【文章內(nèi)容簡介】 剛度，原則上不允許在主車架縱梁上鉆孔和焊接，應(yīng)盡量使用車架上原有的孔。如果安裝專用設(shè)備或其它附件，不得不在車架上鉆孔或焊接時．應(yīng)避免在高應(yīng)力區(qū)鉆孔或焊接。主車架縱梁的高應(yīng)力區(qū)在軸距之間縱梁的下冀面和后懸的上冀面處。因?yàn)檫@些部位縱梁應(yīng)力較大，鉆孔容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。 對于主車架縱梁高應(yīng)力區(qū)以外的其余地方需要鉆孔或焊接時，應(yīng)注意以下事項： (1) 盡量減小孔徑，增加孔間距離，對鉆孔的位置和孔徑規(guī)范，應(yīng)滿足圖 和表 的 要求。 (2) 嚴(yán)禁在前懸縱梁上翼面、軸距間縱梁下翼面和后懸縱梁上翼面上鉆孔；在縱梁變截面處嚴(yán)禁鉆孔，因?yàn)樵谶@些部位縱梁應(yīng)力較大，鉆孔容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。在縱 梁其他部位的翼面，只能在中心處鉆一個孔。 12 (3) 嚴(yán)禁焊縫方向與縱梁垂直；嚴(yán)禁將 車架縱梁或橫梁加工成缺口形狀。 (4) 車架鉆孔和焊接應(yīng)避開有關(guān)汽車改裝手冊中的規(guī)定的禁鉆區(qū)和禁焊區(qū)。 本課題中由于主車架與副車架之間的連接選用支架與 U型螺栓配合形式，故主車架不用考慮鉆孔，只需考慮焊接的位置得當(dāng)。 副車架的設(shè)計 在專用汽車設(shè)計時，為了改善主車架的承載情況，避免集中載荷，同時也為了不破壞主車架的結(jié)構(gòu)，一般多采用副車架 (副梁 )過渡。本車在工作中受的彎曲應(yīng)力 不是很大 。因此，本車副車架 所選用的 材料為 Q235 號鋼板沖壓 。 在增加副車架的同時，為了避免由于副車架剛度的急劇變化而引起主車架上的 應(yīng)力集中，所以對副車架的形狀、安裝位置及與主車架的連接方式都有一定的要求。 副車架的截面形狀及尺寸 專用汽車副車架的截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相同，多采用如圖 所示的槽形結(jié)構(gòu)，其截面形狀尺 寸 取決于專用汽車的種類及其承受載荷的大小。對于隨車起重運(yùn)輸車的副車架來說，在安裝起重裝置的范圍內(nèi)，應(yīng)按如圖 所示的方式用一塊腹板將副車架截面封閉起來，以提高副車架的抗扭和抗彎能力。 圖 副車架的截面形狀 1副車架 2腹板 圖 加強(qiáng)后的副車架截面形狀 表 主車架鉆孔的尺寸要求 尺寸 車型 重型車 中型車 輕型車 孔間距 /mm A 70 60 50 B 50 40 30 C 50 40 30 孔徑 /mm Φ 15 13 11 圖 主車架鉆孔的孔徑和孔間距 13 副車架的前端形狀及安裝位置 副車架前端形狀常有三種形狀 (見圖 )。 對于這三種不同形狀的副車架前端，在其與主車架縱梁相接觸的翼面上部加工有局部斜面，其斜而尺寸如圖 (c)所示： 0 1h mm? ； 0 15 ~ 20l mm? 。 (a)U 形 （ b） 角形 （ c） L 形 圖 副車架的三種前端形狀 如果加工上述形狀困難時，可以采用如圖 所示的副車架前端簡易形狀，此時斜 面 尺寸較大。 對于鋼質(zhì)副車架： 0 5 ~ 7h mm? ； 0 20 0 ~ 30 0l mm? 。 對于硬本質(zhì)副車架； 0 5 ~ 10h mm? ； 0lH? 。 副車架在汽車底盤上布置時，其前端應(yīng)盡可能地往駕駛室后圍靠近。 圖 為某散裝水泥運(yùn)輸車的 罐 體、副車架相對于汽車 底盤的安裝位置。在滿足軸荷分配的前提下，其中 A 不宜過大，留足空壓機(jī)的位置即可； B 為副車架的前 端 離主車架拱形橫粱的距離，一般在 100 mm之內(nèi)； C 為固定副車架的前面第一個 U 型 螺栓距拱形橫梁的距離，一般控制在 500~800 mm 的范圍內(nèi)。 