多仓油罐半挂运输车设计.docx

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1、摘要油罐车是罐式车的一种，主要用于液体油品的异地转移运输和实现车辆飞 机的流动加油。油罐车技术含量不太高，而且制造工艺相对于其他橄式专用车 而言比较简单，生产企业相对较多，市场竞争非常激烈。企业最重要的战略任 务之一就是保障其长久的生存能力。目前市场上汽车使用的燃料主要以汽油与柴油为主（汽油又有93和97两种 标号，柴油又分为0、-10、-30号等）设计出两种或两种以上的多仓燃料运输车 能够满足不同用户对燃料的需求。能够适应工地、矿山、农场等多种型号车辆 的需要。汽车材料轻量化是汽车发展的必然趋势。所谓汽车轻量化，就是降低汽车 产品自身重量，达到减重、降耗、环保、安全的综合目标。用科学方法和手

2、段 对汽车产品进行优化设计，在确保汽车综合性能指标的前提下，通过使用新型 材料，尽可能降降低运输成本，提高企业的运营效率。铝合金是具有广阔应用前景的轻型材料，采用该材料生产的油罐半挂运输 车自身质量轻，不仅可以完全满足运输油料的强度和刚度要求，而且可以显著 降低运输成本，提高企业的运营效率。关键词： 油罐多仓半挂车运输铝合金AbstractOf all the tank cars,the oil-tankers mainly for the transfer of liquid pet-roleum transportation and off-site movement of vehicle

3、s to achieve airrefueling.The market is very competitive because the technology of thetank is not so much high and the manufacturing process is more simple compared with the other olivine-type special purpose vehicles.One of the most important strategic task to a company is to ensure its long term v

4、iability.Currently on the market the car use fuel to gasoline and diesel (gasoline and mainly 93 and 97 two grade, diesel was divided into 0, -10, - 30, etc.) to produce two or more than two kinds of multi chamber fuel transport vehicle can meet different users demand for fuel. To adapt to the site,

5、 mines, farms and other types of vehicle needs.Lightweight automotive materials is the inevitable trend.The so called lightweight vehicles is to reduce weight of the product itself,to achieveweight loss, energy saving,enviromental protection,safty and the other comprehensive goals. Using scientific

6、methods and means to optimise the design of automotive products, under the premise of ensuring the cars comprehensive performance indicators,through the use of new materials,reduce the transport costs as much as possible and improve operational efficiency.Aluminum is a broad prospect of lightweight

7、materials. The oiltank semi-trailer is produced by the use of the material ,not only can fullymeet the strength and stiffness of the transportation,but also can reduce transportation costs significantly and improve operational efficiency of enterprises.Keywords: Tank Multi-chamber Semi-trailer Trans

8、port Aluminum目录摘要I第1章绪论11.1铝合金11.2半挂车的发展状况31.3半挂车的分类41.4油罐汽车的结构与设计61.4.1油罐汽车61.4.2油罐汽车结构与设计6第2章铝合金油罐半挂车的设计82.1本次设计的主要参数82.2半挂车的总体设计92.3半挂车的车架设计错误！未定义书签。2.4纵梁的设计错误！未定义书签。2.5横梁的设计错误！未定义书签。2.6牵引销座板的设计错误！未定义书签。2.7罐体的设计错误！未定义书签。第3章取力器的设计143.1取力器的工作原理143.2取力器的分类153.3取力器的参数23结论24致谢25参考文献26第1章绪论油罐车又称流动加油车，主

9、要用作石油的衍生品，如：汽油、柴油、原 油、润滑油及煤焦油等油品的运输和储藏。根据不同的用途和使用环境有多种 加油或运油功能，具有吸油、泵油，多种油分装、分放等功能。目前市场上汽车使用的燃料主要以汽油与柴油为主（汽油又有93和97 两种标号，柴油又分为0、-10、-30号等）设计出两种或两种以上的多仓燃料 运输车能够满足不同用户对燃料的需求。能够适应工地、矿山、农场等多种型 号车辆的需要。半挂车是车轴置于车辆重心（当车辆均匀受载时）后面，并且装有可将水 平或垂直力传递到牵引车的联结装置的挂车。它的类别分为全挂车（载货部 位为栏板结构的全挂车，下分厢式全挂车载货部位为封闭厢体结构的全挂 车）罐式

