奶罐车改装设计机械CAD图纸

1、摘 要随着我国经济的发展，人民生活水平的进一步提高，牛奶的消费总量在快速的增长，同时奶制品、食用油、饮料等行业对产品运输的要求越来越大，大型奶罐车的需求量日益增加。奶罐车在制造以及投入运营运输液态食品时，常遇到以下问题：保温效果较差，剩余率较高，对液态食品的清洗效果不够理想。基于对奶罐车发展趋势的理解和对其存在问题的认识，本文介绍了一款性能更优良的奶罐车的设计方案。在查阅大量相关资料的基础上，对二类底盘进行选型，在以罐体总成为主要设计主体进行设计，在整个设计过程中将参考其他液态食品罐汽车罐体截面的基本形状，选择简单、工艺性好、容积率最高的圆形截面。为了保证牛奶的口味，需要低温运输，参照隔热保温

2、车的隔热保温原理，设计有隔热保温层。隔热保温结构是将罐体设计成双层罐，并在两层罐体之间填充隔热材料，防止外界的温度对关内液体温度的影响。由于牛奶是一种能使细菌迅速繁殖的理想营养基质，牛奶等液体食品在使用之后，如果不及时彻底地进行清洗，将会是细菌大量繁殖，从而影响产品的卫生质量，所以要对清洗装置进行设计。最后进行整车动力性、燃油经济性进行了计算。整车设计完成后，对奶罐车使用要求进行分析，经过对局部的修改，得到一个可以利用的设计方案。关键词：罐式汽车；奶罐车；罐体；隔热层；排液系统ABSTRACT朗读显示对应的拉丁字符的拼音Key words: Tank Car; Milk Tanker; Tan

3、ks; Insulating Layer; Drainage System 目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪论11.1概述11.2目的和意义11.3专用车的现状和发展趋势1近年专用车的产销发展现状1罐式车的发展方向2专用汽车的发展展望21.4设计内容31.5设计方法、手段3第2章 罐车的总体布置42.1总布置的原则42.2奶罐车的总体布置4罐体的结构4副车架与主车架的连接62.3整车重心72.4本章小结7第3章 底盘的选择83.1车型介绍83.2总成结构10发动机10离合器10变速器10传动轴10前轴10驱动桥11车轮及轮胎11悬架11车架113.3本章小结11第4章 罐体的设计12

4、4.1罐体的截面的设计124.2罐体容积的确定124.3内罐罐体厚度的确定134.4外罐罐体厚度的确定144.5防波板的设计154.6喷淋清洗管路154.7 保温层的设计17隔热材料的选择18断热桥结构设计204.8罐体总成质量的计算204.9本章小结21第5章 排料系统设计225.1奶泵的选取225.2排料系统225.3本章小结24第6章 副车架的设计256.1副车架的外形设计计算256.1.1副车架的截面形状设计计算256.1.2副车架的前端形状选型256.2副车架与主车架的连接方式256.3副车架主要尺寸设计266.4本章小结27第7章 整车性能计算287.1汽车最高车速的计算287.2

5、最大爬坡度计算327.3汽车燃油经济性的计算337.4本章小结34结论35参考文献36致谢37附录A38附录B39第1章 绪 论1.1 概述 本文讲述了奶罐车的改装设计的过程和计算。首先对二类底盘进行选型，在以罐体总成为主要设计主体，本文将参考其它罐式车辆罐体的结构和有关罐体的设计资料，设计一种用于运输牛奶的专用汽车。在罐体的截面的选择、液位计的选择、人孔的设计、封头的设计、防波板的设计中采用和其它食品罐车相同的结构。考虑到该罐车在气温高时，避免外界温度对液态食品的影响。在罐体外设计一层隔热保温层，该隔热保温层将参考一般保温车辆的保温隔热原理。结合罐体的形状，创造性的将罐体设计成双层罐，并采用

6、木块进行支承，然后在形成的空间内填充聚氨酯泡沫。在设计完罐体后，对整车的性能进行分析计算20。1.2 目的和意义由于牛奶是一种能使细菌迅速繁殖的理想营养基质，牛奶等液体食品在使用之后，如果不及时彻底地进行清洗，将会是细菌大量繁殖，从而影响产品的卫生质量，所以奶罐车在制造以及投入运营运输时，常遇到对液态食品清洗效果不够理想的问题，并且牛奶作为食品，在高温的情况下会加速腐败，其保温效果也是不可忽视的问题，因此研制性能优良的奶罐车有着十分重要的意义20。罐式汽车在交通运输中发挥了非常重要和不可替代的作用。罐式汽车具有运输效率高、保证运输途中物料不变质、可实现装卸机械化、运输成本低、安全、环保等特点。

