洒水车设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】

买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 目录 摘要 . . I . 1 章 绪论 . 1 内外发展状况 . 1 计的目的和意义 . 1 第 2 章 洒水车总成设计 . 3 量参数的确定 . 3 车整备质量 . 3 载质量 . 3 车总质量 . 3 水车车型的选择 . 4 体支撑座的设计 . 6 撑座校核计算 . 7 车架前端形状及安装位置 . 9 体支撑座的固定装置 . 9 章小结 . 10 第 3 章 水路系统的设计计算 . 11 体的设计及计算 . 11 体的选材 . 11 体的设计要求 . 11 水车的罐体总成 . 11 体容积的确定 . 13 厚的计算 . 14 泵的选型计算 . 16 道的选择 . 17 头设计 . 17 头分类 . 17 头计算 . 18 体的选择 . 20 章小结 . 20 第 4 章 取力装置设计 . 21 力装置简介 . 21 力装置参数选择和计算 . 22 力器动力传动 . 22 动比的计算 . 23 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 力器双联齿轮啮合齿轮强度计算 . 24 力器输出轴齿轮参数计算 . 26 力器双联齿轮轴及输出轴计算 . 27 力器轴承的确定 . 28 及轴承的校核 . 28 的校核 . 28 承的校核 . 29 的校核 . 30 第 5 章 洒水车基本性能参数计算 . 31 力性计算 . 31 动机外特性 . 31 车行驶方 程 . 33 油经济性 . 35 水车稳定性计算 . 36 结论 . . 39 致谢 . . 40 参考文献 . . 41 附录 A. . 42 附录 B . . 43 第 1 章 绪 论 内外发展状况 近 10 年来，我国洒水车的装备技术得到了迅速发展，产品的类型、功能已能基本满足一般的作业要求。随着经济社会的快速发展、城市环境卫生容貌和人们对生活环境质量要求的不断提高，特别是 2008年北京奥运会和 2010年上海世博会的举办，对洒水车的装备技术提出了更高的要求。洒水车及装备将向集成化、环 保化、人性化、数字化方向发展，由单一的作业功能特征向集作业、信息、监管为一体的综合功能特征方向发展，使国内环卫装备水平满足现代化国际大都市发展的需求，并建立起具有一流技术、符合中国国情的环卫作业装备系统。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 当今由于国外洒水汽车企业对国内市场不了解，要想进入中国市场，多会采取合资或合作的方式。国内生产企业应与外方进行积极的合作，学习其先进技术和管理方法，以尽快提高我国生产企业的技术水平和创新能力。我国原有的具有国际竞争力的洒水汽车品种以及入世后引进并形成生产能力的洒水车新品种，打入国际市场参与国际市 场竞争，分析各国市场的不同需求，采取各种灵活的贸易方式，建立、健全自己的国际市场营销网络和服务体系，占领国际市场，在国际市场的激烈竞争中求生存、求发展。由于洒水车采用的多是专用设备和装备，因此生产涉及到许多相关的专利技术和专有技术。这些技术可以通过技术转让或技术许可等技术引进方式获得。但是，对于引进的技术只是加以消化、吸收是远远不够的，更重要的是在引进技术的基础上进行技术创新，形成企业的核心技术。同时，还要注意形成一个充满活力的技术群体，从而培养自己的持续性的新产品研究开发和生产能力，并将其转化为强大的市场 进入和开拓能力。否则，我国洒水汽车生产企业就只能永远跟在人家后面，处于国际市场竞争的不利地位。 计的目的和意义 目的：通过对洒水车的设计，使学生在设计过程中懂得了改装车的基本原理及构造，学会了基础的计算，并且学会了进行基础的匹配设计，将理论知识运用到实践中，学会了在技术快速更新的时代如何发现技术发展的趋势，在搜集资料的过程中更使信息吸取能力更上一个层次。 意义 :洒水车具有应用范围广，工作效率高的优点。并且随着技术的不断进步，功能在不断的强化，生产和维修的成本在逐渐减小，洒水车的广泛应用将会成为未来 发展趋势，所以对洒水车的构造、水罐、喷头等各部分的选择进行了设计计算。针对目前交通堵塞的现象，以及道路安全法规的要求，对于车整体的载重质量，车身尺寸，道路要求又做出了进一步设计，为车辆在道路上行驶提供方面，同时提高行驶安全性。 为大大提高工作效率，对于水罐的容积，以及喷洒范围，取力装置都有严格要求，此次要设计一款适用于中国市区内行驶的洒水车，省油、能高速运行，但最适合低速运行的喷洒工作，载重量过大的洒水车，属于浪费，为工作带来了不便，所以有很大的优化设计空间，经过这样的改进后就可以节约大量的成本，从而就更加 具有竞争力。