毕业设计（论文）-1.5吨冷藏保温车设计.doc

全套图纸加153893706摘 要随着社会经济的发展，应用制冷技术和专用设备以满足特殊温度要求的货物进行冷藏与日俱增，随着我国高速路的延伸，公路冷藏运输也发展起来，绝大部分冷藏车对货物采用隔热保温的方法。本设计以北汽福田汽车二类底盘为基础，改装设计为小型冷藏汽车，该车冷藏箱可通过安装在副车架上的四个支撑从车架上方便移下，这样可以满足特殊条件的使用要求。利用制冷理论设计冷藏车既有隔热车厢隔热保温，又安装有制冷机组制冷，满足冷藏车的冷藏温度05的设计要求。运输中压缩机采用汽车发电机的电源驱动，在停车时可采用外接电源驱动压缩机。关键词制冷技术；冷藏运输车；专用车设计ABSTRACTWith the social and economic development, the application of refrigeration technology and special equipment to meet specific temperature requirements for refrigerated goods increasing, with the extension of highway, road transport has also developed refrigeration, most of the use of refrigerated trucks of goods Insulation method. Foton in the design of second-class car based on the chassis, the design modifications for small refrigerated vehicles, refrigerated box car can be installed in the four Vice-frame support to facilitate the shift from the frame, this can meet the special conditions of use requirements. Theoretical Design of the use of refrigerated trucks refrigeration insulation inside existing thermal insulation, and refrigeration units installed refrigeration, refrigerated trucks to meet the cold temperature of 0 5 of the design requirements. Compressor used in the transport vehicle drive power generators, while stopping the compressor can drive an external power supply. Key words refrigeration technology; refrigerated vehicles; Special Vehicle Design目 录摘要1ABSTRACT2第1章 绪论11.1课题背景11.2 冷藏车的概述11.3 冷藏车的发展概况21.4 我国冷藏汽车的发展41.4.1 冷藏汽车发展过程41.4.2 我国冷藏车的生产和技术概况51.5 本章小结6第2章 冷藏保温车的分类及布置形式72.1 冷藏保温车的定义与用途72.2 冷藏保温车的分类72.3 冷藏汽车整车布置82.4 本章小结8第3章 冷藏箱的设计103.1 冷藏箱的类型与定义103.2隔热车厢的结构组成113.3隔热车厢的结构型式123.4车厢的结构设计123.5车厢容积的确定143.6 本章小结15第4章 底盘的选择设计164.1 二类底盘型号的选择164.2 主车架的改装174.2.1 主车架的钻孔和焊接174.2.2 主车架的加长设计184.2.3 主车架加强板的设计194.3 副车架的设计204.3.1 副车架的截面形状及尺寸204.3.2 加强板的布置214.3.3 副车架的前端形状及安装位置214.3.4 纵梁与横梁的连接设计244.3.5 副车架与主车架的连接设计254.3.6 副车架的强度校核26第5章 制冷机组的选择与布置275.1 蒸汽压缩时制冷装置介绍275.1.1 制冷基本原理275.1.2 制冷剂285.2 隔热车厢的热工计算32参考文献39致谢4040第1章 绪 论1.1课题背景随着人民生活水平的提高, 对蔬菜、水果、水产、肉类等易腐食品的需求和消费增长很快, 但因收获后技术设施不完善, 贮藏方法不妥等原因, 导致易腐食品损耗和浪费十分惊人。