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底盤及車架懸掛設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧

2025-05-17 07:25 本頁(yè)面


【正文】 地板高度低。 主要缺點(diǎn)是:如果采用平頭式駕駛室,而且將發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前軸之上,牌駕駛員、副駕駛員座位之間時(shí),駕駛室內(nèi)部擁擠,隔絕發(fā)動(dòng)機(jī)的工作噪聲、氣味、熱量和振動(dòng)的工作困難,離合器、變速器等機(jī)構(gòu)復(fù)雜;如采用長(zhǎng)頭式駕駛室,在增加整車長(zhǎng)度的同時(shí),為保證駕駛員有良好的視野,需將座椅布置得高些,這又會(huì)增加整車質(zhì)量和整車質(zhì)心高度等問(wèn)題。 b. 發(fā)動(dòng)機(jī)中置后橋驅(qū)動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)中軒后橋驅(qū)動(dòng)貨車,可以采用水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)布置在貨箱下方,因而發(fā)動(dòng)機(jī)通用性不好,需特殊設(shè) 計(jì),故障維修不便;離合器、變速器等機(jī)構(gòu)復(fù)雜;因發(fā)動(dòng)機(jī)距離地面近,容易被車輪帶起的泥土弄臟;受發(fā)動(dòng)機(jī)位置影響,貨箱地板高度高。因?yàn)檫@種布置形式的缺點(diǎn)多,并且難以克服,故不采用。 c. 發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng) 這種布置形式的貨車是在發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng)的乘用車的底盤基礎(chǔ)上變形而來(lái)的,所以一般不采用。它的主要缺點(diǎn)是離合器、變速箱等操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜;發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障和維修發(fā)動(dòng)機(jī)都困難以及發(fā)動(dòng)機(jī)容易被泥土弄臟;后橋容易超載等。 因此,本設(shè)計(jì)采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)。 輪胎的選擇 輪胎的尺寸和型號(hào)是進(jìn)行汽車 性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)之一,因此,在總體設(shè)計(jì)開(kāi)始階段就應(yīng)選定,而選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的靜負(fù)荷、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。當(dāng)然還應(yīng)考慮與動(dòng)力 —— 傳動(dòng)系參數(shù)的匹配以及對(duì)整車尺寸參數(shù)(例如汽車的最小離地間隙、總高等)的影響。 輪胎所隨的最大靜負(fù)荷與輪胎額定負(fù)荷之比,稱為輪胎負(fù)荷系數(shù)。大多數(shù)汽車的輪胎負(fù)荷系數(shù)取為 ~,以免超載。轎車、輕型客車及輕型貨車的車速高、輪胎受動(dòng)負(fù)荷大,故它們的輪胎負(fù)荷系數(shù)應(yīng)接近下限;對(duì)在各種路面上行駛的貨車,其輪胎不應(yīng)超載。在良好路面上行駛且車速 不高的貨車,其輪胎負(fù)荷系數(shù)可取上限甚至達(dá) ;對(duì)車速不高的重型貨車、重型自卸汽車,此系數(shù)亦可偏大些。但過(guò)多超載會(huì)使輪胎早期磨損,甚至發(fā)生胎面剝落及爆胎等事故。試驗(yàn)表明 :輪胎超載 20%時(shí),其壽命將下降 30%左右。 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(duì)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)盡量選取尺寸較湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 小的輪胎。采用高強(qiáng)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。例如裝載量 4t 的載貨汽車在 20 世紀(jì) 50 年代多用的 輪胎早已被 、 甚至 等更小尺寸的輪胎所取代。越野汽車為了提高在松軟地面上的通過(guò)能力常采用胎面較寬、直徑較大、具有越野花紋的超低壓輪胎。山區(qū)使用的汽車制動(dòng)頻繁,制動(dòng)鼓與輪輞之間的間隙應(yīng)大一些,以便散熱,故應(yīng)采用輪輞尺寸較大的輪胎。轎車都采用直徑較小、斷面形狀扁平寬輪輞低壓輪胎,以便降低摶高度,改善行駛平順性、橫向穩(wěn)定性、輪胎的附著性能并保證有足夠的承載能力。 我國(guó)各種汽車的輪胎和輪輞的規(guī)格及其額定負(fù)荷可查相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。