10、全挂车（载货部位为封闭罐体结构的全挂车）平板全挂车（载货部位 的地板为平板结构且无栏板的全挂车）集装箱全挂车（载货部位为框架结构且 无地板，专门运输集装厢的全挂车）自卸半挂车（载货部位具有自动倾卸装置 的半挂车）。它的特点，半挂车是主要运输体积大，且不易拆分的大件货物，比如挖掘机等等，栅栏式比较适合拉鲜活类的货物，比如蔬菜，水果等等.厢式比较 适合拉散货及防湿较贵重货物。图1.1 半挂车1.1铝合金汽车材料轻量化是汽车发展的必然趋势。所谓汽车轻量化，就是降低汽车 产品自身重量，达到减重、降耗、环保、安全的综合目标。用科学方法和手段 对汽车产品进行优化设计，在确保汽车综合性能指标的前提下，通过使

11、用新型 材料，尽可能降降低运输成本，提高企业的运营效率。铝合金是具有广阔应用前景的轻型材料，采用该材料生产的油罐半挂运输 车自身质量轻，不仅可以完全满足运输油料的强度和刚度要求，而且可以显著 降低运输成本，提高企业的运营效率。在工业生产中铝及其合金的应用量仅次于钢铁，据有色金属的首位，其最 大的特点是质量轻、比强度和比刚度高、导热导电性能好、耐腐蚀，广泛用于 食品、电力和制造业，是航空工业的主要材料。以铝为基的合金相图大多属于共晶型，如图1.2所示。根据铝合金的成分 和生产加工的方法不同，可以把铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。Al F DfwB/%图1.2二元铝合金分类示意图1.2半挂车

12、的发展状况近年来，随着汽车工业的发展，世界汽车产量和保有量与日俱增。汽车在 给人们出行带来方便的同时也产生了油耗、环保、安全三大问题。着眼于长远 的可持续发展，降低燃油消耗和减少排放污染显得尤为迫切，在市场日益竞争 激烈的情况下，采用新技术，新方法成为提高产品竞争力的主要方法。减少汽 车自身质量（汽车轻量化）是汽车降低燃油消耗及减少排放污染的最有效措施 之一。据国际权威部门统计，汽车所用燃料约60%消耗于汽车自重，汽车质量 每减轻10%,可降低油耗6%8%。测试表明，在经济行驶速度下，汽车质量 每减少1kg, 1L汽油可多运行1.1m。实现汽车轻量化的途径主要有两种：一 是优化汽车框架结构；另

13、一个是在汽车制造上采用轻质材料，而目前汽车上使 用量最大的轻质材料为轻合金，铝、镁、钛等金属的密度小，分别为 2.7g/cm3、1.7g / cm3和4.5g / cm3 ,因此，这几种金属通常被称为轻金属, 其相应的铝合金、镁合金、钛合金则称为轻合金。铝是人们最熟悉的金属之一, 在纯铝中加入Cu、Mg、Zn、Si、Mn、稀土等合金元素配制成各种铝合金，再用 强化措施来提高其强度、硬度、疲劳性能等材料综合性能，以满足工程应用的 需要。与钢铁相比，铝合金具有质量轻、导热性好、耐腐蚀性好、易于加工等 特点。而且铝材几乎可以全部回收，重新加工使用，有利于环境保护；有些铝 合金材料的物理性能已与车用钢

14、材相似，具有相当的强度和刚度。铝合金零部 件的应用，可以大大减轻整车质量，根据美国铝学会的报告，汽车上每使用0. 45kg铝就可减轻车重lkg,理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。因 为铝合金具有以上优点，所以铝合金成为近二十年来在国内外汽车上使用最多 的轻量化材料。铝合金罐车自重轻，满载时可以多装成品油，空载时则可以节省燃油和减 少轮胎磨损。实验和统计的结果表明，不管在何种运行状况下，铝合金罐车的 营业收入比碳钢罐车要高出12%左右。在美国，每年生产5000多台的成品油 罐车，几乎全部采用铝合金材料；不锈钢材料用于其他化学品、液态食品等罐 式车；低合金高强度钢板仅用于低温高压液体的运

