工程灑水車設(shè)計(jì)（五噸載重量）車架改造設(shè)計(jì)和后懸架校核【含CAD圖紙+文檔全套】

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This design is 5 tons deadweight works for sprinkler design (modified), which focuses on research and analysis of the car frame design modifications and integral layout of car. In the design of each component which connected to car frame. According to determine the overall layout of the assembly location for the layout of these pieces connected to the location, it is necessary to make a reasonable connection, reliable, but also consistent with the principle of exclusive cars modified to modify the frame, in order to ensure not affect the strength and stiffness of the chassis under the premise of the chassis modifications and ensure reliable connectivity. Meanwhile, specific design and calculation should be done, according to the different frame condition of each connection component. Connected components in structural design, based on their function and location for a reasonable structure design, in the choice of material to "standardize" the principle of choice. In the chassis design modifications, in meeting the overall layout of the program at the same time, its axle - load distribution, chassis strength and stiffness of the coupling, to ensure their performance meet the technical requirements of the same time, the assembly rational layout, compact, reliable, take into account the vehicle's aesthetic appearance. This paper also introduced the design of the other vehicle designs, pipe assembly, and tank assembly design; there edge assembly was for the design and transmission design modifications. The 5 -8 vehicle weight tons, mainly for urban greening and cleaning the streets, dust, also can be used as a emergency fire and mobile pumping station, because of its multi-functional, load appropriate, there is vast market. KEY WORDS: frame, connectivity, strength, standardization, sprinkler volume 目 錄 第一章 前言.............................................1 第二章 灑水車的總體設(shè)計(jì).................................3 §2.1總體設(shè)計(jì)要求....................................3 §2.2各總成的布置或參數(shù)要求..........................6 第三章 車架的改裝設(shè)計(jì)..................................9 §3.1整車質(zhì)心的計(jì)算..................................9 §3.1.1 各總成質(zhì)量的估算...........................9 §3.1.2質(zhì)心的計(jì)算與軸載質(zhì)量的分配.................10 §3.2 車架的改裝設(shè)計(jì)................................13 §3.2.1車架聯(lián)接件的設(shè).............................13 §3.2.2車架強(qiáng)度的校核.............................25 §3.2.3后懸架的校核...............................28 §3.2.4后輪輪胎的校核.............................30 第四章 管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì).................................31 第五章 水罐總成的設(shè)計(jì).................................33 第六章 變速器的改裝設(shè)計(jì)...............................34 第七章 取力器、減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)............................39 第八章 成本估算........................................45 第九章 結(jié)論............................................46 參考文獻(xiàn)..............................................47 致謝.............................................48 IV 外文資料譯文 照 亮 前 程 ——外部照明系統(tǒng)不僅是安全的保障，也在改變著汽車的造型 對(duì)汽車車燈設(shè)工程學(xué)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有比下個(gè)十年我們所斷言的那樣更有明確的前景的。汽車車燈各方面的發(fā)展已經(jīng)成為一種有回報(bào)但日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)，它需要將車型、系統(tǒng)技術(shù)和安全問(wèn)題，特別是行人安全聯(lián)系起來(lái)。許多年來(lái)，汽車外燈只是一種外部輔助特征的東西——一種實(shí)際的需要。曾經(jīng)有過(guò)許多在車燈造型特征方面的努力，特別是在20世紀(jì)30至40年代許多豪華汽車上，而四個(gè)矩形車燈的設(shè)計(jì)是20世紀(jì)50至60年代出現(xiàn)的。但隨后出現(xiàn)一種轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)向于通過(guò)彈起式機(jī)動(dòng)系統(tǒng)將它們隱藏在片狀垂懸物的背后或分開(kāi)隱藏（奧茲莫比爾Toronado，凱旋TR7/TR8，菲亞特X1/9），雖然Cord汽車一直將車燈隱藏了30或更多年。在轉(zhuǎn)彎時(shí)有10度的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)照明的Tucker汽車的“巨眼”式中央前燈在20世紀(jì)40年代就作為照明技術(shù)被首先展示出來(lái)，同時(shí)在60年代晚期出現(xiàn)了有轉(zhuǎn)向指引強(qiáng)光束車燈的雪鐵龍DS21和SM。 但在90年代中晚期，不僅僅是前大燈，而且全部的汽車車燈開(kāi)始成為一種在總體融合設(shè)計(jì)中新的重要角色。而且它們的裝配與對(duì)前燈系統(tǒng)不僅只關(guān)系到汽車的安全的認(rèn)識(shí)具有同樣的重要性。 “前大燈在機(jī)動(dòng)車輛被動(dòng)和主動(dòng)安全方面扮演著一個(gè)關(guān)鍵的角色——特別當(dāng)它發(fā)生涉及行人的交通事故時(shí)”Hella公司照明研發(fā)部的總工程師Roland博士說(shuō)。在幾乎70%的涉及行人的交通事故中，主要碰撞區(qū)域都是汽車前端的邊角。HBPO（一個(gè)由Hella，Behr和Plastic Omnium公司前期共有的企業(yè)）正在研發(fā)一種新型整體式前端單元靠近件，以改善行人保護(hù)，同時(shí)這樣也可以將Hella公司的專利技術(shù)應(yīng)用于前大燈的最優(yōu)設(shè)計(jì)。“這種方式可以拿網(wǎng)球球拍來(lái)做比方：軟的在中間，硬的在邊緣，這就是為什么更重要的部分設(shè)置成空心的來(lái)控制所吸收的集中沖擊力的釋放的原因。” Hella公司的Lachmayer解釋道。 他補(bǔ)充說(shuō)Hella一直致力于通過(guò)包括殼體和保護(hù)單元的設(shè)計(jì)改變改進(jìn)前大燈的沖擊力的吸收能力。“通過(guò)這些改進(jìn)，與整車系統(tǒng)相比，基于歐洲指導(dǎo)性EEVC WG17標(biāo)準(zhǔn)的行人腿部模型的最大沖擊力峰值的出現(xiàn)保持在5千牛以下”，他說(shuō)。跟其他照明專業(yè)公司一樣，Hella公司對(duì)前大燈安全的研究對(duì)象囊括了發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、擋泥板和保險(xiǎn)杠。 