【正文】 ................... 37 第 5 章 輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................... 38 鎖止機(jī)構(gòu)方案確定 ..................................................... 38 棘輪設(shè)計(jì) ............................................................... 38 棘爪設(shè)計(jì) ............................................................... 39 操縱機(jī)構(gòu)總成設(shè)計(jì) ..................................................... 39 本章小結(jié) ............................................................... 40 第 6 章 整車性能分析 ...................................................... 41 汽車動(dòng)力性能分析 ..................................................... 41 基本參數(shù)的確定 ................................................. 41 汽車的行駛方程式 ............................................... 42 汽車動(dòng)力性能計(jì)算 ............................................... 44 燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算 ........................................................ 47 整車穩(wěn)定性分析 ........................................................ 48 空載質(zhì)心高度的計(jì)算 ............................................ 48 空載側(cè)傾角的計(jì)算 ............................................... 48 整車軸荷分配計(jì)算 ..................................................... 49 本章小結(jié) ............................................................... 49 結(jié)論 ............................................................................. 50 參考文獻(xiàn) ....................................................................... 51 致謝 ............................................................................. 52 附錄 .......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 VI 第 1 章 緒 論 改裝翼開(kāi)啟廂式汽車的 目的和意義 翼開(kāi)啟廂式車 —— 以本車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓裝置，使貨廂翼頂或側(cè)翼自行開(kāi)啟和關(guān)閉，用于運(yùn)輸貨物的廂式專用運(yùn)輸汽車。 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和交通、物流業(yè)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)汽車的運(yùn)輸效率、經(jīng)濟(jì)性提出了越來(lái)越高的要求，汽車的專用化趨勢(shì)也越來(lái)越明顯。 在 21世紀(jì)的今天，物流業(yè)的發(fā)展已成為衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度和綜合國(guó)力的重要指標(biāo)，現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，也是現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，發(fā)展現(xiàn)代物流運(yùn)輸為我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，特別是廂式汽 車的發(fā)展帶來(lái)了無(wú)限商機(jī)。 大力發(fā)展廂式貨車，是適應(yīng)我國(guó)快速發(fā)展和現(xiàn)代物流發(fā)展要求的必然趨勢(shì)。本課題研究設(shè)計(jì)的翼開(kāi)啟廂式車作為一種新型運(yùn)輸車型，與傳統(tǒng)的廂式貨車相比，能起到提高裝卸貨物效率，節(jié)省物流運(yùn)輸成本的作用。