7、国外的罐车发展较早，品种多，设备的现代化程度较高。我国罐车的起步发展较完，与国外的罐车存在较大差距。液态食品罐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，罐车呈现出重型化、智能化、高档化，多极化发展的趋势1。1.3 专用车的现状和发展趋势 近年专用车的产销发展现状41.3.2 罐式车的发展方向1.3.3 专用汽车的发展展望41.4 设计内容本文是以罐体为设计重点，所以罐体的设计为其主要设计内容，设计内容如下： （1）进行二类底盘的选型；（2）专用车辆的总体布置，绘制总布置草图；（3）液罐装置的选型，设计，计算；（4）排液装置的选型；（5）隔热保温装置的选型，设计；（6）整

8、车的性能分析计算。在设计的过程中，需要设计的主要问题内容如下：（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）奶罐车和副车架的连接；（4）排液装置的设计计算想、选型；（5）副车架、主车架、罐体的强度校核，（6）整车性能分析计算。1.5 设计方法、手段设计部分的基本内容下：（1） 设计研究内容摘要；（2） 设计研究题目的意义、技术现状、存在的问题及发展趋势；（3） 罐体的设计与计算。其中包括罐体截面的设计计算，罐体厚度的确定，封头的设计，罐体容积的计算；（4） 保温隔热装置的设计；（5） 所选二类底盘的尺寸及质量参数确定及整车性能分析计算；（6） 设计研究内容问题与分析。在完

9、成罐体的设计和整车的尺寸参数后，进行图纸的绘制。其中包括：（1） 奶罐车总体构造图；（2） 罐体的总体构造图；（3） 人孔、防波板的部件装配图。2.1总布置的原则2.2奶罐车的总体布置生产的J5K 4×2车平头柴油载货汽车（六缸）。奶罐车主要有汽车底盘罐体总成和进排系统等组成。罐体为双层保温罐体，上部有人孔和放注奶装置 ，内部有清洗装置等部件。人孔盖上装有呼吸阀。副车架与罐体焊在一起，用U形螺栓紧固在汽车车架上，并用定位连接板定位。罐内设有防波板。操作箱应能保证管路系统的控制和显示部分的合理布置，并能安置吸排装置的出入口及与奶直接接触的操作工具附件等。排料系统有奶泵四通球阀流量计总阀

10、和连接管道组成。奶泵由电机驱动，与四通球阀一起完成液奶的吸入排放自流关闭四个功能。罐体的结构 （1）罐体 罐体采用圆形截面。此结构刚性好, 能够承受罐体的内压, 工艺性好, 便于组织生产, 能较好地适应中小批量的生产方式。罐体为环焊缝拼接式, 内罐的罐体材料选用304不锈钢材质, 生产过程为卷板开卷、校平、根据筒体周长画线。为能有效保证切口质量及尺寸精度, 要求采用剪板机开料, 平板抛光并要求达到Ra0.4粗糙度。抛光后把表面清理干净, 随即贴上保护胶膜,并且在以后的转运、加工过程中, 要求非常小心, 不得使表面挂花、擦伤。卷筒前, 根据所选择的焊接方式, 在板料周边焊缝处开坡口, 然后卷板成

11、筒体。卷板机辊轴要求事先用软垫缠包保护, 并须彻底清除软垫中夹杂的金属屑粒、砂粒等杂物。卷筒成形后, 先焊接纵向焊缝, 并根据技术要求对焊缝作无损探伤检验。根据罐体结构, 装配罐体内部横向防波板及垫板, 装配时要求特别注意不得损坏罐体内抛光表面。然后焊接罐体环焊缝, 组焊为整体, 同样按要求对罐体环焊缝作无损探伤。为保证已抛光表面不被擦伤、挂花, 进罐工作人员必须着软底鞋, 并在每次工作前后要将抛光表面上的金属屑粒及杂物清除干净。 （3）喷淋清洗管路装置 为满足食品卫生法规要求, 在每次装运液态食品前后, 对罐体内部及所有同液态食品接触的管路, 作彻底的清洗, 不留残液、残渣, 并进行消毒杀菌

