开题报告-平板式清障车设计

0辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 平板式清障车 设计 指 导 教 师 冷岳峰 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 机 械工程及自动化（汽车工程） 学 号 1007130105 姓 名 宫兴运 日 期 2014 年 3 月 15 日 教务处印制 1一、选题的目的、意义和研究现状 1. 目的、意义 清障车全名为道路清障车，又称拖车、道路救援车、拖拽车，清障车主要是由：底盘、起重装置、托举牵引 装置、液压系统、电控系统、车体与工具箱等组成，具有起吊、拽拉和托举牵引等多项功能，适用于高速公路、城市道路的清障作业。清障车是指装有道路抢险作业装备的专用汽车。由于汽车在道路上行驶时，故障和事故是不可避免的，特别是在高等级公路上，这种现象时常发生。清障车的任务就是将故障车或事故车及时地拖离现场，确保道路的畅通无阻。因此，道路清障车又称道路抢险车。随着高等级路面和在用汽车的增多，清障车也得到了发展。 清障车按类别主要分为：拖吊连体型、拖吊分离型，一拖一型，平板一拖二型，多功能清障车，液压自动夹紧型能力划分。按 照能力分为轻型、中重型及超重型。轻型清障车作业对象是轻型载货汽车，微型客车及轿车等，中重型清障车的清障作业对象是中重型载货汽车，大中型客车等，超重型清障车作业对象是重型载货汽车及超重型半挂汽车系列等。 随着我国经济的迅速发展，公路建设突飞猛进，里程不断增加，我国“五纵七横”公路主干线将基本建成。公路建设的发展，为车辆行驶创造了良好的环境，汽车保有量日益增多。汽车给人们的工作与生活带来了极大的便利，但是因汽车而发生的交通事故也给人们带来了不尽的烦恼。汽车因故障停在公路上会严重堵塞交通，特别是高速公路上，车速高 ，流量大，一旦发生交通事故不能及时处理，将会严重堵塞交通。由于交通事故是不可预见的，故障车辆的损坏程度不一，因此，能够迅速清理事故现场且操作简便具有多种功能的清障车受到交管部门的青睐。 2. 研究现状 随着我国城乡道路条件的改善，人民生活水平的提高，人们越来越需要 “ 高速、安全、便捷、舒适 ” 的交通环境。为了确保交通环境的安全畅通，我国各级交通管理部门亟需对老旧装备进行改进和更新，购进救援功能全的清障车。可以预见，我国清障车市场的前景是很广阔的。 近年来，我国清障车虽有了一定的发展，但真正功能齐全、外形美观的清障车还 很少，尤其是适用于清理各级公路及城市道路肇事、故障及违章停放车辆的清障车，市场需求缺口很大。据国内有关专家预测，未来 10 年 “ 拖吊 ” 式和 “ 旋转 ” 式清障车的年需求辆约为 800 台； “ 平板 ” 式和 “ 升降平台 ” 式清障车年需求辆为 1000 台；多功能清障车年需求辆为 3500 台；大型清障车的年需求辆为 10 台左右。性能优良、功能齐全，操作方便的清障车将是今后发展的方向。 清障车将会走向优化车身结构、 采用高强度钢材或是应用新型材料 、 轻量化、高技术化 、 厢式化和城市专用汽车轻型化 等趋势。 2清障车创始于公路交通非常发达的国家，早 在 20 世纪 50 年代美国就生产出第一辆清障车。当时这种车还比较简单，靠机械传动带动卷扬机，拉杆支撑，故障车一端被吊起拖离现场；往往采用自制底盘，功能较单一，这是清障车发展的第 1 阶段。第 2 阶段，以引入液压传动与控制技术为标志， 20 世纪 70 年代第一批采用全液压传动的清障车生产出来，涌现了一批著名的清障车企业，如美国的 ENTURY、 CHALLENGER、 JERR-DAN、 WRECKER，奥地利的 EMPL，日本的 TOKYU，加拿大的 NRC。这一阶段的清障车技术和生产得到很大发展，首先是系列品种、规格增多，结构形 式多样化，其次是所用专用底盘、二类底盘多样化。大型清障车最大为 4 桥。第 3 阶段，结构多样、功能齐全，具有托举、起吊、拖拽、牵引、背拖、破拆、清洁、维修等功能。第 4 阶段，工作能力更大，拖举能力最大达 25 t，拖牵能力达 48 t，起吊能力达 40 t。第 5 阶段，操作方式更先进，工作环境更舒适。国外，专用底盘用户向底盘生产商订货时，后者会给前者一个软件，用户可据需在软件上对底盘布局进行修改， 后者再根据用户的修改生产专用底盘。此外，还有专门的清障车底盘改装厂。按目前我国清障车销量约为国外的 1/10 推算，国外清 障车年为需求 2 万辆。国外对清障车的研究技术好于国内，例如国外能独立研究清障车的液压、密封件、电液控制等，而且在清障车专用底盘研究占领一定地位。 开发清障车产品需要拥有较强的整车技术匹配设计能力，这一点非常重要，在国外这种匹配设计能力较好。 我国清障车行业走了一条引进技术与自主开发相结合的道路，紧跟世界清障车发展方向，技术基本与世界同步，只是在产品的可靠性和耐用性方面与世界先进水平有一定差距， 严重缺乏专用底盘成为制约其进一步发展的瓶颈。 