(畢業(yè)設(shè)計(jì))黃海客貨兩用車底盤總布置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 本文對黃海客貨兩用車進(jìn)行了底盤總體布置的設(shè)計(jì)，并對其進(jìn)行了轉(zhuǎn)向系的運(yùn)動(dòng)校核。 文中對黃海客貨兩用車底盤各主要部件進(jìn)行總體的布置設(shè)計(jì)以及對相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行了選取和計(jì)算，在此基礎(chǔ)上完成了總體布置設(shè)計(jì)，對汽車底盤布置形式進(jìn)行了選擇，這樣就確定了軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式和發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝位置。根據(jù)所確定的汽車底盤布置形式，考慮到乘車的舒性以及對載貨車的基本性能的要求來進(jìn)行了汽車主要尺寸參數(shù)和性能參數(shù)的選取和計(jì)算，在此基礎(chǔ)上選取并確定了底盤各部件的動(dòng)力總成、減振器及轉(zhuǎn)向器等。最后參考了同類車型的底盤總布置方案來對黃?？拓泝捎密囘M(jìn)行底盤總布置，并繪制了底盤的總布置圖。 本文在底

2、盤的設(shè)計(jì)過程中，為了保證汽車駕駛的舒適性和安全性，對轉(zhuǎn)向系的運(yùn)動(dòng)干涉問題進(jìn)行了校核。在分析過程中采用了圖解法，對轉(zhuǎn)向系在向左、向右轉(zhuǎn)向時(shí)的不同情況進(jìn)行校核，并測試其合理性，最后的分析結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)匹配合理，切合實(shí)際。 關(guān)鍵詞：客貨兩用車；底盤；總布置；運(yùn)動(dòng)校核； Abstract This dissertation is the chassis overall layout design of the HuangHai estate car, and then check the locomotion of the steering system

3、of this bus. This discourse select and count the layout design and the relevant parameter of the chassis`s main parts of HuangHai estate car , On the basic of this , we finally finished this layout design , selecting the form of the layout design , and then we need to ensure the number of shafts、th

4、e type of drive and the mounted position of engine . And then , with the ensure the form of the chassis overall layout , take into account the comfort of the bus and the basic capability need of the truck car , to select and count the parameter of the main size and the capability . With the basic s

5、elect and ensure every the chassis`s parts , such as power assembly, Shock Absorber, steering and so on. At last consult the chassis layout project of homogeneous model of the car ,to make the layout of the HuangHai estate car`s chassis , and protract the chart of the chassis overall layout. On the

6、 course of the design of the chassis , in order to make sure the comfort and the safety of the automobilism , we check the interference movement to the steering system . On the course that we use the graphical method, check the different case when the steering system turn left or right . The analysi

7、s reault indicate that all the design of the steering systerm are matching with reason and practicableness. Key words：pickup; chassis；layout；check the locomotion 目 錄 第1章 緒論 1 1.1客貨兩用車發(fā)展現(xiàn)狀概述 1 1.1.1 客貨兩用車底盤發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.1.2 客貨兩用車底盤設(shè)計(jì)過程 2 1.2本論文研究的內(nèi)容 2 第2章 主要參數(shù)及各部件的確定 4 2.1底盤設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 4 2.2

8、汽車形式的選擇 4 2.3汽車主要參數(shù)的選擇 5 2.3.1汽車主要尺寸參數(shù)的確定 5 2.3.2汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 6 2.3.3汽車性能參數(shù)的確定 8 2.4發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 10 2.4.1發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇 10 2.4.2發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 11 2.4.3發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置 12 2.4.4發(fā)動(dòng)機(jī)支承點(diǎn)的數(shù)目及選擇 12 2.5離合器的選擇 13 2.6變速器的選擇 15 2.7傳動(dòng)軸及萬向節(jié)的選擇 16 2.8后橋的選擇 17 2.9轉(zhuǎn)向系的確定 18 2.10制動(dòng)系的確定 19 2.11懸架的確定 19 2.12車架型式的確定 20 2.13輪胎選

9、擇 20 第3章 總體布置 22 3.1 整車布置的基準(zhǔn)線——零線的確定 22 3.2發(fā)動(dòng)機(jī)的布置 23 3.3傳動(dòng)系的布置 23 3.4轉(zhuǎn)向裝置的布置 24 3.5懸架的布置 25 3.6制動(dòng)系的布置 26 3.7踏板的布置 26 3.8車架總成的布置 27 3.9油箱的布置 27 第4章 運(yùn)動(dòng)校核 28 第5章 結(jié)論 30 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32 附 錄 33 IV 第1章 緒論 1.1客貨兩用車發(fā)展現(xiàn)狀概述 隨著我國汽車工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和完善，客貨兩用車的技術(shù)水平有了很大的進(jìn)步。首先客貨兩用車在動(dòng)力配置方面采用大功率、大轉(zhuǎn)矩、低排放的

10、發(fā)動(dòng)機(jī)，并且發(fā)動(dòng)機(jī)前置,后輪驅(qū)動(dòng)，這樣布置動(dòng)力總成操縱機(jī)構(gòu)簡單。為減輕整車的質(zhì)量,讓整車結(jié)構(gòu)更緊湊,采用膜片彈簧離合器,高速旋轉(zhuǎn)時(shí)其性能穩(wěn)定，膜片彈簧離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩較大而且平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操縱輕便,使用壽命長。為減輕駕駛員的工作強(qiáng)度,采用機(jī)械式變速器。轉(zhuǎn)向系為整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系在降低駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度方面有很大的優(yōu)勢，因?yàn)榭拓泝捎密囖D(zhuǎn)向所需力量較大，所以采用液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向器為齒輪齒條式。前懸采用扭桿彈簧獨(dú)立懸架,增加汽車行駛的平順性和舒適性,使車身底板空載與滿載時(shí)保持平衡。采用ABS/ASR剎車防抱死裝置和防側(cè)滑裝置?，F(xiàn)在的客貨兩用車更重視人性化元素，改善乘駕的舒適性成為

11、當(dāng)今客貨兩用車的主要特點(diǎn)之一。 1.1.1 客貨兩用車底盤發(fā)展現(xiàn)狀 隨著客貨車底盤技術(shù)的發(fā)展和人們對車乘坐舒適性的要求不斷提高，提高客貨兩用車安全性、改善其舒適性成為客貨兩用車現(xiàn)階段發(fā)展的主要特點(diǎn)，而且客貨兩用車制造的核心技術(shù)在于底盤技術(shù)。在動(dòng)力性方面越來越多的采用大功率、大轉(zhuǎn)距發(fā)動(dòng)機(jī)，客貨兩用車廣泛采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)并采用增壓技術(shù)使整車具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。一般來說采用發(fā)動(dòng)機(jī)縱向前置，這樣采用的發(fā)動(dòng)機(jī)功率大，起動(dòng)較快。前輪采用的是盤式制動(dòng)系統(tǒng)，后輪采用的是鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，而且裝有ABS系統(tǒng)提高了制動(dòng)的可靠性和安全性。為了提高安全性和舒適性在行車制動(dòng)方面應(yīng)采用氣壓式的行車制動(dòng)系統(tǒng)并且為了提高其制

