1、88立方米混凝土攪拌運輸車設(shè)計計算書一.上車的設(shè)計計算1.攪拌筒幾何容積的確定根據(jù)經(jīng)驗公式:V/VjW0.50.65(取0.567)求出：V=14.1jV設(shè)計額定裝載容積V=8(m3)V.攪拌筒幾何容積(m3)2.攪拌輸送車上車部分的設(shè)計校核(1).上車后防護欄的校核z111JIII7II;y后防護欄截面如上圖，取參考坐標系yz軸，分成4部分分別計算慣性矩：A=27x3=81mm2IyI=-80+1.5=-78.5mmzI=50-3-(30-3)/2=33.5mmA=80 x3=240mm2IIy=-80/2=-40mmz=50-1.5=48.5mmIIAIII=(100-6)x3=282m2

2、y=-1.5mmz=0mmIIIA=30 x3=90m2IVy=-30/2=-15mmz=-50+1.5=-48.5mmIVIVA=A+A+A+A=693m2IIIIIIIIIy=(Axy+Axy+Axy+Axy)/A=-25.47mmcIIIIIIIIIIIIIVIVz=(Axz+Axz+Axz+Axz)/A=27.01mmcIIIIIIIIIIIIIVIV=1/12x27x33+81x(80-1.5-25.47)2=227847.40mm4zc=1/12x3x803+240 x(80/2-25.47)2=178669.01mm4zcIIII=1/12x94x33+282x(25.47-3/

3、2)2=162237.67mm4zcIIVzc=1/12x3x303+90 x(25.47-30/2)2=16615.88mm4zcI=II+III+IIII+IIV=585369.96mm4zczczczczcW=I/y=585369.96/(80-25.47)=10734.82mm3ZCzcmax.上車側(cè)防護欄的校核“丨JO側(cè)防護欄截面如上圖，取參考坐標系yz軸，分成5部分分別計算慣性矩：A=12x3=36mm21T1=-30+1.5=-28.5mmzi=55-3-12/2=46mmA=30 x3=90m22Y=-30/2=-15mmz=55-1.5=53.5mm22A3=(110-6)x

4、3=312m2y=-1.5mmz=0mm33A=30 x3=90m24y=-30/2=-15mmz=-55+1.5=-53.5mm44A=12x3=36m25y5=-30+1.5=-28.5mmz5=-(55-3-12/2)=-46mmA=A+A+A+A+A=564m2mm12345mmyc=(A1xy1+A2xy2+A3xy3+A4xy4+A5xy5)/A=-9.25z=(Axz+Axz+Axz+Axz+Axz)/A=0mmc1122334455I1zc=1/12x12x33+36x(30-1.5-9.25)2=13367.25mm4zcI2zc=1/12x3x303+90 x(30/2-9

5、.25)2=9725.625mm4zcI3=1/12x104x33+312x(9.25-3/2)2=18973.5mm4zcIIV=1/12x3x303+90 x(30/2-9.25)2=9725.625mm4zcI5=1/12x12x33+36x(30-1.5-9.25)2=13367.25mm4zcI=I1+I2+I3+I4+I5=65159.25mm4zczczczczczcWZC=Izc/ymax=65159.25/(30-9.25)=3140.2mm3ZCzcmax（3）.與汽車車體連接螺栓的強度校核由于攪拌車在滿載運輸途中，經(jīng)常突然剎車，此時螺栓受到慣性力作用，此力比平穩(wěn)行駛時力大

6、得多，按此力校核螺栓的剪切強度。一個M16高強度螺栓的承載力設(shè)計值為：Nb=nnd2fb/4=lXnXI62X310/4=62.3kNvvv對于5250.00（解放底盤）制動距離s=33.8m制動初速度V=30km/h整車自重m=25000kg則所產(chǎn)生的慣性力F=ma=mv2/2s=25682.11N單個螺栓所受到的剪力為：N=F/n=25682.11/34=755.3NVNb=62.3kNv安全對于5252.00（歐曼底盤）制動距離s=10m制動初速度V=30km/h整車自重m=25000kg則所產(chǎn)生的慣性力F=ma=mv2/2s=86805.55N單個螺栓所受到的剪力為：N=F/n=868