根据国内外发展状况的了解和掌握，我国应该加强道路清障车底盘的研究和运用 ，进一步缩小我国在清障车技术上同国外的差距，使我国清障车的技术的发展与世界同步。 3二、研究方案及预期结果 。 1. 设计方案或论文主要研究内容 平板清障车 的 设计，对其底盘进行改造， 并安装取力器 来驱动清障车的执行机构。 其上装为全液压操纵，其动力来源于底盘发动机，取力器取力，发动机的输出动力通过传动轴到达齿轮泵。油泵输出高压油，流经多路换向阀、液压阀，然后到达各执行元件。各个部件的动作均由换向阀手柄控制，操纵手柄设置在左右后侧工具箱，每一侧的操纵手柄均可实现全功能操作。操纵手柄旁边的标志牌上清楚地标明了控制手柄的用途和动作方向。 平板清障车的工作原理：取力器 取力 将动力传递给液压油泵，液压油泵产生的高压液压油通过控制阀分别输送给各油缸或液压马达，从而实现各工作机构的运动。 2. 主要解决的问题、理论、方法、技术路线 根 据以上方案 ，主要解决 以下 问题： （ 1） 底盘 设计 （ 2） 取力器 设计：取力器工作原理，取力器选型 ， 初选传动比等等 （ 3） 液压系统 设计 ：确定液压油箱 ，液压缸设计等 （ 4） 执行机构 ： 理论 方法 ： 用 机械设计 、 机械原理 、 汽车设计 、 汽车理论 等相关汽车类书籍 ， 根据参考 文献 和实际调查信息， 对 平板式清障车的 底盘，取力器和液压系统 进行设计 ，以满足工况要求 。 4技术路线： 不合格 合格 设计开始 底盘设计 取力器设计 强度校核 重定参数 图纸绘画 与说明书编辑 设计结束 执行机构设计 53. 论文框架 （列出说明书大体结构及提纲） 前言 第一章 总体方案论证 1.1 本课题基本前提条件和技术要求 1.2 结构方案确定 第二章 平板式清障车底盘结构设计 2.1 底盘的介绍 2.2 底盘的设计方案 2.3 底盘的设计计算 第三章 取力器的设计 3.1 取力器的原理 3.2 取力器的选型 3.3 取力器设计计算 第四章 液压系统的设计 4.1 确定液压系统方案 4.2 液压缸设计计算 4.3 油箱的设计 4.4 液压元件的选用 第五章 执行机构的设计 4.1 执行机构的选型 4.2 执行机构的 计算校核 第六章 结论 参考文献 致谢 4. 预期结果 绘制工程图纸 4 张（装配图 2 张 A0A1，零件图 2 张 A1） 编写设计计算说明 1 份 翻译相关外文文献 1 篇 6三、研究进度 第 1 周 第 2 周：毕业实习 ， 收集资料 ， 撰写实习报告。 第 3 周：撰写开题报告，进行开题答辩。 第 4 周 第 5 周： 进行汽车底盘结构设计 。 第 6 周 第 8 周 ： 进行取力器设计 。 第 9 周 第 10 周 ：进行液压系统设计 。 第 10 周 第 11 周 ：执行机构设计 。 第 12 周 第 13 周 ： 编辑说明书。 第 14 周 第 15 周 ：绘制图纸 。 第 16 周：整理设计资料，打印输出，提交设计资料。 第 17 周：准备答辩，论文评阅。 第 18 周：毕业设计答辩。 四、主要参考文献 1 张盛立编 . 实用钢材手册 M. 广州： 广东科技出版社， 1998. 2 杨培元，朱福元 . 液压系统设 计简明手册 M. 北京： 机械工业出版社， 1994. 3 成大先 . 机械设计手册液压传动 M. 北京： 化学工业出版社， 2004. 4 周诵明，袁惠明 . 液压传动设计指导书 M. 武昌： 华中工学院出版社， 1987. 5 刘惟信主编 . 汽车设计 M. 北京：清华大学出版社 ， 2001. 6 张世伟，朱福元 . 液压系统的计算与结构设计 M. 银川：宁夏人民出版社， 1987. 7 王望予主编 . 汽车设计 M. 北京： 机械工业出版社， 2004. 8 陈家瑞 主编 . 汽 车构造 M. 北京： 机械工业出版社， 2005. 9 周建方主编 . 材料力学 M. 北京： 机械工业出版社， 2002. 10 岑军健主编 . 新编非标准设备设计手册 M. 北京： 国防工业出版社， 1999. 11 刘鸿文 材料力学 M 北京 ： 高等教育出版社 ， 1979. 12 徐达 ， 蒋崇贤 专用汽车结构与设计 M北京： 北京理工大学版社 ， 1998. 13 许福玲，陈尧明 . 液压与气压传动 M. 北京：机械工业出版社， 2003. 14 李忠生 . 我国清障车技术现状及发展 趋势 J. 中国工程机械信息与咨询 . 2004(5): 10-12 15 陈家瑞 . 汽车构造（第四版） M. 北京：人民交通出版社 . 2002 16 Jayaram S. A Virtual Assembly Design Environment J. Proceedings of IEEE Virtual Reality. Houston, TX,2005, 19(6): 72-179. 717 谢鸣 , 肖波