也可實(shí)現(xiàn)單翼展開(kāi)和雙翼展開(kāi)，適用于流動(dòng)展銷各類家用電器，日常百貨等等。該項(xiàng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，將會(huì)有非常廣闊的市場(chǎng)前景。 2 通過(guò)對(duì) 翼開(kāi)啟廂式 汽車 的 改裝設(shè)計(jì)，滿足市場(chǎng)對(duì)此種類型專用汽車的需求，在滿足基本使用性能的基礎(chǔ)上，對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行研究改進(jìn)，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力 。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展前景 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 隨著我國(guó)工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的同步加速，中國(guó)專用汽車市場(chǎng)仍將保持高位需求。 2020 年之前，中國(guó)仍將處于工業(yè)化和城市化同步加速的發(fā)展階段，具有投資規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、加工度高、中間產(chǎn)品多、增長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，且由于我國(guó)資源分布很不均勻，中部原煤產(chǎn)量高，東部鋼材產(chǎn)量大，運(yùn)輸強(qiáng)度依然很高，專用汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨機(jī)遇。 到 2020 年前中國(guó)商用車市場(chǎng)將保持年均 9%左右的增長(zhǎng)速度，從而為專用汽車的發(fā)展提供良好的發(fā)展空間。龐大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目將給工程類專用汽車帶來(lái)極大的需求空間和市場(chǎng)增量，高等級(jí)公路建 設(shè)總量依然巨大，帶動(dòng)修建公路的工程車輛、維護(hù)公路的特種作業(yè)車輛、公路運(yùn)營(yíng)車輛的快速發(fā)展。同時(shí)，我國(guó)能源消耗總量巨大，能源物資的運(yùn)輸也會(huì)擴(kuò)大專用車總需求量。 城市化進(jìn)程加快，城市功能的提高，對(duì)建筑、環(huán)衛(wèi)、園林、電力、通信、公安、司法、機(jī)場(chǎng)、金融以及各類商業(yè)運(yùn)輸?shù)瘸鞘薪ㄔO(shè)和服務(wù)方面的專用汽車將產(chǎn)生較大的需求 。物流業(yè)的快速發(fā)展，也將極大帶動(dòng)廂式汽車、保溫、冷藏汽車、半掛廂式汽車等專用汽車的快速發(fā)展。 國(guó)際專用汽車產(chǎn)業(yè)正加速與中國(guó)專用汽車行業(yè)的合資合作步伐和力度。同時(shí)，中國(guó)政府為促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)更快、更好地 發(fā)展下去，也相繼出臺(tái)了各項(xiàng)政策與標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，包括國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃等，這些政策為專用汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及物流效率的提升，中重型專用車的需求結(jié)構(gòu)和需求特性將發(fā)生顯著變化，公路用車比重將平穩(wěn)增長(zhǎng)，以公路使用為主的物流類和作業(yè)類專用車市場(chǎng)發(fā)展空間將更為廣闊，工程類專用車比重會(huì)逐年下降到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。 目前商用車產(chǎn)品的技術(shù)水平很低。這主要是由目前的現(xiàn)實(shí)國(guó)情所決定：購(gòu)車能力低，駕駛者收入低 。運(yùn)輸?shù)呢浳飪r(jià)值量低 。標(biāo)準(zhǔn)低，管理不嚴(yán) 。行走路況差，很多商用車不走 高速公路。隨著這些情況的改變，如購(gòu)買能力不斷提高，運(yùn)輸貨物價(jià)值也隨高品質(zhì)、高附加值產(chǎn)品需求上升，國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、安全標(biāo)準(zhǔn)法規(guī) 3 等加速出臺(tái)和提高以及國(guó)家高速公路網(wǎng)的形成，商用車產(chǎn)品高端化趨勢(shì)將越發(fā)明顯，商用車產(chǎn)品升級(jí)對(duì)專用車將提出更高的要求。 