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内容简介：

毕业设计（论文）中期 检 查表 填表日期 2011年 4 月 18 日 迄今已进行 8 周剩余 9 周 学生姓名 祝庆贺 院系 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 苏清源 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 双层畜禽运输车的改装设计 学 生 填 写 毕业设计（论文）工作进度 已完成主要内容 待完成主要内容 （一）计算说明部分 1、 双层畜禽运输车 方案的选择 2、 液压缸 的计 算 及校核 3、 液压泵 计算及 选择 4、 上层板 设计计算 5、 辅助装置 的计算 （ 二）图纸部 分 双层畜禽运输车装配 草图 （一） 图纸部 分 双层畜禽运输车 装配图（ 长一 张） 副车架 装配图 （ 张） 双层畜禽运输车车厢 ( 张 ) 上层板 （ 张） 支承座 （ 张） 线性滑轨 （ 张） 上层板举升液压系统 （ 张） （ 二） 完成设计说明书 存在问题及努力方向 1、初步计算 不够精确 ； 2、 结构进行改进、完善，争取达到设计的合理化、最优化 ； 3、双层畜禽运输车装配草图存在一定问题。 学生签字： 指导教师 意 见 指导教师签字： 年 月 日 教研室 意 见 教研室主任 签字： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 祝庆贺 院系 汽车 与交通 工程 学院 专业、班级 车辆 工程 指导教师姓名 苏清源 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 双层畜禽运输车 的 改装设计 一、设计 目的、意义 目的 : 综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业设计的过程中，在所学知识得到疏理和运用，提高自己动手能力和培养自己的解决问题的能力 . 现状与意义：随着我国经济的发展 ， 人民生活水平的提高。人们对禽类、肉类制品的需求量急剧增加。而畜禽的养殖场地远离 市区，这样就需要将鲜活畜、禽运输到指定地点。因此畜禽车的市场需求量也较大。而双层畜禽车既可以运输鸡鸭等禽类，也可以运输猪、羊等中大型动物，满足消费者和养 殖 业主的需要，因此双层畜禽运输 车近年来国内市场需求量越来越大，市场前景十分广阔。随着经济的发展， 畜禽运输车 呈现出重型化、智能化、高档化，多极化发展的趋势 。 二、设计 内容、 技术 要求 （研究方法） 设计的基本内容： 本设计将参考现有畜禽运输车的基本形状，并根据设计要求查找相关资料进行的设计，其中主要的设计内容有：二类底盘的选择；液压系统的选择和设计；以及根据畜禽 的运输需求而增设的降温喷淋系统。在设计完整车后，对轴荷进行合理的分配，使之符合使用要求。最后进行整车的性能分析计算。在对各种结构件进行了分析计算后，绘制双层畜禽运输车的整体图及主要部件的零件图 。 本车的装载质量为 8t。 本设计主要研究方法： （ 1） 二类底盘的选择 计算； （ 2）对液压系统 的 改装 设计 ； （ 3） 喷淋及辅助系统的设计计算； （ 4）使用 行 整车图和 零 部 件 图的绘制； 、设计完成后应提交的 成果 1、整体装配图 ； 三 张 2、零件图 ； 一张 3、说明书； 字 四、设计 进度安排 1、调研、资料收集，完成开题报告 第 1、 2 周 2、方案设计与分析 第 3 周 3、二类底盘选型 第 4 周 4、 双层底板的 设计计算 第 5 周 5、液压装置设计计算选型 第 6 周 6、总布置； 第 7、 8 周 7、 喷淋等 系统设计 第 9 周 8、完成设计图纸 第 10、 11 周 9、整车性能计 算分析；整车设计修正； 第 12 周 10、完成设计说明书的撰写 第 13、 14 周 11、设计审核 第 15 周 12、设计修改 第 16 周 13、毕业答辩 第 17 周 五、主要参考资料 1、专用汽车设计 徐达 机 械工业出版社 2、汽车设计手册 3、 专用汽车构造 刘哲义 ,何明辉主编 . 武汉工业出版社 4、机械设计手册 5、汽车构造 6、相关期刊、杂志 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 优秀毕业设计（论文）推荐表 题 目 双层畜禽运输车的改装设计 类别 毕业设计 学生姓名 祝庆贺 系、专业、班级 汽车与交通工程学院 车辆工程 指导教师 苏清源 职 称 副教授 设计成果明细： 答辩委员会评语： 答辩委员会主任 签字 （盖章）： 系部公章： 年 月 日 备 注： 注：“类别”栏填写毕业论文或毕业设计 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 院系 汽车与交通 工程学院 专业、班级 车辆工程 导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是否 题目名称 双层畜禽运输车的改装设计 一、 课题研究 现状 ,选题的 目的、 依据和意义 1、研究现状 当今世界，随着经济的快速发展，高速公路里程的迅速增加，汽车向专业化 、 高速化 、 重型化方向发展的趋势越来越明显，促使对专用车的需求逐年增加。