奶罐車改裝設(shè)計機械CAD圖紙

1、摘 要隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的進一步提高，牛奶的消費總量在快速的增長，同時奶制品、食用油、飲料等行業(yè)對產(chǎn)品運輸?shù)囊笤絹碓酱螅笮湍坦捃嚨男枨罅咳找嬖黾印Ｄ坦捃囋谥圃煲约巴度脒\營運輸液態(tài)食品時，常遇到以下問題：保溫效果較差，剩余率較高，對液態(tài)食品的清洗效果不夠理想?；趯δ坦捃嚢l(fā)展趨勢的理解和對其存在問題的認識，本文介紹了一款性能更優(yōu)良的奶罐車的設(shè)計方案。在查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對二類底盤進行選型，在以罐體總成為主要設(shè)計主體進行設(shè)計，在整個設(shè)計過程中將參考其他液態(tài)食品罐汽車罐體截面的基本形狀，選擇簡單、工藝性好、容積率最高的圓形截面。為了保證牛奶的口味，需要低溫運輸，參照隔熱保溫

2、車的隔熱保溫原理，設(shè)計有隔熱保溫層。隔熱保溫結(jié)構(gòu)是將罐體設(shè)計成雙層罐，并在兩層罐體之間填充隔熱材料，防止外界的溫度對關(guān)內(nèi)液體溫度的影響。由于牛奶是一種能使細菌迅速繁殖的理想營養(yǎng)基質(zhì)，牛奶等液體食品在使用之后，如果不及時徹底地進行清洗，將會是細菌大量繁殖，從而影響產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量，所以要對清洗裝置進行設(shè)計。最后進行整車動力性、燃油經(jīng)濟性進行了計算。整車設(shè)計完成后，對奶罐車使用要求進行分析，經(jīng)過對局部的修改，得到一個可以利用的設(shè)計方案。關(guān)鍵詞：罐式汽車；奶罐車；罐體；隔熱層；排液系統(tǒng)ABSTRACT朗讀顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音Key words: Tank Car; Milk Tanker; Tan

3、ks; Insulating Layer; Drainage System 目 錄摘要IABSTRACTII第1章 緒論11.1概述11.2目的和意義11.3專用車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1近年專用車的產(chǎn)銷發(fā)展現(xiàn)狀1罐式車的發(fā)展方向2專用汽車的發(fā)展展望21.4設(shè)計內(nèi)容31.5設(shè)計方法、手段3第2章 罐車的總體布置42.1總布置的原則42.2奶罐車的總體布置4罐體的結(jié)構(gòu)4副車架與主車架的連接62.3整車重心72.4本章小結(jié)7第3章 底盤的選擇83.1車型介紹83.2總成結(jié)構(gòu)10發(fā)動機10離合器10變速器10傳動軸10前軸10驅(qū)動橋11車輪及輪胎11懸架11車架113.3本章小結(jié)11第4章 罐體的設(shè)計12

4、4.1罐體的截面的設(shè)計124.2罐體容積的確定124.3內(nèi)罐罐體厚度的確定134.4外罐罐體厚度的確定144.5防波板的設(shè)計154.6噴淋清洗管路154.7 保溫層的設(shè)計17隔熱材料的選擇18斷熱橋結(jié)構(gòu)設(shè)計204.8罐體總成質(zhì)量的計算204.9本章小結(jié)21第5章 排料系統(tǒng)設(shè)計225.1奶泵的選取225.2排料系統(tǒng)225.3本章小結(jié)24第6章 副車架的設(shè)計256.1副車架的外形設(shè)計計算256.1.1副車架的截面形狀設(shè)計計算256.1.2副車架的前端形狀選型256.2副車架與主車架的連接方式256.3副車架主要尺寸設(shè)計266.4本章小結(jié)27第7章 整車性能計算287.1汽車最高車速的計算287.2

5、最大爬坡度計算327.3汽車燃油經(jīng)濟性的計算337.4本章小結(jié)34結(jié)論35參考文獻36致謝37附錄A38附錄B39第1章 緒 論1.1 概述 本文講述了奶罐車的改裝設(shè)計的過程和計算。首先對二類底盤進行選型，在以罐體總成為主要設(shè)計主體，本文將參考其它罐式車輛罐體的結(jié)構(gòu)和有關(guān)罐體的設(shè)計資料，設(shè)計一種用于運輸牛奶的專用汽車。在罐體的截面的選擇、液位計的選擇、人孔的設(shè)計、封頭的設(shè)計、防波板的設(shè)計中采用和其它食品罐車相同的結(jié)構(gòu)?？紤]到該罐車在氣溫高時，避免外界溫度對液態(tài)食品的影響。在罐體外設(shè)計一層隔熱保溫層，該隔熱保溫層將參考一般保溫車輛的保溫隔熱原理。結(jié)合罐體的形狀，創(chuàng)造性的將罐體設(shè)計成雙層罐，并采用

