消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】,說(shuō)明書(shū)+CAD,消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】,消防,沖鋒,拖車,設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單,cad 編 號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題目： 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923117 學(xué)生姓名： 胡 健 指導(dǎo)教師： 許 文 （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書(shū) 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 93 學(xué) 號(hào)： 0923117 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無(wú) 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書(shū) 一、題目及專題： 1、題目 消防舟沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 目前我國(guó)消防沖鋒舟拖車設(shè)備比較落后，運(yùn)載運(yùn)輸不便，同時(shí)存在許多安 全隱患，而且運(yùn)輸?shù)某杀敬?，靈活性低，運(yùn) 輸時(shí)易造成磨損。本設(shè)計(jì)為消防舟 運(yùn)輸拖車設(shè)計(jì)。該拖車既可以減少運(yùn)輸時(shí)間，降低運(yùn)輸成本，同時(shí)還可以消除 安全隱患，防止運(yùn)輸造成的磨損和破壞，保證了搶險(xiǎn)救援的及時(shí)性，而且產(chǎn)品 的質(zhì)量更加得以保證。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 1.通過(guò)該設(shè)計(jì)使學(xué)生熟悉機(jī)械設(shè)計(jì)的一般思路。 2.使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和技巧。 3.通過(guò)設(shè)計(jì)鞏固機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓與氣動(dòng)等課程的基礎(chǔ)知識(shí)。 4. 掌握拖車運(yùn)作的原理、性質(zhì)以及它為何作為沖鋒舟運(yùn)輸?shù)男阅茉u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的 理由； 5. 能夠熟練使用 CAD 操作軟件。針對(duì)典型的二 維和三維圖像，采用基于 CAD 的基本系統(tǒng)對(duì)其操作，用客 觀標(biāo)準(zhǔn)和主 觀標(biāo)準(zhǔn)綜合評(píng)價(jià)重建圖像的質(zhì)量； 6.完成零、部件圖 5 張以上。 7.完成塑料盒封口機(jī)總裝圖 1 張。 8.撰寫(xiě)畢業(yè)說(shuō)明書(shū)一份。 計(jì)算正確完整，文字簡(jiǎn)潔通順， 書(shū)寫(xiě)整齊清晰。 論文中所引用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注明出處。 論文字?jǐn)?shù)不少于 1.5 萬(wàn)字 四、接受任務(wù)學(xué)生： II 機(jī)械 93 班 姓名 胡 健 五、開(kāi)始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng) 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 III 摘 要 現(xiàn)代隨著救援搶險(xiǎn)設(shè)備的發(fā)展將需要更加便捷靈活的運(yùn)輸工具,沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)的技 術(shù)在高科技搶險(xiǎn)救援的研究開(kāi)發(fā)中將起著越來(lái)越重要的作用。沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)與搶險(xiǎn)救 援有著密切的聯(lián)系,在未來(lái)?yè)岆U(xiǎn)救援設(shè)備技術(shù)的開(kāi)發(fā)中和設(shè)備高速靈活的運(yùn)輸中占據(jù)主導(dǎo) 地位;在其開(kāi)發(fā)利用及其深加設(shè)計(jì)程中還必須考慮各類型地里環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。 未來(lái)沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)是高速、適應(yīng)性強(qiáng)、簡(jiǎn)便和靈活。雖然可以通過(guò)普通 運(yùn)輸車運(yùn)輸,但其成本過(guò)高，運(yùn)輸不靈活,運(yùn)輸過(guò)程中容易對(duì)沖鋒舟造成破損。至今未能 普遍應(yīng)用。優(yōu)質(zhì)的消防沖鋒舟拖車對(duì)產(chǎn)品本身的使用安全要求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)靈活性 要求、產(chǎn)品專業(yè)度和全面性要求很高。無(wú)論是加工工藝還是選擇型材、本身功能和用途 要求多元化、機(jī)動(dòng)靈活性以及配件的選擇等，都有較高的要求，自己有這樣全優(yōu)全控的 優(yōu)秀組合，才能確保消防沖鋒舟拖車等裝備使用安全，進(jìn)而確保救援人員的人生安全。 沖鋒舟拖車包括山木型和滾輪型。整車鍍鋅、采用高強(qiáng)度耐磨的聚乙烯滾輪、防腐 較強(qiáng)的山木而研制的新型專用拖車，拖車采用汽車制造工藝，配備專用的工裝夾具一次 成型，確保車架實(shí)用美觀。其結(jié)構(gòu)包括用于裝載沖鋒舟的拖車本體、設(shè)置于所述的拖車 本體 下方的車輪、設(shè)置于所述的拖車本體 前方的用于與運(yùn)輸車相連接的掛鉤，還包括 下端部與所述的拖車本體 相轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的立桿、一端部與所述的立桿的上端部通過(guò)第一 轉(zhuǎn)軸相轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的橫桿、設(shè)置于橫桿的另一端部的用于升降沖鋒舟的升降機(jī)構(gòu)，所述 的升降機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置于所述的橫桿上的連接部、繞設(shè)于所述的連接部上的牽引索、 連接于所述的牽引索上的用于與所述的沖鋒舟的邊緣部相連接的兩個(gè)連接件，進(jìn)一步進(jìn) 行強(qiáng)度和配合等審核 關(guān)鍵詞: 消防；沖鋒舟；拖車 IV Abstract Along with the development of modern emergency rescue equipment will need to be more flexible and convenient transportation, assault boat trailer design technology plays a more and more important role in the research and development of high-tech rescue. Design and emergency rescue boats trailers are closely linked, occupy the leading position in the development of future rescue equipment technology and equipment of high-speed flexible transport; in its development and utilization of the deep and the design process must also consider the types in the environment and sustainable development. Future development trend is charge boat trailer design of high speed, strong adaptability, convenient and flexible. Although the common transport vehicle, but the cost is too high, the transportation is not