现在关于洒水车的分析和总结性的论文并不多，通过对结构的分析，买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 典型故障的总结以及洒水装置的设计，使对洒水车有了一次更加深刻的认识，最终的目的是为今后绿化工作，提供更广阔的空间。 第 2 章 洒水车总体设计 量参数的确定 车整备质量 整车整备质量是指专用汽车带有全部工作装置及底盘所有的附属设备，加满燃料和水，但没有载货和载人时的整车质量。整备质量是一个重要设计指标，对专用汽车的动力性和经济性有很大影响，整备质量减小，可以增加装载量，节约燃料 ，是汽车设计工作中必须遵守的一项重要原则。 所选 盘的整备质量为 8000于在本次设计中加装了水罐和专用工作设备，其整备质量要增大，估计其质量约为 370洒买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 水车整车整备质量为： 8 3 7 03 7 08 0 0 00 （ 2 载质量 汽车的装载质量是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。对装载质量的确定，首先要考虑车辆的用途和使用条件。其次，要和行业产品规划的系列相符合 ，做到在装载吨位级别上分布合理，以利于专用车产品的系列化、通用化和标准化。本次设计中，洒水车的装载质量确定为 7500 7500em 汽车总质量 汽车总质量是指专用汽车装备完好齐全，满载（规定值）货物及乘员时的质量。假设乘员质量为 65，乘坐 2 人，汽车总质量的计算公式为： 600026575008805 （ 2 改装后高压清洗汽车最大总质量在原车最大总质量范围内，符合质量要求。 水车车型的选择 专用汽车性能的好坏对专 用汽车性能影响很大，通常专用车辆所采用的基本底盘按结构分可分为二、三、四类底盘，而该洒水车是在二类底盘的基础上进行改装设计。所谓二类底盘，就是指在基本型整车基础上去掉货厢。 专用汽车底盘的选择主要是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、动力匹配等决定，目前，几乎 80%以上的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。目前国内市场上底盘的种类多、品种全，如解放、东风、红岩等系列底盘性能好，价格便宜，市场保有量大，选用的底盘也多为这些系列的产品。 一般专用改装车辆在 选用底盘时不但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进行考虑，还从适用性、可靠性、买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 先进性、方便性等方面进行比较分析，表 2常用二类底盘的性能对比列表： 表 2盘性能对比列表 解放 东风 红岩 适用性 适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求 适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求 适用于各吨位载重货车的改装设计要求 可靠性 工作可靠，出现故障的几率少，零部件要有足够的强度和寿命 工作性能好，故障率低，零部件要有足够的强度和寿命 性能可靠，出现故障率低，各部 件要有足够的强度 先进性 动力性、经济性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平 动力性、经济性、操纵稳定性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平 动力性、经济性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平 方便性 安装、检查保养和维修方便，结构紧凑 安装、检查保养和维修方便，结构紧凑 安装、检查保养和维修方便，结构紧凑 价格 较便宜 比较便宜 便宜 供货来源 市场拥有量多 市场拥有量多 市场拥有量较多 常见吨位 各种吨位车型 各种吨位车型 轻、中型载货车型 通过调研与分析，并结合本次改装设计的特点，选用解放系列底盘相对较合理。