6、木塊進行支承，然后在形成的空間內(nèi)填充聚氨酯泡沫。在設(shè)計完罐體后，對整車的性能進行分析計算20。1.2 目的和意義由于牛奶是一種能使細菌迅速繁殖的理想營養(yǎng)基質(zhì)，牛奶等液體食品在使用之后，如果不及時徹底地進行清洗，將會是細菌大量繁殖，從而影響產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量，所以奶罐車在制造以及投入運營運輸時，常遇到對液態(tài)食品清洗效果不夠理想的問題，并且牛奶作為食品，在高溫的情況下會加速腐敗，其保溫效果也是不可忽視的問題，因此研制性能優(yōu)良的奶罐車有著十分重要的意義20。罐式汽車在交通運輸中發(fā)揮了非常重要和不可替代的作用。罐式汽車具有運輸效率高、保證運輸途中物料不變質(zhì)、可實現(xiàn)裝卸機械化、運輸成本低、安全、環(huán)保等特點。

7、國外的罐車發(fā)展較早，品種多，設(shè)備的現(xiàn)代化程度較高。我國罐車的起步發(fā)展較完，與國外的罐車存在較大差距。液態(tài)食品罐車近年來國內(nèi)市場需求量越來越大，市場前景十分廣闊。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，罐車呈現(xiàn)出重型化、智能化、高檔化，多極化發(fā)展的趨勢1。1.3 專用車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 近年專用車的產(chǎn)銷發(fā)展現(xiàn)狀41.3.2 罐式車的發(fā)展方向1.3.3 專用汽車的發(fā)展展望41.4 設(shè)計內(nèi)容本文是以罐體為設(shè)計重點，所以罐體的設(shè)計為其主要設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計內(nèi)容如下： （1）進行二類底盤的選型；（2）專用車輛的總體布置，繪制總布置草圖；（3）液罐裝置的選型，設(shè)計，計算；（4）排液裝置的選型；（5）隔熱保溫裝置的選型，設(shè)計；（6）整

8、車的性能分析計算。在設(shè)計的過程中，需要設(shè)計的主要問題內(nèi)容如下：（1）車輛的總體布置；（2）副車架設(shè)計、副車架和主車架的連接；（3）奶罐車和副車架的連接；（4）排液裝置的設(shè)計計算想、選型；（5）副車架、主車架、罐體的強度校核，（6）整車性能分析計算。1.5 設(shè)計方法、手段設(shè)計部分的基本內(nèi)容下：（1） 設(shè)計研究內(nèi)容摘要；（2） 設(shè)計研究題目的意義、技術(shù)現(xiàn)狀、存在的問題及發(fā)展趨勢；（3） 罐體的設(shè)計與計算。其中包括罐體截面的設(shè)計計算，罐體厚度的確定，封頭的設(shè)計，罐體容積的計算；（4） 保溫隔熱裝置的設(shè)計；（5） 所選二類底盤的尺寸及質(zhì)量參數(shù)確定及整車性能分析計算；（6） 設(shè)計研究內(nèi)容問題與分析。在完

9、成罐體的設(shè)計和整車的尺寸參數(shù)后，進行圖紙的繪制。其中包括：（1） 奶罐車總體構(gòu)造圖；（2） 罐體的總體構(gòu)造圖；（3） 人孔、防波板的部件裝配圖。2.1總布置的原則2.2奶罐車的總體布置生產(chǎn)的J5K 4×2車平頭柴油載貨汽車（六缸）。奶罐車主要有汽車底盤罐體總成和進排系統(tǒng)等組成。罐體為雙層保溫罐體，上部有人孔和放注奶裝置 ，內(nèi)部有清洗裝置等部件。人孔蓋上裝有呼吸閥。副車架與罐體焊在一起，用U形螺栓緊固在汽車車架上，并用定位連接板定位。罐內(nèi)設(shè)有防波板。操作箱應(yīng)能保證管路系統(tǒng)的控制和顯示部分的合理布置，并能安置吸排裝置的出入口及與奶直接接觸的操作工具附件等。排料系統(tǒng)有奶泵四通球閥流量計總閥

10、和連接管道組成。奶泵由電機驅(qū)動，與四通球閥一起完成液奶的吸入排放自流關(guān)閉四個功能。罐體的結(jié)構(gòu) （1）罐體 罐體采用圓形截面。此結(jié)構(gòu)剛性好, 能夠承受罐體的內(nèi)壓, 工藝性好, 便于組織生產(chǎn), 能較好地適應(yīng)中小批量的生產(chǎn)方式。罐體為環(huán)焊縫拼接式, 內(nèi)罐的罐體材料選用304不銹鋼材質(zhì), 生產(chǎn)過程為卷板開卷、校平、根據(jù)筒體周長畫線。為能有效保證切口質(zhì)量及尺寸精度, 要求采用剪板機開料, 平板拋光并要求達到Ra0.4粗糙度。拋光后把表面清理干凈, 隨即貼上保護膠膜,并且在以后的轉(zhuǎn)運、加工過程中, 要求非常小心, 不得使表面掛花、擦傷。卷筒前, 根據(jù)所選擇的焊接方式, 在板料周邊焊縫處開坡口, 然后卷板成

11、筒體。卷板機輥軸要求事先用軟墊纏包保護, 并須徹底清除軟墊中夾雜的金屬屑粒、砂粒等雜物。卷筒成形后, 先焊接縱向焊縫, 并根據(jù)技術(shù)要求對焊縫作無損探傷檢驗。根據(jù)罐體結(jié)構(gòu), 裝配罐體內(nèi)部橫向防波板及墊板, 裝配時要求特別注意不得損壞罐體內(nèi)拋光表面。然后焊接罐體環(huán)焊縫, 組焊為整體, 同樣按要求對罐體環(huán)焊縫作無損探傷。為保證已拋光表面不被擦傷、掛花, 進罐工作人員必須著軟底鞋, 并在每次工作前后要將拋光表面上的金屬屑粒及雜物清除干凈。 （3）噴淋清洗管路裝置 為滿足食品衛(wèi)生法規(guī)要求, 在每次裝運液態(tài)食品前后, 對罐體內(nèi)部及所有同液態(tài)食品接觸的管路, 作徹底的清洗, 不留殘液、殘渣, 并進行消毒殺菌