融為一體：安全，技術(shù)，造型 全方面的因素影響到前燈的設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)可提供新款式可能性的LED（發(fā)光二極管）系統(tǒng)（是燈絲燈泡壽命的20倍）的潛在應(yīng)用，它們帶來(lái)的改變變得與技術(shù)同等重要。Hella的全LED前燈設(shè)計(jì)使用了Cartoval鴨蛋形塑料鏡片來(lái)提供新的前端設(shè)計(jì)。該公司正在使用標(biāo)準(zhǔn)LED和LED裝配，特別是包括Stanley電子公司在內(nèi)的多個(gè)合作伙伴研制的，這種燈通過(guò)不同的視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)照引道路。 5個(gè)固態(tài)塑料鏡組件彼此緊靠著位于前大燈上部，并產(chǎn)生近光束。對(duì)于遠(yuǎn)光燈，另外二個(gè)組件垂直位于該前大燈外側(cè)。二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)LED在小的正方塑料光學(xué)元件后面，并與變暗了的遠(yuǎn)光燈組件一起產(chǎn)生日行燈所需的光分布。該公司估計(jì)，這種新前大燈在2008年的光輸出將與氙燈相同 。 與Stanley電子公司一起，Hella公司已經(jīng)研制出他們相信會(huì)是第一個(gè)不需要機(jī)械裝置的動(dòng)力轉(zhuǎn)向燈。它將把LED前大燈作為一個(gè)獨(dú)立的部分放置在前保險(xiǎn)杠的下部。四個(gè)Cartoval塑料鏡彼此緊靠以不同方向排列，并能動(dòng)態(tài)地使LED光聚集在鏡后面 。 與大眾合作，Hella公司已經(jīng)完成一項(xiàng)成果，一種能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)光、近光，方向指引功能和日行燈LED前大燈。這種前大燈由七塊五邊形的塑料鏡排列成蜂巢的樣式。 集成板上的尾燈： 尾燈同樣收益于Hella公司設(shè)計(jì)的LED燈的應(yīng)用。幾個(gè)隱藏的LED從側(cè)面發(fā)出光線照射到一個(gè)平面上，通過(guò)反射光線被均勻地分散開(kāi)。集成板上的燈分散聚合發(fā)出的特點(diǎn)是引導(dǎo)等向后產(chǎn)生類似被照亮表面的作用，各種樣式就能生產(chǎn)出來(lái)。 未來(lái)尾燈將有個(gè)美好的前景。梅賽德斯-奔馳聲稱剎車燈LED脈沖將最終用于傳遞汽車的減速數(shù)據(jù)，以提前讓剎車輔助系統(tǒng)調(diào)整制動(dòng)力到一個(gè)合適的水平來(lái)防止追尾相撞。 LED技術(shù)本身就是一直在進(jìn)步的。Lumileds照明公司最近發(fā)布了他的最新鹵氙K2型LED燈，這種燈被該公司描述為能使更多有用的燈在立體式照明方面的應(yīng)用的發(fā)展成為可能，它能減少溫度控制方面的設(shè)計(jì)，而且通過(guò)表面凹凸技術(shù)、自由引導(dǎo)成型和裝配能力，加上夠新的排列和基準(zhǔn)面關(guān)聯(lián)點(diǎn)來(lái)增加裝配的精度更容易生產(chǎn)。 在歐洲，黎明和夜間的交通事故約是白天的2倍，所以加強(qiáng)視覺(jué)系統(tǒng)的發(fā)展顯得至關(guān)重要。在汽車上應(yīng)用的成功，紅外夜間視覺(jué)系統(tǒng)在傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中增加的作用正在贏得持續(xù)增長(zhǎng)的信賴，這種技術(shù)的使用很可能會(huì)增加。 Hella公司已經(jīng)組建了一個(gè)工業(yè)心理學(xué)和工程學(xué)團(tuán)隊(duì)去調(diào)查駕駛員對(duì)革新輔助系統(tǒng)包括紅外線和自由環(huán)視前燈技術(shù)的需求。該公司已經(jīng)研制成由高清攝象機(jī)，紅外線前燈和駕駛員顯示器組成的ADILIS（先進(jìn)紅外線系統(tǒng)）。這一系列的產(chǎn)品的應(yīng)用將有可能在明年實(shí)現(xiàn)。 五合一車燈： 奔馳公司剛透露與Hella公司合作的智能照明系統(tǒng)已研制成功。這是E系列產(chǎn)品的新一代適應(yīng)性汽車前燈。這種前燈能適應(yīng)當(dāng)前的駕駛和天氣條件，而且有鄉(xiāng)村和高速公路兩種模式。 這種系統(tǒng)包括主動(dòng)轉(zhuǎn)向功能和加強(qiáng)型霧燈?？傊@種系統(tǒng)集成了五種車燈的功能，并與雙氙燈技術(shù)結(jié)合。在鄉(xiāng)村模式下，車左邊的控制燈照得更寬更亮，駕駛員的視野被擴(kuò)大到大約 10米。在高速公路模式下，當(dāng)車速達(dá)到90km/h時(shí)氙氣近光燈輸入功率將上升至35-38W。在110km/h時(shí)，左邊燈形成一個(gè)固定的圓錐光束，其照射距離將增加到120米，同時(shí)起其圓錐形光束的中心可提供大約50米的改善的能見(jiàn)度（與傳統(tǒng)的近光相比）。奔馳的主動(dòng)燈功能（從2003年開(kāi)始使用）已經(jīng)將其角度從12度改成15度。在霧中，左邊前燈可向左邊旋轉(zhuǎn)8度以降低其光錐的高，因此而產(chǎn)生后面強(qiáng)光寬度的減少。 在這個(gè)領(lǐng)域里，另一個(gè)重要的角色是汽車照明公司，它是由Bosch公司和Magneti Marelli公司各控股50%的企業(yè)，現(xiàn)在由Magneti Marelli公司擁有。它也與前Seima Group合作。該公司從玻璃到塑料鏡的轉(zhuǎn)變中受益非淺，它給予了更多的造型選擇，并提供了把技術(shù)當(dāng)成一種汽車藝術(shù)來(lái)使用的時(shí)機(jī)。但汽車照明公司同時(shí)也注重尾燈設(shè)計(jì)的重要性。 可以這樣評(píng)價(jià)汽車照明公司：通過(guò)在一個(gè)半導(dǎo)體層中電壓處理再結(jié)合程序，LED創(chuàng)造了燈。它發(fā)出的光取決于LED內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的顏色。與傳統(tǒng)的白熾燈泡相比，LED最大的優(yōu)點(diǎn)就是它們擁有的壽命長(zhǎng)（長(zhǎng)達(dá)100000小時(shí)），低能耗，體積小。它點(diǎn)亮?xí)r間很短，從而在緊急制動(dòng)時(shí)可根據(jù)其點(diǎn)亮的程度來(lái)調(diào)整制動(dòng)力以提供安全保障，所以更適合于尾燈。在120km/h速度下，一個(gè)LED停車燈可為尾隨的汽車提供6.6米的額外制動(dòng)距離。LED還可以提供一個(gè)相當(dāng)廣泛的迷人的創(chuàng)新造型的種類。 Passat的雙色LED燈： 汽車照明公司于2003年開(kāi)始為標(biāo)志307CC汽車提供LED尾燈產(chǎn)品。該公司研制成了第一款在一個(gè)雙條板上集成了位置燈，制動(dòng)燈，轉(zhuǎn)向指示燈功能的LED尾燈，并應(yīng)用于2005大眾Passat汽車上。據(jù)說(shuō)，汽車照明公司聲明要成為全球在汽車外部LED燈應(yīng)用的領(lǐng)導(dǎo)者。該公司宣稱正為不知名的客戶忙于前大燈LED功能的的“預(yù)開(kāi)發(fā)”。這項(xiàng)新技術(shù)的展示始于去年在汽車照明公司為凱迪拉克的DTS汽車具有側(cè)面位置指示功能的提供的前大燈。該公司說(shuō)，日行燈和位置燈將是LED技術(shù)的新的應(yīng)用。 氙燈技術(shù)給汽車照明工業(yè)帶來(lái)了許多變化。在1991年，汽車照明公司成為這方面在汽車產(chǎn)品中應(yīng)用的先驅(qū)。新的阿爾法羅蜜歐159汽車使用了具有特色的前端外觀的三個(gè)圓柱狀氙燈燈系。 汽車照明公司說(shuō)其高性能的雙氙燈攝影單元是全天候前照明系統(tǒng)的核心部分。這種新技術(shù)于2003年應(yīng)用于寶馬3系汽車上，并且從可變曲線光，靜態(tài)彎曲光，到高速公路，城市和惡劣天氣功能都得到了穩(wěn)定的增強(qiáng)。為實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用，汽車照明公司研制出電控單元來(lái)測(cè)定個(gè)參數(shù)的變化范圍，這些參數(shù)包括轉(zhuǎn)向角度，偏航率和車速，同時(shí)電動(dòng)裝置啟動(dòng)以控制近光和遠(yuǎn)光的轉(zhuǎn)換。 因?yàn)橛谄渌囊龑?dǎo)照明系統(tǒng)供應(yīng)商一起，汽車照明公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種“行人友好前大燈”來(lái)吸收集中沖擊力。該公司介紹說(shuō)，在歐洲，每年與汽車相撞造成7000行人和騎自行車的人的死亡，400000人受傷。 清除強(qiáng)光： 在歐洲過(guò)去的十年里，氙燈前大燈已經(jīng)被法律強(qiáng)制要求安裝，通過(guò)AVAC（自動(dòng)縱向?qū)?zhǔn)控制）進(jìn)行控制，同時(shí)與清除系統(tǒng)配合。采用清除的主要目的是降低會(huì)車時(shí)的強(qiáng)光。汽車照明公司生產(chǎn)了固定噴嘴（位于保險(xiǎn)杠上）和液壓操縱的伸縮式噴嘴。 但是除了動(dòng)力前大燈技術(shù)，各種技術(shù)已經(jīng)可用于夜間視覺(jué)的改善。與梅賽德斯-奔馳公司的合作中，汽車照明公司開(kāi)發(fā)出它自稱為“世界上首款主動(dòng)紅外線照明系統(tǒng)”，并用在奔馳S系車上。實(shí)際上，“看不見(jiàn)的遠(yuǎn)光燈”同時(shí)可以發(fā)出近光，這在主動(dòng)安全方面提供了很大的改進(jìn)。 安全駕駛也是Valeo公司研發(fā)項(xiàng)目的核心主題。在去年的法蘭克福汽車展上，該公司首次展示出它的V360（360度視覺(jué)汽車）展車，它裝配了包括先進(jìn)照明技術(shù)的一系列駕駛員輔助系統(tǒng)。據(jù)該公司介紹說(shuō)，對(duì)亞洲，歐洲和美國(guó)駕駛員的最新調(diào)查很明確的表明，駕駛員對(duì)未來(lái)汽車設(shè)計(jì)的期望主要與安全有關(guān)，特別是避免碰撞方面的主動(dòng)安全性。