RL5310JJH检衡汽车改装设计【汽车类】【5张CAD图纸】【优秀】

RL5310JJH检衡汽车改装设计

58页 29000字数+说明书+任务书+开题报告+5张CAD图纸【详情如下】

RL5310JJH检衡汽车改装设计开题报告.doc

RL5310JJH检衡汽车改装设计说明书.doc

任务书.doc

副车架.dwg

开题报告封皮.doc

总装图.dwg

液压传动系统.dwg

砝码支架.dwg

起重机机架.dwg

过程管理封皮.doc

过程管理材料.doc

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　　

ABSTRACT

　　　Inspection 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

目   录

摘  要I

AbstractII

第1章 绪  论1

1.1改装RL5310JJH检衡汽车的目的和意义1

1.2 国内外现状2

1.2.1 国外发展现状2

1.2.2 国内发展现状3

1.3 课题主要内容4

第2章 汽车衡的介绍6

2.1 汽车衡6

2.1.1汽车衡的概念及分类6

2.1.2 汽车衡结构6

2.1.3 汽车衡特点6

2.2 地中衡7

2.2.1地中衡概念7

2.2.2地中衡的组成8

2.2.3地中衡的分类8

2.2.4地中衡的结构8

2.2.5地中衡的功能9

2.3 静态汽车衡9

2.3.1静态汽车衡结构组成及工作原理9

2.4 汽车衡分度数10

2.4.1．国内现状10

2.4.2. 结构的要求11

2.4.3. 检定分度值等于实际分度值的原因11

2.4.4．分度值的影响因素12

2.5 检衡12

2.6 本章小结12

第3章 方案设计分析13

3.1 二类底盘选型13

3.1.1 二类底盘初选13

3.1.2 二类底盘装载质量的校核15

3.2总体布置设计15

3.2.1专用汽车总布置原则15

3.3汽车主要尺寸参数确定16

3.3.1整车总布置图的绘制及各总成的布置16

3.3.2整车布置的基准线-零线的确定17

3. 4 本章小结18

第4章 检衡汽车详细设计计算19

4.1 随车吊的布置19

4.2 随车吊的选型方案分析19

4.3起重装置的参数选择与设计20

4.3.1起重量20

4.3.2起升高度20

4.3.3幅度21

4.3.4工作速度21

4.3.5起重力矩22

4.4起吊支腿设计计算22

4.4.1支腿型式22

4.4.2支腿支承点位置确定的原则23

4.4.3 H形支腿液压系统特点24

4.4.4支腿压力设计计算和支承液压缸的选择24

4.5 液压泵及液压控制阀的选择25

4.5.1 液压泵流量及排量的确定25

4.5.2 液压传动系统26

4.6 液力马达的选型28

4.7本章小结28

第5章 辅助系统设计29

5.1 取力器的选择29

5.1.1取力器取力方式的确定29

5.1.2取力器基本参数确定29

5.2主车架改装30

5.2.1车架的钻孔和焊接30

5.2.2主车架加强板的设计32

5.3 副车架的设计33

5.3.1副车架的截面形状及尺寸33

5.3.2加强板的布置34

5.3.3副车架的前端形状及安装位置34

5.3.4纵梁与横梁的连接设计35

5.3.5副车架与主车架连接设计36

5.3.6副车架的强度校核37

5.4整车质量控制装置38

5.4.1质量参数38

5.5本章小结40

第6章 整车性能分析41

6.1 汽车动力性能分析41

6.1.1 发动机的外特性41

6.1.2 汽车的行驶方程式43

6.1.3 动力性评价指标的计算45

6.2 燃油经济性计算47

6.3静态稳定性计算47

6.4本章小结48

结  论49

参考文献50

致  谢52

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。

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。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。

　　　　　　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(°)20\30(°)23/8(°)

前悬/后悬(mm)1400/34801430\12801418/2522

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N·M1050

最低燃油消耗率g/(KW·h)195

缸径×冲程mm110×135

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

12.428.296.084.533.362.471.811.351.0012.99

3.1.2 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5％～10％，一般罐式车要增加耗材15％～25％，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4×2、6×4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。

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