15、输罐车。欧洲年销售各种罐 式车40000台以上。欧洲对危险品运输安全要求非常高。为防止超载，在确保 安全的前提下提高运输效益，无论是油罐车或粉罐车，罐体都采用铝合金材料, 甚至空气悬架的支架和钢圈也使用了铝合金制造，以减轻自重。在日本，每年 新增成品油罐车约800台,85%以上采用铝合金材料进行生产，其余15%采用 不锈钢和碳钢生产。中国的油罐车年需求量在10000台以上，目前,98%以上 采用普通碳钢罐体，极少数采用铝合金罐体。国家发改委以关于部分专用车 项目备案意见的函同意宁夏三特种汽车制造有限公司年产万辆特种专用汽车 生产改装建设项目备案。该项目成为宁夏第一个获得国家发改委同意建设的专

16、用车项目。据宁夏发改委工业处介绍，宁夏三庆特种汽车制造有限公司年产万 辆特种专用汽车生产改装建设项目总投资亿元，项目建设地点为石嘴山经济开 发区，建设规模为年产电石运输车、环卫泥水分离运输车、罐式危险品运输 车、公安武警专用车、运钞车、工程运输车万辆。对于经济发达的国家，选择 汽车工业作为国民经济的支柱产业是完全正确的。实现油罐车罐体轻量化的途径一般有两种一是从结构的设计入手，通过有 限元法和优化设计法对现有钢结构罐体进行结构分析和结构优化，在保证承载 能力和可靠性的前提下减轻其质量；二是从材料入手，通过采用轻材料或现代 复合材料等低密度材料替代现有的钢材料，达到罐体轻量化的目的。铝是最早用于

17、汽车制造的轻质金属材料，也是结构材料中最为经济实用、 最具竞争力的汽车用轻金属材料。从生产成本、零件质量、材料利用率等方面, 铝合金具有多种优势，如密度较小，用其替代传统钢铁，可减小整车重量的回 收率高，仅次于钢铁，目前可达87%,符合环保要求。它还具有优良的抗腐蚀 性、压力加工和铸造加工性，也为专用汽车生产企业所认可。1.3半挂车的分类一、按半挂车车轴数分类半挂车按车轴分类通常可以分为单轴、双轴、三轴和多轴四类（图 1.3）。图1.3半挂车按车轴数分类单轴半挂车是最简单的半挂车，国标GB6420-86规定半挂车总质量13.3t 以及13.3t以下都为单轴。其整备质量小、制造方便，并且轮胎磨耗

18、和燃油消 耗较少。随着所要求的半挂车装载质量的增加，为了不超过轴负荷和总载量的 规定，主要途径是增加半挂车轴数。二、按半挂车的结构特点分类半挂车按结构特点分类可以分为变轴距半挂车、车轴可提升的半挂车、多 牵引销半挂车以及活动牵引销半挂车等。可变轴距半挂车可以是轮距相对半挂车车架移动的形式。我国的J10BZ、 J15BZ和J140BZ转载质量分别为7t、8t和10t,纵梁可伸缩，货箱长度在7 11m内变化。车轴可提升半挂车，在提起轮轴后改变了附着条件，减少行驶阻力和轮胎 磨耗，但结构复杂，其执行装置为气动或液压元件。多牵引销半挂车，一般有 双牵引销和三牵引销式。三、按形式和用途分类半挂汽车列车的

19、使用范围和广，按形式和用途分类实际上包含了所类别的 专用汽车，在基本型即普通栏板式半挂车和低平台半挂车的基础上，可按 GB642086分类如下：平板半挂车、低平板半挂车、凹式平板半挂车、箱式半挂车、自卸半挂 车、集装箱专用半挂车、集装箱平板半挂车、集装箱栏板半挂车、液罐半挂 车、粉状集装箱半挂车、牲畜家禽半挂车、预制件半挂车、长货半挂车、冷藏 半挂车、横伸半挂车、纵伸半挂车和组合半挂车等。四、按半挂车驱动方式分类(1) 自驱动半挂汽车列车，半挂车上装有发动机驱动，列车共装置两台 发动机。南京电子工程研究所、南京汽车研究所和705厂曾分别联合批量研制 过自驱动半挂汽车列车。(2) 自驱动半挂汽车