12、。清洗喷淋水要求能够到达罐内任何部位, 并须保持一定的冲击力, 所以在罐体每个隔仓内均要求设置喷淋清洗器。清洗器应能够作360°空间喷淋, 安装连结紧固, 使用可靠, 有效防止任何零部件脱落入罐中。洗涤管路和液态食品输送管路内壁焊缝要求成形良好、光洁、无尖角, 以避免杂物及杂菌附着。罐体内部管路外表面要进行打磨抛光处理, 抛光要求应与罐内壁相同。当罐外进入罐内的管路在穿过罐壁时, 焊缝必须保证在罐内施行, 并在施焊完毕后对焊缝作打磨抛光处理, 保证无尖角, 圆滑过渡。对于人孔筒节, 进出料管口, 平衡管口及液位计等管口。凡有食品流通的管道, 均采用食品工业用不锈钢管, 要求其内、外壁

13、光洁, 焊接时必须采用有效措施保证内壁焊缝成形良好, 并且在设计及制作开料时, 尽量采用整体结构, 减少焊缝。弯制管路时, 要求保证弯曲处不得出现皱折及弯扁现象, 为使管路安装拆卸方便, 在管路连接处可采用圆螺纹管接配件活接头, 连接可靠, 便于清洁, 但必须注意管件密封圈均采用符合卫生标准的食品橡胶材质, 以确保无毒无害, 不污染食品。（4）安全泄放装置 （5）人孔 罐体上开设一个人孔。人孔盖与法兰之间采用螺栓连接, 人孔密封结构采用O 形圈形式, 并将O 形圈设置于人孔盖上, 减少杂物积存, 同时便于固定槽的清洗与消毒。密封圈固定槽所有内外圆角半径不小于R1.6mm , 人孔盖下表面、人孔

14、筒节都要求抛光至Ra0.4,光洁无刻痕, 无尖角。安全阀布置在人孔盖上, 阀体与人孔盖采用螺纹连接, 阀体在安装完毕后, 阀体底面应与人孔盖下表面相平齐, 以便于清洗及消毒。人孔护罩采用D2不锈钢板制作成形。护罩盖用弹性栓钩固定在护罩筒身上, 以保证车辆在运行中无松动现象, 并能有效防止外界杂物的侵入。护罩盖不得影响安全阀的起跳动作。在此应特别强调不得损伤护罩外表面而破坏美观。在人孔护罩两侧最低处、焊装有泄水管, 使人孔护罩内不积存残液及水。（6）液位计 在装卸牛奶过程中, 要求能够及时了解罐内牛奶液位变化, 在该车上设有液位计。其中液位计采用浮球式不锈钢结构,液位计要装设于喷淋清洗装置的工作

15、范围之中, 从而保证清洁无菌。（7）保温隔热装置 在液态食品运输过程中为有效抑制其腐败变质, 一定要保持液态食品处于较低温度。装车时一般在1 3,在整个运输过程中温升不应超过5, 所以加装隔热保温层是非常必要的。保温材料选用聚氨脂现场发泡, 此材料具有容重小, 导热系数低, 便于现场发泡施工, 不易老化的优点。（8）液态食品充、放料管路 由于液态食品直接供人饮用, 而且车辆在公路上行驶距离远, 运行时间长, 所以凡是食品液的进出口及阀门, 都要有可靠的锁固装置和防尘防污染装置。另外充放料管路阀门要尽量靠近保温层, 要求所有管路绝不能同车辆的运动相干涉。副车架与主车架的连接副车架与主车架的连接常

16、采用如下几种形式。1.止推连接板止推连接板是指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。 2.连接支架 连接支架由相互独立的上、下托架组成，上、下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定，然后再用螺栓将上、下托架相连接。由于上、下托架之间留有间隙，因此连接支架所能承受的水平载荷较小，所以连接支架应能和止推连接板配合使用。3.U型夹紧螺栓当采用U型螺栓固定时。防止主车架纵梁翼面变形，应在其内侧衬以木块，但在消声器附近，必须使用角铁等作内衬。当选用其他连接装置有困难时，可采用U型

17、夹紧螺栓2。2.3整车重心罐式汽车一般的重心较高，而重心的高度是影响整车横向稳定性的主要因素，因此在罐车的布置和设计中，如何降低整车重心应是考虑的主要问题一般来说降低整车重心只能从罐体上着手，通常应从三个方面来考虑：第一，从罐体本身着手，减小罐体高度方向上的尺寸，在容积一定的情况下，减小高度方向上的尺寸，就要增加宽度和长度方向的尺寸，因此受到外廓尺寸的限制。第二，从罐体与车架的联结部分着手，罐体与车架不能直接连接，中间必须有连接件。2.4本章小结 本章主要根据罐式汽车的结构特点对罐体截面的形式进行了分析，以及罐体与车架的联结型式的各种结构进行了比较，并对其它各部分专用设备做整体的布置。本章的内