在V360汽車上的照明技術(shù)包括可根據(jù)交通狀況自動(dòng)切換遠(yuǎn)近光技術(shù)；還有紅外夜間視覺(jué)設(shè)計(jì)成夜間汽車在近光模式下提供相當(dāng)于遠(yuǎn)光的視野；通過(guò)微光學(xué)LED技術(shù)提供最佳可見(jiàn)度和設(shè)計(jì)自由度的由同類部分組成發(fā)光表面的自適應(yīng)性尾燈。 Valeo公司的氙燈動(dòng)力“曲光燈”系統(tǒng)已經(jīng)被奧迪，寶馬，雪鐵龍和大眾公司采用。該公司宣稱通過(guò)其最新一代的技術(shù)的曲線和彎曲光可提高90%的駕駛員的視野。這種動(dòng)力曲光燈系統(tǒng)同時(shí)在遠(yuǎn)光和近光狀態(tài)下工作，同時(shí)使用機(jī)動(dòng)化氙燈單元可使光線從正前方水平旋轉(zhuǎn)高達(dá)15度。每個(gè)前大燈旋轉(zhuǎn)的最佳角度是由電控單元根據(jù)車速和轉(zhuǎn)彎角度傳感器實(shí)時(shí)提供的數(shù)據(jù)的處理結(jié)果來(lái)決定的。增加的視野為駕駛員提供了更多的反應(yīng)時(shí)間，使駕駛更加平穩(wěn)和安全。相信Valeo公司，其主動(dòng)曲光燈系統(tǒng)和它的氙燈技術(shù)的使用回繼續(xù)無(wú)可阻擋的突破典范的界限甚至成為標(biāo)準(zhǔn)。依然處在產(chǎn)品應(yīng)用初期的紅外線駕駛員輔助系統(tǒng)，作為可選的裝置也將成為增長(zhǎng)的使用需求，隨后，成為降低經(jīng)濟(jì)等級(jí)花費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。不使駕駛員分散注意力的增強(qiáng)夜間車內(nèi)環(huán)境的細(xì)微照明（有可能有助于駕駛員的效能和安全）也可能成為增長(zhǎng)的流行趨勢(shì)。 今天，照明技術(shù)的逐漸拓展的系列和它的應(yīng)用，使所有公司都致力于此部分的研究。所以曾經(jīng)只是作為用來(lái)照亮前方和警示后方車輛部件功能的裝置，已經(jīng)獨(dú)自成為一種藝術(shù)形式，不過(guò)它是一種基于技術(shù)的藝術(shù)形式，它的審美元素深深地植根于實(shí)用性和安全性。 6 工程灑水車設(shè)計(jì)（五噸載重量）車架改造設(shè)計(jì)和 后懸架校核 摘 要 本文詳細(xì)介紹了此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容和相關(guān)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想、方法。此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是五噸載重量工程灑水車的設(shè)計(jì)（改裝），其中重點(diǎn)介紹和研究分析車架的改裝設(shè)計(jì)和整車的總體布置。在各個(gè)與車架進(jìn)行聯(lián)的接部件聯(lián)接方式的設(shè)計(jì)中，要根據(jù)總體布置時(shí)確定的各總成的位置來(lái)進(jìn)行布置這些聯(lián)接件的位置，既要能使聯(lián)接合理、可靠，又要符合專用車改裝原則中對(duì)車架進(jìn)行改裝的要求，以保證在不影響車架強(qiáng)度和剛度的前提下對(duì)車架改裝和保證聯(lián)接可靠。同時(shí)，還需根據(jù)各聯(lián)接部件不同的受力情況，進(jìn)行具體設(shè)計(jì)與計(jì)算。在聯(lián)接部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，根據(jù)其功能、位置進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在選材方面以“標(biāo)準(zhǔn)化”原則選擇。在車架改裝設(shè)計(jì)中，在滿足總體布置方案的同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行軸荷分配、車架強(qiáng)度和剛度的校核，以保證其在滿足各種技術(shù)性能要求的同時(shí)，使各總成布局合理、緊湊、可靠，并兼顧整車外型的美觀。本文同時(shí)介紹了整車設(shè)計(jì)的其他方面設(shè)計(jì)，有水管總成、水罐總成的設(shè)計(jì)，還有取力器總成的設(shè)計(jì)和變速器的改裝設(shè)計(jì)。本車載重量5-8噸，主要用于城鎮(zhèn)綠化及街道清洗、降塵，也可用作緊急消防和移動(dòng)泵站，由于其功能多，載重量適宜，所以目前具有廣闊的市場(chǎng)。 關(guān)鍵詞：車架，聯(lián)接，強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)化，灑水量 MODIFICATION DESIGN OF FRAME AND CHECK REAR SUSPENSION OF ENGINEERING SPRINKLER (5 TONS LOAD) ABSTRACT This paper describes the current design of content and related design total guiding ideology, and methods. This design is 5 tons deadweight works for sprinkler design (modified), which focuses on research and analysis of the car frame design modifications and integral layout of car. In the design of each component which connected to car frame. According to determine the overall layout of the assembly location for the layout of these pieces connected to the location, it is necessary to make a reasonable connection, reliable, but also consistent with the principle of exclusive cars modified to modify the frame, in order to ensure not affect the strength and stiffness of the chassis under the premise of the chassis modifications and ensure reliable connectivity. Meanwhile, specific design and calculation should be done, according to the different frame condition of each connection component. Connected components in structural design, based on their function and location for a reasonable structure design, in the choice of material to "standardize" the principle of choice. In the chassis design modifications, in meeting the overall layout of the program at the same time, its axle - load distribution, chassis strength and stiffness of the coupling, to ensure their performance meet the technical requirements of the same time, the assembly rational layout, compact, reliable, take into account the vehicle's aesthetic appearance. This paper also introduced the design of the other vehicle designs, pipe assembly, and tank assembly design; there edge assembly was for the design and transmission design modifications. The 5 -8 vehicle weight tons, mainly for urban greening and cleaning the streets, dust, also can be used as a emergency fire and mobile pumping station, because of its multi-functional, load appropriate, there is vast market. KEY WORDS: frame, connectivity, strength, standardization, sprinkler volume 目 錄 第一章 前言.............................................1 第二章 灑水車的總體設(shè)計(jì).................................3 §2.1總體設(shè)計(jì)要求....................................3 §2.2各總成的布置或參數(shù)要求..........................6 第三章 車架的改裝設(shè)計(jì)..................................9 §3.1整車質(zhì)心的計(jì)算..................................9 §3.1.1 各總成質(zhì)量的估算...........................9 §3.1.2質(zhì)心的計(jì)算與軸載質(zhì)量的分配.................10 §3.2 車架的改裝設(shè)計(jì)................................13 §3.2.1車架聯(lián)接件的設(shè).............................13 §3.2.2車架強(qiáng)度的校核.............................25 §3.2.3后懸架的校核...............................28 §3.2.4后輪輪胎的校核.............................30 第四章 管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì).................................31 第五章 水罐總成的設(shè)計(jì).................................33 第六章 變速器的改裝設(shè)計(jì)...............................34 第七章 取力器、減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)............................39 第八章 成本估算........................................45 第九章 結(jié)論............................................46 參考文獻(xiàn)..............................................47 致謝.............................................48 第一章 前 言 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路建設(shè)、城市化進(jìn)程不斷加快，各種附屬園林綠化得以推廣開(kāi)來(lái)，對(duì)園林綠化的需求不斷擴(kuò)大，包括城市、道路園林設(shè)施的綠化、植保噴藥、樹(shù)林沖洗、行道樹(shù)的灌溉以及城市、廠礦和學(xué)校等企業(yè)事單位的路面和園林的灑水作業(yè)。尤其是在“構(gòu)件和諧社會(huì)”方針政策的引導(dǎo)下，人們開(kāi)始更加關(guān)注自身生活環(huán)境的舒適與優(yōu)美，城市環(huán)境的整潔和園林的推廣成為人們?nèi)找鎻?qiáng)烈的需求。 同時(shí)基于中國(guó)國(guó)情的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)城市建筑、設(shè)施多屬于上個(gè)世紀(jì)早中期的產(chǎn)物，這些陳舊的面貌與現(xiàn)代化城市的形象是相悖的，所以各大中小城市加快了對(duì)陳舊社區(qū)、道路的改建和翻修的步伐，但隨之而來(lái)的的嚴(yán)重的揚(yáng)塵污染問(wèn)題成為困擾。城市社區(qū)和道路兩旁多為人口和商業(yè)密集區(qū)，施工引起的揚(yáng)塵會(huì)危害人體健康，影響植物生長(zhǎng)、破壞生態(tài)的平衡，不僅造成極壞的社會(huì)影響，而且會(huì)給國(guó)家和企業(yè)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。 針對(duì)上述情況，對(duì)能進(jìn)行噴灑農(nóng)藥護(hù)林、植被澆灌、道路沖洗、凈化空氣降塵，同時(shí)要求有安全消防滅火及用作移動(dòng)泵站的可滿足市政、環(huán)衛(wèi)、環(huán)保、工業(yè)及民用等方面的多功能工程灑水車成為社會(huì)的需求，所以對(duì)灑水車的改裝設(shè)計(jì)是完全符合當(dāng)前的實(shí)際需求的。 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家灑水車起步較早，其技術(shù)和市場(chǎng)均十分先進(jìn)和成熟，其中以美國(guó)、歐洲和日本為突出代表。這些國(guó)家的工程灑水車早已從只注重其功能性轉(zhuǎn)向提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度的智能化、多功能化方向發(fā)展，同時(shí)還十分注重其專用底盤(pán)性能的可靠、技術(shù)先進(jìn)性，專用裝置最大限度發(fā)揮其功能，因此大量的先進(jìn)技術(shù)被移植到灑水車上。零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，注重互換性設(shè)計(jì)，整車輕量化、多功能更環(huán)保的突出發(fā)展趨勢(shì)，功能越來(lái)越多，技術(shù)越來(lái)越細(xì)膩，體積越來(lái)越精巧，產(chǎn)品自動(dòng)化程度越來(lái)越高，是國(guó)外工程灑水車的現(xiàn)狀特點(diǎn)。 國(guó)內(nèi)灑水車發(fā)展較晚，受相應(yīng)技術(shù)和法規(guī)的限制，整體水平遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。整體表現(xiàn)為：產(chǎn)品做工不精良，性能不夠穩(wěn)定，防腐性差，多功能和自動(dòng)化程度不高，外型不夠美觀。但近幾年來(lái)也出現(xiàn)了新工藝、新材料應(yīng)用的新型環(huán)保灑水車，說(shuō)明國(guó)內(nèi)部分產(chǎn)商開(kāi)始注重起整車的性能穩(wěn)定和環(huán)保性，同時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的吸收，使新工藝、新材料的應(yīng)用及機(jī)、電、液一體化成為今后發(fā)展的另一方向。 第二章 灑水車的總體設(shè)計(jì) 作為灑水車設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該屬于整車設(shè)計(jì)的范疇，所以本設(shè)計(jì)應(yīng)該是以總體設(shè)計(jì)開(kāi)頭的，只有總體設(shè)計(jì)（總體布置）做好以后才能在其原則方案中進(jìn)行其他部件總成的設(shè)計(jì)。 §2.1 總體設(shè)計(jì)要求 一、 灑水車設(shè)計(jì)的要求： 作為一種專用車，其設(shè)計(jì)也應(yīng)該符合專用車設(shè)計(jì)的要求。專用車與普通汽車的區(qū)別主要是改裝了具有專用功能的上裝部分，能完成某些特殊的運(yùn)輸和作業(yè)功能。因此，在設(shè)計(jì)上除了要滿足基本車型汽車的性能要求外，還要滿足專用車功能的要求： 1、專用車設(shè)計(jì)多選用定型的基本車型汽車底盤(pán)進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)，一般選用二、三類底盤(pán)進(jìn)行改裝。 2、專用車設(shè)計(jì)的主要工作是總體布置和專用工作裝置匹配：設(shè)計(jì)時(shí)既要保證專用功能滿足其性能要求，也要考慮汽車底盤(pán)的基本性能不受影響。 3、專用車設(shè)計(jì)應(yīng)考慮產(chǎn)品的系列化，以便于根據(jù)不同用戶的需要而能很快的進(jìn)行產(chǎn)品變型。對(duì)專用車零部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)該按“三化”的要求進(jìn)行，最大限度的選用標(biāo)準(zhǔn)件，或選用已經(jīng)定型產(chǎn)品的零部件，盡量減少自制件。 4、對(duì)專用車自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循單件或小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，要更多地考慮通用設(shè)備加工的可能性。 5、對(duì)專用車工作裝置中的某些核心部件和總成，如水泵等，要從專業(yè)生產(chǎn)廠家中優(yōu)選 6、要對(duì)一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 7、應(yīng)滿足交通安全法規(guī)，了解掌握行業(yè)相應(yīng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。 專用車底盤(pán)或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求： 1、適用性：對(duì)各種專用改裝車的總成應(yīng)適用于汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝選型設(shè)計(jì)，例如各種取力器的輸出接口。 2、可靠性：所選的總成工作應(yīng)可靠，出現(xiàn)故障的機(jī)率少，零部件要有足夠的 強(qiáng)度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于平衡。 3、先進(jìn)型：所選的底盤(pán)活總成，應(yīng)該使得整車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過(guò)性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平，且在專用性能上要滿足國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 4、方便性：便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修，處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間合理的矛盾。 還有：汽車底盤(pán)價(jià)格，它是專用車購(gòu)置成本中很大的部分，一定要考慮到用戶可以接受；汽車底盤(pán)供貨要有來(lái)源。 二、總體布置的原則： 專用車總體布置的任務(wù)是正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件，使取力器裝置、專用工作裝置、其它附件與所選底盤(pán)構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體，達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所提出的整體基本性能和專用性能的要求。其原則是： 1、盡量避免對(duì)底盤(pán)各總成位置的改變。 