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文档简介

1、尢锡£湖営配毕业设计(论文)题目:消防冲锋舟拖车设计信机 系 机械工程及自动化 专业学 号:学生姓名:指导教师:(职称:副教授)(职称:)2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)消防冲锋舟拖车设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业 设计(论文)屮特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论 文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级:机械93学号:0923117作者姓名:2013年5月25日摘要现代随着救援抢险设备的发展将需要更加便捷灵活的运输工具,冲锋舟拖车设计的技 术在高

2、科技抢险救援的研究开发中将起着越来越重耍的作用。冲锋舟拖车设计与抢险救援 有着密切的联系,在未来抢险救援设备技术的开发中和设备高速灵活的运输中占据主导地 位;在其开发利用及其深加设计程屮还必须考虑各类型地里环境和可持续发展。未来冲锋舟拖车设计发展趋势是高速、适应性强、简便和灵活。虽然可以通过普通运 输车运输,但其成本过高,运输不灵活,运输过程屮容易对冲锋舟造成破损。至今未能普遍 应用。优质的消防冲锋舟拖车对产品木身的使用安全要求、产品设计的机动灵活性要求、 产品专业度和全而性要求很高。无论是加工工艺述是选择型材、本身功能和用途要求多元 化、机动灵活性以及配件的选择等,都有较高的要求,自己有这样

3、全优全控的优秀组合, 才能确保消防冲锋舟拖车等装备使用安全,进而确保救援人员的人生安全。冲锋舟拖车包括山木型和滚轮型。整车镀锌、采用高强度耐濟的聚乙烯滚轮、防腐较 强的山木而研制的新型专用拖车,拖车采用汽车制造工艺,配备专用的工装夹具一次成型, 确保车架实用美观。其结构包括用于装载冲锋舟的拖车本体、设置于所述的拖车本体下 方的车轮、设置于所述的拖车本体前方的用于与运输车相连接的挂钩,述包括下端部与 所述的拖车木体和转动地连接的立杆、一端部与所述的立杆的上端部通过第一转轴和转 动地连接的横杆、设置于横杆的另一端部的用于升降冲锋舟的升降机构,所述的升降机构 包括同定设置于所述的横杆上的连接部、绕设

4、于所述的连接部上的牵引索、连接于所述的 牵引索上的用于与所述的冲锋舟的边缘部相连接的两个连接件,进一步进行强度和配合等 审核关键词:消防;冲锋舟;拖车abstractalong with the development of modem emergency rescue equipment will need to be more flexible and convenient transportation, assault boat trailer design technology plays a more and more important role in the research a

5、nd development of high-tech rescue. design and emergency rescue boats trailers are closely linked, occupy the leading position in the development of fliturc rescue equipment technology and equipment of high-speed flexible transport; in its development and utilization of the deep and the design proce

6、ss must also consider the types in the environment and sustainable development.future development trend is charge boat trailer design of high speed, strong adaptability, convenient and flexible. although the common transport vehicle, but the cost is too high, the transportation is not flexible, the

7、transport process is easy to cause the damage to assault boat. has not be widely applied. high quality fire assault boat trailer for the product itself that is used safety requirements, flexibility of product design requirements, professional products and comprehensive high requirements whether the

8、process is still choose the profile, function and use of diversified requirements itself; flexibility and choice of accessories and so on, have higher requirements, the excellent combination of himself with such a full control, to ensure the safe use of fire assault boat trailers and other equipment

9、, and to ensure that the rescue personnel life safety.assault boat trailer include roller type. automobile galvanized, uses the high strength wear-resisting polythene roller, anticorrosion strong wooden and developed a new type of special trailer, trailer adopts auto manufacturing process, equipped

10、with special fixture of a molding, ensuring the frame and practical appearance. the structure comprises a trailer body for trailer below the main body, loading assault boat is arranged on the wheel, is arranged on the front part of the body of the trailer for the hook is connected with the transport

11、 vehicle, lifting mechanism for assault boat trailer body also comprises a lower part and the phase rotation connection pole at one end, and the vertical rod of the upper end of the phase rotation through a first rotating shaft connecting bar, is arranged on the other end of the bar, the lifting mec

12、hanism comprises a connecting part, is wound around the connecting part of the traction rope, connected to the traction for two connectors connected with the edge of the boats of the cable rail fixed on the upper, further strength and coordination of auditkeywords: fire; canoe; trail car摘要iiabstract

13、ill目录v1绪论11.1消防冲锋舟拖车产业发展概述11.1.1世界消防冲锋舟发展历史11.1.2我国拖车发展历程及趋势11.1.3冲锋舟拖车现状及发展趋势11.2冲锋舟拖车设计技术研究现状21.3木课题的研究口的和主要研究内容2131消防冲锋舟拖车的研究口的21.3.2消防冲锋舟拖车研究的主要内容21.3.3消防冲锋舟拖车的国内外研究情况31.3.4消防冲锋舟拖车的设想來由31.4本章小结32消防冲锋舟的数据获取42.1消防冲锋舟的特性42.2消防冲锋舟的参数获取43消防冲锋舟拖车的结构设计63消防冲锋舟拖车的构造设计63.2消防冲锋舟拖车的支架选择设计83.2.1车架承载状况83.2.2

