双层畜禽运输车的改装设计

双层畜禽运输车的改装 本科学生毕业设计 院系名称: 专业班级: 学生姓名:指导教师:职 称: 黑 龙 江 工 程 学 院 二?一一年六月 The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Design of Double Livestock Transporters Modified Candidate:Zhu Qinghe Specialty:Vehicle engineering Class: B07-2 Supervisor:Associate Prof. Su Qingyuan Heilongjiang Institute of Technology 2011-06?Harbin 黑龙江工程学院本科生毕业设计 摘 要 随着我国国民经济的发展，人民生活水平的提高。人们对禽类、肉类制品的需求量急剧增加。而畜禽的养殖场地远离市区，这样就需要将鲜活畜、禽运输到指定地点。因此畜禽运输车的市场需求量也较大。为了能够 同时运输禽类和中大型动物，满足消费者和养殖业者的需要，并且从大幅 度的提高运输效率、降低运输成本、减少运输途中的货损和货差，提高运 输的安全性和减少污染保护环境的方面考虑，设计制造双层畜禽运输车成 为专用汽车发展道路上的一项重要任务。 首先了现在畜禽运输车的现状和不足之处，明确了双层畜禽运输 车的主要优点。在此基础上，通过对整体的分析选择、举升机构的计 算校核、液压系统的选择与设计、辅助装置的选择与设计及对整车的性能 分析，利用CAD软件绘制出二维图形。最后设计出的双层畜禽运输车能够 满足工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高的加工和使用要求。 关键词:双层;运输;畜禽;改装;设计 I 黑龙江工程学院本科生毕业设计 ABSTRACT Along with the development of our national economy and improvement of people's living standard. People on the poultry, meat products demand has increased dramatically. And livestock and poultry breeding sites away from downtown, so it needs to fresh livestock and poultry transportation to the designated place. So the market demand of livestock transporters bigger also. In order to can simultaneously transport poultry and medium-large animals, meet the needs of consumers and aquaculture, and those from the large scale enhancement transportation efficiency and reduce the transportation cost, reduce transit goods damage and poor, improve transport safety and reduce pollution of environmental protection into consideration, design and manufacture of special cars double livestock transporters become the development path is an important task. First analyzed the status and livestock transporters now deficiency, clear the double livestock transporters’ main advantage.On this basis, through the analysis of the overall scheme selection, the calculation of lifting mechanism of dynamicrigidity, the selection and design of hydraulic system, auxiliary devices selection and design of the