2、應(yīng)滿足專用工作裝置性能的要求，使專用功能得到充分的發(fā)揮。 3、應(yīng)對(duì)裝載質(zhì)量、軸載質(zhì)量等參數(shù)的估算和校核。 4、應(yīng)避免工作裝置的布置對(duì)車型造成集中載荷。 5、應(yīng)盡量減少專用車的整車整備質(zhì)量，提高其裝載質(zhì)量。 6、應(yīng)符合相關(guān)法規(guī)的要求。 三、總體參數(shù)的要求： 總體參數(shù)包括總體布置參數(shù)和整車性能參數(shù)，在選用時(shí)應(yīng)考慮其專用功能、使用條件等因素。 外廓尺寸屬于總體參數(shù)，我國(guó)法規(guī)規(guī)定：車輛高不超過(guò)4m，車寬不超過(guò)2.5m，外開(kāi)窗、后視鏡等突出部分距車身不超過(guò)250mm，車長(zhǎng)貨車不超過(guò)12m。軸距和輪距是影響汽車基本性能的主要尺寸參數(shù)。輪距則對(duì)汽車的機(jī)動(dòng)性和橫向穩(wěn)定性有較大的影響，減少軸距可提高其通過(guò)性，但軸距過(guò)短，將導(dǎo)致制動(dòng)或上坡時(shí)軸載質(zhì)量轉(zhuǎn)移增大，使汽車的制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性變壞。在設(shè)計(jì)灑水車時(shí)，其質(zhì)心位置及軸載質(zhì)量應(yīng)滿足以下條件： 根據(jù)JT701-88《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)各種汽車的軸載質(zhì)量規(guī)定如下： 汽車最大總質(zhì)量（Kg） 10000 15000 20000 30000 前軸軸載質(zhì)量（Kg） 3000 5000 7000 6000 后軸軸載質(zhì)量（Kg） 7000 10000 13000 2×12000 軸載質(zhì)量不得超過(guò)法規(guī)的規(guī)定。 取力器傳動(dòng)比應(yīng)根據(jù)水泵的轉(zhuǎn)速、功率、和發(fā)動(dòng)機(jī)外特性來(lái)選擇，在滿足水泵所需功率的前提下，選擇較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和較高的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性會(huì)比較好。 四、主車架改裝注意事項(xiàng) 由于本車結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，為布置管路系統(tǒng)、水罐、水泵，工作臺(tái)，需要對(duì)車架進(jìn)行一些改裝。車架是受載荷情況最惡劣的部分，除承受整車靜載荷外，還要受到車輛行駛時(shí)的動(dòng)載荷。為保證主車架的強(qiáng)度和剛度，在改裝車架時(shí)要注意一些基本的事項(xiàng)，具體要求如下： 在車架上鉆孔和焊接時(shí)，應(yīng)避免在高應(yīng)力區(qū)鉆孔、焊接。車架的縱梁高應(yīng)力區(qū)是軸距之間縱梁的下翼面和后懸上翼面。因?yàn)檫@些部位受力較大，鉆孔和焊接易產(chǎn)生應(yīng)力集中。 對(duì)車架縱梁非高應(yīng)力區(qū)進(jìn)行鉆孔時(shí)，應(yīng)注意盡量減少孔徑，增加孔間距離，對(duì)鉆孔的位置和規(guī)范見(jiàn)圖2-1和表2-1。 表2-1 尺寸 重型車 中型車 輕型車 孔間距 A ＞70 ＞60 50 B ＞50 ＞40 ＞30 C ＞50 ＞40 ＞30 孔直徑 ＜15 ＜13 ＜11 圖2-1 禁止在縱梁的邊、角區(qū)域鉆孔和焊接，因?yàn)檫@些區(qū)域極易引起車架早期開(kāi)裂，嚴(yán)禁將車架縱梁和橫梁加工的翼面加工成缺口形狀。 按照以上的要求，五噸灑水車屬于中型車，在改裝主車架的時(shí)候嚴(yán)格遵守以上的規(guī)范，保證主車架的強(qiáng)度和剛度。 §2.2 各總成的布置或參數(shù)要求 一、底盤(pán)的選取 灑水車目前市場(chǎng)上還沒(méi)有為之專門(mén)生產(chǎn)的專用底盤(pán)，故選用定型汽車二類底盤(pán)進(jìn)行改裝。根據(jù)任務(wù)書(shū)，要求設(shè)計(jì)五噸載重量的工程灑水車，而市場(chǎng)上現(xiàn)有汽車廠商供應(yīng)的通用二類底盤(pán)中，有平頭、長(zhǎng)頭類五噸汽車通用底盤(pán)。 長(zhǎng)頭貨車的優(yōu)點(diǎn)有：發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件的接近性好，便于檢修；滿載時(shí)前軸負(fù)荷小，有利于在壞路面上行駛時(shí)提高其通過(guò)能力；發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲、氣味、熱量和振動(dòng)對(duì)駕駛員影響??；正面碰撞時(shí)，駕駛員及前排乘員受到的傷害比平頭貨車好得多。缺點(diǎn)是：總長(zhǎng)及軸距較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)彎半徑較大，機(jī)動(dòng)性不好；整備質(zhì)量大；駕駛員的視野不如平頭貨車；面積利用率低。 平頭貨車的優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)動(dòng)性好；整備質(zhì)量少；視野寬；面積利用率高。缺點(diǎn)是：空載時(shí)前軸負(fù)荷較大，在壞路面的通過(guò)性變壞；進(jìn)、出駕駛室不如長(zhǎng)頭貨車方便；發(fā)動(dòng)機(jī)的工作噪聲、氣味、熱量和振動(dòng)對(duì)駕駛員等均有較大影響；正面碰撞時(shí)，易使駕駛員和前排乘員受到嚴(yán)重傷害的可能性增加。 為秉承以人為本的原則，增強(qiáng)駕駛員和乘員的舒適及安全性，本設(shè)計(jì)選用長(zhǎng)頭式貨車進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。經(jīng)查資料篩選，選取東風(fēng)長(zhǎng)頭EQF140中型貨車底盤(pán)。東風(fēng)EQF140貨車底盤(pán)的上戶噸位為五噸，相關(guān)尺寸和技術(shù)參數(shù)如下： 1、一般數(shù)據(jù)： 駕駛室座位數(shù) 3 裝載質(zhì)量 5000kg 外形尺寸：總長(zhǎng) 6910mm 總寬 2170mm 總高 2370mm 軸距 3950mm 2、使用數(shù)據(jù)： 最高車速 90km/h 最大爬坡度 ≥15°38′（28﹪） 3、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)： 最大功率 ≥135PS/3000r/min 最大扭矩 36kgf﹒m/1200-1400r/min 4、底盤(pán)結(jié)構(gòu)參數(shù)： 變速器： 型式與排擋數(shù) 五個(gè)前進(jìn)擋、一個(gè)倒車擋，二、三、四、五擋裝有鎖環(huán)慣性式同步器 各擋變速比：一擋 7.31 二擋 4.31 三擋 2.45 四擋 1.54 五擋 1.00 倒擋 7.66 排擋位置 驅(qū)動(dòng)橋減速比 6.33 車架 結(jié)構(gòu)型式 邊梁式 縱梁斷面尺寸 235×80×6.5 車架上平面離地面高度 805mm 車架縱梁寬 861mm 輪胎型式 普通簾線寬輪車用輪胎 規(guī)格 9.00-20-10 氣壓 前輪 普通輪胎 4.0kgf/ 后輪 普通輪胎 5.3kgf/ 輪輞 7.0-20等輻盤(pán)式 二、變速器參數(shù)的要求 根據(jù)灑水車灑水量的要求，原裝底盤(pán)的變速器的相應(yīng)擋位下的速度是不能滿足其要求的，所以要對(duì)原變速器的一、二擋（灑水工作擋）進(jìn)行速比改裝設(shè)計(jì)。灑水車變速器改裝的目的就是要根據(jù)灑水量的要求，通過(guò)增加原變速器一、二檔的傳動(dòng)比，從而降低車速，通過(guò)取力器給泵傳遞功率，達(dá)到灑水的目的。 三、取力器參數(shù)的要求 取力器是水泵的動(dòng)力傳遞源，它由變速器傳出的速比及扭矩同樣關(guān)系到整車灑水工作性能能否達(dá)到任務(wù)書(shū)的要求。一般取力器的布置有前置式、中置式、后置式，本設(shè)計(jì)則確定采用中置式，即取力器布置在變速器的上，從變速器的中間軸上取力。取力器的最終傳動(dòng)轉(zhuǎn)速要求為1000 r/min,即水泵要求的轉(zhuǎn)速。 四、水罐參數(shù)的要求 水罐的容積關(guān)系到本車設(shè)計(jì)要求的裝載水的噸位問(wèn)題，所以要對(duì)它的要求是上戶噸位為五噸，實(shí)際要求為5-8噸。由于所選車型底盤(pán)的特點(diǎn)，要求水罐在保證裝載容積的前提下，其長(zhǎng)度不超過(guò)3940mm，寬不能超過(guò)2500mm，它置于底盤(pán)之上時(shí)的高度不能超過(guò)4000mm.其聯(lián)接副車架應(yīng)與管道系統(tǒng)的走向進(jìn)行相應(yīng)的配合，開(kāi)出水管通過(guò)的口子。 五、管道系統(tǒng)的布置及要求 灑水車要求前面有能向兩邊同時(shí)提供路面沖洗的噴頭，后部要求有位于車兩邊的同時(shí)提供噴水的噴頭；以及一個(gè)能提供可以在噴射柱狀和霧狀水之間進(jìn)行調(diào)節(jié)的射程大于40m的人工操作水炮（噴槍），使其能提供沖洗、霧化噴藥、和消防功能。 第三章 車架的改裝設(shè)計(jì) 車架的改裝設(shè)計(jì)要求對(duì)整車的質(zhì)心進(jìn)行確定從而進(jìn)行軸載質(zhì)量的校核，車架強(qiáng)度的校核，后懸架強(qiáng)度校核及輪胎負(fù)荷的校核；還包括對(duì)相應(yīng)與車架聯(lián)接部件的聯(lián)接設(shè)計(jì)。 §3.1整車質(zhì)心的計(jì)算 §3.1.1 各總成質(zhì)量的估算 一、作臺(tái)質(zhì)量的估算： （1）工作臺(tái)底板選用GB3277-1991扁豆花紋鋼板，其厚度，其理論質(zhì)量為,則其質(zhì)量為 （2）工作臺(tái)護(hù)攔鋼管選用GB13793-1992直縫電焊鋼管，小管外徑D=15mm，厚度，其理論質(zhì)量；大管外徑D=25mm，厚度，其理論質(zhì)量，則其質(zhì)量為 （3）工作臺(tái)支撐梁選用GB6723-1986冷彎等邊槽鋼，腰高H=180mm，厚度，翼寬B=80mm，其理論質(zhì)量為，長(zhǎng)L=750mm，兩根，其質(zhì)量為 則工作臺(tái)的總質(zhì)量為 其質(zhì)心位置定于距工作臺(tái)尾部邊緣400mm的中心線上。 