翼開(kāi)啟廂式汽 車的發(fā)展前景 目前中國(guó)的專用車市場(chǎng)處于性能提升階段，產(chǎn)品以中端市場(chǎng)需求為主，隨著城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高性能、高品質(zhì)的高端產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，而隨著中國(guó)新農(nóng)村的城鎮(zhèn)化建設(shè)，滿足基本功能、價(jià)格相對(duì)便宜的低端產(chǎn)品需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大。東風(fēng)商用 車公司正在進(jìn)行全系列中重型專用車底盤平臺(tái)的研發(fā)，以應(yīng)對(duì)需求趨勢(shì)的變化。 兩翼開(kāi)啟廂體式我國(guó)近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型廂體。兩側(cè)翼能完全展開(kāi)，后門也可打開(kāi)，形成開(kāi)放式車廂，利用叉車裝卸可實(shí)現(xiàn)機(jī)械集裝化裝卸作業(yè)，即降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度又大大提高裝卸效率，該產(chǎn)品在物流運(yùn)輸業(yè)有相當(dāng)廣闊的市場(chǎng)和良好的發(fā)展前景。 發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)截涇嚻贩N繁多，廂門的型式也多種多樣。不同材料、不同型式的廂貨車、蓬布車，可以設(shè)計(jì)成安全推拉式、板推拉式、側(cè)門、推拉門、卷閘門、兩翼式、全開(kāi)式門等，可為用戶提供廣闊的選擇空間。在廂式汽車領(lǐng)域，發(fā)達(dá)國(guó)家 的車型種類、材料選取、連結(jié)方式、廂內(nèi)設(shè)置等諸多方面都值得國(guó)內(nèi)企業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。同時(shí)，國(guó)內(nèi)企業(yè)也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，只要正視挑戰(zhàn)，抓住時(shí)機(jī)，抓緊時(shí)間大膽改革，用新的思考方式設(shè)計(jì)和裝備自己的廂式汽車，國(guó)產(chǎn)廂式汽車趕超世界先進(jìn)水平指日可待。 翼開(kāi)啟廂式汽車 的特點(diǎn) （ 1） 裝卸效率高 目前國(guó)內(nèi)物流業(yè)裝卸采用人工方式，依照裝配一個(gè) 式車為例， 4 個(gè)勞動(dòng)工人至少要花費(fèi) 2h，單臺(tái)裝卸工時(shí)在 8h 以上，而采用翼開(kāi)啟式車廂則只需 2 個(gè)工人配合叉車花費(fèi) ，單臺(tái)裝卸只需 1h。從單臺(tái)裝卸效率上整體提高 7h。通過(guò)此一改變，使物流企 業(yè)在合理發(fā)揮物流設(shè)備的利用效率上，單產(chǎn)大大提高，從而使物流企業(yè)綜合裝備投入減少，總體收益率也會(huì)大大提高。 （ 2） 能有效降低物流成本 隨著物流企業(yè)的精益化管理和國(guó)際石油價(jià)格的持續(xù)上揚(yáng)，物流企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)其實(shí)就是物流效率的競(jìng)爭(zhēng)，誰(shuí)能在如火如荼的物流大戰(zhàn)中站穩(wěn)腳跟，穩(wěn)健發(fā)展，大家都把競(jìng)爭(zhēng)的立足點(diǎn)放在內(nèi)部管理上，利用翼開(kāi)啟式車可以大大節(jié)約物流裝卸人工成本，從而使物流企業(yè)在成本上占領(lǐng)優(yōu)勢(shì)。 課題主要內(nèi)容 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 改裝設(shè)計(jì)一種翼開(kāi)啟廂式汽車?？傎|(zhì)量 20 000Kg，滿足專用汽車相關(guān)設(shè)計(jì)要求。 二類汽車底 盤選取 底盤改裝部件的布置 （ 1） 副車架連接； （ 2） 取力系統(tǒng)布置； 車廂設(shè)計(jì) （ 1） 車廂尺寸參數(shù)確定； （ 2） 車廂結(jié)構(gòu)； 舉升裝置設(shè)計(jì) （ 1） 頂翼翼開(kāi)啟裝置輔助裝置設(shè)計(jì) （ 2） 側(cè)翼翼開(kāi)啟裝置輔助設(shè)計(jì)計(jì)算選型 （ 3） 輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 技術(shù)路線 經(jīng)分析對(duì)比，設(shè)定技術(shù)路線如 圖 。 5 圖 技術(shù)路線圖 6 第 2 章 總布置方案及二類底盤選型 整車總布置 翼開(kāi)門形式方案 由于本課題要設(shè)計(jì)一款翼開(kāi)啟廂式汽車，較之其他專用車， 其副車架是車廂底板縱梁，而副車架布 置在后面車廂設(shè)計(jì)部分有詳細(xì)介紹， 該車的總布置就是核心部件即車廂翼開(kāi)門形式的布置，故在此對(duì)翼開(kāi)門的結(jié)構(gòu)形式做出三種方案，參照現(xiàn)有車型及有關(guān)資料，還有一種頂板為一體，在車廂兩側(cè)與頂板連接處設(shè)置鉸鏈，而這種設(shè)計(jì)工作空間大，開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)驅(qū)動(dòng)力大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在此不做對(duì)比分析。 