车辆工程毕业设计（论文）开题报告-HQ5160QZ臂架式清障车改装设计.doc

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: HQ5160QZ臂架式 清障车改装设计 院 系 名 称: 专 业 班 级: 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日1.课题研究目的和意义清障车全名为道路清障车，又称拖车，由底盘、起重装置、托举牵引装置、液压系统、电控系统、车体与工具箱等组成，具有起吊、拽拉和托举牵引等多项功能，适用于高速公路、城市道路的清障作业。清障车是为保证道路畅通而设计的专用工程车辆，是繁华市区和高速公路交通管理的重要装备。随着高等级路面和在用汽车的增多，清障车也得到了发展。它能够快速、及时、安全地清除道路上的事故、故障、违章车辆，疏导道路交通的特种车辆。随着新世纪城市化发展速度，道路交通条件得到了不断的改善，道路上车辆事故情况也不段的变化，对清障车的要求也不断的增加，清障车的功能也不断的增多，新型清障车将取代老式的清障车，作业安全、快速是道路清障拯救的两项重要指标。本次清障车的设计，对汽车车辆工程专业学生学习和工作起指导作用，使我们了解专业汽车改装设计方法，通过对本课题的研究，可以完成理论课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法。2. 文献综述（课题研究现状及分析）道路清障与施救技术起源于20世纪初的美国，早期由卡车用钢丝绳或硬拖杆拖拉事故或故障车辆。这个开端，为清障车的发展史拉开帷幕。 第一阶段 是在20世纪2050年代，在卡车上安装滑轮、钢丝绳和卷扬机，靠机械传动带动卷扬机，由拉杆支撑，吊起故障车的一端拖离现场，功能单一。 第二阶段 是在20世纪5070年代，以引入液压传动与控制技术为标志，伴随第一批采用全液压传动的清障车生产，涌现出一批著名的清障车生产企业。这一阶段清障车的工艺技术得到很大的发展，首先是系列品种和规格增多，结构形式多样化，其次是专用底盘、二类底盘多样化。 第三阶段 是在20世纪80年代至今，是清障车快速发展时期，这个阶段清障车主要特征是结构多样、功能齐全，具有托举、起吊、拖拽、牵引、背拖等功能。我国清障车工业起步于上世纪八十年代末，在近二十年里，国内清障车行业经历了引进整车、吸收仿制到自主研发清障车的过程。随着我国城市交通和高速公路的快速发展，国内清障车的产品设计技术、制造工艺也进行了突破性发展，形成了清障车多功能化、智能化、人性化的产品技术特点；专用机构运用新型材料、产品模块化设计、专用设备的应用的制造工艺技术特点。清障车，要使其更能发挥安全快捷、强而有力的道路清障优势，那么清障车底盘专用化、重型化、智能化、作业附件实用性是清障车技术发展的必然趋势。现在的清障车已是功能化、智能化、人性化，不再是单纯的托（牵）车了。如在清障车上添加摩托车升降平台，除能满足对四轮车辆的托（牵）车的作业外，还可对二轮摩托车进行背载作业，拓宽了清障车作业车辆的范围。在清障车上配装高空作业升降平台，既满足了道路清障作业的需要，又可满足公路、交警、市政门对路标、路灯等进行高空作业。在清障车上配装强光照明装置，可为夜间作业提供照明光源。 清障车上配装原地转向机构，作业人员可以很轻松地校正清障车与被托车的相对位置。清障车在托举事故车时，必需将托臂对准被托举的事故车后，才能作业。但在实际清障作业中，若驾驶员倒车技术不熟练或者路况不良，则可能要反复几次倒车，方可校正清障车与事故车的相对位置。这时，作业人员只需操纵安装在驾驶室的原地转向操纵手柄，清障车可围绕后桥中心原地转动，调整清障车与被托车的纵向作业所需的位置，进行作业。从而大大提高了工作效率。在一些公路隧道、城市道路和高架桥等较窄的路面上，如发生事故造成堵塞交通时，汽车掉头转向就非常困难了，清障车也就不能快速顺畅地将事故车辆拖走。如清障车上配装带动力驱动的原地转向机构就能有效地解决以上问题。 折叠式平板机构作业时，其与地面的最小夹角为8，能适用低矮且接近角较小的车辆，使被托车在被牵引上平板时，不会与平板发生干涉，从而能安全地完成托举作业。 清障车托臂自动平衡机构，利用传感器（临时安装在被拖牵车辆的前端与尾端，即前端与清障车托臂、尾端与地面最有可能或最先趋向发生碰撞的位置。也可固定安装在托臂上）发出被拖牵车辆与托臂的相对位置的变化信号，动力单元接收信号后即开始工作，同时电磁阀阀门打开，压力油即进入执行油缸产生动作，使托臂立即变幅角度或升降离地高度，调整被托车前端与清障车托臂、被托车尾端与地面的间距，从而避免发生碰撞。驾驶员不用担心路面是如何的上坡下坡，也不用停车挂取力器，下车操纵，人为地调整托臂的变幅角度。 新材料新设备新工艺已经是现在清障车的制作工艺特点。清障车其实还是一种用来负载的专用车辆。对最大总质量一定的清障车，其整车整备质量的大小很大程度上影响了它的负载（托举）能力。尽量减轻清障车的整车整备，也是清障车技术的特点。应用新型材料hg70、hg60等高强度钢材，既能保证机构的强度（托举、吊举等能力），又能减轻机构本身的质量。如托臂、吊臂等总成均采用高强度钢板制作。 清障车的各机构、总成大都是通过大量焊接而成的。如何控制焊接变形？首先从毛坯下料开始，运用水下等离子切割机开料，能保证下料尺寸准确，减小毛坏因受热而变形。专用机构制作时，应用专用工装夹具对其定位、防焊接变形。