二、水罐質(zhì)量的估算： 水罐外型為橢圓狀截面，其長(zhǎng)軸a=2000mm,短軸b=1200mm,水罐長(zhǎng),厚t=6mm。 其體積為： 邊緣封板及隔板體積： 水罐采用Q235鋼板制造，其密度是 水罐質(zhì)量為 水罐總成的質(zhì)量是水罐加上副車架和工具箱的質(zhì)量，取其他部分質(zhì)量為75kg，則水罐總成的質(zhì)量為： §3.1.2質(zhì)心的計(jì)算與軸載質(zhì)量的分配： 由于選用的EQF140型底盤(pán)提供的數(shù)據(jù)資料是其原裝貨車的參數(shù)，故得分別對(duì)其原車和除去貨抖之后的質(zhì)心及軸載質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算和校核 圖3-1 空車的載荷分布如圖2-1所示，其中，汽車貨抖質(zhì)量G2＝1000kg， 汽車底盤(pán)質(zhì)量G1＝3080kg， 前軸承載質(zhì)量N1 = 1930kg, 后軸承載質(zhì)量N2 = 2150kg, 貨抖質(zhì)心距后軸軸線水平距離x2=1970mm, 底盤(pán)質(zhì)心距后軸軸線水平距離為x1, 軸距L=3950mm。 由力矩平衡得 得 去掉貨抖之后的底盤(pán)軸載質(zhì)量分配情況如下： 圖3-2 由力矩平衡得 得 表3-1灑水車各總成、部件位置及自身物理特征參數(shù)： 序號(hào) 總成名稱 （kg） （mm） （mm） 1 3人+隨車工具 653+15=210 1222 1034 2 底盤(pán) 3080 840 2114 3 水罐總成 1318.44 1710 3140 4 工作臺(tái)總成 67.1 841 5666 5 水泵總成 50 650 2300 6 取力器總成 30 800 900 7 備胎 170 500 4880 8 前部水管 18 550 650 9 水泵附近水管 15 940 2200 10 后部水管 25 840 5881 為各總成部件在裝備好的質(zhì)量，為各總成或部件質(zhì)心離地面的高度， 為各總成或部件質(zhì)心距前軸軸線的水平距離，加上額定裝載質(zhì)量的水5噸后對(duì)其進(jìn)行質(zhì)心的計(jì)算和軸載質(zhì)量的計(jì)算及校核。 由以下公式可以求得整車的質(zhì)心高度和水平位置： (3-1) (3-2) 示中：為整車質(zhì)心距前軸的水平距離 為整車質(zhì)心的離地面的高度 計(jì)算得 則后軸載質(zhì)量由力矩平衡原理可得 求得 則后軸分配的載質(zhì)量系數(shù)為 則前軸為 滿足《專用車設(shè)計(jì)》中要求的對(duì)長(zhǎng)頭貨車前軸分配軸載質(zhì)量不小于25%的原則，同時(shí)也接近《汽車設(shè)計(jì)》中對(duì)長(zhǎng)頭貨車滿載時(shí)的前軸載質(zhì)量占25%~27%的要求，所以本車軸載質(zhì)量是合理的，其總體布置算是成功的。 由式（3-2）可求得整車的質(zhì)心高度： 為保證汽車在行駛時(shí)的安全穩(wěn)定性，不發(fā)生側(cè)翻要求； 保證汽車不發(fā)生縱翻，要求。 其中： B表示汽車的輪距 表示汽車質(zhì)心到后軸中心的距離 表示汽車質(zhì)心高度 表示路面附著系數(shù)，一般取=0.7~0.8 B=2400 mm, 取=0.75，=1134.2 mm 則由上兩式可得： 求得 求得 由前面質(zhì)心的計(jì)算結(jié)果可知，整車的質(zhì)心高度 因此滿足不發(fā)生側(cè)翻和縱翻的質(zhì)心高度要求。 §3.2車架的改裝設(shè)計(jì) §3.2.1車架聯(lián)接件的設(shè)計(jì) 一、水泵支座聯(lián)接的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核： 1．螺栓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：采用如圖3-3所示的結(jié)構(gòu)，螺栓數(shù)z＝4，對(duì)稱布置。 2．螺栓的受力分析： ?(1).支座采用6mm厚的熱軋鋼板沖壓而成，由GB709-1988查得其理論質(zhì)量W＝47.1kg/,橫（縱）板質(zhì)量為=(350200+350202) 47.10=3.9564kg 水泵在出廠之前都進(jìn)行過(guò)動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，故不考慮水泵本身工作時(shí)其旋轉(zhuǎn)件的離心力沖擊，即不考慮水泵自身旋轉(zhuǎn)件給水泵支座與車架相聯(lián)接的螺栓組的軸向力。但是由于水泵工作時(shí)，流過(guò)水泵的水流的不均勻性，應(yīng)適當(dāng)考慮一定的離心 沖擊力，也就是給螺栓組的軸向力，水平向右，作用于螺栓組中心，以5% 圖3-3 的重力計(jì)=G5%=509.85%=24.5 N 橫向力（作用于結(jié)合面，垂直向下） =g +g=(50+23.9564) 9.8=567.5 N 翻轉(zhuǎn)力矩（逆時(shí)針?lè)较颍? M=g(140+)+ g=502259.8+3.95641759.8=7275.2 N mm (2).在軸向力的作用下，各螺栓組所受的工作拉力為 ==24.5/4=6.125 N (3).在翻轉(zhuǎn)力矩M的作用下，下面的螺栓受到加載作用，而上面兩螺栓受到減載作用，故下面的兩螺受力較大，所受的載荷為 = (3-3) 其中表示螺栓中心到螺栓組的旋轉(zhuǎn)中心線的最大距離，表示各螺栓到螺栓組的旋轉(zhuǎn)中心線的距離 = =＝36.376 N 所以下面的螺栓所受的軸向力工作載荷為 ＝6.125＋36.376＝42.501 N (4).在橫向力的作用下，側(cè)面聯(lián)接接合面可能會(huì)產(chǎn)生滑移，根據(jù)側(cè)面不發(fā)生滑移的條件 (3-4) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得接合面為軋制表面的摩擦系數(shù),并取螺栓聯(lián)接的相對(duì)剛度=0.2 ，則=，取防滑系數(shù)=1.2，則各螺栓所需要的預(yù)緊力為 ==572.4 N （5）下面兩個(gè)螺栓每個(gè)螺栓所受的總拉力為，按公式可以求得，即 =572.4 + 0.242.501=580.9002 N 3.確定螺栓直徑 選擇材料為Q235，性能等級(jí)為4.6級(jí)的螺栓，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得材料的屈服極限Mpa，查得螺栓聯(lián)接在靜載荷情況下，M6~M16的安全系數(shù)S=5~4，取S=4，故螺栓材料的許用應(yīng)力[]===60Mpa。 根據(jù)公式可以求得螺栓危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑）為 == 4.003 mm 考慮到灑水車行駛至有一定不平度的路面產(chǎn)生顛簸沖擊，故應(yīng)適當(dāng)選用大的螺栓尺寸，按照粗牙螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB196-81），選用螺紋公稱直徑為d=12 mm（螺紋小徑=10.106 mm>4.003 mm）。 4．校核螺栓組聯(lián)接接合面的工作能力 （1）.聯(lián)接接合面上端的擠壓應(yīng)力不超過(guò)許用值，以防止接合面壓碎，由下面公式可求得 （3-5） Mpa 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 Mpa ,故聯(lián)接接合面上端不致壓碎。 聯(lián)接接合面下端應(yīng)保持一定的殘余應(yīng)力，以防止支座受力時(shí)接合面間產(chǎn)生間隙，即，根據(jù)公式（3-5-a）可求得 （3-5-a） Mpa > 0 故接合面下端受壓最小處不會(huì)產(chǎn)生間隙。 5．校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適 對(duì)碳素鋼螺栓，要求 已知，，取預(yù)緊力下限，即 要求的預(yù)緊力 N，小于上值，故滿足要求。 每組兩個(gè)螺母GB6170-86 M12 選取螺栓GB5782-86 M1245 選取兩個(gè)螺母與螺栓配套，既可以省去考慮墊圈的程序，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)頂螺擦防母的摩松。 二、水泵進(jìn)出口附近水管支架聯(lián)接的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 1．結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：采用如圖所示的結(jié)構(gòu),螺栓數(shù)z = 2 圖3-4 2．螺栓的受力分析： （1）在總載荷的作用下,螺栓組聯(lián)接承受以下的力和力矩的作用：由于此處附近水管有三處分別與水泵進(jìn)水口、水罐、車架相連，可視為定位和固定，使得水管對(duì)螺栓組無(wú)軸向力的施加，而只受橫向力（作用于接合面，垂直向下）和傾覆力矩（順時(shí)針?lè)较颍? 橫向力 傾覆力矩 （2）在傾覆力矩M的作用下，上面螺栓受到加載作用，而下面的；螺栓受到減載的作用，故上面的螺栓受力較大，而受的載荷按公式（3-3）計(jì)算，其中表示螺栓中心到螺栓組的旋轉(zhuǎn)中心線的最大距離，表示各螺栓到螺栓組的旋轉(zhuǎn)中心線的距離 故上面的螺栓所受到軸向工作載荷為 = 0 +196 =196 N （3）在橫向力的作用下，底板聯(lián)接接合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)底板不發(fā)生滑移的條件 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得接合面為軋制表面的摩擦系數(shù),并取=0.2 ，則=，取防滑系數(shù)=1.2，則各螺栓所需要的預(yù)緊力為 （4）上面螺栓受的總拉力為 3.