本副車架前端采用 U形結(jié)構(gòu)。 圖 副車架的安裝位置 1上托架； 2下托架； 3螺栓 圖 連接支架 副車架與主車架的連接設(shè)計 止推墊片：連接板上端與副車架相連，下端利用螺栓與主車架縱梁相連。止推墊片的優(yōu)點(diǎn)在于可以承受較大的水平載荷。防止主車架縱梁與副車架產(chǎn)生水平位移。 14 兩個止推墊片之間的距離為 500 到 1000mm范圍 內(nèi)。 圖 止推連接板的結(jié)構(gòu) 圖 連接支架 連接支架 ：連接支架由相互獨(dú)立的上、下托架組成，上、下托架均通過螺栓分別與副車架和主車架縱梁的腹板相固定，然后在用螺栓將上、下托架相連接。由于上、下托架之間留有間隙，因此連接支架所能承受的水平載荷較小 U 型螺栓連接：當(dāng)選用其他連接裝置較困難時，可以采用 U 型夾緊螺栓，但在車架承受扭轉(zhuǎn)載荷最大范圍內(nèi)不允許使用 U型螺栓。當(dāng)采用 U型螺栓固定時，為防止主車架縱梁翼面變形，應(yīng)在其內(nèi)側(cè)襯以木塊，但在消聲器附近，必須使用角 鐵做內(nèi)襯。 副車架的強(qiáng)度校核 如果已知車架在危險工況下，危險截面的彎矩為 maxM ，則可計算出副車架在危險截面的彎矩 2maxM ，即 : WM?max? () 副車架最大彎曲應(yīng)力 2max? 滿足以下強(qiáng)度條件 : ][2m a x ?? ?? WHM () 式中 ： H— 副車架截面高度 ； M— 為橫截面上的彎矩 ； W— 抗彎截面系數(shù) ； 15 ??? — 許用彎曲應(yīng)力。 以上所得出的副車架彎矩計算和強(qiáng)度校核公式完全可以用于設(shè)計計算和指導(dǎo)副車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 經(jīng)過計算，得出： MPa87max ?? () 取 疲勞系數(shù)為 ，考慮到汽車的 最差使用條件 ，取動荷系數(shù)為 ，則最大動應(yīng)力為： M P a x ????? 縱梁材料 Q235 的屈服極限需用應(yīng)力： MPa460m ax ?? 從計算結(jié)果可知，本車架能夠安全的承受載荷。 本章小結(jié) 在本章里介紹了 二類 底盤的選擇方法， 主要選擇長安汽車底盤其型號為 SC1022DB。又介紹了 主車架的改裝要求及與副車架的連接方法， 本課題中由于主車架與副車架之間的連接選用支架與 U型螺栓配合形式，故主車架不用考慮鉆孔，只需考慮焊接的位置得當(dāng)。 副車架的設(shè)計要求。確定了副車架的斷面形狀、選用材料、前端形式及強(qiáng)度校核。 16 第 4 章 冷藏保溫汽車 隔熱車廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計 冷藏保溫箱的類型與定義 冷藏箱應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求： (1) 足夠的強(qiáng)度，可長期反復(fù)使用。 (2) 適用于一種或多種運(yùn)輸方式運(yùn)送，途中轉(zhuǎn)運(yùn)時，箱內(nèi)貨物不需換裝。 (3) 具有快速裝卸和搬運(yùn)的裝置，特別便于從一種運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)移到另一種運(yùn)輸方式。 (4) 便于貨物裝滿和卸空。 (5) 具有 1 3m 及其以上的容積。 凡是隔熱的箱壁、箱門、箱底和箱頂，能阻止內(nèi)外熱交換的保溫集裝箱。保溫集裝箱中常見 的冷藏集裝箱有耗用冷劑式冷藏集裝箱、機(jī)械式冷藏集裝箱、隔熱集裝箱、氣調(diào)冷藏集裝箱等。 