专用车已成为运输及各种特殊用途的主力车种，在汽车工业中占有举足轻重的地位。专用汽车是指装置有专用设备 、 具备专用功能 、 用于承担专门运输任务或专项作业的汽车，专用汽车的研制 、 生产和应用不仅在实现专业化运输和作业方面受到社会的广泛重视和欢迎，而且在提高运输效率 、 降低运输成本 、 扩大汽车的应用领域等方面都发挥着极重要的作用。 我国专用汽车的生产是 20 世纪 60 年代初在军用改装车 、 消防改装车的基础上逐步发展起来的。 我国专用汽车行业在不断学习和创新中前进、成长，为推动各行业发展做出了巨大贡献。从专用汽车整体生产水平来看，一方面多数产品结构简单、技术含量较低，有些产品虽有一定技术含量，但由于是引进技术，仿造较多，缺少创新，没有自己的知识产权 。 另一方面专用汽车种类繁多，需要不同的专用底盘，而我国目前除自卸车底盘可以批量供应，混凝土搅拌运输车、汽车起重机等专用底盘有少量供应外，其他绝大多数专用汽车仍然用二类载货汽车底盘改装，这也制约了专用汽车生产整体水平的提高。 随着我国国民经济的发展 ， 人民生活水平的提高。人们对禽类、肉类制品的需求量急剧增加。而畜禽的养殖场地远离市区，这样就需要将鲜活畜、禽运输到指定地点。因此畜禽运输车的市场需求量也较大。而双层畜禽运输车既可以运输鸡、鸭、鹅等禽类，也可以运输猪、牛、羊等中大型动物，满足消费者和 养殖业主的需要，因此双层畜禽运输 车近年来国内市场需求量越来越大，市场前景十分广阔。 专用汽车的研制 、生产和应用不仅在实现门到门的专业运输和作业方面受到社会的广泛重视和欢迎，而且在大幅度的提高运输效率 、 降低运输成本 、 扩大汽车的应用领域等方面都发挥着重的作用，汽车运输的专业化，可以减少运输途中的货损和货差，提高运输的安全性，同时减少了污染，保护了环境。 随着经济的发展， 畜禽运输车 呈现出重型化、智能化、高档化，多极化发展的趋势 。 目前 ,我国猪、牛、羊等牲畜及 鸡 、 鸭 、 鹅等 家禽蛋品的收购销售 ,运输工具大多采用普通汽车。 收购旺季时 ,还使用拖拉机运输 ,因而必然存在许多不可克服的缺点。如运输不安全 ,禽畜死亡率高 ,运输亏 损 等。每年给国家造成数亿元的损失。由于运输工具落后 ,经济效益低 ,使禽畜经营普遍出现亏损。 于是双层畜禽运输车应运而生，双层畜禽运输车属于仓栅式运输车。而 仓栅式运输车的标准称为仓栅式专用运输车，车厢在外型设计上，力求造型美观、内部结构合理、工艺先进，采用优质钢材为骨架，严格按照行业标准焊接而成，厢板经工装夹具压制而成瓦楞型，具有较高的强度，同时具有自重轻、仓栅栏杆可半拆、全拆和随意升降、方便实用、安全可靠等特点。根据 用户要求设计制作双层鲜活动物运输车、瓜果蔬菜运输车等。适合广大用户的中短途公路运输使用，也可作普通载货汽车使用，在高度发达的公路运输业，特别是现代物流产业的飞速发展。仓栅式运输车必将得到迅速的推广、普及。是城市、城际物流运输市场开发的经济型产品。 专用汽车是一种高技术产品，它将机械 、 电子 、 液压 、 化工 、 环保等各领域的先进技术模块化地集成在一个汽车底盘上，从而实现一些特定的功能，所以专用汽车生产的显著特点产品技术上要单独设计，生产方式是多品种 、 小批量和高要求，这既不同于普通专用汽车的改装方式，也不同与一般汽车的 大批量生产方式，技术 、 生产难度很大。国外专用汽车产品基本上都采用了汽车领域的相关先进技术，产品开发创新很快，能够最大限度的满足用户对专用汽车的需求，一些发达国家有几千种甚至上万种产品供应市场。中国专用汽车在产量上虽已具备了相当规模，但多数是劳动密集型的中低技术含量的产品。由于专用汽车大多数品种的市场容量小，新产品开发投入资金较大 、 回收期长，中国只有极少数企业通过引进技术和自主开发达到了较高水平，而大部分企业相对规模较小，技术力量薄弱，研发资金匮乏，只能对原产品进行一些改进。因此，中国的专用汽车大部分产品技术 还处于较低水平，导致一些高技术 、 高附加值的产品及关键零部件需要进口，因此制约了高水平专用汽车的开发生产。 虽然中国专用汽车发展取得了很大进步，但是，中国专用汽车行业整体上与欧、美、日等国家和地区的先进水平相比，国内专用汽车市场开发比较缓慢，市场细分程度不够，产品雷同性大，不能满足用户个性化需求，低水平竞争还比较严重，主要体现在一下几个方面。（ 1）生产企业过多过散，目前中国大多数专用汽车生产企业的症状是：厂点分散，规模较小，开发能力较弱。（ 2）产品结构不合理，由于中国正处于发展中国家向发达国家转变的过程中，基 础设施建设还处于高峰期，所以中国专用汽车市场的需求还是以运输物资、满足基础设施建设为主，加上中国劳动力资源比较丰富，该市场形态决定了中国专用汽车现阶段呈现结构形式单一、功能单一、低附加值产品过多的状况。