开题报告及文献综述-栏板起重运输车机构的设计

一、选题依据1、课题研究现状、选题目的和意义专用车一词在国外大致起始于 20 世纪 50 年代。二战结束后，欧美各国经济逐步发展，为了缩短作业时间，提高作业效率，出现了各类专项作业车辆。由此，相对于普通货车来说，把以普通底 盘为基础，加装专用装备，使其具有专项作业功能的汽车，统称为专用汽车。栏板起重运输车采用 汽车车厢的栏板或附加起重栏板为其重装置并利用车身的动力源，驱动栏板进行升降以装卸货物。近年来发达国家专用车市场十分巨大，就专用车品种而言，美国就有 5000 多个品种，专用底盘的专业化非常明显，例如日本丰田等大汽车公司底盘系列化专业化生产，新材料、新技术的应用 越来越突出如高强度的合金和铝合金材料的应用大大减轻的整车的整备质量、提高了车辆的使用寿 命。在专用车在功能、结构、外观上进行科学、合理的设计，注重个性化和人性化设计。栏板起重 运输车因其在商业运输行业中突出的优越性，正在国外发达国家的邮政、商业等行业中占据了巨大 的市场和竞争力。但是目前，国产专用车从技术角度而言，虽经过十多年的苦练内功与摔打磨练，不断地汲取国外技术，取得了很大进步，但同国外著名品牌相比，仍然存在较大差距，仍基本停留在仿制阶段， 开发设计雷同现象十分普遍，专用车的品种还较少，而且产品同质化现象十分严重。表现在核心技术缺失，重、中、轻，高、中、普、特、新比例严重失调，大多数企业只能生产中型普通专用车、其他类型的专用车产量仍较少且功能简单。高技术含量、高附加值、高可靠性的国产专用车还不够多，底盘企业与专用车企业严重脱节，这些都严重影响了我国专用车行业的结构调整和产业升级。确切地说，我国专用车市场最终是向多品种、高精尖的方向发展。我国汽车改装企业和汽车制造一样，存在着规模小、技术落后、生产点过多等问题。后栏板起重运输车在国内的发展前景十分广阔， 更是因为国家教育、轻工、物流等行业的飞速发展，其突出的运输效率将会在这些行业中逐步取代普通货车的位置。近年来，跟着我国的高速公路的迅速发展，货物的箱式运输不断增加，栏板起重运输车是在箱 式车上的优化改版，在专门运输和专项功课中的优胜性也越来越显著，用户对栏板起重运输汽车优 胜性的熟悉逐渐加深，对其需求也日益增加。在很多专门行业的公路运输中以栏板起重运输汽车取 代普通载货汽车已经成为汽车行业和公路运输业的发展方向，栏板起重运输车的市场逐渐扩大，产 品品种发展迅速，产量逐年上升。在“十二五”期间，中央政府和各地方政府的重点投资城市化进程、新农村建没、基础设施建 设。特别是近几年来，国家近年来持续扩大内需，邮政、商业和物流运输等行业发展更加迅速对运 输类专用车需求量巨大，栏板起重车在这种市场需求条件下拥有者广阔的发展前景。由于专用汽车是一种在许多特征不同于本型汽车或经过特殊改装之后才用于运输的，而我国专 用汽车的品种还比较单一、生产规模小、数量还远远不能满足国民经济发展的需要。因此，不断开 发新产品，增加产品和品种，提高产品质量是摆在专用汽车厂家一项迫切且艰巨的任务。后栏板起 重运输车作为专用车的一种，在基于专用车原有的特点性能上，把降低生产成本，提高生产质量等 作为此次设计的主要目的。9二、论文（设计）研究的内容1、基本内容：（1）研究后栏板起重运输汽车的组成、结构与设计；（2）进行后栏板起重运输汽车的总体结构布置；（3）进行二类底盘的选择；（4）进行后栏板起重机构、车厢设计、辅助装置设计选型；（5）整车性能计算分析。2 拟解决的主要问题：（1）车辆的总体布置；（2）副车架设计、副车架和主车架的连接；（3）举升机构的详细设计；（3）液压装置进行选型；（4）整车性能分析计算。主要解决的问题有：（1）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；（2）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；（3）进行起重装置的详细设计，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；（4）进行液压装置选型；（5）分析整车改装设计后的主要性能。