耗用冷劑式冷藏集裝箱 ： 此類冷藏集裝箱的特點(diǎn)是在運(yùn)輸過程中，不需外接電源或燃料的供應(yīng)等，無任何運(yùn)動部件，維修保養(yǎng)要求低。主要缺點(diǎn)無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷，貯冷劑放冷或消耗必須重新沖冷或補(bǔ)充，較難實(shí)現(xiàn)精確溫度控制，制冷設(shè)備占用空間較大。耗用冷劑式冷藏集裝箱只能適應(yīng)小型冷藏集裝箱的短距離運(yùn)輸。目前耗用冷劑式冷藏集裝箱只有在區(qū)域性短途冷藏運(yùn)輸中尚有使用，而在國際冷藏運(yùn)輸中已無使用并有逐步淘汰的趨勢。 機(jī)械式冷藏集裝箱 ： 根據(jù) GB/T7392— 1998 的分類，械式冷藏集裝箱是指設(shè)有制冷裝置的保溫集裝箱，制冷 /加熱集裝箱是指設(shè)有制冷裝置和加熱裝置的保溫集裝箱。在實(shí)際中，通常把這兩類集裝箱通稱為機(jī)械式冷藏集裝箱。 機(jī)械式冷藏集裝箱裝有制冷裝置，可根據(jù)需要制冷，是冷藏箱的箱內(nèi)溫度控制在所設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。機(jī)械式冷藏集裝箱以壓縮式制冷為主，是當(dāng)前技術(shù)最為成熟，應(yīng)用最為廣泛的一種冷藏運(yùn)輸工具。 隔熱集裝箱的特點(diǎn)是箱體本身結(jié)構(gòu)簡單，箱體貨物有效裝載容積高，造價便宜，適合大批量、同品種冷凍或冷藏在固定航線上運(yùn)輸。缺點(diǎn)是缺少靈活性，對整個運(yùn)輸線路上的相關(guān)配套設(shè) 施要求高。 隔熱集裝箱在 20 世紀(jì) 70 年代前曾經(jīng)是國際之間冷藏保鮮貨物的主要運(yùn)輸工具之一，隨著 80 年代后機(jī)械式冷藏集裝箱的大量應(yīng)用，目前隔熱集裝箱已逐步被更為靈活 17 的機(jī)械式冷藏集裝所取代，但在某些穩(wěn)定貨源的航線上仍有使用。 氣調(diào)冷藏集裝箱具有一般機(jī)械式冷藏集裝箱的所有制冷或加熱功能 ， 同時氣調(diào)冷藏集裝箱裝有一種調(diào)氣設(shè)備，可以產(chǎn)生和維持一種修飾過的空氣成分，以減弱新鮮果蔬的呼吸量和新陳代謝強(qiáng)度，從而減緩果蔬的成熟進(jìn)程，達(dá)到保鮮的目的。采用氣調(diào)冷藏運(yùn)輸具有保鮮效果好、貯藏?fù)p失少、保鮮期長和對果蔬無任何污染的優(yōu)點(diǎn)。但由于采用氣調(diào)設(shè)備后，技術(shù)要求高、冷藏箱價格高，并且氣調(diào)在大批量貨物的貯存和運(yùn)輸中更有優(yōu)勢，因此目前使用還不普遍。 隔熱車廂的結(jié)構(gòu)組成 冷藏保溫汽車隔熱車廂 (以下簡稱隔熱車廂或車廂 )是所有冷藏保溫汽車的重要裝置。作為車廂，它具備廂式汽車車廂的共性，但又要求它具有良好的隔熱保溫性能。因此在結(jié)構(gòu)上就是圍繞如何提高車廂的隔熱保溫性能進(jìn)行設(shè)計。 隔熱車廂是由頂板、底板 (地板 )、左右側(cè)壁、前壁、后壁 (后門框 )和門組成。由于要求車廂具有隔熱保溫性，因此它的骨架具有承載與斷熱的雙重功能。其中以承載為目的的骨架稱為主 骨架 (與一般車廂的骨架作用相同 )。這種骨架一般選用強(qiáng)度和剛度較高的金屬 (鋼、鋁型材 )結(jié)構(gòu)。而以斷熱為目的的骨架，稱為輔助骨架 (俗稱“斷熱橋” )。一般選用非金屬材料。常見的有木頭、膠合板、玻璃鋼、工程塑料等，它可裝于主骨架的外側(cè)或內(nèi)側(cè)。車廂的內(nèi)外蒙皮分別與主骨架和輔助骨架相連、其間形成了填裝隔熱材料的空間。因此，主、輔骨架共同完成了隔熱車廂骨架的全部功能。外蒙皮多為平板形，但左、右側(cè)壁外蒙皮常壓成瓦楞形或半圓形，這種具有加強(qiáng)筋的外蒙皮既可增加廂壁強(qiáng)度和剛度，又可增加美觀。