506 工程灑水車設(shè)計(jì)（五噸載重量）變速器改造設(shè)計(jì)和校核（有cad圖+中英文翻譯等）

506 工程灑水車設(shè)計(jì)（五噸載重量）變速器改造設(shè)計(jì)和校核（有cad圖+中英文翻譯等）,506,工程灑水車設(shè)計(jì)（五噸載重量）變速器改造設(shè)計(jì)和校核（有cad圖+中英文翻譯等）,工程,灑水車,設(shè)計(jì),載重量,變速器,改造,以及,校核,cad,中英文,翻譯 河 南 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題目＿工程灑水車設(shè)計(jì)（五噸載重量）變速箱改造設(shè)計(jì)和校核 姓 名　蔡卓洪＿＿＿＿＿＿　 院 系 車輛與動力工程學(xué)院 專 業(yè) 車輛工程＿＿＿＿＿ 指導(dǎo)教師 馬源＿＿＿＿＿＿＿ 2007年 0 6月 14 日 1 工程灑水車設(shè)計(jì)（五噸載重量）變速器改造設(shè)計(jì)和校核 摘 要 伴隨著現(xiàn)代物流的加快，專用車已成為我國汽車發(fā)展的一個重要方向，國家 每年對城市專用車的需求量正在加大，市場對專用車產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值的要 求越來越高，而灑水車作為一種城市灑水和公路養(yǎng)護(hù)的專用作業(yè)車輛，對其功能 和性能的要求也越來越高。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是五噸載重量工程灑水車的設(shè)計(jì)（改 裝） ，其中重點(diǎn)介紹和研究分析灑水車總體布置及變速器的改裝設(shè)計(jì)。 本次灑水車的設(shè)計(jì)通過增加底盤原有變速器一、二檔的傳動比來增大扭矩； 然后通過取力器從變速器中間軸常嚙合齒輪取力，通過傳動軸來帶動水泵工作。 水泵通過安裝在底盤車架上的水箱總成和管路總成，根據(jù)作業(yè)工況的不同進(jìn)行噴 灑作業(yè)。 變速器一、二檔傳動比主要是根據(jù)灑水量而設(shè)計(jì)的。一檔傳動比的改變主要 是適應(yīng)于灑水量多的作業(yè)工況，因?yàn)橐粰n傳動比大，車速慢，在水箱容積和灑水 寬度不變的情況下，灑水距離短，灑水量就多。而二檔傳動比的改變主要是適應(yīng) 于灑水量少的作業(yè)工況，因?yàn)槎n傳動比相對小些，車速快，在水箱容積和灑水 寬度不變的情況下，灑水距離長，灑水量就相應(yīng)的變少。 關(guān)鍵詞：灑水車，底盤，變速器，取力器，灑水量 REBUILT DESIGN AND CHECK OF 2 TRANSMISSION OF ENGINEERING SPRINKLER (5 TONS DEADWEIGHT) ABSTRACT Along with the acceleration of modern logistics, special cars have become an important direction of the vehicle development. Every year, the demand of city-special cars is growing, markets products dedicated to the technological content and added value of the increasingly high demand, and as a city and highway maintenance sprinkler special operations vehicles, its functional and performance requirements have become more sophisticated. This design is the five tons projects street sprinkler design (reequipment). And the key introduction and research analysis is general arrangement and the transmission gearbox reequipment design. The design for sprinkler can mainly increase torque by increasing the transmission ratio of the first and the second stall of original transmission on the basic of the chassis. Then take-power transmission devices from the intermediate shaft normally engage gears, through the drive shaft drive pump working work. Through the installation of pumps to the chassis frame assembly on the tank and piping assembly, operating under different working conditions for spraying operations. Design of transmission ratio of the first and second stallof transmission depends on the quantity of spraying water. The first stall transmission ratio change is mainly adapted to the sprinkler volume of operating conditions, as a stall transmission ratio, slow speed, volume in tanks and sprinkler width of the same circumstances; a short distance from the sprinkler, sprinkler volume is high. And the second stall transmission ratio change is mainly adapted to the less watering working status, because two stalls drive more than a relatively small, rapid speed, volume in tanks and sprinkler width of the same circumstances, a long distance from the sprinkler, sprinkler volume corresponding decrease. 3 KEY WORDS：sprinkler, chassis, transmission, power-take, sprinkler volume 目 錄 第一章前言............................................. 