方案一 如圖 圖 翼開(kāi)門上掀式示意圖 說(shuō)明：車廂兩翼由四個(gè)液壓缸支起，翼開(kāi)門為一整體，向上支起。每側(cè)們都可單獨(dú)開(kāi)啟，后門為對(duì)開(kāi)手動(dòng)控制。停車取力。廣泛應(yīng)用于中長(zhǎng)途運(yùn)輸。適應(yīng)各種惡劣條件工作。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)啟方便，翼門開(kāi)啟后 可最大程度提高裝卸效率，裝卸方便。副車架，取力裝置布置容易，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修方便，成本低，工作空間相對(duì)較小。 缺點(diǎn)：翼開(kāi)門開(kāi)啟角度大，對(duì)翼開(kāi)門支撐軸連接處強(qiáng)度要求高。 難點(diǎn)：車廂底部與翼開(kāi)門處密封；翼開(kāi)門支撐軸連接處強(qiáng)度；翼開(kāi)門上部密封性。 7 方案二 如圖 。 圖 車廂包含欄板的翼開(kāi)車示意圖 說(shuō)明：車廂兩翼車門中間分段，上端由液壓缸控制向上開(kāi)啟。下端向下開(kāi)至水平，也可垂直放下，適合于舞臺(tái)演出車，臨時(shí)展銷車。每側(cè)翼門都可單獨(dú)開(kāi)啟。 優(yōu)點(diǎn)：車廂底部面積大，上段翼開(kāi)門開(kāi)啟角度小，可在狹窄環(huán)境下工作 。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，下段翼開(kāi)門開(kāi)啟關(guān)閉需人工控制，控制困難，在長(zhǎng)時(shí)間惡劣環(huán)境下開(kāi)啟后下段車門關(guān)閉困難。維修相對(duì)困難。 難點(diǎn)：每側(cè)車門兩段連接處密封；下段車門水平開(kāi)啟時(shí)自鎖；車廂底部與廂體處密封；翼開(kāi)門支撐軸連接處強(qiáng)度；翼開(kāi)門上部密封性。 方案三 如圖 。 圖 翼門斷開(kāi)式翼開(kāi)車示意圖 說(shuō)明：車廂整體每側(cè)分前后兩個(gè)翼門，分別由兩個(gè)液壓缸控制開(kāi)啟關(guān)閉，四個(gè)門可分別單獨(dú)開(kāi)啟。且每個(gè)車門都可單獨(dú)開(kāi)啟，適合中近途運(yùn)輸。 優(yōu)點(diǎn)：翼開(kāi)門開(kāi)啟方便，便于少量貨物裝卸。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，液壓控制系統(tǒng)麻煩，用叉 車裝卸大量時(shí)角度小導(dǎo)致效率低，維修困難，成本高。 8 難點(diǎn)：液壓缸布置；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，取力系統(tǒng)布置。 方案分析與選擇 由于本設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)一款總質(zhì)量為 20t的翼開(kāi)啟廂式貨車，屬于重型貨車，應(yīng)用于中遠(yuǎn)途高效率運(yùn)輸。方案一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)啟方便，翼門開(kāi)啟后可最大程度提高裝卸效率，裝卸方便。副車架，取力裝置布置容易，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修方便，成本低。優(yōu)勢(shì)較之方案二、三明顯。 方案二適用于舞臺(tái)演出車，而方案三的四個(gè)翼開(kāi)門的設(shè)計(jì)適用于載重量很大的貨車。在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，盡量選擇更實(shí)用經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，可大大提高該車 生產(chǎn)后期的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。該車應(yīng)用環(huán)境可能會(huì)十分惡劣，再考慮到日后的維修成本，方案一維修方便，也是一個(gè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。而對(duì)于方案一的翼開(kāi)門開(kāi)啟時(shí)，翼門劃過(guò)角度大的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)車廂時(shí)可合理調(diào)整長(zhǎng)寬高的比例，最大限度的減小劃過(guò)角度。對(duì)于翼開(kāi)門支撐軸支撐處強(qiáng)度問(wèn)題，可在車廂設(shè)計(jì)時(shí)在車廂主體上添加幾根梁提高強(qiáng)度，問(wèn)題也就迎刃而解了。 綜上所述，初步選擇方案一的設(shè)計(jì)。車廂兩翼由四個(gè)液壓缸支起，翼開(kāi)門為一整體，向上支起。每側(cè)們都可單獨(dú)開(kāi)啟，后門為對(duì)開(kāi)手動(dòng)控制。停車取力。廣泛應(yīng)用于中長(zhǎng)途運(yùn)輸。適應(yīng) 各種惡劣條件工作。 9 二類底盤選型 二類底盤選擇方案 針對(duì)方案一選擇一汽解放三款底盤進(jìn)行對(duì)比分析， 見(jiàn)表 ，確定最終方案。