為了防止冷凍胴體 (整塊凍豬、牛、羊肉等 )等貨物撞壞內(nèi)蒙皮，有的車廂還在金屬內(nèi)蒙皮內(nèi)裝有膠合板。內(nèi)外蒙皮常用材料有：鋼板、鋁合金板、不銹鋼板、玻璃鋼板等。一般金屬蒙皮厚度為 ~，非金屬蒙皮厚度為 2~3mm。蒙皮與骨架的連接方式通常采用拉鉚連接 (即單向膨脹的抽芯鉚釘連接 )。 內(nèi)外蒙皮之間的無骨架空間為隔熱層，期間應(yīng)填充隔熱材料。 隔熱車廂的結(jié)構(gòu)形式 隔熱車廂的結(jié)構(gòu)形式分為整體結(jié)構(gòu)和分片拼裝結(jié)構(gòu) 。 整體結(jié)構(gòu)隔熱車廂 整體結(jié)構(gòu)隔熱車廂 是先以整體骨架型式或以分片拼裝型式制成車廂，預(yù)留隔熱層空間，然后整體注入硬聚氨脂泡沫。這 種車廂的最大特點(diǎn)是它具有完整的隔熱層，車廂的隔熱、密封性能好。 18 若是采用現(xiàn)場噴涂發(fā)泡工藝，則需先噴涂發(fā)泡材料，形成隔熱層，取平后裝車廂內(nèi)蒙皮。 整體隔熱層式車廂的工藝流程大致如下： 車廂外部整體成形→車廂淋雨試驗(yàn)→安裝車廂內(nèi)蒙皮→注入發(fā)泡材料→安裝廂內(nèi)附件→安裝車廂后門。 注入發(fā)泡有兩種方法：一為液態(tài)發(fā)泡，又稱“一次發(fā)泡法”。即將液態(tài)聚氨能各組分機(jī)械攪拌，高壓噴霧成形。另一種為泡狀發(fā)泡，又稱“二次發(fā)泡法”，即將聚氨酯各組分在注入前先進(jìn)行一定程度的發(fā)泡，然后再注入隔熱層空腔內(nèi)發(fā)泡定型。由于發(fā)泡工藝分兩步進(jìn)行， 因此，第二次發(fā)泡時，聚氯酯的膨脹力已降到廂壁蒙皮可以承受的程度，因而不需大型的夾具。當(dāng)然，二次發(fā)泡工藝較復(fù)雜且難掌握，發(fā)泡品質(zhì)也稍遜色。 分片拼裝結(jié)構(gòu)隔熱車廂 分片拼裝隔熱車廂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 是：將車廂的六大組成部分（頂板。底板、左右側(cè)壁、前壁、后壁）和門分別采用聚氨酯或聚苯乙烯泡沫材料制成各自獨(dú)立的廂壁隔熱層，然后利用合適的連接方式（如鉚接、粘接、螺紋連接或嵌合連接加鉚接等），將各片拼裝完整的車廂。 分片拼裝隔熱車廂根據(jù)加工工藝不同，可分為分片拼裝硬聚氨酯注入發(fā)泡式和“三明治”板預(yù)制粘接式兩種。 (1) 分片拼裝硬聚氨酯注入發(fā)泡式 裝配時，車廂底板裝在車廂底架（副車架）上，前壁、左右側(cè)壁立在底板上并采用 鋁型材與車廂底架橫梁螺栓固連，底板后端與后門框采用嵌合緊固。頂板擱在前壁和左右側(cè)壁上并采用鉚接緊固，頂板后端也采用嵌合方式與后門框緊固。車廂內(nèi)各廂壁之間連接處均采用角形鋁材鉚接，并涂以密封膠帶等密封材料。車廂內(nèi)有“ T”字形鋁材地板或花紋鋁材地板，以及掛鉤，掛軌、導(dǎo)風(fēng)條、排水管、照明等。車廂裝配后，還須在其拼縫處注入聚氨酯泡沫材料，以增強(qiáng)密封性，減少熱傳導(dǎo)。 分片拼裝式聚氨酯注入發(fā)泡隔熱車廂的工藝流程大致 是：零部件制作→各片骨架焊接成型→鉚接內(nèi)外蒙皮→各片單獨(dú)注入聚氨酯發(fā)泡材料形成隔熱層→各片拼裝成車廂（包括后門框）→拼縫注入發(fā)泡材料→安裝廂內(nèi)連接件和附件。 (2) “三明治”板預(yù)制粘接式 “三明治”板拼裝結(jié)構(gòu)被國內(nèi)越來越多的冷藏保溫車生產(chǎn)企業(yè)所采用。它不但在冷藏保溫汽車上得到迅速發(fā)展，而且在冷藏集裝箱上也被廣泛采用。 “三明治”板又稱復(fù)合板或夾層板。它是由上、下蒙皮和夾在中間的隔熱材料板 19 組成。蒙皮材料多為鋁板、不銹鋼板等金屬板以及玻璃纖維的工程