7、05.55/34=2553.10N=2.53kNVNb=62.3kNv安全（4）.與汽車車體連接鋼板焊縫及焊接位置的校核4攪拌筒內(nèi)混凝土的裝載重量及重心計算（1）.攪拌筒內(nèi)額定裝載混凝土的重量：Wh=2400（千克/m3）x8（m3）=19200kg根據(jù)實體作圖法可求出攪拌筒內(nèi)混凝土重心位置二載重汽車底盤的選擇計算（一）載重汽車底盤車型和噸位的確定首先按載重量選擇車型的噸位，按下式計算Q2WQ所選車型的額定載重量（25t級和31t級）W攪拌輸送車上車總重量：W=W+W+WjhrW.上車攪拌裝置總自重（根據(jù)設(shè)計，計算出為4.2t）jWh混凝土的裝載重量hWh=1.65（t/m3）xV（攪拌筒裝載

8、容量）=1.65x8=13.2tw攪拌輸送車乘員質(zhì)量rW=65(唸/人)X允許乘員人數(shù)=65kg=0.065tr由此計算出：W=W+W+W=3.4+13.2+0.065=22.665tjhr根據(jù)Q2W和Q+QpW25的原則(三橋底盤只能選擇25噸級)選擇：一汽解放CA1250P1K2T1S2北汽福田歐曼BJ3258DLPJB-1均可。.底盤發(fā)動機的選擇根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù),攪拌筒內(nèi)混凝土所需驅(qū)動扭矩為M=8x6000N.m/m3=48000N.m則攪拌筒驅(qū)動功率為：斗=(2nnM)/(60 xl000)N.攪拌筒驅(qū)動功率，KwjM攪拌筒驅(qū)動扭矩，N.mn一攪拌筒最大轉(zhuǎn)速，r/min，取n=14故：

9、Nj=(2nnM)/(60 x1000)=(2nX14x8x6000)/(60 xl000)=70.37(kW)根據(jù)NW(0.150.2)N.p得Np$70.37/(0.150.2)=351469由于攪拌輸送車在進出料時才需要達到最大轉(zhuǎn)速,而此時輸送車處于怠速停車狀態(tài),底盤發(fā)動機的大部分功率都可以用來驅(qū)動攪拌筒,所以實際可以選擇小一點的N,在此，我們選擇N=192kW(解放)和ppN=235kW（歐曼）p（三）按實際承載能力校驗底盤底盤上的總負荷固然應(yīng)該與其載重量相適應(yīng)，但這些負荷在底盤上應(yīng)該有一個合理的布局，否則就會造成部分橋軸和輪胎的超載或整個車輛失穩(wěn)，致使實際上達不到預(yù)計的載重量。因此必

10、須滿足以下三個條件：a）.在汽車底盤前后車軸的允許承載值的范圍內(nèi)：b）.在汽車車輪的允許承載值的范圍內(nèi)：c）.保持汽車行駛的穩(wěn)定性。下面我們分別來校核：1靜態(tài)橋荷計算根據(jù)三橋底盤規(guī)定的設(shè)計載重重心，滿載前橋軸荷在整車總重的19%28%的范圍內(nèi)均可，下圖為本設(shè)計中攪拌輸送車的載荷分布圖：u“卜.L.Wp汽車底盤的重量Wj攪拌裝置的重量Wh攪拌筒額定裝載混凝土的重量WF前橋軸載荷WR后橋軸載荷Lp汽車底盤重心與后橋軸的距離Lj攪拌裝置重心與后橋軸的距離Lh攪拌筒裝載混凝土的重心與后橋軸的距離Lb前后橋的軸距(1)解放底盤前橋軸載荷W=(WL+WL+WL)/LFppjjhhb=(7450X1581.

11、5+4200 x750+13200 x590)/4035=5630.7(kg)W/25000=22.5%F滿足要求(2)歐曼底盤前橋軸載荷W=(WL+WL+WL)/LFppjjhhb=(8940X1901.5+4200 x690+13200 x520)/4250=6296(kg)W/25000=25%F滿足要求2動態(tài)橋荷變化及其行駛穩(wěn)定性分析本設(shè)計中攪拌筒螺旋葉片左旋，攪動行駛時攪拌筒做順時針方向旋轉(zhuǎn)。(1).空車.空車不發(fā)生側(cè)翻的條件是車速VW(RXgxB/H)即側(cè)翻臨界速度V翻=(RXgxB1/H1)1/2.空車不發(fā)生側(cè)滑的條件是車速VW(RXgx/)1/2即側(cè)滑臨界速度V=(RXgx屮)

