道路清障车结构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985I道路清障车结构设计摘要道路清障车（也称清障车）对于处理道路交通事故、保障道路通畅具有重要的的意义。在交通快速发展的今天，道路清障车的重要性日益体现。本文首先介绍了清障车的起源、国内外发展状况及研究现状、国内清障车与国外先进水平的差距、通过查阅相关资料了解到国内外先进的清障车生产厂家及其代表车型，并且从多方面提出制约我国清障车发展的因素；然后列出了清障车的主要组成和各部分工作特点，通过对清障车分类以及清障车辅具的配置详细介绍了各类清障车的优缺点，经过对比和分析之后选择了拖吊联体型道路清障车作为本次研究的对象，并对清障车总体布置进行设计，对其中的托举机构进行了详细的探讨，完成了对清障车主要部件的分析计算；最后通过应用UG以及AUTOCAD完成对道路清障车的总体建模及二维工程图的绘制。关键词道路清障车结构设计建模买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985IIROADWRECKERSTRUCTUREDESIGNABSTRACTWRECKERALSOCALLEDWRECKERHASIMPORTANTSIGNIFICANCEFORENSURINGSMOOTHROADS,ROADTRAFFICACCIDENTWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFTRAFFICTODAY,THEIMPORTANCEOFROADWRECKERISINCREASINGLYREFLECTEDINTHISPAPER,WEFIRSTINTRODUCETHEWRECKERSORIGIN,THEDEVELOPMENTSTATUSANDTHERESEARCHSTATUS,WITHADVANCEDLEVELINFOREIGNCOUNTRIESTHEWRECKEROFDOMESTICGAP,THROUGHACCESSTORELEVANTINFORMATIONTOUNDERSTANDTOTHEDOMESTICANDFOREIGNADVANCEDWRECKERMANUFACTURERANDREPRESENTATIVEMODELSANDTHEPROPOSEDFACTORSRESTRICTINGTHEDEVELOPMENTOFOURCOUNTRYWRECKERTHENLISTTHEWRECKERSMAINCOMPONENTSANDTHEWORKINGCHARACTERISTICS,THROUGHTHEWRECKERAIDSWRECKERCLASSIFICATIONANDCONFIGURATIONAREINTRODUCEDINDETAILTHEADVANTAGESANDDISADVANTAGESOFALLKINDSOFWRECKERAFTERCOMPARINGANDANALYZINGCHOSETOWINGCOMBINEDTYPEROADCLEARBARRIERCARASTHERESEARCHOBJECT,ANDCARRIESONTHEDESIGNTOTHEGENERALLAYOUTOFTHEWRECKER,ONTHELIFTINGMECHANISMWEREDETAILEDDISCUSSION,ONTHEANALYSISOFTHEMAINCOMPONENTSOFTHEWRECKERCALCULATIONTHEAPPLICATIONOFUGANDAUTOCADCOMPLETETHEWRECKERGENERALMODELINGAND2DENGINEERINGDRAWINGSDRAWINGKEYWORDSROADWRECKER，MODELING，STRUCTURE买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985III目录第1章绪论111课题背景及意义112清障车简介113国内道路清障车的研究现状及发展趋势2131国内道路清障车的研究现状2132国内清障车的发展趋势3133影响我国清障车发展的因素414目前国内外典型道路清障车厂家及其代表车型5141国内典型道路清障车厂家及其代表车型6142国外典型道路清障车厂家及其代表车型615主要研究的内容716本章小结8第2章清障车的方案设计921清障车主要结构922清障车的分类1323清障车的配置使用1724研究对象参数介绍1725托举装置结构分析18251提升机构19252托臂连接形式19253分析比较1926本章小结20第3章清障车结构设计计算2131后悬距及尾横梁分析2132吊臂位置布置2233清障车最大托举质量23买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985IV34前后轴轴荷对托举能力的影响2535清障车动力性计算2536本章小结26第4章道路清障车的建模2741UG简介27411UG的结构27412UG与其他三维软件相比所占的优势2842各部件的UG建模28421道路清障车的总体建模28422液压缸的建模29423吊臂的建模30424托臂的建模31425其他主要装置的建模3143本章小结33第5章结论与展望34致谢37买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985V买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709850第1章绪论11课题背景及意义随着我国公路运输业的发展以及车辆的普及，我们现在可以快速有效的出行，但随之而来的问题是交通事故也相应增多，而且故障车型大小不一，针对这种情况，道路清障车应运而生。