14、主车架设计83.3拖车车架强度校核9331基本假设93.3.2车架受力分析及计算93.3.3车架纵梁弯矩计算93.3.4强度校核103.3.5纵梁和横梁材料103.4拖车车架参数确定103.5拖车结构的确定114消防冲锋舟拖车零件选择与设计124消防冲锋舟拖车的轴承的选择设计124.1.1轴承的选择依据和准则124.1.2 轴承的选择参数124.1.3轴承的工序及计算选择144.2消防冲锋舟拖车的轮胎的选择设计184.3消防冲锋舟拖车的活络脚轮的选择设计214.3.1 脚轮的组成214.4钢结构连板焊接的计算244.5标准件的选择255结论与展望30致谢31参考文献321绪论1.1消防冲锋舟拖

15、车产业发展概述冲锋舟,是充气艇的一种,分有玻璃钢板的冲锋舟和橡皮艇式的冲锋舟,现代充气冲 锋舟主要用于政府机构执行海事任务的比较多,方便运输简易安装使用,现成为民间一种 用于休闲娱乐设备。1.1.1世界消防冲锋舟发展历史根据世界吉尼斯大全中的记载,充气艇的历史可以追溯到尽公元前880年,亚述人二 世国王下令部队不断的给greased兽皮充气,使其膨胀,以便能通过河流的!在古代的中 国,在宋,明两代,人们也使用密封的充了气的兽皮通过河流。冲锋舟的的应运而生主要 在于其速度。在1839年,惠灵顿公爵第一次做了充气船的浮筒测试后1840年,英国人托马斯汉考 克设计了充气筏并把他的工作相关介绍收录在之

16、后几年出版的英国天然橡胶的起源和进 程一书中。1844年,一名海军上尉设计了一个轮状的充气船,这个充气船被多次用在 北极探险中。法国人克莱门特也设计了一个浮动的船只。事实上,许多-其他发明先驱发明 的充气筏,这就预示着“充气船叩勺诞生。1913年,德国艾们特梅耶想出了一个相当新颖 的设计。到1920年,他的公司,人参巴乌,是营销他的“气”船,其小9只已在德国的军队 中被使用了,并且逐步演绎成了冲锋舟。在法国和英国,zodiac和rfd先后推出了第一届现代橡皮艇。1919年,rfd的创 始人雷福斯特在英国的wisely湖上测试了一条橡皮艇,并在在20世纪30年代对他的设 计进行了改进。这就是后来

17、的一人气胀式救生筏的始祖。1934年在法国,皮埃尔设计出了 充气艇的原型。第一条现代橡皮艇被用于法国海军,zodiac的发展模式引发了民用和军用橡皮艇产 业的飞速发展。与之相对应的是皮埃尔于1937年设计出了第一条u形的橡皮艇,1943年 8月10 他申请了此项设计的专利。现金冲锋舟己经被广泛用于军事行动和救灾行动之中。1.1.2我国拖车发展历程及趋势拖车,是以动力拉的搬运车辆。它是一切车辆的始祖。虽然 物料搬运技术不断发展, 但拖车仍作为不可缺少的搬运工具而沿用至今。拖车在生产和生活屮获得广泛应用是因为 它造价低廉、维护简单、操作方便、自重轻,能在机动车俩不便使用的地方工作,在短距 离搬运较

18、轻的物品时十分方便,搬运货物省力,省时,又省了钱。拖车有两轮、三轮和四轮z分。拖车车可在狭窄的便桥和羊肠小道上行驶,能够原地 转向,倾卸货物十分便利。常用的拖车有搬运成件物品的搬运车、架子车和搬运散状物料 的斗车等。三轮拖车中冇一个、四轮拖车中冇两个可绕铅垂轴回转的回转脚轮。这种回转 脚轮在运行中能随着车辆运动方向的改变而门动调整到运行阻力最小的方向。1.1.3冲锋舟拖车现状及发展趋势现代随着救援抢险设备的发展将需要更加便捷灵活的运输工具,冲锋舟拖车设计的技 术在高科技抢险救援的研究开发屮将起着越来越重要的作用。冲锋舟拖车设计与抢险救援有着密切的联系,在耒來抢险救援设备技术的开发中和设备高速灵

19、活的运输中占据主导地 位;在其开发利用及其深加设计程小述必须考虑各类型地里环境和可持续发展。未來冲锋舟拖车设计发展趋势是高速、适应性强、简便和灵活。虽然可以通过普通运 输车运输,但其成木过高,运输不灵活,运输过程中容易对冲锋舟造成破损。至今未能普遍 应用。优质的消防冲锋舟拖车对产品本身的使用安全要求、产品设计的机动灵活性要求、 产品专业度和全面性要求很高。无论是加工工艺述是选择型材、木身功能和用途要求多元 化、机动灵活性以及配件的选择等,都有较高的要求,白己有这样全优全控的优秀组合, 才能确保消防冲锋舟拖车等装备使用安全,进而确保救援人员的人生安全。1.2冲锋舟拖车设计技术研究现状冲锋舟的拖车