1 4 第二章 灑水車的總體設(shè)計(jì).................................3 §2.1 總體設(shè)計(jì)要求............................. ......３ §2.2 各總成的布置或參數(shù)要求.............. ...........６ 第三章 車架的改裝設(shè)計(jì)........................... ......11 第四章 管路總成的設(shè)計(jì)................................25 第五 章 水罐總成的設(shè)計(jì)..................................28 第六章 變速器的改裝設(shè)計(jì)................................30 §6.1 一、二檔傳動比的確定............................30 §6.2 齒輪齒數(shù)的確定.................................33 §6.3 變速器軸直徑選擇與校核.........................37 §6.4 變速器齒輪校核.................................43 §6.5 變速器軸鍵選擇與校核...........................48 第七章 取力器的設(shè)計(jì)...................................50 第八章 成本估算........................................55 第九章 結(jié)論............................................56 參考文獻(xiàn)............................................57 致謝...................................................58 第一章 前言 5 隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，特殊行業(yè)的發(fā)展已日漸成熟，而且伴隨著現(xiàn) 代物流的加快，專用車已成為我國汽車發(fā)展的一個重要方向，國家每年對城市專 用車的需求量正在加大，專用車市場正蘊(yùn)涵著巨大的商機(jī)。由于市場對專用車產(chǎn) 品技術(shù)含量和附加值的要求越來越高，近年來，一些高新技術(shù)開始在重型專用汽 車上得到應(yīng)用，一些能夠滿足特殊功能要求的重型專用車底盤被開發(fā)研制。不論 是液壓舉升裝置、排料卸料裝置、計(jì)量測量裝置、機(jī)械作業(yè)裝置，還是制冷保溫 裝置、安全防護(hù)裝置、自動控制裝置、作業(yè)監(jiān)視裝置；不論是各類缸、泵、閥、 儀表等總成，還是各種箱體、罐體等車身結(jié)構(gòu)，均在重型專用汽車上得到了廣泛 應(yīng)用，在一定程度上滿足了新形勢下用戶對重型專用車產(chǎn)品的多樣化需求。 公路條件和專用車底盤生產(chǎn)的限制，我國專用汽車一直以中型車為主，重型 專用車生產(chǎn)量的比例至今依然偏低。重型化、專業(yè)功能強(qiáng)、技術(shù)含量高的自卸車、 散裝水泥車、混凝土攪拌車、高空消防車、壓縮式垃圾車、灑水車、市政用車、 油田專用車等重型專用車在一定時期將持續(xù)成為需求熱點(diǎn)。 面對專用車市場的巨大發(fā)展空間，為滿足市場和用戶需求，只有努力構(gòu)建快 速應(yīng)變型的研發(fā)、制造體系，不斷創(chuàng)新，在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)能力、制造質(zhì)量方面 始終保持領(lǐng)先，才能在市場競爭中立于不敗之地。 國外發(fā)達(dá)國家灑水車起步較早，其技術(shù)和市場均十分先進(jìn)和成熟，其中以美 國、歐洲和日本為突出代表。這些國家的工程灑水車早已從只注重其功能性轉(zhuǎn)向 提高勞動生產(chǎn)率、降低人工勞動強(qiáng)度的智能化、多功能化方向發(fā)展，同時還十分 注重其專用底盤性能的可靠、技術(shù)先進(jìn)性，專用裝置最大限度發(fā)揮其功能，因此 大量的先進(jìn)技術(shù)被移植到灑水車上。零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，注重互換性設(shè)計(jì)， 整車輕量化、多功能更環(huán)保的突出發(fā)展趨勢，功能越來越多，技術(shù)越來越細(xì)膩， 體積越來越精巧，產(chǎn)品自動化程度越來越高，是國外工程灑水車的現(xiàn)狀特點(diǎn)。 國內(nèi)灑水車發(fā)展較晚，受相應(yīng)技術(shù)和法規(guī)的限制，整體水平遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國 家。整體表現(xiàn)為：產(chǎn)品做工不精良，性能不夠穩(wěn)定，防腐性差，多功能和自動化 程度不高，外型不夠美觀。但近幾年來也出現(xiàn)了新工藝、新材料應(yīng)用的新型環(huán)保 灑水車，說明國內(nèi)部分產(chǎn)商開始注重起整車的性能穩(wěn)定和環(huán)保性，同時開始出現(xiàn) 對國外先進(jìn)技術(shù)的吸收，使新工藝、新材料的應(yīng)用及機(jī)、電、液一體化成為今后 發(fā)展的另一方向。 6 第二章 灑水車的總體設(shè)計(jì) 作為灑水車設(shè)計(jì)來說，應(yīng)該屬于整車設(shè)計(jì)的范疇，所以本設(shè)計(jì)應(yīng)該是以總 體設(shè)計(jì)開頭的，只有總體設(shè)計(jì)（總體布置）做好以后才能在其原則方案中進(jìn)行其 他部件總成的設(shè)計(jì)。 7 §2.1 總體設(shè)計(jì)要求 一、 灑水車設(shè)計(jì)的要求： 作為一種專用車，其設(shè)計(jì)也應(yīng)該符合專用車設(shè)計(jì)的要求。專用車與普通汽車 的區(qū)別主要是改裝了具有專用功能的上裝部分，能完成某些特殊的運(yùn)輸和作業(yè)功 能。因此，在設(shè)計(jì)上除了要滿足基本車型汽車的性能要求外，還要滿足專用車功 能的要求： 1、專用車設(shè)計(jì)多選用定型的基本車型汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)，一般選用二、 三類底盤進(jìn)行改裝。 2、專用車設(shè)計(jì)的主要工作是總體布置和專用工作裝置匹配：設(shè)計(jì)時既要保證 專用功能滿足其性能要求，也要考慮汽車底盤的基本性能不受影響。 3、專用車設(shè)計(jì)應(yīng)考慮產(chǎn)品的系列化，以便于根據(jù)不同用戶的需要而能很快的 進(jìn)行產(chǎn)品變型。