確定螺栓直徑 選擇材料為Q235，性能等級(jí)為4.6級(jí)的螺栓，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得材料的屈服極限Mpa，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得螺栓聯(lián)接在靜載荷情況下，M6~M16的安全系數(shù)S=5~4，取S=4，故螺栓材料的許用應(yīng)力[]===60Mpa。 根據(jù)公式可以求得螺栓危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑）為 == 3.03 mm 考慮到灑水車行駛至有一定不平度的路面產(chǎn)生顛簸沖擊，故應(yīng)適當(dāng)選用大的螺栓尺寸，按照粗牙螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB196-81），選用螺紋公稱直徑為d=12 mm（螺紋小徑=10.106 mm>3.03 mm） 4．校核螺栓組聯(lián)接接合面的工作能力 （1）.聯(lián)接接合面上端的擠壓應(yīng)力不超過(guò)許用值，以防止接合面壓碎，由公式（3-5）得 Mpa 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 Mpa ,故聯(lián)接接合面上端不致壓碎。 聯(lián)接接合面下端應(yīng)保持一定的殘余應(yīng)力，以防止支座0受力時(shí)接合面間產(chǎn)生間隙，即，根據(jù)公式（3-5-a）求得 > 0 故接合面上端受壓最小處會(huì)產(chǎn)生間隙，故應(yīng)加大預(yù)緊力，由 得 6 N 取 下端螺栓 =192 Mpa 從而保證下端接合面無(wú)間隙 5．校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適 對(duì)碳素鋼螺栓，要求 已知，，取預(yù)緊力下限，即 要求的預(yù)緊力 N，小于上值，故滿足要求。 每組兩個(gè)螺母GB6170-86 M12 選取螺栓GB5782-86 M1245 選取兩個(gè)螺母與螺栓配套，既可以省去考慮墊圈的程序，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)頂螺母的摩擦防松。 三、工作臺(tái)支撐梁的聯(lián)接設(shè)計(jì)與校核 螺栓組受力分析： 由于工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)知，工作臺(tái)由兩根支撐梁支撐，故可簡(jiǎn)化為對(duì)一根支撐梁進(jìn)行分析。 如圖3-5所示，轉(zhuǎn)矩為 作用在聯(lián)接接合面內(nèi)，在轉(zhuǎn)矩T的作用下，接合面支撐梁的底板將繞通過(guò)螺栓組中心O并與接合面垂直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為了防止它的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以采用普通螺栓聯(lián)接，也可以用絞制孔用螺栓聯(lián)接。其傳力方式和受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接相同。 采用普通螺栓，此時(shí)靠聯(lián)接預(yù)緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力矩來(lái)抵抗轉(zhuǎn)矩T。假設(shè)各螺栓的預(yù)緊程度相同，即各螺栓的預(yù)緊力均為F，則各螺栓聯(lián)接處產(chǎn)生的摩擦力均相等，并假設(shè)此摩擦力集中作用于螺栓中心處。為阻止接合面發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，各摩擦力應(yīng)該與各該螺栓的軸線到螺栓組對(duì)稱中心O的連線（即力臂）相垂直。根據(jù)作用在底板上的力矩平衡及聯(lián)接強(qiáng)度的條件，應(yīng)該有 圖3-5 由上式可得各螺栓所需的預(yù)緊力為 （3-6） 示中：表示接合面的摩擦系數(shù)； 表示地i個(gè)螺栓的軸線到螺栓組對(duì)稱中心O的距離； z表示螺栓數(shù)目； 表示防滑系數(shù)，=1.1~1.3。 取=1.2 ，=0.3 ， 則預(yù)緊力為 螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件為 可得 考慮到工作中由于路面不平造成的顛簸沖擊力，根據(jù)粗牙普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB196-81），選用螺紋公稱直徑(螺紋小徑)。 為達(dá)到防松效果選配兩個(gè)螺母與一個(gè)螺栓組合。 螺栓為GB5782-86 M1655 螺母為GB6170=86 M16 由《專用車設(shè)計(jì)》知，對(duì)車架鉆孔的限制僅限于對(duì)車架承載區(qū)，由本車底盤(pán)結(jié)構(gòu)可知，工作臺(tái)處在非承載區(qū)，故對(duì)于其要求的在承載區(qū)鉆孔孔徑<13的限制不沖突矛盾，符合要求，可以用M16的螺栓進(jìn)行聯(lián)接。 四、水罐的聯(lián)接設(shè)計(jì)： 1、止推聯(lián)接板的聯(lián)接設(shè)計(jì)： 在汽車起步或加速、減速時(shí)，都會(huì)使聯(lián)接水罐的止動(dòng)聯(lián)接板的聯(lián)接螺栓受到剪切力，故此；螺栓組須采用絞制孔用螺栓來(lái)抵抗剪切力。 螺栓桿與孔壁之間無(wú)間隙，接觸表面受擠壓，在聯(lián)接接合面處，螺栓桿則受剪切。 假設(shè)螺栓桿與孔壁表面上的壓力分布是均勻的，又因這種聯(lián)接所受的預(yù)緊力很小，所以不考慮預(yù)緊力和螺紋摩擦力矩的影響。 螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為： （3-7） 螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為： （3-8） 式中：F表示螺栓所受的工作剪切力 表示螺栓剪切面的直徑（可取為螺栓孔的直徑） 表示螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使1.25 表示螺栓或孔壁材料的許用擠壓應(yīng)力 表示螺栓材料的許用切應(yīng)力 假設(shè)在汽車起步、加速或減速時(shí)的最大加速度為0.5g，則此時(shí)螺栓受到的工作載荷為 設(shè)計(jì)樣式為4個(gè)止推聯(lián)接板，每個(gè)板上有4組螺栓組聯(lián)接，每個(gè)螺栓受到的工作載荷為： 而 其中：是螺栓的擠壓安全系數(shù) 是螺栓的剪切安全系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得= 240Mpa ，=1.5 ，=4 ，則有 =16.5mm 由公式（3-7）和（3-8）可得： 可選螺紋公稱直徑為10mm的絞制孔用螺栓：GB-88 M1045。 2、水罐固定聯(lián)接的設(shè)計(jì)： 為防止水罐產(chǎn)生橫向運(yùn)動(dòng)，還設(shè)計(jì)了U型螺栓組的聯(lián)接固定系統(tǒng)，由6個(gè)U型螺栓大致均勻分布有兩邊的車架縱梁上。 仍以0.5g作為其加速度來(lái)設(shè)計(jì)，校核其強(qiáng)度，則每個(gè)螺栓受到的力為： 此時(shí)螺栓可作為一般的受到剪切的軸（桿）進(jìn)行分析，其剪切強(qiáng)度條件為： A是螺栓的截面面積，即 由上式求得： 選用公稱直徑為20mm的螺栓（螺紋小徑為16mm>10.46mm）,由于車架縱梁的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)U型螺栓的樣式不能匹配，故選用標(biāo)準(zhǔn)雙頭螺柱進(jìn)行相應(yīng)彎曲：GB-88 M20550-Q 五、止推聯(lián)接板工藝分析： 圖3-6 此聯(lián)接樣式是目前較為新穎的板式聯(lián)接，與大梁聯(lián)接的部分采用四組螺栓各分兩組緊固在大梁側(cè)面，它與上裝副梁聯(lián)接部分為圖示形狀。在與上裝副梁焊接后，相對(duì)于直接用矩形板焊接的長(zhǎng)度要長(zhǎng)，故上裝聯(lián)接牢固可靠，其外型也很美觀。在板的下側(cè)中間部位預(yù)留兩孔，可視上裝要求考慮是否增加聯(lián)接螺栓，同時(shí)也起到車輛行駛顛簸時(shí)板自身應(yīng)力的釋放。 此聯(lián)接件為板式原料，45鋼，其外型需采用沖壓成型，所以其主要加工部分為六個(gè)孔的鉆取。以其豎直對(duì)稱線為工藝基準(zhǔn)，用自動(dòng)對(duì)心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊板的左右側(cè)面，此時(shí)定位基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，無(wú)基準(zhǔn)不重合誤差。熱處理為調(diào)質(zhì)。 工藝流程為：沖壓——鉆6個(gè)孔――熱處理――檢驗(yàn)——入庫(kù) §3.2.2車架強(qiáng)度的校核： 在所有總成都已經(jīng)設(shè)計(jì)好以后，要根據(jù)他們各自的分布情況，對(duì)車架進(jìn)行強(qiáng)度的校核。 將前端橫向水管、工作臺(tái)處水管、水罐不計(jì)入整車時(shí)，對(duì)其進(jìn)行軸載質(zhì)量的分配計(jì)算得： =7732860 則后軸軸載質(zhì)量為 其軸載質(zhì)量系數(shù)為 可見(jiàn)此時(shí)前后軸載質(zhì)量分配是比較均勻的，所以在對(duì)車架進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)將車架簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的模型，并作出如下假設(shè)： （1）、就以上述分布情況的底盤(pán)而言，其質(zhì)量看成均勻分布于兩縱梁的全長(zhǎng)之上；（2）、兩縱梁為支于前后軸間的簡(jiǎn)支梁；（3）、所有作用力均通過(guò)車架截面的彎心，而且不計(jì)局部扭轉(zhuǎn)造成的影響。 此時(shí)的載荷分布情況如圖3-7所示。 設(shè)的底盤(pán)重力為=3555g ，水罐（載五噸水）總成重力為=6318.44g ，前端橫向水管重力為=18g，工作臺(tái)處水管重力為=25g。 