（ 3）科技含量高的产品缺乏自主研发能力。（ 4）生产工艺工装水平低。（ 5）专用底盘的开发生产与市场需求仍有差距。（ 6）专用汽车市场的拓展受到一定的限制。 由于专用汽车近几年的快速发展，专用汽车行业出现了部分车型产量过剩苗头的同时，也存在着部分车型供不应求 、 生产能力不足的现象，因此，结构性过剩是当前汽车工业产能过 剩的基本特点，也是当前汽车工业发展存在的主要问题。专用汽车是汽车工业的一部分，它的发展中也会出现同样的问题，因此研究分析中国专用汽车市场特点和发展现状，展望专用汽车发展趋势，对于推动专用汽车行业的发展，调整企业产品开发战略无疑具有重要的意义。 我国专用汽车行业发展的市场空间是巨大的，经济发展带来社会分工的细化，将对专用汽车的需求表现为多元化。随着市场需求的增大，技术需求的提高，势必推动专用汽车制造厂向着品牌化 、 专业化 、 集团化 、 规模化方向发展。新形势下，如何缩小与国外发达国家的差距，将中国专用车市场做大做强是 一项重要而深远的课题。随着我国经济的持续发展，国家各项政策的逐步完善，相信在全行业的共同努力下，我国的专用汽车产业通过积极参与国际市场竞争，一定会赶上甚至超越世界发达国家的发展水平，实现由中国制造向中国创造的飞跃。 2、目的、 依据 和意义 本课题的选择充分考虑了所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。 综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业设计的过程中 ， 对 所学知识 进行 疏理和运用，提高自己动手能力和培养自己的解决问题的能力 。 通过对双层畜禽运输车的研究 ，培养了我的综合分析和解决问题的能力和独立工作能力。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、研究的 基本 内容 本设计将参考现有畜禽运输车的基本形状，并根据设计要求查找相关资料进行设计，其中主要的设计内容有：二类底盘的选择；液压系统的选择和设计；以及根据畜禽的运输需求而增设的降温喷淋系统。在设计完整车后，对轴荷进行合理的分配，使之符合使用要求。最后进行整车的性能分析计算。在对各种结构件进行了分析计算后 ，绘制双层畜禽运输车的整体图及主要部件的零件图。 并保证工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高。 2、 拟解决的主要问题 （ 1） 二类底盘的选择； （ 2）对液压系统的改装设计； （ 3） 喷淋及辅助系统的设计计算。 三、技术路线（研究方法） 调查研究，资料收集，撰写开题报告 二类底盘的选择 车厢双层底板的设计计算 液压装置设计计算选型 举升机构的设计 锁止定位装置的设计 喷淋及辅助系统的设计计算 完成设计图纸 撰写设计说明书 初步审核，查找不足之处、进行修改 再次审核，形成研究成果 四、进度安排 1、调研、资料收集，完成开题报告 第 1、 2 周 （ 2 月 28 日 3 月 13） 2、方案设计与分析 第 3 周 （ 3 月 14 日 3 月 20 日） 3、二类底盘选型 第 4 周 （ 3 月 21 日 3 月 27 日） 4、双层底板的设计计算 第 5 周 （ 3 月 28 日 4 月 3 日） 5、液压装置设计计算选型 第 6 周 （ 4 月 4 日 4 月 10 日） 6、总布置； 第 7、 8 周 （ 4 月 11 日 4 月 24 日） 7、喷淋等系统设计 第 9 周 （ 4 月 25日 5 月 1 日） 8、完成设计图纸 第 10、 11 周 （ 5 月 2 日 5 月 15 日） 9、整车性能计算分析；整车设计修正； 第 12 周 （ 5 月 16 日 5 月 22 日） 10、完成设计说明书的撰写 第 13、 14 周 （ 5 月 23 日 6 月 5 日） 11、设计审核 第 15 周 （ 6 月 6 日 6 月 12 日） 12、设计修改 第 16 周 （ 6 月 13 日 6 月 19 日） 13、毕业答辩 第 17 周 （ 6 月 20 日 6 月 26 日） 五、参考文献 1徐达 M民交通出版社， 2卞学良 M. 北京 :机械工业出版社， 3冯晋祥 M民交通出版社， 2006. 4张介民 J1990(12)： 185归正，韩跃军 J2002(9)： 266中国汽车工程学会专用车 分会 要 ） J2005(5). 7崔增辉，王祖德 J2006(3). 8张海鹰 自卸车举升机构设计及力学分析 J2004(1):229高学亮 专用汽车 ,1999(3). 10钱伟鑫 专用汽车， 1996(4). 11秦四成等 建筑机械， 1998(2). 12刘翠 汽车发展现状与趋势研究 2010. 13吴越俊 专用汽车， 2009， (7). 