對專用車零部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)該按“三化”的要求進(jìn)行，最 大限度的選用標(biāo)準(zhǔn)件，或選用已經(jīng)定型產(chǎn)品的零部件，盡量減少自制件。 4、對專用車自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循單件或小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，要更多地考慮 通用設(shè)備加工的可能性。 5、對專用車工作裝置中的某些核心部件和總成，如水泵等，要從專業(yè)生產(chǎn)廠 家中優(yōu)選 6、要對一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 7、應(yīng)滿足交通安全法規(guī)，了解掌握行業(yè)相應(yīng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。 專用車底盤或總成選型方面，一般應(yīng)滿足下述要求： 1、適用性：對各種專用改裝車的總成應(yīng)適用于汽車特殊功能的要求，并以此 為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝選型設(shè)計(jì)，例如各種取力器的輸出接口。 2、可靠性：所選的總成工作應(yīng)可靠，出現(xiàn)故障的機(jī)率少，零部件要有足夠的 強(qiáng)度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于平衡。 3、先進(jìn)型：所選的底盤活總成，應(yīng)該使得整車在動力性、經(jīng)濟(jì)性、制動性、 操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車 型的先進(jìn)水平，且在專用性能上要滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 4、方便性：便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修，處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間 合理的矛盾。 還有：汽車底盤價格，它是專用車購置成本中很大的部分，一定要考慮到用 8 戶可以接受；汽車底盤供貨要有來源。 二、總體布置的原則： 專用車總體布置的任務(wù)是正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件，使 取力器裝置、專用工作裝置、其它附件與所選底盤構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體， 達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所提出的整體基本性能和專用性能的要求。其原則是： 1、盡量避免對底盤各總成位置的改變。 2、應(yīng)滿足專用工作裝置性能的要求，使專用功能得到充分的發(fā)揮。 3、應(yīng)對裝載質(zhì)量、軸載質(zhì)量等參數(shù)的估算和校核。 4、應(yīng)避免工作裝置的布置對車型造成集中載荷。 5、應(yīng)盡量減少專用車的整車整備質(zhì)量，提高其裝載質(zhì)量。 6、應(yīng)符合相關(guān)法規(guī)的要求。 三、總體參數(shù)的要求： 總體參數(shù)包括總體布置參數(shù)和整車性能參數(shù)，在選用時應(yīng)考慮其專用功能、 使用條件等因素。 外廓尺寸屬于總體參數(shù)，我國法規(guī)規(guī)定：車輛高不超過 4m，車寬不超過 2.5m，外開窗、后視鏡等突出部分距車身不超過 250mm，車長貨車不超過 12m。 軸距和輪距是影響汽車基本性能的主要尺寸參數(shù)。輪距則對汽車的機(jī)動性和橫向 穩(wěn)定性有較大的影響，減少軸距可提高其通過性，但軸距過短，將導(dǎo)致制動或上 坡時軸載質(zhì)量轉(zhuǎn)移增大，使汽車的制動性和操縱穩(wěn)定性變壞。 質(zhì)心位置及軸載質(zhì)量的分配。在選擇灑水車的質(zhì)心位置及軸載質(zhì)量時應(yīng)滿足 以下條件：軸載質(zhì)量不得超過法規(guī)的規(guī)定。根據(jù) JT701-88《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 對各種汽車的軸載質(zhì)量規(guī)定如下： 表 2-1 汽車最大總質(zhì)量（Kg） 10000 15000 20000 30000 前軸軸載質(zhì)量（Kg） 3000 5000 7000 6000 后軸軸載質(zhì)量（Kg） 7000 10000 13000 2×42000 取力器傳動比應(yīng)根據(jù)水泵的轉(zhuǎn)速、功率、和發(fā)動機(jī)外特性來選擇，在滿足水 泵所需功率的前提下，選擇較低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和較高的發(fā)動機(jī)功率，這樣發(fā)動機(jī) 的燃油經(jīng)濟(jì)性會比較好。 9 四、主車架改裝注意事項(xiàng) 水罐總成是灑水車上一重要部件，它的裝配要對主車架進(jìn)行一些改裝。而主 車架是受載荷很大的部件，除承受整車靜載荷外，還要受到車輛行駛的動載荷， 為了保持主車架的強(qiáng)度和剛度，在改裝主車架的時候需要注意一些基本的事項(xiàng)， 具體要求如下。 在主車架上鉆孔和焊接時，應(yīng)避免在高應(yīng)力區(qū)鉆孔和焊接。主車架的縱梁高 應(yīng)力區(qū)在軸距之間縱梁的下翼面和后懸上翼面處。因?yàn)檫@些部位受力較大，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)以外的其余的地方需要鉆孔或焊接時，應(yīng)注意盡量 減少孔徑，增加孔間距離，對鉆孔的位置和規(guī)范如下表所示： ABC 圖 2-1 表 2-2 尺寸 重型車 中型車 輕型車 A ＞70 ＞60 50 B ＞50 ＞40 ＞30 孔間距 C ＞50 ＞40 ＞30 孔直徑 ＜15 ＜13 ＜11 10 禁止在縱梁的邊、角區(qū)域鉆孔和焊接，因?yàn)檫@些區(qū)域極易引起車架早期開裂， 嚴(yán)禁將車架縱梁和橫梁加工的翼面加工成缺口形狀。 按照以上的要求，噸的的灑水車屬于輕型車，在改裝主車架的時候嚴(yán)格遵守 以上的規(guī)范，保證主車架的強(qiáng)度和剛度。 §2.2 各總成的布置或參數(shù)要求 一、底盤的選取 灑水車目前市場上還沒有為之專門生產(chǎn)的專用底盤，故選用定型汽車二類底 盤進(jìn)行改裝。根據(jù)任務(wù)書，要求設(shè)計(jì)五噸載重量的工程灑水車，而市場上現(xiàn)有汽 車廠商供應(yīng)的通用二類底盤中，有中國一汽、東風(fēng)等汽車廠商的平頭、長頭類五 噸汽車通用底盤。 長頭貨車的優(yōu)點(diǎn)有：發(fā)動機(jī)及其附件的接近性好，便于檢修；滿載時前軸負(fù) 荷小，有利于在壞路面上行駛時提高其通過能力；發(fā)動機(jī)的噪聲、氣味、熱量和 振動對駕駛員影響??