【導(dǎo)讀】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，城市的規(guī)模越來越大。多功能清洗車有廣闊的應(yīng)用前景。所以本設(shè)計(jì)以灑水車為原型進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)從而增加。新型清洗車的功能。多功能清洗車的總體設(shè)計(jì)方案;對(duì)二類底盤的計(jì)算與選擇;對(duì)清洗水罐的選擇與設(shè)計(jì);最后所設(shè)計(jì)出來的是一個(gè)以高壓清洗車為主灑水、澆灌、降溫、防塵等為輔。Keywords：ModificationDesign；Multi-functional；High-pressurecleaning；

　　

【正文】 1G AC F BCOC? ? ? () 28 = N302743878 ??????? 即 OF 大小為 58702N，方向與設(shè)定的方向相同。 可求得： CF = 1G AO F BOOC? ? ? () = 1 1 9 62 2 8 4 0 0 6 0 0 0 ???????? 即 CF 大小為 ，方向與設(shè)定的方向相反。 由以上，可畫出實(shí)際的副車架等效梁示意圖。 圖 49 副車架實(shí)際等效梁簡(jiǎn)圖 列出彎曲剪力及彎矩方程： OA 段 ? ?1QFX= OF = 30274 N (0X964) () ? ?1MX = OFX = 30274X (0? X? 964) () AB 段 ? ?2QFX= OFG? = 30274? 49000 =18726 (964X2842) () ? ?2MX = ? ?331OF X G X??=4723600030274X (964? X? 2842) () BC 段 29 ? ?3QFX= 1OF G F?? = 5774 (2842X3878) ? ?3MX = )2848(2)964(0 ???? XGXGXF = 5775X? 22540000 (2842? X? 3878)( 根據(jù)以上剪力和彎矩的求解，可以畫出剪力及彎矩圖如下圖： 圖 410 副車架額定載荷時(shí)剪力及彎矩圖 度校核 對(duì)于塑性材料，其彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件為： ? ?maxmax zMW???? () 由maxzz IW y? 30 即有 max maxmax zMyI? ? 式中， maxM ——梁內(nèi)最大彎矩截面彎矩值； zW ——抗彎截面模量； zI ——梁截面對(duì)中性軸的慣性矩； maxy ——最大彎矩截面距中性軸最遠(yuǎn)處。 對(duì)與矩形副車架截面，截面慣性矩 zI 2322112hhzI b y d y b h???? () 即有： 3333m a x )101 2 0(1060121 1 2 7 4 mm mmN ???????????? = 由于副車架設(shè)計(jì)成對(duì)稱的矩形，其截面上下邊緣最大抗拉應(yīng)力 t? 與最大抗壓應(yīng)力c? 相等，即有： M P act 2 5)()( m a xm a xm a x ??? ??? 510MPa? 在所選材料的許用應(yīng)力范圍內(nèi)。 副車架彎曲變形校核 由以上知道副車架的等效簡(jiǎn)支梁形式，利用疊加法可求得梁的最大撓度 maxy 和最大轉(zhuǎn)角 max? ，然后進(jìn)行副車架彎曲變形的校核。 當(dāng)梁的形式為下圖所示形式時(shí)，梁的撓曲線方程為： ? ?2 2 26F b xy l x bE Il? ? ? ? (0 ? x ? a) ? ? ? ?3 2 2 316F b xy x a l b x xE I l b??? ? ? ? ? ????? (a? x? l) () 梁的轉(zhuǎn)角方程為： ? ?6A F a b l bE Il? ??? () ? ?6B Fa b l aEIl? ??? 31 式中， F ——作用在梁上的力，規(guī)定其向下為正，向上為負(fù)； E——梁構(gòu)成材料的彈性模量， 10E MPa?? ； I ——為梁的慣性矩。 進(jìn)行疊加后求得，在擺臂垃圾車額定裝載時(shí)，其撓度 y 為： 1 5 3 65. 50 10 0. 00 02 74 50 7 10y x x??? ? ? ? ? (0? x? a)() 1 5 3 6 65 . 5 0 1 0 0 . 0 0 0 2 7 4 5 0 7 1 0 0 . 0 1 2 8 6 3 2 5 7 1 0y x x? ? ?? ? ? ? ? ? ? (a? x? l) 即有最大撓度 maxy ： 15 3m ax 10yx??? 1 5 35 . 5 0 1 0 3 6 0 0?? ? ? ? 求得 A、 B 兩處轉(zhuǎn)角 ? 為： 15103 9 4 9 1 0 4 0 )1 0 3 63 8 7 8(1 0 3 62 8 4 22 4 5 0 0)2 9 1 43 8 7 8(2 9 1 49 6 44 9 0 0 0 ? ??????????A? = 810?? 151039491040 )28423878(1036284224500)9643878(291496449000 ? ???????????A? = 810?? 即梁的最大轉(zhuǎn)角 max? ： max? ? 810?? 度 由計(jì)算的撓度和轉(zhuǎn)角， 參照選材的許用撓度和許用最大轉(zhuǎn)角，均在許用數(shù)值之內(nèi)。 圖 411 副車架等效簡(jiǎn)支梁 32 本章小結(jié) 本章主要是進(jìn)行副車架計(jì)算及校核、副車架的尺寸確定、副車架截面形狀、前端形狀及與主車架連接方式的設(shè)計(jì)。通過以上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)分析，該清洗車的改裝設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成 ,還需要進(jìn)一步對(duì)整車的性能進(jìn) 33 第 5章 整車性能分析 汽車動(dòng)力性能分析 基本參數(shù)的確定 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的二條重要特性曲線，為非線形曲線。工程實(shí)踐表明，可用而次三相式來描述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的的 外特性，即 cbnanT eee ??? 2 （ ） 式中 ： eT ——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 (Nm)； en ——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速 (r/min)； a、 b、 c——待定系數(shù)，有具體的外特性曲線決定。 根據(jù)外特性數(shù)值建立外特性方程式。如果已知發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，則可利用拉格朗日三點(diǎn)插值法求出公式中的三個(gè)待定系數(shù)的 a、 b、 c。