20、列车通过性好，具有军事和野外作业的意义。由于 减少了牵引车功率，因此使列车尺寸减小，提高了行驶稳定性、机动性和经济 性。在半挂车上增加导向轮后还可以在摘挂后单独使用半挂车，但结构较复 杂。(3) 其他驱动半挂汽车列车即通常的半挂汽车列车，半挂车本身不装置 发动机及其传动装置。1.4油罐汽车的结构与设计1.4.1油罐汽车油罐汽车按其功能不同可以分为运油汽车和加油汽车两种。运油汽车一般 指运输轻质燃油、重油、润滑油、植物油等罐式汽车，也可作为储存油料用。 加油汽车除能运油外，还有如下功能：1. 能为本车油罐加油。2. 能将本车的燃油加给其他容器。3. 能不经本车油罐将一个容器的燃油注入另一容器内，

21、其移动泵站的作 用。4. 能抽回加油软管中的燃油。5. 能把燃油在本车内循环、搅拌，即所谓倒油。1.4.2油罐汽车结构与设计确定罐体形状时，应有利于降低整车质心高度，减少自身质量，增大容积 效率，减少空气阻力，并与驾驶室外形相称，是整体造型美观等。一般罐内压 力小于0.1MPa时，罐体横截面取椭圆形；压力大于0.1MPa时，多采用圆形横截 面。图1.4椭圆形横截面罐体容积计算图椭圆形横截面罐体实际总容积V（m3）按下式计算（参见图1.4）公式（1-1）V 驰0+ L1L) - V43 o式中a、b椭圆长、短轴长度L椭圆筒体长度L1、L2封头长度V0罐体附件的体积总和第2章铝合金油罐半挂车的设计

22、2.1本次设计的主要参数原始数据：（1）牵引车参数：牵引车型号：CA4222P21K2T3A1E底盘厂家：一汽解放汽车股份有限公司准拖挂车总质量（kg）： 37900鞍座承载能力（kg）: 14370最高车速（km/h）: 105（2）材料参数：罐体材料：6005A - T6型铝合金，其屈服强度为：厚度J5mm时% =225Mpa, 5mm厚度 10mm时 =215Mpa。由罐体结构厚度可知，防波板处% =225MPa，罐体处 =215MPa。车架材料：7005 - T6型铝合金，其屈服强度为：厚度40mm时 =290MPaE=69000MPa, =0.34，p =2.7g/cm3半挂车技术要

23、求：载质量（kg）：30000半挂车鞍座最大允许承载质量（kg）: 9500轴数：3外型尺寸（长X宽X高）（mm）W： 13000X2500X3750轴距（mm）：3- 4 轴65304- 5轴13105- 6 轴1310离去角（ ）： N14最小离地间隙（mm）: N3102.2半挂车的总体设计此毕业设计已通过答辩-详纸计算完整说明书和全套设计图纸, 请联系扣扣:舂；张远毕业设张远论文评张远论文前整车结构布蟀计论文语封回置图任努书张 远罐体底部的底阀座孔可以与放油管路连接形成运油车，也可以与油泵及连接管 路连接形成加油车。2. 人孔盖人孔盖装在罐体上部人孔盖孔上，大都采用螺栓固定，如图所示。

24、人孔盖 上设有加注口盖，呼吸阀、连通气管接头、加油导管、装满报警器和观察孔 等。平常人孔盖是不打开的，只有检修内部时才卸下紧固螺栓，拆下人孔盖， 便于工人出入检修或清洗。（1）加注口：图所示的人孔盖上两个加注口盖，每个加注口盖均由各自 的铰链，加注口与其盖之间垫有耐油橡胶垫圈，两个加注口盖内侧各焊有一个 压块，盖住加注口时，两个压块相对但不相碰，靠压杆压住压块，进而压紧加 注口盖，使之密封，并用锁扣和锁扣柄锁住。锁扣与锁扣柄通过一根轴固定在 一起，并与压杆的活动端铰接。在使用过程中，由于橡胶密封垫的磨损或破裂造成漏油时，可以更换耐油 橡胶密封垫。当锁件等磨损造成密封不严时，可在压杆与压块在接触