确定设计步骤，方案设计分析二类底盘选型副车架结构设计计算、分析总体布置举升机构设计计算、分析车厢结构设计液压系统设计升降机构设计微型液压泵站（取力器）的选型绘制设计装配图与零件图整车性能计算分析整车设计修正三、论文（设计）工作安排进度安排（1）调研、资料收集，完成开题报告第 1、2 周（2）研究专用车改装设计步骤，进行方案设计与分析第 3 周（3）二类底盘的选择（调研与分析）第 4 周（4）总体布置第 5 周（5）后栏板起重机构、动力传动机构的设计计算选型第 6、7 周（6）管路系统、辅助系统设计计算与选型第 8 周（7）完成所设计装配图与零件图图纸第 911 周（8）整车性能计算分析；整车设计修正；第 12 周（9）完成设计说明书的撰写，指导教师审核第 13 周（10）毕业设计（论文）修改、完善 第 14 周（11）毕业设计（论文）审核、预审 第 15 周（12）毕业设计（论文）修改、完善 第 15、16 周（13）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 17 周五、参考文献1邓亚东，陈森涛，易兴初，窦传威.一种厢式载货汽车尾板举升机构的设计J. 武汉理工大学学报，2015.27(7)2杨建刚.栏板起重装置的结构与设计J.专用汽车,2012,12（2）3徐达，蒋崇贤.专用汽车结构与设计M.北京：北京大学出版社，2014.124徐达，陆锦荣.专用汽车工作原理与设计计算M.北京：北京理工大学出版社，2013.95许贤良，王传礼.液压传动M.北京：国防工业出版社，2016.9.6王望予.汽车设计M.北京：机械工业出版社，2014.87余志生.汽车理论M.北京：机械工业出版社，2015.38王少怀.机械设计实用手册M.北京：机械工业出版社，2013.9乔雅敏.工程力学M.北京：中国计量出版社，2014.210齐晓杰.汽车液压、液力与气压传动M.北京：化学工业出版社，2014.911 LIU Jin-yu.Design of Hydraulic Control System of Tail-lift DevicesJ.Special Purpose Vehiele, January.2014.(1)12J.Sveda,Z.Sika,M.Valasek:Active Mounting of Machine Tool Feed Drives,In:Proc.ofWAM 2011,Prague 2015.pp.1-6.13Nakayama T,Suda E.The present and future of electric power steering.Int.J.of Vehicle Design,2010,15(3,4,5):243254.附：文献综述文献综述1. 引言随着现代物流业的迅速发展，汽车的运输量迅速增长，货物的装卸量和频率也随之加大。对于大吨位的厢式载货汽车而言，由于车厢地板离地较高,且货物质量较大，装卸困难,特别是在单人操作时，货物装卸很不方便，工作效率低。基于此，许多厢式载货汽车装有举升栏板。起重栏板可大幅度提高运输及装卸效率, 减轻操作人劳动强度, 广泛用于邮政、金融、石化、商业、制造等行业。栏板起重运输汽车是在普通载货汽车基础上发展起来的，其因安装在汽车尾部而得名。载货类汽车最初都是完全人力化装运，近年来，随着我国国民经济持续、快速、健康的发展。中央政府和各地方政府重点投资城市化进程、新农村建设、基础设施建设。特别是近几年来，国家近年来持续扩大内需，迅速繁荣的商品运输促使物流量成倍的增长，再加上各类型公路的建设速度加快，公路货运发展得到迅猛的增长，专业运输单位和个体运输经营者如雨后春笋般地多了起来。很多公司都有了自己的运输车队，仅靠手工作业，不能充分发挥车辆的效能以提高企业效率。同时由于汽车运输量成倍增长，随着货物的装卸量和频率也随之加大，大吨位载货汽车比例逐渐增大。对于大吨位的厢式载货汽车而言，由于车厢地板离地较高，且货物质量较大，装卸困难。这种分情况下拥有机械化装卸装备， 特别是在单人操作时，能够极大地提高装卸货物的工作效率。可见，实现货车装运的机械化是势在必行的，为此迫切的需一种可实现自起重装卸功能的专用载货汽车。后栏板起重运输汽车，仅利用一套后栏板起重装置就可以实现货物的机械化装运，因而被逐渐重视。2. 国外研究现状栏板起重装置的发展 ,在国外大体上可分为四个时期。第一代产品产生于上个世纪 30 年代末 ,其特点主要是单缸举升 ,而栏板翻转靠手动 ,起升质量为500kg 左右 ,栏板 (又称载物平台 )触地倾角 9 10。目前 ,这种产品在东南亚、日本仍在使用 , 上个世纪 90 年代 ,还在美国得到了新的发展。第二代产品产生于上个世纪 50 年代初的欧洲市场 ,在第一代产品的基础上增加了翻转关门油缸。 举升与翻转分别由二个独立油缸实现。 最常见的是四只油缸的型式 ,也有双缸的。