18、容将为以后各章的设计做好铺垫。第3章 二类底盘的选择3.1 车型介绍 一汽汽车公司生产的J5K 4×2车平头柴油载货汽车（六缸）。解放骏威是一汽针对城市内物流运输和城际间物流市场而开发的全新中型卡车平台，汇聚了众多具有创新意义的自主研发成果，从设计、制造，到材料、工艺等各方面达到国内领先水平。全新驾驶室外观造型，继承了J5系列车型外观的家族特质，饱满而又大方；国内同系列产品最宽的三人座驾驶室，平头全金属封闭式，采用全景曲面风窗玻璃，全新内饰、软化仪表板，能够有效起到吸收撞击能量和阻燃的重要作用，乘坐舒适性高，车门双层密封，增加车门防撞梁。提高了驾驶室的密封性和安全性，全新变速操纵机构

19、，灵活方便，符合人体工程学设计的多调整功能的高靠背驾驶员座椅，靠背角度可调的乘客座椅和靠背折叠式中间座椅，长时间驾驶不易疲劳，均装有安全带；充满人性化的设计细节。与国际接轨的解放最成熟可靠的动力总成，全新设计模块化底盘，车架采用高强度钢板，整车自重国内同类产品量轻，在同类产品中具有显著的竞争优势。解放骏威产品主要为4×2、6×2、8×4三种驱动方式的载货车、厢式车、改装车底盘。功率覆盖130-180马力。按总重分为八吨基本型和十二吨加强型两个系列，八吨基本型匹配CA4DF2-13发动机，国三阶段为从德国引进的道依茨4M2012-13发动机(选装CA4DF313)，

20、CA5T123变速箱操纵简单，换挡轻便灵活。成熟的解放8吨后桥具有重量轻、驱动能力强的特点。220mm高强度钢板车架，保障强度要求的条件下降低整车重量。十二吨加强型匹配发动机为 CA6E2-1618，国三阶段为道依4M1013-1618发动机。CA6T138变速器为单中间轴机械式6挡同步器变速器，噪声小、承载能力强、传动平稳可靠。解放10吨级桥具有承载能力强、成熟可靠、备件充足、通用化程度高的特点。CA1160P9K2L3E底盘参数如表3.1、3.2、3.3所示。CA1160P9K2L3E表 CA1160P9K2L3E改装时应注意以下几个问题。（1） 汽车整备质量包括润滑油、冷却液、燃油、备胎

21、及随车工具；（2） 汽车最小转弯直径是以前外轮轮迹中心测算；（3） 前轮轮距按前轮接地中心计算，后轮轮距按双胎中心计算；（4） 最小离地间隙指满载状态下，后桥离地面间隙；（5） 总高尺寸是在空载条件下,按驾驶室顶计算；（6） 最大爬坡度是指单车满载时的爬坡能力。3.2 总成结构 发动机J5K 4×2车平头柴油载货汽车（六缸）的发动机参数如表3.4所示。表3.4 发动机参数型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压中冷 发动机型号 CA6DE3-18E3额定功率/转速/ kW/(r·/min) 143/2300最大扭矩/转速/ Nm/(r·/min) 650/1400怠速转

22、速（r/min） 700±50最低燃油消耗率/ g/(KW·h) 200缸径×冲程/ mm×mm 106×125发动机经济转速/r/min 1100-1700压缩比 17.5:1燃油箱有效容积（L） 150升金属油箱.车架右侧离合器CA1160P9K2L3E车的离合器采用单片、干式、膜片弹簧离合器，摩擦直径350mm，液压气助力式，选装380mm。 变速器一汽解放CA6T123 机械式，2、3、4、5、6挡装有同步器，6个前进挡1个倒档，远距离杆加软轴操纵。各挡速比：6.515 3.916 2.345 1.428 1.000 0.813 6.0

23、60选装CA6T138 机械式，2、3、4、5、6挡装有同步器，6个前进挡1个倒档，远距离杆加软轴操纵。各挡速比：7.285 4.193 2.485 1.563 1.000 0.847 6.777。 传动轴390后桥：开式，二根，三个万向节：轴管尺寸（直径×壁厚）90×3。.435后桥：开式，二根，三个万向节：轴管尺寸（直径×壁厚）89×5。 前轴整体式锻压成型，“工”字形断面。中间断面：宽85mm、高98mm；弹簧座处落差：100mm，主销中心距1627mm。 驱动桥 一汽解放9吨级单级减速器，主减速器从动锥齿轮节圆直径390mm，铸造桥壳。全浮式半轴

