通过称量的汽车总重,作为收费的依据3.钢筋混凝土汽车衡的特点钢筋混凝土汽车衡跟全电子汽车衡、数字汽车衡、模拟式汽车衡,最大的区别在于秤体结构的不同,前者是钢筋混凝土结构,后者是全钢结构。这些地磅(汽车衡俗名地磅)所使用的仪表、接线盒、打印机传感器大体一致,工作原理,防雷设施基本相同,地磅基础的建设一样,在功能上无本质区别。不过水泥秤在生产周期上比全钢结构的长得多,所以要使用水泥秤作为地磅的话,最好早点跟厂家早点协商好,以避免耽误地磅的投入使用的时间。优点是从根本上解决了全钢结构汽车衡使用过程中因雨淋日晒,酸碱腐蚀及结构的热胀冷缩而出现秤体被腐蚀,使用精度降低、使用寿命缩短等问题。2.2 地中衡 2.2.1地中衡概念是可将汽车、马车等和所载货物一同称重的杠杆秤。 称量汽车或畜力车载重量的衡器。按结构和功能分为机械式、机电结合式和电子式3类,以机械式为最基本型。机械式和机电结合式的秤体安放在地下的基坑里,秤体表面与地面持平。电子式的秤体直接放在地面上或架在浅坑上,秤体表面高于地面,两端带有坡度,可移动使用,又称无基坑汽车衡。2.2.2地中衡的组成机械式地中衡由承重台、第一杠杆、传力杠杆、示准器、小游砣、大游砣、计量杠杆、平衡砣、调整砣和第二杠杆等部分组成。传力系统全部由杠杆组成,其中第一杠杆和第二杠杆安装在地面下的固定基础坑里。机械式地中衡是按照杠杆平衡原理设计的,由多组不等臂杠杆以并列和纵列形式联结为一体。除可获得较小的传力比外,还可使承重台面具有足够的长度和宽度,能容纳卡车或载重拖车进行称重。为保证同一重物放置在承重台任何一角所得示值的一致性,所有承重杠杆的臂比必须相等。2.2.3地中衡的分类机械式地中衡可按读数装置分为计量杠杆式和度盘式两种。计量杠杆式地中衡的读数装置由主尺和沿主尺滑动的大游砣及副尺和小游砣构成。从主尺上可读取全称量范围内的读数,副尺全刻度相当于主尺的一个分度。根据大、小游砣的平衡装置所对应的刻度,指示出所称重物的质量。度盘式地中衡的读数装置由计量器、自动表头、指示机构、摆锤机构和阻尼器等组成。称重时,重力通过杠杆系统传递给摆锤机构使其重心升高,所增加的位能与外力自动平衡。平衡时,指针即在圆形刻度盘上直接指示出质量读数。整个过程无需工作人员操作。这种装置读数直观、计量速度快、效率高。 机电结合式地中衡 具有计量杠杆或度盘式读数装置,并附有数字显示的大型衡器。按转换原理又可分为电阻应变式和光栅式两种。2.2.4地中衡的结构电子式地中衡通常采用多个传感器结构,是一种易于拆卸、运输,并能在指定地点迅速组装的大型衡器。由承重台、传力机构、限位机构、接线盒、剪切式低外形传感器、显示控制器等部分组成。承重台:由主梁、横梁和铺设在它们之间的承重钢板以及副梁等构成的网格状结构。主梁在上方,能降低台面距地面的高度和缩短秤两侧引道长度。传力机构:将被称物体的重力传递给传感器的球形传力装置。它能防止侧向力和偏载带来的计量误差。限位机构:允许承重台系统在一定范围内摆动,但限制它的水平位移。接线盒:它将多个传感器的输出信号叠加后送入显示控制器,并可通过调节保持每个传感器输出一致。剪切式低外形传感器:具有高度尺寸小、对力的作用点的微小位置变化不敏感、抗侧向力强等特点。显示控制器:能根据来自传感器的载荷信号准确、迅速、稳定地显示出被称物质量值,并向传感器输出激励电流。 2.2.5地中衡的功能电子式地中衡依称量可由4-6个传感器组成一次转换元件。通常用4个传感器分布在承重台下面的4个角上,构成一个传感器系统。为使4个传感器共用一个电源和提高抗干扰能力,4组电桥接成并联方式。电子式地中衡计量时用键盘操作,具有自动调零、停电保护(在规定时间内存储内容不消失)、超载报警等功能,并可打印称重值、日期及时刻、次数、车号、总重、皮重、净重等。