生鲜食品的相当部分为异地流通(北京、上海、广州等中心城市异地菜的上市率为50% 以上) , 而落后的物流方式每年要造成上千亿元的损失。肉类在常温流通损失高达15%30% , 其中在运输环节损失占一半。由此可见, 大力发展冷藏运输, 尽快建设冷链, 乃当务之急。针对以上分析，设计改装一辆1.5t冷藏车，用于短途的肉类运输，对肉类的冷藏运输有实际的意义。1.2 冷藏车的概述我国是易腐食品的生产和消费大国，城市猪、羊、牛肉销量每年达3000多万吨，禽蛋禽肉近2000万吨，奶类、奶制品约600万吨，水果、蔬菜产销量更大 。近几年我国易腐食品每年增产约10%。这些易腐食品，发达国家采用冷藏运输工具运输的（即冷藏运输率）达50%以上，美、日、西欧一些国家高达80%以上。随着易腐食品产销量的快速增长和冷藏运输的提高，我国冷藏食品的运量将迅速增长。从冷藏运输结构分析，目前公路冷藏运输的运量只占25%，铁路冷藏运输的运量占55%左右，而欧美国家公路冷藏运输的运量占6080%， 我国已将建设高速公路和高等级公路作为十五期间的交通发展战略，这将使公路冷藏运量所战比例也将很快提高。我国易腐货物产销量的迅速增长，易腐食品冷藏运输率和公路冷藏运输所占比例的不断提高，均将刺激冷藏保温车需求的快速增长速度比肉、禽、蛋、奶等增长更快，我国冷藏汽车技术性能的提高，使其成为具有一定出口潜力的专汽车产品。据有关预测，2000年到2005年，我国易腐货物公路运量将分别为1258万吨和1767万吨，占总运量的25%，冷藏保温汽车的保有量应分别达到3.8万辆和5.4万辆，其中冷藏汽车和保温汽车之比应为1：1。冷藏车是一种将货物放在专用的车厢里，通过制冷使其保鲜，从一个地方运输到另一个地方的专用车辆。冷藏车目前广泛用于畜产品加工制造业、水产品加工制造业、果蔬加工业、速冻食品制造业、冷冻饮品生产制造业以及上述各类产品的流通领域。随着我国高速公路的迅猛发展、内陆运输的不断扩大，公路冷藏车运输越来越显示出其快速发展的趋势。因为运输的集装化及环境保护意识的提高，货物运输不仅要求其运输的快捷安全，而且要求被运输货物的质量能保鲜。冷藏车已进入了一个迅猛发展的年代。如何设计研究出经济实用、高性价比的冷藏车成为摆在我们面前的课题。目前生产运作的冷藏车外型如图所示： 图1.1-1 箱式冷藏车1.3 冷藏车的发展概况目前我国冷藏保温汽车按吨位构成看，还是中型车较多，近几年轻型车保有量发展较快，随着公路建设的发展，重型车、半挂车将成为长途、调拨性公路冷藏运输的主要工具而得到快速发展；轻型冷藏保温汽车和微型保温车则作为短途分配性运输的主要工具而得到快速发展。节能和注重环保将是冷藏保温汽车技术发展主要方向。车厢隔热性能将越来越受到重视，整体注入发泡料和FRP板（或电化铝板）组成的三明治 板拼装式厢体结构将成为隔热车厢的主要结构型式。冷藏汽车厢体总抟热系数（K值） 必须达到A级（K0.4W/m2）并接近和达到国际水平（K0.3W/m2） 。冷藏汽车的制冷方式仍将以机械制冷为主，这是因为机械制冷具有温控范围广、能加热和制冷、易实现厢内温度自动调控等优点。但从环保和节能角度考虑，机械制冷具有排放和废气噪声污染较甚，能量利用系数较低等不足，因而新能源冷藏车的比例会有所增加，采用冷板机制冷方式没有运行噪声和废气排放的污染，又能综合利用地面电能，节能效果显著，将会在重型和半挂车上得到应用。以前我国没有理想的蓄冷剂，最近上海已成功试制了-33的果冻状蓄冷剂 , 对系统腐蚀作用降到国外同类产品的水平，具有良好的使用前景。过去常用的R12、R502 等制冷剂因其中含有氯原子对大气臭氧层有破坏作用在国际上已被禁用，R22 在欧洲一些国家也已不用于新设备，新工质R134a、R404A、R407C等正在开始使用 。液氮制冷具有结构简单制冷降温快、维修方便，特别是没有噪声和废气污染的优点，也会在中、重型冷藏车中得到日益广泛的应用。 而轻型车则主要仍采用非独立制冷方式。随着市场经济的发展，货车底盘品种的增加和新冷源的采用，为了既能满足用户的不同需求，又要降低开发成本，我国冷藏保温汽车必然会进一步朝多品种、小批量和标准化、法规化的方面发展。