24、，直尺锥齿轮式差速器，主减速比i0=5.857；选装一汽解放11吨级435单级减速器。 车轮及轮胎轮辋型号为：7.00T-20；轮胎规格： ，00R20。 悬架 前后悬架钢板弹簧均为多片簧，后端为吊环结构；前悬架装有40双向作用筒式减振器。结构参数：前簧1480×76×12mm-10 后簧1475×90×13mm-11、1475×90×14-1+1050×90×13mm-8 钢板弹簧中心距：前簧830mm 后簧1035mm 车架 纵梁最大断面尺寸（断面高×翼面高×板料厚）：237×75

25、×7，纵梁内加强版厚度4，车架外宽865mm。3.3本章小结本章主要介绍了所选货车的整车参数，为后面奶罐车的设计提供依据，使后面的设计能够参照货车的参数进行设计，保证设计的奶罐车在行使时能够符合设计要求。第4章 罐体的详细设计4.1 罐体的截面的设计罐体选择什么样的型式，应从受力情况，制造工艺以及布置等方面考虑，由于罐体不允许满载液体，所以车辆在振动时，液体在罐体内晃动，对罐体内壁产生冲击力。表面积最小，材料最省，容积效率最高，容器壁中的拉应力最小，刚性好的优点。4.2 罐体容积的确定 车厢钢板用量:车厢长、宽、高分别为6500mm、2300mm、600mm。 则车厢钢板用量为0.0

26、5102m³ A3钢板的密度：p=7800kg/m³ 车厢钢板的重量：7800kg/m³×0.05102m³=397.956kg 初取400kg 底盘载质量：10105+400=10505kg 满载总质量15900kg 初选罐体装载质量7t 由底盘外形图可知大梁可用长度6585mm 根据书中可知，副车架与驾驶室之间的距离不大于100mm，第一个U型螺栓距驾驶室的距离500mm800mm，初选800mm。驾驶室距罐体距离初选为1000mm。 牛奶密度：p=1.0288g/ml 由GB18564.1-2006,.1可知罐体允许最大充装量：W=2V

27、(4. 1)式中 W最大充装量（t）,本设计为7t；2单位容积充装量（t/m ³）。其罐内至少留有5%，且不大于10%的气相空间及该温度下的介质密度来确定。 V=W/2=7000/1028.8×105%=7.14m ³取7.2m ³4.3 内罐罐体厚度的确定内罐罐体材料选用SUS304大梁可用长度6585mm，驾驶室距罐体距离初选为1000mm。隔热层厚度。隔热层厚度有罐体的使用要求和选用的隔热材料而定。若选用聚氨酯泡沫隔热材料，对于冷藏汽车，其厚度在50120mm之间；对于保温汽车，其厚度在3080mm之间。罐的长度6585-1000-160=5305

28、mm钢制压力容器受内压作用时圆筒体壁厚S S1= (4.2)式中:P设计压力（Mpa），本设计的压力为0.6Mpa；Di圆筒体内径Di=2=1300mm； t设计温度下许用应力（Mpa），本设计所选用的材料在20时的许用应力为137Mpa；焊缝系数，根据GB18564.1-2006,.3中，可知选双面焊、全部无损探伤选=1.0C壁厚附加量， C=C1+C2+C3 (4.3)C1钢板负偏差，从有关手册中查取，若C10.25mm，且不超过钢板名义厚度的6%，可取C1=0mm；C2腐蚀裕量，对不锈钢，腐蚀速度极微时，取C2=0mm； C3加工减薄量，冷卷罐体可取0mm。则 S1=2.85296mm罐

29、体材料的厚度取决于罐体结构的设计，例如，罐体的横截面面积与长度的比、罐体装配的类型、隔板或隔室墙中可能的杂质等等。由于该罐装载的上液态食品，属于常压罐，故可以根据罐体的容积选择罐体材料的厚度。饮料类罐车,运送牛奶,酒类及食用油。为保持清洁、避免污染，均用不锈钢板焊成，板厚一般24mm。不锈钢材料制造的常压罐体的厚度如表4.1所示。4.4外罐罐体厚度的确定外罐罐体材料选用Q235B碳素结构钢S2=式中 P设计压力（Mpa），本设计的压力为0.6Mpa；Di圆筒体内径Di=1300+6+160=1466mm t设计温度下许用应力（Mpa），本设计所选用的材料在20时的许用应力为160Mpa；焊缝系