道路清障车是指具有道路抢险作业装备的专用汽车。清障车主要是由底盘、起重装置、托举牵引装置、液压系统、电控系统、车体与工具箱等组成。具有起吊、拽拉和托举牵引等多项功能。适用于高速公路、城市道路的清障作业。道路清障车的任务就是快速的处理故障车辆以及违章停放的车辆，确保道路畅通。发展经济，交通先行，其止确性己为全社会的实践所证实。随着我国经济的蓬勃发展和公路之通事业的迅速崛起，各行业部门或者企事业单位对清障车的外观设计、功能、主要用途等都有不同程度的要求，这不仪仅是要求数量上的增加，更应该是质量和技术上的提高1；不仅仅是操作可行性的稳定性，更应该是操作安全、快捷、可靠方而的改进因此，清障作业的平安和快速成为道路清障拯救的两项重要指标，因此清障车研发的工作需要前行1。12清障车简介清障车是用于清除道路障碍车辆的专用程车辆，它装备有托举、拖曳、起重等装置，如图11所示。它由底盘、起升机构、托举机构、液压系统、电器系统、车体和工具箱组成，具有托举牵引、拽拉和起吊等功能，适用于城市道路、高速公路的清障作业2，对于其详细分类以及功能介绍将在第2章中详述。世界上第一台清障车诞生于20世纪50年代的美国，当时清障车结构十分简单，采用卷扬机构将故障车辆拖离现场，这是清障车发展的第一阶段3。20世纪70年代后，随着液压技术和控制技术的引入，清障车行业得到了飞速的发展，全液压的清障车也开始出现，此为清障车发展的第二阶段3。进入21世纪，全球公路和机动车数量飞速增长，清障车行业也进入了买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851高速发展的阶段，清障车功能呈现多样化、重型化、智能化的发展趋势，全铝车身的清障车也开始出现4。图11道路清障车我国清障车行业起步于20世纪90年代初期，历经整车进口、模仿制造到自主开发的过程5。伴随着我国公路里程的发展以及汽车保有量的增加，对国产清障车的生产技术有了更高的要求，从而也促进了我国清障车的发展，目前已形成了系列化、人性化、智能化的产品。常见的清障车可分为平板型和拖吊型。13国内道路清障车的研究现状及发展趋势我国道路建筑速度随着社会经济的发展不断加快，道路建设贯穿了我国大江南北，把我国整体连成一体，各个城市、不同地区架起了沟通的桥梁，促进了国民经济的发展，提高了我国交通运输能力7。随着道路的建设项目增加，道路清障工作也随着交通日益发达而逐渐兴起，并变得越来越重要，清障车的出现为道路清障工作提供了有效的帮助，其快速处理事故的能力日益得以体现。我国开始研发清障车的时间较晚，如何提高我国清障车的制造技术是保证道路安全、畅通运行的基本条件6。131国内道路清障车的研究现状我国道路清障车引进与上世纪八十年代，与发达国家相比已经从时间上买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852落后很多了，但伴随着我国经济的快速发展清障车的发展也非常的迅速。从国内的需求来看，我国的生产技术和研发技术都能够满足，但是和国外先进的技术水平相比，还是存在一定的差距的，具体体现在以下几个方面1（1）现阶段，我国使用的清障车是将载货汽车的地盘结构进行改造来完成的，由于汽车的底盘不能进行大批量的采购使用，所以在清障车的研发和资金投入的力度非常小6。而这一点也就导致了我国生产的道路清障车在功能配置等方面不够合理，轴荷分布不够均匀，从而使清障车在工作中底盘的能力发挥不出来，致使我国清障车技术发展滞后，甚至停滞不前。（2）我国的自主研发实际上还是要靠模仿国外先进产品完成的，真正具有完全自主知识产权的清障车几乎没有。很多企业由于没有相应的技术指导，生产效率低，产量少。同时，为了实现企业经济效益，在研发这一块投入的资金较少，导致产品质量较低、功能较少、性能较差6；只有少数企业为了提高市场竞争力，在道路清障车的生产制造方面采用较为先进的等离子、激光技术，以此来增加产品的技术含量，然而想要成为国内市场的主流还需要很长一段时间。（3）我国的道路清障车只注重了清障车最基本的救援和清障的功能，对于智能化的技术并没有涉入很深，智能化的监控仪器应用的非常少。这是国内清障车落后非常多的一个点。132国内清障车的发展趋势在发达国家，清障车的研发和技术方面都非常成熟，其主要结构技术的创新和需要改进的地方很少，国外清障车的主要发展趋势逐步向人性化设计和人性化服务方面延伸6。同时，随着国际联合国机构提倡节能环保的理念，在清障车的设计和研发上也日趋朝着节能环保的方向发展。我国不仅要提高清障车的研发力度，还要结合我国道路发展的实际情况进行科学合理的设计，以实现自身道路清障能力为主要目标6。具体的发展方向可以分为以下几个方面61高速公路机械管理随着我国道路建设力度不断加快，高速公路建设工程在机械化管理环节买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853日显薄弱，加强高速公路在机械管理方面的投资力度，提高清障车在技术上的突破和功能上的优化，结合我国高速公路的实际情况与需要，科学合理的规划设计清障车，有针对性的实施高速公路清障工作是道路清障车发展中需要解决的首要问题7。