12、。清洗噴淋水要求能夠到達罐內(nèi)任何部位, 并須保持一定的沖擊力, 所以在罐體每個隔倉內(nèi)均要求設(shè)置噴淋清洗器。清洗器應(yīng)能夠作360°空間噴淋, 安裝連結(jié)緊固, 使用可靠, 有效防止任何零部件脫落入罐中。洗滌管路和液態(tài)食品輸送管路內(nèi)壁焊縫要求成形良好、光潔、無尖角, 以避免雜物及雜菌附著。罐體內(nèi)部管路外表面要進行打磨拋光處理, 拋光要求應(yīng)與罐內(nèi)壁相同。當(dāng)罐外進入罐內(nèi)的管路在穿過罐壁時, 焊縫必須保證在罐內(nèi)施行, 并在施焊完畢后對焊縫作打磨拋光處理, 保證無尖角, 圓滑過渡。對于人孔筒節(jié), 進出料管口, 平衡管口及液位計等管口。凡有食品流通的管道, 均采用食品工業(yè)用不銹鋼管, 要求其內(nèi)、外壁

13、光潔, 焊接時必須采用有效措施保證內(nèi)壁焊縫成形良好, 并且在設(shè)計及制作開料時, 盡量采用整體結(jié)構(gòu), 減少焊縫。彎制管路時, 要求保證彎曲處不得出現(xiàn)皺折及彎扁現(xiàn)象, 為使管路安裝拆卸方便, 在管路連接處可采用圓螺紋管接配件活接頭, 連接可靠, 便于清潔, 但必須注意管件密封圈均采用符合衛(wèi)生標準的食品橡膠材質(zhì), 以確保無毒無害, 不污染食品。（4）安全泄放裝置 （5）人孔 罐體上開設(shè)一個人孔。人孔蓋與法蘭之間采用螺栓連接, 人孔密封結(jié)構(gòu)采用O 形圈形式, 并將O 形圈設(shè)置于人孔蓋上, 減少雜物積存, 同時便于固定槽的清洗與消毒。密封圈固定槽所有內(nèi)外圓角半徑不小于R1.6mm , 人孔蓋下表面、人孔

14、筒節(jié)都要求拋光至Ra0.4,光潔無刻痕, 無尖角。安全閥布置在人孔蓋上, 閥體與人孔蓋采用螺紋連接, 閥體在安裝完畢后, 閥體底面應(yīng)與人孔蓋下表面相平齊, 以便于清洗及消毒。人孔護罩采用D2不銹鋼板制作成形。護罩蓋用彈性栓鉤固定在護罩筒身上, 以保證車輛在運行中無松動現(xiàn)象, 并能有效防止外界雜物的侵入。護罩蓋不得影響安全閥的起跳動作。在此應(yīng)特別強調(diào)不得損傷護罩外表面而破壞美觀。在人孔護罩兩側(cè)最低處、焊裝有泄水管, 使人孔護罩內(nèi)不積存殘液及水。（6）液位計 在裝卸牛奶過程中, 要求能夠及時了解罐內(nèi)牛奶液位變化, 在該車上設(shè)有液位計。其中液位計采用浮球式不銹鋼結(jié)構(gòu),液位計要裝設(shè)于噴淋清洗裝置的工作

15、范圍之中, 從而保證清潔無菌。（7）保溫隔熱裝置 在液態(tài)食品運輸過程中為有效抑制其腐敗變質(zhì), 一定要保持液態(tài)食品處于較低溫度。裝車時一般在1 3,在整個運輸過程中溫升不應(yīng)超過5, 所以加裝隔熱保溫層是非常必要的。保溫材料選用聚氨脂現(xiàn)場發(fā)泡, 此材料具有容重小, 導(dǎo)熱系數(shù)低, 便于現(xiàn)場發(fā)泡施工, 不易老化的優(yōu)點。（8）液態(tài)食品充、放料管路 由于液態(tài)食品直接供人飲用, 而且車輛在公路上行駛距離遠, 運行時間長, 所以凡是食品液的進出口及閥門, 都要有可靠的鎖固裝置和防塵防污染裝置。另外充放料管路閥門要盡量靠近保溫層, 要求所有管路絕不能同車輛的運動相干涉。副車架與主車架的連接副車架與主車架的連接常

16、采用如下幾種形式。1.止推連接板止推連接板是指連接板上端通過焊接與副車架固定，而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。止推板的優(yōu)點在于可以承受較大的水平載荷，防止副車架與主車架縱梁產(chǎn)生相對水平位移。 2.連接支架 連接支架由相互獨立的上、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，然后再用螺栓將上、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，所以連接支架應(yīng)能和止推連接板配合使用。3.U型夾緊螺栓當(dāng)采用U型螺栓固定時。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，必須使用角鐵等作內(nèi)襯。當(dāng)選用其他連接裝置有困難時，可采用U型