30、数，根据GB18564.1-2006,.3中，可知选双面焊、全部无损探伤选=1.0C壁厚附加量，C=C1+C2+C C1钢板负偏差，从有关手册中查取，若C10.25mm，且不超过钢板名义厚度的6%，可取C1=0mm； C2腐蚀裕量，当K0.05/a(包括大气腐蚀)时，对碳素钢和普通低合金钢单面腐蚀，取C21mm，取1mm； C3加工减薄量，冷卷罐体可取0mm。C=1mm则 S2=3.7539mm根据GB18564.1-2006,可知对采用标准钢材料的罐体；当直径不大于1800mm时，其最小厚度应不大于5mm；当直径大于1800mm时，其最小厚度应不小于6mm；由于圆筒直径为1466mm，所以选

31、用S2为5mm。4.5 防波板的设计在液罐车上，为了加强罐体的刚性以及减轻车辆在行使过程中罐内液体对罐体的冲击，通常在罐体的内部加装防波板防波板的材料应与罐体的材料一致，并且并且冲制出若干个大孔以减轻液体对他的冲击。在布置与设计时应使每道防波板上的孔在垂直方向上及水平方向都不同心，否则就会削弱其防波的作用。罐体防波板的厚度可选择3mm。4.6喷淋清洗管路在每个隔仓内分别设置一个清洗器，为满足食品卫生法规的要求，在每次装运液体前后，对罐体内部几所有同食品接触的管路作彻底的清洗，不留残液，残渣，并进行消毒杀菌，清洗喷淋水要求能够达到罐内任何部位，并须保持一定的冲击力，所以在罐体每个隔仓内均要求设置

32、喷淋清洗器。清洗器应能够作360°空间喷淋。有效防止任何零部件脱落入罐中，清洗管路和液体输送管路内壁焊缝要求成形良好，光洁，无尖角，以避免杂物及清洗步骤时间（min）温度（°C）化学药剂（%） 压力（Pa）流量 L/h初步冲洗4 冷 0 503000清洗4 90 1503000二次冲洗8 90 0 503000吹送蒸汽- 160 0 91000消毒1 冷 0.5 503000干燥6 100 0 0.33000卧式贮罐的喷淋分配器是由法兰联接的直管和半月管组成的分配器，材质一般选用无缝碳钢。直管的长度由卧罐的长度决定，一般不超过卧罐简体的85 ；直管的直径由所选泵的流量、压力

33、的大小来决定。喷淋孔应均匀分布在直管上，使其能均匀喷射到贮罐的顶部、两个侧面以及两端封头的上半部。1)喷射孔直径的选择计算喷淋分配器喷射孔的数量及大小，决定于喷淋清洗的流量和压力。其计算公式如下： d= ×c (4.4)由截面积： s= (4.5)流量： Q= × (4.6)代入简化得： = (4.7)P =14247c²× (4.8) 式中 d喷射孔径（mm）；P喷射压力; Q流量，3m³/h；n喷射孔数量；c孔径系数，常为1113； 流速（ms）,1080m/h。2)喷射孔数量的计算 n= (4.9)式中 n喷射孔总数；Q 流量（mh）。由

34、以上原则及相关计算公式计算结果如下：喷淋头上孔的直径为2mm，孔数量：40个。 1 2 3 1内层罐体；2木块；3外层罐体图4.4双层罐体的型式4.7 保温层的设计 由于要求罐体具有隔热保温性,将罐体设计成双层罐,内外层之间用木块隔开,其中外层与木块用铆钉连接。制作罐体时，先将层罐做好，外层罐留一个封头，等将内层罐装入后，再该封头焊接。双层罐体的型式如图4.4所示。4.7.1隔热材料的选择对隔热材料的要求：1发泡均匀、密度小；2导热系数尽可能小，一般要求在0.045W/(m·K)以下；3对温度的变化的稳定性要好，在-40°70°C的使用温度范围内，使用性能要满足规

35、定的要求；4具有一定的机械强度，能承受汽车在恶劣的道路条件下的振动，冲击而不受损或变形5吸水性和吸湿性低，耐腐蚀，抗冻性能好；6无毒无味，透气性小，隔热材料使用和燃烧时，不得分解出有毒和有害气体；7价格低易成形，可采用充填浇注，喷涂等工艺形成罐体隔热层。隔热材料选择聚氨酯，聚氨酯泡沫隔热材料是目前应用十分广泛的优良隔热材料，其主要物理机械性能为：导热系数：0.03W/(m·k),抗拉强度2500MPa,抗压强度2000MPa，与钢板粘接力2900 MPa，与胶合板粘接力1400 MPa。影响聚氨酯隔热材料导热系数的主要因素有：泡沫密度、气泡直径、气泡独立率、湿度和温度等（图 4 .8