它不仅能以高准确度,而且还具有数据处理、运算等功能,是汽车衡的发展方向。2.3 静态汽车衡静态汽车衡是企业对大宗物料进行称重的一种常见的计量器具。由于它的数据一般作为企业间贸易结算的主要依据,它运行的准确与否将对企业经济利益和信誉产生直接的影响,一般作为重要计量器具列为国家强制检定范围。根据其载重量不同可分为30t、50t、60t、80t、100t等不同规格,现以50t电子汽车衡为例进行分析。2.3.1静态汽车衡结构组成及工作原理1.总体结构及各部分作用电子汽车衡由秤体部分、传感部分、显示输出部分和限位装置等几部分组成,如图1所示:图2.1 汽车衡结构框图(1)秤体部分:由秤台和摇摆器组成,秤台是与物体直接接触的支撑体,要有足够的钢度和强度,分为两节,六只传感器分别固定在秤板下两侧工字钢梁上,经摇摆器放置于基座上,车辆上下时,由于有摇摆器的阻尼和缓震作用,使汽车衡迅速稳定以获得准确的计量数值。(2)传感部分:由称重传感器和传感补偿电路组成。称重传感器为一弹性刚体,桥式应变片贴于弹性刚体内应变梁上,载重时弹性体产生形变,电阻应变桥失去平衡,把重量大小转变为电压信号(毫伏级)输出,从而实现力/电转换。传感补偿器由电阻及变阻器组成分压电路,用于调节六只传感器的相对零位和量程迁移。(3)显示输出:由二次仪表承担,二次仪表由CPU、内存、I/O接口、数码显示屏及微型键盘组成,对由传感部分送来的信号进行处理和输出。(4)限位部分:由限位底座及限位螺钉组成,用于阻止汽车衡移位和保持动态时的稳定。2.工作原理被称重物或载重车辆置于秤台上,在重力作用下承重体将重力传递至传感器,使称重传感器弹性体产生形变,贴附于弹性体应变梁上的应变片桥路失衡,输出与重量值成比例的电压信号,经二次仪表线性放大、滤波后经A/D转换为数字信号,由仪表CPU对信号处理后送数码显示屏显示,同时外送打印和远传。2.4 汽车衡分度数2.4.1国内现状目前不论是汽车衡使用单位,还是制造单位都喜欢将汽车衡分度数说的比较大,像最大秤量为120t汽车衡的分度值定为20kg,分度数即为6000;最大秤量150t汽车衡的分度值定为20kg,分度数即为7500。对于使用衡器的单位来讲,有两个指导思想:一是认为一台衡器的分度值越小越好,特别是称量单价比较高的物品;二是想衡器的分度值能够尽量小一些,就可以使用大秤量的衡器称量比较轻的物品,可以节省,不需要再购买小秤量的衡器。区分“检定分度值”和“实际分度值”。检定分度值e:用于衡器分级和检定的,以质量单位表示的值。检定分度数n:最大秤量与检定分度值之比,即n = Max/e。实际分度值d:以质量单位表示的下述数值:对于模拟指示,系指相邻两个标尺标记所对应的值之差;对于数字指示,系指相邻两个示值之差。衡器的检定分度值与实际分度值相等,即e=d衡器的类型检定分度值有分度衡器,无辅助指示装置e=d有分度衡器,有辅助指示装置e由制造商又规定:只有特种准确度级()和高准确度级()衡器可以配备辅助指示装置,该装置可以是配游码的装置;值读数装置;补充显示装置;有微分标尺分度的指示装置。是“中准确度级(III)”衡器只能执行e=d的规定。ed的衡器从以上规定可以看出,只有特种准确度级()和高准确度级()的衡器,其检定分度值e由下列表达式确定: de10de=10k kg,k是正整数、负整数或零。其他影响量和限制安装在室外的衡器,且没有采取适当保护措施防止大气环境影响时,如果衡器检定分度数n相对较大,通常可能无法满足其计量要求和技术要求。关于nLCn的规定对于每只称重传感器,称重传感器的最大分度数nLC应不小于衡器的检定分度数n: nLCn这个规定实质上就限制了衡器的分度数,汽车衡如果采用了C3级(3000v)的称重传感器,其检定分度数也就最多只能为3000e。