25、处，用一 块能消除磨损间隙并保证压紧橡胶密封垫的钢板钢板焊在压杆的下方，也可改 变有关铰支点位置的方法来修复。（2）通气管：通气管又称排气管，其一端用铰接头固定在罐体上部单室 的前端或后端，其另一端用铰接头固定在人孔盖上，从而通气管便连通了每个 单室两端和人孔盖。通气管的作用是当向容器的每个单室加注液体时，排出单 室两端角部位的空气，也可将两个单室连通起来，使两个单室共用一个呼吸 阀。该通气管一般是用无缝钢管焊上铰接头制成的。（3）加油导管：加油导管装在加注口的下方，它是作用是缩短加注口与 罐体底之间的距离，当燃油进入罐体内使加油导管淹入油液中，避免加油时的 飞溅现象，从而减少或消除加油时所产

26、生的静电。（4）呼吸阀：呼吸阀又称安全阀，如图2-7-6所示。该阀能自动调节容 器内的压力，使压力保持在一定范围之内。这样既能保护液罐，又能减少易挥 发油液的挥发损失。呼吸阀由吸气阀和排气阀两部分组成。吸气阀2和排气阀4为两个安装方 向相反的单向阀。吸气阀受气体的作用面积小，其弹簧7的刚度也小，开启的 压力较低，一般为4.9千帕9.8千帕；排气阀受气体的作用面积大，其弹簧8 的刚度也大，开启的压力较高，一般为14.7千帕24.5千帕。当容器内的气体 压力低于4.9千帕9.8千帕，吸气阀在容器内外压差得作用下，克服弹簧7的 弹力而打开，吸入部分空气，使容器内的压力升高到正常值，吸气阀关闭；当 容

27、器内的气体压力由于挥发量增大或温度升高而超过14.7千帕24.5千帕时， 排气阀在容器内外压差的作用下，克服弹簧8的弹力而打开，排出容器内的部 分气体，使容器内的压力降至正常值。呼吸阀的阀体1用镍镉不锈钢制造，其余零件也均用不锈耐酸钢制造，以 防生锈。中小型油罐一般各个单室共装一个呼吸阀，而大型油罐每个单室各装 一个呼吸阀。呼吸阀的吸气压力和排气压力分别由调整螺母9和10来调整。密封圈3 破损或发胀可以更换。铜丝网5沾满油污时可以清洗或更换，保证其通气。应 经常检查呼吸阀的工作情况，确保其工作灵敏可靠。图2.14呼吸阀（5）装满报警器：装满报警器也装在人孔盖上，如图2-7-7所示。当罐 体内的

28、液面高度变化较快时，气体便由排气管2通过双音哨3而发出响声。当 液面达到额定高度时，浮球1随液面浮起面堵住排气管2,哨声停止，从面起 到装满报警的作用；当罐体内的液体卸空时，哨声也停止。图2.15装满报警器底阀是液体排出或吸入液罐的控制阀，罐体的每个单室的底部都装有一个 底阀，底阀的结构型式与罐车的类别（如运油车或加油车）及所装运的货物有 关。底阀的操纵形式有手动、起动、电动和液动等。手动的简单可靠，大都选 用这种操纵形式。罐体的底部还设有沉淀槽和排污阀，可根据情况不定期地打 开排污阀，放掉沉积在沉淀槽中的污物。3. 静电消除装置为了消除油罐车在加油、放油和运油过程中产生的静电，防止静电引起火

29、 灾，保证安全生产，油罐车均设有多种静电消除装置。拖地胶带或链条：拖地胶带或链条均设在油罐车的尾部，是随车必备装 置，常称接地链。其一端与罐体相连接，另一端拖地，在使用过程中绝对不允 许将拖地胶带或链条离开地面，以消除油罐车在行驶过程中产生的静电。当拖 地胶带或链条使用一段时间而被磨短时，可将车架后段的固定螺栓松开，将拖 地胶带拉出一段，或将拖地链条放出几节。如果拖地胶带或链条使用到不能再 延长时，应及时更换或再接上几节链条。4. 防火消音器油罐车装用的防火消音器直接装在汽车前保险杠的下面，使发动机的排气 经过该防火消音器，确保油罐车安全防火。若使用普通汽车所装用的消音器， 使用时必须在排气口