轎車輪胎標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn) GB 297882;貨車和客車的輪胎規(guī)格詳見(jiàn)國(guó)標(biāo) GB 51682。貨車的后輪裝雙胎時(shí),比單胎使用時(shí)的負(fù)荷可增加 10% ~ 15% 。 根據(jù)設(shè)計(jì)特點(diǎn),結(jié)合類似車型,確定輪胎選用 。 汽車主要尺寸的確定 汽車的主要尺寸參數(shù)有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸等。 外廓尺寸 汽車的長(zhǎng)、寬、高稱為汽車外廓尺寸,受有關(guān)法律限制不能隨意確定,貨車還要受裝載質(zhì)量的影響。汽車尺寸小些不僅可以行駛期間需要占用的道路長(zhǎng)度小,同時(shí)還可以增加車流密度,在停車時(shí)占用的停車場(chǎng)面積也小。除此之外,汽車的整備質(zhì)量相應(yīng)減少,這對(duì)提高 比功率、比轉(zhuǎn)矩和燃油經(jīng)濟(jì)性有利。每個(gè)國(guó)家對(duì)公路運(yùn)輸車輛的外廓尺寸均有法規(guī)限制。這是為了使汽車的外廓尺寸適合本國(guó)的公路橋梁、涵洞和鐵路運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)及保證行駛的安全性。我國(guó)對(duì)公路車輛的極限尺寸規(guī)定如下: 表 汽車及掛車外廓尺寸的最大限值 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 中限定的汽車外廓尺寸如上表所示,后視鏡等單側(cè)外伸 量不得超出最大寬度處 250mm;頂窗、換氣裝置開(kāi)啟時(shí)不得超出車高 300mm。 軸距 L 軸距 L 對(duì)整備質(zhì)量、汽車總長(zhǎng)、汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度、縱向通過(guò)半徑等有影響。當(dāng)軸距短時(shí),上述各指標(biāo)減小。此外,軸距還對(duì)軸荷分配、傳動(dòng)軸夾角有影響。軸距過(guò)短會(huì)使車廂長(zhǎng)度不足或后懸過(guò)長(zhǎng);汽車上坡時(shí)制動(dòng)或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過(guò)大,使汽車制動(dòng)性或操縱穩(wěn)定性變壞;車身縱向角震動(dòng)增大,對(duì)平順行不利;萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸的夾角增大。 原則上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車、載質(zhì)量或載客量多的貨車或客車軸距取得長(zhǎng)。對(duì)機(jī)動(dòng)性要求高的汽車 ,軸距應(yīng)取得短些。為滿足市場(chǎng)需要,工廠在標(biāo)準(zhǔn)軸距貨車的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)出短軸距和長(zhǎng)軸距的變型車。對(duì)于不同軸距變型的軸距的變化,推薦在 ~ 的范圍內(nèi)確定為宜。此次設(shè)計(jì)的中型貨車取軸距為4100mm。 前輪距 B1 和后輪距 B2 改變汽車輪距 B會(huì)影響車廂或駕駛室內(nèi)寬度、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。增大輪距則車廂內(nèi)寬隨之增加,并有利于增加側(cè)傾剛度,汽車橫向穩(wěn)定性好;但是汽車的總寬和總質(zhì)量及最小轉(zhuǎn)彎直徑等增加,并導(dǎo)致汽車的比功率、比轉(zhuǎn)距指標(biāo)下降,機(jī)動(dòng)性變壞。 表 各類汽車的軸距和輪距 這里確定前輪輪距為 1900mm,后輪距為 1860mm( 后輪兩側(cè)兩輪胎中間線距離 ) 。 前懸 FL 和后懸 RL 前懸( FL ):前懸是指汽車最前端(除燈罩、后視鏡等非剛性固定部分外)到前軸中心之間的水平距離。前懸的長(zhǎng)度應(yīng)足以固定和安裝駕駛室前支點(diǎn)。發(fā)動(dòng)湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 機(jī)、水箱、轉(zhuǎn)向機(jī)、彈簧前托架和保險(xiǎn)杠等零件和部件。前懸不宜過(guò)長(zhǎng),否則,汽車的接近角過(guò)小。前懸尺寸對(duì)汽車通過(guò)性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板長(zhǎng)度、上車和下車的方便性以及汽車造型等均有影響。增加前懸尺寸,減少了汽車的接近角,使通過(guò)性降低,并使駕駛員視野變壞。 應(yīng)在前懸這段尺寸內(nèi)布置保險(xiǎn)杠、散熱器風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器等部件,故前懸不能縮短。長(zhǎng)些的前懸這段尺寸有利于在撞車時(shí)對(duì)乘員起保護(hù)作用,也有利于采用長(zhǎng)些的鋼板彈簧。對(duì)平頭式汽車,前懸還會(huì)影響從前門上、下車的方便性。