在外特性曲線上取三點(diǎn)，即 1eT 、 1en 、 2eT 、 2en 及 3eT 、 3n ，依拉氏插值三項(xiàng)式有 ))(( ))(())(( ))(())(( ))(( 2313 2131232 1323121 321 eeee eeeeeeeee eeeeeeeee eeeeee nnnn nnnnTnnnn nnnnTnnnn nnnnTT ?? ????? ????? ??? 將上式展開，按冪次高低合并，即可得三個(gè)三個(gè)待定系數(shù)為 ))(())(())(( 2313 33212 23121 1 eeee eeeee eeeee e nnnn Tnnnn Tnnnn Ta ????????? ))(( )())(( )())(( )( 2313 3213212 2313121 132 eeee eeeeeee eeeeeee eee nnnn Tnnnnnn Tnnnnnn Tnnb ?? ???? ???? ??? ))(())(())(( 2313 3213212 2313121 132 eeee eeeeeee eeeeeee eee nnnn Tnnnnnn Tnnnnnn Tnnc ????????? 在發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線圖未知的情況下，可按經(jīng)驗(yàn)公式擬合外特性方程式。如缺少所需發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，但從發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上可以得到該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率 34 emP 及相應(yīng)轉(zhuǎn)速和該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速時(shí)，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式來描述發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性。 22 )()( etpt pememe nnnnTTTT ????? （ ） 式中 ： emT ——發(fā) 動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩（ Nm）； tn ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速（ r/min）； pn ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率時(shí)的轉(zhuǎn)速（ r/min）； pT ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩（ Nm）。 pemp nPT 9550? 由公式（ ）和公式（ ）可得： ??????????????????????2222)()()()(2)(pttpememptpemtptpemnnnTTTcnnTTnbnnTTa 對(duì)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)用修正系數(shù) μ 進(jìn)行修正，才能得到發(fā)動(dòng)機(jī)的使用外特性。按 GB/T2140420xx 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)中 μ=～ 。 汽車的行駛方程式 多功能高壓清洗車在直線行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力之間的關(guān)系式如下。 t f w i jF F F F F? ? ? ? （ ） 式中 ： tF ——驅(qū)動(dòng)力； fF ——滾動(dòng)阻力； wF ——空氣阻力； iF ——坡度阻力； jF ——加速阻力。 35 （ 1） 驅(qū)動(dòng)力 tF 的計(jì)算 多功能高壓清洗車在地面行駛時(shí)受到發(fā)動(dòng)機(jī)限制所能產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力 tF 與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 eT 的關(guān)系為 dget riiTF ??0? （ ） 式中 ： gi ——變速器某一擋的傳動(dòng)比； 0i ——主減速器傳動(dòng)比； ?——傳動(dòng)系統(tǒng)某一擋的機(jī)械效率； dr ——驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力半徑； ? ——發(fā)動(dòng)機(jī)外特性修正系數(shù)。 （ 2） 滾動(dòng)阻力 fF 的計(jì)算 多功能高壓清洗車的滾動(dòng)阻力 fF 的計(jì)算公式為 ?cosgfmF af ? （ ） 式中 ： am ——多功能高壓清洗車的總質(zhì)量； ?——道路坡度角； f ——滾動(dòng)阻力系數(shù)。 （ 3） 坡道阻力 iF 的計(jì)算 汽車上坡行駛時(shí)，整車重力沿坡道的分力為坡道阻力，其計(jì)算公式為 ?singmF ai ? （ ） （ 5） 空氣阻力 wF 的計(jì)算 汽車的空氣阻力與車速 v 的平方成反比，即 vACF DDW ? （ ） 式中 ： DC ——空氣阻力系數(shù)，多功能 高壓清洗車可取為 ～ ； DA ——迎風(fēng)面積（ m2），可按 A=BH 估算， B 為輪距， H 為整車高度。 36 （ 6） 加速阻力 jF 的計(jì)算 加速阻力是汽車加速行駛時(shí)所需克服的慣性阻力計(jì)算公式為 jmF aj ?? （ ） 式中 ： j ——汽車加速度（ m/s2）； am ——汽車整備質(zhì)量（ kg）； ? ——傳統(tǒng)系統(tǒng)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。 ? 的計(jì)算公式為 222021 rmiiIrm IagfaW ?? ??? ? （ ） 式中 ： wI ——車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ kgm2）； fI ——發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ kgm2）； r ——車輪的滾動(dòng)半徑（ m）。 進(jìn)行動(dòng)力性計(jì)算時(shí)，若 wI 、 fI 的值不確定，則可按下述經(jīng)驗(yàn)公式估算 ? 值。 2211 gi??? ??? （ ） 式中 ： 21 ??? =～ 。低擋時(shí)取上限，高檔時(shí)取下限。 將式 （ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）代入式（ ），得 jmAvCfgmriicbnan aaDadgee ????? ?????? 202 )s i nc os()( （ ）因?yàn)? rviin age ? （ ） 將式（ ）代入（ ）中得 )s i nc o s(212 ??? ????? fCCBvAvjm aaa （ ） 式中 ： ?