36、）。隔热材料在使用过程中会发生老化，因此隔热罐体在使用6年左右时间就应该按有关规定重新测定总传热系数，不符合规定的则应降级使用。隔热层厚度。隔热层厚度有罐体的使用要求和选用的隔热材料而定。若选用聚氨酯泡沫隔热材料，对于冷藏汽车，其厚度在50120mm之间；对于保温汽车，其厚度在3080mm之间。初选为80mm。 图 4.5 保温材料的影响因素4.7.2热平衡的计算设充入牛奶时，牛奶温度为4，室外温度为35。从罐外经隔热壁传入罐内的热量Q1。 Q1=KF(TTn) （4.10）Q1=K×(TTn) （4.11） F= （4.12）式中 FW为隔热壁外侧面积；Fn为隔热壁内侧面积K= （

37、4.13） 式中 Ki各隔热壁的传热系数为0.4W/m ²·k； T隔热车厢外的空气温度35为308.15K； Tn隔热车厢内的温度为277.15K。则 K=0.8029W/m ²·kF=26.259 m ²Q1=658.81W 太阳辐射的热流量Q3 Q3=KFy(TyTw)T24 （4.14）式中 Fy车厢受太阳辐射的面积，一般车厢传热面积的3550（m²），由于我所设计为罐车，我取罐体的50。Ty车厢受太阳辐射表面的平均温度（K）,一般取Ty=Tw20KTy=308.15+20=328.15KTw罐体外空气温度308.15KT车厢

38、每天受太阳辐射的时间，一般取T=1214h取12h则 Q3=945.82WQ=1604.63 （4.15） 式中 Cm参照水的比热容4.2×10 ³J/kg×罐内7t牛奶的温升为=2.357设充入牛奶时，牛奶温度为4，室外温度为-20。由公式（4.11）得 Q1=-510W由公式（4.14）得 Q3=67.656W Q=-442.344 W由公式（4.15）得 由上述得出：在不设置加热装置的情况下，牛奶在特定的运输条件下温升和温降符合运输要求。4.7.3断热桥结构设计设计断热桥的目的就是阻断热桥、排除罐体和罐体直接与金属零件相连。阻止外界温度的的热量通过外层罐体传

39、道内层罐体。“断热桥”的型式如图4.9 所示，设计的罐体为相同材料的双层罐，其中外层罐与木块采用铆钉连接的型式，然后再把制造好的内层罐装入，靠木块支承起来，并在两层罐体之间形成的空间内填充聚氨酯隔热材料。1外层罐；2 铆钉；3 隔热材料；4 木块；5 内层罐 图4 .6 保温层的连接形式4.8罐体总成质量的计算内层罐的罐体的容积的计算。首先罐体中三块防波板所占的容积为：V=1.3266×(1+40%)×0.003×3 （4.8.1） 0.0167m3因为内层罐罐体的容积为内罐体的总容积减去防拨板所占的体积及其他附属装置的所占的容积，所以罐体的容积初步估算为为7m3

40、。假设所装载的液体的密度为m3 （4.8.2） 外罐罐体筒体的体积为： （4.8.3）由上面的计算可得整个外层罐体的体积m3 （4.8.4） 故罐体的质量为： （4.8.5）内罐罐体筒体的体积为： （4.8.6）则整个内层罐体的体积为： m3 （4.8.7） 故外层罐罐体的质量为： （4.8.8） 空载时整个罐体的质量满载时整个罐体的质量 4.9本章小结 本章主要通过不同横截面积的比较，设计了罐体的截面并计算出罐体的厚度，并参考其他型式的罐车及其附件，设计了该罐车的罐体的防波板、清洗管道，并参考保温隔热汽车有所创新的设计出了双层罐体结构的隔热保温型式。 第5章 排料系统设计5.1奶泵的选取选取

41、的奶泵为BAW型卫生级离心泵如图5-1所示，型号为BAW-3-15，电机功率为0.75Kw，由于所选的二类底盘，带有整体交流发电机，功率1Kw，因此所选的泵能工作。图5-1表5.1 BAW型卫生级离心泵型号流量（吨/小时扬程（米）电机功率进出口径外形尺寸（长×宽×高）中心高度BAW-3-153150.7538/32480×200×3452005.2排料系统 有资料可知，排料系统由奶泵、四通球阀、流量计、总阀和连接管道组成，其原理如图5-2所示。奶泵由汽车所带的整体交流发电机驱动。四通球阀采用的是H42X-2.5型四通球阀，其结构如图5-3。. 图5-21