12、動(dòng)效能應(yīng)采用分路系統(tǒng)。對于排氣管和油箱應(yīng)布置在汽車兩側(cè)。由于現(xiàn)代的客貨兩用車在各個(gè)方面加以應(yīng)用，比如：商務(wù)車，乘用車，旅游用車等等，所以在設(shè)計(jì)過程中，更加重視底盤的整體規(guī)劃，將客貨兩用車的底盤設(shè)計(jì)盡量做到緊湊化，以至充分利用可利用整車的空間，發(fā)揮其多樣性的優(yōu)點(diǎn)，從而改善汽車的動(dòng)力性，燃油經(jīng)濟(jì)性，操縱穩(wěn)定性和平順性。 1.1.2 客貨兩用車底盤設(shè)計(jì)過程 （1）調(diào)查研究與初始決策：選定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作及方針原則。 （2）總體方案設(shè)計(jì)：根據(jù)所選定的目標(biāo)及對開發(fā)目標(biāo)制定的工作方針、設(shè)計(jì)原則等主導(dǎo)思想提出底盤設(shè)想，即概念設(shè)計(jì)（concept design）或構(gòu)思設(shè)計(jì)。 （3）繪

13、制底盤總布置草圖，確定底盤主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)與性能以及各總成的基本形式。 （4）編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書。 （5）底盤總布置設(shè)計(jì)。 （6）總成設(shè)計(jì)。 （7）試制、試驗(yàn)、定型。 1.2本論文研究的內(nèi)容 汽車的性能關(guān)鍵在于汽車底盤總布置的質(zhì)量，所以，在汽車的設(shè)計(jì)中汽車底盤總布置設(shè)計(jì)在整個(gè)汽車的設(shè)計(jì)過程中占有相當(dāng)重要的地位。 客貨兩用車底盤是由四大系統(tǒng)構(gòu)成，分別是傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)，在對其進(jìn)行總體的布置時(shí)，結(jié)合了同類型的客貨兩用車底盤的布置形式以及市場對客貨兩用車的需求和現(xiàn)代客貨兩用車的發(fā)展趨勢來進(jìn)行設(shè)計(jì)，在底盤的設(shè)計(jì)過程中盡量使其更加緊湊、美觀。首先，對于傳動(dòng)系，這里采用

14、了發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)，這樣的布置軸荷分配比較合理，發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性也比較好。傳動(dòng)系中的發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器連為一體，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩來定離合器和變速器的型號(hào)，在由傳動(dòng)軸將驅(qū)動(dòng)力傳遞給后輪的驅(qū)動(dòng)橋。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的布置過程中，對與發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置問題進(jìn)行了初步的研究，這里選用三點(diǎn)支承，以致保持發(fā)動(dòng)機(jī)在底盤上的平穩(wěn)性，并有效的減少發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的振動(dòng)和噪音。對于制動(dòng)系來說，采用了前輪盤式制動(dòng)器、后輪鼓式制動(dòng)器，為了保持汽車制動(dòng)效能，采用了制動(dòng)管路的回路系統(tǒng)，采用了氣壓式的行車制動(dòng)。對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，采用了循環(huán)球式的轉(zhuǎn)向器。對行駛系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)向橫拉桿中，采用了雙橫臂式的扭桿彈簧獨(dú)立懸架和分段式的橫拉桿，為了保證轉(zhuǎn)向

15、系與底盤不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉在這里進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)校核，保證了汽車行駛的安全性和舒適性，設(shè)計(jì)表明，所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向系匹配合理，切合實(shí)際。 通過這樣的設(shè)計(jì)，將底盤的總布置盡量做到布置合理化、完美化。從發(fā)展的觀點(diǎn)來看，合理的布置將客貨兩用車底盤設(shè)計(jì)成多樣化，達(dá)到了客貨兩用車用途多樣化的功效，并適應(yīng)市場的需求。 基于上述原因，本課題著眼于對客貨兩用車底盤總布置和設(shè)計(jì)，論文主要作了以下工作： 一、客貨兩用車的用途 客貨兩用車屬于多功能用車，一般都用于商務(wù)車、載貨用車、旅游等行業(yè)用車，在這里黃?？拓泝捎密嚨膶?shí)際應(yīng)用是屬于載貨車類?？拓泝捎密囀且环N專門的車型，這種汽車的座位在五座以內(nèi)，外觀、內(nèi)飾皆相對較為舒適

16、，更適用于經(jīng)商。所以在底盤設(shè)計(jì)過程中要注意客貨兩用車底盤形式的理念化。 二、底盤主要參數(shù)及部件的確定 在主要參數(shù)的選擇和計(jì)算問題上，主要考慮了客貨兩用車整體的舒適性和的方便性，以及底盤總體布置的難易程度來進(jìn)行，如果只考慮舒適性的話會(huì)給各部件的總體布置帶來很大難度。各部件的選擇主要考慮到利用國內(nèi)各汽車部件生產(chǎn)廠的現(xiàn)有資源，可從中選擇適合的部件，避免對各部件單獨(dú)設(shè)計(jì)以降低生產(chǎn)成本。 三、各部件及總成總體位置的確定 對于各部件及總成在車架上安裝位置的問題，主要考慮到它們之間的工作關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系、安全因素和對軸荷分配的影響來完成的。如果對上述問題考慮的不周到、全面，將會(huì)給整車帶來性能上不好的影

17、響及安全隱患。 第2章 主要參數(shù)及各部件的確定 2.1底盤設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 將客貨兩用車的底盤設(shè)計(jì)盡量做到緊湊化，以至充分利用可利用整車的空間以及從汽車造型和減輕質(zhì)量等方面考慮，對汽車的外形尺寸需予以限制，這樣也使得底盤的尺寸得到限制。 汽車是一種交通工具，具有在自然環(huán)境條件下使用的特點(diǎn)。自然環(huán)境變化因素多，有些還沒有規(guī)律，而且變化范圍大，要求汽車能適應(yīng)變化的環(huán)境而且安全的行駛，就必須制定有關(guān)法規(guī)強(qiáng)制企業(yè)執(zhí)行，這也是工程技術(shù)人從事設(shè)計(jì)工作的依據(jù)之一。 2.2汽車形式的選擇 （1）軸數(shù) 由于客貨兩用車主要以載貨為主，其總質(zhì)量小于噸的公路運(yùn)輸車，故采用結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低廉的兩

18、軸方案。 （2）驅(qū)動(dòng)形式 隨著汽車載重量的增加，各相關(guān)總成也要相應(yīng)的加大，汽車的自重也要增加，這樣會(huì)造成42式的汽車單軸的負(fù)荷增加，以致于超過公路、橋梁所規(guī)定的承載限值。為解決此矛盾，一般采用增加汽車軸數(shù)的辦法來減少單軸的負(fù)荷 采用增加軸數(shù)的辦法，可以提高載重量而不增加單軸負(fù)荷，同時(shí)還不會(huì)增加車箱底板的離地高度，提高通用化、系列化水平，便于生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本等。所以汽車廠家多年來一直都采用這種辦法變型出更多品種的汽車。 客貨兩用車主要在城鄉(xiāng)道路行駛，其工作條件不穩(wěn)定，且總質(zhì)量小于噸，故采用后輪驅(qū)動(dòng)的布置形式。因?yàn)檫@樣布置結(jié)構(gòu)簡單、布置合理、機(jī)動(dòng)性好、成本低、適合于各種道路使用，是—種典