欧美国家较早采用冷藏法来保持易腐食品的鲜度,逐步建立食品冷藏链.20世纪初,就已产生了冷藏运输工具,第二次世界大战前铁路运输在易腐货物运输中占主导地位.50年代和60年代冷藏车和冷藏船舶发展较快。70年代以来,冷藏集装箱发展迅速。国际上通常把易腐货物运输中采用冷藏运输所占比例称为冷藏运输率,以此来作为衡量冷藏运输发展程度的标志.欧美日等发达国家冷藏运输率为80-90%；前苏联和东欧国家为50%；发展中国家一般只有10-20%。公路冷藏运输的运量占冷藏运输总量的比率：欧洲发达国家和日本为60-80%，美国近年是40-50%；而易腐货物冷藏运输的周转量中公路运输所占比率欧、美、日均占60%以上。可见，公路运输已取代铁路运输成为冷藏运输的主要方式。特别在中距离和短距离冷藏运输发挥主体作用，美国运距在500公里以下的冷藏货物运输基本都是采用公路运输，欧洲国家则只有国际联运才采用铁路运输。冷藏汽车已经成为专用汽车的重要种类之一。冷藏汽车中叫多采用机械式制冷方式。用得最多的是箱内全自动控制的压缩式制冷机组，著名的生产厂商和商标有美国西屋公司的“热王牌”，美国开利公司，意大利的佛罗格公司，日本的三菱公司。近几年液态氮和液态二氧化碳等液态气体制冷，畜冷板制冷等新能源在冷藏汽车中也日益得到广泛的应用，而以前曾用国的干冰（固体二氧化碳）、盐冰（混有盐水冰点低与0摄氏度的冰）等制冷方式则逐渐被淘汰。1.4 我国冷藏汽车的发展1.4.1 冷藏汽车发展过程我国公路冷藏运输是从50年代后期发展起来的。当时，外贸部为运输出口的肉类食品采用苏联“吉尔”载货汽车改装冷藏车。60年代后期外贸部门开始布点采用国产解放冷藏车。随后，商业部门也开始确定厂点改装BW12型（车厢容积为12m3 ）解放冷藏车。60年代后期到70年代初，易腐货物的冷藏运输发展较快，为满足公路冷藏运输的需要，先后进口了罗马尼亚的“布切尔”牌、匈牙利的“切贝尔”牌中型冷藏车和意大利“菲亚特”牌重型冷藏车。1973年，国务院领导指示，我国应自行布点生产冷藏车。80年代是我国冷藏车发展最快的时期。“六五”期间，社会保有量草拟给500辆增至6000辆，年产量从500辆发展到1100多辆；七五期间，社会保有量发展到11000多辆，年产量发展到2000辆左右。品种数已经从“六五”初的十余种发展到几十种。技术上也取得了很大的进展。70年代我国生产的冷藏车，其隔热车厢总传热系数一般为0.8-1W/m2k，通过技术引进和采用新工艺，到“六五”期间，有些厂的隔热车厢总传热系数已降到0.4 W/m2k，到“七五”期末，一些先进产品已达到0.3-0.35 W/m2k，接近国际先进水平。车厢漏气倍数也大大降低，密封性能有很大提高。湖南岳阳制冷设备总厂，河北襄阳汉水车辆空调设备总厂，上海新江机器厂等先后引进技术研制生产关键配套件制冷机组。在基础技术工作方面，制订了冷藏车技术条件，冷藏车性能试验方法，运输用制冷机组试验方法等专业标准和部标准。1988年镇江汽车厂建成具有国际水平的热工性能试验室，成为我国冷藏汽车热工性能的检测中心。至80年代末，我国冷藏汽车的社会保有量约11000辆。主要使用部门为商业部门的食品，水产等副产品的生产，供销公司（企业），近年来随改革开放的不断深入，大，中城市的一些菜场也购置了冷藏运输车。我过冷藏车主要运输对象是各种肉类和水产，近年来随着时常价格的逐步开放，蔬菜和水果的运量也在不断增长。由于我果肉类的产地主要在内地，而销售地主要早沿海及大城市，牲畜的屠宰季节性又较强，因而我国冷藏运输的特点是季节性强和流向比较集中。我国易腐货物运输主要靠铁路，公路的运量仅占20%左右。近年来公路冷藏运输率提高较快。我国公路冷藏运输可分为：产地或大城市或铁路水路集运点的长途运输以及省间调拔长途运输，运距500公里左右或者更长些；中转冷库到港口车站打击省内调拔等中距离运输，运距300公里左右。城市冷库到市郊或市内码头的短途运输，运距约20-50公里；冷库到销售点的分配性运输，运距一般不到20公里。随着市场经济发展，市场竞争日趋激烈，部分专业分生产企业以其技术水平高、产品质量好、管理手段先进、销售服务到位而逐步显示其占领市场的优势。象河南冰熊、济南考格尔等成为我国冷藏保温汽车行业的佼佼者。一些兼业的冷藏保温汽车生产企业在满足多品种、小批量的发展战略思路指导下，对市场也会起到一定的拾遗补缺作用，对行业的发展也会有一定积极影响。总的来说，生产集中度将会不断提高，可以预见到，将会出现产销量占20%30%的一些骨干企业。