17、夾緊螺栓2。2.3整車重心罐式汽車一般的重心較高，而重心的高度是影響整車橫向穩(wěn)定性的主要因素，因此在罐車的布置和設(shè)計中，如何降低整車重心應(yīng)是考慮的主要問題一般來說降低整車重心只能從罐體上著手，通常應(yīng)從三個方面來考慮：第一，從罐體本身著手，減小罐體高度方向上的尺寸，在容積一定的情況下，減小高度方向上的尺寸，就要增加寬度和長度方向的尺寸，因此受到外廓尺寸的限制。第二，從罐體與車架的聯(lián)結(jié)部分著手，罐體與車架不能直接連接，中間必須有連接件。2.4本章小結(jié) 本章主要根據(jù)罐式汽車的結(jié)構(gòu)特點對罐體截面的形式進行了分析，以及罐體與車架的聯(lián)結(jié)型式的各種結(jié)構(gòu)進行了比較，并對其它各部分專用設(shè)備做整體的布置。本章的內(nèi)

18、容將為以后各章的設(shè)計做好鋪墊。第3章 二類底盤的選擇3.1 車型介紹 一汽汽車公司生產(chǎn)的J5K 4×2車平頭柴油載貨汽車（六缸）。解放駿威是一汽針對城市內(nèi)物流運輸和城際間物流市場而開發(fā)的全新中型卡車平臺，匯聚了眾多具有創(chuàng)新意義的自主研發(fā)成果，從設(shè)計、制造，到材料、工藝等各方面達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。全新駕駛室外觀造型，繼承了J5系列車型外觀的家族特質(zhì)，飽滿而又大方；國內(nèi)同系列產(chǎn)品最寬的三人座駕駛室，平頭全金屬封閉式，采用全景曲面風(fēng)窗玻璃，全新內(nèi)飾、軟化儀表板，能夠有效起到吸收撞擊能量和阻燃的重要作用，乘坐舒適性高，車門雙層密封，增加車門防撞梁。提高了駕駛室的密封性和安全性，全新變速操縱機構(gòu)

19、，靈活方便，符合人體工程學(xué)設(shè)計的多調(diào)整功能的高靠背駕駛員座椅，靠背角度可調(diào)的乘客座椅和靠背折疊式中間座椅，長時間駕駛不易疲勞，均裝有安全帶；充滿人性化的設(shè)計細節(jié)。與國際接軌的解放最成熟可靠的動力總成，全新設(shè)計模塊化底盤，車架采用高強度鋼板，整車自重國內(nèi)同類產(chǎn)品量輕，在同類產(chǎn)品中具有顯著的競爭優(yōu)勢。解放駿威產(chǎn)品主要為4×2、6×2、8×4三種驅(qū)動方式的載貨車、廂式車、改裝車底盤。功率覆蓋130-180馬力。按總重分為八噸基本型和十二噸加強型兩個系列，八噸基本型匹配CA4DF2-13發(fā)動機，國三階段為從德國引進的道依茨4M2012-13發(fā)動機(選裝CA4DF313)，

20、CA5T123變速箱操縱簡單，換擋輕便靈活。成熟的解放8噸后橋具有重量輕、驅(qū)動能力強的特點。220mm高強度鋼板車架，保障強度要求的條件下降低整車重量。十二噸加強型匹配發(fā)動機為 CA6E2-1618，國三階段為道依4M1013-1618發(fā)動機。CA6T138變速器為單中間軸機械式6擋同步器變速器，噪聲小、承載能力強、傳動平穩(wěn)可靠。解放10噸級橋具有承載能力強、成熟可靠、備件充足、通用化程度高的特點。CA1160P9K2L3E底盤參數(shù)如表3.1、3.2、3.3所示。CA1160P9K2L3E表 CA1160P9K2L3E改裝時應(yīng)注意以下幾個問題。（1） 汽車整備質(zhì)量包括潤滑油、冷卻液、燃油、備胎

21、及隨車工具；（2） 汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑是以前外輪輪跡中心測算；（3） 前輪輪距按前輪接地中心計算，后輪輪距按雙胎中心計算；（4） 最小離地間隙指滿載狀態(tài)下，后橋離地面間隙；（5） 總高尺寸是在空載條件下,按駕駛室頂計算；（6） 最大爬坡度是指單車滿載時的爬坡能力。3.2 總成結(jié)構(gòu) 發(fā)動機J5K 4×2車平頭柴油載貨汽車（六缸）的發(fā)動機參數(shù)如表3.4所示。表3.4 發(fā)動機參數(shù)型式 直列四缸、四沖程水冷柴油增壓中冷 發(fā)動機型號 CA6DE3-18E3額定功率/轉(zhuǎn)速/ kW/(r·/min) 143/2300最大扭矩/轉(zhuǎn)速/ Nm/(r·/min) 650/1400怠速轉(zhuǎn)

22、速（r/min） 700±50最低燃油消耗率/ g/(KW·h) 200缸徑×沖程/ mm×mm 106×125發(fā)動機經(jīng)濟轉(zhuǎn)速/r/min 1100-1700壓縮比 17.5:1燃油箱有效容積（L） 150升金屬油箱.車架右側(cè)離合器CA1160P9K2L3E車的離合器采用單片、干式、膜片彈簧離合器，摩擦直徑350mm，液壓氣助力式，選裝380mm。 變速器一汽解放CA6T123 機械式，2、3、4、5、6擋裝有同步器，6個前進擋1個倒檔，遠距離桿加軟軸操縱。各擋速比：6.515 3.916 2.345 1.428 1.000 0.813 6.0