2清障车底盘专用化目前道路清障车的底盘大部分采用二类底盘稍加改造而成，其结构设计并没有照顾到道路清障车的使用环境。为了摆脱现阶段我国清障车底盘设计的不合理化，就需要研发专用的底盘，不再依靠载货汽车底盘改造来维持清障车现有的模仿形式，研发专用的二类底盘，使整辆清障车的设计更加合理，轴距和前后桥的承载能力更强，充分发挥底盘的性能。3采用新技术我国清障车的开发都是依靠模仿国外来完成的，要优化和改进我国清障车技术水平，采用新技术并运用到清障车的整个设计、生产、适用过程中，新技术的运用有效的提高了我国清障车的质量和生产效率，从根本上就是降低了清障车的开发成本，这也是我国清障车未来发展的趋势。4生产自动化我国清障车在生产方面要进行重大的改善，淘汰以往的人工作坊，以此提高清障车的生产效率。自动化技术应该在道路清障车的生产制造过程中普及，这样不仅会提高道路清障车的生产效率，缩短制造周期而且在制造方面也能得到很大的保证。5操作专业化清障车的操作能力是非常重要的，一旦操作失误，就会造成不同程度的经济损失，严重的威胁人民的生命财产安全。在高速公路这样特殊的交通环境下，科学合理的操作清障车是十分必要的。因此，驾驶清障车的工作人员在上岗之前必须接受专业的培训，以便在工作时能准确高效的完成工作任务。133影响我国清障车发展的因素近几十年的经济带动了全国清障车的发展，我国的清障车市场也呈现日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854益繁荣的景象，反过来也对国民经济和满足国内各种需求做出了重要的贡献。但是从清障车市场现状看，我国清障车市场存在以下问题9。（1）从厂家来看，产品结构失衡，发展不均。国内情怀在那个车品中划分不够细致，而且制造也是非常的单一不像国外的多样化，没有特别好的研发能力。通过网上资料也可以发现，众多清障车的厂家产品基本类似，而且普遍集中在几个型号，如东风一拖二型、东风后双轮型、重汽后双轮型及前四后八清障车等。产品没有区分性，价格也相近，在有一些特殊地段需要的清障车时，对客户的要求不能完全满足。重、中、轻、高、中、普、特、新的比例严重失调。目前，国产高技术含量、高可靠性和高附加值的清障车仍不多。大多数清障车厂家首先不具备先进的生产设备，而且清障车作为特种车辆其生产量不够大，这也就导致了厂家不愿为其做过多投资，许多先进的生产技术不能流入。这个对小型清障车改装企业更加明显，严重制约了企业更好的发展。因此，应逐步改变机械化程度低、手工作坊式的生产方式，实现经济规模和企业效益的突破。（2）对整个行业大的环境来看，关键部件无法自主生产。就我国现有的清障车底盘来说，专用底盘十分匮乏。底盘厂家以东风、解放、重汽、北方奔驰和斯太尔为主，它们的底盘仍是普通型载货（客）底盘，虽然采取了合作合资等方式，但是在水平上仍同国外先进技术有差距。加上清障车厂家没有能力自主生产，都是采用直接购买现有底盘，通过调整轴距等小幅度的变动来进行改装的，可以说是完全没有技术储备，在一定程度上也降低了车辆的总体技术水平。此外，关键零部件的落后也是一个很大的问题。以变幅和提升的液压系统来说，虽然我国目前也成为世界上最大的液压市场，可是高端液压件无法自主生产，必须依赖于进口，而这不仅使自己产品的成本提高，利润率减少，竞争力降低，更要受到国外厂商的钳制，所以国内的产品往往无法跟随潮流。（3）清障车市场定位问题。目前清障车的制造中往往会出现许多的仿制现象，厂家往往会对目前需求量大的清障车进行集中生产，而放弃原有的有特色的技术，这样不仅是市买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709855场竞争不合理，而且对清障车以后的发展也很不利，容易使整个行业受到打击。14目前国内外典型道路清障车厂家及其代表车型141国内典型道路清障车厂家及其代表车型目前，国内道路清障车的生产厂家主要有三家，分别是沈阳北方交通重工集团、广东粤海汽车有限公司、徐工集团随车起重机有限公司。（1）沈阳北方交通重工集团沈阳北方交通重工集团在1995年年底制造出了中国第一辆全液压式道路清障车。经过将近18年的摸索和创新实践，沈阳北方交通重工集团通过大量引进先进清障车制造企业（如美国的CENTURY公司、CHALLENGE公司等）的关键技术和高科技人才，它的技术力量已经非常雄厚。目前北方交通重工集团已经拥有涵盖了从轻型到重型（6T60T）各个层次，具备全面托牵能力的全面道路清障车集群。其中重型道路清障车是我国国内道路清障车技术的领跑者。（2）广东粤海汽车有限公司广东粤海汽车有限公司是我国唯一的一家专用汽车生产的民营企业。广东粤海汽车有限公司在道路清障车行业内具有相当高的声誉。它拥有150多个道路清障车的品种。现在广东粤海汽车已经具备年产3000辆道路清障车的能力，其拥有的先进的道路清障车生产技术，一直是我国道路清障车的领跑者。（3）徐工集团随车起重机有限公司徐工集团随车起重机有限公司是是中国专注于随车起重机、道路清障车等专用车辆研发及制造的大型企业。2012年该公司联合吉林大学和徐州工程机械研究院合作设计开发我国最大吨位道路清障车QZF18A型道路清障车。它的作业能力完全能够适应目前我国所有道路清障作业的要求。QZF18A型道路清障车采用VOLVOFM440104RB型底盘，最大托举质量达到了18T，最大拖牵质量54T，最大吊重量可以达到60T，其托臂长度是国内目买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856前最长的，同时该型道路清障车配备多种作业装置，操作性能良好，采用整体式结构使整车布局更合理，从外观看更美观大气。