19、型的、成熟的結(jié)構(gòu)型式。 （3）布置形式 汽車的布置形式是指發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)橋和車身的相互關(guān)系和布置特點(diǎn)而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)外，其布置形式對使用性能也有重要影響。 在此采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的形式。這種布置方案的優(yōu)點(diǎn)是：軸荷分配合理，因而有利于提高輪胎的使用壽命；前輪不驅(qū)動(dòng)，因而不需要采用等速萬向節(jié)，這有利于減少制造成本；操縱機(jī)構(gòu)簡單；采暖機(jī)構(gòu)簡單，且管路短，供暖效率高；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻條件好；上坡行駛時(shí)，因驅(qū)動(dòng)輪上的附著力增大，故爬坡能力強(qiáng)；有足夠大的貨箱空間；因變速器和主減速器分開，故拆裝、維修容易；發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性良好。其缺點(diǎn)是：因?yàn)檐嚿淼匕逑路接袀鲃?dòng)軸，所以地板上

20、有凸起的通道，并使后排坐椅中部坐墊的厚度減??；汽車的總長，軸距均較長時(shí)，整車整備質(zhì)量增大，同時(shí)影響到汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。 綜上所述，汽車的型式如圖2－1所示。 圖2-1 客貨兩用車的布置形式 2.3汽車主要參數(shù)的選擇 2.3.1汽車主要尺寸參數(shù)的確定 （1）軸距 軸距對整備質(zhì)量、汽車總長、汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長度、縱向通過半徑等有影響。由于是客貨兩用車，軸距長度一般在之間，這里取。 （2）前輪距和后輪距 改變汽車輪距會(huì)影響貨廂或駕駛室內(nèi)寬、汽車總寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎直徑等因素發(fā)生變化。受汽車總寬不得超過限制，輪距不宜過大。但在選定的前輪距范圍內(nèi)

21、，應(yīng)能布置下車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足 夠的轉(zhuǎn)向空間，同時(shí)轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運(yùn)動(dòng)空間。在確定后輪距時(shí)，應(yīng)考慮能布置下發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力總成，考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。為此，輪距寬度應(yīng)在規(guī)定的輪距之間，這里取前輪距，后輪距。 （3）前懸架和后懸架 前懸架對汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野。在前懸架這段尺寸內(nèi)要布置下保險(xiǎn)杠、轉(zhuǎn)向器，對于載人少的貨車，考慮到正面碰撞能有足夠多的結(jié)構(gòu)件吸收碰撞能量，保護(hù)前排乘員的安全，要求前懸有一定的尺寸?？傎|(zhì)量在1.8~14.0t的貨車后懸一般在1200~2200mm之間。故取前懸架，后懸架。 2.

22、3.2汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量、載客量、裝備質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量、軸荷分配等。 （1）整車整備質(zhì)量 整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備，加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。整車整備質(zhì)量對汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟(jì)性有影響。 客貨兩用車的整備質(zhì)量可按每人占汽車整備質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)平均值估計(jì)?？拓泝捎密嚢l(fā)動(dòng)機(jī)排量2.5

23、原則上，貨流大、運(yùn)輸長或礦用自卸車應(yīng)采用大噸位貨車以利降低運(yùn)輸成本，提高效率；對貨源變化頻繁、運(yùn)距短的市內(nèi)運(yùn)輸車，宜采用中、小噸位的貨車比較經(jīng)濟(jì)。因此，客貨兩用車取= 0.39t。 （3）汽車的總質(zhì)量 汽車的總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。商用貨車的總質(zhì)量由整備質(zhì)量、載質(zhì)量和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成。其中，乘員和駕駛員每人質(zhì)量按計(jì)，于是有： （2－1） 式中，為包括駕駛員及隨行人員數(shù)在內(nèi)的人數(shù)，應(yīng)等于座位數(shù)。 。 （4）軸荷分配 汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直負(fù)荷，也可以用占空載或滿

24、載總質(zhì)量的百分比來表示汽車的，它對汽車的牽引性、通過性、制動(dòng)性、操縱性和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大的影響。 汽車的布置型式對軸荷分配影響較大，例如對載貨汽車而言，長頭車滿載時(shí)的前軸負(fù)荷分配多在28％上下，而平頭車多在33％～35％。對轎車而言，前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)的前軸負(fù)荷最好在55％以上，以保證爬坡時(shí)有足夠的附著力；前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)的后軸負(fù)荷一般不大于52％；后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)后軸負(fù)荷最好不超過59％，否則，會(huì)導(dǎo)致汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性而使操縱性變壞。 在確定軸荷分配時(shí)也要考慮到汽車的使用條件。對于常在較差路面上行駛的載貨汽車，為了保

25、證其在泥濘路面上的通過能力，常將滿載前軸負(fù)荷控制在26％～27％，以減小前輪的滾動(dòng)阻力并增大后驅(qū)動(dòng)輪的附著力。對于常在潮濕路面上行駛的后驅(qū)動(dòng)輪裝用單胎的42平頭貨車，空載時(shí)后軸負(fù)荷應(yīng)不小于41％，以免引起側(cè)滑。 軸荷分配對前后輪胎的磨損有直接影響。為了使其磨損均勻，對后輪裝單胎的雙軸汽車，要求其滿載時(shí)的前后軸荷分配均為50％，而對后輪為雙胎的雙軸汽車，則前后軸荷可大致按1／3和2／3的比例處理。 在確定汽車的軸荷分配時(shí)，還要考慮汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)方向穩(wěn)定性。根據(jù)理論分析，汽車質(zhì)心位置到汽車中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)的距離s對汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性有決定性的影響。這個(gè)距離可由下式計(jì)算得到：

26、式中 ，—分別為汽車質(zhì)心離前、后軸的距離。和取決于軸荷分配， ，； —兩個(gè)前輪的輪胎側(cè)偏剛度之和，60000N/rad； —后輪的輪胎側(cè)偏剛度之和，60000N/rad； —汽車全部輪胎的總側(cè)偏剛度之和，120000N/rad； 當(dāng)s<0時(shí)，亦即當(dāng)L1Ca1－L2Ca2<0時(shí)，汽車質(zhì)心位于中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，汽車靜態(tài)的方向穩(wěn)定性較好。反之，當(dāng)s>0時(shí)，汽車具有過度轉(zhuǎn)向特性。此時(shí)存在著一個(gè)臨界車速，低于此車速時(shí)，汽車的行駛時(shí)穩(wěn)定的，高與此車速，則汽車就不能穩(wěn)定行駛。在汽車設(shè)計(jì)時(shí)一般希望汽車具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。為此，要很好地匹配上述參數(shù)，使 L1Ca1－L2Ca2