flexible, the transport process is easy to cause the damage to assault boat. Has not be widely applied. High quality fire assault boat trailer for the product itself that is used safety requirements, flexibility of product design requirements, professional products and comprehensive high requirements. Whether the process is still choose the profile, function and use of diversified requirements itself, flexibility and choice of accessories and so on, have higher requirements, the excellent combination of himself with such a full control, to ensure the safe use of fire assault boat trailers and other equipment, and to ensure that the rescue personnel life safety. Assault boat trailer include roller type. Automobile galvanized, uses the high strength wear-resisting polythene roller, anticorrosion strong wooden and developed a new type of special trailer, trailer adopts auto manufacturing process, equipped with special fixture of a molding, ensuring the frame and practical appearance. The structure comprises a trailer body for trailer below the main body, loading assault boat is arranged on the wheel, is arranged on the front part of the body of the trailer for the hook is connected with the transport vehicle, lifting mechanism for assault boat trailer body also comprises a lower part and the phase rotation connection pole at one end, and the vertical rod of the upper end of the phase rotation through a first rotating shaft connecting bar, is arranged on the other end of the bar, the lifting mechanism comprises a connecting part, is wound around the connecting part of the traction rope, connected to the traction for two connectors connected with the edge of the boats of the cable rail fixed on the upper, further strength and coordination of audit Keywords: Fire; Canoe; Trail Car V 目 錄 摘 要 .III ABSTRACT .IV 目 錄 .V 1 緒論 .1 1.1 消防沖鋒舟拖車產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述 .1 1.1.1 世界消防沖鋒舟發(fā)展歷史 .1 1.1.2 我國(guó)拖車發(fā)展歷程及趨勢(shì) .1 1.1.3 沖鋒舟拖車現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) .1 1.2 沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)技術(shù)研究現(xiàn)狀 .2 1.3 本課題的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容 .2 1.3.1 消防沖鋒舟拖車的研究目的 .2 1.3.2 消防沖鋒舟拖車研究的主要內(nèi)容 .2 1.3.3 消防沖鋒舟拖車的國(guó)內(nèi)外研究情況 .3 1.3.4 消防沖鋒舟拖車的設(shè)想來(lái)由 .3 1.4 本章小結(jié) .3 2 消防沖鋒舟的數(shù)據(jù)獲取 .4 2.1 消防沖鋒舟的特性 .4 2.2 消防沖鋒舟的參數(shù)獲取 .4 3 消防沖鋒舟拖車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .6 3.1 消防沖鋒舟拖車的構(gòu)造設(shè)計(jì) .6 3.2 消防沖鋒舟拖車的支架選擇設(shè)計(jì) .8 3.2.1 車架承載狀況 .8 3.2.2 主車架設(shè)計(jì) .8 3.3 拖車車架強(qiáng)度校核 .9 3.3.1 基本假設(shè) .9 3.3.2 車架受力分析及計(jì)算 .9 3.3.3 車架縱梁彎矩計(jì)算 .9 3.3.4 強(qiáng)度校核 .10 3.3.5 縱梁和橫梁材料 .10 3.4 拖車車架參數(shù)確定 .10 3.5 拖車結(jié)構(gòu)的確定 .11 4 消防沖鋒舟拖車零件選擇與設(shè)計(jì) .12 4.1 消防沖鋒舟拖車的軸承的選擇設(shè)計(jì) .12 4.1.1 軸承的選擇依據(jù)和準(zhǔn)則 .12 4.1.2 軸承的選擇參數(shù) .12 4.1.3 軸承的工序及計(jì)算選擇 .14 4.2 消防沖鋒舟拖車的輪胎的選擇設(shè)計(jì) .18 VI 4.3 消防沖鋒舟拖車的活絡(luò)腳輪的選擇設(shè)計(jì) .21 4.3.1 腳輪的組成 .21 4.4 鋼結(jié)構(gòu)連板焊接的計(jì)算 .24 4.5 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 .25 5 結(jié)論與展望 .30 致 謝 .31 參考文獻(xiàn) .32 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1.1 消防沖鋒舟拖車產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述 沖鋒舟，是充氣艇的一種,分有玻璃鋼板的沖鋒舟和橡皮艇式的沖鋒舟，現(xiàn)代充氣沖 鋒舟主要用于政府機(jī)構(gòu)執(zhí)行海事任務(wù)的比較多，方便運(yùn)輸簡(jiǎn)易安裝使用，現(xiàn)成為民間一 種用于休閑娛樂(lè)設(shè)備。 1.1.1 世界消防沖鋒舟發(fā)展歷史 根據(jù)世界吉尼斯大全中的記載 ，充氣艇的歷史可以追溯到盡公元前 880 年，亞述人 二世國(guó)王下令部隊(duì)不斷的給 greased 獸皮充氣，使其膨脹，以便能通過(guò)河流的！在古代的 中國(guó)，在宋，明兩代，人們也使用密封的充了氣的獸皮通過(guò)河流。沖鋒舟的的應(yīng)運(yùn)而生 主要在于其速度。 在 1839 年，惠靈頓公爵第一次做了充氣船的浮筒測(cè)試后 1840 年，英國(guó)人托馬斯?jié)h 考克設(shè)計(jì)了充氣筏并把他的工作相關(guān)介紹收錄在之后幾年出版的英國(guó)天然橡膠的起源 和進(jìn)程一書(shū)中。1844 年，一名海軍上尉 設(shè)計(jì)了一個(gè)輪狀的充氣船，這個(gè)充氣船被多次 用在北極探險(xiǎn)中。法國(guó)人克萊門(mén)特也設(shè)計(jì)了一個(gè)浮動(dòng)的船只。事實(shí)上，許多其他發(fā)明先 驅(qū)發(fā)明的充氣筏，這就預(yù)示著“充氣船” 的誕生 。 1913 年，德國(guó)艾伯特梅耶想出了一個(gè)相 當(dāng)新穎的設(shè)計(jì)。到 1920 年，他的公司，人參巴烏，是營(yíng)銷他的“氣” 船，其中 9 只已在德 國(guó)的軍隊(duì)中被使用了，并且逐步演繹成了沖鋒舟。 在法國(guó)和英國(guó)，ZODIAC 和 RFD 先后推出了第一屆現(xiàn)代橡皮艇。 1919 年，RFD 的 創(chuàng)始人雷福斯特在英國(guó)的 Wisely 湖上測(cè)試了一條橡皮艇，并在在 20 世紀(jì) 30 年代對(duì)他的 設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)。