23、60選裝CA6T138 機械式，2、3、4、5、6擋裝有同步器，6個前進擋1個倒檔，遠距離桿加軟軸操縱。各擋速比：7.285 4.193 2.485 1.563 1.000 0.847 6.777。 傳動軸390后橋：開式，二根，三個萬向節(jié)：軸管尺寸（直徑×壁厚）90×3。.435后橋：開式，二根，三個萬向節(jié)：軸管尺寸（直徑×壁厚）89×5。 前軸整體式鍛壓成型，“工”字形斷面。中間斷面：寬85mm、高98mm；彈簧座處落差：100mm，主銷中心距1627mm。 驅(qū)動橋 一汽解放9噸級單級減速器，主減速器從動錐齒輪節(jié)圓直徑390mm，鑄造橋殼。全浮式半軸

24、，直尺錐齒輪式差速器，主減速比i0=5.857；選裝一汽解放11噸級435單級減速器。 車輪及輪胎輪輞型號為：7.00T-20；輪胎規(guī)格： ，00R20。 懸架 前后懸架鋼板彈簧均為多片簧，后端為吊環(huán)結(jié)構(gòu)；前懸架裝有40雙向作用筒式減振器。結(jié)構(gòu)參數(shù)：前簧1480×76×12mm-10 后簧1475×90×13mm-11、1475×90×14-1+1050×90×13mm-8 鋼板彈簧中心距：前簧830mm 后簧1035mm 車架 縱梁最大斷面尺寸（斷面高×翼面高×板料厚）：237×75

25、×7，縱梁內(nèi)加強版厚度4，車架外寬865mm。3.3本章小結(jié)本章主要介紹了所選貨車的整車參數(shù)，為后面奶罐車的設(shè)計提供依據(jù)，使后面的設(shè)計能夠參照貨車的參數(shù)進行設(shè)計，保證設(shè)計的奶罐車在行使時能夠符合設(shè)計要求。第4章 罐體的詳細設(shè)計4.1 罐體的截面的設(shè)計罐體選擇什么樣的型式，應(yīng)從受力情況，制造工藝以及布置等方面考慮，由于罐體不允許滿載液體，所以車輛在振動時，液體在罐體內(nèi)晃動，對罐體內(nèi)壁產(chǎn)生沖擊力。表面積最小，材料最省，容積效率最高，容器壁中的拉應(yīng)力最小，剛性好的優(yōu)點。4.2 罐體容積的確定 車廂鋼板用量:車廂長、寬、高分別為6500mm、2300mm、600mm。 則車廂鋼板用量為0.0

26、5102m³ A3鋼板的密度：p=7800kg/m³ 車廂鋼板的重量：7800kg/m³×0.05102m³=397.956kg 初取400kg 底盤載質(zhì)量：10105+400=10505kg 滿載總質(zhì)量15900kg 初選罐體裝載質(zhì)量7t 由底盤外形圖可知大梁可用長度6585mm 根據(jù)書中可知，副車架與駕駛室之間的距離不大于100mm，第一個U型螺栓距駕駛室的距離500mm800mm，初選800mm。駕駛室距罐體距離初選為1000mm。 牛奶密度：p=1.0288g/ml 由GB18564.1-2006,.1可知罐體允許最大充裝量：W=2V

27、(4. 1)式中 W最大充裝量（t）,本設(shè)計為7t；2單位容積充裝量（t/m ³）。其罐內(nèi)至少留有5%，且不大于10%的氣相空間及該溫度下的介質(zhì)密度來確定。 V=W/2=7000/1028.8×105%=7.14m ³取7.2m ³4.3 內(nèi)罐罐體厚度的確定內(nèi)罐罐體材料選用SUS304大梁可用長度6585mm，駕駛室距罐體距離初選為1000mm。隔熱層厚度。隔熱層厚度有罐體的使用要求和選用的隔熱材料而定。若選用聚氨酯泡沫隔熱材料，對于冷藏汽車，其厚度在50120mm之間；對于保溫汽車，其厚度在3080mm之間。罐的長度6585-1000-160=5305

28、mm鋼制壓力容器受內(nèi)壓作用時圓筒體壁厚S S1= (4.2)式中:P設(shè)計壓力（Mpa），本設(shè)計的壓力為0.6Mpa；Di圓筒體內(nèi)徑Di=2=1300mm； t設(shè)計溫度下許用應(yīng)力（Mpa），本設(shè)計所選用的材料在20時的許用應(yīng)力為137Mpa；焊縫系數(shù)，根據(jù)GB18564.1-2006,.3中，可知選雙面焊、全部無損探傷選=1.0C壁厚附加量， C=C1+C2+C3 (4.3)C1鋼板負偏差，從有關(guān)手冊中查取，若C10.25mm，且不超過鋼板名義厚度的6%，可取C1=0mm；C2腐蝕裕量，對不銹鋼，腐蝕速度極微時，取C2=0mm； C3加工減薄量，冷卷罐體可取0mm。則 S1=2.85296mm罐