其作业性能参数和使用性能在我国道路清障车行业中处于先进水平。142国外典型道路清障车厂家及其代表车型目前世界清障车行业最出色的生产商主要有美国的CENTURY、JERRDAN、CHALLENGER、WRECKER，英国的BONIFACE，奥地利的EMPL，日本的TOKYU，加拿大的NRC等。（1）CENTURY公司CENTURY公司始终都是全球托吊分离可旋转型道路清障车领跑者。它生产的新款旋转型道路清障车。是广泛的采取了众多用户的建议和意见之后改装而成的。吊臂的起升能力可达到272T，采用新型1140型绞盘，多个钢丝绳挂钩可以使被起吊重物在起升过程中更平稳，这对于一些艰难的起吊作业来说是具有相当的实用价值的。托臂也是采用特殊性能的钢材铸造而成，所以整车的轻量化程度非常高。（2）BONIFACE公司BONIFACE公司在最近一次展出上亮相了一款新型道路清障车。在清障车的托车平台上安装了可收缩的车厢，这种车厢的导轨是用铝合金做成的。当这款道路清障车在托运车辆时，就将帆布车厢拉上，这样就和普通运货车辆一样，这样做不仅实用方便，而且外表看起来很美观，更可以有效地避免事故车辆的驾驶员感觉到难堪。（3）CHALLENGER公司最近，CHALLENGER公司率先研发了一款装配新型撑地支腿的清障车SP8000。只要拉动支腿的控制杆，就可以改变支腿的撑地状态。当在状况不佳地面上工作时，就可以通过拉动控制杆将支腿变成铲子形状，然后在地面上铲出一块比较适合支腿工作的地面。另外，CHALLENGER公司还研发了一款低重心平板型道路清障车。这款道路清障车的整体高度比普通平板型道路清障车的高度低1523CM，这种结构的优点在于在有限高的道路上行驶时可以运输高度更高的货物。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985715主要研究的内容2014年，我国汽车产销总量分别为2372万辆和2349万辆，同比增长73和69，连续六年排名全球第一。2014年国内汽车保有量将近14亿，全国机动车驾驶人多于235亿人，其中汽车驾驶人多于17亿人。随着我国机动车保有量的急剧增长和交通流量的增大，道路交通事故发生的频率也越来越高。随着交通事故的增多，清障车的需求也越来越大。本课题从实际出发，通过对清障车全面的了解与分析，经过对市场上现有的道路清障车的分析比较，结合自身所学的知识，在对清障车全面了解的基础上完成对清障车的建模。课题研究的主要内容如下（1）通过查阅相关资料及论文，了解道路清障车的发展历史、发展前景以及目前发展中所存在的不足；（2）了解并熟悉清障车的基本参数、清障车的主要结构以及清障车所要装备的辅具等内容，通过对比分析选定所要设计的清障车的类型；（3）结合自身所学知识计算建模所需参数，适当完成对道路清障车结构优化的计算；（4）完成对道路清障车的建模。16本章小结本章通过查阅相关资料了解了道路清障车的发展历史以及研究现状，拨那个列举出了影响我国道路清障车发展的几个因素；通过对比国内外道路清障车的现状找出了现阶段我国道路清障车发展的方向；通过对本章中研究背景及意义的解读明确了后面各章的工作，所以说本章是本次毕业设计的基石。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858第2章清障车的方案设计在道路救援工作上，清障车的作用越来越重要。同其他专用车辆一样，清障车也具有严格的分类，并不是所有的清障车都能适应突发的救援工作，要依据不同的工作环境选择合适的清障车结构类型和型号。21清障车主要结构一般情况下清障车主要由基础底盘、副车架、配重、警示灯、工作装置、附具、动力及传动系统和工具箱组成1013。1基础底盘基础底盘是清障车的重要组成部分，其功能包括为清障车作业提供动力源、装置各个部件和作业行走。目前，我国的清障车的基础底盘大部分采用通用载重汽车二类底盘。（2）副车架车架是整车承载的基石，全部的附件通过螺栓或铆钉与车架牢牢固定在一起。清障车的各种专用装置都直接或间接地安装在汽车底盘车架上，即底盘车架是清障上专用装置的主要承载构件。设计中，为了防止底盘车架纵梁的应力集中，使纵梁载荷均匀分布，不影响清障车的正常作业和正常行驶，必须设置副车架（一般在专用装置与底盘车架之间采用副车架过渡）。副车架与基础底盘刚性联结。各种动作部件均装置在副车架上，使作用在基础底盘上的载荷趋于均布。（3）配重买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709859清障车在工作时基本上各项作业的负荷都是作用于后轴之上。根据这一特性，为了使底盘前后轴车载质量合理分布，以保持其良好的行驶性能，应在前轴前面设置适当质量的配重。4警示灯清障车警灯架是安装警灯的部件。它将警灯举过驾驶室顶部，对前后车辆和行人起警示作用。5工作装置一般清障车的工作装置主要包括托举系统、卷扬系统和着地系统。实施托举作业的托举系统由举升臂、折臂、伸缩臂和举升液压缸组成。卷扬系统由液压绞盘，以及固定在举升臂上的导向轮和安装在伸缩臂上的起吊滑轮组成。该系统用于起吊和拖拽作业。着地系统由安装在底盘后部的两个支腿组成。两支腿可通过液压缸的伸缩实现着地和离地。支腿主要用于起吊作业时着地，保持整车稳定性，拖拽作业时着地，提高整车与地面的附着力，防止清障车轮胎过载。