這就是后來(lái)的一人氣脹式救生筏的始祖。1934 年在法國(guó)，皮埃爾設(shè)計(jì) 出了充氣艇的原型。 第一條現(xiàn)代橡皮艇被用于法國(guó)海軍，ZODIAC 的發(fā)展模式引發(fā)了民用和軍用橡皮艇產(chǎn) 業(yè)的飛速發(fā)展。與之相對(duì)應(yīng)的是皮埃爾于 1937 年設(shè)計(jì)出了第一條 U 形的橡皮艇，1943 年 8 月 10 日他申請(qǐng)了此項(xiàng)設(shè)計(jì)的專利?，F(xiàn)金沖鋒舟已經(jīng)被廣泛用于軍事行動(dòng)和救災(zāi)行動(dòng) 之中。 1.1.2 我國(guó)拖車發(fā)展歷程及趨勢(shì) 拖車，是以動(dòng)力拉的搬運(yùn)車輛。它是一切車輛的始祖。雖然 物料搬運(yùn)技術(shù)不斷發(fā)展， 但拖車仍作為不可缺少的搬運(yùn)工具而沿用至今。拖車在生產(chǎn)和生活中獲得廣泛應(yīng)用是因 為它造價(jià)低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便、自重輕，能在機(jī)動(dòng)車輛不便使用的地方工作，在 短距離搬運(yùn)較輕的物品時(shí)十分方便，搬運(yùn)貨物省力，省時(shí)，又省了錢(qián)。 拖車有兩輪、三輪和四輪之分。拖車車可在狹窄的便橋和羊腸小道上行駛，能夠原地 轉(zhuǎn)向，傾卸貨物十分便利。常用的拖車有搬運(yùn)成件物品的搬運(yùn)車、架子車和搬運(yùn)散狀物 料的斗車等。三輪拖車中有一個(gè)、四輪拖車中有兩個(gè)可繞鉛垂軸回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)腳輪。這種 回轉(zhuǎn)腳輪在運(yùn)行中能隨著車輛運(yùn)動(dòng)方向的改變而自動(dòng)調(diào)整到運(yùn)行阻力最小的方向。 1.1.3 沖鋒舟拖車現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)代隨著救援搶險(xiǎn)設(shè)備的發(fā)展將需要更加便捷靈活的運(yùn)輸工具,沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)的技 術(shù)在高科技搶險(xiǎn)救援的研究開(kāi)發(fā)中將起著越來(lái)越重要的作用。沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)與搶險(xiǎn)救 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 援有著密切的聯(lián)系,在未來(lái)?yè)岆U(xiǎn)救援設(shè)備技術(shù)的開(kāi)發(fā)中和設(shè)備高速靈活的運(yùn)輸中占據(jù)主導(dǎo) 地位;在其開(kāi)發(fā)利用及其深加設(shè)計(jì)程中還必須考慮各類型地里環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。 未來(lái)沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)是高速、適應(yīng)性強(qiáng)、簡(jiǎn)便和靈活。雖然可以通過(guò)普通運(yùn) 輸車運(yùn)輸,但其成本過(guò)高，運(yùn)輸不靈活,運(yùn)輸過(guò)程中容易對(duì)沖鋒舟造成破損。至今未能普遍 應(yīng)用。優(yōu)質(zhì)的消防沖鋒舟拖車對(duì)產(chǎn)品本身的使用安全要求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)靈活性要求、 產(chǎn)品專業(yè)度和全面性要求很高。無(wú)論是加工工藝還是選擇型材、本身功能和用途要求多 元化、機(jī)動(dòng)靈活性以及配件的選擇等，都有較高的要求，自己有這樣全優(yōu)全控的優(yōu)秀組 合，才能確保消防沖鋒舟拖車等裝備使用安全，進(jìn)而確保救援人員的人生安全。 1.2 沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)技術(shù)研究現(xiàn)狀 沖鋒舟的拖車，包括用于裝載沖鋒舟的拖車本體、設(shè)置于所述的拖車本體下方的車輪、 設(shè)置于所述的拖車本體前方的用于與運(yùn)輸車相連接的掛鉤，還包括下端部與所述的拖車 本體相轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的立桿、一端部與所述的立桿的上端部通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸相轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的 橫桿、設(shè)置于所述的橫桿的另一端部的用于升降所述的沖鋒舟的升降機(jī)構(gòu)，所述的升降 機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置于所述的橫桿上的連接部、繞設(shè)于所述的連接部上的牽引索、連接于 所述的牽引索上的用于與所述的沖鋒舟的邊緣部相連接的兩個(gè)連接件。兩個(gè)所述的連接 件開(kāi)設(shè)有與所述的沖鋒舟的邊緣部相配合的卡槽，所述的卡槽的深度方向沿著水平方向 延伸。 立桿的轉(zhuǎn)動(dòng)中心沿著鉛垂方向延伸，第一轉(zhuǎn)軸的軸心線沿著水平方向延伸。拖車本 體上設(shè)置有開(kāi)口向上的插槽，立桿的下端部插在插槽內(nèi)，立桿的下端部與插槽之間設(shè)置 有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承。拖車本體的兩側(cè)部相對(duì)稱地沿著上下方向滑動(dòng)地設(shè)置有至少兩個(gè)支撐架， 拖車具有用于運(yùn)輸時(shí)的第一工作位置與用于裝載或者卸載時(shí)的第二工作位置，當(dāng)拖車位 于第一工作位置時(shí)，所述的車輪的最低點(diǎn)低于所述的支撐架的最低點(diǎn)，當(dāng)拖車位于第二 工作位置時(shí)，車輪的最低點(diǎn)高于所述的支撐架的最低點(diǎn)，支撐架與所述的拖車本體之間 設(shè)置有將兩者鎖定于第一工作位置或者第二工作位置的鎖定機(jī)構(gòu)。鎖定機(jī)構(gòu)不是本實(shí)用 新型的發(fā)明要點(diǎn)，只要是能夠?qū)蓚€(gè)相滑動(dòng)的部件鎖定于至少兩個(gè)工作位置的鎖定機(jī)構(gòu) 都能在此使用，具體結(jié)構(gòu)在橫桿與立桿之間設(shè)置有千斤頂。拖車本體上具有與所述的沖 鋒舟的下表面相配合的支撐面，所述的支撐面上設(shè)置有硅膠。沖鋒舟放置于所述的支撐 面上，兩者接觸面積較大，受力較小，運(yùn)輸過(guò)程中使得沖鋒舟較平穩(wěn)。 1.3 本課題的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容 1.3.1 消防沖鋒舟拖車的研究目的 設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單，加工方便，生產(chǎn)效率高且安全性高的消防沖鋒舟拖車。本沖鋒舟拖 車的特色在于靈活便捷，并且裝載或者卸載簡(jiǎn)便，使得拖車的功能較多，操作較方便， 運(yùn)輸過(guò)程中較為平穩(wěn)，良好地保護(hù)了沖鋒舟不會(huì)受力變形。 1.3.2 消防沖鋒舟拖車研究的主要內(nèi)容 明確消防沖鋒舟拖車預(yù)期達(dá)到的性能指標(biāo)和工作原理?？傮w方案的設(shè)計(jì)，可行性的 分析。沖鋒舟拖車的初步設(shè)計(jì)，總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，本體結(jié)構(gòu)的選擇，支架的材料和類型 的選擇，各部件的參數(shù)設(shè)計(jì)。強(qiáng)度計(jì)算，分析驗(yàn)證,優(yōu)化設(shè)計(jì)。 (1) 閱讀外文資料，翻譯與所學(xué)專業(yè)或課題相關(guān)的外文文獻(xiàn) 4000 字左右，語(yǔ)句通順、 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 3 流暢、準(zhǔn)確。 (2)了解消防沖鋒舟拖車的實(shí)際工作原理。 (3)根據(jù)加工產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)和加工要求，擬定分析設(shè)備設(shè)計(jì)方案。 (4)繪制 整套零件圖，裝配圖，各零件的精度配合。 (5)用 UG 進(jìn)行造型，裝配后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。 