20、,包括用于装载冲锋舟的拖车本体、设置于所述的拖车本体下方的车轮、 设置于所述的拖车木体前方的用于与运输车相连接的挂钩,还包括下端部与所述的拖车木 体相转动地连接的立杆、一端部与所述的立杆的上端部通过第一转轴相转动地连接的横 杆、设置于所述的横杆的另一端部的用于升降所述的冲锋舟的升降机构,所述的升降机构 包括固定设置于所述的横杆上的连接部、绕设于所述的连接部上的牵引索、连接于所述的 牵引索上的用于与所述的冲锋舟的边缘部相连接的两个连接件。两个所述的连接件开设有 与所述的冲锋舟的边缘部相配合的卡槽,所述的卡槽的深度方向沿着水平方向延伸。立杆的转动中心沿着铅垂方向延伸,第一转轴的轴心线沿着水平方向延

21、伸。拖车本体 上设置有开口向上的插槽,立杆的下端部插在插槽内,立杆的下端部与插槽之间设置有转 动轴承。拖车本体的两侧部相对称地沿着上下方向滑动地设置有至少两个支撑架,拖车具 冇用于运输吋的第一工作位置与用于装载或者卸载吋的第二工作位置,当拖车位于第一工 作位置时,所述的车轮的最低点低于所述的支撑架的最低点,当拖车位于第二工作位置时, 车轮的最低点高于所述的支撑架的最低点,支撑架与所述的拖车本体之间设置有将两者锁 定于第一工作位置或者第二工作位置的锁定机构。锁定机构不是本实用新型的发明要点, 只要是能够将两个相滑动的部件锁定于至少两个工作位置的锁定机构都能在此使用,具体 结构在横杆与立杆z间设置

22、有千斤顶。拖车木体上具有与所述的冲锋舟的下表面和配合的 支撑面,所述的支撑面上设置有硅胶。冲锋舟放置丁所述的支撑面上,两者接触面积较大, 受力较小,运输过程屮使得冲锋舟较平稳。1.3本课题的研究目的和主要研究内容1.3.1消防冲锋舟拖车的研究目的设计一种简单,加工方便,生产效率高且安全性高的消防冲锋舟拖车。木冲锋舟拖车 的特色在于灵活便捷,并且製载或者卸载简便,使得拖车的功能较多,操作较方便,运输 过程屮较为平稳,良好地保护了冲锋舟不会受力变形。1.3.2消防冲锋舟拖车研究的主要内容明确消防冲锋舟拖车预期达到的性能指标和工作原理。总体方案的设计,可行性的分 析。冲锋舟拖车的初步设计,总体结构的

23、设计,木体结构的选择,支架的材料和类型的选 择,各部件的参数设计。强度计算,分析验证,优化设计。(1) 阅读外文资料,翻译与所淫专业或课题相关的外文文献4000字左右,语句通顺、 流畅、准确。(2) 了解消防冲锋舟拖车的实际工作原理。(3) 根据加工产品具体结构和加工要求,拟定分析设备设计方案。(4) 绘制 整套零件图,装配图,各零件的精度配合。(5) 用ug进行造型,装配后进行运动仿真。1.3.3消防冲锋舟拖车的国内外研究情况冲锋舟拖车包括山木世和滚轮世。整车镀锌、采用高强度耐磨的聚乙烯滚轮、防腐较 强的山木而研制的新型专用拖车,拖车采用汽车制造工艺,配备专用的工装夹具一次成型, 确保车架实

24、用美观。其结构包括用于装载冲锋舟的拖车本体、设置于所述的拖车本体下 方的车轮、设置于所述的拖车本体前方的用于与运输车相连接的挂钩,还包括下端部与 所述的拖车木体相转动地连接的立杆、一端部与所述的立杆的上端部通过第一转轴和转 动地连接的横杆、设置于横杆的另一端部的用于升降冲锋舟的升降机构,所述的升降机构 包括固定设置于所述的横杆上的连接部、绕设于所述的连接部上的牵引索、连接于所述的 牵引索上的用于与所述的冲锋舟的边缘部相连接的两个连接件,进一步进行强度和配合等 审核1.3.4消防冲锋舟拖车的设想来由冲锋舟拖车设计与抢险救援冇着密切的联系,在未來抢险救援设备技术的开发中和设 备高速灵活的运输屮占据