支腿支脚有齿支脚和平支脚，以适应不同的地面状况。6辅具所谓辅具就是辅助清障车工作的工具的统称，是清障车作业系统的重要组成部分。辅具用于肇事车辆的稳固，一般分为以下几种承载类辅具、安全锁紧类辅具、破拆类辅具、牵引类辅具和消防辅具。A承载类辅具有辅助轮胎、叉架、叉座和轮胎托架等，这几种类型的附具要求较高，而且为了减少工作人员的劳动强度。在国外，高强度铝合金材料的轮胎托架都已经开始采用。该类辅具要求冲击韧性和刚度好、强度高、质量轻等，优先选用普通低合金结构钢（如HG60）压型制造。B安全锁紧类辅具重型清障车一般都要配备安全锁紧类辅具。特别是在国外，对这类清障车辅具更是重视，因为在拖牵行驶过程或者是抢险过程中，必须保证被施救车辆的稳定性，避免二次损坏，所以这类辅具也都配备比较齐全。这类辅具常用有两种形式带式的紧固带及配套紧固器和链条式的钢链条及锁紧器。（如下图21和图22所示。）C破拆类辅具清障车施救抢险的同时，不仅是为了保证交通的流畅，买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510更可能伴随着人员的生命安全，必要时需要切割事故车辆，优先抢救驾驶人员和乘客。在流量大的重要路段和高速公路上，这类辅具是非常适合排障、抢险和救援作业的。比较常见的破拆类工具有多功能液压剪（如图23所示）、液压扩张器、多功能液压钳等，这类工具要具有高强度、体积重量小和操控灵活简单可靠的特点。图21紧固带及紧固器图22钢链条及锁紧器D牵引类辅具牵引类辅具包括钢丝绳、牵引架和硬拖具。高速公路上的汽车事故多是碰撞和侧翻，很少有事故车辆停在合适的位置，钢丝绳具有伸缩买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511和方向的自由度，是拖拽及扶正它们的必备工具。硬拖具和托架现在使用的较少，大多数清障车的托臂已经能完成这部分功能。图23多功能液压剪E消防辅具消防辅具主要是指灭火器，清障车辆必须配置这类辅具。由于事故车辆的种类繁多，很可能运载易燃易爆物品，甚至事故车辆的发动机等引起火灾，在救援赶到时要第一时间扑灭烟火，保证人员安全，并避免更大的事故发生。泡沫灭火器和干粉灭火器是最常用的两种配置，一般一个清障车应各配置一个小于6KG或者9L的。辅具的类型根据不同地区具体情况各有不同，可自行添加，添加时应按照安全、高效、易操作和经济实用的原则。（7）传动及控制系统国内外现在清障车均采用液压传动。液压系统由液压泵、液压马达、液压缸、多路换向阀、液压油箱和液压管路等组成。一般由基础底盘驱动液压泵提供液压油使绞盘和液压缸实施有关动作，以完成相应的作业。其控制系通过多路换向阀手柄操作，也可以通过电液元件实行远距离控制。取力时通过安装在汽车驾驶室内的手柄的动作，经过软拉线使取力齿轮与汽车变速箱内取力输出齿接合或分离，从而使油泵工作或停止。取力器接合后，油泵工作，高压油进入多路换向阀。通过操控换向阀上不同的手柄，即可进行各种动作。牵引时，高压油驱动液压马达带动绞盘，控制钢丝绳的“收”或“放”。换向阀上附装有平安溢流阀以维护液压系统超载。其中升降液压缸及托臂提买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098512升液压缸的下端均接有均衡阀，能够有效的避免液压缸在向下运动的过程中产生冲击，起到保压作用（车辆行驶过程中，应该把钢丝绳末端的钩拉紧挂在托举机构的垂直臂上14）。（8）工具箱工具箱是以薄钢板焊接而成的全金属箱体，通过副车架置于底盘两侧，用于放置附具和随车工具。工具箱的布置要考虑到清障车的通过性和对轴荷的影响。22清障车的分类除了清障车共有的几个总成外，不同分类的清障车要求有不同的承载能力、工作范围和结构特点。下面对清障车的分类和结构作以介绍。1清障车按照吨位可以分为三类8吨以下的轻型车；8到20吨的中型车；20吨以上的重型车。其中，轻型车主要有2吨、3吨、5吨、6吨等几种型号；中重型车主要有8吨、10吨、15吨、20吨等几种型号；超重型车主要有25吨、30吨、38吨、48吨、50吨、60吨等几种型号。2按其使用特点可分为运载类、起吊牵引类。运载类是将损坏的车辆牵引到运载车上运走；起吊牵引类是用车上安装的起吊牵引装置把损坏汽车的一端托起或吊起离开地面，另一端仍然着地，然后由起吊牵引式清障车拖离现场。3按结构类型分托吊分离型、托吊联体型、平板型、普通型四大系列，而拖吊分离型又可分为吊臂旋转与吊臂不旋转。各系列特点如下。A平板型清障车平板清障车主要工作装置包括滑板总成、倾斜梁和托臂机构。滑板总成主要由滑板、滑动轨、绞盘、变幅缸、水平伸缩缸等组成。通常滑板的两主梁采用大截面、抗弯强度高的矩形截面，而且由16MN钢板折弯焊接制作，具有良好的机械性能；同时考虑到被处理车辆的重量及倾斜时受力情况，设计时将滑动轨截面增大，同时所有支撑梁采用方管，使滑板整体具有足够的强度。水平伸缩油缸可实现滑板的准确落地。绞盘可以实施对被处理车辆的牵引、起吊和扶正作业。变幅油缸的功能是使滑板倾斜规定的角度，便于被处理车辆上滑板。倾斜梁是平板清障车的重要机构，它买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513不仅承担着滑板的固定轨道，而且是主要承载体。托臂机构采用四连杆机构，能使伸缩臂水平落地，提升时产生一定的正仰角。