；正面碰撞時，駕駛員及前排乘員受到的傷害比平頭貨車好 得多。缺點(diǎn)是：總長及軸距較長，轉(zhuǎn)彎半徑較大，機(jī)動性不好；整備質(zhì)量大；駕 駛員的視野不如平頭貨車；面積利用率低。 平頭貨車的優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)動性好；整備質(zhì)量少；視野寬；面積利用率高。缺點(diǎn) 是：空載時前軸負(fù)荷較大，在壞路面的通過性變壞；進(jìn)、出駕駛室不如長頭貨車 方便；發(fā)動機(jī)的工作噪聲、氣味、熱量和振動對駕駛員等均有較大影響；正面碰 撞時，易使駕駛員和前排乘員受到嚴(yán)重傷害的可能性增加。 為秉承以人為本的原則，增強(qiáng)駕駛員和乘員的舒適及安全性，本設(shè)計(jì)選用長 頭式貨車進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。經(jīng)查資料篩選，選取東方牌 EQ140 中型載貨汽車底盤。 東風(fēng) EQ140 貨車底盤的上戶噸位為五噸，相關(guān)尺寸和技術(shù)參數(shù)如下： 1、一般數(shù)據(jù)： 驅(qū)動型式 4×2 發(fā)動機(jī)位置 前置 駕駛室型式 長頭、全金屬封閉式 11 駕駛室座位數(shù) 3 裝載質(zhì)量 5000kg 汽車質(zhì)量及軸荷分配： 空車質(zhì)量 4080kg 前軸 1930kg 后軸 2150kg 外形尺寸： 總長 6910mm 總寬 2170mm 總高 2370mm 軸距 3950mm 輪距 前輪（沿地面） 1810mm 后輪（雙胎中心線間距離） 1800mm 最小離地間隙 265mm 2、使用數(shù)據(jù)： 最高車速 90km/h 最大爬坡度 ≥15°38′（28﹪） 3、發(fā)動機(jī)參數(shù)： 最大功率 ≥135PS/3000r/min 12 最大扭矩 36kgf﹒m/1200-1400r/min 4、底盤結(jié)構(gòu)參數(shù)： 變速器： 型式與排擋數(shù) 五個前進(jìn)擋、一個倒車擋，二、三、四、五擋裝 有鎖銷慣性式同步器 各擋變速比： 一擋 7.31 二擋 4.31 三擋 2.45 四擋 1.54 五擋 1.00 倒擋 7.66 排擋位置 驅(qū)動橋減速比 6.33 車架 結(jié)構(gòu)型式 邊梁式 縱梁斷面尺寸 235×80×6.5 13 車架上平面離地面高度 805mm 車架縱梁寬 861mm 輪胎 型式 子午或普通簾線寬輪車用輪胎 規(guī)格 9.00-20-10 氣壓 前輪 普通輪胎 4.0kgf/ ,子午輪胎 4.5 kgf/2cm2cm 后輪 普通輪胎 5.3kgf/ ,子午輪胎 5.5 kgf/ 輪輞 7.0-20 等輻盤式 二、變速器參數(shù)的要求 由于灑水車灑水量的要求，原裝底盤的變速器的相應(yīng)擋位下的速度是不能滿 足其要求的，所以要對原變速器的一、二擋（灑水工作擋）進(jìn)行速比改裝設(shè)計(jì)。 灑水車變速器改裝的目的就是要根據(jù)灑水量的要求，通過增加原變速器一、二檔 的傳動比，從而降低車速，通過取力器給泵提供功率，達(dá)到灑水的目的。 三、取力器參數(shù)的要求 取力器是水泵的動力傳遞源，它由變速器傳出的速比及扭矩同樣關(guān)系到整車 灑水工作性能能否達(dá)到任務(wù)書的要求。一般取力器的布置有前置式、中置式、后 置式，本設(shè)計(jì)則確定采用中置式，即取力器布置在變速器的上，從變速器的中間 軸上取力。取力器的最終傳動轉(zhuǎn)速要求為 1000 r/min,即水泵要求的轉(zhuǎn)速。 四、水罐參數(shù)的要求 水罐的容積關(guān)系到本車設(shè)計(jì)要求的裝載水的噸位問題，所以要對它的要求是 上戶噸位為五噸，實(shí)際要求為 5-8 噸。由于所選車型底盤的特點(diǎn)，要求水罐在保 證裝載容積的前提下，其長度不超過 3940mm，寬不能超過 2500mm，它置于底盤 之上時的高度不能超過 4000mm.其聯(lián)接副車架應(yīng)與管道系統(tǒng)的走向進(jìn)行相應(yīng)的配 合，開出水管通過的口子。 五、管道系統(tǒng)的布置及要求 灑水車要求前面有能向兩邊同時提供路面沖洗的噴頭，后部要求有位于車兩 14 邊的同時提供噴水的噴頭；以及一個能提供可以在噴射柱狀和霧狀水之間進(jìn)行調(diào) 節(jié)的射程大于 20m 的人工操作水炮（噴槍） ，使其能提供沖洗、霧化噴藥、和消 防功能。 第三章 車架的改裝設(shè)計(jì) 車架的改裝設(shè)計(jì)要求對整車的質(zhì)心進(jìn)行確定從而進(jìn)行軸載質(zhì)量的校核， 車架強(qiáng)度的校核，后懸架強(qiáng)度校核及輪胎負(fù)荷的校核；還包括對相應(yīng)與車架 聯(lián)接部件的聯(lián)接設(shè)計(jì)。 §3.1 整車質(zhì)心的計(jì)算 §3.1.1 各總成質(zhì)量的估算 一、作臺質(zhì)量的估算： （1）工作臺底板選用 GB3277-1991 扁豆花紋鋼板，其厚度 ，其理論m0.5?? 質(zhì)量為 ,則其質(zhì)量為2/5.40mkgW? kg7.415.40]2)8019(13[ 61 ?????? （2）工作臺護(hù)攔鋼管選用 GB13793-1992 直縫電焊鋼管，小管外徑 D=15mm， 厚度 ，其理論質(zhì)量 ；大管外徑 D=25mm，厚度0.? mkgW/345.? ，其理論質(zhì)量 ，則其質(zhì)量為1?920?????592.0)1.7..7.43.(2m 345690 kg0629.2.18.? （3）工作臺支撐梁選用 GB6723-1986 冷彎等邊槽鋼，腰高 H=180mm，厚度 15 ，翼寬 B=80mm，其理論質(zhì)量為 ，長 L=750mm，兩m0.4?? mkgW/184.0? 根，其質(zhì)量為 kg276.1584.0275.3?? 則工作臺的總質(zhì)量為 kg1.67.9.321 ???? 其質(zhì)心位置定于距工作臺尾部邊緣 400mm 的中心線上。 二、水罐質(zhì)量的估算： 水罐外型為橢圓狀截面，其長軸 a=2000mm,短軸 b=1200mm,水罐長 ,厚 t=6mm。ml3740? 其體積為： ]120)120)([(4370])2([41 ?????????abtalbV32.0? 邊緣封板及隔板體積： 32 0452.61204mabtV????? 水罐采用 Q235 鋼板制造，其密度是 /8.7cg? 水罐質(zhì)量為 kgVm 4.123)05.132.(085.7)(3211 ??????? 