2.4.2. 结构的要求使用的适用性衡器的结构应合理、坚固、耐用,以保证其使用期内的计量性能。并且,对于安装在基础上的衡器,其基础应达到如下要求: 1.必须满足该衡器最大载荷时承载力要求2.基础两端应有一条长度等于承载器一半(但不要求超过12m)、宽度等于承载器的,并与承载器保持在同一水平面的平直通道。靠近承载器两端至少有3m以上的,应用混凝土或其它坚固材料制造,可承受与衡器承载器相等的所有载荷;地上衡通道剩余部分的斜坡应确保便于车辆驶入。3.检定的适用性:衡器的结构应符合测试要求,其承载器应能使砝码方便且绝对安全地放置其上,否则应附加支撑装置。2.4.3. 检定分度值等于实际分度值的原因 初始固有误差:是指衡器在性能测试和量程稳定性测试前所确定的误差。从初始固有误差的定义可以明确看出:任何一台衡器自其设计制造安装结束之后,这台衡器的命运就已经确定的了,一台衡器是由承载器、称重传感器、称重仪表及基础等四大部分组成的。在设计过程中,承载器的刚度、强度都是设计所决定的,称重传感器的技术指标也是设计时选择的,称重仪表的参数也是设计时选择的,而基础的质量是在施工制造中确定的。在这些原始数据确定的前提下,自然这台衡器固有误差也就确定了。如果一台最大秤量为150t的汽车衡,检定分度值为50kg,当实际分度值为20kg时,实际使用时的称量值不可能反映真实的载荷重量,这是因为按照50kg的分度值检定时,其反映的是50kg初始固有误差的情况。如果这时将分度值调至20kg,在称量时显示的示值,不能代表该称量载荷的实际重量值,只有按照20kg分度值进行设计、制造和安装,才能反映实际的重量值。从下图就可以清楚看出一台相同秤量的汽车衡,其初始固有误差的曲线在不同误差带中的情况。2.4.4分度值的影响因素固有误差:衡器在标准条件下确定的误差。从固有误差的定义可以看出:在现场一定的环境条件、电源电压、电磁场干扰情况相对稳定时,经过精心调试是可以改变一定的计量性能,但是不能根本改变其计量指标。所以R76-1国际建议才推荐:一般衡器的n=3000,只有采用非常特别的方法测试时,n才可以大于3000。此外,公路车辆衡和轨道衡,其检定分度值不应小于10kg。2.5 检衡 检衡是彻底改变人力搬运砝码进行衡器检测的方式,并在过去较为先进的利用专用装置实现砝码的机械化搬运的基础上进一步利用先进科技进行技术创新。它是一种利用液力方式来模拟砝码进行静态检测,并可进行动态检测车辆载重衡器的移动式检测设备。它在检测作业中方便快捷,而且精度特别高,使得公路计量检测变得更为轻松、高效,为收费站道口等部门的正常收费的高效工作提供必要保证,也进一步提高了交通质量。计量检衡车是在性能卓越、节能环保的底盘上加装随车起重专用作业装置为基础匹配而成,它采用后置平台式操作方式,经过充分研究计量检衡工况的个性化需求进行了大量的适应性优化设计。在加上一套液压伺服加载系统实现载荷无级加载后,组成了一套当前最先进的公路衡器检测系统,使它能够在公路收费站有限的空间内对称重装置进行检测。检衡车集机、电、液一体化,既继承了原有检衡车的优点,又大大地弥补了过去检衡车的缺点;既节约了使用空间,又提高了检测的效率。在检测过程中只要设定好加载吨位,控制系统会自动完成剩余的工作。同时它也可以手动调节达到所需要的吨位数,自动化和精度都是相当高,实现了电脑化数据采集和导出功能,具有高度自动化、方便、快速和高效的特点,检衡汽车是用于检测地中衡计量准确度的起重举升专用作业汽车,检衡汽车的使用可以方便汽车衡的检定工作,对于推进汽车质量检定、道路违章检测工作有着重要意义。2.6 本章小结本章介绍了汽车衡概念及分类,分析了各种汽车衡的结构特点,并对地中衡,静态汽车衡的组成,分类,结构,功能进行了详细的介绍。