29、體材料的厚度取決于罐體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，例如，罐體的橫截面面積與長度的比、罐體裝配的類型、隔板或隔室墻中可能的雜質(zhì)等等。由于該罐裝載的上液態(tài)食品，屬于常壓罐，故可以根據(jù)罐體的容積選擇罐體材料的厚度。飲料類罐車,運送牛奶,酒類及食用油。為保持清潔、避免污染，均用不銹鋼板焊成，板厚一般24mm。不銹鋼材料制造的常壓罐體的厚度如表4.1所示。4.4外罐罐體厚度的確定外罐罐體材料選用Q235B碳素結(jié)構(gòu)鋼S2=式中 P設(shè)計壓力（Mpa），本設(shè)計的壓力為0.6Mpa；Di圓筒體內(nèi)徑Di=1300+6+160=1466mm t設(shè)計溫度下許用應(yīng)力（Mpa），本設(shè)計所選用的材料在20時的許用應(yīng)力為160Mpa；焊縫系

30、數(shù)，根據(jù)GB18564.1-2006,.3中，可知選雙面焊、全部無損探傷選=1.0C壁厚附加量，C=C1+C2+C C1鋼板負偏差，從有關(guān)手冊中查取，若C10.25mm，且不超過鋼板名義厚度的6%，可取C1=0mm； C2腐蝕裕量，當(dāng)K0.05/a(包括大氣腐蝕)時，對碳素鋼和普通低合金鋼單面腐蝕，取C21mm，取1mm； C3加工減薄量，冷卷罐體可取0mm。C=1mm則 S2=3.7539mm根據(jù)GB18564.1-2006,可知對采用標準鋼材料的罐體；當(dāng)直徑不大于1800mm時，其最小厚度應(yīng)不大于5mm；當(dāng)直徑大于1800mm時，其最小厚度應(yīng)不小于6mm；由于圓筒直徑為1466mm，所以選

31、用S2為5mm。4.5 防波板的設(shè)計在液罐車上，為了加強罐體的剛性以及減輕車輛在行使過程中罐內(nèi)液體對罐體的沖擊，通常在罐體的內(nèi)部加裝防波板防波板的材料應(yīng)與罐體的材料一致，并且并且沖制出若干個大孔以減輕液體對他的沖擊。在布置與設(shè)計時應(yīng)使每道防波板上的孔在垂直方向上及水平方向都不同心，否則就會削弱其防波的作用。罐體防波板的厚度可選擇3mm。4.6噴淋清洗管路在每個隔倉內(nèi)分別設(shè)置一個清洗器，為滿足食品衛(wèi)生法規(guī)的要求，在每次裝運液體前后，對罐體內(nèi)部幾所有同食品接觸的管路作徹底的清洗，不留殘液，殘渣，并進行消毒殺菌，清洗噴淋水要求能夠達到罐內(nèi)任何部位，并須保持一定的沖擊力，所以在罐體每個隔倉內(nèi)均要求設(shè)置

32、噴淋清洗器。清洗器應(yīng)能夠作360°空間噴淋。有效防止任何零部件脫落入罐中，清洗管路和液體輸送管路內(nèi)壁焊縫要求成形良好，光潔，無尖角，以避免雜物及清洗步驟時間（min）溫度（°C）化學(xué)藥劑（%） 壓力（Pa）流量 L/h初步?jīng)_洗4 冷 0 503000清洗4 90 1503000二次沖洗8 90 0 503000吹送蒸汽- 160 0 91000消毒1 冷 0.5 503000干燥6 100 0 0.33000臥式貯罐的噴淋分配器是由法蘭聯(lián)接的直管和半月管組成的分配器，材質(zhì)一般選用無縫碳鋼。直管的長度由臥罐的長度決定，一般不超過臥罐簡體的85 ；直管的直徑由所選泵的流量、壓力

33、的大小來決定。噴淋孔應(yīng)均勻分布在直管上，使其能均勻噴射到貯罐的頂部、兩個側(cè)面以及兩端封頭的上半部。1)噴射孔直徑的選擇計算噴淋分配器噴射孔的數(shù)量及大小，決定于噴淋清洗的流量和壓力。其計算公式如下： d= ×c (4.4)由截面積： s= (4.5)流量： Q= × (4.6)代入簡化得： = (4.7)P =14247c²× (4.8) 式中 d噴射孔徑（mm）；P噴射壓力; Q流量，3m³/h；n噴射孔數(shù)量；c孔徑系數(shù)，常為1113； 流速（ms）,1080m/h。2)噴射孔數(shù)量的計算 n= (4.9)式中 n噴射孔總數(shù)；Q 流量（mh）。由

34、以上原則及相關(guān)計算公式計算結(jié)果如下：噴淋頭上孔的直徑為2mm，孔數(shù)量：40個。 1 2 3 1內(nèi)層罐體；2木塊；3外層罐體圖4.4雙層罐體的型式4.7 保溫層的設(shè)計 由于要求罐體具有隔熱保溫性,將罐體設(shè)計成雙層罐,內(nèi)外層之間用木塊隔開,其中外層與木塊用鉚釘連接。制作罐體時，先將層罐做好，外層罐留一個封頭，等將內(nèi)層罐裝入后，再該封頭焊接。雙層罐體的型式如圖4.4所示。4.7.1隔熱材料的選擇對隔熱材料的要求：1發(fā)泡均勻、密度??；2導(dǎo)熱系數(shù)盡可能小，一般要求在0.045W/(m·K)以下；3對溫度的變化的穩(wěn)定性要好，在-40°70°C的使用溫度范圍內(nèi)，使用性能要滿足規(guī)