伸缩臂及连杆机构均由16MN钢板制作，伸缩臂内有伸缩缸，可实现对夹轮机构的伸缩作业，也可调整清障车与被拖车间距15（如图24所示）。缺点A该类清障车没有托举能力，只能靠吊车或其他清障车支援滑出路面的事故车辆。B绞盘的收、放绳速度一般比较慢，会花费更长的时间才能将故障车拖上平板。C平板车的托臂受结构的限制，放平的时候不能完全放低到地面，只能放低到一个相对较小的角度进行托臂伸缩来托起事故车。因此对一部分底盘很低的事故车，比如跑车、高档的轿车，在清障时更容易碰伤该车的保险杠，造成事故车辆的二次伤害。图24平板一拖二清障车B托吊分离型托吊分离型清障车最主要的工作装置是吊臂和托举机构。该车吊臂和托举装置能分开互不影响的工作，其中吊臂类型又可以分为旋转和不旋转两种形式（如图25所示）。吊臂旋转式托吊分离型清障车一般为4或5轴的重型清障车，使用范买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514围比较广泛。吊臂通过销轴安装在回转台上，回转台带动吊臂实现360回转。吊臂一般为两节臂或三节臂，同起重机一样，内有伸缩油缸，可根据需要进行伸缩。在竖直平面内变幅液压缸的作用下，吊臂可以进行130的角度变化，以适应更多的工况。回转平台的后座上布置两个液压绞盘，在吊臂旋转和变幅一定时，对事故车辆实现拖拽、起吊或将侧翻的车辆进行扶正以便拖牵或移动。吊臂不旋转的托吊分离型清障车一般为2轴或3轴的中型清障车，与旋转吊臂式清障车比较，没有回转台，吊臂不能在水平面内转动，而是固定在底盘上的副车架上；另外液压绞盘是直接安装在吊臂上，使用范围有一定局限，使用的吨位和工况不广泛，有被托吊联体型清障车取代的趋势。托举总成是清障车最重要的执行机构，由三部分组成托举机构、摆动臂和托具。托举机构是实现摆动臂上下移动和摆动的装置，当摆动臂通过托具将事故车辆固定好后，由托举机构将被拖车脱离地面一定距离，并使摆动臂后部上摆一个小角度（一般为7，主要是为了避免在上坡行驶过程中托具和被拖车辆的底盘或保险杠碰撞）。托具是被拖车辆托起和夹紧的直接接触工具，通常由轮胎托叉、托叉横梁和托叉座组成，通过托叉座的销轴孔与摆动臂末节的伸缩臂相联。图25拖吊分离型清障车的工作状态C托吊联体型这种类型的清障车与托吊分离型不旋转吊臂的清障车大买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515体结构相似，只是该清障车的托举总成没有连接到副车架上，而是在吊臂末端下部焊接了一个与该臂垂直的副臂，当摆动臂将被拖车辆固定好后，只需举升吊臂就能将被拖车辆托起，同时摆动臂自然形成一个向上的小角度，同样起到保护被拖车辆的保险杠和防止滑脱的作用（如图26所示）。1液压绞盘2吊臂3托举装置图26拖吊连体型清障车及其工作状态D其他类型的清障车事故车辆的复杂性，决定了没有一种清障车能够适应过多的突发状况，这就要求厂家能够分地区、分类别更加细化清障车市场，做出更多的新结构、新规格的清障车。如上述的平板清障车，针对其不能拖拽扶正事故车辆缺点，有些国内厂家结合随车起重机的形式，改进的多功能清障车，如图27所示。图27带随车吊的一拖二清障车针对平板清障车在城市中使用较多，家用轿车昂贵易蹭坏的特点，把平板的起升部分进行了变形（如图28所示），使平板原有的大小约为11的买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516倾斜角，变为了几乎与地面平行的水平角度，工作时拖拽和防护性能有了很大改善。图28改进的一拖二清障车23清障车的配置使用选择清障车时应关注适合工作需要，能够满足需求且不浪费清障车能力的组合。还应注意根据清障作业的要求，确定道路清障车的类型。不同的清障作业环境，要求有不同的清障车配置。同样的高速公路，每个路段通车情况不同，有些是以长途客车或中型载货汽车为主，有些却是大重型载货汽车较多。对这种状况，清障车的配置肯定要有所不同，前种情况应多配置携带能清除大客车装置的中重型清障车，后种情况则应使用超重型清障车。对城区部门，有的地段需要清除的违章轿车较多，而有的地段则需要清除较多的违章摩托车。同样的，前者应配置托举为夹具型的清障车，后者应配置带摩托升降平台的清障车。24研究对象参数介绍本课题研究对象是某公司的托吊联体型清障车，其主要技术参数如下表21研究对象底盘参数如表22表21研究对象主要技术参数买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098517表22研究对象底盘参数25托举装置结构分析托举装置由提升机构、托臂、托架及其对应的动作油缸等组成，通过托架上的托叉或抱胎工具等附具与事故车辆相连。其工作原理为（1）托臂通过摆动缸由行驶状态摆动至拖车状态；总质量4990额定载质量外形尺寸599519602880,2380整备质量4315,3285货厢尺寸额定载客准拖挂车总质量驾驶室准乘人数3载质量利用系数接近角/离去角20/14前悬/后悬1115/1580轴数2轴距3300轴荷1945/3045,1480/3510最高车速95其它该清障车选装不带垂直升降平台,带垂直升降平台时,对应整车高度2880MM,托举质量480KG不带垂直升降平台时,对应整车高度2380MM,托举质量1510KG随底盘选装驾驶室侧面防护装置材料材质Q235,裙边结构底盘型号EQ1051TJ35D3底盘名称载货汽车底盘商标名称东风牌生产企业东风汽车股份有限公司外形尺寸584520902185轮胎数4接近角/离去角20/16轮胎规格70016,700R16钢板弹簧片数8/95前轮距1586燃料种类柴油后轮距1530排放标准GB38472005,GB176912005国发动机型号发动机生产企业排量功率买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098518（2）托臂伸缩至事故车辆前桥下方使托叉或抱胎工具与事故车辆相连；（3）提升机构提升使事故车辆前桥脱离地面。