对汽车衡的分度数进行分析,同时介绍了汽车衡和检衡的关系。第3章 方案设计分析 3.1 二类底盘选型3.1.1 二类底盘初选根据综合考虑产品造价,通过对比分析得出选择方案C比较合理如表3.1,因为方案A承载能力差,动力性也不是很理想;B方案功率小承载能力差,总质量也达不到31吨。表3.1 二类底盘对比方案设计 方案A方案B方案C底盘型号CA1250P63DFL1120B1-KF5CA1312P21K2L4T4E外型尺寸11980*2495*35306390*2470*275011990*2480*3000总质量(Kg)250001250031000整备质量(kg)9300450011900额定载质量(kg)19805870018870接近角/离去角21/10()2030()23/8()前悬/后悬(mm)1400/3480143012801418/2522轴距(mm)1950+4550+13501430+3650+12802000+4350+1300轴数444最高车速 (km/h)8590105发动机型号BF6M1013-28E3IS4D180 30CA6DL1-28E3发动机功率(kw)195136216发动机排量714645007700轮胎8612轮距1950+18471880+18602020+1830外形尺寸图C方案与方案A和方案B相比功率大,具有低油耗,低重心,高车速,高可靠性高舒适性,承载能力强,使用寿命长,可靠性高,燃油经济性好等优点,初步选择CA1312P21K2L4T4E型二类底盘,其详细参数如表3.2。考虑到动力性、经济性及满足环保法规的要求,发动机选用CA6DL1-28E3型柴油增压发动机,其参数见表3.3。变速器选择陕齿RT11509C机械式变速器,传动比见表3.4.表3.2 CA1312P21K2L4T4E参数方案 方案C底盘型号CA1312P21K2L4T4E外型尺寸(长宽高)(mm)11990*2480*3000总质量(Kg)31000整备质量(kg)11900额定载质量(kg)18870接近角/离去角()23/8前悬/后悬(mm)1418/2522轴距(mm)2000+4350+1350轴数4最高车速 (km/h)105发动机型号CA6DL1-28E3发动机功率(kw)216发动机排量7700轮胎12轮距2020+1830外形尺寸图表3.3 发动机参数型式直列六缸、四冲程水冷柴油增压发动机型号CA6DL1-28E3额定转速r/min1700额定功率KW 216最大转矩NM1050最低燃油消耗率g/(KWh)195缸径冲程mm110135排量L7.7压缩比17.5:1工作顺序1-5-3-6-2-4燃油:夏季:0号轻柴油:冬季:根据气温选用合适的轻柴油表3.4 变速器传动比一档二档三档 四档五档六档七档八档九档倒档12.428.296.084.533.362.471.811.351.0012.993.1.2 二类底盘装载质量的校核CA1312P21K2L4T4E型底盘装载质量为18870kg,由于随车起重装置质量,则最大总质量是二类底盘质量与车厢质量与起重装置质量与装载质量之和。通过设计分析可知,二类底盘质量为11900kg,车厢质量为1530kg,起重装置质量为1570kg,则可以求出装载质量,即装载质量=最大总质量-二类底盘质量-车厢质量-起重装置质量=31000-11900-1530-1570=16000kg由于选定的二类底盘的装载质量是18870kg大于所算出的装载质量。所以CA1312P21K2L4T4E二类底盘满足要求。3.2总体布置设计3.2.1专用汽车总布置原则专用汽车总体布置的任务是正确选定整车参数,合理布置工作装置和附件。