由前面可知，前軸軸載質(zhì)量為=2866.64mm，則前軸支反力為 圖3-7 在前后軸間的縱梁的彎矩有： （3-9） （3-10） 由此可見(jiàn)，最大彎矩在前后軸之間，即有極值： 可求得 =983.1mm 代入式（3-10）得 考慮到行駛中受到動(dòng)載荷，因此在最大靜載荷之上乘以一動(dòng)載系數(shù)，取,則最大動(dòng)載彎矩為： 總梁彎曲應(yīng)力： 縱梁的截面如圖2-8所示：H = 235mm , B = 80mm , t = 6.5mm 圖3-8 則它的抗彎截面系數(shù)的計(jì)算為： 三部分各自面積及質(zhì)心位置： 則截面的形心為 三部分對(duì)的慣性矩為 整個(gè)圖形的慣性矩為： 則截面系數(shù)為 彎曲應(yīng)力為 車架材料一般為16MnL，因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)考慮了動(dòng)載荷，相當(dāng)于考慮了其安全系數(shù)，所以只需用其屈服強(qiáng)度進(jìn)行校核，其屈服強(qiáng)度為，則 ，滿足強(qiáng)度要求。 §3.2.3后懸架的校核： 在考慮了車架的強(qiáng)度校核之后，還應(yīng)對(duì)汽車的后懸架進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度校核，因?yàn)檫@也關(guān)系到底盤(pán)本身的承載能力。而對(duì)本車后懸架的校核主要是對(duì)其鋼板彈簧進(jìn)行強(qiáng)的校核。 本車底盤(pán)后懸架型式為：滑板式鋼板彈簧（雙凹鋼板），裝有副鋼板彈簧。 鋼板彈簧的強(qiáng)度校核驗(yàn)算如下： 汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)，后鋼板彈簧承受的載荷最大，在其前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力為 （3-11） 式中：為作用在后輪上的垂直靜負(fù)荷 為驅(qū)動(dòng)時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，貨車=1.10~1.20，取1.10 為道路附著系數(shù)，取0.8 為鋼板彈簧的片寬 為鋼板彈簧主片厚度 、為鋼板彈簧前、后段長(zhǎng)度 為鋼板彈簧總截面系數(shù) 為彈簧固定點(diǎn)到路面的距離 鋼板彈簧的截面尺寸參數(shù)為：=10mm , ==730mm , b=75mm ,板簧片數(shù)n=19。 其截面的慣性轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： 圖3-9 三部分各自面積及質(zhì)心位置： 形心位置為 則三部分對(duì)的慣性矩為 截面系數(shù)為 由式（3-11）得 〈 還應(yīng)考慮到汽車行駛到不平路面時(shí)鋼板彈簧的強(qiáng)度問(wèn)題。 假設(shè)此時(shí)的后軸軸荷增加了50%，即此時(shí)的垂直方向的加速度為0.5g，則有： 〈 由上面分析可知，后懸架的強(qiáng)度是滿足要求的。 §3.2.4后輪輪胎的校核： 輪胎作為支撐整車的唯一部件，其承載能力關(guān)系到整車的一切功用和安全，所以要對(duì)其負(fù)荷能力進(jìn)行校核。 查得9.00-20-10普通輪胎的最大負(fù)荷質(zhì)量為2300kg，而后軸載質(zhì)量為7116.9kg，則每個(gè)輪胎的負(fù)荷為7116.9/4=1779.2kg，所以輪胎對(duì)此載重量的整車是完全有能力承載的。 第四章 管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 管路系統(tǒng)是整個(gè)灑水工作的關(guān)鍵部分之一，它的布局也是整體結(jié)構(gòu)布置的前提之一，它是輸送水流的唯一樞紐。 圖4-1 管路系統(tǒng)組成 一、工作原理 管道系統(tǒng)組成見(jiàn)圖3-1。灑水車工作原理是：水從水罐出口出來(lái)通過(guò)三通閥與水泵進(jìn)口連通，水泵出水口通過(guò)各球閥與方向不同的管道相連，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的的灑水作業(yè)。具體操作步驟如下： 1、裝水 將球閥1、2、3、6、7、8及三通球閥5的b端關(guān)閉，球閥4的接頭與吸水管一端連接，吸水管另一端放入水中。打開(kāi)球閥4，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，將取力器掛上檔，帶動(dòng)水泵旋轉(zhuǎn)。泵將水吸到管路進(jìn)入罐內(nèi)。通過(guò)液位顯示器觀察罐內(nèi)水位?；蛑苯訌娜丝鬃⑺? 2、前端沖洗 打開(kāi)球閥7、8（只需沖洗一邊時(shí)，關(guān)閉7或8），三通球閥5的c向關(guān)閉，其他球閥也關(guān)閉。水泵將水從罐內(nèi)吸出，再?gòu)某鏊谶M(jìn)入管道即可實(shí)現(xiàn)前端沖洗作業(yè)。 3、后端灑水 打開(kāi)球閥1和2，三通球閥5的c向關(guān)閉，其它球閥皆關(guān)閉，即可實(shí)施后灑水作業(yè)。 4、水炮噴水 三通球閥5的c向關(guān)閉，打開(kāi)水炮管路上的球閥，其它球閥關(guān)閉，即可實(shí)現(xiàn)高空噴水。根據(jù)需要調(diào)節(jié)噴頭即可實(shí)現(xiàn)柱狀噴水和霧狀噴藥。 二、管路系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 1、水泵選擇 根據(jù)要求的灑水寬度、灑水量和作業(yè)速度，選型號(hào)為65QZ-60/60的水泵。流量為60/h ，揚(yáng)程為60m。滿足任務(wù)書(shū)的要求。 2、管路內(nèi)徑的確定 管徑與流量和流速有關(guān)，以水泵最大流量確定其內(nèi)徑 式中 Q——水泵的額定流量，60/h； V——水常用流速，取1.5～2m/s； 得 d=103～118mm 選用內(nèi)徑d=100mm水管。 管路系統(tǒng)按方案做好后，需要進(jìn)行必要的壓力實(shí)驗(yàn)。根據(jù)要求進(jìn)行1-1.5個(gè)大氣壓試壓實(shí)驗(yàn)，要求無(wú)泄露。它的安裝是在整車安裝時(shí)才進(jìn)行的，即根據(jù)其他總成的安裝位置進(jìn)行相應(yīng)裝配與調(diào)整。 第五章 水罐總成的設(shè)計(jì) 水罐為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，罐體須能承受20kpa氣壓而無(wú)泄漏，內(nèi)裝橫向防波板，將罐體分隔成相通的三個(gè)部分，減少行駛中水的動(dòng)蕩和沖擊。 一、罐體形狀及容積計(jì)算 1、罐體形狀： 采用橢圓形的優(yōu)點(diǎn)是：橢圓罐形受力狀況、加工工藝、外觀造型、綜合性能最佳，可降低罐體自重20%，增加罐體容積50%，其罐內(nèi)壓力小于0.1Mpa，重心低，穩(wěn)定性高。 長(zhǎng)軸：a=2000mm 短軸b=1200mm 水罐長(zhǎng)度：3740mm 人孔尺寸為：圓形孔（直徑） 500mm 罐體壁厚為：6mm 2、罐體容積 橢圓罐體實(shí)際容積： 二、罐體材料以及防腐蝕處理 罐體的材料選取普通碳素鋼板。普通碳素鋼板機(jī)械性能好，有足夠的強(qiáng)度、韌性，焊接性和工藝性也好；價(jià)格便宜。 為提高罐體的耐蝕性和使用壽命，罐體內(nèi)表面要求作涂鋅防腐蝕處理。 水罐的安裝以車架上的定位塊為基準(zhǔn)上車裝配，定位好以后才進(jìn)行止推聯(lián)接板的焊接和螺栓聯(lián)接裝配，然后安裝U型螺栓固定。 第六章 變速器改裝設(shè)計(jì) 根據(jù)灑水量要求，通過(guò)改變?cè)兯倨饕?、二檔的傳動(dòng)比，降低車速，通過(guò)取力器給泵響應(yīng)轉(zhuǎn)速，達(dá)到灑水量要求。 一、檔傳動(dòng)比的確定 東風(fēng)牌EQF140型載貨汽車的具體參數(shù)如下： 變速器一軸和二軸的中心距130mm，其他數(shù)據(jù)見(jiàn)第一章。 變速器各檔傳動(dòng)比: 變速器傳動(dòng)布置方案分析：采用中間軸式變速器，傳動(dòng)方案如圖6-1： 　　　　　　　　　　　　　 圖6－1　變速器傳動(dòng)方案 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)：EQ6100-型 最大功率 最大扭矩； 輪胎：外直徑1018mm。 選擇灑水寬度h=10m，灑水量 q=0.9，則： hqvt=Qt v===6.67 再選擇灑水寬度h=10m，灑水量 q=0.45，則： v===13.33 發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍為 1400～3300 取n=2000,傳動(dòng)比為 μ=0.377 =0.377 一檔 =0.377 =9.04 二檔 =0.377=4.52 二、檔齒輪齒數(shù)的確定 一檔Z，Z：初選＝25 Z=Z＋Z===67.3 取Z＝67 貨車中間軸一擋齒輪可在12～17之間選用，試取Z＝17,則Z＝50. 螺旋角＝arccos＝arccos =25 與初選相差不大，故合適. 確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副五擋的齒數(shù)：初選＝20 =i=9.04=3.0736 Z+== 求得　 Z=17.1, =52.7, 取Z=17　=52 螺旋角＝arccos＝arccos =21 與初選＝20相差不大，故合適. 確定其他各擋的齒數(shù)： 二擋：=i A= ＝ 求得?。?9.32　Z=43.33 =12.0556， 取　Z=43　?。?7 則?。絘rccos =17 同理，可算得三擋，四擋的齒數(shù)和螺旋角如下 　　　　　　　三擋：　Z=32 Z=39 =17 四擋： ＝24　　Z＝47　　　=17 倒擋齒數(shù)確定： 倒擋齒輪采用直齒，模數(shù)m=3.5mm,為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，齒輪11和齒輪12的齒頂圓之間應(yīng)保持有0.5mm以上的間隙.因此： 　　　　　　　　　 代入數(shù)據(jù)　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 求得