确定 盘作为本次洒水车的底盘，其主要技术参数见表 2示： 表 2盘性能参数 解放单桥绿化喷洒车 主要技术参数 产品名称： 解放单桥绿化喷洒车 外型尺寸： 8300 2660 2940 底盘型号： 厢尺寸： (总质量： 16000(接近 /离去 17/23( ) 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 角： 额定质量： 7500(前 悬后悬： (整备质量： 8305(最高车速： 95(km/h) 发动机： 量： 6618， 6618， 4764，6740， 6740， 6618，6618， 7120， 7120(功率： 136， 162， 136， 136， 162， 136， 162， 162，136(生产厂家： 中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机分公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机分公司，中国第一汽车集团公司，中国第一汽车集团公司，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂，一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂 排放标准： 轴数： 2 前轮距： 1914,1800/1860,1800(其它参数如下表所示： 轴距： 5400 后轮距： 1860,1800(轮胎数 ： 6 轮胎规格： 料种类： 柴油 弹簧片数： 4/4+3,10/12+8 轴荷： 6000/10000 驾驶室乘人数： 2 整车备注： 罐体外形尺寸 (长 4800,长轴 2100,短轴 1400,罐体有效容积 : 专用性能： 1、洒水车的基本组成 :防锈罐体 ,连通器 ,专用自吸式洒水泵 ,管网 ,喷洒出口 ,工作平台 ,二类底盘。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 2、罐体采用优质武钢碳钢板材制作，采用大型卷板机一次成型，封头及罐体结合处采用先进的弧形对接 焊接工艺。 3、洒水车标准配置：前冲后洒、侧喷；高位侧花洒；后工作平台，带绿化洒水高炮，可调节成柱状，射程 28m；也可调节成雾状，射程 15m，垂直吸程 7m。 4、洒水车选装配置 :药盘、药泵、罐内防腐防锈、多方位进出水接头、电磁阀、气动阀等。 体支撑座的设计 为避免专用工作装置的布置对车架造成集中载荷，可采用具有足够刚性的副车架，因此可以将这种集中载荷转化成均布载荷，有利于改善主车架纵梁的强度和寿命。 对于洒水车的设计，由于加装的水罐与汽车车架的连接需要通过罐体底部的支承座和固定装置来完成， 罐体支承座可相当于副车架的作用，它们都是安装在罐体的底部。本次改装采用整体式支承座，纵梁和横梁焊在一起，纵梁截面有 L 形或与上部零件的连接面组成长方形、梯形、直角梯形等，上部形状视罐体外形而定。横梁截面多为 L 形。支承座与汽车之间用固定装置连锁。 承座校核计算 罐式汽车支承座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 2示的槽形结构，其截面形状尺寸取决于罐式汽车的种类及其承受载荷的大小。 图 2承座的截面形状 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 参考 式容器支座用 材规定：支座材料多选用 根据机械设计手册规定，取截面尺寸为 60 30 5 假设容器总重（包括自重以及水的重量）为 支座反力 （ 2 设支座长度为 L，容器重量沿长度方向均匀分布，则其均布载荷 （ 2 建立力学模型，其受力图、弯矩图如图 2 a） b） 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 241c） 图 2体支承座受力图 根据受力图、弯矩图知： 0 0 （ 2 0 0 2 （ 2 2 根据弯矩图可知，其危险截面出现在最大弯矩 1/2时 401015 1021 33 35以，支承座强度符合要求。 车架的前端形状及安装位置 为了避免由于副车架截面高度尺寸的突然变化而引起主车架纵梁的应力集中，副车架的前端形状应采用逐步过渡的方式。例如采用如图 2示的三种过渡方式。 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都加工有局部斜面，其斜面尺寸如图 2c）所示。 0h =1l =15 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图 2车架前端的三种形式 （ a） （ b）角形 （ c） 体支撑座的固定装置 （ 1）止推板连接 连接板上端通过焊接与副车架固定，而下端则利用螺栓与主车架纵梁腹板相连接。止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。相邻两个推止推连接板之间的距离在 500 到 1000 围内。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图 2推板的连接结构 1 副车架 2 止推连接板 3 主车架纵梁 （ 2）罐体支承座固定装置 本次改装设计采用适用范围 比较广的刚性连锁，连结块分别装支承座和车架上，然后用螺栓、螺母将两者刚性连接在一起。