1.3.3 消防沖鋒舟拖車的國(guó)內(nèi)外研究情況 沖鋒舟拖車包括山木型和滾輪型。整車鍍鋅、采用高強(qiáng)度耐磨的聚乙烯滾輪、防腐 較強(qiáng)的山木而研制的新型專用拖車，拖車采用汽車制造工藝，配備專用的工裝夾具一次 成型，確保車架實(shí)用美觀。其結(jié)構(gòu)包括用于裝載沖鋒舟的拖車本體、設(shè)置于所述的拖車 本體 下方的車輪、設(shè)置于所述的拖車本體 前方的用于與運(yùn)輸車相連接的掛鉤，還包括 下端部與所述的拖車本體 相轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的立桿、一端部與所述的立桿的上端部通過(guò)第一 轉(zhuǎn)軸相轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的橫桿、設(shè)置于橫桿的另一端部的用于升降沖鋒舟的升降機(jī)構(gòu)，所述 的升降機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置于所述的橫桿上的連接部、繞設(shè)于所述的連接部上的牽引索、 連接于所述的牽引索上的用于與所述的沖鋒舟的邊緣部相連接的兩個(gè)連接件，進(jìn)一步進(jìn) 行強(qiáng)度和配合等審核 1.3.4 消防沖鋒舟拖車的設(shè)想來(lái)由 沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)與搶險(xiǎn)救援有著密切的聯(lián)系,在未來(lái)?yè)岆U(xiǎn)救援設(shè)備技術(shù)的開(kāi)發(fā)中和設(shè) 備高速靈活的運(yùn)輸中占據(jù)主導(dǎo)地位;在其開(kāi)發(fā)利用及其深加設(shè)計(jì)程中還必須考慮各類型地 里環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)是高速、適應(yīng)性強(qiáng)、簡(jiǎn)便和靈活。雖然 可以通過(guò)普通運(yùn)輸車運(yùn)輸,但其成本過(guò)高，運(yùn)輸不靈活,運(yùn)輸過(guò)程中容易對(duì)沖鋒舟造成破 損。至今未能普遍應(yīng)用。 所以隨著救援搶險(xiǎn)設(shè)備的發(fā)展將需要更加便捷靈活的運(yùn)輸工具,沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)的技 術(shù)在高科技搶險(xiǎn)救援的研究開(kāi)發(fā)中將起著越來(lái)越重要的作用。 1.4 本章小結(jié) 在運(yùn)輸中，由于普通拖車運(yùn)輸不靈活，效率很低，且易破損沖鋒舟，既影響了運(yùn)輸 速度，又耽誤了搶險(xiǎn)救援的進(jìn)度，所以簡(jiǎn)便快捷的拖車設(shè)計(jì)在以后的搶險(xiǎn)救援中會(huì)有很 多的應(yīng)用。沖鋒舟拖車設(shè)計(jì)需要簡(jiǎn)單，加工方便，生產(chǎn)效率高且安全性高。本沖鋒舟拖 車的特色在于靈活便捷，并且裝載或者卸載簡(jiǎn)便，使得拖車的功能較多，操作較方便， 運(yùn)輸過(guò)程中較為平穩(wěn)，良好地保護(hù)了沖鋒舟不會(huì)受力變形。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 2 消防沖鋒舟的數(shù)據(jù)獲取 2.1 消防沖鋒舟的特性 沖鋒舟主要用于在洪災(zāi)中搶救人民生命和財(cái)產(chǎn)，也可用于水上偵察、巡邏等。現(xiàn)在沖 鋒舟舟體材料大多由玻璃纖維增強(qiáng)塑料(俗稱“玻璃鋼”)、膠合板和橡膠布等組成。水上 多用船外機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可用槳操行。常見(jiàn)的有 TZ588 型、TZ590、TZ600 型等多種型號(hào)，消 防部隊(duì)當(dāng)前配備的主要為 TZ590 型沖鋒舟。 消防沖鋒舟一般采用進(jìn)口專用氣艇布料 0.9T1000D/PVC ，氣密性、耐磨性極好、使 用壽命長(zhǎng)。采用進(jìn)口氣閥，方便、安全、可靠。所有粘接部位全部采用進(jìn)口膠水粘接， 剝離強(qiáng)度以及耐高溫、耐水解、抗紫外線等性能均大大優(yōu)于國(guó)產(chǎn)膠水，即使在陽(yáng)光暴曬 下，氣艇連接部位牢固性能得到充分保證。進(jìn)口材料色牢度高、布面顏色歷久如新，進(jìn) 口專用耐磨雙色護(hù)舷，保證了船體經(jīng)久耐用。消防沖鋒舟塑膠船底易拆裝，耐力久，承 載力強(qiáng)，不變形。船體由聚合涂料加強(qiáng)纖維制成，有效防止長(zhǎng)期曝曬，四個(gè)獨(dú)立氣室， 放氣后可折疊存放，可裝置配雅馬哈，水星等舷外機(jī)。 2.2 消防沖鋒舟的參數(shù)獲取 下面是常用消防沖鋒舟的型號(hào)、配機(jī)、載重人數(shù)、航速的相關(guān)參數(shù)。 圖 1 常見(jiàn)橡皮艇的技術(shù)性能 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 5 表 2-1 常見(jiàn)沖鋒舟的技術(shù)性能 型號(hào) 尺寸 配機(jī) 承載人 航速 TZ468 4.68X1.72X0.7 30-48 6 人 35-55 TZ590 5.9x1.95x0.8 40-60 12 人 45-55 TZ520 5.2X1.72X0.75 40-60 8 人 30-55 TZ600 6.0X1.8X0.85 48-60 10 人 40-55 由圖 1 和表 2 可知消防沖鋒舟的相關(guān)性數(shù)據(jù)，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，選取消防沖鋒舟 的數(shù)據(jù)為： 長(zhǎng) X 寬 X 高4300 X 1900 X 800mm 型號(hào)為：橡皮艇 LSD 430 J 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 3 消防沖鋒舟拖車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 消防沖鋒舟拖車的構(gòu)造設(shè)計(jì) 與“單體式”汽車相比，拖車更能夠提高公路運(yùn)輸?shù)木C合經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)輸效率可提 高 30-50%，成本降低 30-40%，油耗下降 20-30%。更重要的是，拖車的使用，還能對(duì)我 國(guó)物流的組織形式起到一定程度的促進(jìn)作用。 拖車車載部位無(wú)欄板，用途廣泛，主要用于中短途運(yùn)輸。系列拖車車架為穿梁式結(jié) 構(gòu)，縱梁采用平直式活鵝頸式。腹板高度從 400mm 至 550mm，縱梁采用自動(dòng)埋弧焊焊接， 車架采用噴丸處理，很亮穿入縱梁并焊接整體。串聯(lián)式干板彈簧和懸掛支座組成，結(jié)構(gòu) 合理，具有較強(qiáng)的剛性和強(qiáng)度，用來(lái)支承載荷緩沖擊。拖車通常用來(lái)運(yùn)輸船只（如沖鋒 舟、橡皮艇等）及其他重載貨物，其重心越低，穩(wěn)定性和安全性越好，運(yùn)輸超高貨物和 通過(guò)頭頂障礙的能力就越強(qiáng)。低平板拖車結(jié)構(gòu)和裝載，低平板拖車通常采用凹梁式（或 者井型）車架，既車架前段為鵝頸（鵝頸前段的牽引銷與牽引車上的牽引鞍座相連，鵝 頸后端與半掛車架相連），中段為貨臺(tái)（車架最低部分），后端為輪架（含車輪）。在 往低平板半掛車上裝載機(jī)械設(shè)備時(shí)，通常是從半掛車后端裝載機(jī)械設(shè)備，即采用從后輪 架上 面移動(dòng)機(jī)械設(shè)備或者將車輪移除的方式， 然后再將機(jī)械設(shè)備固定在半掛車上。低 平板式半掛車行走結(jié)構(gòu)使用高強(qiáng)度國(guó)際鋼材質(zhì)，整車自重輕，并保障其抗扭曲、抗震、 抗顛簸能力、滿足不同的路面承載能力。 選用機(jī)械式承載裝置其作用是當(dāng)牽引裝置與掛車脫開(kāi)時(shí)，用于支撐地面，承受半掛 車前部載荷。支承裝置有單動(dòng)式和聯(lián)動(dòng)式兩種，主要由支承盤(pán)、螺桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速箱 和操縱手柄等構(gòu)成。懸掛裝置有單軸式懸掛和雙軸式懸掛三軸式懸掛三種裝置半掛車。 縱梁是車架的主要承載部件,在行駛中受較大的彎曲應(yīng)力。為了滿足拖車使用性能的 要求,縱梁采用階梯形結(jié)構(gòu),斷面為工字形,材料為 16Mn。為保證牽引裝置和懸架系統(tǒng)有足 夠的活動(dòng)空間,其鵝頸處設(shè)計(jì)成變截面,懸架支座部位高度盡量收縮。 