专业厢板厂和制冷机组生产企业的迅速发展，弥补了冷藏保温汽车厂的某些不足，避免了现企业追求小而全，盲目铺摊子、重复上项目的现象，对治理散、乱、差的状况起到积极作用。总之，与其它专用车行业一样，我国冷藏保温汽车企业优胜劣汰是必然趋势，联合重组也会成为可能，只有起点高、市场反应能力强的企业，才能在我国加入WTO后，在激烈的国内外市场竞争中立于不败之地。国内冷藏保温车的保有量约有40000辆，但与美国、日本等发达国家相比，明显不足。上世纪90年代初，美国冷藏汽车的保有量为16万辆，日本达12万辆。目前国内大量需要冷藏运输的货物还是靠普通车辆运输，所以冷藏保温车市场发展前景广阔，特别是最近几年各大城市菜篮子工程的启动以及各大食品企业，冷饮企业的速冻、保鲜食品的发展，将促进冷藏保温车辆需求的增长。近些年来，随着人们对环保、安全、效率和审美等方面要求的不断提高货车厢式化和厢式车专用化与多功能化的倾向已日见明显。厢式物流车有多种结构。如厢体结构有硬体的和软体的，有后对开门的和后卷帘门式的，有侧开门的和翼开门的，还有带液压升降尾板的，其用途也各有不同。由于肉类，速冻食品、冷饮、乳制品及水产品、蔬菜、鲜果类商品的总产量和运输量的增加，每年对冷藏车、保温车的需求量将达到40005000辆。 冷藏运输是包括产地冷藏库、中转冷藏库、销售冷藏库（柜）以及冷藏运输设备等构成的“冷藏链”中的重要环节，冷藏保温汽车对于保证货物质量有着重大的经济意义。1.4.2 我国冷藏车的生产和技术概况 当前我国冷藏车的生产厂家连同以前生产过冷藏车的厂家共有20多家。80年代末，90年代初，我国冷藏车的年产量为1500-2000辆。在冷藏车生产企业中，属机械部门汽车行业的主要有镇江冷藏汽车厂、贵州专用汽车厂、济南汽车改装厂等；属商业部定点的企业主要有武汉商业冷藏汽车厂、马鞍山冷藏机械厂、长春第一钣金厂等。另外还有兰州在换用汽车厂、沈阳救护车厂、北京旅行车有限公司、保定地区汽车厂等等。其中镇江冷藏汽车厂是我国最大的冷藏汽车专业生产厂。目前我国冷藏车按所选用的汽车底盘的吨位和按制冷方式等可分为30多个品种，若按隔热车厢的结构特征，箱内温度控制范围等则可进一布分为60多个品种。镇江冷藏汽车厂，济南汽车改装厂等通过引进国际先进技术，其新型“三明治“式隔热车厢的总传热系数（K值）可达到0.3 W/m2k的国际先进水平。北京天云汽车改装厂，河南新乡汽车改装修配厂等生产的冷藏才和，K值也小于0.4 W/m2k，达到国际标准规定A级水平。这说明我国冷藏车隔热车厢的技术水平已达到和接近于国际先进水平。1.5 本章小结本章主要介绍了冷藏车的概述，发展状况以及我国现在冷藏车的发展，已经接近国际先进水平。第2章 冷藏保温车的分类及布置形式2.1 冷藏保温车的定义与用途冷藏保温汽车是指装有冷冻或保温设备的厢式货车，用来运输易腐或对温度有特定要求的货物。在运输过程中，使易腐货物或对温度有特定要求的货物始终处于保质所需要的较低的温度条件，即使之处于冷藏的温度环境中，这就是冷藏运输。冷藏运输是包括产地冷藏库、中转冷藏库、销售冷藏库（柜）以及冷藏运输设备等构成的“冷藏链”中的重要环节，冷藏保温汽车对于保证货物质量有着重大的经济意义。2.2 冷藏保温车的分类1） 按有无制冷装置分类按是否装有制冷装置分为冷藏汽车和保温汽车。装有隔热车厢且装有装有制冷装置的汽车成为冷藏汽车。装有隔热车厢而未装任何制冷或加热装置的汽车称为保温汽车。我国冷藏保温汽车的使用单位和车辆管理部门，习惯将冷藏汽车和保温汽车统称为冷藏车。日本等国则分为保冷汽车、冷藏汽车和冷冻汽车。保冷汽车即保温汽车；冷藏汽车又称高温冷藏汽车，适用于运送冷藏温度为-15以下的冷冻食品。欧美各国习惯于将保温汽车、机械冷藏汽车和一般冷藏汽车并列为冷藏保温汽车的三大类，新国际制冷辞典就将冷藏保温汽车分为保温汽车、冷藏汽车和机械冷藏汽车。2） 按制冷装置的制冷方式分类按冷藏保温汽车制冷装置的制冷方式可分为机械冷藏汽车、液氮冷藏汽车、冷板冷藏汽车、干冰冷藏汽车和水（盐）冰冷藏汽车，而保温汽车又可视为无制冷装置的冷藏汽车。3） 按专用设备的功能分类按冷藏保温汽车隔热车厢的总传热系数分为强化隔热型和普通隔热性。