14陈家瑞 M械工业出版社， 15许贤良 王传礼 M防工业出版社， 16乔维高 M京大学出版社， 17 G, . A. 005. 18 ,of 994,15(3,4,5):243254. 六、备注 指导教师意 见： 签字： 年 月 日 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 : 双层畜禽运输车的改装设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 学 生 姓 名 : 导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 2011 年 02 月 28 号 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 本科学生毕业设计 双层畜禽运输车的改装设计 院系名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 学生姓名 ： 指导教师 ： 职 称 ： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一年六月 黑龙江工程学院本科生毕业设计 要 随着我国国民经济的发展 ， 人民生活水平的提高。人们对禽类、肉类制品的需求量急剧增加。 而畜禽的养殖场地远离市区，这样就需要将鲜活畜、禽运输到指定地点。因此畜禽运输车的市场需求量也较大。为了能够同时运输禽类和中大型动物，满足消费者和养殖业者的需要，并且从大幅度的提高运输效率 、 降低运输成本、减少运输途中的货损和货差，提高运输的安全性和减少污染保护环境的方面考虑，设计制造双层畜禽运输车成为专用汽车发展道路上的一项重要任务。 首先分析了现在畜禽运输车的现状和不足之处，明确了双层畜禽运输车的主要优点。在此基础上，通过对整体方案的分析选择、举升机构的计算校核、液压系统的选择与设计、辅助装置的选择与设计及 对整车的性能分析，利用 件绘制出二维图形。最后设计出的双层畜禽运输车 能够满足工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高的加工和使用要求。 关键词： 双层；运输；畜禽；改装；设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 of of s on so it to to So of In to of of of is an of of of of of AD d 龙江工程学院本科生毕业设计 1 目 录 摘 要 . I . 1 章 绪 论 . 1 . 1 . 1 . 1 . 2 . 2 第 2 章 整体方案分析选择及举升机构计算与校核 . 3 . 3 . 3 . 3 . 3 . 5 . 6 . 7 . 7 . 7 . 8 . 8 . 11 径等参数的计算 . 12 . 15 料及技术要求 . 16 . 16 . 17 . 18 封和防尘 . 19 . 19 . 20 . 20 第 3 章 液压泵选择与设计 . 21 . 21 . 21 . 21 . 22 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 . 22 . 22 . 22 . 22 . 23 . 24 第 4 章 辅助装置的选择与计算 . 25 . 25 . 25 . 25 . 31 . 31 . 31 . 32 . 32 . 33 滑轮）的直径 . 34 . 35 . 35 . 36 . 37 第 5 章 整车性能分析 . 38 . 38 . 38 . 38 . 39 . 42 . 44 . 44 结 论 . 45 参考文献 . 46 致 谢 . 47 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 第 1 章 绪 论 述 层畜禽运输车的总体结构 双层畜禽运输车属于栅栏式运输车，其汽车车厢采用栅栏结构，主要适用于运输牲畜、家 禽等。具有双层车厢结构的栅栏式运输车运输效率高，适用与长途运送牲畜、家禽等。栅栏式牲畜运输车均设有便于牲畜上下的门梯。该门梯通常利用后厢板翻下作为登坡板，也有的采用电动绞盘提升登坡板。 在栅栏式牲畜运输车中，双层车厢运输车最为常见。对于双层车厢牲畜运输车，根据其第二层车厢底板的结构特点可分为可拆卸式底板、液压折叠式底板和液压升降式底板三种类型。本设计采用液压升降式底板。该型式的第二层车厢底板由分布与车厢后面两个角的两个液压缸和钢丝绳实现上升和下降。装载时，首先将活动底板搁在底层底板上。当装满牲畜后，将其举升 到一定高度后锁止，然后装载底层车厢；卸载相反。这种型式的牲畜运输车优点是装载、卸载都非常方便，必要时可将活动底板降落在底层底板上，作一般货车使用。 层畜禽运输车的研究现状 随着我国国民经济的发展 ， 人民生活水平的提高。人们对禽类、肉类制品的需求量急剧增加。而畜禽的养殖场地远离市区，这样就需要将鲜活畜、禽运输到指定地点。