使取力装置、专用工作装置、其它附件与所选定的汽车底盘构成相互协调和匹配的整体,达到设计任务书所提出的整车基本性能和专用性能的要求。在进行总体布置时应按照以下原则。(1)尽量避免对汽车底盘各总成位置的变动;因为一些总成部件位置的变动,不仅会增加成本,而且也可能影响到整车性能。但有时为了满足专用工作装置的性能要求,也需要作一些改动,如截短原汽车底盘的后悬、燃油箱和备胎架的位置作适当调整等。但改变的原则是不影响整车性能。(2)应满足专用工作装置性能的要求,使专用功能得到充分发挥;(3)装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核;为适应汽车底盘或总成件的承载能力和整车性能要求,在总布置初步完成后应对某些参数其中最主要涉及的是装载质量的确定和轴载质量的分配进行估算和校核,这些参数对整车性能有很大影响。若不满足要求应修改总体布置方案。(4)应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷;(5)应尽量减少专用汽车的整车整备质量,提高装载质量;由于专用汽车工作装置的增加,使得专用汽车的整备质量比同类底盘的普通货车要增加。据统计,一般自卸车要增加耗材510,一般罐式车要增加耗材1525,因此,减少整备质量,充分利用底盘的装载质量,增大质量利用系数,是专用汽车改装设计过程个要追求的主要指标之一。(6)应符合有关法规的要求;例如对整车的长、宽、高、后悬等尺寸在相关法规中部有明确的规定,一定不能超出标准的要求。3.3汽车主要尺寸参数确定通过整车总布置草图的绘制,可以初步确定各总成的布置关系,进而确定整车各有关的(布置)尺寸参数和质量参数,以便为总成设计提供原始数据。在绘制整车总布置草图时,可以参考同类车型的相关总成的外廓尺寸和质量,按本车的总布置需要,进行总布置草图的绘制。初步确定主要布置尺寸和进行质量参数的计算。3.3.1整车总布置图的绘制及各总成的布置在总成进行方案布置和设计计算的同时,要进行整车总体布置的有关计算(参数确定和性能计算)工作,并要在整车方案布置草图及各总成匹配布置的基础上正式绘制和布置整车总布置图。整车总布置图包括侧视图、俯视图、前视图和必要的断面布置图、局部布置图。在绘制整车总布置图的过程中,要随时配合、调整和确认其各总成的外廓尺寸、结构、布置型式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置要求,悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等。整车布置应从车型系列化角度出发,减少基础布置的变动,并可变型出多种车型,以适应大量生产和用户不同的使用要求,从而可以降低成本,提高可靠性。布置某一新车型时,在图面上同时考虑短轴距的42、64的自卸和牵引车的底盘布置要求,同时还考虑轴距加长后的几种变型车的布置关系,如油箱、备胎、贮气筒、电瓶、取力位置及方式、排气系统、进气系统、传动轴夹角的变化、悬架和车箱的系列化设计等。这虽然增加了不少工作量,但对车型的系列化发展及生产组织、管理会带来巨大的好处。3.3.2整车布置的基准线-零线的确定汽车在满载状态下,确定整个汽车的零线(三维坐标面的交线)、正负方向及标注方式。如图3.1所示1.整车在满载状态、车头向左来确定整车的坐标线。X坐标线:通过左右前轮中心的铅垂面,在侧视和俯视图上的投影线即为X坐标线,前为、后为“+”。Z坐标线:取车架纵梁上翼面上较长的一段平面,或承载式车身中部底板的下表面,并与水平面平行时,该面在前视和侧视图上的投影线即为Z坐标线,上为“+”、下为“-”。y坐标线:通过汽车纵向中心线的铅垂面,在前视和俯视图上的投影线为了坐标线,前视图中右侧为“+”、右侧为“-” 。