27、<0 汽車動(dòng)態(tài)方向穩(wěn)定性的條件是 式中，K—穩(wěn)定性因素； v—汽車車速，m/s； L—軸距，m。 由于黃?？拓泝捎密噷儆诔擞密?，乘用車采用后輪驅(qū)動(dòng)單胎，所以滿載時(shí)前軸載荷在之間，后軸載荷在之間；空載時(shí)前軸載荷在之間，后軸載荷在之間。這里只考慮滿載時(shí)最大總質(zhì)量軸荷的分配，故前軸軸荷取，占最大總質(zhì)量的；后軸軸荷取，占最大總質(zhì)量的。 2.3.3汽車性能參數(shù)的確定 （1）動(dòng)力性參數(shù) 汽車動(dòng)力性參數(shù)包括最高車速、加速時(shí)間、上坡能力、比功率和比轉(zhuǎn)矩等。 1）最高車速 貨車的最大總質(zhì)量1.8<，最高車速應(yīng)在之間?？紤]到所設(shè)計(jì)的客貨兩用車其最大總質(zhì)量為2.495

28、t， 故取。 2）加速時(shí)間 汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時(shí)間，稱為加速時(shí)間。 對于≥的汽車，加速時(shí)間常用加速到所需的時(shí)間來評 價(jià)，如發(fā)動(dòng)機(jī)排量大于1.6L的乘用車，此值一般為;發(fā)動(dòng)機(jī)排量小些的乘用車為。黃?？拓泝捎密嚨呐帕渴?.2L，加速時(shí)間取13s。 3）爬坡能力 用汽車滿載時(shí)在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)來表示汽車的爬坡能力。通常要求貨車能克服坡度，即。 汽車上坡行駛時(shí)，汽車重力沿坡道的分力表現(xiàn)為汽車坡度阻力，即，其中。 如圖示，最大爬坡度 圖2-2 爬坡度示意圖 由于一般道路坡度小，故，所以坡度阻力為：

29、 （2－3） 上坡時(shí)的滾動(dòng)阻力，由于坡度阻力與滾動(dòng)阻力均是與道路有關(guān)的阻力，而且與汽車重力成正比，故把這兩種阻力合在一起稱作道路阻力，以表示。則： （2－4） 當(dāng)不大時(shí)，，，則 （2－5） 查得： 令，稱為道路阻力系數(shù)，則有 。 4）比功率和比轉(zhuǎn)矩 比功率是評價(jià)汽車動(dòng)力性能如速度性能和加速性能的綜合指標(biāo)，比轉(zhuǎn)矩則反映了汽車的比牽引力或牽引能力。在比較各國車型的比功率時(shí)，應(yīng)考慮到各國內(nèi)燃機(jī)功率測定標(biāo)準(zhǔn)的差異。為了保證載貨汽車在高速公路上的速度適應(yīng)性，有些國家對汽車的比功率值有所規(guī)定。 比功率是汽

30、車所裝發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比，即。比功率大的汽車加速性能、速度性能要比比功率小的汽車好。 比轉(zhuǎn)矩是汽車所裝發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比，即。它能反映汽車的牽引能力。 （2）汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)，汽車外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡的直徑，稱為汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑。 客貨兩用車的排量2.5<時(shí)，最小轉(zhuǎn)彎直徑應(yīng)在之間，這里取最小轉(zhuǎn)彎直徑。 （3）通過性幾何參數(shù) 底盤設(shè)計(jì)要確定的通過性幾何參數(shù)有：最小離地間隙、接近角、離去角等。 由于車型為后橋驅(qū)動(dòng)的客貨兩用車，所以的值應(yīng)在之間，應(yīng)在之間，應(yīng)在之間。這里取，， （4）制動(dòng)性參數(shù) 汽車制動(dòng)性是指汽

31、車在制動(dòng)時(shí)，能在盡可能短的距離內(nèi)停車且保持方向穩(wěn)定，下長坡時(shí)能維持較低的安全車速并有在一定坡道上長期駐車制動(dòng)的能力。 故在選擇制動(dòng)器時(shí)應(yīng)滿足表2－1的制動(dòng)性能要求。 表2－1 客貨兩用車行車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求 車輛類型 行車制動(dòng) 應(yīng)機(jī)制動(dòng) 制動(dòng)初車速 制動(dòng)距離 FMDD 試車道路寬度 踏板力 制動(dòng)初車速 制動(dòng)距離 FMDD 操縱力 客貨兩用車 滿 載 手 腳 空 載 2.4發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 2.4.1發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料不同，因排放對環(huán)境造成的污染、使

32、用可靠度、耐久性、動(dòng)力性、接近性、發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻性能及整車的供暖性等因素，發(fā)動(dòng)機(jī)的形式采用前置直列式四缸、水冷式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。 2.4.2發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 （1）發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù) 根據(jù)所設(shè)計(jì)汽車應(yīng)達(dá)到的最高車速（），用下試估算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 （2－6） 式中，為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（）；為傳動(dòng)系效率,對驅(qū)動(dòng)橋采用單級(jí)主減速器的汽車可取為；為汽車總質(zhì)量（）；為重力加速度（）；為空氣阻力系數(shù)，客貨兩用車取；為滾動(dòng)阻力系數(shù)，；為汽車正面迎風(fēng)面積。根據(jù)上述條件選取的參數(shù)如下： ,，， ，， 最大功率對應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù)的范圍如下：柴油機(jī)的值在之間。于是可根據(jù)（2－6

33、）得： 其相應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù)為： 在實(shí)際工作中，還利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初步估計(jì)汽車比功率來確定發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有功率。 汽車比功率 （2－7） 跟據(jù)（2－7）式計(jì)算出汽車比功率。 （2）發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 用下式確定 （2－8） 式中，為最大轉(zhuǎn)矩（）；為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)，一般在之間；為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（）；為最大功率轉(zhuǎn)數(shù)（）。這里選取。由（2－8）得： 由于客貨兩用車屬于多功能乘用車，故在載人或載物過多時(shí)其最大總質(zhì)量會(huì)大于額定值。在這種情況下為了保證其動(dòng)力性，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)考慮留有較大的功率余量，以保證在超載時(shí)能正常行駛。

34、所以選用的發(fā)動(dòng)機(jī)功率應(yīng)小于。 考慮到整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等因素及國內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠現(xiàn)生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)種類和型式，選用大連道依茨柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，型號(hào)為CA4DC2-10E3，直列四缸四沖程、水冷式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其最大功率/3600r/min，最大扭矩/2000r/min。 2.4.3發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置 汽車是多自由度的振動(dòng)體，并受到各種振源的作用而發(fā)生振動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)就是振源之一。現(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)是采用彈性支承安裝的，稱之為發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置系統(tǒng)。如不采用彈性元件而直接將發(fā)動(dòng)機(jī)布置在汽車車架上，當(dāng)汽車行駛在不平坦路面上將導(dǎo)致機(jī)身由于車架的變形、沖擊而破壞，而且還有來自發(fā)動(dòng)機(jī)與車架與車身產(chǎn)生的噪音。所以，在這里采用

35、了發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)。其功用是： （1） 允許身架或車身扭轉(zhuǎn)而不致給車身造成過大的殘余應(yīng)力，并防止給裝置造成過大的應(yīng)力變形，特別是四點(diǎn)支撐式結(jié)構(gòu)。 （2） 減少由發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)產(chǎn)生的噪音，并減少聲波的傳輸。 （3） 防止由發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)引起的人體不舒適和疲勞。 （4） 防止部件的疲勞、損壞或誤操作，如散熱器、儀表等。 考慮到懸置元件的結(jié)構(gòu)和整車的制造成本，擬選用金屬板與橡膠塊組合的橡膠懸置作為發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置元件。 2.4.4發(fā)動(dòng)機(jī)支承點(diǎn)的數(shù)目及選擇 發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置系統(tǒng)多采用三點(diǎn)或四點(diǎn)，新式的發(fā)動(dòng)機(jī)在風(fēng)扇端設(shè)計(jì)兩個(gè)支承點(diǎn)，在飛輪端放置一個(gè)到兩個(gè)，這主要是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的類型和前后承載重量以及激振力情況

