摘 要

本论文论述了国内外LPG半挂车发展的现状，结合实际课题阐述了LPG罐车设计的意义以及目的，提出了设计内容。

首先对LPG罐车进行总体布置的研究，包括罐车结构形式特点分析与确定以及总体参数的确定，并画出了总布置图。

接着设计罐车的罐体，其中包括罐体横截面形状的选择，结构形式得选择，尺寸参数的确定，以及支承座、销座和防波板的设计。

然后对车架进行了设计，包含车架的结构形式，横梁纵梁的选型，结构尺寸的确定。

最后对罐车罐体进行了针对内部压力的有限元分析。

本课题对LPG半挂车进行了结构设计以及零部件的强度分析，具有良好的参考学习价值。

关键词：LPG罐车，总体布置，罐体，车架，有限元分析

Abstract

This paper discusses the internal and external development of LPG semi-trailer, combined with the actual topic expounds the meaning and purpose of LPG tank car design, the design content are presented.
First overall layout was studied for the LPG tank car, including tank car structure characteristics analysis and determined, and the determination of the overall parameters, and draw the general arrangement plan.
Then the design of the tank car tanks, including the choice of cross section shape of tank, structure selection, the determination of size parameters, as well as the bearing seat, the design of the pin and the washboard.
Then on the frame design, including frame structure, beam longitudinal beam selection, the determination of structure size.
Finally, the tank car tanks has carried on the finite element analysis for the internal pressure.
This topic for LPG semi-trailer has carried on the structure design and strength analysis of the parts and components have good reference learning value.

Key words: LPG tank car, general arrangement, tanks, The frame, The finite element analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2国内外研究概况 1

1.2.1国外研究概况 1

1.2.2国内研究概况 2

1.3课题的目的及意义 2

1.4设计内容 2

1.5技术路线 3

第2章 LPG罐车总体方案研究 4

2.1罐车结构特点形式分析与确定 4

2.2总体参数的确定 4

2.2.1结构形式 4

2.2.2尺寸参数 5

2.2.3质量参数 5

2.2.4罐体参数 6

2.2.5性能参数 6

2.3 总布置图 8

第3章 LPG罐车罐体结构特点及尺寸 9

3.1罐体结构特点 9

3.2罐体性能参数 10

3.3罐体尺寸参数 11

3.4罐体支承座与销座 11

3.5防波板的设计 13

第4章 LPG罐车车架结构特点及尺寸 14

4.1车架结构特点 14

4.2车架尺寸计算 15

4.2.1尺寸参数 15

4.2.2受力分析 16

4.2.3强度验算： 17

4.3悬架结构选择 18

第5章 LPG罐车罐体有限元分析 19

5. 1罐体内压有限元分析特点 19

5. 2罐体内压有限元分析过程 20

第6章 总结 23

参考文献 24

附录 25

附录1 25

附录2 27

致谢 31

第1章 绪论

1.1课题背景

本设计题目为LPG半挂车结构设计与分析，而这个设计题目有着一定的研究背景。

石油资源越来越少，但是我们对石油的需要却变得越来越多。我们国家公路状况越来越好了。而且我们国家的运输石油气的方式主要是通过公路来运输。但是我们国家专用车的发展并不是很好，只有40多年的发展时间。但是国际上其他的国家已经有了非常可靠的技术。并且，生产出了非常具有竞争力的运输液化石油气的罐车。

本文就是结合国内的情况在现有罐装车的基础上进行合理的减重和结构的优化。

1.2国内外研究概况

1.2.1国外研究概况

早在1929年，美国的富荷汽车公司就推出过非常具有竞争力的液化石油气罐车，很多别的国家的制造专用车的企业也都开始了对液化石油气半挂车的研发。比较有代表性的企业有日本的日本车辆制造株式会社、川崎车辆制造株式会社、富士车辆株式会社、美国的Lubbock公司、德国的Schelm公司、比利时的LAG公司和巴西的兰东公司等等。这些企业研发出了非常具有竞争力的液化石油气半挂车，并且也增加了液化石油气半挂车的种类。液化石油气罐车大发展的时期到来了。

图1-1国外典型LPG罐车

（图片来自川崎车辆制造株式会社）

图1-1为日本车辆制造株式会社生产的典型LPG罐车。其他国家经过这么长时间的发展总结了很多经验和技术。设计制造的水平越来越高了，这样使得轻量化也做的越来越好了。

1.2.2国内研究概况

国内的液化石油气半挂车的发展只是刚刚起步，相比于国外的发展来说差的不是一轻半点。而且我们的车型种类非常少。而且生产的企业也比较少。目前为止虽然企业慢慢变得多了起来，进入了快速发展的阶段。图1-2为国内典型LPG罐车。虽然我国的制造LPG半挂车的企业也慢慢的多了起来但是由于起步比较晚，大多数都知识模仿或逆向一些国外的早起产品，自主研发的能力还有待提高。这样就导致了我国的产品在国际上的竞争了不足。

图1-2国内典型LPG半挂车（图片来自网络）

1.3课题的目的及意义

本课题研究的目的为：确定总体方案，分析计算出该车的主要参数，并对部件结构进行有限元分析。得出分析数据，对后期设计与生产提供参考依据。本课题的主要研究意义在于：

1. 设计出一辆稳定的并且满足装载质量要求的半挂车，并且为企业设计新

型的LPG半挂车提供一些技术方案。

1. 通过对半挂车的研究，使自己对重型卡车半挂车的结构，性能，零部件

强度有了更深层次的理解与认识。并且综合运用了大学四年当中的相关专业知识，对自己各方面的能力都是一次良好的锻炼，为自己以后的学习打下了良好的基础。

1.4设计内容

本次设计的内容包括一下几个方面：

1. 总体方案研究；
2. LPG罐车罐体结构尺寸；
3. 罐体支承座与销座结构尺寸；
4. 防波板的设计；
5. 车架结构及尺寸；
6. LPG罐车罐体有限元分析。

1.5技术路线

我的毕业设计技术路线大致可以分为相关资料的搜集与整理、总体方案的确