25、主导地位;在其开发利用及其深加设计程屮还必须考虑各类型地 里环境和可持续发展。冲锋舟拖车设计发展趋势是高速、适应性强、简便和灵活。虽然可 以通过普通运输车运输,但其成本过高,运输不灵活,运输过程中容易对冲锋舟造成破损。 至今未能普遍应用。所以随着救援抢险设备的发展将需要更加便捷灵活的运输工具,冲锋舟拖车设计的技 术在高科技抢险救援的研究开发中将起着越來越重耍的作用。1.4本章小结在运输中,由于普通拖车运输不灵活,效率很低,且易破损冲锋舟,既影响了运输速 度,又耽误了抢险救援的进度,所以简便快捷的拖车设计在以后的抢险救援中会有很多的 应用。冲锋舟拖车设计需要简单,加工方便,生产效率高且安全性高。

26、木冲锋舟拖车的特 色在于灵活便捷,并且装载或者卸载简便,使得拖车的功能较多,操作较方便,运输过程 小较为平稳,良好地保护了冲锋舟不会受力变形。2消防冲锋舟的数据获取2.1消防冲锋舟的特性冲锋舟主要用于在洪灾中抢救人民生命和财产,也可用于水上侦察、巡逻等。现在冲 锋舟舟体材料大多由玻璃纤维增强塑料(俗称“玻璃钢”)、胶合板和橡胶布等组成。水上 多用船外机驱动,也可用桨操行。常见的有tz588型、tz590、tz600型等多种型号,消 防部队当前配备的主要为tz590型冲锋舟。消防冲锋舟一般采用进口专用气艇布料0.9t1000d/pvc ,气密性、耐像性极好、使 用寿命长。采用进口气阀,方便、安全

27、、可靠。所有粘接部位全部采用进口胶水粘接,剥 离强度以及耐高温、耐水解、抗紫外线等性能均大大优于国产胶水,即使在阳光暴晒下, 气艇连接部位牢固性能得到充分保证。进口材料色牢度高、布面颜色历久如新,进口专用 耐磨双色护舷,保证了船体经久耐用。消防冲锋舟塑胶船底易拆装,耐力久,承载力强, 不变形。船体由聚合涂料加强纤维制成,有效防止t期曝晒,四个独立气室,放气后可折 叠存放,可装置配雅马哈,水星等舷外机。2.2消防冲锋舟的参数获取下面是常用消防冲锋舟的型号、配机、载垂人数、航速的相关参数。usi>23o j230012503503600170045030001500*4004300190o5

28、00图1常见橡皮艇的技术性能表21 常见冲锋舟的技术性能型号尺寸配机承载人航速tz4684.68x1.72x0.730-486人35-55tz5905.9x1.95x0.840-6012人45-55tz5205.2x1.72x0.7540-608人30-55tz6006.0x1.8x0.8548-6010人40-55出图1和表2可知消防冲锋舟的相关性数据,根据具体的设计要求,选取消防冲锋舟 的数据为:t x 宽 x 高4300 x 1900 x 800mm型号为:橡皮艇lsd 430 j3消防冲锋舟拖车的结构设计3.1消防冲锋舟拖车的构造设计与“单体式”汽车相比,拖车更能够提高公路运输的综合经

29、济效益。运输效率可提高 30-50%,成木降低30-40%,油耗下降20-30%«更重要的是,拖车的使用,述能对我国物 流的组织形式起到一定程度的促进作用。拖车车载部位无栏板,用途广泛,主耍用于屮短途运输。系列拖车车架为穿梁式结构, 纵梁采用平宜式活鹅颈式。腹板高度从400mm至550mm,纵梁采用自动埋弧焊焊接,车 架采用喷丸处理,很亮穿入纵梁并焊接整体。出联式干板弹簧和悬挂支座组成,结构合理, 具有较强的刚性和强度,用来支承载荷缓冲击。拖车通常用来运输船只(如冲锋舟、橡皮 艇等)及其他重载货物,其重心越低,稳定性和安全性越好,运输超高货物和通过头顶障 碍的能力就越强。低平板拖车结

30、构和装载,低平板拖车通常采用f1梁式(或者井型)车架, 既车架前段为鹅颈(鹅颈前段的牵引销与牵引车上的牵引鞍座相连,鹅颈后端与半挂车架 相连),中段为货台(车架最低部分),后端为轮架(含车轮)。在往低平板半挂车上装 载机械设备时,通常是从半挂车后端装载机械设备,即采用从后轮架上面移动机械设备 或者将车轮移除的方式,然后再将机械设备固定在半挂车上。低平板式半挂车行走结构 使用高强度国际钢材质,整车自重轻,并保障其抗扭曲、抗震、抗颠簸能力、满足不同的 路而承载能力。选用机械式承载装置其作用是当牵引装置与挂车脱开时,用于支撑地面,承受半挂车 前部载荷。支承装置有单动式和联动式两种,主耍由支承盘、螺杆