251提升机构提升机构按结构形式可分为滑道式、连杆式、副臂式。（1）滑道式提升机构主要由导轨、举升油缸、提升臂等构成，举升油缸布置在提升臂的后侧，按空间大小可布置为单油缸和双油缸，导轨两侧有滑道。举升油缸带动提升臂沿导轨的滑道上下移动实现整个机构的提升动作。（2）连杆式提升机构主要由连杆、导轨、提升臂、举升油缸等组成。举升油缸布置在提升臂的左右两侧，为双油缸布置形式。举升油缸带动提升臂左右导轨限制下绕连杆与车架的交点转动实现整个机构的提升动作。（3）副臂式提升机构主要由副臂、导轨、举升油缸等组成。举升油缸布置在副臂的两侧。举升油缸带动副臂绕副臂与车架连接处的交点转动实现整个机构的提升动作。252托臂连接形式托臂一般为三节式结构，通过并列双伸缩缸控制其伸缩动作，通过摆动缸实现展开与收起。托臂与提升机构的连接形式分小油缸连接和大油缸连接。（1）小油缸连接为托臂后点通过小缸径摆动缸与提升臂连接。托臂摆动的两个极限位置，均通过机械限位，摆动缸仅起到展开、收起托臂的作用，托起和托牵事故车辆过程中摆动缸不受力。（2）大油缸连接为托臂后点通过大缸径摆动缸与提升臂连接。各个厂家此结构也不尽相同，有采用托臂前交点直接与提升臂下交点相连接，有采用增加三角臂的形式间接连接。253分析比较（1）提升机构买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098519滑道式提升机构整体式导轨与底盘大梁和副车架大梁相连，以底盘、车架横梁为支撑，其焊接量比较大，不易于控制，导轨的左右滑道要求对称度高，比其它提升结构的制作难度大；底盘改造难度大，涉及到底盘横梁局部改造；通用性差，不同厂家的底盘宽度不一致，导致同一吨位提升机构多样化。该机构在提升时，托臂保持角度不变。连杆式和副臂式提升机构由独立的构件组成，对底盘的改动量较小，交点分布在副车架上，可认为一种四连杆结构形式，结构比较可靠；机构在提升时，托臂自然形成一个较小的上摆角，可以有效地避免事故车辆滑脱。副臂式提升机构因油缸在副车架上方空间限制较小更易于布置，托举能力大。（2）托臂连接形式小油缸连接结构优点是摆动缸布置空间大，易布置和安装，托牵事故车辆比较安全可靠，缺点是托臂摆动过程中无负角度，对于特殊工况的事故车辆不能托牵，托臂在托起过程中，结构间隙及挠度等因素导致托臂由水平状态出现下倾趋势，可能造成被托车辆下滑；大油缸结构优点是对于各种工况都能够托牵，增加了车辆负角度作业能力，缺点是摆动缸缸径大，不易布置和安装；通过三角臂增大摆动缸的力臂形式，一定程度上缩减了摆动缸缸径，使结构更加优化。托臂的连接方式因大油缸的优越性，各大厂家多采用该连接形式。26本章小结本章对道路清障车进行了系统的分类，并且对各种清障车进行了优劣的比较和辅具的认识。确定了本次毕业设计的研究方向，为第三章的分析计算奠定了基础。通过对本章的阅读便可对道路清障车有一个基本的了解。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098520第3章清障车结构设计计算在进行清障车的总体工作性能分析时，主要考虑以下问题。（1）确定作业能力根据作业对象，确定其主要作业能力，即起吊能力和托举能力。（2）选择基础底盘根据主要作业能力，选择基础底盘。托举能力小于2T的小型清障车，一般选择5T级载重汽车底盘；托举能力25T的中型排障车，一般选择10T级载重汽车底盘；托举能力510T的大型清障车，一般选择15T级以上载重汽车底盘，并最好采用三桥车型。（3）合理设计工作部件进行工作部件设计时，其主要参数（如伸缩臂最大长度、最小托举能力和起吊能力等）必须满足作业对象结构尺寸和载荷大小的要求。（4）合理设置配重配重的设置是清障车设计中不可忽视的重要问题。合理设置配重不仅是按基础底盘使用要求分布轴载质量的需要，而且关系到基础底盘承载能力的充分发挥。31后悬距及尾横梁分析清障车的额定托举质量仅与轴距、后悬距、整备质量及前后轴载有直接关系，负载示意图如图31所示。G1、G2为负载时前、后轴轴荷。令NR/L，N为后悬距系数，L为轴距，R为后悬距。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521图31负载示意图则，当托举起额定载荷W后，前轴载荷减少1G31NLR1后轴载荷增加2G32W2式中，W为额定托举质量。由式31、32可知，R越小，前轴载荷减少越小，后轴载荷增加越小。32吊臂位置布置工作臂分为吊臂、连接臂及托臂，此处不考虑工作臂自重，则工作装置受力简化为如图32所示。液压缸与吊臂铰点处的支反力（33）TANCOSI334LFW）（牵引液压吊臂与支座铰点处的支反力（34）TANCOSICSSCOS34WLCOSFX）（牵引液压牵引（35）TANCOSITITSIN3343LFWY）（牵引液压买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098522式中，L为工作臂水平总长，为托臂长,为托臂与吊臂端点间水平长,1L2为吊臂与支座的铰点和液压缸与吊臂的铰点间的水平距离，为液压缸34L与吊臂的铰点和托臂间竖直距离，为吊臂端点到托臂间的竖直距离，为5举升缸与X轴方向的夹角，为吊臂与X轴方向的夹角。