35、定的要求；4具有一定的機械強度，能承受汽車在惡劣的道路條件下的振動，沖擊而不受損或變形5吸水性和吸濕性低，耐腐蝕，抗凍性能好；6無毒無味，透氣性小，隔熱材料使用和燃燒時，不得分解出有毒和有害氣體；7價格低易成形，可采用充填澆注，噴涂等工藝形成罐體隔熱層。隔熱材料選擇聚氨酯，聚氨酯泡沫隔熱材料是目前應(yīng)用十分廣泛的優(yōu)良隔熱材料，其主要物理機械性能為：導(dǎo)熱系數(shù)：0.03W/(m·k),抗拉強度2500MPa,抗壓強度2000MPa，與鋼板粘接力2900 MPa，與膠合板粘接力1400 MPa。影響聚氨酯隔熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素有：泡沫密度、氣泡直徑、氣泡獨立率、濕度和溫度等（圖 4 .8

36、）。隔熱材料在使用過程中會發(fā)生老化，因此隔熱罐體在使用6年左右時間就應(yīng)該按有關(guān)規(guī)定重新測定總傳熱系數(shù)，不符合規(guī)定的則應(yīng)降級使用。隔熱層厚度。隔熱層厚度有罐體的使用要求和選用的隔熱材料而定。若選用聚氨酯泡沫隔熱材料，對于冷藏汽車，其厚度在50120mm之間；對于保溫汽車，其厚度在3080mm之間。初選為80mm。 圖 4.5 保溫材料的影響因素4.7.2熱平衡的計算設(shè)充入牛奶時，牛奶溫度為4，室外溫度為35。從罐外經(jīng)隔熱壁傳入罐內(nèi)的熱量Q1。 Q1=KF(TTn) （4.10）Q1=K×(TTn) （4.11） F= （4.12）式中 FW為隔熱壁外側(cè)面積；Fn為隔熱壁內(nèi)側(cè)面積K= （

37、4.13） 式中 Ki各隔熱壁的傳熱系數(shù)為0.4W/m ²·k； T隔熱車廂外的空氣溫度35為308.15K； Tn隔熱車廂內(nèi)的溫度為277.15K。則 K=0.8029W/m ²·kF=26.259 m ²Q1=658.81W 太陽輻射的熱流量Q3 Q3=KFy(TyTw)T24 （4.14）式中 Fy車廂受太陽輻射的面積，一般車廂傳熱面積的3550（m²），由于我所設(shè)計為罐車，我取罐體的50。Ty車廂受太陽輻射表面的平均溫度（K）,一般取Ty=Tw20KTy=308.15+20=328.15KTw罐體外空氣溫度308.15KT車廂

38、每天受太陽輻射的時間，一般取T=1214h取12h則 Q3=945.82WQ=1604.63 （4.15） 式中 Cm參照水的比熱容4.2×10 ³J/kg×罐內(nèi)7t牛奶的溫升為=2.357設(shè)充入牛奶時，牛奶溫度為4，室外溫度為-20。由公式（4.11）得 Q1=-510W由公式（4.14）得 Q3=67.656W Q=-442.344 W由公式（4.15）得 由上述得出：在不設(shè)置加熱裝置的情況下，牛奶在特定的運輸條件下溫升和溫降符合運輸要求。4.7.3斷熱橋結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計斷熱橋的目的就是阻斷熱橋、排除罐體和罐體直接與金屬零件相連。阻止外界溫度的的熱量通過外層罐體傳

39、道內(nèi)層罐體?！皵酂針颉钡男褪饺鐖D4.9 所示，設(shè)計的罐體為相同材料的雙層罐，其中外層罐與木塊采用鉚釘連接的型式，然后再把制造好的內(nèi)層罐裝入，靠木塊支承起來，并在兩層罐體之間形成的空間內(nèi)填充聚氨酯隔熱材料。1外層罐；2 鉚釘；3 隔熱材料；4 木塊；5 內(nèi)層罐 圖4 .6 保溫層的連接形式4.8罐體總成質(zhì)量的計算內(nèi)層罐的罐體的容積的計算。首先罐體中三塊防波板所占的容積為：V=1.3266×(1+40%)×0.003×3 （4.8.1） 0.0167m3因為內(nèi)層罐罐體的容積為內(nèi)罐體的總?cè)莘e減去防撥板所占的體積及其他附屬裝置的所占的容積，所以罐體的容積初步估算為為7m3

40、。假設(shè)所裝載的液體的密度為m3 （4.8.2） 外罐罐體筒體的體積為： （4.8.3）由上面的計算可得整個外層罐體的體積m3 （4.8.4） 故罐體的質(zhì)量為： （4.8.5）內(nèi)罐罐體筒體的體積為： （4.8.6）則整個內(nèi)層罐體的體積為： m3 （4.8.7） 故外層罐罐體的質(zhì)量為： （4.8.8） 空載時整個罐體的質(zhì)量滿載時整個罐體的質(zhì)量 4.9本章小結(jié) 本章主要通過不同橫截面積的比較，設(shè)計了罐體的截面并計算出罐體的厚度，并參考其他型式的罐車及其附件，設(shè)計了該罐車的罐體的防波板、清洗管道，并參考保溫隔熱汽車有所創(chuàng)新的設(shè)計出了雙層罐體結(jié)構(gòu)的隔熱保溫型式。 第5章 排料系統(tǒng)設(shè)計5.1奶泵的選取選取