42、-罐体；2-总阀；3-四通球阀；4-奶泵；5-流量计图5-31-手柄；2-阀芯；3-壳体；4-阀盖 所选的四通球阀为Q14F1000WOG四通不锈钢球阀。L型主要尺寸如表5-2。. 表5.2 Q14F1000WOG四通不锈钢球阀SIZE dLHD1B W1W2h238.114296204 71.022.438.11/4-20UNC底阀选取公称直径为38mm的底阀，其结构如图5-4所示。图5-41 .阀体;2. 法兰;3.固定环;4、7.螺母;5、15.垫片;6.顶杆;8.上固定环;9. 固定杆;10. 弹簧;11.下压板;12. 上压板;13、21、26.O 形密封圈;14、25. 螺栓;16

43、.转轴;17.顶舌;18.销;19.开口销;20.扶正套;22.压母;23. 密封圈;24.摆杆5.3本章小结第6章 副车架的设计6.1副车架的外形设计计算6.1.1副车架的截面形状设计计算轻型加油车副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同，多采用图6-1的槽形结构，其截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。为了提高副车架的抗扭和抗弯能力，可以采用一块腹板将副车架截面封闭起来，这样可以很大程度上提高其抗扭和抗弯的能力。加入加强板后的形状见图6-2本车只采用6-1的截面形状。 图4-1 副车架的截面形状 图4-2 加强后的副车架截面形状 1副车架 ；2腹板A=237mm C=7

44、mm R=75mm6.1.2副车架的前端形状选型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总量的集中营里，副车架的前段形状应采取逐步过度得方式。本车采用图6-3的过渡方式 图6-3H=237mm l=237mm h=149mm6.2副车架与主车架的连接方式1.止推垫片连接板上端与副车架相连，下端利用螺栓与主车架纵梁相连。止推垫片的优点在于可以承受较大的水平载荷。防止主车架纵梁与副车架产生水平位移。两个止推垫片之间的距离为500到1000mm范围内。2.U型夹紧螺栓当采用U型螺栓固定时。防止主车架纵梁翼面变形，应在其内侧衬以木块，但在消声器附近，必须使用角铁等作内衬。当选用其他连接装置

45、有困难时，可采用U型夹紧螺栓。本车主车架与副车架采用止推连接板与U型夹紧螺栓搭配使用。6.3 副车架主要尺寸设计 由参考文献可知，在设计清洗车时，所选取的二类底盘只有主车架，为了增加车架的强度刚度，延长车架的使用寿命，在原有主车架的基础上增加了副车架。其形状同主车架，在主副车架之间加一定厚度的松质木条。其长度同副车架的长度，宽度同副车架的厚度。主副车架用u型螺栓进行加固连接。在汽车制造工艺中，钢板冲压成型工艺占有十分重要的位置。冲压成形的零件具有互换性好、能保证装配的稳定性、生产效率高和生产成本低等优点。载重汽车用中板数量较多，受力的车架纵梁和横梁、车厢的纵梁和横梁均采用中板冲制且多以低合金高

46、强度钢板冲压生产，也是适应提高汽车承载能力、延长使用寿命、降低汽车自重和节能节材以及安全行驶等要求的发展趋势。目前，我国载重汽车车架的纵梁和横梁已经全部采用低合金高强度钢钢板制造。纵梁可以用抗拉强度为510MPa的16MnL和09SiVL(必须是用往复式扎机生产的)、10TiL和B510L钢板生产，横梁可以用抗拉强度为390MPa的08TiL和B420L钢板来生产。由以上，副车架材料选用载重汽车横纵梁的一般选用材料，纵梁采用16MnL，横梁采用08TiL生产。副车架对主车架起到加固作用，其宽度和选用的底盘的宽度相同，高度也相同，长度在底盘主车架长度基础上去掉主车架与车厢之间的距离长度。其尺寸设计如下：表6.2 副车架尺寸副车架长度/mm6485副车架宽度/mm865副车架高度/mm237副车架厚度/mm756.4本章小结本章主要是进行副车架的尺寸确定、副车架截面形状、前端形状及与主车架连接方式的设计。通过以上的结构设计，该奶罐车的改装设计已经基本完成,还