结构见图 2示： 1 2 图 2性固定装置 1 支承座 2 车架 章小结 本章主要对各类二类底盘的性价比进行比较分析以及改装洒水车质量参数的确定，综合比较分析，选用 盘。对于罐式汽车的改装，由于 要加装罐体支承座，本章对罐体支承座进行了设计计算，并对其连接装置进行了合理的分析选型。 第 3 章 水路系统的设计计算 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 罐的设计及计算 体的选材 洒水洗车罐体属于常压钢制容器，根据 制压力容器规定：锅炉和压力容器用钢都可以在常压容器中使用。通过机械设计实用手册可知， 15 号钢由于具有极好的塑性、韧性、焊接性能和冷冲压性能，广泛用于受力不大韧性要求较高的零件。比如，化工容器、蒸汽锅炉等。能满足大部分容器的壳体的要求。所以，洒水车罐体采用 15 号钢板即可满足要求。 体的设计要求 根据专用汽车结构与设计要求，确定罐体形状，应有利于降低整车质心高度，减少自身质量，增大容积效率，减小空气阻力，并与驾驶室外形相称，使整体造型美观，所以选择罐体设计成椭圆形，由于平盖封头具有结构简单、制造方便的特点，主要用于常压和低压设备上或者高压小直径设备上，因此封头推荐采用长、短轴比值为 2 的标准型平盖封头。受工艺要求、制造条件以及容器安装要求等，建议容器的长径比范围在 2围内。 根据规定：在罐内设有横向防波板，以加强罐体刚度及减弱车辆行驶中水对罐体的冲击。罐体上部开有直径为 500 圆形孔，便于工作人员出入检查和维修，人孔附近要设置扶手和扶梯。为防止空气和水对罐体的氧化，罐体内表面要经过防腐蚀处理。 水车的罐体总成 由罐身、 人 孔盖及其防波板等组成。罐体构造如图 3 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图 3 罐体结构图 1 防波板 2 呼吸阀 3 人 孔盖 4 通气管 5 防波板 6 罐身 7球阀 （ 1）罐身 罐身通常用普通低碳钢板焊接而成，并在罐身两端加封头焊接而成 的一个封闭容器。罐身上部设置有人孔，孔径一般为 400500使人进入能罐内进行维修和清洁作业。罐身的横截面多呈圆形或椭圆形形状，在本设计中罐体采用椭圆形。罐身内表面先进行喷砂处理，再做涂（或喷）锌处理。 （ 2）防波板 为了减轻汽车在行使过程中液体在容器内的波动，罐体内一般都会设有防波板。因为罐体的每个单室的大小没有 统一的标准，它取决于货物的性质及整个容器的总容量，当容器总容量小于 20m时，每个单室的容量应小于 4m。因为选用的车型额定载货量为 4t,只要一个单室就可以了，所以在罐体内置两个 防波板，一上一下，并且在下面的防波板上开一个矩形孔，有利于当液体用不完时，可以通过排放阀将液体排放干净。 （ 3）人孔盖 位于罐体上部，采用螺栓固定，人孔盖上设有呼吸阀、通气管、装满报警器等。平常人孔盖是不打开的，只有检修时才卸下紧固螺栓，拆下人孔盖，便于工人出入检修或清洗。呼吸阀又称安全阀，该阀能自动调节容器内的压力，是压力保持在一定范围之内，这样就能保护液罐内部压力保持平衡。通气管又称排气管，其一段固定在人孔盖上，使通气管连通了液罐内部与外部。通气管的作用是当向容器里加注液体时，可以顺利排出罐体内的气体， 保证液体加注能够顺利完成。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 体容积的确定 罐体是整个路面铺装装置的盛水容器。罐体容积大小是根据车辆的额定载重量来推算的，计算一般来说，整车满载时整车总质量应不超过基础车满载时整车总质量的 20%。由于 型载重汽车的额定载质量为8000所以设计罐体的盛水容积为 11000 用椭圆形罐体 椭圆罐体容积可按下式公式计算 : 12 043 V ( 3m ) （ 3 式中： a、 b 椭圆长、短轴长度， m L 椭圆体长度， m 1L 、 2L 封头的长度， m 0V 罐体内附加构件的体积总和， 3m 图 3 1 椭圆形罐体横截面 罐体参数： a = b = L = 4.8 m ，1L=2L=m ，0以忽略不计！所以罐体的容积为： 3 21 3m ) 厚的计算 根据压力 容器设计知识规定知：由于常压和低压容器按照强度计算公式出买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 的壁厚较小，给制造和运输带来了困难。为了满足制造工艺的要求以及运输和安装过程中对刚度的要求，对壳体规定了不包括腐蚀余量的最小厚度。 