12、1/2滑.空車發(fā)生先滑后翻的條件為：VV滑翻即(RXgx屮(RXgxB/H)即B/H屮式中：B1空車穩(wěn)定幅B1=1015mm11斗一空車質(zhì)心離地高度H=1120mmg重力加速度屮一附著系數(shù)，屮=0.30.8本設(shè)計中，B/H=1015/1120=0.906屮11max滿足先滑后翻的條件，如果車速過大，轉(zhuǎn)彎半徑過小，就會發(fā)生側(cè)翻(2).重車.側(cè)翻臨界速度：V=(RXgxB4/H)1/2翻4側(cè)滑臨界速度：V=(RXgx屮)1/2滑重車發(fā)生先滑后翻的條件為：VV,滑翻即B/H屮式中：B重車平地靜止穩(wěn)定幅B=1056mmB4重車平地靜止穩(wěn)定幅B4=B-eH一重車質(zhì)心離地高度H=1920mme質(zhì)心的總偏移

13、值，e=ei+e2+e3+e4，反映拌筒重心偏移ei路拱坡度e2、輪胎變形e3、懸掛變形e4等對穩(wěn)定幅的綜合影響，在平地行駛，e=e1+e3+e4=53+76+254=383B=B-e=1056-383=6734B4/H=673/1920=0.35V/(天晴路面附著系數(shù)0.70.8)不滿足先滑后翻的條件，故，重車在天晴時翻車是突然的，只要速度過大或轉(zhuǎn)彎半徑過小，都會發(fā)生。.混凝土偏心矩和路拱坡度對左右側(cè)輪胎的影響本設(shè)計中，汽車行駛時攪拌筒順時針方向旋轉(zhuǎn)。作用于攪拌筒上的扭矩克服攪拌筒內(nèi)混凝土的阻力矩，使混凝土質(zhì)心左移，是左側(cè)輪胎負荷增加；路拱坡度使車輛右傾，混凝土右移，使右側(cè)輪胎負荷增加。穩(wěn)定

14、幅的影響值e=e1-e2=53-41=12，左側(cè)輪胎負荷百分比PL=(B/2+e)/B=(1056/2+12)/1056=51%,右側(cè)輪胎負荷百分比LP=49%R左右輪胎負荷比較均勻。重車轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性右轉(zhuǎn)彎在離心力作用下，向左側(cè)傾翻瞬間的質(zhì)心偏移量為e=e-e+e+e=53-41+76+254=342，1234有效穩(wěn)定幅:B4=B-e=1056-342=714(mm)側(cè)翻臨界速度Vi=(RXgB/H)i/2=(Rxl0 x0.714/1.056)i/2=(6.76R)1/2右翻4左轉(zhuǎn)彎e=e+e+e+e=-53+41+76+254=3181234有效穩(wěn)定幅:B4=B-e=1056-318=738

15、(mm)側(cè)翻臨界速度V左s=(RXgB4/H)i/2=(Rx10 x0.738/1.056)i/2=(6.98R)1/2由此說明在轉(zhuǎn)彎半徑相同的情況下,右轉(zhuǎn)彎易翻車。三傳動系統(tǒng)的計算選擇傳動路線為：汽車發(fā)動機取力器液壓泵液壓馬達減速器驅(qū)動攪拌筒1減速器的選擇.8m3混凝土攪拌車需要驅(qū)動扭矩M=8X6000N.m=48000eN.m選擇的減速器最大輸出扭矩不能小于Me選擇ARK公司PMB6SP的減速器，最大輸出扭矩為60000N.m,減速比i=99.9,選擇美國薩澳公司的TMG61.2的減速器，最大輸出扭矩為61000N.m,減速比i=111.5選擇伊頓公司577減速器，最大輸出扭矩為60000N.m，減速比i=131.液壓馬達驅(qū)動扭矩M=48000/99.9=480.48N.mye取系統(tǒng)的最大壓差P=350bar則馬達理論單位扭矩為：M/P=1.37ye查馬達的技術(shù)參數(shù)表，可選定馬達的每轉(zhuǎn)排量V=89cc/rev，選擇g馬089的馬達。(3).拌筒工作時取其轉(zhuǎn)速為n=14r/mindrum液壓馬達的傳動效率nmh=0.95則液壓馬達的轉(zhuǎn)速為n=nxi=1398.6r/minmotordrum液壓