起升质量在 500 kg 以上 ,载物平台触地倾角 10,翻转动作凭操作者经验控制。 该种产品目前主要用于美洲及东南亚地区。第三代产品产生于上个世纪 70 年代末的欧洲市场 ,是在第二代产品的基础上增加第五只油缸。 这只油缸在液压系统中主要起相对位置的记忆功能 ,使载物平台触地、离地的翻转动作不再由操作者控制而由液压系统本身控制 ,从而使升降过程相对平稳与安全。触地倾角一般为 8 10。 若兼作厢门用 , 因平台尺寸增大 ,倾角也可能小于 8。 目前该类产品普遍用于欧美地区。第四代产品产生于上个世纪 90 年代初 ,其液压系统及功能原理同第三代产品 ,只增加了记忆油缸的尺寸 ,使记忆动作的范围进一步增大。 它不同于第三代产品的关键在于其载物平台增加特殊结构 ,由一体改为两体活动联接 ,使平台触地后不仅能自动翻转 ,而且有一个下沉的动作 ,使触地倾角达到 6,甚至在 6以下。目前该产品在荷兰、南斯拉夫和中国已申请了实用新型发明专利。国内已有定型产品投放市场。从操作性能、安全可靠性等使用效果上 ,第四代产品将逐渐取代了第二、三代产品。 而第一代产品 ,由于其结构简单 ,重量轻 , 虽然技术含量低 ,但具有便于维修等优点 ,在发展中国家将仍有一定的市场。尽管在产品结构形式上 ,国际上的四代产品均在国内都有生产 ,但就其发展而言 ,仍处于起步阶段。国内市场的扩展 ,还需要时间与机遇。从时间上讲可能不会太久 ,从品种上讲 ,短时期内将仍是以多种型式并存 ,但最终可能是单缸产品和五缸产品为主。3. 国内研究现状随着我国经济的快速发展，汽车工业已经成为国家的支柱产业，并且发展势头迅猛。而专用汽车，作为汽车工业的一部分，近年来也取得了长足的进步。随着国家工业的发展，专用汽车在产品线上也日趋丰富和合理，产品的质量以及相关技术都有很大提高。当前我国专用车已经具备年产万辆的能力，并且这一数字还在不断地刷新，在数量增长的同时，专用汽车的质量也在同步前进，甚至部分专用汽车品牌已经达到世界领先水平。除了技术已经成熟之外，当前一些产业政策和相关行业标准的进一步落实， 也在促进我国专用汽车产业的健康发展。再加上城市化建设大力进行、高铁、高速公路以及道路运输行业快速发展的社会背景，都使得我国当前专用汽车行业市场需求非常广阔。就当前需求的专用汽车车型来书，主要聚集在三个方面：城市建设与服务、生产资料和能源服务、高级公路运输与管理。除此之外，还有一些特殊用途的车辆，比如农村基础设施建设中常用的自卸专用车，需求量也是十分广阔。虽然专用汽车发展前景以及发展势头都非常良好，然而依然能够发现当前我国专用汽车行业发展存在的一些问题。（1）产业结构不够合理。就载货车市场而言，专用车仅占该类市场份额的40%左右，与发达国家的 70%之间存在很大的差距。国外专用车的 轻、中、重型比例是 3：4：3，而国内当前相同车型之间的占比是 3：5：2，中型车过多，而重型车有过少。（2）同质化问题比较严重。综合分析当前专用车市场，除了自卸车、挂车、厢式货车等批量比较大之外，其他一些技术要求较高的专用车基本都是小批量多品种，这些产品不仅开发周期长、投入多，而且见效十分缓慢。再加上部分企业缺乏充足的资金，研发能力欠佳，而选择模仿国外车型，且用料简单，因此同质化现象比较严重。（3）缺乏专用底盘。国内目前生产的专用车底盘多是直接改装普通货车的底盘，比如适当调整轴距等幅度较小的改动，缺乏特种车专用底盘技术生产能力。因此生产出来的专用车大多属于技术含量低、销售价格低的普通专用车，像罐车、邮政车等，与发达国家之间还存在很大的差距。栏板起重装置在国内的发展只是近十几年的事情。 1985 年原邮电部从日本进口了一批装有栏板起重装置的厢式车。 此后 ,由汉阳专用汽车研究所、湖北汽车配件厂和邮电部明水通信机械厂三家合作进行了国产化研制开发 ,历时两年多 ,却因多种原因而未能投入使用。 1988 年初 ,邮电部明水通信机械厂组织技术人员 ,继续研制。在北京市邮政局的大力协助下 ,经过近四年的努力 ,产品质量日渐趋于稳定。国产化产品早期用汽车发动机作为动力。 1992 年实现以汽车蓄电池作为液压泵站的驱动力。 1992 年以后 ,栏板起重装置因国内厢式车的发展而开始发展起来 ,技术水平也逐渐向国际靠近。据目前了解的情况 ,国内生产栏板起重装置的企业包括明水邮电通信设备厂等至少有 5 家 ,产品结构型式有单缸、四缸、五缸及 90 年代初的美国技术及最新型的五缸技术。4.发展趋势随着节能环保意识的深入人心以及科学技术的进步，电动汽车以无污染，逐渐成为将来汽车行业的发展重点。除了适当的调整产业能源结