因此畜禽运输车的市场需求量也较大。而双层畜禽运输车既可以运输鸡、鸭、鹅等禽类，也可以运输猪、牛、羊等中大型动物，满足消费者和养殖业主的需要，因此双层畜禽运输 车近年来国内市场需求量越来 越大，市场前景十分广阔。 专用汽车的研制 、生产和应用不仅在实现门到门的专业运输和作业方面受到社会的广泛重视和欢迎，而且在大幅度的提高运输效率 、 降低运输成本 、 扩大汽车的应用领域等方面都发挥着重要的作用，汽车运输的专业化，可以减少运输途中的货损和货差，提高运输的安全性，同时减少了污染，保护了环境。 随着经济的发展， 畜禽运输车 呈现出重型化、智能化、高档化，多极化发展的趋势 。 虽然中国专用汽车发展取得了很大进步，但是，中国专用汽车行业整体上与欧、美、日等国家和地区的先进水平相比，国内专用汽车市场开发比较缓慢，市场细分程度不够，产品雷同性大，不能满足用户个性化需求，低水平竞争还比较严重，主要体现在一下几个方面。（ 1）生产企业过多过散，目前中国大多数专用汽车生产企业的症状是：厂点分散，规模较小，开发能力较弱。（ 2）产品结构不合理，由于中国正处于发展中国家向发达国家转变的过程中，基础设施建设还处于高峰期，所以中国专用汽黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 车市场的需求还是以运输物资、满足基础设施建设为主，加上中国劳动力资源比较丰富，该市场形态决定了中国专用汽车现阶段呈现结构形式单一、功能单一、低附加值产品过多的状况。（ 3）科技含量高的产品缺乏自主研发能力。（ 4）生 产工艺工装水平低。（ 5）专用底盘的开发生产与市场需求仍有差距。（ 6）专用汽车市场的拓展受到一定的限制。 究的意义目的 近几十年来它在国内外获得迅速的发展与普及 ,它最大的优点是 具有自重轻、仓栅栏杆可半拆、全拆和随意升降、方便实用、安全可靠等 ，并可 根据用户要求设计制作双层鲜活动物运输车、瓜果蔬菜运输车等。适合广大用户的中短途公路运输使用，也可作普通载货汽车使用，在高度发达的公路运输业，特别是现代物流产业的飞速发展。仓栅式运输车必将得到迅速的推广、普及。是城市、城际物流运输市场开发的经济型产品。 同时在双层 畜禽运输车的研究和生产过程中，也带动了钢铁，化工等其它很多行业，又提供了大量的工作岗位，减轻就业压力， 并日趋完善，成为系列化多品种的产品。 因此，双层畜禽运输车的发展是很有必要的。 究的主要内容 本章针对我所做设计的课题做了综合性的阐述，通过查找书籍，以及在网络上查找的资料，我了解了我所做双层畜禽运输车的基本状况；特别是专用车的设计特点及设计思路，还有在以后的设计中有可能面临的问题，进行了细致的了解与阐述。本设计主要进行双层 畜禽运输车 的整车设计，二类底盘的选型，举升液压系统主要技术参数的计算，车厢设计 ， 以及根据畜禽的运输需求而增设的降温喷淋系统。 整车性能分析，利用 本章对双层畜禽运输车状况进行了分析，了解了我国双层畜禽运输车行业与欧美等国家的差距与需要发展的地方。 目前，我国改装车市场最大销售量约 25万辆左右，改装量最大的除了客车外，主要有厢式车、罐式车、自卸车等主要车型。但是总体来看，这些专用车均存在技术附加值低、工艺较落后等问题。从品种来看，我国改装车品种较少，仅有 400 多个品种。那么，未来改装车市场到底是什么市场呢？肯定地说，黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 应该向多品种、高、精、尖 方向发展。 经过本章的学习了解，相信在下几章的设计学习中会有了依据，为本次设计开了一次好头。 第 2 章 整体方案分析选择及举升机构计算与校核 述 双层畜禽运输车改装结构中液压系统；活动底板的结构和车厢结构为其重要组成部分，它直接关系到双层畜禽运输车的使用性能和整车布置，它是决定双层畜禽运输车改装设计优劣的主要因素。因此首先对活动底板进行设计。 动底板的设计计算 上层活动底板结构类似于车厢底板，其结构由两根通长槽型纵梁、四根横梁和底面分布矩形加强筋的薄钢板组成。 动底板的结 构设计 上层活动底板是由车架承载的，而纵梁作为上层活动底板的主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状应力求简单。其中载货汽车的车架纵梁延多取平直且断面也不变或少变，以简化工艺。因此载货汽车的断面多采用开口朝内的槽型，槽型断面粱的弯曲刚度大、强度高、工艺性好，零件的安装与紧固方便。同时，由若干根横梁将左右纵梁连接在一起，构成一完整的车架，其中横梁起支承上层活动底板，保证车架有足够的扭转刚度，限制其变形和降低某些部位的应力的作用。 本车上层活动底板初选等宽的梯形车架，车架宽度为 2250车架长度为6000纵梁采用槽型钢结构，槽型钢型号： 14#B（ 140*60*8），横梁钢板厚度都采用 8车架材料采用 钢板和加强筋的材料采用 45。 层板剪力及弯矩的求解 作用在上层板梯形车架上的弯曲力矩主要由车架纵梁承受。