36、而定的。三點(diǎn)支承的優(yōu)點(diǎn)是：不管汽車怎樣顛簸、跳動(dòng)，它總能保證各支撐點(diǎn)處在一個(gè)平面上，這就大大改善了機(jī)體的受力情況。目前，很多汽車發(fā)動(dòng)機(jī)即使是采用了四點(diǎn)支承也力求，將飛輪端的兩點(diǎn)盡量靠近，以達(dá)到三點(diǎn)支承的效果。 在這里選用的是三點(diǎn)支承的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)，因?yàn)槭强拓泝捎密?，發(fā)動(dòng)機(jī)的重量、體積較大貨車要小。對于傳動(dòng)系的來說，發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器連為一體，在一個(gè)整體中進(jìn)行，懸置系統(tǒng)布置。在變速器端放置一個(gè)支點(diǎn)，傳動(dòng)系前方承載質(zhì)量較大，所以前方放置兩個(gè)支點(diǎn)。 如圖為2-3為汽車傳動(dòng)系的彈性懸置，在這里體現(xiàn)了其各個(gè)支承點(diǎn)的布置情況。 圖2-3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的彈性懸

37、置 2.5離合器的選擇 離合器在機(jī)械傳動(dòng)中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的總成。目前廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。 它的功用是：在汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順的接合，使汽車平穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中齒輪之間的沖擊，便于換擋；在工作中受到大的動(dòng)載荷時(shí)保護(hù)傳動(dòng)系，防止其受過大的載荷。 離合器在選擇時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： 1）在任何行駛條件下，即能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止傳動(dòng)系過載。 2）接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證汽車起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊。 3

38、）分離時(shí)要迅速、徹底。 4）從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。 5）應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長使用壽命。 6）應(yīng)避免和衰減傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，并具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和降低噪聲的能力。 7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。 8）作用在從動(dòng)盤上的總的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。 9）具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，以保證工作可靠、使用壽命長。 此外，離合器應(yīng)力要求設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便。 為了保

39、證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩[3]，即 （2－9） 式中，為離合器的摩擦力矩；為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；為離合器的后備系數(shù)，最大總質(zhì)量為小于6t的商用車的后備系數(shù)在，這里取。所以由（2－9）可確定離合器的摩擦力矩為 離合器的靜摩擦力矩為： （2－10） 式中，為摩擦面的靜摩擦因數(shù)，一般取，這里取；為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力；為摩擦片的平均摩擦半徑；為摩擦片面數(shù)，單片離合器的。 摩擦片外徑可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩按如下經(jīng)驗(yàn)公式選用

40、 （2－11） 式中，為直徑系數(shù)，對于最大總質(zhì)量為t的商用車,采用單片離合器, 取值范圍為則。則由（2－11）可算出： 故查汽車設(shè)計(jì)手冊，取 ，取 。由于 ，于是由下式求得： 再根據(jù)（2－10）求出： 根據(jù)以上計(jì)算的離合器摩擦力矩、工作壓力、摩擦片尺寸，再考慮到整車生產(chǎn)成本及與相應(yīng)的部件匹配問題，選用單片、膜片彈簧離合器[4]，膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，通風(fēng)散熱好，使用壽命長。型號(hào)為,廣東新亞離合器有限公司。 2.6變速器的選擇 變速器是用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力

41、和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器的選擇應(yīng)滿足以下要求： 1）保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 2）設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸。 3）設(shè)置倒擋，使汽車能倒退行駛。 4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。 5）換擋迅速、省力、方便。 6）工作可靠。汽車在行駛過程中，變速器不能有跳擋、亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象出現(xiàn)。 7）變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。 8）變速器的工作噪聲低。 除此以外，變速器還應(yīng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求。 一般乘用車變速器多采用個(gè)擋，這里采用五擋變速器。而五擋變速器的最高擋通常是指直接擋，傳

42、動(dòng)比為。最低擋傳動(dòng)比則要考慮汽車的最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著力、主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的半徑及所要達(dá)到的最低穩(wěn)定行駛車速等。 考慮到以上的要求及國內(nèi)變速器生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)情況，擬選用5擋機(jī)械式變 速器，為減輕駕駛員的工作強(qiáng)度，變速器帶同步器，其型號(hào)為，其允許輸入的最大扭矩為255N.m 產(chǎn)品傳動(dòng)比如下： 一擋為，二檔為，三擋為，四擋為，五擋為，倒擋為。 2.7傳動(dòng)軸及萬向節(jié)的選擇 傳動(dòng)軸有萬向節(jié)、軸管及其伸縮花鍵等組成，它主要用于工作過程中相對位置不斷變化的兩根軸間傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 傳動(dòng)軸的選擇應(yīng)滿足一下要求： 1）保證所連接的兩軸的夾角及位置在一定范圍變化時(shí)，能可靠而穩(wěn)定地

43、傳遞動(dòng)力。 2）保證所連接的兩軸盡可能等速運(yùn)轉(zhuǎn)。 3）傳動(dòng)效率高，使用壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，維修容易等。 采用兩個(gè)十字軸萬向節(jié)并把與傳動(dòng)軸相連的兩個(gè)萬向節(jié)布置在同一平面內(nèi)，且使萬向節(jié)的夾角，則可使處于同一平面內(nèi)的輸出軸與輸入軸等角速旋轉(zhuǎn)。 圖2-4 雙十字軸萬向節(jié)的等速傳動(dòng)條件 十字軸萬向節(jié)兩軸的夾角a不宜過大，當(dāng)a由4增至16時(shí)，滾針軸承壽命將下降至原壽命的1/4。 考慮到傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、耐久性、傳動(dòng)效率、整車成本，擬選用東風(fēng)汽車傳動(dòng)軸有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為，型式為開式、兩節(jié)十字傳動(dòng)軸。 2.8后橋的選擇 后橋

44、位于傳動(dòng)系的末端，其基本功能首先是增扭、降速，改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，并將轉(zhuǎn)矩合理地分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪；其次，驅(qū)動(dòng)輪還要承受作用于路面和車架之間地垂直力、縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩。由于是后輪驅(qū)動(dòng)，故后橋?yàn)轵?qū)動(dòng)橋。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動(dòng)裝置和橋殼組成。 驅(qū)動(dòng)橋地選擇應(yīng)滿足一下要求： 1）選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，保證給定條件下的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 2）外廓尺寸小，保證汽車有足夠的離地間隙，。 3）齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。 4）在各種載荷和工況下有高的傳動(dòng)效率。 5）具有足夠的強(qiáng)度和剛度；質(zhì)量盡可能小。 6）與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。 7）結(jié)構(gòu)簡單，加工

