渣土运输车厢建模与有限元分析
摘要
本论文主要阐述了渣土运输车整车总体设计及其三维造型。
首先，对渣土车的形式进行确定，其中包括渣土车外型尺寸，质量参数，轮胎，轴数，驱动形式以及布置形式，发动机，变速器等的选择等。对计算了渣土车的动力特性，包括了驱动力与阻力的平衡，动力因数，加速度，加速时间等的确定。然后计算渣土车的经济问题，计算理想状态下渣土车的燃油消耗情况，以及渣土车的稳定性。
最后，根据前面所确定的渣土车的参数，绘制本毕业设计所设计的渣土运输车总布置图,再根据总布置图用CATIA软件绘制此渣土运输车的的主要部件，然后用CATIA的装配功能进行装配，完成三维造型。
关键词：渣土运输车 ；总体设计；性能计算；三维造型
Abstract
This paper mainly describes the overall design and three-dimensional modeling of the vehicle.
First, the form of the car is determined, including the size of the car, the quality parameters, the tire, the number of axes, the driving form and the layout, the choice of the engine, the transmission and so on. The dynamic characteristics of muck vehicle are calculated, including the balance between driving force and resistance, dynamic factor, acceleration and acceleration time. Then calculate the economic problems of the muck truck, calculate the fuel consumption of the muck car in ideal state, and the stability of the muck truck.
Finally, according to the parameters of the car in front, draw the general layout of the residual soil transport car designed by this graduation design, and then draw the main components of the car by CATIA software according to the general layout, and then assemble it with the assembly function of CATIA to complete the three-dimensional modeling.
Keywords: muck transport vehicle; overall design; performance calculation; 3D modeling.
目录
1.渣土运输车主要参数的选择 1
1.1渣土车形式的选择 1
1.1.1轴数和驱动形式 1
1.1.2渣土运输车的布置形式 2
1.2渣土运输车主要参数的确定 3
1.2.1渣土运输车主要的尺寸的确定 3
1.2.2渣土运输车质量参数的确定 6
1.3发动机的选择 13
1.3.1发动机的形式的选择 13
1.3.2发动机的主要性能指标的选择 13
1.3.3发动机的布置 16
1.4轮胎的选择 18
1.5传动比的计算和选择 19
1.5.1驱动桥主减速器传动比的确定 19
1.5.2.变速器Ⅰ档传动比的确定 20
1.5.3变速器的选择 21
2.渣土运输车主要性能的计算 23
2.1渣土运输车动力性的分析 23
2.1.1渣土运输车的驱动力与行驶阻力 23
2.1.2渣土运输车动力特性计算 25
2.2.3渣土运输车加速度 26
2.2渣土运输车功率平衡计算 27
2.2 渣土运输车燃油经济性的分析 28
2.3渣土运输车操纵稳定性的分析 31
2.4渣土运输车通过性的分析 32
2.5运动校核 33
2.5.1传动轴跳动校核 33
2.5.2转向拉杆与悬架导向机构的运动协调校核 34
3.渣土运输车的3D造型 36
3.1 CATIA软件的简介 36
3.1.1 CATIA软件的发展历史 36
3.1.2 CATIA软件的应用现状 36
3.1.3 CATIA V5在渣土车工业上的应用 37
3.1.4 CATIA V5版本应用特点： 37
3.2 CATIA软件功能介绍 38
3.2.1 CATIA V5基本功能简介 38
3.2.2 基于CATIA 车身造型设计功能模块介绍 39
3.3零部件的造型 41
3.3.1驾驶室的造型 41
3.3.2车架的造型 46
3.3.2车厢的造型 46
3.3.3轮胎的造型 46
3.3.4其他主要部件的造型 48
3.4渣土运输车的装配 50
结束语 51
致谢 52
参考文献 53
1.渣土运输车主要参数的选择
人们从事生产劳动离不开渣土车。在日常生活中，渣土车特别是轿车是经常使用的交通工具。渣土车工业出现的高新技术多数在轿车上首先得到应用。目前，轿车的产量、保有量占渣土车总产量和保有量的绝对多数。一方面，拥有轿车是标志人们生活水平的提高；另一方面，大量运行着的渣土车所造成的公害又降低了人们的生活质量。因此，人们对渣土车提出越来越高的要求，包括研制节油渣土车和开发应用新能源；有关法规对渣土车的排放和噪声提出更严格的要求；对渣土车安全性提出更高的要求，达到乘坐渣土车有安全感、愉快感，渣土车发生碰撞事故时能够妥善保护成员、对渣土车提出居住性要求，不仅坐在渣土车里舒适，而且能与外界进行信息交流。
1.1渣土车形式的选择
不同形式的渣土车，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。由于渣土车形式对整车使用性能、外形尺寸、质量、轴荷分配和制造成本等方面影响很大，故在选择渣土车形式时应综合考虑上述因素。
1.1.1轴数和驱动形式
渣土车的轴数是根据车辆的用途、总质量、使用条件、公路车辆法规和轮胎负荷能力而确定。
我国公路标准规定，对于四级公路及桥梁，单轴最大允许轴载质量为10t，双连轴最大允许轴载质量为18t（每轴9t）。根据公路对渣土车轴载质量的限制、所设计渣土车的总质量、轮胎的负荷能力以及使用条件等，可以确定渣土车的轴数。由于双轴渣土车结构简单、制造成本低，故总质量小于19t的公路运输车辆广泛采用这种方案。总质量在19～26t的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的渣土车采用四轴和四轴以上的形式。
驱动形式常用4×2、4×4、6×2等代号表示。其中前一位数字表示车轮总数，后一位数字表示驱动轮数。采用4×2驱动形式的渣土车结构简单、制造成本低，多用于轿车和总质量小些的公路用车辆上。本车属于中型渣土运输车，总质量约为10t，考虑到制造成本和使用条件等因素，所以采用4×2驱动形式。