31、传动机构、减速箱和操 纵手柄等构成。悬挂装置冇单轴式悬挂和双轴式悬挂三轴式悬挂三种装置半挂车。纵梁是车架的主要承载部件,在行驶屮受较大的弯曲应力。为了满足拖车使用性能的要 求,纵梁采用阶梯形结构,断面为工字形,材料为16mno为保证牵引装置和悬架系统冇足够的 活动空间,其鹅颈处设计成变截面,悬架支座部位高度尽量收缩。根据设计计算,并参照国内外同类型产品的结构,纵梁主截面高度为860mm,鹅颈处高度 为648mm,悬架支座处高度为410mm,纵梁上、下翼面宽度为160mm,厚度为18mm,腹板厚 度为8mm o纵梁加强板的布置是由于悬架支座部位的纵梁高度尺寸较小,此部位承受的支座反力 较大。为了

32、保证该区域貝有足够的强度,在这里布置了内、外侧加强板和卜加强板。内、外 侧加强板与工字钢焊接组成箱形结构,下加强板上开有若干个塞焊孔,通过塞焊和两侧间 断焊与工字钢下翼面连接。加强板的端头形状,为了减小应力集屮,内、外侧加强板端头设计成u形结构,下加强 板端头采用69°斜面,且下加强板端头与内、外侧加强板端头避开。横梁是车架中用来连接左、右纵梁,构成车架的主耍构件。横梁本身的抗扭性能的好坏 及英分布,直接影响着纵梁的内应力大小及其分布。合理设计横梁,可以保证车架具冇足够 的扭转刚度。鹅颈处是为了简化制造工艺,遵循产品设计标准化、系列化、通用化的原则,鹅颈处的 横梁釆用与本厂普通半横梁

33、是车架屮用来连接左、右纵梁,构成车架的主耍构件。横梁本身 的抗扭性能的好坏及其分布,直接影响着纵梁的内应力人小及其分布。合理设计横梁,可以 保证车架具有足够的扭转刚度。为了简化制造工艺,遵循产品设计标准化、系列化、通用化 的原则,鹅颈处的横梁采用与木厂普通半。悬架支座处低平板半挂车为单后轴结构,采用的是单轴平衡式悬架系统,前、后悬架支 座直接与纵梁的下翼而焊接。行驶时,由于车架的悬架部位承受较大的扭传应力,在前、后 支座处设置了 2个截面尺寸较大的箱形横梁,保证车架有足够的扭转刚度,并能较理想的传 递载荷。车架屮部由于牵引销和后轴处的扭转刚度大,车架屮部的变形往往较大。为了允许车架 有微量的翘

34、曲,在车架中部布置了 6根仅与纵梁腹板焊接的工字形横梁,横梁间距为400mmo横梁与纵梁连接的节点刚度直接影响到车架的整体刚度,合理设计横梁与纵梁的节点 结构,是车架设计的重要问题。横梁与纵梁的连接形式通常有两种,横梁与纵梁的上、下翼面相连接这种结构的优点是冇利于提高车架的扭转刚度,缺点 是在受扭严重的情况卜,纵梁翼缘会出现较大的应力。由于车架的牵引销处和悬架支座部位 扭转变形小,在此部位采用了这种连接方式,并在牵引销后横梁处增设斜撑,以提高纵梁的扭 转刚度。横梁仅与纵梁的腹板相连接这种结构刚度较差,允许纵梁截面产生0由翘曲,不产生 约束扭转,因为该车架中部变形较大,所以采用了这种连接方式。由

35、于工程机械的重力是通过履带作用在车架承载面的左、右两侧,为此,在纵梁两侧对 称设置了 4根变截而等强度翼梁。翼梁断而为工字形,间距为1200mmo车架宽度运输的需要,车架按照橡胶艇尺寸设计成超宽(指国家标准规定的宽度限界)的 特种结构,鹅颈处和悬架支座处仅与纵梁外缘等宽,而在前、后2个悬架支座处设置了截面 尺寸较大的箱形支架。支架离地高度与轮胎直径相等,工程机械行驶至此时,由轮胎和支架 承受载荷。车架底板结构,为使车架底板有一定弹性,防止打滑,车架在承载部位采用木底板,其余 部位采用花纹面板,并适当布置防滑筋,以保证运输安全。木底板用内六角圆柱螺钉与横梁 连接。载荷处理,节点静力载荷数据 备胎

36、总成质量80kg,支承装置质量142kgo梁单元均布载荷数拯按实际装载量除以车架承载的实际长度,再乘以动载荷系数,得出 车架单位长度所承受的重量。取实际装载g=3000n,车架承载的实际长度l=3900mm,动载荷系数一般取k d=2,因此, 车架单位长度所承受的重量为:q=g*k d / l=1.54n*mm进行约束处理为了避免车架产生刚体位移,应约束所冇节点绕z轴的转动。所冇参考点应全约束。牵引销和悬架支座与车架的连接点视具体情况应约束相应的自 由度。计算结果表明,最大应力在节点其值:p=31.18n*mm2,纵梁材料16mn的屈服极限:p s= 254 n*mm2结构最大节点位移及变形节