45、工藝性好，制造容易，維修、調(diào)整方便。 （1）驅(qū)動(dòng)橋型式的選擇 前面提到驅(qū)動(dòng)橋采用非獨(dú)立懸架，所以應(yīng)采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。非斷開驅(qū)動(dòng)橋具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故采用江鈴底盤公司生產(chǎn)的JD013，整體式驅(qū)動(dòng)橋。 （2）主減速器的選擇 主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。由于單級(jí)減速成本低、結(jié)構(gòu)簡單，而雙曲面齒輪具有一下優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比較大；較高的齒輪強(qiáng)度及較大的主動(dòng)齒輪軸和軸承剛度；從動(dòng)齒輪的尺寸??；運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)；齒輪的彎曲強(qiáng)度大；齒面間接觸應(yīng)力??；齒數(shù)少，有利于增大傳動(dòng)比；有利于汽車的整體布置。故主減速器選用單級(jí)減速，雙曲面齒輪。 （3）半軸形式的選

46、擇 半軸根據(jù)其車輪端的支承方式不同，可分為半浮式、浮式、和全浮式三種。因?yàn)?/4浮式半軸即受扭矩又受彎矩，這種半軸一般都應(yīng)用在轎車和輕型貨車上且危險(xiǎn)截面位于半軸與輪轂相配表面內(nèi)端，所以在這里選用了3/4式半軸。 綜上所述，后橋選用江鈴底盤公司生產(chǎn)的JD013型，整體式，單級(jí)減速、雙曲面齒輪，3/4式浮式后橋，其主減速比為。 2.9轉(zhuǎn)向系的確定 轉(zhuǎn)向系是用來保持或者改變汽車方向的機(jī)構(gòu)，在汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。 確定轉(zhuǎn)向系時(shí)應(yīng)滿足以下要求： 1)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車輪應(yīng)繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。 2）汽車轉(zhuǎn)向行駛后，在駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤的條件

47、下，轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)返回到直線行駛位置，并穩(wěn)定行駛。 3）汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動(dòng)。 4）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動(dòng)應(yīng)最小。 5）保證汽車有較高的機(jī)動(dòng)性，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。 6）操縱輕便。 7）轉(zhuǎn)向輪碰到障礙物后傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖擊力要盡可能小。 8）轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 9）在車禍中，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架或車身變形而共同后移時(shí)，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。 10）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核，保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。 （1）前軸 前軸主要

48、安裝轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向桿系，前軸不能與轉(zhuǎn)向裝置發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，并有應(yīng)有一定的剛度、強(qiáng)度，能承載整車一部分的質(zhì)量載荷。 考慮到結(jié)構(gòu)、耐久性、可靠性及整車成本，由于是布置中所選用四缸直列的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，故選用山東天潤曲軸有限公司生產(chǎn)的型前軸，整體工字?jǐn)嗝媲拜S。 （2）轉(zhuǎn)向器的選擇 轉(zhuǎn)向器的作用是將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)按一定比例轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)?？紤]到結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)效率、體積、工作強(qiáng)度及整車成本，選用佛山市恒威汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向器有限公司生產(chǎn)的WP0003-1027型，整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。 為保證整車的直線行駛性及自動(dòng)回正能力，擬定轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角（內(nèi)/外）為/。前輪定位的主要參數(shù)如下： 主銷后傾角，主銷內(nèi)傾角，前輪外

49、傾角，后輪外傾角—，前束。 2.10制動(dòng)系的確定 制動(dòng)系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車；在下坡時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠地停留在原地或坡道上。制動(dòng)系至少要有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。 確定制動(dòng)系時(shí)應(yīng)滿足以下要求： 1）具有足夠的制動(dòng)效能。 2）工作可靠。 3）在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。 5）制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好。 6）操縱輕便，并具有良好的隨動(dòng)性。 7）制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲盡可能小，同時(shí)力求減少散發(fā)出對人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。 8）作用

50、滯后性應(yīng)盡可能好。 9）摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命。 10）摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。 11）當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本功能遭到破壞時(shí)，汽車制動(dòng)系應(yīng)有影響或光信號(hào)等報(bào)警提示。 由于客貨兩用車行駛環(huán)境不穩(wěn)定，道路的不同，制動(dòng)器使用頻率較大，故在選擇時(shí)應(yīng)考慮制動(dòng)器的制動(dòng)效能穩(wěn)定性、耐久性、工作可靠性、制動(dòng)時(shí)操縱性和方向穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、環(huán)保性及整車成本。所以選用型式為后輪為鼓式，帶自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置；行車制動(dòng)系為雙回路系統(tǒng)，液壓制動(dòng)，制動(dòng)管路布置型式為II型回路，為彌補(bǔ)制動(dòng)力不足的問題加裝了真空助力式液壓伺服系統(tǒng)

51、。 為提高汽車在濕、滑路面行駛的安全行，制動(dòng)系中還應(yīng)加裝防爆死系統(tǒng),起到防止測滑的作用。 2.11懸架的確定 懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把懸架與車軸彈性地連接起來。懸架由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器組成。 確定懸架時(shí)應(yīng)滿足以下要求： 1）保證汽車有良好的行駛平順性。 2）具有合適的衰減振動(dòng)的能力。 3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。 4）汽車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適。 5）有良好的隔聲能力。 6）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小。 7）可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí)，還要保證

52、有足夠的強(qiáng)度和壽命。 客貨兩用車通常采用前輪為獨(dú)立懸架，后輪采用非獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)，這種懸架設(shè)計(jì)時(shí)注意到了，懸架上載荷變化時(shí)，保證輪距變化不超過4.0mm，輪距變化大會(huì)引起輪胎早期磨損，并且前輪參數(shù)要有合理性的變化特性，前輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度。汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車身側(cè)傾角小。在0.4g側(cè)向加速度下，車身側(cè)傾角，并使車輪與車身的傾斜同向，以增加不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使車輪與車身有傾斜同向，以增加不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。后懸架均采用縱置鋼板彈簧。這種懸架型式對后橋，則增加了汽車過多轉(zhuǎn)向趨勢。一般將后懸架縱置鋼板彈簧的前部吊耳位置布置的比后部吊耳低，于是懸架的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心位置降低，結(jié)果后橋軸線的偏離不再使汽

53、車具有過多轉(zhuǎn)向的趨勢。 根據(jù)以上特點(diǎn)，考慮到汽車的工作性質(zhì)、舒適性以及整車的性能選擇前懸為獨(dú)立懸架，前懸采用了扭桿彈簧式雙橫臂獨(dú)立懸架；考慮到結(jié)構(gòu)、尺寸，工作可靠性，耐久性及整車成本，后懸架選用鋼板彈簧配雙向作用筒式減振器及橫向穩(wěn)定桿，鋼板彈簧數(shù)量為片。 2.12車架型式的確定 車架主要作用是搭載汽車各總成與部件，是整個(gè)汽車的基體。它承受汽車額定裝載質(zhì)量，車內(nèi)外的各種載荷，克服行駛或靜止時(shí)車身的變性，故要有很大的剛度和強(qiáng)度才能保證。 在這里車架型式選為邊梁式車架，其彎曲剛度比較大，而當(dāng)承受扭矩時(shí)，各部分同時(shí)產(chǎn)生彎矩和扭矩，在中、客貨兩用車有所采用。這里縱梁為槽形梁，中部為桁架結(jié)構(gòu)[5]