30、加装防火帽。第3章取力器的设计3.1取力器的工作原理取力器就是一组变速齿轮，又称功率输出器，一般是由齿轮箱、离合器组 合而成，与变速箱使用齿轮连接，与举升泵是轴连接，是变速箱里的一个单独 的档位，挂上这一档，一加油门，举升泵就可以运转了。举升泵是一个液压装 置，举升车箱，实现自卸功能。自卸车、消防车、水泥搅拌车、制冷等需要额 外动力的专用车辆，是通过取力器获取的，取力器是装在变速箱外侧的附加装 置（水泥搅拌车的取力器是在离合器外壳上），它从变速箱的某个齿轮获取动 力。这个动力的接通或断开是通过驾驶室内的一个电磁伐来控制的。由取力器 带动高压油泵供自卸车；带动水泵供消防车；带动压缩机供制冷车；带

31、动液压 马达旋转搅拌罐。取力器一般是连接传动轴或者直接跟齿轮泵相连，在国内一般是接传动 轴，很少有人设计跟齿轮泵直接连接，在 欧洲、北美，由于取力器的设计多 样，种类繁多。取力器生产厂家（例如：意大利Hydrocar、PZB公司、美国 Muncie公司等）在取力器输出端设计了不同的接口，满足不同类型的接口需 求。常用的输出接口形式有：DIN 5462、SAEB2&4、SAEC2&4等，输出法兰 形式一般是：DIN20、DIN10、SP1300、SP1400 等。在欧洲 DIN 5462 接口非常 常见，齿轮泵的生产厂家都会按照这个接口来设计，为了和取力器完美相接， 省了中间的传动轴，减少了空间

32、。国内的取力器多数用在自卸车上，所以对取力器的要求比较单一。在欧 洲、北美，由于特种车对取力器的要求很高，取力器生产厂家会设计多输出端 的取力器，或者带离合器的取力器，取力器的控制方式也多样，有：机械控 制、液压控制、气控、真空源控制、电控等，其中气控比较常见。近年来，由于中国商用车市场的迅猛发展，一些国际上专业的取力器制造 商，如：意大利英特帕普也登陆到了中国。随着时间的发展，中国的取力器也 会越来越多样化，专业化。取力窗口通过变速箱中间轴上的高挡齿或倒挡轴上的倒挡齿取力。在汽车 取力器中使用最为广泛。总体结构：有一轴式、两轴式、三轴式、带副箱式、 单操纵双输出式和双操纵双输出式等几种形式。

33、其中以两轴式结构最为普遍； 一轴式结构最为简单；三轴式主要用于输出有双速异向用途的取力器，如越野 车绞盘取力器；也有原为一轴式或两轴式后为改变输出轴旋向而增加一轴新成 为两轴式或三轴式；带副箱式主要是在原取力器基础上进一步增速或减速，以 扩展其使用性能；单操纵双输出式的两输出可同轴也可不同轴，但由同一操纵 机构同时控制；双操纵双输出式的两输出可同轴也可不同轴，但由不同的操纵 机构独立控制。二.后端取力器后端取力器是在变速箱后端通过变速箱副轴 轴端来取力的取力器，它具有输出扭矩大等特点，在重型汽车变速箱上应用较 普遍。总体结构：有一轴式、两轴式、三轴式等几种形式。一轴式直接输 出，结构简单可靠；

34、两轴式可一定范围调整速比和输出位置，应用较广泛；三 轴式主要用来调整输出位置，应用 不太普遍；三.夹心式取力器夹心式取力 器又称前夹式取力器或一轴上取力器，系夹在变速箱壳与离合器壳之间并在变 速箱一轴上取力的一种多轴齿轮箱，具有传输功率大、使用可靠等特点，用在 轻、中、重型车底盘上，可改装消防车和高压清洗车等车型。四.全功率取力 器全功率取力器又称传动轴取力器或分动器，系通过传动轴安装在变速箱与 后桥之间并设有取力输出装置的一种多轴齿轮箱，它在使用时可通过变速箱档 位调整取力输出转速，具有传输功率大、通用性较强、使用可靠等特点，用在 轻、中、重型车底盘上，可改装混凝土输送车、高压清洗车和油田固