2.新车设计时,整车的坐标线确定后,车身(车头、驾驶室)、车架的坐标线也确定了,三者是统一的。图3.1 基准线的确定3.如果用现有车身、车架拼装新车型,则三者的坐标线不一定一致。因为所选用的车身、车架已有自己的坐标线,而布置在新车上时,其坐标线不一定与新车的坐标线重合,因布置上的需要会造成差值,在设计时应记住这一差值,作为设计的原始数据。原车身、车架的坐标不随新车的坐标而变动。在绘制总布置图时,先确定零线的位置。一般是从侧视图上开始,根据整车的前悬及车架上表面至地面的高度,确定X和Z坐标线的交点,然后通过该点画一水平线和一垂直线。需要时可画出网格线,间距为200mm或400mm,便于绘图时坐标点的换算或量取。俯视图和前视图坐标线的画法可照此法处理,但须保证X、Y、Z三个坐标线互相垂直。地面线可暂时不画,待前、后轮中心至车架上表面距离确定后,再以前、后轮中心为圆心,以车轮静力半径为半径,分别画两个圆弧,则两圆弧的切线即为地干线。3. 4 本章小结本章对整体设计方案进行了分析对比,选定了专用车的二类底盘,并进行校核,同时详细介绍了二类底盘及动力总成的参数,对整车总布置图的绘制及各总成的布置进行详细介绍。第4章 检衡汽车详细设计计算4.1 随车吊的布置根据起重机的安装位置不同,随车吊可分为前置,中置,后置三种结构形式。其安装位置及特点如表4.1所示表4.1 随车吊的结构形式随车吊结构形式安装位置特点前置安装在汽车驾驶室和车厢之间多为起重能力小于一吨的中小型随车吊所采用因为液压泵安装在汽车前部的发动机处,到起重机液压缸的管道较短,功率损失小,液压传动效率比其他的布置形式高,所以这种结构形式得到广泛采用中置安装在汽车车厢中间,起重能力在1-3范围内,且采用加长的大中型货车底盘起重机布置在中部,使车厢面积的利用率降低后置安装在车厢后部车厢面积利用率高,起重臂能完成汽车和挂车之间的卸车作业,由于起重机放在车辆的尾部,会改变原车的轴荷分配,是操纵性变差。本次检衡汽车设计随车吊的布置因为液压泵安装在汽车前部的发动机处,到起重机液压缸的管道较短,功率损失小,液压传动效率比其他的布置形式高,所以选择前置式随车吊。4.2 随车吊的选型方案分析随车吊是随车起重机和底盘组合在一起的一种运输装置。是由起重臂,起重臂支架,机架(汽车主车架和起重机的连接架),回转机构,卷扬装置,液压支腿,液压缸等部分组成,随车吊参数对比如表4-2所示。方案A采用国内知名品牌江苏徐工吊机, 液压阀锁国际化配套,更加安全可靠,24度维卡套式管路接头,高精密冷拔管彻底解决漏油,进口油缸密封更加持久耐用,浮动式三点桥更好保护汽车大梁,高强度钢板制作,重量更轻,起重质量更大,全液压,全回转,采用新型H型支腿,彻底淘汰蛙式支腿。并且具有车速高,爬坡能力强的特点,可实现快速升降,高效、节能,具有机动灵活、操作方便,工作高效、安全、可靠,低噪音低排放,质心较低,行驶稳定性好等优点;方案B选择的是伸缩臂式,液压缸安装在吊臂内部,出现故障时不容易维修。由于起重臂间不能折叠吊放需要由卷扬机经钢丝绳带动吊钩运货物,不可取;方案C起重质量小,起重力矩小。经过方案对比分析,方案A比较合适也是最优选择。表4.2 随车吊的参数对比方案设计ABC随车吊型号折臂式SQ16ZK4Q伸缩臂SQ5SA2T折臂式SQ6.3Z最大起升质量( kg)1600050006300最大起重力矩(T.m) 402030功率(KW) 373228起重机自重( kg)500016002600液压系统 (L/min)633256额定压力 (Mpa)31.52022
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