54、。橫梁采用4根。 2.13輪胎選擇 （1）輪胎與車輪應(yīng)滿足的基本要求 汽車的輪胎與支撐它的車輪是汽車的重要部件，其功能為：支承汽車質(zhì)量并承受路面的垂向反力；對行駛中驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)的汽車產(chǎn)生并承受路面的驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力；對轉(zhuǎn)彎或受有側(cè)向力行駛的汽車產(chǎn)生并承受路面的側(cè)向反力使汽車沿預(yù)定方向行駛；吸收或減小汽車通過不平路面時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷和振動(dòng)等。 輪胎及車輪對汽車的許多重要性能，包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性、操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性及行駛安全性和汽車的承載能力都有影響。所以要滿足以下要求：有足夠的負(fù)荷能力和速度能力；較小的滾動(dòng)阻力和行駛噪聲；良好的均勻性和質(zhì)量平衡性；耐磨損、耐老化、抗刺扎和良好的氣密性；

55、質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好。 （2）輪胎的選用[5] 為了提高汽車的動(dòng)力因數(shù)、降低汽車及其質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對公路用車在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。采用高強(qiáng)度尼龍簾布輪胎可使輪胎的額定負(fù)荷大大提高，從而使輪胎直徑尺寸也大為縮小。采用子午線輪胎，其選用的型號(hào)為215/70R15C，其半徑為。 第3章 總體布置 在初步確定汽車的載人載貨量、驅(qū)動(dòng)形式、車身形式、發(fā)動(dòng)機(jī)形式等以后，要深入做更具體的工作，包括繪制總布置圖，并校核初步選定的各部件結(jié)構(gòu)和尺寸是否符合整尺寸和參數(shù)的要求，以尋求合理的布置方案。 3.1 整車布置的基準(zhǔn)線—

56、—零線的確定 確定整車的零線、正負(fù)方向及標(biāo)注方式，均在汽車滿載時(shí)進(jìn)行，并且繪圖時(shí)應(yīng)將汽車前部繪在左側(cè)。 （1）車架上平線：縱梁上翼面較長的一段平面或者承載式車身中部地板或邊梁的上翼面在側(cè)視圖上的投影線。它作為標(biāo)注垂直尺寸的基準(zhǔn)線，向上為“+”、向下為“-”，該線標(biāo)記為z/0。 （2）前輪中心線：通過左、右前輪中心，并垂直車架平面線的平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線。它作為標(biāo)注縱向尺寸的基準(zhǔn)線，向前為“-”，向后為“+”，該線標(biāo)記為x/0。 （3）汽車中心線：汽車縱向垂直對稱面在俯視圖和前視圖上的投影先。用它作為標(biāo)注橫向尺寸的基準(zhǔn)線，向左為“+”，向右為“-”，該線標(biāo)記為y/0。 （4

57、）地面線：地面線在側(cè)視圖和前視圖上的投影線。此線是標(biāo)注汽車高度、接近角、離去角、離地間隙和貨臺(tái)高度等尺寸的基準(zhǔn)線。 （5）前輪垂直線：通過左右前輪中心，并垂直于地面的的平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線。此線用來作為標(biāo)注汽車軸距和前懸的基準(zhǔn)線。當(dāng)車架和地面平行時(shí)，前輪垂直線和前輪中心線重合。 圖3-1 整車總布置圖坐標(biāo)系 上述的、、三條線，統(tǒng)稱為三個(gè)方向的零線。 在繪制總布置圖時(shí)，先確定零線的位置。一般是從側(cè)視圖上開始，根據(jù)整車的前懸及車架上表面至地面的高度，確定X和Z坐標(biāo)線的交點(diǎn)，然后通過該點(diǎn)畫一水平線和一垂直線，分別代表和。需要時(shí)可畫出網(wǎng)格線，間距為200mm

58、或400mm，便于繪圖時(shí)坐標(biāo)點(diǎn)的換算或量取。 俯視圖和前視圖坐標(biāo)線的畫法可照此法處理，但須保證X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)線互相垂直。 3.2發(fā)動(dòng)機(jī)的布置 （1）發(fā)動(dòng)機(jī)的上下位置 由于是發(fā)動(dòng)機(jī)前置，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的上下位置對離地間隙和發(fā)動(dòng)機(jī)罩高度有影響。發(fā)動(dòng)機(jī)高度位置初步確定之后，風(fēng)扇和散熱器的高度也隨之而定，要求風(fēng)扇中心與散熱器幾何中心相重合。為了保證空氣的暢通，散熱器中心與風(fēng)扇中心之間應(yīng)有不小于間隙。發(fā)動(dòng)機(jī)罩與發(fā)動(dòng)機(jī)零件之間的間隙不得小于。 （2）發(fā)動(dòng)機(jī)的前后位置 發(fā)動(dòng)機(jī)的前后位置會(huì)影響汽車的軸荷分配、乘用車前排座位的乘坐舒適型、傳動(dòng)軸的長度和夾角。發(fā)動(dòng)機(jī)與前圍之間必須留有足夠的間隙，以防熱

59、量傳入駕駛室和保證零部件的安裝；離合器殼和變速器應(yīng)能同時(shí)拆下，而無需拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)的固定點(diǎn)。 （3）發(fā)動(dòng)機(jī)的左右位置 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中線在一般情況下與汽車中心線一致。這對底盤承載系統(tǒng)的受力和對發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支架的統(tǒng)一有利。 3.3傳動(dòng)系的布置 根據(jù)總布置草圖中所確定的發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸以及前輪的相互位置關(guān)系、發(fā)動(dòng)機(jī)總成、散熱器位置、一起在總布置圖中進(jìn)行細(xì)化、準(zhǔn)確定位，最后確定其坐標(biāo)位置。 布置時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： （1）油底殼與前軸的最小跳動(dòng)距離； （2）油底殼與橫拉桿的間隙，除前軸垂直跳動(dòng)量外，還要考慮制動(dòng)時(shí)由于前簧的S變形而造成前軸向前有一轉(zhuǎn)角(約3～4)所要求的額外間隙。特別是

60、 驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)軸與油底殼或附近的橫梁等零件的間隙也應(yīng)如此。 （3）散熱器與風(fēng)扇的位置關(guān)系。一般風(fēng)扇至散熱器芯部表面至少留40mm以上的間隙。風(fēng)扇中心與散熱器芯部中心可以對齊，或者高于芯部中心，但風(fēng)扇不要超過上水室下邊，這樣的布置冷卻效果差； （4）曲軸中心線與車架上表面——零線，有一前高后低的夾角(約2～5)，一般取3左右。目的是能使汽車在滿載狀態(tài)時(shí)，傳動(dòng)系的軸線互相之間夾角最小，甚至從前至后成為一條直線，以提高萬向節(jié)的傳動(dòng)效率和減少磨損； （5）滿載時(shí)傳動(dòng)軸的正常夾角在4以下最好，希望不超過8。越野車的傳動(dòng)夾角可達(dá)11多。有條件時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋自身可以傾斜一個(gè)角度，以便滿足傳動(dòng)軸的等角速

