A平板式清障車的設計

A平板式清障車的設計,平板,清障車,設計 遼寧工程技術大學 本科畢業(yè)設計（論文）開 題 報 告 題 目 平板式清障車設計 指 導 教 師 冷岳峰 院（系、部） 機械工程學院 專 業(yè) 班 級 機械工程及自動化（汽車工程） 學 號 1007130105 姓 名 宮興運 日 期 2014年3月15日 教務處印制 8 一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀 1. 目的、意義 清障車全名為道路清障車，又稱拖車、道路救援車、拖拽車，清障車主要是由：底盤、起重裝置、托舉牽引裝置、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、車體與工具箱等組成，具有起吊、拽拉和托舉牽引等多項功能，適用于高速公路、城市道路的清障作業(yè)。清障車是指裝有道路搶險作業(yè)裝備的專用汽車。由于汽車在道路上行駛時，故障和事故是不可避免的，特別是在高等級公路上，這種現(xiàn)象時常發(fā)生。清障車的任務就是將故障車或事故車及時地拖離現(xiàn)場，確保道路的暢通無阻。因此，道路清障車又稱道路搶險車。隨著高等級路面和在用汽車的增多，清障車也得到了發(fā)展。 清障車按類別主要分為：拖吊連體型、拖吊分離型，一拖一型，平板一拖二型，多功能清障車，液壓自動夾緊型能力劃分。按照能力分為輕型、中重型及超重型。輕型清障車作業(yè)對象是輕型載貨汽車，微型客車及轎車等，中重型清障車的清障作業(yè)對象是中重型載貨汽車，大中型客車等，超重型清障車作業(yè)對象是重型載貨汽車及超重型半掛汽車系列等。 隨著我國經濟的迅速發(fā)展，公路建設突飛猛進，里程不斷增加，我國“五縱七橫”公路主干線將基本建成。公路建設的發(fā)展，為車輛行駛創(chuàng)造了良好的環(huán)境，汽車保有量日益增多。汽車給人們的工作與生活帶來了極大的便利，但是因汽車而發(fā)生的交通事故也給人們帶來了不盡的煩惱。汽車因故障停在公路上會嚴重堵塞交通，特別是高速公路上，車速高，流量大，一旦發(fā)生交通事故不能及時處理，將會嚴重堵塞交通。由于交通事故是不可預見的，故障車輛的損壞程度不一，因此，能夠迅速清理事故現(xiàn)場且操作簡便具有多種功能的清障車受到交管部門的青睞。 2. 研究現(xiàn)狀 隨著我國城鄉(xiāng)道路條件的改善，人民生活水平的提高，人們越來越需要“高速、安全、便捷、舒適”的交通環(huán)境。為了確保交通環(huán)境的安全暢通，我國各級交通管理部門亟需對老舊裝備進行改進和更新，購進救援功能全的清障車?？梢灶A見，我國清障車市場的前景是很廣闊的。近年來，我國清障車雖有了一定的發(fā)展，但真正功能齊全、外形美觀的清障車還很少，尤其是適用于清理各級公路及城市道路肇事、故障及違章停放車輛的清障車，市場需求缺口很大。據國內有關專家預測，未來10年“拖吊”式和“旋轉”式清障車的年需求輛約為800臺；“平板”式和“升降平臺”式清障車年需求輛為1000臺；多功能清障車年需求輛為3500臺；大型清障車的年需求輛為10臺左右。性能優(yōu)良、功能齊全，操作方便的清障車將是今后發(fā)展的方向。清障車將會走向優(yōu)化車身結構、采用高強度鋼材或是應用新型材料、輕量化、高技術化、廂式化和城市專用汽車輕型化等趨勢。 清障車創(chuàng)始于公路交通非常發(fā)達的國家，早在20 世紀50 年代美國就生產出第一輛清障車。當時這種車還比較簡單，靠機械傳動帶動卷揚機，拉桿支撐，故障車一端被吊起拖離現(xiàn)場；往往采用自制底盤，功能較單一，這是清障車發(fā)展的第1 階段。第2階段，以引入液壓傳動與控制技術為標志，20世紀70年代第一批采用全液壓傳動的清障車生產出來，涌現(xiàn)了一批著名的清障車企業(yè)，如美國的ENTURY、CHALLENGER、JERR-DAN、WRECKER，奧地利的EMPL，日本的TOKYU，加拿大的NRC。這一階段的清障車技術和生產得到很大發(fā)展，首先是系列品種、規(guī)格增多，結構形式多樣化，其次是所用專用底盤、二類底盤多樣化。大型清障車最大為4 橋。第3 階段，結構多樣、功能齊全，具有托舉、起吊、拖拽、牽引、背拖、破拆、清潔、維修等功能。第4階段，工作能力更大，拖舉能力最大達25 t，拖牽能力達48 t，起吊能力達 40 t。第5階段，操作方式更先進，工作環(huán)境更舒適。國外，專用底盤用戶向底盤生產商訂貨時，后者會給前者一個軟件，用戶可據需在軟件上對底盤布局進行修改， 后者再根據用戶的修改生產專用底盤。此外，還有專門的清障車底盤改裝廠。按目前我國清障車銷量約為國外的1/10 推算，國外清障車年為需求2萬輛。國外對清障車的研究技術好于國內，例如國外能獨立研究清障車的液壓、密封件、電液控制等，而且在清障車專用底盤研究占領一定地位。 開發(fā)清障車產品需要擁有較強的整車技術匹配設計能力，這一點非常重要，在國外這種匹配設計能力較好。 我國清障車行業(yè)走了一條引進技術與自主開發(fā)相結合的道路，緊跟世界清障車發(fā)展方向，技術基本與世界同步，只是在產品的可靠性和耐用性方面與世界先進水平有一定差距， 嚴重缺乏專用底盤成為制約其進一步發(fā)展的瓶頸。 根據國內外發(fā)展狀況的了解和掌握，我國應該加強道路清障車底盤的研究和運用，進一步縮小我國在清障車技術上同國外的差距，使我國清障車的技術的發(fā)展與世界同步。 二、研究方案及預期結果。 1. 設計方案或論文主要研究內容 平板清障車的設計，對其底盤進行改造，并安裝取力器來驅動清障車的執(zhí)行機構。