这种工艺既能保证产品质量，提高产品互换性，又能提高生产效率。 清障车也是一种个性化很强的专用车辆。不同区域、行业，不同规模的单位（企业），其需求的清障车的外观、专用机构、操纵方式等均有所不同，为了能快速满足不同客户的不同需求，产品的模块化设计在清障车设计技术上，也就自然地得到了充分的应用。清障车重型化也是清障车技术发展的一个显著特点。随着我国汽车吨位重型化的调整，国家西部开发、南水北调和西气东输的建设，加上奥运建设的铺开和上海世博会建设的启动，道路条件的改善，交通运输业的发展，公路运输向高速化、集约化、专用化、集装箱化发展，必将引起重型汽车业（包括专用重型汽车）的崛起。作为保证道路畅通的清障车，无凝也必须重型化，才能满足重型车辆的清障需要。现在国内最大吨位的清障车为48吨。道路清障车底盘专用化，是国内清障车装配工艺发展的必然趋势。目前，国内的清障车全部是利用二类汽车底盘来改装的。二类汽车底盘的轴荷分布是按照载货汽车来设计的，这与清障车托举作业时的轴荷分布要求是不同的。往往会出现清障车的托举机构还有潜力，清障车的总质量也小于其最大总质量，但其后轴却已经超载了。二类底盘的轴荷分布对清障车已经明显不适用了。由于清障车是特种作业车，需随车携带许多作业附件工具。现在国内的二类底盘两大梁外侧已被燃油箱、蓄电池、气罐占据了空间，这样就很难再布置工具箱来安放清障车所需的众多作业工具。若清障车底盘能更专用化，就能很好地来解决这些制约清障车发展的问题。道路清障车智能化，就是从安全、操作方便、人性化考虑，在整车系统中配备一些智能设备，如：远程遥控系统，机构安全报警系统等。作业安全、快速是道路清障救援的两项重要指标。而专用作业辅件是作业安全快速重要的保证。随着车辆的种类和款式的不断增多，道路上造成事故与故障的模式也千变万化，因此，只有不断地开发安全、实用、高效的作业辅件才能满足各类清障作业的需要。3. 基本内容、拟解决的主要问题3.1研究的基本内容（1）臂式清障车的组成、结构与设计（2）进行二类底盘选择（3）进行总体结构布置（4）辅助装置的选择、设计（5）总体性能参数的计算（6）总体设计及零部件的计算（7）整车性能计算分析3.2拟解决的主要问题（1）副车架的选择与设计（2）尽量满足专用工作装置性能要求，充分发挥专用功能（3）液压系统的设计与计算（4）整车性能校核4. 技术路线或研究方法 设计的基本路线如图1所示。5. 进度安排（1）调研、资料收集，完成开题报告 第1、2周（2）研究专用车改装设计步骤，进行方案设计与分析 第3周（3）二类底盘选择（调研与分析） 第4周（4）总体布置 第5周（5）清障工作装置设计计算选型，开始画零件草图 第6周（6）液压装置设计计算选型，画图 第7周（7）辅助系统设计，画图 第8周（8）完成所设计装配图与零件图图纸 第911周（9）整车性能计算分析；整车设计修正 第12周（10）完成设计说明书的撰写，指导老师审核 第13周（11）毕业设计（论文）修改、完善 第14周（12）毕业设计（论文）审核、预审 第15周（13）毕业设计（论文）修改、完善 第15、16周（14）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第17周6. 主要参考文献1何鹏程.清障车专用设施结构分析J.专用汽车：2001，（1）：9-10.2张启君.清障车市场情况及发展解析J.商用汽车：2007，（1）：85-87. 3张世川.清障车快速清障辅助装置：中国，200820038483.4P.2008-6-23.4吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，2006.55宁文祥.2009年全球新款清障车展示J.专用汽车：2009，（11）：38-39. 现状调查，收集资料选择二类底盘总体设计总体设计方案的确定起重臂的设计清障车副车架的设计液压系统的设计辅助装置的设计 总体性能参数计算、校核完成装配图 整车性能分析撰写设计说明书 图1技术路线图 6李忠生.我国清障车技术现状及发展趋势J.建设机械技术与管理，2004，(05)：1-2. 7张长荣.道路清障车的结构及功能J.专用汽车，1999，(01)：27-30. 8邓伟.清障车作业辅具介绍J.专用汽车，1999，(04)：38-41. 9佟钢，赵闯，郭大鹏.清障车作业装置常见的结构形式和应用J.北方交通,2008， (12)：78-79 . 10李祥贵，代汝泉，王慧君.中型道路清障车总体设计与计算J.专用汽车,2001,(04)：7-8.11徐达，蒋崇贤.专用汽车结构与设计M.北京：北京理工大学出版社，1998. 12卞学良.专业汽车结构与设计M.北京：机械工业出版社，2007.13吴跃玲.清障车行业标准简介J.专用汽车，2001，(01)：31-33. 14黄明尧，张少秋.道路清障车:IAA上的专用车辆(2)J.商用汽车，2006，(12)：94-95. 15刘杰光.清障车标准实施中存在的问题及建议J.专用汽车，2002，(02)：37-39.16黎涛，潘龙勋.道路清障车技术发展趋势J.建设机械技术与管理，2004，(05)：89-90. 17王文中.机械基础机械传动与液压M.北京：机械工程出版社，2006.18魏东.NRC系列清障车J.商用汽车，2002，(06)：37-38. 19李忠生.清障车:选购使用维护J.商用汽车，2005，(02)：70-71.20Yolaro Halamura et al. Actua