61、運(yùn)轉(zhuǎn)，或減小傳動(dòng)軸的夾角； 3.4轉(zhuǎn)向裝置的布置 （1）轉(zhuǎn)向盤的位置 轉(zhuǎn)向盤位于駕駛員座椅的前方，為保證駕駛員能舒適地轉(zhuǎn)向操作，應(yīng)注意轉(zhuǎn)向盤平面與水平面之間地夾角，并以取得轉(zhuǎn)向盤前部盲區(qū)距離最小為佳，同時(shí)轉(zhuǎn)向盤不能影響駕駛員觀察儀表，轉(zhuǎn)向盤周圍還應(yīng)有足夠地空間。由于轉(zhuǎn)向盤的位置還影響到駕駛員操縱的方便性，所以轉(zhuǎn)向盤與駕駛員座椅的位置如圖3－2所示。 圖3-2 轉(zhuǎn)向盤與座椅位置關(guān)系 根據(jù)上圖，作為客貨兩用車，各部位尺寸如下： ①在之間，②在之間， ③在之間，④在之間，α在之間。 （2）轉(zhuǎn)向器的位置 由于前懸架采用扭桿彈簧懸架，為了避免懸架運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，

62、應(yīng)將轉(zhuǎn)向器布置在扭桿彈簧懸架的中間。因轉(zhuǎn)向器固定在車架上，其軸線常與轉(zhuǎn)向盤中心線不在一條直線上，為此用萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向軸將它們連接起來?？拓泝捎密嚥捎靡粋€(gè)萬向節(jié)。轉(zhuǎn)向軸在水平面內(nèi)與汽車中心線之間地夾角不得大于。轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱拉桿之間地夾角，在中間位置時(shí)應(yīng)盡可能布置成接近直角，以保證有較高地傳動(dòng)效率。 （3）轉(zhuǎn)向器的布置的要求 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置，主要是保證駕駛員操縱輕便、舒適，并使汽車具有較高的機(jī)動(dòng)性和靈敏度，轉(zhuǎn)彎時(shí)減少車輪的側(cè)滑，減輕轉(zhuǎn)向盤上的反沖力和有自動(dòng)回正 作用。 轉(zhuǎn)向機(jī)及轉(zhuǎn)向柱的固定要牢靠，角度及轉(zhuǎn)向盤的高度位置應(yīng)保證駕駛員操作靈便，手臂沒有被架高的感覺，抬腿蹬踏板時(shí)

63、不碰轉(zhuǎn)向盤。 拉桿必須有足夠的剛度，特別是彎拉桿，要保證沒有彈性變形。在前輪左右最大轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)，各節(jié)點(diǎn)不能出現(xiàn)發(fā)卡，磨擦現(xiàn)象，拉桿之間不能出現(xiàn)死角，在轉(zhuǎn)向過程當(dāng)中傳動(dòng)比的變化應(yīng)盡量小。 在系列車型設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于軸距的變化會(huì)影響梯形底角的變化，在實(shí)際生產(chǎn)中，這種細(xì)小的變動(dòng)很難處理，管理上容易出現(xiàn)誤裝或錯(cuò)裝，生產(chǎn)也不好安排，為此就應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)回避這一誤區(qū)。轉(zhuǎn)向梯形的確定，以系列車型中，產(chǎn)量最大的、或軸距居中的車型、亦可兩者兼顧后決定以某一車型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)其轉(zhuǎn)向梯形，其它車型直接乘用，這樣便于組織生產(chǎn)和發(fā)展變型車；對使用影響也不大。 在縱置板簧的布置中，轉(zhuǎn)向垂臂的球頭中心應(yīng)與板簧的跳動(dòng)中心

64、重合或接近，上節(jié)臂的球頭中心應(yīng)與主片的高度相差，這樣可以減少車輪跳動(dòng)時(shí)的干涉量，緊急制動(dòng)時(shí)的干涉跑偏問題。 轉(zhuǎn)向盤的高度、轉(zhuǎn)向柱的角度固定方式等可與車身總布置共同商定，亦可在1：1的內(nèi)模型內(nèi)確定，并與腳踏板和坐椅一同考慮。 3.5懸架的布置 由于客貨兩用車前懸采用了雙橫臂式扭桿彈簧獨(dú)立懸架，其布置在兩前輪之間，前輪外傾角為1，避免前懸與車輪發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。懸架的扭桿固定在車架上。后懸則采用的是縱置的鋼板彈簧，鋼板彈簧布置在車架于車輪之間并布置與縱梁外側(cè)。板簧的支架應(yīng)盡量減少懸臂的長度，以求在較小尺寸和質(zhì)量的前提下，獲得較大的強(qiáng)度和剛度。后板簧的布置應(yīng)做到前低后高，亦可獲得不足轉(zhuǎn)向。 減振

65、器應(yīng)盡量布置成垂直狀態(tài)，以最大限度地利用其有效行程和減少偏差。若空間不允許，也可斜置。布置時(shí)應(yīng)注意下支點(diǎn)的離地高度，后減振器的上支點(diǎn)不應(yīng)高出車架上表面太高。 3.6制動(dòng)系的布置 汽車上應(yīng)配有行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)功能，三者可以獨(dú)立、亦可互相聯(lián)系，當(dāng)某二者失靈(踏板或制動(dòng)閥除外)，另一系統(tǒng)仍具有應(yīng)急的制動(dòng)功能。應(yīng)急制動(dòng)的操作必須方便可靠，它可與行車制動(dòng)或駐車制動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)結(jié)合，但三者不能合在一起。對于駐車制動(dòng)，要求它必須通過機(jī)械裝置把工作部件(制動(dòng)器)鎖止，解除也應(yīng)方便可靠。 整車設(shè)計(jì)人員要與總成設(shè)計(jì)人員共同商定，選擇行車和駐車制動(dòng)器的方案、制動(dòng)操縱方式及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式、結(jié)構(gòu)

66、和布置。 踩下制動(dòng)器踏板所需的力量比踩下油門踏板要大得多，因此，制動(dòng)踏板應(yīng)更靠近駕駛員，并要做到操縱輕便。 布置制動(dòng)管時(shí)要注意安全可靠，整齊美觀，防止管子腐蝕。 為了提高制動(dòng)工作的可靠性，應(yīng)采用分路系統(tǒng)，這里采用雙回路、氣壓式行車制動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)部分管路失效后，其余部分仍有至少30％的制動(dòng)效能。氣壓行車制動(dòng)的起優(yōu)點(diǎn)是操縱輕便，工作可靠，不易出故障，維修保養(yǎng)方便。承載質(zhì)量在6t以下的客貨兩用車采用的是真空伺服制動(dòng)，其采用的是一軸對一軸型，前軸制動(dòng)器與后橋制動(dòng)器各用一個(gè)回路。這種形式比較簡單，可與單輪缸鼓式制動(dòng)器配合使用，成本較低，在乘用車用的比較廣泛。其布置形式見圖3-3 圖3-3 分路系統(tǒng) 3.7踏板的布置 離合器踏板、制動(dòng)踏板和油門踏板，布置在地板凸包與車身內(nèi)壁之間。油門踏板一般比制動(dòng)踏板稍低，要求油門踏板與制動(dòng)踏板之間留有大于一只完整鞋底寬度的距離。因汽車行駛時(shí)要不停踩油門踏板，所以踩下時(shí)要輕便。為了操縱方便，油門要布置成朝外轉(zhuǎn)的樣子，踏板的布置如圖3－4所示。 －離合器踏板所占空間 －制動(dòng)踏板所占空間 －油