根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算,并參照國(guó)內(nèi)外同類型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),縱梁主截面高度為 860mm,鵝頸處高 度為 648mm,懸架支座處高度為 410mm,縱梁上、 下翼面寬度為 160mm,厚度為 18mm,腹 板厚度為 8mm。 縱梁加強(qiáng)板的布置是由于懸架支座部位的縱梁高度尺寸較小,此部位承受的支座反力 較大。為了保證該區(qū)域具有足夠的強(qiáng)度,在這里布置了內(nèi)、外側(cè)加強(qiáng)板和下加強(qiáng)板。內(nèi)、 外 側(cè)加強(qiáng)板與工字鋼焊接組成箱形結(jié)構(gòu), 下加強(qiáng)板上開(kāi)有若干個(gè)塞焊孔,通過(guò)塞焊和兩側(cè) 間斷焊與工字鋼下翼面連接。 加強(qiáng)板的端頭形狀，為了減小應(yīng)力集中,內(nèi)、外側(cè)加強(qiáng)板端頭設(shè)計(jì)成 U 形結(jié)構(gòu),下加 強(qiáng)板端頭采用 69斜面,且下加強(qiáng)板端頭與內(nèi)、外側(cè)加強(qiáng)板端頭避開(kāi)。 橫梁是車架中用來(lái)連接左、右縱梁,構(gòu)成車架的主要構(gòu)件。橫梁本身的抗扭性能的好 壞及其分布,直接影響著縱梁的內(nèi)應(yīng)力大小及其分布。合理設(shè)計(jì)橫梁,可以保證車架具有足 夠的扭轉(zhuǎn)剛度。 鵝頸處是為了簡(jiǎn)化制造工藝,遵循產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的原則,鵝頸處的 橫梁采用與本廠普通半橫梁是車架中用來(lái)連接左、右縱梁,構(gòu)成車架的主要構(gòu)件。橫梁本 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 7 身的抗扭性能的好壞及其分布,直接影響著縱梁的內(nèi)應(yīng)力大小及其分布。合理設(shè)計(jì)橫梁,可 以保證車架具有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度。為了簡(jiǎn)化制造工藝,遵循產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通 用化的原則,鵝頸處的橫梁采用與本廠普通半。 懸架支座處低平板半掛車為單后軸結(jié)構(gòu),采用的是單軸平衡式懸架系統(tǒng),前、后懸架支 座直接與縱梁的下翼面焊接。行駛時(shí),由于車架的懸架部位承受較大的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,在前、后 支座處設(shè)置了 2 個(gè)截面尺寸較大的箱形橫梁,保證車架有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度,并能較理想的傳 遞載荷。 車架中部由于牽引銷和后軸處的扭轉(zhuǎn)剛度大,車架中部的變形往往較大。為了允許車 架有微量的翹曲,在車架中部布置了 6 根僅與縱梁腹板焊接的工字形橫梁,橫梁間距為 400mm。 橫梁與縱梁連接的節(jié)點(diǎn)剛度直接影響到車架的整體剛度,合理設(shè)計(jì)橫梁與縱梁的節(jié)點(diǎn) 結(jié)構(gòu),是車架設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。橫梁與縱梁的連接形式通常有兩種, 橫梁與縱梁的上、下翼面相連接 這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是有利于提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度,缺點(diǎn) 是在受扭嚴(yán)重的情況下,縱梁翼緣會(huì)出現(xiàn)較大的應(yīng)力。由于車架的牽引銷處和懸架支座部 位扭轉(zhuǎn)變形小,在此部位采用了這種連接方式,并在牽引銷后橫梁處增設(shè)斜撐,以提高縱梁的 扭轉(zhuǎn)剛度。 橫梁僅與縱梁的腹板相連接 這種結(jié)構(gòu)剛度較差,允許縱梁截面產(chǎn)生自由翹曲,不產(chǎn)生 約束扭轉(zhuǎn),因?yàn)樵撥嚰苤胁孔冃屋^大,所以采用了這種連接方式。 由于工程機(jī)械的重力是通過(guò)履帶作用在車架承載面的左、右兩側(cè),為此,在縱梁兩側(cè)對(duì) 稱設(shè)置了 4 根變截面等強(qiáng)度翼梁。翼梁斷面為工字形,間距為 1200mm。 車架寬度運(yùn)輸?shù)男枰?車架按照橡膠艇尺寸設(shè)計(jì)成超寬(指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的寬度限界)的 特種結(jié)構(gòu),鵝頸處和懸架支座處僅與縱梁外緣等寬,而在前、后 2 個(gè)懸架支座處設(shè)置了截面 尺寸較大的箱形支架。支架離地高度與輪胎直徑相等,工程機(jī)械行駛至此時(shí),由輪胎和支架 承受載荷。 車架底板結(jié)構(gòu)，為使車架底板有一定彈性,防止打滑,車架在承載部位采用木底板,其余 部位采用花紋面板,并適當(dāng)布置防滑筋,以保證運(yùn)輸安全。木底板用內(nèi)六角圓柱螺釘與橫梁 連接。 載荷處理，節(jié)點(diǎn)靜力載荷數(shù)據(jù) 備胎總成質(zhì)量 80kg,支承裝置質(zhì)量 142kg。 梁?jiǎn)卧驾d荷數(shù)據(jù)按實(shí)際裝載量除以車架承載的實(shí)際長(zhǎng)度,再乘以動(dòng)載荷系數(shù),得出 車架單位長(zhǎng)度所承受的重量。 取實(shí)際裝載 G=3000N,車架承載的實(shí)際長(zhǎng)度 L=3900mm,動(dòng)載荷系數(shù)一般取 K d=2,因此,車 架單位長(zhǎng)度所承受的重量為: q=G*K d / L=1.54N*mm 進(jìn)行約束處理為了避免車架產(chǎn)生剛體位移,應(yīng)約束所有節(jié)點(diǎn)繞 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 所有參考點(diǎn)應(yīng)全約束。牽引銷和懸架支座與車架的連接點(diǎn)視具體情況應(yīng)約束相應(yīng)的 自由度。 計(jì)算結(jié)果表明,最大應(yīng)力在節(jié)點(diǎn)其值： =31.18N*mm 2 , 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 縱梁材料 16Mn 的屈服極限： s= 254 N*mm 2 結(jié)構(gòu)最大節(jié)點(diǎn)位移及變形節(jié)點(diǎn)位,最大節(jié)點(diǎn)位移在其值為： Z max=0.129mm, 按文獻(xiàn)2推薦 ,一般縱梁的允許變形量Z=13,Fa/Fr=0.25 左右）下旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速 的界限值。 另外，潤(rùn)滑劑根據(jù)其種類和牌號(hào)的不同，也可能雖優(yōu)于其他性能但不適用于高速旋 轉(zhuǎn)極限轉(zhuǎn)速的修正負(fù)荷條件 C/P13（即當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 P 超過(guò)基本額定動(dòng)負(fù)荷 C 的 8%左右） ，或承受的合成負(fù)荷中的軸向負(fù)荷超過(guò)徑向負(fù)荷的 25%時(shí)，要用下式對(duì)極限轉(zhuǎn)速進(jìn)行修 正。 Na=f1*f2*n Na：修正后的極限轉(zhuǎn)速，rpm f1： 與負(fù)荷條件有關(guān)的修正系數(shù)（圖8.1) f2 ：與合成負(fù)荷有關(guān)的修正系數(shù)（圖8.2) n ：一般負(fù)荷條件下的極限轉(zhuǎn)速，rpm（參照軸承尺寸表） C ：基本額定動(dòng)負(fù)荷，N P ：當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷， N Fr：徑向負(fù)荷，N 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 15 F a：軸向負(fù)荷，N 圖 4.1 與負(fù)荷條件有關(guān)的修正系數(shù) f1。 圖 4.2 與合成負(fù)荷條件有關(guān)的修正系數(shù) f2。 帶接觸式密封圈（型）球軸承的極限轉(zhuǎn)速受到密封圈接觸面線速度的限制，允 許線速度取決于密封圈的橡膠材質(zhì)。 軸承在高速旋轉(zhuǎn)、尤其是轉(zhuǎn)速接近或超過(guò)尺寸表記載的極限轉(zhuǎn)速時(shí)，主要應(yīng)該注意 如下事項(xiàng)： （）使用精密軸承 （）分析軸承內(nèi)部游隙（考慮溫升產(chǎn)生的軸承內(nèi)部游隙減少量）。 （）分析保持架的材料的型式（對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)，適合采用銅合金或酚醛樹(shù)脂切制保 持架。