由于条件限制，为了计算弯曲力矩，将车架纵梁承受载荷简化为均布载荷，当车架纵梁承受的是均布载荷时，车架的简化计算可按下述进行，但需要一定的假设即认为纵梁 为简支梁，忽略不计局部扭矩的影响。 由以上可画出上层板车架的等效粱受力及剪力和弯矩示意图： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 图 层板额定载荷时的剪力和弯矩图 由以上示意图可知：纵梁所受到的最大弯矩： 82 （ 式中： q 载荷集度 (N/m)； x 所求截面距支座 m ； 最大弯矩 。 NF s 00 （ 式中： 纵梁所受剪力 N 。 s 31 362m a x （ 将它们代入式 ( (则可求出纵梁的 最大弯应力。 m a xm a x （ 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 WM dw （ 式中： n 疲劳安全系数， 5.1n ； 动载荷系数， .2 W 纵梁在计算断面处的弯曲截面系数。 对于槽型断面纵梁： 6 )6( （ 式中： h 槽型断面的腹板高 m ； b 翼缘宽 m ； t 梁断面的厚度 m 。 300 009 33 3.0 d a x 因此最大弯应力为： w =345过以上计算，上层板的剪力和弯矩均符合要求。 层板弯曲变形校核 由以上知道上层板梯形车架的等效简支梁形式，利用叠加法可求得梁的最大挠度然后进行上层板梯形车架弯曲变形的校核。 当粱的形式为下图所示时，粱的挠曲线方程为： 224312 20 （ 梁的转角方程为： （ 式中： F 作用在梁上的力 ，规定其向下为正，向上为负； E 梁构成材料的弹性模量， 52 0E M P a ； I 为梁的惯性矩。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 查阅槽钢标准可知： 14# 最大挠度 0 0 0 2 5 6 6 0 94m a x 0 0 4 5 45 2m a x 由计算的挠度和转角，参照选材的许用挠度和许用最大转角，均在许用数值 之内。 图 层板梯形车架等效简支粱 层板的挠度计算 为了保证整车及有关机件的正常工作，对纵梁的最大挠度应予以限制。这就要求对纵梁的弯曲刚度进行校核。如果把纵梁看成支承跨度 l 为轴距的简支梁，根据材料力学给出的截面极惯性矩 J 的简支梁在其跨度 l 的中间承受集中载荷 P 时，挠度 f 与刚度关系式如下： 83 （ 可知 83 （ 根据德国对各种汽车车架的实验结果表明，当轴距 l 的单位为 m， J 的单位为 使纵梁在满载时的挠度在容许值以内，则应使 12/ 3 或应使 312 。大多数汽车的 3/在 20，日本一些 4t 平头载货汽车甚至达到 由此，取 3/为 20 ，已知上层板所需转载 质量为 4000层板的跨度l =6000性模量 E 为 因此跨度 l 的中间承受的集中载荷 P 如下： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 9 2 0 0 0 （ 由公式 83 同时得知 43 232020 通过以上计算可知，上层板的挠度符合要求。 案的选择 由设计任务书要求设计的双层畜禽运输车的最大装载质量为 8 吨，以及上层板和车厢质量。查阅相关资料可知 此选择 主要技术参数如下表： 表 主要技术参数 名称 数值 汽车总长 /车总宽 /车总高 /大总质量 /t 整车整备质量 /t 最大装载质量 /t 货箱长度 /箱宽度 /后悬 /距 /距 /胎数 9000 2494 2805 16 800 2300 1400/2200 4800 1800 6 压缸的设计 压举升机构的主要技术参数 1、举升高度： 2、上升时速度： s ； 3、下降时速度： s ； 4、最大举升质量： 5吨 。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 压缸的设计要求 液压缸的设计要考虑下列基本要求： 1、 液压缸承受最大的负载力 。 2、 输出最大速度或动作时间 t。 3、 液压缸最大行程 L。 级同步液压缸结构设计及内径的确定 三级同步液压缸结构简图如图 示。它由一级活塞和两级活塞套叠而成，直径最小的一级为柱塞。在两级活塞的底部各有 1 个单向阀，它们在正常运行时是关闭的，从而形成独立的容腔 1 和 2，容腔 3 通过油口和液压系统相连。当液压缸上行时，压力油进入容腔 3，推动最大一级活塞向上移动，缸筒与活塞之间的环形体积缩小，其中的油液通过活塞杆上的侧向小孔进入下一级活塞腔，使较小一级活塞也向上移动，相似的环形容腔的油液进入下一级，推动最 小一级的活塞向上移动。通过合理设计有关几何参数，就能实现三级的同步动作，而且相对速度相同。下行过程也可以做同样的分析。值得注意的是在运行过程中，由于各容腔的压力321 ，所以两个单向阀始终关闭，在下降行程接近极限位置时，单向阀阀芯的导向杆碰到缸底，使阀口打开，油液流出直至各级间达到平衡状态，使其消除累积的同步误差。 