机械冷藏汽车制冷装置在环境温度为30时，厢内温度可以调控范围分为6级，见下表：级 别ABCDEF调控范围()12012-1012-202-10-20非机械制冷装置的冷藏车在环境温度为30时，可以保持的车厢温度分为3级，见下表：级 别ABC保持温度()7-10-20装有加热装置的冷藏汽车，按加热装置可使车厢内温度升至12以上，且至少保持12时的前提下，所允许的环境温度分为2级，见下表：级 别AB环境温度()-10-20 2.3 冷藏汽车整车布置冷藏汽车系由汽车二类底盘、隔热货厢和制冷（加热）装置组成。汽车底盘的吨级一般根据装载货物的质量以及隔热车厢的容积确定。机械制冷冷藏汽车的整车布置主要取决于选用的制冷机组结构型式及制冷机组主要部件(动力装置、压缩机、冷凝器和蒸发器等)的安装位置。按是否自带动力装置，制冷机组可分为独立式(自带动力装置)和非独立式(不带动力装置)两种。独立式制冷机组的动力装置多采用内燃机或电动机。其中，有的独立式制冷机组仅有一种动力装置；有的则既装有内燃机又装有电动机，以其中的一种为主，另一种作为备用，以提高制冷机组的工作可靠性。非独立式制冷机组本身虽无动力装置，但是可以方便地利用汽车发动机作为动力装置。取出动力方式一般有两种途径：一种是利用皮带传动，直接从发动机前端取出；另一种是利用变速器的取力窗口，从中间轴或倒挡轴上通过齿轮传动取出。按动力装置、压缩机、冷凝器和蒸发器四大部件安装位置不同，制冷机组又可分为整体式和分体式两种。四大部件组装成一体，则称整体式；四大部件按其需要分别安装在冷藏汽车的不同部位，彼此用管道相连，则称分体式。无论是整体式还是分体式，动力装置总是与压缩机安装在一起，并用皮带传动机构驱动压缩机工作。本设计采用独立式制冷装置，安装在保温箱的前部上方。动力采用汽车电源方式。2.4 本章小结本章介绍了冷藏保温车的定义及分类，冷藏保温车的整体布置形式。以及本次设计中所采用的制冷装置的布置和制冷方法。第3章 冷藏箱的设计3.1 冷藏箱的类型与定义冷藏箱应达到的技术要求：4、 足够的强度，可长期反复使用。2 适用于一种或多种运输方式运送，途中转运时，箱内货物不需换装。 4、 具有快速装卸和搬运的装置，特别便于从一种运输方式转移到另一种运输方式。 4、 便于货物装满和卸空。5 具有1立方米及其以上的容积。凡是隔热的箱壁、箱门、箱底和箱顶，能阻止内外热交换的保温集装箱。保温集装箱中常见的冷藏集装箱有耗用冷剂式冷藏集装箱、机械式冷藏集装箱、隔热集装箱、气调冷藏集装箱等。耗用冷剂式冷藏集装箱 此类冷藏集装箱的特点是在运输过程中，不需外接电源或燃料的供应等，无任何运动部件，维修保养要求低。主要缺点无法实现连续制冷，贮冷剂放冷或消耗必须重新冲冷或补充，较难实现精确温度控制，制冷设备占用空间较大。耗用冷剂式冷藏集装箱只能适应小型冷藏集装箱的短距离运输。目前耗用冷剂式冷藏集装箱只有在区域性短途冷藏运输中尚有使用，而在国际冷藏运输中已无使用并有逐步淘汰的趋势。机械式冷藏集装箱 根据GB/T73921998的分类，械式冷藏集装箱是指设有制冷装置的保温集装箱，制冷/加热集装箱是指设有制冷装置和加热装置的保温集装箱。在实际中，通常把这两类集装箱通称为机械式冷藏集装箱。机械式冷藏集装箱装有制冷装置，可根据需要制冷，是冷藏箱的箱内温度控制在所设定的温度范围内。机械式冷藏集装箱以压缩式制冷为主，是当前技术最为成熟，应用最为广泛的一种冷藏运输工具。隔热集装箱的特点是箱体本身结构简单，箱体货物有效装载容积高，造价便宜，适合大批量、同品种冷冻或冷藏在固定航线上运输。缺点是缺少灵活性，对整个运输线路上的相关配套设施要求高。隔热集装箱在20世纪70年代前曾经是国际之间冷藏保鲜货物的主要运输工具之一，随着80年代后机械式冷藏集装箱的大量应用，目前隔热集装箱已逐步被更为灵活的机械式冷藏集装所取代，但在某些稳定货源的航线上仍有使用。气调冷藏集装箱具有一般机械式冷藏集装箱的所有制冷或加热功能，同时气调冷藏集装箱装有一种调气设备，可以产生和维持一种修饰过的空气成分，以减弱新鲜果蔬的呼吸量和新陈代谢强度，从而减缓果蔬的成熟进程，达到保鲜的目的。采用气调冷藏运输具有保鲜效果好、贮藏损失少、保鲜期长和对果蔬无任何污染的优点。但由于采用气调设备后，技术要求高、冷藏箱价格高，并且气调在大批量货物的贮存和运输中更有优势，因此目前使用还不普遍。 目前实际应用主要已机械式冷藏集装箱为主 ，因此本次设计的冷藏集装箱采用机械式冷藏集装箱。3.2隔热车厢的结构组成冷藏保温汽车隔热车厢(以下简称隔热车厢或车厢)是所有冷藏保温汽车的重要装置。作为车厢，它具备厢式汽车车厢的共性，但又要求它具有良好的隔热保温性能。因此在结构上就是围绕如何提高车厢的隔热保温性能进行设计。