其上裝為全液壓操縱，其動力來源于底盤發(fā)動機，取力器取力，發(fā)動機的輸出動力通過傳動軸到達齒輪泵。油泵輸出高壓油，流經多路換向閥、液壓閥，然后到達各執(zhí)行元件。各個部件的動作均由換向閥手柄控制，操縱手柄設置在左右后側工具箱，每一側的操縱手柄均可實現(xiàn)全功能操作。操縱手柄旁邊的標志牌上清楚地標明了控制手柄的用途和動作方向。 平板清障車的工作原理：取力器取力將動力傳遞給液壓油泵，液壓油泵產生的高壓液壓油通過控制閥分別輸送給各油缸或液壓馬達，從而實現(xiàn)各工作機構的運動。 2. 主要解決的問題、理論、方法、技術路線 根據以上方案，主要解決以下問題： （1）底盤設計 （2）取力器設計：取力器工作原理，取力器選型，初選傳動比等等 （3）液壓系統(tǒng)設計：確定液壓油箱，液壓缸設計等 （4）執(zhí)行機構： 理論方法：用《機械設計》、《機械原理》、《汽車設計》、《汽車理論》等相關汽車類書籍，根據參考文獻和實際調查信息，對平板式清障車的底盤，取力器和液壓系統(tǒng)進行設計，以滿足工況要求。 技術路線： 設計開始 底盤設計 取力器設計 重定參數(shù) 強度校核 不合格 合格 執(zhí)行機構設計 校核 圖紙繪畫與說明書編輯 設計結束 3. 論文框架（列出說明書大體結構及提綱） 前言 （以下框架是我自己編的，可以改動的） 第一章 總體方案論證 　　1.1 本課題基本前提條件和技術要求 　　1.2 結構方案確定 第二章 平板式清障車底盤結構設計 　　2.1 底盤的介紹 　　2.2底盤的設計方案 　　2.3 底盤的設計計算 第三章 取力器的設計 　　3.1 取力器的原理 　　3.2 取力器的選型 　　3.3 取力器設計計算 第四章 液壓系統(tǒng)的設計 　　4.1 確定液壓系統(tǒng)方案 　　4.2 液壓缸設計計算 　　4.3 油箱的設計 　　4.4 液壓元件的選用 第五章 執(zhí)行機構的設計 4.1 執(zhí)行機構的選型 4.2 執(zhí)行機構的計算校核 第六章 結論 參考文獻 致謝 4. 預期結果 繪制工程圖紙4張（裝配圖2張A0~A1，零件圖2張A1） 編寫設計計算說明1份 翻譯相關外文文獻1篇 三、研究進度 第1周—第2周：畢業(yè)實習，收集資料，撰寫實習報告。 第3周：撰寫開題報告，進行開題答辯。 第4周—第5周：進行汽車底盤結構設計。 第6周—第8周：進行取力器設計。 第9周—第10周：進行液壓系統(tǒng)設計。 第10周—第11周：執(zhí)行機構設計。 第12周—第13周：編輯說明書。 第14周—第15周：繪制圖紙。 第16周：整理設計資料，打印輸出，提交設計資料。 第17周：準備答辯，論文評閱。 第18周：畢業(yè)設計答辯。 四、主要參考文獻 [1] 張盛立編. 實用鋼材手冊[M]. 廣州： 廣東科技出版社，1998. [2] 楊培元，朱福元. 液壓系統(tǒng)設計簡明手冊[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 1994. [3] 成大先. 機械設計手冊·液壓傳動[M]. 北京： 化學工業(yè)出版社，2004. [4] 周誦明，袁惠明. 液壓傳動設計指導書[M]. 武昌： 華中工學院出版社， 1987. [5] 劉惟信主編. 汽車設計[M]. 北京：清華大學出版社 ，2001. [6] 張世偉，朱福元. 液壓系統(tǒng)的計算與結構設計[M]. 銀川：寧夏人民出版社， 1987. [7] 王望予主編. 汽車設計[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2004. [8] 陳家瑞主編. 汽車構造[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2005. [9] 周建方主編. 材料力學[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2002. [10] 岑軍健主編. 新編非標準設備設計手冊[M]. 北京： 國防工業(yè)出版社， 1999. [11] 劉鴻文．材料力學[M]．北京：高等教育出版社，1979. [12] 徐達，蔣崇賢．專用汽車結構與設計[M]．北京：北京理工大學版社，1998. [13] 許福玲，陳堯明. 液壓與氣壓傳動[M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2003. [14] 李忠生. 我國清障車技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 中國工程機械信息與咨詢. 2004(5): 10-12 [15] 陳家瑞. 汽車構造（第四版）[M]. 北京：人民交通出版社. 2002 [16] Jayaram S. A Virtual Assembly Design Environment [ J]. Proceedings of IEEE Virtual Reality. Houston, TX,2005, 19(6): 72-179. [17] 謝鳴, 肖波, 吳巧教, 等. 虛擬裝配技術及應用[J]. 模具技術. 2006,(01): 60-64 [18] Gomes de Sa A, ZachmannG. Virtual Reality as a Tool for Verifi-cation of Assembly and Maintenance [ J]. Computers and Graph-ics. 2005, 23(3): 389-403. 五、指導教師意見 指導教師簽字：