35、井车等专 用车。3.2取力器的分类少量专用汽车的工作装置因考虑工作可靠和特殊的要求而配备专门动力驱 动外(例如部分冷藏汽车的机械制冷系统)，绝大多数专用汽车上的专用设备都是以汽车底盘自身的发动机为动力源， 经过取力器，用来驱动齿轮液压泵、真空泵、柱塞泵、轻质油液压泵、自吸液 压泵、水泵、空气压缩机等。取力器在专用汽车的设计和制造方面显得尤为重要。根据取力器相对于汽车底盘变速器的位置，取力器的取力方式可分为前 置、中置和后置基本型式。1. 前置式(1) 发动机前端取力发动机前端取力是一种常用的型式，一般都是由正时齿轮室或由风扇、水 泵的皮带轮输出，例如气刹制动系统中的气泵，某些专用工作装置所用的

36、液压 马达等。由于该方式的取力器到专用装置的距离较长，且需要转换传动方向，若采 用机械传动其结构就很复杂，因此一般采用液压传动。例如：长头式汽车底盘改装的大型混凝土搅拌运输车。图3.2液压传动1-发动机，2-变速器，3-油泵，4-液压马达，5-减速器，6-链传动，7-滚筒（2）发动机后端取力发动机后端取力一般都是在飞轮处。如图是一种飞轮取力的布置方 案，在飞轮前端的齿轮，通过中间轴齿轮传动取力器齿轮，从而驱动取力器的 输出轴。这种取力方式的优点是不受主离合器控制，但因改变了曲轴末端的结 构，对于平衡会有一些影响。这种布置在机场消防车上有所应用。图3.3发动机后端取力1-发动机，2-取力器，3-

37、水泵离合器，4-水泵，5-变速器，6-主离合器3.夹钳式取力器图3.4为夹钳式取力器独立总成结构图，安装在主离合器和变速器之间。由图中可以看出：原变速器中的第一轴被取力器中的长柄齿轮轴和连齿轴 所代替。安装时，长柄齿轮轴7支承在发动机飞轮中心，而连齿轴9则作为改 装后的变速器第一轴。这种取力方式在消防车上应用较多。图3.4夹钳式取力器1-法兰，2-转速表涡轮，3-输出轴，4-齿轮，5-中间轴，6-齿轮，7-长柄齿轮， 8-滚针轴承，9-连齿轮，10-主动齿轮，11-离合套，12-甩油盘，13-油底壳，14-冷却管固定螺栓，15-蛇形管2. 中置式(1)变速器上盖取力这种布置方案是改制原变速器的

38、上盖，将取力器叠置于变速器之上，用一 个惰轮和变速器的第一轴输入齿轮常啮合，再由该惰轮将动力传给取力器的 输出轴，如图所示。和前述的几种取力器一样，这种取力器同样有与发动机同转速输出的特 点，因而适合于需要有高转速输入的工作装置。图3.5变速器上盖取力1-齿轮轴，2-离合齿套，3-花键轴，4-蜗杆，5-涡轮，6-离合手柄，7-法兰，8-变速器第一轴，9-拨叉，10-拉杆，11-取力器壳体，12-惰轮，13-小齿轮（2）变速器侧盖取力变速器侧盖取力又可分为左侧盖取力和右侧盖取力。由于在设计变速器时已考虑了动力输出，因而一般在变速器左侧和右侧都 留有标准的取力接口，也有专门生产与之配套的取力器厂家

39、，因此这种取力器 较常用。但这种取力形式一般都是从变速器的中间轴上的齿轮取力，因而在传动路 线上经过了变速器一对常啮合齿轮的减速，所以取力器输出轴的转速总是低于 发动机转速。图3.6变速器侧盖取力1-气缸，2-活塞，3、4-O型密封圈，5-活塞杆，6-弹簧，7-拨叉，8-滑动齿轮，9-接齿轮，10 -油封，11-输出轴，12-滚针轴承，13-中间齿轮，14-外壳，15-定位 销，16-十字轴，17、21-传动轴，18-泵架，19-弹性柱销联轴节，20-液压泵，22-连接套筒（3）变速器后端盖取力图3.7为某种变速器后端盖取力器。动力由变速器输出轴取出。图3.7变速器后端盖取力1-发动机，2-主