37、点位,最大节点位移在其值为:z max=o. 129mm,按文献2推荐,一般纵梁的允许变形量z0.185mm,因此,c拖车的强度和刚度足够。一种冲锋舟的自动拖车,包括用于装载冲锋舟的拖车本体、设置于所述的拖车本体下 方的车轮、设置于所述的拖车本休前方的用于与运输车相连接的挂钩,还包括下端部与 所述的拖车本体相转动地连接的立杆、一端部与所述的立杆的上端部通过第一转轴相转 动地连接的横杆、设置于所述的横杆的另一端部的用于升降所述的冲锋舟的升降机构,升 降机构包折固定设置于所述的横杆上的连接部、绕设于所述的连接部上的牵引索、连接于 所述的牵引索上的用于与所述的冲锋舟的边缘部相连接的两个连接件。两个所

38、述的连接件 开设有与所述的冲锋舟的边缘部相配合的卡槽,所述的卡槽的深度方向沿着水平方向延 伸。立杆的转动中心沿着铅垂方向延伸,第一转轴的轴心线沿着水平方向延伸。拖车本 体上设置有开口向上的插槽,立杆的下端部插在插槽内,立杆的下端部与插槽z间设置有 转动轴承。拖车木体的两侧部和对称地沿着上下方向滑动地设置有至少两个支撑架,拖车 具有用于运输时的第一工作位置与用于装载或者卸载时的第二工作位置,当拖车位于第一 工作位置时,所述的车轮的最低点低于所述的支撑架的最低点,当拖车位丁第二工作位置 吋,车轮的最低点高于所述的支撑架的最低点,支撑架与所述的拖车本体之间设置有将两者锁定于第一工作位置或者 第二工作

39、位置的锁定机构。锁定机构不是本实用新型的发明要点,只要是能够将两个相滑 动的部件锁定于至少两个工作位置的锁定机构都能在此使用,具体结构在横杆与立杆之间 设置有千斤顶。拖车本体上具有与所述的冲锋舟的下表面相配合的支撑面,所述的支撑面 上设置有硅胶。冲锋舟放置于所述的支撑面上,两者接触面积较大,受力较小,运输过程 中使得冲锋舟较平稳。3.2消防冲锋舟拖车的支架选择设计3.2.1车架承载状况静载荷是汽车在静止状态下,悬架弹簧以上的载荷。对称垂直动载荷是汽车在平坦道 路上高速行驶时产生的,其大小与垂直振动加速度有关,还与车架上静载荷的大小和分布 有关,这种载荷式车架产生弯曲变形。当汽车在凹凸不平的道路

40、上行驶时,汽车前后轮也 不再一个平面,斜对称动载荷使车架连同车身-起歪斜,其大小程度取决于大陆的不平度 和车架,悬架的刚度大小,这种载荷使车架产生扭曲变形。还有其他的载荷,汽车制动或 加速时使载荷移动,转弯时会产生侧向惯性力,使安装在车架上不同位置的零部件产生局 部的扭曲力。322主车架设计不同类型的车载荷分布不同,车架设计特点:车架而端到驾驶室后围做成刚性较强的结 构形式,以保证悬架和转向器的操纵的稳定性;考虑后悬架附近受弯曲,扭曲作用最大, 纵梁内衬梁内设计加强l板,后桥处设计背靠横梁连接,以保证车架后部足够的刚性和强度;车架后悬架支撑处之前到驾驶室后端面车架横梁在足够强度下尽量减少,以保

41、证该部 位具有一定限度的梯曲性。3.3拖车车架强度校核在实际使用状况下车架受力比较复杂,在车架初始设计时,一般对车架强度校核简化为 对车架纵梁进行弯曲强度校核。3.3.1基本假设车架纵梁进行弯曲强度校核时,作以下假设:纵梁是支承在悬架支座上的简支梁;所有 作用力均通过车架纵梁断面的弯曲屮心(即纵梁只发生纯弯曲);空车簧载质量均匀分布在 汽车左、右纵梁上;满载时有效载质量c为集小载荷,分布如图3所示:主、副车架为刚 性连接,即主、副车架挠度3.3.2车架受力分析及计算车架受力分析如图 3-2 所示。已知 d=4300mm; d=880mm;l=750mm;b=l916mm.d乞-/t匕cgc a

42、ffll图3.2支架受力分析图h g,jg为前、后支架所承受的有效载质量,由上装平衡条件” 1计算可得 ge=ge_gef=g (幺 + d/2)/(d/2 + 幺 + 于 + /2)f1 , f为前后轴对车架的支反力,由车架平衡条件il-算可得:f.=igff _ gsl/2-a)-ge(b + l- f n)/b.(l/2 l) + gc(f + n l)/b、gs为空车簧载重质量,取gs =2")g/3z(血o=68kg为冲锋舟的质量)3.3.3车架纵梁弯矩计算由受力分析和计算结果,可计算每侧车架纵梁各段的弯矩:m=-gsx2/(2l) ovx"m2=-gsx2/(2