另外也有適用于高速旋轉(zhuǎn)的合成樹(shù)脂成型保持架）。 （）分析潤(rùn)滑方式（采用適用于高速旋轉(zhuǎn)的循環(huán)潤(rùn)滑、噴射潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑和油氣 潤(rùn)滑等潤(rùn)滑方式）。 軸承的摩擦系數(shù)，為便于與滑動(dòng)軸承比較，滾動(dòng)軸承的摩擦力矩可按軸承內(nèi)徑由下式計(jì) 算： M=uPd/2 M：摩擦力矩，m N * m 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 u：摩擦系數(shù)，表 1 P：軸承負(fù)荷， N d：軸承公稱內(nèi)徑，mm 摩擦系數(shù) u 受軸承型式、軸承負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑方式等的影響較大，一般條件下穩(wěn)定 旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦系數(shù)參考值如表 4-5 所示。（對(duì)于滑動(dòng)軸承，一般 u=0.01-0.02，有時(shí)也達(dá) 0.1-0.2）。 表 4-5各類軸承的摩擦系數(shù) u 軸承型式 摩擦系數(shù)u 深溝球軸承 0.0010-0.0015 角接觸球軸承 0.0012-0.0020 調(diào)心球軸承 圓柱滾子軸承 0.0008-0.0012 滿裝型滾針軸承 0.0025-0.0035 帶保持架滾針軸承 0.0020-0.0030 圓錐滾子軸承 0.0017-0.0025 調(diào)心滾子軸承 0.0020-0.0025 推力球軸承 0.0010-0.0015 推力調(diào)心滾子軸承 0.0020-0.0025 又有已知P=2460 N，主軸半徑選擇為150mm，則軸承公稱內(nèi)徑為 12mm。 軸及外殼的尺寸公差公制系列的軸及外殼孔的尺寸公差已由GB/T275-93 滾動(dòng) 軸承與軸和外殼的配合標(biāo)準(zhǔn)化，從中選定尺寸公差即可確定軸承與軸或外殼的配合。 配合的選擇配合的選擇一般按下述原則進(jìn)行。 根據(jù)作用于軸承的負(fù)荷方向、性質(zhì)及內(nèi)外圈的哪一方旋轉(zhuǎn)，則各套圈所承受的負(fù)荷 可分為旋轉(zhuǎn)負(fù)荷、靜止負(fù)荷或不定向負(fù)荷。承受旋轉(zhuǎn)負(fù)荷及不定向負(fù)荷的套圈應(yīng)取靜配 合（過(guò)盈配合），承受靜止負(fù)荷的套圈，可取過(guò)渡配合或動(dòng)配合（游隙配合）。 軸承負(fù)荷大或承受振動(dòng)、沖擊負(fù)荷時(shí)，其過(guò)盈須增大。采用空心軸、薄壁軸承箱或 輕合金、塑料制軸承箱時(shí)，也須增大過(guò)盈量。 要求保持高旋轉(zhuǎn)時(shí)，須采用高精度軸承，并提高軸及軸承箱的尺寸精度，避免過(guò)盈 過(guò)大。如果過(guò)盈太大，可能使軸或軸承箱的幾何形狀精度影響軸承套圈的幾何形狀，從 而損害軸承的旋轉(zhuǎn)精度。 非分離型軸承（例如深溝球軸承）內(nèi)外圈都采用靜配合，則軸承安裝、拆卸極為不 便，最好將內(nèi)外圈的某一方采用動(dòng)配合。）負(fù)荷性質(zhì)的影響 軸承負(fù)荷根據(jù)其性質(zhì)可分為內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷、外圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷及不定向負(fù)荷，其與配合 的關(guān)系如表4-6所示： 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 17 表 4-6 軸承負(fù)荷的配合關(guān)系 軸承旋轉(zhuǎn)條件 圖例 負(fù)荷性質(zhì) 配合方式 內(nèi)圈：旋轉(zhuǎn) 負(fù)圈：靜止 負(fù)荷方向：固定 內(nèi)圈：靜止 負(fù)圈：旋轉(zhuǎn) 負(fù)荷方向：與外圈同時(shí)旋轉(zhuǎn) 內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷 外圈靜止負(fù)荷 內(nèi)圈：采用靜配合（過(guò)盈配合） 外圈：可用動(dòng)配合（游隙配合） 內(nèi)圈：旋轉(zhuǎn) 負(fù)圈：靜止 負(fù)荷方向：固定 內(nèi)圈靜止負(fù)荷 外圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷 內(nèi)圈：可用動(dòng)配合（游隙配合） 外圈：采用靜配合（過(guò)盈配合） 配合面粗糙度的影響，若考慮配合面的塑性變形，則配合后的有效過(guò)盈受配合面加工質(zhì) 量的影響，近似地可用下式表示： 磨削軸 d e =(d/(d+2)*d 車削軸 d e=(d/(d+3)*d 這里： d e ：有效過(guò)盈，mm d：視在過(guò)盈，mm d：軸承公稱內(nèi)徑，mm）溫度的影響 一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)的軸承溫度高于周邊溫度，而且軸承帶負(fù)荷旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)圈溫度高 于軸溫，因此熱膨脹將使有效過(guò)盈減少。 現(xiàn)設(shè)軸承內(nèi)部與外殼周邊的溫差為t 則不妨可假定內(nèi)圈與軸在配合面的溫差近似 地為(0.01-0.15)t 。因此溫差產(chǎn)生的過(guò)盈減少量d t 可由式計(jì)算： d t=(0.10 to 0.15)t*d =0.0015t*d*0.01 這里： d t:溫差產(chǎn)生的過(guò)盈減少量，mm t:軸承內(nèi)部與外殼周邊的溫差， :軸承鋼的線膨脹系數(shù),(12.510-6)1/ d:軸承公稱內(nèi)徑，mm 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 因此，當(dāng)軸承溫度高于軸溫時(shí)，配合必須緊。 另外，在外圈與外殼之間，由于溫差或線膨脹系數(shù)的不同，反過(guò)來(lái)有時(shí)過(guò)盈也會(huì)增加 。因此在考慮利用外圈與外殼配合面之間的滑動(dòng)避讓軸的熱膨脹時(shí)，需要加以注意。配 合產(chǎn)生的軸承內(nèi)部最大應(yīng)力軸承采用過(guò)盈配合安裝時(shí)，套圈時(shí)會(huì)膨脹或收縮，從而產(chǎn)生 應(yīng)力。 應(yīng)力過(guò)大時(shí)，有時(shí)套圈會(huì)破裂，需要加以注意。 配合產(chǎn)生的軸承內(nèi)部最大應(yīng)力可由表的式子計(jì)算。作為參考值，取最大過(guò)盈不超過(guò) 軸徑的 1/1000，或由表 4-7 的計(jì)算式得到的最大應(yīng)力 不大于 120Mpa12kgf/mm2為安 全。 表 4-7 配合產(chǎn)生的軸承內(nèi)部最大應(yīng)力 軸與內(nèi)圈 外殼孔與外圈 這里： :最大應(yīng)力,M Pa d:軸承公稱內(nèi)徑（軸徑），mm Di:內(nèi)圈滾道直徑，mm 球軸承Di=0.2(D+4d) 滾子軸承Di=0.25(D+3d) def:內(nèi)圈的有效過(guò)盈，mm do:中空軸半徑，mm De:外滾道直徑， mm 球軸承De=0.2(4D+d) 滾子軸承De=0.25(3D+d) D:軸承公稱外徑（外殼孔徑），mm def:外圈的有效過(guò)盈，mm Dh:外殼外徑，mm E:彈性模量，2.08105MPa21 200kgf/mm2 同時(shí)，精確性要求特別高時(shí)，應(yīng)提高軸與外殼的精度。與軸相比，一般外殼難加工、 精度低，因此放松外圈與外殼的配合為宜。 采用中空軸及薄壁外殼時(shí)，配合必須比通常緊。 采用雙半型外殼時(shí)，應(yīng)放松與外圈的配合。對(duì)于鑄鋁或輕合金外殼，配合必須比通 常緊一些。 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 19 4.2 消防沖鋒舟拖車的輪胎的選擇設(shè)計(jì) 輪胎組件由輪胎、車輪、輪胎螺母、螺母護(hù)罩、氣嘴延伸管及護(hù)帽等組成。輪胎與 路面接觸的部分，通過(guò)磨擦使汽車具有驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)等性能，應(yīng)具有良好的耐磨、耐刺扎、 抗沖擊、散熱等性能。輪胎中的簾布層，輪胎的主要受力部件，耐沖擊并且行駛中應(yīng)具 有良好的耐屈撓性。胎面與胎體之間的鋼絲簾布，保護(hù)胎體，抑制胎面變形，維持胎面 的接地面，提高耐磨性及行駛穩(wěn)定性。帶束層上方的特殊簾布層，輪胎行駛中，抑制帶 束層移動(dòng)，防止高速行駛時(shí)帶束層的脫離，保持高速狀態(tài)下輪胎尺寸的穩(wěn)定性。