水罐總成的質(zhì)量是水罐加上副車架和工具箱的質(zhì)量，取其他部分質(zhì)量為 75kg，則 水罐總成的質(zhì)量為： kg4.38754.2 §3.1.2 質(zhì)心的計(jì)算與軸載質(zhì)量的分配 由于選用的 EQF140 型底盤提供的數(shù)據(jù)資料是其原裝貨車的參數(shù)，故得分別 對其原車和除去貨抖之后的質(zhì)心及軸載質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算和校核 16 reafront 圖 3-1 空車的載荷分布如圖 2-1 所示，其中，汽車貨抖質(zhì)量 G2＝1000kg， 汽車底盤質(zhì)量 G1＝3080kg， 前軸承載質(zhì)量 N1 = 1930kg, 后軸承載質(zhì)量 N2 = 2150kg, 貨抖質(zhì)心距后軸軸線水平距離 x2=1970mm, 底盤質(zhì)心距后軸軸線水平距離為 x1, 軸距 L=3950mm。 由力矩平衡得 LNxG121??? 得 mLNx 18363089795121 ????? 去掉貨料之后的底盤軸載質(zhì)量分配情況如下： reafront 圖 3-2 17 由力矩平衡得 1'1xGLN? 得 kg14323950 86' ?? '1'2? 表 3-1 灑水車各總成、部件位置及自身物理特征參數(shù)： 序號 總成名稱 （kg）0im（mm）iy（mm）ix 1 3 人+隨車工具 65 3+15=210?1222 1034 2 底盤 3080 840 2114 3 水罐總成 1318.44 1710 3140 4 工作臺總成 67.1 841 5666 5 水泵總成 50 650 2300 6 取力器總成 30 800 900 7 備胎 170 500 4880 8 前部水管 18 550 650 9 水泵附近水管 15 940 2200 10 后部水管 25 840 5881 為各總成部件在裝備好的質(zhì)量， 為各總成或部件質(zhì)心離地面的高度，0imiy 為各總成或部件質(zhì)心距前軸軸線的水平距離，加上額定裝載質(zhì)量的水 5 噸后ix 對其進(jìn)行質(zhì)心的計(jì)算和軸載質(zhì)量的計(jì)算及校核。 由以下公式可以求得整車的質(zhì)心高度和水平位置： 18 ??01imxl 0igyh 示中： 為整車質(zhì)心距前軸的水平距離1l 為整車質(zhì)心的離地面的高度gh 為保證汽車在行駛時的安全穩(wěn)定性，不發(fā)生側(cè)翻要求 ；??ghB2 保證汽車不發(fā)生縱翻，要求 。??ghL2 其中： B 表示汽車的輪距 表示汽車質(zhì)心到后軸中心的距離2L 表示汽車質(zhì)心高度gh 表示路面附著系數(shù)，一般取 =0.7~0.8?? 滿足不發(fā)生側(cè)翻和縱翻的質(zhì)心高度要求。 §3.2 車架的改裝設(shè)計(jì) §3.2.1 車架聯(lián)接件的設(shè)計(jì) 一、水泵支座聯(lián)接的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核： 1．螺栓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：采用如圖 2-3 所示的結(jié)構(gòu)，螺栓數(shù) z＝4，對稱布置。 19 圖 3-3 2.確定螺栓直徑 選擇材料為 Q235，性能等級為 4.6 級的螺栓，由《 機(jī)械設(shè)計(jì)》查得材料的屈 服極限 Mpa，查得螺栓聯(lián)接在靜載荷情況下，M6~M16 的安全系數(shù)240?s? S=5~4，取 S=4，故螺栓材料的許用應(yīng)力[ ]= = =60Mpa。?Ss420 根據(jù)公式 可以求得螺栓危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑 ）為][3.1421??Fd?? 1d = = 4.003 mm][.21 6092.58. 考慮到灑水車行駛至有一定不平度的路面產(chǎn)生顛簸沖擊，故應(yīng)適當(dāng)選用大的 螺栓尺寸，按照粗牙螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB196-81） ，選用螺紋公稱直徑為 d=12 mm（螺紋小徑 =10.106 1d mm>4.003 mm） 3．校核螺栓組聯(lián)接接合面的工作能力 . 聯(lián)接接合面上端的擠壓應(yīng)力不超過許用值，以防止接合面壓碎。 聯(lián)接接合面下端應(yīng)保持一定的殘余應(yīng)力，以防止支座受力時接合面間產(chǎn)生 間隙，即 WMFCzAhmbp ?????)(10min?0?WMCzFAmbp ???)(10max? 20 4．校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適 對碳素鋼螺栓，要求 10)7.~6(AFs?? 已知 ， ，取預(yù)緊力下限，即MPas24?? 22214.80.4mdA????NAs 8.50.806..01? 要求的預(yù)緊力 N，小于上值，故滿足要求。17.0?F 每組兩個螺母 GB6170-86 M12 選取螺栓 GB5782-86 M12 45? 選取兩個螺母與螺栓配套，既可以省去考慮墊圈的程序，也可以實(shí)現(xiàn)對頂螺 擦防母的摩松。 二、水泵進(jìn)出口附近水管支架聯(lián)接的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 1．結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：采用如圖所示的結(jié)構(gòu),螺栓數(shù) z = 2 G 圖 3-4 2．螺栓的受力分析： （1）在總載荷 的作用下,螺栓組聯(lián)接承受以下的力和力矩的作用：由于?F 21 此處附近水管有三處分別與水泵進(jìn)水口、水罐、車架相連，可視為定位和固定， 使得水管對螺栓組無軸向力的施加，而只受橫向力（作用于接合面，垂直向下） 和傾覆力矩（順時針方向） 。 （2）在傾覆力矩 M 的作用下，上面螺栓受到加載作用，而下面的；螺栓受到 減載的作用，故上面的螺栓受力較大。 （3）在橫向力 的作用下，底板聯(lián)接接合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)底板不發(fā)?vF 生滑移的條件 ???vsmbKCzf)(0 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得接合面為軋制表面的摩擦系數(shù) ,并取 =0.2 ，3.0?fmbC? 則 = ，取防滑系數(shù) =1.2，則各螺栓所需要的預(yù)緊力為mbC?8.01??b sK NFCfKzFhmbvs 294)08.3.01472()(0 ?????? （4）上面螺栓受的總拉力為 mb 2.1962.402 ???? 3. 確定螺栓直徑 選擇材料為 Q235，性能等級為 4.6 級的螺栓，由《 機(jī)械設(shè)計(jì)》查得材料的屈 服極限 Mpa，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得螺栓聯(lián)接在靜載荷情況下，M6~M16240?s? 