隔热车厢是由顶板、底板(地板)、左右侧壁、前壁、后壁(后门框)和门组成。由于要求车厢具有隔热保温性，因此它的骨架具有承载与断热的双重功能。其中以承载为目的的骨架称为主骨架(与一般车厢的骨架作用相同)。这种骨架一般选用强度和刚度较高的金属(钢、铝型材)结构。而以断热为目的的骨架，称为辅助骨架(俗称“断热桥”)。一般选用非金属材料。常见的有木头、胶合板、玻璃钢、工程塑料等，它可装于主骨架的外侧或内侧。车厢的内外蒙皮分别与主骨架和辅助骨架相连、其间形成了填装隔热材料的空间。因此，主、辅骨架共同完成了隔热车厢骨架的全部功能。外蒙皮多为平板形，但左、右侧壁外蒙皮常压成瓦楞形或半圆形，这种具有加强筋的外蒙皮既可增加厢壁强度和刚度，又可增加美观。为了防止冷冻胴体(整块冻猪、牛、羊肉等)等货物撞坏内蒙皮，有的车厢还在金属内蒙皮内装有胶合板。内外蒙皮常用材料有：钢板、铝合金板、不锈钢板、玻璃钢板等。一般金属蒙皮厚度为0.81.5mm，非金属蒙皮厚度为23mm。蒙皮与骨架的连接方式通常采用拉铆连接(即单向膨胀的抽芯铆钉连接)。3.3隔热车厢的结构型式 整体隔热层式车厢 这种结构型式是先以整体骨架型式或以分片拼装型式制成车厢，预留隔热层空间，然后整体注入硬聚氨脂泡沫。这种车厢的最大特点是它具有完整的隔热层，车厢的隔热、密封性能好。若是采用现场喷涂发泡工艺，则需先喷涂发泡材料，形成隔热层，取平后装车厢内蒙皮。整体隔热层式车厢的工艺流程大致如下：车厢外部整体成形车厢淋雨试验安装车厢内蒙皮注入发泡材料安装厢内附件安装车厢后门。注入发泡有两种方法：一为液态发泡，又称“一次发泡法”。即将液态聚氨能各组分机械搅拌，高压喷雾成形。另一种为泡状发泡，又称“二次发泡法”，即将聚氨酯各组分在注入前先进行一定程度的发泡，然后再注入隔热层空腔内发泡定型。由于发泡工艺分两步进行，因此，第二次发泡时，聚氯酯的膨胀力已降到厢壁蒙皮可以承受的程度，因而不需大型的夹具。当然，二次发泡工艺较复杂且难掌握，发泡品质也稍逊色。3.4车厢的结构设计车厢结构设计除了要满足有关整车的国家标准以外，还应使车厢具有适度的强度和刚度；力求减小自身质量，工艺简单；系列化、通用化和标准化程度高；具有良好的隔热性能以及值用、维修和保养的方便性等。1隔热层材料与厚度(1)对隔热层材料的要求发泡均匀、密度小；导热系数尽可能小，一般要求在0.045w(mK)以下；对温度变化的稳定性要好，在-4070的使用温度范围内，使用性能要满足规定的要求具有一定的机械强度，能承受汽车在恶劣道路条件下的振动、冲击而不受损或变形。吸水性和吸湿性低，耐腐蚀抗冻性能好，无毒无味，透气性小，隔热材料使用和燃烧时，不得分解出有毒和有害气体；价格低、易成形，可采用充填、浇注、喷涂等工艺形成车厢隔热层。(2)隔热材料的种类 目前，普遍应用的隔热材料主要有聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫两种。聚苯乙烯泡沫是以含低佛点液体发泡剂的可发性聚苯乙烯颗粒，经加热预发袍后，在模具中加热成型而得微孔型蜂窝结构的泡沫材料。其物理机械性能见下表。项 目单 位指 标密度0.03吸水性0.08压缩强度(压缩50)Mpa2000弯曲强度Mpa2200尺寸稳定性(-4070)%0.5导热系数W(mK)0.44自熄性s2聚氨酯泡沫隔热材料是目前应用十分广泛的优良隔热材料，其主要物理机械性能为：导热系数0.03w(mK)，抗拉强度2500 Mpa，抗压强度2000 Mpa。与钢板粘接力2900Mpa，与胶合板粘接力1400 Mpa。 影响聚氨酯隔热材料导热系数的主要因素有；泡沫密度、气饱直径、气泡独立率、湿度和温度等，如图3-1隔热材料在使用过程中会发生老化。因此隔热车厢在使用6年左右时问就应该按有关规定重新测定总传热系数，不符合规定的则应降级使用。(3)隔热层厚度 隔热层厚度由车厢的使用要求和选用的隔热材料而定。若选用聚氨酯泡沫隔热材料，对于冷藏汽车，其厚度在50120 mm之间；对于保温汽车其厚度在3070 mm之间。若选用聚苯乙烯泡沫隔热材料，其厚度一般比聚氨酯泡沫材料增加20左右。图3-2为聚氨购、聚苯乙烯泡沫隔热材料的厚度与车厢总传热系数K值的关系。设计时可先按图示尺寸选择然后再根据总传热系数K的计算公式进行校核。