掛膠鋼 絲按一定的形狀( 四角或六角形狀) 纏繞而成，起到將輪胎裝上輪輞固定輪胎的作用。 輪胎中鋼絲圈上面的填充材料，防止胎圈分散，減緩胎圈沖擊，保護(hù)胎圈，防止成型時(shí) 空氣進(jìn)入。 1、螺母護(hù)罩2、車輪總成3、氣嘴延伸管及護(hù)帽4、輪胎總成 圖4.3 輪胎結(jié)構(gòu)示意圖 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 圖4.4 輪胎與軸承配合示意圖 檢查輪胎花紋深度 深度： 2 mm 提示：若輪胎花紋深度超過(guò)極限范圍，則應(yīng)更換新的輪胎；務(wù)必左右側(cè)成對(duì)更換。 同時(shí)要經(jīng)常檢查輪胎是否異常磨損： ()檢查胎肩是否磨損，若有磨損，則應(yīng)檢查輪胎充氣壓力是否不足，是否時(shí)常超 載，調(diào)整氣壓后進(jìn)行輪胎換位。 () 檢查輪胎胎面中間是否磨損，若有磨損，則應(yīng)檢查輪胎是否充氣過(guò)量，調(diào)整氣 壓后進(jìn)行輪胎換位。 ()檢查輪胎內(nèi)側(cè)是否磨損，若有磨損，應(yīng)注意盡量避免高速轉(zhuǎn)彎，檢查懸架部件 是否松動(dòng)，外傾角是否正常，調(diào)整后進(jìn)行輪胎換位。 ()檢查輪胎外側(cè)是否磨損，若有磨損，應(yīng)注意盡量避免高速轉(zhuǎn)彎，檢查懸架部件 是否松動(dòng)，外傾角是否正常，調(diào)整后進(jìn)行輪胎換位。 ()檢查輪胎是否出現(xiàn)羽狀磨損，若有磨損應(yīng)檢查前束值并調(diào)整，調(diào)整后進(jìn)行輪胎 換位。 ()檢查輪胎是否出現(xiàn)波紋狀磨損，若有磨損，應(yīng)檢查輪胎充氣壓力是否標(biāo)準(zhǔn)，外 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 21 傾角及前束是否正確，車輪軸承是否松動(dòng)或磨損，并加以調(diào)整，調(diào)整后進(jìn)行輪胎換位。 檢測(cè)冷態(tài)輪胎充氣壓力 輪胎標(biāo)準(zhǔn)氣壓參見(jiàn)：GB 9744-載重汽車輪胎國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 表4-8 車輪及輪胎剩余不平衡量、平衡塊要求 輪胎尺寸選擇為：外直徑為680mm，內(nèi)直徑為170mm。 4.3 消防沖鋒舟拖車的活絡(luò)腳輪的選擇設(shè)計(jì) 4.3.1 腳輪的組成 1、單輪剎掣：安在輪子軸套或輪胎表面上，用手或腳操縱的剎掣裝置。 2、密封圈：防止轉(zhuǎn)向軸承或單輪軸承入塵，維持其潤(rùn)滑性，便于轉(zhuǎn)動(dòng)。 3、防纏蓋：用以防止和其它雜物纏住輪軸和支架與輪子的縫隙。使輪子能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 4、支撐架：裝置在運(yùn)輸工具下面，能令其固定在某一位置上的裝置。其他包括轉(zhuǎn)向 臂、杠桿、橡膠防撞墊、防松墊以及其它具有特定用途的零配件。 5、全剎掣：即可鎖定轉(zhuǎn)向又可以固定輪子的剎掣裝置。 轉(zhuǎn)向鎖定：通過(guò)把彈簧插銷鎖定轉(zhuǎn)向軸承 (四位或兩位鎖定),把活動(dòng)腳輪鎖定為固定腳輪。 腳輪的底板和軸承零件介紹 1、安裝底板 用于安裝水平位置的平板。 2、中心鉚釘 用于固定轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的鉚釘或螺栓。擰緊螺栓型鉚釘能調(diào)節(jié)因轉(zhuǎn)動(dòng)磨損 而造成的松動(dòng)。中心鉚釘是底板的組成部分。 3、固支總成 由固定支架、螺母和輪軸組成。不包括輪子、輪內(nèi)軸承、軸套。 4、活支總成 由活動(dòng)支架、輪軸及螺母組成。不包括輪子、輪內(nèi)軸承和軸套。軸套 是套在輪軸外面的，鋼鐵制造的非轉(zhuǎn)動(dòng)零件，供輪子軸承轉(zhuǎn)動(dòng)固定輪子在支架內(nèi)。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 5、轉(zhuǎn)向軸承有若干不同的燈型，例如：?jiǎn)螌虞S承：在大的軌道上只有一層鋼球；雙 層軸承： 兩個(gè)不同的軌道上，有雙層鋼球； 普通型軸承：用沖壓成型的上珠盤(pán)承托鋼球組成。 精密型軸承：用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)軸承組成。 4.3.2 腳輪的材料 通常輪子材質(zhì)有尼龍、橡膠、聚氨酯、彈力膠、鐵芯包聚氨酯、鑄鐵、塑料等。聚氨 酯輪不論在室內(nèi)室外的地面行駛，都能滿足你的搬運(yùn)要求;彈力膠輪則能適用于酒店、醫(yī) 療器械、木地板、瓷磚地面等要求行走時(shí)噪音小寧?kù)o的地面上行駛;尼龍輪、鐵輪適用于 地面不平或地面上有鐵屑等物質(zhì)的場(chǎng)地。 表4-9 輪胎的材料 輪子材料 性能特點(diǎn) 彈性橡膠 聚氨脂 塑料 尼龍 鋼鐵輪 耐高溫輪 橡膠 鐵包 PU 承載/公斤 90650 120785 60650 100850 1202540 100480 70450 2402550 適用溫度 -4385 -4385 -4385 -43126 -43126 -56230 -4385 -4385 輪硬度 65(5)A 55(5)D 65(5)D - - - 75(5)A 85(5)A 轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 良 優(yōu) 轉(zhuǎn)動(dòng)寧?kù)o 優(yōu) 優(yōu) 一般 一般 差 良 優(yōu) 優(yōu) 地板保護(hù) 優(yōu) 優(yōu) 一般 一般 差 良 優(yōu) 優(yōu) 無(wú)輪印 無(wú) 無(wú) 無(wú) 無(wú) 無(wú) 無(wú) 有 無(wú) 耐沖擊 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 良 良 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 耐磨損 優(yōu) 優(yōu) 一般 良 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 防水性能 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 差 差 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 防化學(xué)品 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 良 良 優(yōu) 差 優(yōu) 4.3.3 選擇的腳輪支架 腳輪是由單輪裝在支架上而成，用于安裝在設(shè)備下面令其自由移動(dòng)。 腳輪主要分為兩大類： 1、 固定腳輪：固定支架配上單輪，只能沿直線移動(dòng)。 2、 萬(wàn)向腳輪：360度轉(zhuǎn)向的支架配上單輪，能隨意向任何方向行駛。 安裝高度：指從地面到設(shè)備安裝位置之間的垂直距離，腳輪的安裝高度是指與腳輪底 板與輪子邊遠(yuǎn)最大的垂直距離。 支架轉(zhuǎn)向中心距：指中心鉚釘垂直線到輪芯中心的水平距離。 轉(zhuǎn)動(dòng)半徑：指中心鉚釘垂直線到輪胎外邊緣的水平距離，適當(dāng)?shù)拈g距令腳輪能作360度 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 23 轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的合理與否直接影響到腳輪的使用壽命。 行駛負(fù)荷：腳輪在移動(dòng)時(shí)承重能力也稱動(dòng)負(fù)荷,腳輪的動(dòng)負(fù)荷因工廠的試驗(yàn)方式不同而 有所差別,也因輪子的材料不同而不同,關(guān)鍵在于支架的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量是否能夠抗沖擊 和震蕩。 沖擊負(fù)荷：當(dāng)設(shè)備受到承載物沖擊或震動(dòng)時(shí)腳輪的瞬間承重能力。 靜態(tài)負(fù)荷：腳輪在靜止?fàn)顟B(tài)下能承受的重量。靜態(tài)負(fù)荷一般情況應(yīng)為行使負(fù)荷（動(dòng)承 載）的56倍，靜態(tài)負(fù)荷至少應(yīng)是沖擊負(fù)荷的2倍。 轉(zhuǎn)向：硬質(zhì)、窄小的輪子比軟質(zhì)、寬的輪子較易轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)動(dòng)半徑是輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)重 要參數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑過(guò)短會(huì)增加轉(zhuǎn)向難度，過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致輪子晃動(dòng)及壽命縮短。 