初選的前懸尺寸,應(yīng)當(dāng)在保證能布置下各總成、部件的同時(shí)盡可能小些。對(duì)載客量少些的平頭車,考慮到正面碰撞能有足夠的結(jié)構(gòu)件吸收碰撞能量,保護(hù)前排乘員的安全,這又要求前懸有一定的尺寸。長(zhǎng)頭貨車前懸一般在 110~1300mm 范圍內(nèi)。本次設(shè)計(jì)是平頭式貨車取前懸為 1400mm。 后懸( RL ):是指汽車最后端(除燈罩等非剛性固定部分外)至后軸中心之間的水平距離,后懸的長(zhǎng)度主要決定于貨廂長(zhǎng)度、軸距和軸荷分配情況,同時(shí)要保證適當(dāng)?shù)碾x去角。后懸尺寸對(duì)汽車通過(guò)性、汽車追尾時(shí)的安全性、貨廂長(zhǎng)度、汽車造型等有影響,并取決于軸距和軸荷分配的要求。后懸長(zhǎng),則汽車離去角減小,使通過(guò)性降低;而后懸短的貨車就可能使貨廂長(zhǎng)度不夠??傎|(zhì)量在 ~的貨車后懸一般在 1200~2200 之間,特長(zhǎng)貨廂的汽車后懸可達(dá)到 2600mm,但不得超過(guò)軸距的 55%。取后懸為 2500mm。 貨車車頭長(zhǎng)度 貨車車頭長(zhǎng)度是指從汽車的前保險(xiǎn)杠到駕駛室后圍的距離。車身形式,即長(zhǎng)頭型還是平頭型對(duì)車頭長(zhǎng)度有絕對(duì)影響。此外,車頭長(zhǎng)度對(duì)汽車外觀效果、駕駛室居住性、汽車面積利用率和發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性等有影響。 本次設(shè)計(jì)取車頭長(zhǎng)度為 1800mm。 貨車車廂尺寸 要求車廂尺寸在運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時(shí)能裝足額定的噸數(shù)。車廂長(zhǎng)度選為6100mm,寬度選為 2300mm。 車廂邊板高度對(duì)汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響,一般應(yīng)在 450~650mm 范圍內(nèi)選取,這里取 550mm。車廂寬 應(yīng)在汽車外寬符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下適當(dāng)寬些,以利于縮短邊板高度和車廂長(zhǎng)度。 貨車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量、軸荷分配等。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 整車整備質(zhì)量 汽車的整備質(zhì)量:亦即我們以前慣稱的“空車質(zhì)量”。所謂汽車的整備質(zhì)量是指汽車按出廠技術(shù)條件裝備完整(如備胎、工具等安裝齊備),各種油水添滿后的重量,但沒(méi)有載貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。這是汽車的一個(gè)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。該指標(biāo)既要先進(jìn)又要切實(shí)可行。它與汽車的設(shè)計(jì)水平、制造水平以及工業(yè)化水平密切相關(guān)。同等車型條件下,誰(shuí)的 設(shè)計(jì)方法優(yōu)化,生產(chǎn)水平優(yōu)越,工業(yè)化水平高,則整備質(zhì)量就會(huì)下降。 整車裝備質(zhì)量對(duì)汽車制造成本和燃油積極性有影響。目前,盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是:通過(guò)減少整備質(zhì)量增加載質(zhì)量或載客量,抵消因滿足安全標(biāo)準(zhǔn)、排氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來(lái)的整備質(zhì)量的增加,節(jié)約燃料。減少整車整備質(zhì)量的主要措施有:新設(shè)計(jì)的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理,采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料,如塑料、鋁合金等。過(guò)去用金屬材料制作的儀表板、油箱等大型結(jié)構(gòu)件,用塑料取代后減重效果十分明顯,目前得到廣泛應(yīng)用。 整車整備質(zhì)量在設(shè)計(jì)階段需要估算確定。在日常工作中,收集 大量同類型汽車的有關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù),結(jié)合新車設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、工藝水平等初步估計(jì)整備質(zhì)量。通過(guò)設(shè)計(jì)要求,整備質(zhì)量將根據(jù)設(shè)計(jì)載質(zhì)量和質(zhì)量系數(shù)在后面確定。 汽車的裝載質(zhì)量 汽車的裝載質(zhì)量 em 是指在硬路面上行駛時(shí)允許的額定載質(zhì)量。汽車在碎石路面上行駛時(shí),裝載質(zhì)量約為好路面的 75%~85%。這次設(shè)計(jì)確定的 em 為 5t。 