图3-1影响聚氨酯隔热材料导热系数的因素图3-2不同隔热材料厚度与总传热系数K的关系3.5车厢容积的确定猪肉每吨所占体积猪肉密度为约为0.975kg/d(与实际猪肉的肥瘦程度差异有关)1.5吨的猪肉体积大约为1.54外形尺寸(mm)货厢内尺寸(mm)总 质 量(kg)4490 长:5750 长: 3430 额定载质量(kg) 1490宽:1920宽:1760整 备 质量(kg) 2870高:2940高:1820最高车速(km/h) 95转向形式 方向盘准乘人数(人)2 排放依据标准 GB17691-2005国GB3847-2005燃料种类 柴油发动机型号 BJ493ZLQ3功 率(kw)85排 量(ml)2771 钢板弹簧片数 7/4+5 轴 距(mm) 2790轴 数2轮胎规格 7.00R15,6.50R16轮胎数 6前轮距(mm) 1530 后轮距(mm) 1425前悬/后悬(mm)1085/1550接近角/离去角()22/21其它：选装倒流罩，导风槽，车厢两侧可选装侧门。制冷机组采用三菱重工TDJ系列（TD系列）一体机型（分体机型），厢体内部平面化（超薄蒸发器），提高装载率，温度可达20。可选装双温（分区制冷）。其中车厢底板骨架厚度为2mm （1.22.5mm） 蒙皮厚度为1.0mm （0.81.5mm） 地板上要铺工字型通风槽高度为100mm 外形尺寸（mm）：438018302660 限制：1,汽车总高不能超过4米h1+h2+h3+h44000mm式 中III-厢体高; h2-副车架高:h3 垫 木 高 ; h 4一车架高:2,厢式车后悬不能超过轴距的0.65倍j.l+xs+xl-q.l-zj0.65zj式 中js- 驾驶室长; xs- 厢室间距;x1- 厢 体 长 ; ql- 前悬:zj一 轴 距 :3,厢体宽不能超过2.5米4、车辆总长不能超过12米js+xs+xl706050B504030C504030孔径/mm151311图4-1 主车架钻孔的孔径和孔间距2) 在纵梁翼面高应力区外的其它部位钻孔，只能在中心处钻一个孔，如图4-1所示。3) 在纵梁的边、角区域亦禁止钻孔或焊接，如图4-2、图4-3所示的区域即为不允许钻孔和焊接加的部位。因为在这些部位进行钻孔或焊接，极易引起车架早期开裂。图4-2 主车架纵梁禁止钻孔区图4-3主车架纵梁禁止焊接区4) 严禁将车架纵梁或横梁的男面加工成缺口形状。本课题中由于主车架与副车架之间的连接选用止推连接板形式，故主车架不用考虑钻孔，只需考虑焊接的位置得当。4.2.2 主车架的加长设计因专用汽车法布置的需要，对主车架有时要进行加长。例如厢式零担货物运输车和轻泡货物运输车，若用普通汽车底盘改装则需要将轴距加大，改装长货厢来提高运输效率，此时要将车架在其中部断开后再加长。也有将车架后悬部分加长的改装设计。车架加长部分应尽量采用与原车架纵梁尺寸规格一样、性能相同的材料。车架的加长部分与车架的连接一般采用焊接。首先在纵梁腹板处，按与纵梁轴线成夹角45。或90。的方向把纵梁断开，然后把切口断面加工成坡口形状，如图4-4所示。最后将加部分与车架纵梁对接起来。为了获得v型焊缝对接接头的最佳强度，防止焊缝起点出现焊接缺陷，应朱用引弧焊法或退弧焊法。焊接时应根据纵梁的材料选择合适的焊条型号、直径及焊接规范。可采用手工电孤焊或气体保护焊，并选用磁性焊条，保证在高载荷、变形和振动的情况下的焊接强度。图4-4 纵梁的坡口形状4.2.3 主车架加强板的设计1) 设主车架纵梁加强板的条件主车架改装时，为了减少车架纵梁的局部应力。或者为了使车架加长后仍能满足强度和刚度的要求，对装载质量增加；轴距和总长发生变化，使车架采用中部拼接或尾部加长时；为了使车架高应力区(危险断面)满足强度和刚度的要求，同时又使车架在某一区间的截面尺寸变化不致太大，这些情况，常常在车架纵梁上采用加强板。2) 加强板的形状加强板的截面形状推荐选用L型，其厚度应不小于车架厚度的40。L型加强板的冀面应贴合在车架纵梁翼面受拉伸的一边。加强板的端头形状应逐步过渡，如切成小于45的斜角，或在端头中部开光滑槽，如图4-5所示。3) 加强板的布置加强板布置的合理，可以有效地减少车架的应力。若布置不合理，则可能使车架产生应力集中。为了避免应力集中，加强板的端头位置不应在刚度变化部位和集中载荷作用的地方。例如，应使加强板的端头和副车架的端头充分重叠一部分或使二者相互离开足够的距离，如图4-6所示。4) 加强板的控制加强板和主车架的固定最好采用铆接。加强板末端和铆钉孔之间的最小距离为25mm，铆钉的间距为70150 mm。当铆接有困难时，可在加强板上加工孔塞焊于纵梁胶板上，塞焊孔直径为2030 mm，塞焊孔与加强板端部的最小距离为25mm，孔间距为100170 mm。