的安全系數(shù) S=5~4，取 S=4，故螺栓材料的許用應(yīng)力[ ]= = =60Mpa。?Ss420 根據(jù)公式 可以求得螺栓危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑 ）為][3.1421??Fd?? 1d = = 3.03 mm][.21 602.3.14?? 考慮到灑水車行駛至有一定不平度的路面產(chǎn)生顛簸沖擊，故應(yīng)適當(dāng)選用 22 大的螺栓尺寸，按照粗牙螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB196-81） ，選用螺紋公稱直徑為 d=12 mm（螺紋小徑 =10.106 mm>3.03 mm）1d 4．校核螺栓組聯(lián)接接合面的工作能力 （1）.聯(lián)接接合面上端的擠壓應(yīng)力不超過許用值，以防止接合面壓碎 聯(lián)接接合面下端應(yīng)保持一定的殘余應(yīng)力，以防止支座 0 受力時接合面間產(chǎn)生 間隙，即 ，0min?p? 5．校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適 對碳素鋼螺栓，要求 10)7.~6(AFs?? 每組兩個螺母 GB6170-86 M12 選取螺栓 GB5782-86 M12 45? 選取兩個螺母與螺栓配套，既可以省去考慮墊圈的程序，也可以實(shí)現(xiàn)對頂螺 母的摩擦防松。 三、工作臺支撐梁的聯(lián)接設(shè)計(jì)與校核 螺栓組受力分析： 由于工作臺的結(jié)構(gòu)知，工作臺由兩根支撐梁支撐，故可簡化為對一根支撐梁 進(jìn)行分析。 如圖 3-5 所示，轉(zhuǎn)矩為 mNmgGT ????????? 25.18/.9350)261.7(2/3502/)4075( 作用在聯(lián)接接合面內(nèi)，在轉(zhuǎn)矩 T 的作用下，接合面支撐梁的底板將繞通過螺 栓組中心 O 并與接合面垂直的軸線轉(zhuǎn)動。為了防止它的轉(zhuǎn)動，可以采用普通螺栓 聯(lián)接，也可以用絞制孔用螺栓聯(lián)接。其傳力方式和受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接相同。 23 采用普通螺栓，此時靠聯(lián)接預(yù)緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力矩來抵抗轉(zhuǎn)矩 T。假設(shè)各螺栓的預(yù)緊程度相同，即各螺栓的預(yù)緊力均為 F，則各螺栓聯(lián)接處產(chǎn)生 的摩擦力均相等，并假設(shè)此摩擦力集中作用于螺栓中心處。為阻止接合面發(fā)生相 對轉(zhuǎn)動，各摩擦力應(yīng)該與各該螺栓的軸線到螺栓組對稱中心 O 的連線（即力臂 ）ir 相垂直。根據(jù)作用在底板上的力矩平衡及聯(lián)接強(qiáng)度的條件，應(yīng)該有 TKrrfFs??)(43210 由上式可得各螺栓所需的預(yù)緊力為 ????zissrfrf 143210)( 示中： 表示接合面的摩擦系數(shù)；f 表示地 i 個螺栓的軸線到螺栓組對稱中心 O 的距離；ir z 表示螺栓數(shù)目； 表示防滑系數(shù)， =1.1~1.3。sKsKO 24 圖 3-5 考慮到工作中由于路面不平造成的顛簸沖擊力，根據(jù)粗牙普通螺紋標(biāo)準(zhǔn) （GB196-81） ，選用螺紋公稱直徑 (螺紋小徑 )。md16?md32.985.13?? 為達(dá)到防松效果選配兩個螺母與一個螺栓組合。 螺栓為 GB5782-86 M16 55? 螺母為 GB6170=86 M16 由《專用車設(shè)計(jì)》知，對車架鉆孔的限制僅限于對車架承載區(qū)，由本車底盤 結(jié)構(gòu)可知，工作臺處在非承載區(qū)，故對于其要求的在承載區(qū)鉆孔孔徑10.46mm）,由于車架縱梁的 結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn) U 型螺栓的樣式不能匹配，故選用標(biāo)準(zhǔn)雙頭螺柱進(jìn)行相應(yīng)彎曲： GB- 88 M20 550-Q? §3.2.2 車架強(qiáng)度的校核： 在所有總成都已經(jīng)設(shè)計(jì)好以后，要根據(jù)他們各自的分布情況，對車架進(jìn)行強(qiáng) 26 度的校核。 將前端橫向水管、工作臺處水管、水罐不計(jì)入整車時，對其進(jìn)行軸載質(zhì)量的 分配計(jì)算得： 1034215480790325014308 ????????ixm =7732860 kgi 5170 ?35286001?ixl 則后軸軸載質(zhì)量為 kgLlmNi 7.193507286102? 其軸載質(zhì)量系數(shù)為 %1.537.902??im? 可見此時前后軸載質(zhì)量分配是比較均勻的，所以在對車架進(jìn)行強(qiáng)度校核時將車架簡化為 簡單的模型，并作出如下假設(shè)： （1） 、就以上述分布情況的底盤而言，其質(zhì)量看成均勻分布于兩縱梁的全長之上； （2） 、兩縱梁為支于前后軸間的簡支梁；（3） 、所有作用力均通過車架截面的彎 心，而且不計(jì)局部扭轉(zhuǎn)造成的影響。 車架材料一般為 16MnL，因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)考慮了動載荷，相當(dāng)于考慮了其安全 系數(shù)，所以只需用其屈服強(qiáng)度進(jìn)行校核，其屈服強(qiáng)度為 ，則 彎曲應(yīng)MPas35?? 力 ，滿足強(qiáng)度要求。s?? §3.2.3 后懸架的校核： 在考慮了車架的強(qiáng)度校核之后，還應(yīng)對汽車的后懸架進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度校核， 因?yàn)檫@也關(guān)系到底盤本身的承載能力。而對本車后懸架的校核主要是對其鋼板彈 27 簧進(jìn)行強(qiáng)的校核。 本車底盤后懸架型式為：滑板式鋼板彈簧（雙凹鋼板） ，裝有副鋼板彈簧。 鋼板彈簧的強(qiáng)度校核驗(yàn)算如下： 汽車驅(qū)動時，后鋼板彈簧承受的載荷最大，在其前半段出項(xiàng)的最大應(yīng)力為 ])/[()]([ 1'202121'max bhmGWlclG?????? 式中： 為作用在后輪上的垂直靜負(fù)荷2 為驅(qū)動時后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，貨車 =1.10~1.20，取 1.10' '2 為道路附著系數(shù)，取 0.8? 為鋼板彈簧的片寬b 為鋼板彈簧主片厚度1h 、 為鋼板彈簧前、后段長度l2 為鋼板彈簧總截面系數(shù)0W 為彈簧固定點(diǎn)到路面的距離c §3.2.4 后輪輪胎的校核： 輪胎作為支撐整車的唯一部件，其承載能力關(guān)系到整車的一切功用和安全， 所以要對其負(fù)荷能力進(jìn)行校核。 查得 9.00-20-10 普通輪胎的最大負(fù)荷質(zhì)量為 2300kg，而后軸載質(zhì)量為 7116.9kg，則每個輪胎的負(fù)荷為 7116.9/4=1779.2kg，所以輪胎對此載重量的整車 是完全有能力承載的。 