43、l)ff(x-a) a<x<acm3=-gsx2/(2l)-ff(x-a)-gefx-a-c)2 a + c<x <a + cdm4 =-g,x2 /(2d + f/x-a)-g(x-a-c-d)acd<x<abm5 = -ger(x-a-h)-gs(x-a-h)2 /(2l)a + c + d <x <a + b + l-nm& =gs( x -a-b-l + n)2 / (2l)-ger(x -a-b-l + n)2 / (2n) a+b + l-n< x < l 式中:x为截面至车架前端距离。由此可以求得车架纵梁的最大弯

44、矩a/niax=1596. 2 7 n*mm。334强度校核主车架纵梁强度校核pz=mzmajw:=mj/(jz-jf)wzwz=2jz/hz式中;为主车架纵梁危险截面系数;hz为主车架纵梁高度。主车架纵梁最大动弯曲应力为:p"=叭pz =叭叭“唤/2(匚+几)< pzs式中:伤为动载荷系数;n为疲劳系数; pzs为主车架纵梁材料弯曲应力。3.3.5纵梁和横梁材料纵梁采用c型椚钢,由于纵梁受力特别复杂(主要是有弯曲应力)既要有很高的强度, 又要满足连接的加工工艺,一般采用16mnc型槽钢。3.4拖车车架参数确定则同吋根据选取的消防冲锋舟lsd 430 j的相关数据:长 x 宽

45、x 高4300 x 1900 x 800mm,重 68kg。计算后取支架尺寸为:t 3755mm、宽1960mm、内支架相距宽度1200mm、高度825mm。3.5拖车结构的确定ii消防冲锋舟拖车结构组成主要由:i、牵引挂钩总成2、活络脚轮总成3、减速器4、插销总成5、底盘支架6、后钢板簧总成7、减震器总成8、轮胎总成9、钢板簧吊耳合件10、尾灯ii、轴承图3 消防冲锋舟拖车示意4消防冲锋舟拖车零件选择与设计4.1消防冲锋舟拖车的轴承的选择设计4.1.1轴承的选择依据和准则轴承配置不仅包括滚动轴承,而且包括同轴承有关的部件,如轴和轴承座。润滑剂 也是轴承配置的一个非常重要的组成部分,因为润滑剂

46、要防磨损防腐蚀,这样轴承才能充 分发挥作用。此外,密封件也是一个非常重要的部件,密封件的性能对润滑剂的清洁至 关重要。保持清洁对轴承的使用寿命有深远影响,这就是为什么润滑剂和密封件已成为 skf业务一部分的原因所在。为了设计滚动轴承配置,需要1、选择合适的轴承种类并。2、决定适当的轴承尺寸。但这还不够。还要考虑其它几个方面:1、例如轴承配置中其它部件的适当形式和设计。2、正确的配合和轴承的内部游隙或预载荷。3、固定装置。4、适当的密封件。5、润滑剂的种类和剂量。6、安装和拆除方法等每个单独的决定都会影响到轴承配置的性能、可靠性和经济性。所需工作量取决于是 否具备类似的轴承选配经验。遇上缺乏经验

47、、有特殊要求、或需要对轴承配置的成本及 任何其它随后的外形给予特殊考虑吋,就需要做更多工作,例如更精确的计算和/或测试。在综合技术介绍z后的章节,轴承配置的设计人员会看到按照一般耍求的顺序而提供 的必要基本信息。显而易见,不可能将每一种可以想到的轴承应用所需要的所有信息都 包括在内。基于这个理由,我们会在多处提到全面的skf应用工程服务,该服务包括正 确选择轴承以及如何进行完整的轴承配置计算等技术支持。对于轴承配置的技术要求越 高、在特定应用中使用轴承的经验越有限,就越应该利用这一服务。在综合技术章节中所包括的信息通常适用于普通滚动轴承,或至少适用于一组轴承。 如果只需要某种特定轴承的确切信息

48、,可在相应的分类表格章节之前的冇关文字屮找到。应注意,在产品表屮出现的载荷和速度数值以及疲劳载荷极限值都是四舍五入后的近 似值。4.1.2轴承的选择参数4.1.2.1轴承材料轴承内外圈由车加工厂车削成,配件进料严格把关,确保轴承在第一道生产工序就有 稳定的质量。轴承的套圈和钢球均采用精炼轴承钢制造;保持架采用优质冷轧钢板冲压或 增强工程塑料制造;防尘盖采用spcc专,密封圈采用丁晴耐油橡胶热压制成.其中,国标轴 承钢材型号与iso等标准对照如下:标准gb/t307-94isoaisidinjis钢材型号表示gcrl5683xvii152100100cr6suj24.1.2.2轴承精度表41轴承