图4-5 加强板的湍头形状1-主车架纵梁；2-加强板图4-6 加强板的合理布置1-加强板；2-主车架纵梁；3-副车架4.3 副车架的设计在专用汽车设计时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷，同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架(副梁)过渡。本车在工作中受较大的弯曲应力。因此，本车副车架纵梁采用两根抗弯性能较好的平直槽行梁，材料为16MnReL。在增加副车架的同时，为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中，所以对副车架的形状、安装位置及与主车架的连接方式都有一定的要求。4.3.1 副车架的截面形状及尺寸专用汽车副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同，多采用如图4-7所示的槽形结构，其截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。对于随车起重运输车的副车架来说，在安装起重装置的范围内，应按如图4-8和图4-9所示的方式用一块腹板将副车架截面封闭起来，以提高副车架的抗扭和抗弯能力。图4-7 副车架的截面形状图4-8 加强后的副车架截面形状1-副车架；2-腹板图4-9 加强腹板的位置参照国相近车型的副车架纵梁端面尺寸，确定副车架纵梁端面尺寸为180、70、9mm。4.3.2 加强板的布置车架中部(液压举升机构位置)所受弯曲、扭曲最大，因此在这一区域应加加强板，考虑到零件的工艺性，由于下翼板所受弯曲应力较大，因此，加强板紧贴下翼板，为了避免下翼板由于钻孔而导致抗弯强度下降，除与后加强板重叠部位，该加强板主要与腹板连接。在纵梁上加上加强板，加强板端头区域车架容易产生集中应力。为了降低应力集中，加强板端头形状有三种设计方式，见图4-10图4-10 加强板的三种设本副车架为了批量生产时工艺简单，采用了图3-10（b）角型的端头形状。4.3.3 副车架的前端形状及安装位置副车架就是车厢的底板骨架，它是车厢的一部分。它支撑着车厢的总质量，同时通过它将车厢安装在汽车车架上。为防止副车架对主车架纵梁产生应力突变通常将副车架纵梁前端设计成如图的形式。副车架纵梁前端的几种形式1 副车架;2主车架3橡胶垫1) 在保证使用可靠的前提下，为了提高挠曲性，减小副车架刚度，应尽量减少副车架的横梁，以减少对纵梁的扭转约束。2) 副车架油缸支承横梁与翻转轴横梁形成框架。油缸支承横梁应尽量靠近后悬架前支承处的横梁，最好能位于后框架之内。因为这段主车架变形小，所以副车架对其扭转约束力也相应减弱，同时保证了举升机构的几何特性。3) 在副车架结构要求刚性较高时，可在主、副车架中间增加一层橡胶垫，当主车架变形时以弹性橡胶的变形来减弱副车架对主车架的约束4) 副车架与主车架连接如图3-11所示。图3-11 副车架与主车架的连接A-A处是截面突变点，在受冲击载荷时，此处出现应力集中，严重时造成主车架断裂。这就要求副车架的前端结构要设计成渐变截面，以减缓应力集中(见图3-12)图3-12 副车架的前端结构副车架前端形状常有三种形状(见图3-13)。对于这三种不同形状的副车架前端，在其与主车架纵梁相接触的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如图3-13(c)所示：；。图3-13 副车架的三种前端形状（a）U形；（b）角形；（c）L形如果加工上述形状困难时，可以采用如图3-14所示的副车架前端简易形状，此时斜面尺寸较大。对于钢质副车架：；对于硬本质副车架；副车架在汽车底盘上布置时，其前端应尽可能地往驾驶室后围靠近。图3-15为某散装水泥运输车的罐体、副车架相对于汽车底盘的安装位置。在满足轴荷分配的前提下，其中A不宜过大，留足空压机的位置即可；B为副车架的前增离主车架拱形横粱的距离，一般在100 mm之内；C为固定副车架的前面第一个U型螟栓距拱形横梁的距离，一般控制在500800 mm的范围内。图3-14 副车架前端简易形状（a）刚质副车架 ；（b）硬木质副车架图3-15 副车架的安装位置4.3.4 纵梁与横梁的连接设计横梁与纵梁的连接方式主要有三种，见图3-16图3-16 横梁与纵梁的连接1-纵梁；2-连接板；3横梁图3-16（a）横梁与纵梁上