41、的奶泵為BAW型衛(wèi)生級離心泵如圖5-1所示，型號為BAW-3-15，電機功率為0.75Kw，由于所選的二類底盤，帶有整體交流發(fā)電機，功率1Kw，因此所選的泵能工作。圖5-1表5.1 BAW型衛(wèi)生級離心泵型號流量（噸/小時揚程（米）電機功率進出口徑外形尺寸（長×寬×高）中心高度BAW-3-153150.7538/32480×200×3452005.2排料系統(tǒng) 有資料可知，排料系統(tǒng)由奶泵、四通球閥、流量計、總閥和連接管道組成，其原理如圖5-2所示。奶泵由汽車所帶的整體交流發(fā)電機驅(qū)動。四通球閥采用的是H42X-2.5型四通球閥，其結(jié)構(gòu)如圖5-3。. 圖5-21

42、-罐體；2-總閥；3-四通球閥；4-奶泵；5-流量計圖5-31-手柄；2-閥芯；3-殼體；4-閥蓋 所選的四通球閥為Q14F1000WOG四通不銹鋼球閥。L型主要尺寸如表5-2。. 表5.2 Q14F1000WOG四通不銹鋼球閥SIZE dLHD1B W1W2h238.114296204 71.022.438.11/4-20UNC底閥選取公稱直徑為38mm的底閥，其結(jié)構(gòu)如圖5-4所示。圖5-41 .閥體;2. 法蘭;3.固定環(huán);4、7.螺母;5、15.墊片;6.頂桿;8.上固定環(huán);9. 固定桿;10. 彈簧;11.下壓板;12. 上壓板;13、21、26.O 形密封圈;14、25. 螺栓;16

43、.轉(zhuǎn)軸;17.頂舌;18.銷;19.開口銷;20.扶正套;22.壓母;23. 密封圈;24.擺桿5.3本章小結(jié)第6章 副車架的設(shè)計6.1副車架的外形設(shè)計計算6.1.1副車架的截面形狀設(shè)計計算輕型加油車副車架的截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相同，多采用圖6-1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。為了提高副車架的抗扭和抗彎能力，可以采用一塊腹板將副車架截面封閉起來，這樣可以很大程度上提高其抗扭和抗彎的能力。加入加強板后的形狀見圖6-2本車只采用6-1的截面形狀。 圖4-1 副車架的截面形狀 圖4-2 加強后的副車架截面形狀 1副車架 ；2腹板A=237mm C=7

44、mm R=75mm6.1.2副車架的前端形狀選型為了避免由于副車架截面高度尺寸的突然變化而引起主車架總量的集中營里，副車架的前段形狀應(yīng)采取逐步過度得方式。本車采用圖6-3的過渡方式 圖6-3H=237mm l=237mm h=149mm6.2副車架與主車架的連接方式1.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。兩個止推墊片之間的距離為500到1000mm范圍內(nèi)。2.U型夾緊螺栓當(dāng)采用U型螺栓固定時。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，必須使用角鐵等作內(nèi)襯。當(dāng)選用其他連接裝置

45、有困難時，可采用U型夾緊螺栓。本車主車架與副車架采用止推連接板與U型夾緊螺栓搭配使用。6.3 副車架主要尺寸設(shè)計 由參考文獻可知，在設(shè)計清洗車時，所選取的二類底盤只有主車架，為了增加車架的強度剛度，延長車架的使用壽命，在原有主車架的基礎(chǔ)上增加了副車架。其形狀同主車架，在主副車架之間加一定厚度的松質(zhì)木條。其長度同副車架的長度，寬度同副車架的厚度。主副車架用u型螺栓進行加固連接。在汽車制造工藝中，鋼板沖壓成型工藝占有十分重要的位置。沖壓成形的零件具有互換性好、能保證裝配的穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。載重汽車用中板數(shù)量較多，受力的車架縱梁和橫梁、車廂的縱梁和橫梁均采用中板沖制且多以低合金高

46、強度鋼板沖壓生產(chǎn)，也是適應(yīng)提高汽車承載能力、延長使用壽命、降低汽車自重和節(jié)能節(jié)材以及安全行駛等要求的發(fā)展趨勢。目前，我國載重汽車車架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強度鋼鋼板制造?？v梁可以用抗拉強度為510MPa的16MnL和09SiVL(必須是用往復(fù)式扎機生產(chǎn)的)、10TiL和B510L鋼板生產(chǎn)，橫梁可以用抗拉強度為390MPa的08TiL和B420L鋼板來生產(chǎn)。由以上，副車架材料選用載重汽車橫縱梁的一般選用材料，縱梁采用16MnL，橫梁采用08TiL生產(chǎn)。副車架對主車架起到加固作用，其寬度和選用的底盤的寬度相同，高度也相同，長度在底盤主車架長度基礎(chǔ)上去掉主車架與車廂之間的距離長度。其尺寸設(shè)計如下：表6.2 副車架尺寸副車架長度/mm6485副車架寬度/mm865副車架高度/mm237副車架厚度/mm756.4本章小結(jié)本章主要是進行副車架的尺寸確定、副車架截面形狀、前端形狀及與主車架連接方式的設(shè)計。通過以上的結(jié)構(gòu)設(shè)計，該奶罐車的改裝設(shè)計已經(jīng)基本完成,還