具有同步伸缩是这种三级液压缸的最大特点，而且缩回速度远大于伸出速度，因而使三级同步伸缩液压缸比一般的三级伸缩液压缸工作效率提高了几倍。另外由于三级同步伸缩液 压缸的工作速度连续平稳，并且当负载变化时，液压缸中的工作压力又能随负载平稳自行调节，是这种液压缸工作时，既平稳又无冲击振动，大大改善了液压系统的工作性能。而且这种三级同步液压缸具有一般性，其工作原理同样适用于二级、四级及多级同步伸缩液压缸。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 图 级同步液压缸结构简图 图 级同步液压缸受力分析简图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 油缸选型主要依据所需的最大作用力据液压系统中油缸的工作特点， 由图 知 24 （ 式中： i 第 i 级活塞缸； p 液压系统额定工作压力（ ； 系统效率，通常按 = 如 表 示 选取 p ,p 越高，对密封要求也越高，成本亦随之上升 ；根据机构的类型及其工作特点，取 10P 表 压设备常用的工作压力 设备类型 机床 农 业 机械或中型工程机械 液压机、重型机械、起重运输机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力 P/（ 5 28 810 1016 2032 其中，单个液压缸的最大作用力： 4 5 0 022 m a xm a x （ 由式（ 可知： （ 表 筒内径尺寸系列 （ 2348 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （ 90） 100 （ 110） 125 （ 140） 160 （ 180） 200 （ 220） 250 （ 280） 320 （ 360） 400 （ 450） 500 取第一级液压缸内径 31 因 1122 2 2233 2 （ 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 所以 22112 22 33223 42 （ 由公式分析，如不计缸筒壁厚时，有321 （ （ 41633 （ 由表 第二级液压缸内径 002 ；取第三级液压缸内径 253 。 级同步液压缸柱塞杆直径的确定 在单杆活塞中， d 值可由 D 和 准液压缸的 2、 5，为 了减少冲击（即不使往返运动速度相差过大），一般推荐 v塞运动速度受结构的限制，范围 s7 d=压系统各液压缸均采用双作用 三级同步 活塞缸。即受压也 受拉，而且工作压力p 大于 7 所以活塞杆直径选公式： d （ 将 D 值代入（ 中，可求得 1 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 表 压缸活塞杆外径尺寸系列 （ 2348 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 根 据表 活塞杆直径 d 为 45 级同步液压缸壁厚、外径等参数的计算 液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。 液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可以分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。 液压缸的内径 D 与其壁厚 的比值 D/ 10的圆筒称为薄壁圆筒。起重运输机械和 工程机械的液压缸，一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算 ： 2 （ 式中 ： 液压缸壁厚； D 液压缸的内径； 试验压力，取6 缸筒材料的许用应力。其值为：锻 钢： =110 120 铸钢： =100 110 管： =100 110 高强度铸铁： =60 铸铁： =25 取10 610 =15 设计的转向液压缸的材质是钢管，其 =100 110 以选 =110 将 值代入（ 3中，可求得 y 2 11 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 y 2 22 y 2 33 液压缸壁厚度算出后，即可求出缸体的外径为 111 2 （ 222 2 （ 333 2 将 值 分别 代入 式（ 式（ 式（ 中，可求得 11 32 222 22 333 分别取 21 ； 142 ； 433 。 液压缸无杆腔面积 ： 24211 24222 24233 24 液压缸有杆腔面积 ： 242211 2421222 2422233 导向长度 H ： 35 260 活塞宽度 B 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 ( 40 导向套滑动面长度 A ( 53 已知： 500 ； 1000S ； 63D ； 45d ； 21 ； 21 ； 。 