行駛靈活性：影響腳輪行駛靈活性的因素有支架的結(jié)構(gòu)和支架鋼材的選用、輪子的大 小、輪子類型、軸承等,輪子越大行駛靈活性越好,在平穩(wěn)地面上硬質(zhì)、窄小的輪比 平邊軟質(zhì)的輪子省力,但在不平的地面上軟質(zhì)的輪子省力,但在不平的地面上軟質(zhì)的 輪子能更好地保護(hù)設(shè)備并避震。 4.3.4 選擇的腳輪支架 通常選擇適合的腳輪支架首先考慮腳輪承載的重量，如：超市、學(xué)校、醫(yī)院、辦公 樓、酒店等地方,由于地面良好,平滑且搬運(yùn)的貨物較輕,(每只腳輪承載在50-150kg),適合選 擇以薄鋼板3-4mm沖壓成形的電鍍輪架,其輪架輕,操作靈活,靜音又美觀。 此電鍍輪架依滾珠排列分為雙排珠和單排珠,若常移動(dòng)或搬運(yùn)時(shí)應(yīng)用雙排珠;在工廠和 倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所,貨物搬運(yùn)很頻繁且負(fù)荷較重(每只腳輪承載在150-680kg)則適合選用以厚鋼板 5-6 mm沖壓熱鍛并焊接的雙排滾珠的輪架; 若用于搬運(yùn)重物如紡織工廠、汽車工廠、機(jī)械工廠等地方,由于荷重大且行走距離長(zhǎng) (每只腳輪承載在700-2500kg),故應(yīng)選擇以厚鋼板8-12mm切割后焊接的輪架,活動(dòng)輪架使用 平面滾珠軸承和滾珠軸承在底板上,使腳輪能承受重負(fù)荷,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、抗撞擊等功能。 為了能夠計(jì)算出各種腳輪需要的載重能力,必須知道運(yùn)輸設(shè)備自重、最大荷重和所用單 輪和腳輪的數(shù)量。一個(gè)單輪或腳輪所需的載重能力計(jì)算如下: T=(E+Z)/MN： T單輪或腳輪所需承載重量; E運(yùn)輸設(shè)備的自重; Z=最大荷重; M=所用單輪和腳輪的數(shù)量; N=安全系數(shù)（約 1.31.5）。 已知 M=1， Z=186 Kg, T=320 N. 則可得出 E=36.5 4.3.5 選擇腳輪的直徑大小 通常輪子直徑愈大愈容易推動(dòng),荷重能力也愈大同時(shí)也較能保護(hù)地面不受損壞,輪徑大 小的選擇首先應(yīng)考慮承載的重量和荷重下搬運(yùn)車的起動(dòng)推力來(lái)決定。 根據(jù)載荷則腳輪外直徑選擇為：254mm；內(nèi)直徑選為：75mm；材料為：橡膠；支架 轉(zhuǎn)向中心距為：95mm；沖擊載荷680Kg。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 4.3.6 腳輪的軸承選擇 腳輪軸承的選用對(duì)于購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品者是必須清楚的一項(xiàng)內(nèi)容。腳輪使用的軸承有很多種， 沒(méi)有它，腳輪便失去了價(jià)值。因此，我們建議理想的軸承應(yīng)該是適合各自的應(yīng)用場(chǎng)合， 并且保證留有必要的安全余量。 除了輪面、輪子直徑和旋轉(zhuǎn)軸承以外，輪子軸承決定了 這只腳輪的可移動(dòng)性，甚至這只腳輪的質(zhì)量。使用環(huán)境對(duì)于選擇軸承至關(guān)重要，不同的 使用環(huán)境都有著不同的要求：工廠用的腳輪不同于商行用的腳輪，工具車用的的腳輪不 同于醫(yī)院床鋪用的輕型腳輪，購(gòu)物推車用的腳輪的要求肯定完全不同于那些工廠中用于 運(yùn)送重負(fù)載的那些腳輪。 軸承有下面一些類型： 1、滾針軸承- 除了耐磨和深溝槽滾珠軸承外，這種結(jié)實(shí)的抗震的軸承主要用于運(yùn)輸設(shè)備 腳輪。滾針軸承與其他軸承相比，以其極低的安裝高度、相對(duì)低的滾動(dòng)阻力及巨大的載 重量著稱。配有滾針軸承的輪子的移動(dòng)速度不可超過(guò)4公里/小時(shí)，接近人行走的速度。 2、圓錐軸承- 圓錐軸承是滾柱軸承中最重要的組成部分之一。與普通軸承相比，它們特 殊優(yōu)勢(shì)在于擴(kuò)大了使用的領(lǐng)域，能提供改良的移動(dòng)特性。 3、精密滾珠軸承-經(jīng)獨(dú)特設(shè)計(jì)的，并符合德國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的單排輻狀精密滾珠軸承是軸承 中質(zhì)量最高的型號(hào)。配有這些滾珠軸承的輪子即使承載最大限度的負(fù)荷，仍能保持極低 的滾動(dòng)阻力。 4、普通軸承- 輪子軸承最簡(jiǎn)單的形式是軸承的滑動(dòng)或者磨擦。 它們能抗震、幾乎免維 護(hù)，并且基于材料的特性，還可以抗腐蝕。 如果設(shè)備只需在短距離、低轉(zhuǎn)速的情況下移 動(dòng)，我們推薦安裝配有普通軸承的輪子就可以了。 5、平面軸承和錐形軸承：適合于高和特高負(fù)荷及高轉(zhuǎn)速、要求抗撞擊的腳輪。 軸承選擇為：GB278-89 (30*50*930*65*16) 4.4 鋼結(jié)構(gòu)連板焊接的計(jì)算 4.4.1 選擇腳輪的直徑大小 連板外伸長(zhǎng)度:不宜過(guò)大,只需滿足螺栓布置的端距要求即可 ,以避免撬力對(duì)螺栓影響過(guò) 大。 連板寬度:通常情況下,當(dāng)梁翼緣寬度能夠滿足螺栓布置的邊距要求時(shí) , 連板寬度宜等 于梁寬;當(dāng)確實(shí)需要增大連板寬度且螺栓布置靠近端板側(cè)邊緣時(shí) ,目前尚無(wú)關(guān)于螺栓位置的 規(guī)定,本文建議螺栓孔邊緣不應(yīng)超出梁翼緣寬度范圍,否則,應(yīng)在梁端適當(dāng)增大梁翼緣寬度, 以保證螺栓的受力。 連板厚度: 連板厚度的增加能夠提高節(jié)點(diǎn)初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和承載力 ;如果連板厚度太小, 則節(jié)點(diǎn)剛度和承載力均過(guò)小,且從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,過(guò)薄的端板其彎曲變形很大,容易導(dǎo)致焊縫 開(kāi),結(jié)合“輕鋼規(guī)程”關(guān)于；連板厚度不小于16mm的規(guī)定,本文建議端板厚度范圍應(yīng)為 16mm30mm。此外, 連板厚度應(yīng)滿足下文中的抗震承載力和極限承載力驗(yàn)算的要求。 4.4.2 抗震承載力的要求。 針對(duì)多層抗震鋼框架采用的端板連接,除了滿足我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程的承載力驗(yàn)算要求, 還應(yīng)滿足下述的抗震設(shè)計(jì)要求 節(jié)點(diǎn)域柱腹板節(jié)點(diǎn)域柱腹板抗震承載力應(yīng)根據(jù)“抗震規(guī)范”第8. 2. 5條的式(8. 2. 5 - 2) 消防沖鋒舟拖車設(shè)計(jì) 25 和(8. 2. 5 - 6)進(jìn)行驗(yàn)算: *(Mpb1 +Mpb2 ) /V p= (4 /3) fv Mb1 +Mb2/Vp= 4/3fv/RE 從現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外研究成果看,鋼結(jié)構(gòu)梁柱端板連接宜采用大直徑螺栓、中等厚度端板 (或柱翼緣) ,以提高節(jié)點(diǎn)抗震性能。由于螺栓破壞一般是突然斷裂,具有明顯的脆性特征;而 端板(或柱翼緣)受彎屈服后具很大的塑性變形能力,所以,采用大直徑螺栓、中等厚度端 板(或柱翼緣)能夠保證節(jié)點(diǎn)破壞模式是端板受彎屈服,以保證節(jié)點(diǎn)的延性,提高節(jié)點(diǎn)的耗 能能力和抗震性能。 4.5 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 按照汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料手冊(cè)中的各類標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用特點(diǎn)合理選用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件。 應(yīng)盡量選用汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料手冊(cè)中已列的品種規(guī)格，否則應(yīng)做為非標(biāo)件另行 設(shè)計(jì)。 螺紋緊固件長(zhǎng)度的選用原則： 為保證緊固件聯(lián)結(jié)牢固、可靠、安裝方便，螺紋緊固件長(zhǎng)度的選擇應(yīng)以緊固后螺桿露 出螺母端面（310）mm 為宜，但不應(yīng)少于 3 個(gè)螺距。 普通螺