49、精度按gb/t307-94的国家标准可以分为2、4、5、6、和0级。标准精度gb/t307-9424560isoclass2calss4class5class6normal classdinp2p4p5p6p0ansiabec9abec7abec5abec3abec1jisjis2jis4jis5jis6jiso4.1.2.3轴承游隙表42径向游隙按国标gb/t4604-93分为五组:c2、co、c3、c4及c5。内孑l (mm)c2coc3c4c5超过到最小最大最小最大最小最人最小最大最小最大2.51007213823142920371018093181125183325451824(.)1

50、05201328203628484.1.2.4轴承润滑轴承分为开式,单面或双面防尘盖,单面或双面密封圈,出厂时己填充适量的润滑油脂,可 直接使用。表43润滑汕脂的型号汕脂牌号润滑汕脂的基本类型工作温度运用范围雪弗龙 chevron sri-2矿物脂30180耐高温,抗水壳牌s2矿物脂-35-120长寿命,广用途壳牌石油脂40150耐腐蚀,抗水协同合成脂-40-150低噪声,低扭矩美孚 mobil hp锂络合成脂30110耐振动,耐腐蚀杜邦240ac氟化脂35290耐高温,特性好埃索n 325合成脂55120通用润滑脂4.1.2.5轴承振动和噪音表44按jb/t7047-93标准将单个轴承振动加

51、速度级别分为zl、z2、z3组。轴承公称内径(mm)单个轴承振动加速度级(db)不超过直径系列(1)直径系列(2)直径系列(3)z1z2z1z2z3z1z2z353634373432373533636343734323735337383538363483835383634940364037351042384239354440371243394339354540371544404441364642381744404541364742382045414642384843392546424743404944413047434844415045424.1.3轴承的工序及计算选择轴承的转速主要受到轴承内

52、部的摩擦发热引起的温升的限制,当转速超过某一界限 后,轴承会因烧伤等而不能继续旋转。轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的界限值。因此,轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质 和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。各类轴承采用脂润滑及油润滑(油浴润滑)吋的极限转速分别载于各轴承尺寸表, 其数值表示标准设计的轴承在一般负荷条件(c/p>=13,fa/frv=0.25左右)下旋转时转速的 界限值。另外,润滑剂根据其种类和牌号的不同,也可能虽优于其他性能但不适用于高速旋 转极限转速的修一正负荷条件c/p<13 (即当量动负荷p超过基本

53、额定动负荷c的8%左右), 或承受的合成负荷中的轴向负荷超过径向负荷的25%时,要用下式对极限转速进行修正。na=fl *f2*nna:修正后的极限转速,rpmfl:与负荷条件有关的修正系数(图8.1)f2:与合成负荷有关的修正系数(图8.2)n : 一般负荷条件下的极限转速,卬m (参照轴承尺寸表)c :基本额定动负荷,np :当量动负荷,nfr:径向负荷,nfa:轴向负荷,n图4.2与合成负荷条件冇关的修正系数f2o带接触式密封圈(rs型)球轴承的极限转速受到密封圈接触面线速度的限制,允许 线速度取决丁密封圈的橡胶材质。轴承在高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载的极限转速吋,主要应该注

54、意如 下事项:(1)使用精密轴承(2 )分析轴承内部游隙(考虑温升产生的轴承内部游隙减少量)。(3 )分析保持架的材料的型式(对于高速旋转,适合采用铜合金或酚醛树脂切制保 持架。另外也有适用于高速旋转的合成树脂成型保持架)。(4 )分析润滑方式(采用适用于高速旋转的循环润滑、喷射润滑、油雾润滑和油气 润滑等润滑方式)。轴承的摩擦系数,为便于与滑动轴承比较,滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算:m=upd/2m:摩擦力矩,mn*m u:摩擦系数,表1p:轴承负荷,nd:轴承公称内径,mm摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大,一般条件下稳定 旋转时的摩擦系数参考值如表45

55、所示。(对于滑动轴承,一般u=0.010.02,有时也达 0.1-0.2) o表4-5各类轴承的摩擦系数u轴承型式摩擦系数u深沟球轴承0. 0010-0. 0015角接触球轴承0. 0012-0. 0020调心球轴承 圆林滚子轴承0. 0008-0. 0012满装型滚针轴承0. 0025-0. 0035带保持架滚针轴承0. 0020-0. 0030圆锥滚子轴承0. 0017-0. 0025调心滚子轴承0. 0020-0. 0025推力球轴承0. 0010-0. 0015推力调心滚子轴承0. 0020-0. 0025又有已知p=2460n,主轴半径选择为150mm,则轴承公称内径为12mm。轴及外壳的尺寸公并公制系列的轴及外壳孔的尺寸公并已由gb/t275-93滚动轴承与轴和外壳的配合标准化,从中选定尺寸公差即可确定轴承与轴或外壳的配合。 配合的选择配合的选择一般按下述原则进行。根据作用于轴承的负荷方向、性质及内外圈的哪一方旋转,则各套圈所承受的负荷 可分为旋转负荷、静止负荷或不定向负荷。承受旋转负荷及不定向负荷的套圈应取静配合 (过盈配合),承受静止负荷的套圈,可取过渡配合或

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