求固有频率 140 1 2 式中 ： M 取起升总质量为 4500 S 液压缸行程 () E 油弹性模量 (Kg )s ,查表取 721 . 4 1 0E K g c m s ； 有杆腔面积与无杆腔面积比； 求最小加速时间5t =液压缸的最大速度a x m i n()t o t t=s 式 中 总循环时间 ()s ，据液压手册选取； 求最大加速度a x m a x m t黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 245.4 求液压缸运动过程中需要达到的最大压力中： 1m a x 1m a x = 三级同步液压缸外形尺寸的校核 1、缸筒外径强度校核 当 时，按下式校核强度，即 m a xm a x 32 式中 ： 缸体材料的许用应力 ()取 1 1 0 M P a ； 最高工作压力 () 试验压力 ()工作压力小于 20， 10 液压缸缸筒厚度 ()m ； D 液压缸内径 ()m ； 强度系数，对于无缝钢管， 1 ； c 壁厚公差及腐蚀的附加厚度，通常圆整到标准厚度值； 通过以上计算，缸筒外径 强度满足设计要求。 2、活塞杆直径强度及稳定性校核 活塞杆直径强度按下式 检验强度，即 式中 ： 液压缸负载 ()N ； 缸底材料的许用应力 () 黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 当安装杆长度 l 与其直径 0，并且杆件承受压载荷时，则需校验稳定性。液压缸承受的压负载能大于液压缸保持工作稳定性所允许的临界负载 液压缸的稳定条件为 ： 中 液压缸临界负载 ()N ； 稳定安全系数，通常取 2 4。 按等截面法，将活塞杆与缸体视为一个整体杆件，可按欧拉公式计算临界负载，即： 22 则： 5101 式中 活塞杆截面二次极矩 4()m ， d 为活塞直径 ()m 对于实心杆， 64； E 活塞杆材料弹性模量，对于钢材 112 0E P a ； n 末端条件系数， 1n ； L 活塞杆计算长度 ()m ； 根据以上计算 活塞杆直径强度及稳定性校验满足强度要求。 压缸主要零件结构、材料及技术要求 体 1、 缸体端部联接模式 采用简单的焊接形式，其特点：结构简单，尺寸小，重量轻，使用广泛。缸体焊接后可能变形，且内径不易加工。所以在加工时应小心注意。主要用于柱塞式液压缸。2、 缸体的材料 液压缸缸体的常用材料为 20、 35、 45 号无缝钢管。因 20 号钢的机械性能略低，且不能调质，应用较少。当缸筒与缸底、缸头、管接头或耳轴等件需要焊接时，则应黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 采用焊接性能比较 好 的 35 号钢，粗加工后调质。 本设计 采用 45 号钢，并应调质到241285 缸体毛坯可采用锻刚，铸铁或铸铁件。铸刚可采用 材料，铸铁可采用间的几个牌号或球墨铸铁。特殊情况可采用铝合金等材料。 3、 缸体的技术要求 (1)缸体内径采用 合。表面粗糙度：当活塞采用橡胶密封圈时， .4 m ，当活塞用活塞环密封时， .4 m 。且均需衍磨。 (2)缸体内径 D 的圆度公差值可按 9、 10 或 11 级精度选取，圆柱度公差值应按 8级精度选取。 (3)缸体端面 T 的垂直度公差可按 7 级精度选取。 (4)当缸体与缸头采用螺纹联接时，螺纹应取为 6 级精度的公制螺纹。 (5)当缸体带有耳环或销轴时，孔径或轴径的中心线对缸体内孔轴线的垂直公差值应按 9 级精度选取。 (6)为了防止腐蚀和提高寿命，缸体内表面应镀以厚度为 3040 m 的铬层，镀后进行衍磨或抛光。 塞 1、 活塞与活塞杆的联接型式 如 表 示 表 塞与活塞杆的联接型式 联接方式 备注说明 整体联接 螺纹连接 半环联接 用于工作压力较大而活塞直径又较小的情况 常用的联接方式 用于工作压力、机械震动较大的情况下 这里采用螺纹联接。 2、 活塞与缸体的密封结构 随工作压力、环境温度、介质等条件的不同而不同。常用的密封结构 如 表 示。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 表 用的密封结构 密封形式 备注说明 间隙密封 活塞环密封 O 型密封圈 密封 Y 型密封圈密封 用于低压系统中的液压缸活塞的密封 适用于温度变化范围大，要求摩擦力小、寿命长的活塞密封 密封性能好，摩擦系数小；安装空间小，广泛用于固定密封和运动密封 用在 20、往复运动速度较高的液压缸密封 结合本设计所需要求，采用 O 型密封圈密封比较合适。 3、 活塞的材料 液压缸常用的活塞材料为耐磨铸铁、灰铸铁（ 钢及铝合金等，这里采用 45 号钢。 4、 活塞的技术要求 (1)活塞外径 D 对内孔 径向跳动公差值，按 7、 8 级精度选取。 (2)端面 T 对内孔 线的垂直度 公差值，应按 7 级精度选取。 (3)外径 D 的圆柱度公差值，按 9、 10 或 11 级精度选取。 塞杆 1、 端部结构 活塞杆的端部结构分为外螺