vehicle and the performance analysis, use CAD software rendering the 2d graphics. Finally designed double livestock transporters can meet the technological reasonable, small batch easy processing, low cost, high reliability processing and use requirement. Key words: Double Layer;Transportation;Livestock and Poultry; Modification;Design II 黑龙江工程学院本科生毕业设计 第1章 绪 论 1.1 概述 1.1.1双层畜禽运输车的总体结构 双层畜禽运输车属于栅栏式运输车，其汽车车厢采用栅栏结构，主要 适用于运输牲畜、家禽等。具有双层车厢结构的栅栏式运输车运输效率高， 适用与长途运送牲畜、家禽等。栅栏式牲畜运输车均设有便于牲畜上下的 门梯。该门梯通常利用后厢板翻下作为登坡板，也有的采用电动绞盘提升 登坡板。 在栅栏式牲畜运输车中，双层车厢运输车最为常见。对于双层车厢牲畜运输车，根据其第二层车厢底板的结构特点可分为可拆卸式底板、液压折叠式底板和液压升降式底板三种类型。本设计采用液压升降式底板。该型式的第二层车厢底板由分布与车厢后面两个角的两个液压缸和钢丝绳实现上升和下降。装载时，首先将活动底板搁在底层底板上。当装满牲畜后，将其举升到一定高度后锁止，然后装载底层车厢;卸载相反。这种型式的牲畜运输车优点是装载、卸载都非常方便，必要时可将活动底板降落在底层底板上，作一般货车使用。 1.1.2双层畜禽运输车的研究现状 随着我国国民经济的发展，人民生活水平的提高。人们对禽类、肉类制品的需求量急剧增加。而畜禽的养殖场地远离市区，这样就需要将鲜活畜、禽运输到指定地点。因此畜禽运输车的市场需求量也较大。而双层畜禽运输车既可以运输鸡、鸭、鹅等禽类，也可以运输猪、牛、羊等中大型动物，满足消费者和养殖业主的需要，因此双层畜禽运输车近年来国内市场需求量越来越大，市场前景十分广阔。专用汽车的研制、生产和应用不仅在实现门到门的专业运输和作业方面受到社会的广泛重视和欢迎，而且在大幅度的提高运输效率、降低运输成本、扩大汽车的应用领域等方面都发挥着重要的作用，汽车运输的专业化，可以减少运输途中的货损和货差，提高运输的安全性，同时减少了污染，保护了环境。随着经济的发展，畜禽运输车呈现出重型化、智能化、高档化，多极化发展的趋势。 虽然中国专用汽车发展取得了很大进步，但是，中国专用汽车行业整体上与欧、美、日等国家和地区的先进水平相比，国内专用汽车市场开发 比较缓慢，市场细分程度不够，产品雷同性大，不能满足用户个性化需求，低水平竞争还比较严重，主要体现在一下几个方面。(1)生产企业过多过散，目前中国大多数专用汽车生产企业的症状是:厂点分散，规模较小，开发能力较弱。(2)产品结构不合理，由于中国正处于 1 黑龙江工程学院本科生毕业设计 发展中国家向发达国家转变的过程中，基础设施建设还处于高峰期，所以中国专用汽车市场的需求还是以运输物资、满足基础设施建设为主，加上中国劳动力资源比较丰富，该市场形态决定了中国专用汽车现阶段呈现结构形式单一、功能单一、低附加值产品过多的状况。(3)科技含量高的产品缺乏自主研发能力。(4)生产工艺工装水平低。(5)专用底盘的开发生产与市场需求仍有差距。(6)专用汽车市场的拓展受到一定的限制。 1.2研究的意义目的 近几十年来它在国内外获得迅速的发展与普及,它最大的优点是具有自重轻、仓栅栏杆可半拆、全拆和随意升降、方便实用、安全可靠等，并可根据用户要求设计制作双层鲜活动物运输车、瓜果蔬菜运输车等。适合广大用户的中短途公路运输使用，也可作普通载货汽车使用，在高度发达的公路运输业，特别是现代物流产业的飞速发展。仓栅式运输车必将得到迅速的推广、普及。是城市、城际物流运输市场开发的经济型产品。同时在双层畜禽运输车的研究和生产过程中，也带动了钢铁，化工等其它很多行业，又提供了大量的工作岗位，减轻就业压力，并日趋完善，成为系列化多品种的产品。因此，双层畜禽运输车的发展是很有必要的。 1.3研究的主要内容 本章针对我所做设计的课做了综合性的阐述，通过查找书籍，以及在网络上查找的资料，我了解了我所做双层畜禽运输车的基本状况;特别是专用车的设计特点及设计思路，还有在以后的设计中有可能面临的问题，进行了细致的了解与阐述。本设计主要进行双层畜禽运输车的整车设计，二类底盘的选型，举升液压系统主要技术参数的计算，车厢设计，以及根据畜禽的运输需求而增设的降温喷淋系统。