40、离合器，3-变速器，4-取力器，5-水泵3. 后置式（1）分动器取力对于有分动器的汽车底盘，可用这种取力方式，如混凝土搅拌运输车。从取力器到专用工作装置之间的动力传递可由机械传动或液力传动完成。机械传动的主要部件是万向节和传动轴，设计时应保证传动轴两端万向节的夹 角a相等，并尽量减小夹角a。机械传动结构简单、传动可靠、制造和使用成本低、使用和维修方便。液力传动的主要部件是液压泵和液压马达，其主要特点是动力传递布置容 易、操纵方便、可实现无级变速和长距离传递、且能吸收冲击载荷。图3.8分动器取力1-取力操纵杆，2-取力输出轴，3-分动器输出轴（接后桥），4-分动器输出轴（接前桥）（2）传动轴取力

41、传动轴取力是将取力器作成独立总成，设置于传动轴之间。图为其中的一 种结构形式。图3.9传动轴取力1-发动机，2-离合器，3-变速器，4-取力器，5-水泵3.3取力器的参数本次设计采用后置式同步器取力器。变速箱型号：CA9T160取力器型号：4207010-369取力器规格：400X240X200 (cm)各档位传动比：1 =12.96111=9.696111=7.369W=5.538V =3.846丑=2.521=1.916训 1=1.44IX=1输出方式及连接尺寸：内花键6齿均布，大径：0 25,小径：0 21最大输出扭矩：152Nm输出速比：1.026输出旋向：与发动机旋向相同取力器位置：

42、后侧取力器操纵方向及接口尺寸：单向气动式(端式管接头CQ63010)通过此次多仓油罐半挂车的设计，可以发现在设计的过程中还有很多不完 善的地方，比如说换气阀没有设计，连通的管路也没有设计，车架的形式十分 的简单等。经过计算，此次油罐车的装载量在48000L左右，能够达到运输的量的要 求。从开始选择毕业设计题目到设计的初步完成，在此期间我们面对了很大的 挑战，同时我们也抓住机遇，通过此次的设计，一方面使得我们的知识更加系 统和完善，将四年的知识梳理整合成一体的知识网络，另一方面也是的我们在 面对困难的时候能够静下心来，认真研究，并寻找解决问题的方法，这对我们 来说是一种鼓励更是一种鞭策。设计完成

43、之际，我首先要感谢我的课题老师，吴老师总是耐心的给我们解 答问题，遇到设计中的难题，吴老师能够在我们迷茫的时候指点迷津，在方案 的选择和设计方面提出很多宝贵的意见。感谢吴老师的悉心辅导。同时也要感谢所有的老师对自己的教育、指导和培养。最后感谢我的同学在我毕业设计过程中对我的鼓励、支持和帮助。参考文献1谢开泉.国内油罐车市场分析及发展趋势J.专用汽车，2007 (5)： 10-11.2黄金陵.汽车车身设计.北京：机械工业出版社，2004.1.3广西工学院2008级毕业设计2008.6.4武建军机械工程材料国防工业出版社2004.95陈元华，杨沿平.轻合金在汽车轻量化中的应用J.桂林航空高等工业

44、专科学校学报，2008(1)： 20-22.6马鸣图，柏建仁.汽车轻量化材料及相关技术的研究进展J.新材料产 业，2006(6)：37-42.7朱帅.半挂油罐车结构有限元分析及半挂车车架优化设计D.合肥工 业大学，20078朱宏敏.汽车轻量化关键技术的应用及发展J.应用能源技术，2009 (2) :10-34.9满光荣，汤心宏.铝合金油罐车成品油运输长久受益的选择J.权威论 坛，2007 (10)：58-60.10王望予汽车设计机械工业出版社2004.811包海涛，范钦满，王军.油罐车的罐体轻量化技术的应用J.专用汽 车，2008 (1) :59-60.12卞学良，刘茜.专业汽车与设计 机械工业出版社2007.713卢建平.电热杆螺旋泵采油试验研究J.石油矿场机械，1998.27(4):11-13.14张来斌，陈舟圣,王朝晖.螺杆泵油井工况诊断技术研究J.石油矿场 机械，1998.27(4):34-36.15郭东，苏金洋论发展捞油车的现实意义J石油矿场 械，1998.27(6):13-16.,16沈江，沈瑞林地面驱动螺杆泵系统的应用J国外机 械，1998.9(1):33-38.