質(zhì)量系數(shù) 質(zhì)量系數(shù) 0m? 是指汽車裝載質(zhì)量與整備質(zhì)量的比值,即 0m? = em / 0m 該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)水平和工藝水平, 0m? 越大,說(shuō)明汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。 表 貨車的質(zhì)量系數(shù) 0m? 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 這次確定的 0m? 為 ,則求得整車整備質(zhì)量 0m = em / 0m? = em =4t。 貨車總質(zhì)量 汽車的總質(zhì)量 am 是指裝備齊全,并按規(guī)定載滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。汽車總質(zhì)量的確定: 轎車:汽車總質(zhì)量 =整 備質(zhì)量 +駕駛員及乘員質(zhì)量 +行李質(zhì)量 客車:汽車總質(zhì)量 =整備質(zhì)量 +駕駛員及乘員質(zhì)量 +行李質(zhì)量 +附件質(zhì)量 貨車:汽車總質(zhì)量 =整備質(zhì)量 +駕駛員及助手質(zhì)量 +行李質(zhì)量 則貨車的總質(zhì)量 am 由整備質(zhì)量 0m 、裝載質(zhì)量 em 和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成,即 am = 0m + em + 1n 65kg 式中, 1n 為包括駕駛員以及隨行人員數(shù)在內(nèi)的人數(shù),應(yīng)等于座位數(shù)。 am =4t+5t+2? 65kg= 最終確定的總質(zhì)量為 。 軸荷分配 汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止的情況下,各車軸對(duì)支承平面的垂直負(fù)荷,也可以用空載或滿載質(zhì)量的百分比來(lái)表示。汽車的軸荷分配是汽車的重要質(zhì)量參數(shù),它對(duì)汽車的牽引性、通過(guò)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。因此,在總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)汽車的布置型式、使用條件及性 能要求合理地選定其軸荷分配。對(duì)輪胎壽命和汽車的許多使用性能的影響來(lái)說(shuō),從各車輪輪胎磨損均勻和壽命相近考慮,各個(gè)車輪的負(fù)荷相差應(yīng)不大;為了保證汽車有良好的動(dòng)力性和通過(guò)性,驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)有足夠大的負(fù)荷,從動(dòng)軸上的負(fù)荷也適當(dāng)減小,以利減小從動(dòng)輪滾動(dòng)阻力和提高在壞路面上的通過(guò)性;為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性,又要求轉(zhuǎn)身軸的負(fù)荷不應(yīng)過(guò)小。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(duì)汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性有決定性的影響。因此,可以得出作為很重要的軸 荷參數(shù),各使用性能對(duì)其要求相互矛盾,這就要求設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)對(duì)整車的性能要求、使用條件等,合理地選取軸荷分配。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 表 各類汽車的軸荷分配 汽車的驅(qū)動(dòng)型式與發(fā)動(dòng)機(jī)位置、汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、車頭型式和使用條件等均對(duì)軸荷分配有顯著影響。如發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)乘用車和平頭式商用車前軸負(fù)荷較大,而長(zhǎng)頭式貨車前軸負(fù)荷較小。 當(dāng)總體布置進(jìn)行軸荷分配計(jì)算不能滿足預(yù)定要求 時(shí),可通過(guò)重新布置某些總乘、部件的位置來(lái)調(diào)整。必要時(shí),改變軸距也可行。 空載時(shí)汽車前、后軸負(fù)荷都取 50%即 2750kg 和 2750kg。滿載時(shí)前、后軸負(fù)荷分別取 33%和 67%即 3135kg 和 6365kg。 主要性能參數(shù)的選擇 動(dòng)力性參數(shù) 汽車的動(dòng)力性參數(shù)主要有直接檔和 I 檔最大動(dòng)力因數(shù)、最高車速、加速時(shí)間、汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩等。 直接檔動(dòng)力因數(shù) max0D max0D 的選擇主要是根據(jù)
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