整车性能分析，利用CAD软件建立双层畜禽运输车的装配图以及零部件图。 本章对双层畜禽运输车状况进行了分析，了解了我国双层畜禽运输车行业与欧美等国家的差距与需要发展的地方。目前，我国改装车市场最大销售量约25万辆左右，改装量最大的除了客车外，主要有厢式车、罐式车、自卸车等主要车型。但是总体来看，这些专用车均存在技术附加值低、工艺较落后等问题。从品种来看，我国改装车品种较少，仅有400多个品种。那么，未来改装车市场到底是什么市场呢,肯定地说， 2 黑龙江工程学院本科生毕业设计 应该向多品种、高、精、尖方向发展。经过本章的学习了解，相信在下几章的设计学习中会有了依据，为本次设计开了一次好头。 第2章 整体方案分析选择及举升机构计算与校核 2.1 概述 双层畜禽运输车改装结构中液压系统;活动底板的结构和车厢结构为其重要组成部分，它直接关系到双层畜禽运输车的使用性能和整车布置，它是决定双层畜禽运输车改装设计优劣的主要因素。因此首先对活动底板进行设计。 2.2活动底板的设计计算 上层活动底板结构类似于车厢底板，其结构由两根通长槽型纵梁、四根横梁和底面分布矩形加强筋的薄钢板组成。 2.2.1活动底板的结构设计 上层活动底板是由车架承载的，而纵梁作为上层活动底板的主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状应力求简单。其中载货汽车的车架纵梁延多取平直且断面也不变或少变，以简化工艺。因此载货汽车的断面多采用开口朝内的槽型，槽型断面粱的弯曲刚度大、强度高、工艺性好，零件的安装与紧固方便。同时，由若干根横梁将左右纵梁连接在一起，构成一完整的车架，其中横梁起支承上层活动底板，保证车架有足够的扭转刚度，限制其变形和降低某些部位的应力的作用。 本车上层活动底板初选等宽的梯形车架，车架宽度为2250mm，车架长度为6000mm。纵梁采用槽型钢结构，槽型钢型号:14#B(140*60*8)，横梁钢板厚度都采用8mm，车架材料采用Q345。薄钢板和加强筋的材料采用45。 2.2.2上层板剪力及弯矩的求解 作用在上层板梯形车架上的弯曲力矩主要由车架纵梁承受。由于条件限制，为了计算弯曲力矩，将车架纵梁承受载荷简化为均布载荷，当车架纵梁承受的是均布载荷时，车架的简化计算可按下述进行，但需要一定的假设即认为纵梁为简支梁，忽略不计局部扭矩的影响。 由以上可画出上层板车架的等效粱受力及剪力和弯矩示意图: 3 黑龙江工程学院本科生毕业设计 图2.1 上层板额定载荷时的剪力和弯矩图 由以上示意图可知:纵梁所受到的最大弯矩: Mmax 式中:q——载荷集度(N/m); x——所求截面距支座A的距离?m?; Mmax——最大弯矩?N?m?。 Fs?4000?9.8?6?0.06?1045.3N (2.2) 6?2.25qx2? (2.1) 8 式中:Fs ——纵梁所受剪力?N?。 x?3136N?m (2.3) 2 将它们代入式(2.4)、(2.5)，则可求出纵梁的最大弯应力。 Mmax?Fs Mdmax?nKdMmax (2.4) 4 黑龙江工程学院本科生毕业设计 ?w?Mdmax (2.5) W 式中:n ——疲劳安全系数，n?1.15~1.40; Kd——动载荷系数，Kd?2.5~4.0; W——纵梁在计算断面处的弯曲截面系数。 对于槽型断面纵梁: W?(h?6b)th (2.6) 6 式中:h——槽型断面的腹板高?m?; b——翼缘宽?m?; t——梁断面的厚度?m?。 W?0.00009333m3 Mdmax?11289.6N?m 因此最大弯应力为: ?w?120.96Mpa,???=345Mpa 通过以上计算，上层板的剪力和弯矩均符合要求。 2.2.3上层板弯曲变形校核 由以上知道上层板梯形车架的等效简支梁形式，利用叠加法可求得梁的最大挠度ymax和最大转角?max，然后进行上层板梯形车架弯曲变形的校核。 当粱的形式为下图所示时，粱的挠曲线方程为: Fxy??12EI?3l2l??2????x 0?x??? (2.7) ?4?2???? 梁的转角方程为: Fl2 ??? (2.8) EI 式中: F——作用在梁上的力，规定其向下为正，向上为负; E——梁构成材料的弹性模量，E?2.1?105MPa; I——为梁的惯性矩。 5 黑龙江工程学院本科生毕业设计 查阅槽钢可知:14#b型的惯性矩Iy=61.1cm4。 最大挠度ymax: 积下齿轮泵比柱塞泵流量大但油压低。柱塞泵最大特点是油压高(油压范围16,35MPa)，且在最低转速下仍能产生全油压，固可缩短举升时间。中轻型举升机构上多采用齿轮泵，常用系列有CB、CBX、CG、CN等;重型举升机构常采用柱塞泵。 3.4液压泵主要参数的确定 3.4.1液压泵工作压力的计算