图32工作装置受力简图由式3335可知，增加吊臂与支座的铰点和液压缸与吊臂的铰点间的水平距离，液压缸的支反力将减小。液压缸越接近垂直位置，其支反力越小。因此，吊臂与支座的铰点应尽量布置在靠近驾驶室后端，液压缸与吊臂的铰点应布置在后桥轴线上方。起始吊臂角度为12，举升缸完全举升后吊臂角度设计为20，其最大举升高度H688MM。33清障车最大托举质量根据清障车国标QC/T6452005规定的清障车托举机构在行程最小时的额定托举质量为最大托举质量。它是托吊连体型清障车作业能力的一个重要参数。清障车在托牵作业时，前轴轴荷不能低于底盘总质量的15；清障车的托举质量与托牵质量的比值大于或等于20。清障车各单轴的轴荷及总质量的最大限值见表31。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098523表31清障车轴荷及质量最大限值表（KG）清障车国标QC/T6452005规范性附录C提供了清障车最大托举质量计算规范，作业受力图如图33所示单轴最大限值后轴轴荷最大托举质量车辆型式前轴轴荷每侧单胎每侧双胎6500二轴8000/130009000三轴8000/1300014000四轴9000100001300018000五轴90001000013000在最大拖牵状态时，后轴轴荷不得超过其允许载荷的20，其最大总质量不得超过各车轴轴荷之和。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098524图33清障车作业受力图图中为最大托举质量；P为前端配重；为前轴空载质量；G为整车整MAXW1G备质量；为后轴空载质量；为前端配重至前轴距离；L为轴距；2G1为最小后托距。、为前后轴的最大许用载荷和整车满载INR12质量。按照前轴轴荷不能低于总质量的15计算，此时计算的最大托举质量记为在的作用下，前轴实际轴荷变为,MAX1AX1LRWGMINAX11其值要大于总质量，即150MAX1WG（36）50AX1INLR即（37）1MINMAX1L按表31，清障车在进行托举作业时后轴轴荷不能超过许用值的20，此时计算的最大托举质量记为。在的作用下，AX2WAX2后轴实际轴荷变为其值不能超过许用轴荷1MINAX221LRG的20，即382INMAX2G即3911MIN2AX2LRW买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098525取、之间的最小值为最大托举质量。MAX1WAX2带入现有二类底盘得32T,43T。故其最大托举质量约为3T。MAX1AX2W34前后轴轴荷对托举能力的影响在整备质量G一定的情况下，增大，就必然减小。经换算有1G2310501850MIN2MAX1LR311I2由310、311式可以看到，增大，减小对提高最大托举质量的都是有12利的。但的增加远大于的增加。MAX1WMAX235清障车动力性计算动力性是汽车的主要性能之一。对清障车而言,空载要求其有较高的车速拖载运行时考虑其操纵稳定性和制动性,故限其拖载运行车速在50KM/H以内,在动力性方面着重要求其爬坡能力。汽车行驶过程中,发动机功率等于机械传动损失功率与行驶阻力消耗功率之和（312）360714360SINCO1DTGWGACTGFZPAADAATE式中G为清障车总质量；ZT为传动系数；为滚动阻力系数；为行驶速FA度（KM/H）；T为坡道角度；CD为空气阻力系数；A为汽车应峰面积；W为旋转质量换算系数；DV/DT为汽车行驶加速度（）。2/SM已知该道路清障车的变速器各档传动比IG173,IG2429,IG3241,IG4148,IG51,I0641,R050M,ZT086,A42M2,CD09,F0015。求得空载最高车速T0,DV/DT0VMAX9053KM/H空载最大爬坡度DV/DT0I543坡度角T285满载时最大爬坡度DV/DT0买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098526I12坡度角T701。36本章小结本章包含了整个毕业设计的计算部分，是建模的基础，通过对本章的完善便可对道路清障车的建模有初步的概念。其中涉及到的动力匹配和轴荷分配对清障车的使用有很关键的影响。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098527第4章道路清障车的建模本次毕业设计在完成了对道路清在那个车的了解分类以及计算后，还应用所学知识对道路清障车进行了建模。目前市场上主流的三维建模软件有3DMAX，SOLIDWORKCATIAPRO/EUG等。其中UG以其强大的三维建模能力获得了广泛的市场。41UG简介UG是UNIGRAPHICS的缩写，这是一个交互式CAD/CAM计算机辅助设计与计算机辅助制造系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用25。UG的开发始于1990年7月，它是基于C语言开发实现的。UGNX是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用26。UG的目标是