28 第四章 管路總成的設(shè)計(jì) 水12345678abc 圖 4-1 管路系統(tǒng)如圖所示 29 §4.1 管路的工作原理 灑水車工作原理是，水從罐出口管出來通過三通球閥與水泵進(jìn)口相連，水 泵出水口通過各球閥與不同的灑水裝置相連，實(shí)現(xiàn)不同的的灑水功能。詳細(xì)操作 步驟如下。 §4.２ 水罐上水 §4.２.1 消防栓供水 球閥 6 打開，三通球閥 5 的 c 端打開，其他所有球閥皆關(guān)閉，在球閥 6 的接 頭處接消防水帶，水帶另一端與地面上有水源的消防栓聯(lián)接，然后打開地面上的 消防開關(guān)。通過人孔觀察罐內(nèi)水位，將水罐加滿水。 §4.２.2 水泵自吸 確認(rèn)球閥 1、2、3、6、7、8 及三通球閥 5 的 b 端處于關(guān)閉狀態(tài)，球閥 4 的 接頭與膠管一端連接，吸水管另一端（濾水器）放入水中。注意濾水器不應(yīng)落入 水源底部，以免雜質(zhì)吸入。打開球閥 4，啟動發(fā)動機(jī)，將取力器掛上檔，帶動水 泵運(yùn)轉(zhuǎn)。此時水將由泵吸到管路進(jìn)入罐內(nèi)。通過人孔觀察罐內(nèi)水位，將水罐加滿 水。 §4.３前噴水 打開球閥 7、8，只需要一邊沖洗時，選擇關(guān)閉 7 或 8，三通球閥 5 的 c 向關(guān) 閉，其他球閥皆關(guān)閉。水從罐內(nèi)流出通過三通球閥進(jìn)入水泵，再從出水口進(jìn)入管 道即可實(shí)施前噴水作業(yè)。 §4.４后灑水 打開球閥 1 和 2，三通球閥 5 的 c 向關(guān)閉，其它球閥皆關(guān)閉，即可實(shí)施后灑 水作業(yè)。 30 §4.５高炮噴水 三通球閥 5 的 c 向關(guān)閉，打開高炮槍管路上的球閥，其它球閥皆關(guān)閉，即可 實(shí)施高空噴水。 §4.６管路系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 （1）水泵的選擇 參考同類車型東風(fēng) EQ1092 載重 5 噸的灑水車，并結(jié)合灑水寬度、灑水 量及灑水車作業(yè)時的速度，選定水泵型號為 65QZ-60/60。 （2）管路內(nèi)徑的計(jì)算 管徑主要取決于流量和流速，按水泵的最大流量 Q 確定內(nèi)徑，即 3210QdmV??? 式中 Q——水泵的額定流量，60 /h；3 V——水的常用流速，取 1.5～2 m/s； （3）水路阻力損失計(jì)算 水路阻力損失 包括沿程阻力損失 和局部阻力損失 兩分。pP?P? 本次設(shè)計(jì)中，90°彎頭 11 個、三通 8 個、球閥 9 個，三通球閥 1 個，管子逐 漸縮小有兩處。下表為各種管路附件當(dāng)量長度值。 表 4-1 管路附件當(dāng)量長度 （紊流時） 單位 m 名稱 連接形式 材料 公稱通徑 DN100mm 90°彎頭 螺紋 鋼 4.0 三通 螺紋 鋼 5.2 （全徑）球閥 相當(dāng)于球閥的公稱長度 0.2 三通球閥 相當(dāng)于 90°彎頭 4.0 管子逐漸縮小 兩處 0.6 由計(jì)算比較可知，管路總的阻力損失遠(yuǎn)小于水泵出口壓力，所以所選水泵比 較符合要求。 31 第五章 水罐總成設(shè)計(jì) 水罐采用鋼板焊接而成，罐體能承受 20kpa 的氣壓而無泄漏，內(nèi)裝橫向防波 板，將罐體分隔成相通的幾個艙，用于車輛行駛中水的動蕩和沖擊。罐體內(nèi)壁涂 防銹層，罐體上部設(shè)置有一個人孔和孔蓋。兩側(cè)裝有扶梯和工具箱等。罐體通過 副車架固定在底盤車架上。 水罐長度：3740mm §5.1 罐體形狀及容積計(jì)算 一、罐體形狀：采用橢圓形 采用橢圓形的優(yōu)點(diǎn)是：橢圓罐形的受力狀況、加工工藝、外觀造型、綜合性 能最佳，可降低罐體自重 20%，增加罐體容積 50%，其罐內(nèi)壓力 p 小于 0.1Mpa，重心降低，穩(wěn)定性提高。 經(jīng)過國內(nèi)外同類五噸灑水車水罐（橢圓形）長軸、短軸的對比 選取長軸：a=2000mm 短軸 b=1200mm 人孔尺寸為：圓形孔（直徑） 500mm 根據(jù)現(xiàn)有灑水車的車型確定罐體壁厚為：6mm 二、罐體容積 32 實(shí)際裝水容積： 5.99m 3 §5.2 罐體材料以及防腐蝕處理 罐體材料：可用作罐體的材料種類較多，但是普通碳素鋼板相對來說是比較 好的。普通碳素鋼板機(jī)械性能好，有足夠的強(qiáng)度、韌性，焊接性和工藝性也好； 價格便宜，還可作多種罐體材料。 為了提高鋼制罐體的耐蝕性和使用壽命，在罐體內(nèi)表面要噴涂耐腐蝕材料或 作防腐蝕處理，該水罐內(nèi)表面采用涂鋅的方法防腐蝕。 §5.3 罐體強(qiáng)度的計(jì)算 罐體強(qiáng)度與選用的材質(zhì)，罐體橫截面形狀、罐壁厚度、制造工藝以及使用工 況等有關(guān)。 由罐體內(nèi)壓引起的應(yīng)力 罐體手內(nèi)壓作用所引起的應(yīng)力可以按照殼體無矩理論計(jì)算。這種不承受彎矩 的殼體也稱薄膜，而在殼體內(nèi)的應(yīng)力稱為薄膜應(yīng)力。 橢圓形截面罐體的薄膜應(yīng)力按半徑為 R 的大圓弧區(qū)和半徑為 r 的小圓弧區(qū)分 別計(jì)算。大圓弧區(qū)和小圓弧區(qū)的厚度可以相等也可以不相等。 33 第六章 變速器改裝與設(shè)計(jì) 汽車變速器具有這樣幾個功用：①改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的 變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機(jī)在有利(功率較高而油耗 較低)的工況下工作；②在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，是汽車能倒退行駛；③ 利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機(jī)能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進(jìn)行 動力輸出。變速器是由變速傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，需要時，還可以加裝動力 輸出器。 灑水車變速器改裝的目的是根據(jù)灑水量的要求而進(jìn)行的，主要是通過增加 原變速器一、二檔的傳動比，從而降低車速，通過取力器給泵提供功率，達(dá)到灑 水的目的。 §6.1 一、二檔傳動比的確定 東風(fēng)牌 EQF140 型載貨汽車的具體參數(shù)從有關(guān)手冊查得如下： 變速器:五個前進(jìn)擋，一個倒車擋，一、倒、二、三、四、五擋裝有鎖環(huán)慣 性式同步器.變速器一軸和二軸的中心距 A 為 130mm. 變速器各檔傳動比: 表 6.1 變速器各檔傳動比 1 檔 2 檔 3 檔 4 檔 5 擋 倒檔 7.31 4.31 2.45 1．