圆筒的最小厚度按照下列规定设计 当 3800 1000/2 ，且不小于 3 罐体内径 0/22 0 02m i n 取整壁厚为 6 在水罐内部，水均匀分布，可等效为均匀载荷，取 h=1500 33 设支座为支点，水罐与支座接触部分为横梁，建立力学模型： a) b) 281买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 c) 图 3罐受力分析图 根据 a ）图，得方程 00 （ 3 02110 02 2212110 21q 则当 ,0 时，剪应力 121m （ 3 由机械设计实用手册，知： 钢板厚度 16 ， 235s 375b 430于常压容器压力较小，储存介质的危害程度也较小，因此钢板的安全系数取 2 5 n （ 3 n 2 8 0 取 150t 取横梁一段为研究对象，假设其尺寸为 30对于矩形横梁，最大切应力为平均切应力的 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 4m a x 50所以，强度符合要求。 泵的选型计算 水泵的流量 Q 用下式确定： 1 6 . 7Q B q ( / （ 3 式中 v 喷洒车的行驶速度（ km/h）； B 洒水宽度（ m） ； q 洒水量（ L/ 本次设计取： 洒水宽度 B=6m 汽车行驶速度 v=10km/h 调研得： 水泵型号 65)40 流量 (m3/h): 40 扬程 (m): 45 输入轴转速 (r/ 1450 轴功率 (: 吸高度 (m): 吸时间 (m): 率 :65% 该系列泵采用外混式自吸结构，泵内应存有适量的液体。泵启动后，叶轮旋转，叶轮进口处形成负压，吸入管路中的气体与泵内液体混合，通过压出室进入气液分离室。由于气液的比重差，气体从液体中分离出来，从出口管中排出，液体在气液分离室中下沉，经多次循环，直到吸入管内的气体排净而充满液体，完成自吸过程，泵开始正常输液。因此，为保证泵具有良好的自吸性能，必须满足以下条件：泵工作前，泵内的液体存量必须高于泵轴，因此泵进口处必须接一个向上弯的弯管再接一个水平管和快速接头，快速接头 中心线必须高于泵轴中心线 300 毫米。进口管路系统必须保证不漏气。吸水管的吸入头必须浸没于水下，以免空气吸入水管。出口管道与泵出口连接时必须保证直管长度 200 毫米后再接弯管。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 道的选择 液压传动系统常用的管道有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管等。根据机械手册知，本次洒水车设计所采用的为钢管。 由于洒水管道中水的流动多为紊流，并且其雷诺数远大于临界雷诺数2320，其计算均按紊流状态下进行。在同一流量下，如果平均流速过大，则可采用较小的管径，节省材料，但水头损失较大，反之，则需要较大的管径，浪费材料，但水 头损失小。一般根据已知的流量和从经验而得出的允许的平均流速，初步计算出管径，然后按水煤气管规格选定。水管直径可按下式确定。 4（ （ 3 式中 q 系统流量， V 允许平均流速，压水管 V=（ m/s 连接喷头的水管直径 4 62（ 查找水煤气管规格，可以选定与喷头连接的管道直经 d = 80头设计 头分类 液体喷洒喷头根据结构不同有缝隙式和孔管式两种。缝隙式喷头的喷口为一道缝隙，具有一定压力的水流从缝隙处呈薄膜状喷出，并很快裂散为水滴降落到作业面上。缝隙式喷头有圆柱形和鸭掌形两种。在本设计中采用圆柱形缝隙式喷头。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 头的计算 圆柱形喷头外形为圆柱体，柱体下面有窄而长的缝隙，结构如图 3 图 3圆柱形喷头结构图 圆柱形喷头的直径大于输水管道的直径，一般为 80 120以起到稳定水压的作用。圆柱体下方开有一定宽度和中心角的环形槽，缝隙宽度一般为 2心角 =60 120。改变缝隙尺寸，可改变喷洒面积，喷洒均匀性及洒水量。缝隙宽度小，喷洒均匀性好，但局部阻力增加，必须提高水流的压力，中心角 小，喷洒幅宽减小，工作效率降低。 在设计中，选择喷头直径为 120心角 为 90。 （ 1）缝隙长度 360( （ 3 式中： 缝隙所对应的中心角，（），一般 =60 90 d 喷头内直径， 以 3 . 1 4 1 2 0 9 0 9 4 . 23 6 0 3 6 0 （ （ 2） 缝隙面积 A A = b a ( 2 （ 3 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 式中： a 缝隙的宽度，一般 a = 2 4 取 a = 4 以 A = b a = 4=377( 2 （ 3）圆柱形喷头喷口压力损失 22p （ 3 式中： p 圆柱形喷头喷口压力损失， 流体密度， 3/ 流体速度 ， m/s； 圆柱形喷头的局部压力损失，一般缝隙喷头的长 宽比取之为 b/a 1。 因此 取 = 所以 221 0 0 0 5 . 62 . 7 0 4 2 . 3p （ 3 （ 4）缝隙式喷头射程与喷幅计算 缝隙式喷头的射程 R 可由下面的经验公式计算： 1 . 1 5 0 . 0 0 0 3 （ m） （ 3 式中： p 喷头工作压力