54 1.00 7.66 排檔位置： 34 圖 6－1 變速器排檔位置 變速器傳動布置方案分析：采用中間軸式變速器，傳動方案如下圖 圖 6－２ 變速器傳動方案 35 圖 6－3 中間軸式五檔變速器 主減速比： =6.33；i0 使用數(shù)據(jù)：最高車速 90 hkm 最大爬坡度 15 38’?? 最大制動距離（車速為 30 ） 8mhk? 燃料消耗量 26.5L/100km 發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)：EQ6100- 型? 最大功率 ??min3025.9rkw 最大扭矩 ；i14~8N? 輪胎：普通斜交胎 9.00－20－10,斷面寬度 259mm,外直徑 1018mm。 選擇灑水寬度 h=10m，灑水量 q=0.9 ，則：2L hqvt=Qt v= = =6.67hqQ90.16?sm 再選擇灑水寬度 h=10m，灑水量 q=0.45 ，則：2L 36 v= = =13.33hqQ45.016?sm 因?yàn)榘l(fā)動機(jī)工作范圍 1400～3300 inr 取 n=2000 ,并計(jì)算傳動比minr μ =0.377a0ig =0.377ig0irna? 一檔 =0.377g10ia =0.377 3.67 1928.? =9.04 二檔 =0.377ig20irna? =0.377 3.61 98.? =4.52 §6.2 Ⅰ、Ⅱ檔齒輪齒數(shù)的確定 齒輪的計(jì)算： 一檔齒輪 Z ，Z 的計(jì)算：910 初選 ＝25?? Z =Z ＋Z = = =67.3h910nmA?cos25.32cos10 ?? 取 Z ＝67 貨車中間軸一擋齒輪可在 12～17 之間選用，試取 Z ＝17,則 Z ＝50.109 驗(yàn)證螺旋角 ＝arccos ＝arccos?1AZn2)(109?325.67? =25 "1'? 37 與初選 相差不大，故合適.?1 確定常嚙合傳動齒輪副五擋的齒數(shù)：初選 ＝20?5? =i =9.04 =3.073612Z90?17 Z + = =2nmA?cos5.320cos ? 求得 Z =17.1, =52.7,12Z 取 Z =17 =52 驗(yàn)證螺旋角 ＝arccos ＝arccos?5An)(21?13025.69? =21 "'4? 與初選 ＝20 相差不大，故合適.5? 確定其他各擋的齒數(shù)： 二擋計(jì)算如下： =i87Z21 A= 287cos)(?mn? ＝25ta)Z 1(872 代入數(shù)據(jù) =4.5287Z52? 130＝ 287cos)(.3?Z? )1(695tan"'41872??? 求得 ＝29.32 Z =43.33 =12.055687?? 取 Z =43 ＝1778 則 ＝arccosAmn2)(arcos872???1302)84(5.?? 38 =17 "17'6? 同理，可算得三擋，四擋的齒數(shù)和螺旋角如下 三擋： Z =32 Z =39 =17563?"'? 四擋： ＝24 Z ＝47 =17344176 倒擋齒數(shù)確定： 倒擋齒輪采用直齒，模數(shù) m=3.5mm,為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動干 涉，齒輪 11 和齒輪 12 的齒頂圓之間應(yīng)保持有 0.5mm 以上的間隙.因此： AhZmhZaa???12)(2)(*1*1 2112i??倒 代入數(shù)據(jù) 130)2(5.3)(5.31????ZZ 276.12?? 求得 Z =49 Z =201 取惰輪 Z =2713 改裝后的變速器各檔傳動比如下： 表 6－2 改裝后變速器各檔傳動比 一檔 9.00（ ）1752?0 二檔 4.70（ ）843 三檔 2.51（ ）1752?9 四擋 1.56（ ）4 39 五檔 1（ ）752? 倒檔 7.49（ ）049 計(jì)算各齒輪參數(shù)得到如下表：其中 分度圓直徑 d= ; 齒頂高 h =m h ; ?cosnzman? 齒根高 h =m (h +c ) ;齒頂圓直徑 d =d+2h ;齒根圓直徑 d =d-2h .（單fn*anaaff 位：mm） 表 6－3 各檔齒輪參數(shù)表： 五擋 四擋 三擋 二擋 一擋 倒擋1Z234Z567Z8910Z123Z 齒 數(shù) 17 52 24 47 32 39 43 28 50 17 49 20 27 螺 旋 角 ? "39'421?"17'6?"'?"17'6? "17'352? 分 度 圓 64. 06 195. 94 87. 89 172. 11 117. 18 142. 82 157. 46 102. 54 194. 03 65. 97 171. 5 70 94. 5 齒 根 圓 55. 31 187. 19 79. 14 163. 36 108. 43 134. 07 148. 71 93.7 9 185. 28 57. 22 162. 75 61. 25 85. 75 齒 頂 圓 71. 06 202. 94 94. 89 179. 11 124. 18 149. 82 164. 46 109. 54 201. 03 72. 97 178. 5 77 101 .5 齒 寬 26 21 26 21 26 21 21 26 21 26 21 26 21 40 §6.3 變速器軸直徑選擇與校核 變速器軸直徑選擇： 第一軸花鍵部分直徑 d（mm）可按下式初選： d=K ,3maxeT 式中 K 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取 K=4.0; 為發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩(N mm)。axe ? 代入數(shù)據(jù)，得： d=4.0 =28.2638.52 取 d=28mm； 第二軸和中間軸中部直徑 d≈0.45A =0.45 130? =58.5mm, 取 d=52mm； 中間軸的校核： 圖 6－3 變速器軸的受力情況 1、各軸轉(zhuǎn)速 n =3000 ，Ⅰ minr n =3000 =980.77 , 中 ?5217ir n =3000 =333.46Ⅱ 52170minr 2、各軸功率 41 P =99.225 kwⅠ P =P中 0?1?23 =99.225 0.97 0.95 0.97? =88.69kw P = PⅡ 中 45 =88.69 ? =88.69 0.97 0.95? =81.73kw 3、各軸轉(zhuǎn)矩 T =9550 =9550 =315.87N·mⅠ ?ⅠⅠnP3025.9 T =9550 =9550 =863.60 N·m中 中中 7.86 T =9550 =9550 =2340.68 N·mⅡ ?ⅡⅡnP4.31 （1） 、中間軸的剛度驗(yàn)算 對齒輪影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角。前者 使齒輪中心距發(fā)生變化，破壞了齒輪的正確嚙合;后者使齒輪相互歪斜。 若軸垂直面內(nèi)撓度為 f ，在水平面內(nèi)撓度 f 和轉(zhuǎn)角為 ，c s? 由《汽車設(shè)計(jì)》知： f =cEILbaF3 21 f =s 2 = ；?EILabF3)(1? 其中 F