【正文】 彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩而不致產(chǎn)生滑離離合器分離時(shí)使離合器踏板操縱輕便減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度此外因膜片是一種對(duì)稱零件平衡性好在高速下其壓緊力降低很少而周布置彈離合器在高速時(shí)因受離心力作用會(huì)產(chǎn)生橫向撓曲彈簧嚴(yán)重鼓出從而降低了對(duì)壓盤的壓緊力從而引起離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力下降那么可以看出對(duì)于輕型 車膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)研究對(duì)于改善汽車離合器各方面的性能具有十分重要的意義作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧是由彈簧鋼沖壓成的具有無(wú)底碟子形狀的截錐形薄壁膜片且自其小端在錐面上開有許多徑向切槽以形成彈性杠桿而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈而后者借助于固定在離合器蓋上的一些為徑向切槽數(shù)目的一半鉚釘來(lái)安裝定位當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)由于離合器蓋靠向飛輪后支承圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形錐頂角變大甚至膜片彈簧幾乎變平同時(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)當(dāng)離合器分離時(shí) 分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點(diǎn)發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變使膜片彈簧大端后移并通過(guò)分離鉤拉動(dòng)壓盤后移使離合器分離膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)首先由于膜片彈簧具有非線性特性因此設(shè)計(jì)摩擦片磨損后彈簧壓力幾乎不變且可以減輕分離離合器時(shí)的踏板力使操縱輕便其次膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)稱的因此其壓緊力實(shí)際上不受離心力的影響性能穩(wěn)定平衡性也好再者膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化零件數(shù)目減少質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸另外由于膜片彈簧與壓盤是以整個(gè)圓周接觸使壓力分布均勻摩擦片的接 觸良好摩擦均勻也易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱等由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高因此這種離合器在轎車及微型輕型客車上得到廣泛運(yùn)用而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車和重型汽車上國(guó)外已經(jīng)設(shè)計(jì)出了傳遞轉(zhuǎn)矩為 802021Nm最大摩擦片外徑達(dá) 420的膜片彈簧離合器系列廣泛用于轎車客車輕型和中型貨車上甚至某些總質(zhì)量達(dá) 2832t 的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機(jī)構(gòu)即離合器分離時(shí)膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓 力當(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)構(gòu)所取代后者的膜片彈簧為反裝并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化零件減少裝拆方便膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善最大應(yīng)力下降支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程 汽車總成設(shè)計(jì) 21 汽車形式 確定軸數(shù)汽車可以有兩軸三軸四軸甚至更多的軸數(shù)影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量道路法規(guī)對(duì)軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力我國(guó)公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)于四級(jí)公路及橋梁?jiǎn)屋S最大允許軸載質(zhì)量為 10t雙連軸 最大允許軸載質(zhì)量為 18t 每軸 9t 根據(jù)公路對(duì)汽車軸載質(zhì)量的限制所設(shè)計(jì)汽車的總質(zhì)量輪胎的負(fù)荷能力以及使用條件等可以確定汽車的軸數(shù)因?yàn)殡p軸汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造成本低故總質(zhì)量小于 19t的公路運(yùn)輸車輛廣泛采用這種方案總質(zhì)量在 19～ 26t 的公路運(yùn)輸車采用三軸形式總質(zhì)量更大的汽車用四軸和四軸以上的形式因?yàn)檗I車總質(zhì)量較小均采用兩軸形式不在公路上行駛的汽車軸荷不受道路橋梁限制如礦用自卸車等多數(shù)采用兩軸形式根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計(jì)的車型屬于微型貨車且汽車的整備質(zhì)量較小故可以選擇兩軸根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計(jì)的車型屬于微型貨車且汽 車的整備質(zhì)量較小故可以選擇兩軸 汽車的驅(qū)動(dòng)形式 汽車驅(qū)動(dòng)形式有 4 24 46 26 46 68 48 8 等其中前一位數(shù)字表示汽車車輪總數(shù)后一位數(shù)字表示驅(qū)動(dòng)輪數(shù)乘用車和總質(zhì)量小些的商用車多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造成本低的采用 4 2 驅(qū)動(dòng)形式總質(zhì)量在 19～ 26t的公路用車輛采用 6 2或 6 4驅(qū)動(dòng)形式而本次設(shè)計(jì)的車型屬于輕型商用車故根據(jù)給定參數(shù)可以選擇 4 2的驅(qū)動(dòng)形式 汽車的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 或駕駛室 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)以外汽車的布置 形式對(duì)使用性能也有重要影響按駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)位置的不同貨車有長(zhǎng)頭式短頭式平頭式和偏置式長(zhǎng)頭式的特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室前部當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)有少部分位于駕駛室內(nèi)時(shí)稱為短頭式發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室內(nèi)時(shí)稱為平頭式駕駛室偏置在發(fā)動(dòng)機(jī)旁的貨車稱為偏置式貨車布置形式按駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)位置的不同貨車有長(zhǎng)頭式短頭式平頭式和偏置式四種貨車又可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)位置不同分為發(fā)動(dòng)機(jī)前置中置和后置三種布置形式平頭式貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)可以布置在座椅下后部此時(shí)中間座椅處沒(méi)有很高的凸起可以布置三人座椅故得到廣泛應(yīng)用根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計(jì)的車型可選擇發(fā)動(dòng)機(jī)前置 后橋驅(qū)動(dòng)貨車 22 汽車主要參數(shù) 汽車主要尺寸的確定汽車的主要尺寸有外廓尺寸軸距輪距前懸后懸貨車車頭長(zhǎng)度和車箱尺寸等 1 外廓尺寸 GBl5891989 汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸長(zhǎng)規(guī)定如下貨車越野車整體式客車不應(yīng)超過(guò) 12m單鉸接式客車不超過(guò) 18m半掛汽車列車不超過(guò) 165m 全掛汽車列車不超過(guò) 20m 不包括后視鏡汽車寬不超過(guò) 25m 空載頂窗關(guān)閉狀態(tài)下汽車高不超過(guò) 4m 后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處 250mm 頂窗換氣裝置開啟時(shí)不得超出車高 300mm 不在公路上行駛的汽車其外廓尺寸不受上述規(guī)定限制乘用車總長(zhǎng)是軸距 前懸和后懸之和它與軸距有下述關(guān)系 式中為比例系數(shù)其值在 052066之間發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)汽車的值為 062066發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)汽車的值為 052056 乘用車寬度尺寸一方面由成員必需的室內(nèi)寬度和車門厚度決定另一方面應(yīng)保證能布置下發(fā)動(dòng)機(jī)車架懸架轉(zhuǎn)向系和車輪等乘用車總寬與車輛總長(zhǎng)之間有下述近似關(guān)系 后座乘三人的乘用車 不應(yīng)小于 1410mm 影響轎車總高的因素有軸間底部離地高度板及下部零件高室內(nèi)高和車頂造型高度等軸間底部離地高應(yīng)大于最小離地間隙由座位高乘員上身長(zhǎng)和頭部及頭上部空間構(gòu)成的室內(nèi)高一般在 1120～ 1380mm之間車頂造型高度大約在 20～ 40mm范圍內(nèi)變根據(jù)給定數(shù)據(jù)及計(jì)算可以確定轎車的長(zhǎng)寬高分別為 5000 1800 2200mm2 軸距 L軸距 L 對(duì)整備質(zhì)量汽車總長(zhǎng)最小轉(zhuǎn)彎直徑傳動(dòng)軸長(zhǎng)度縱向通過(guò)半徑有影響當(dāng)軸距短時(shí)上述各指標(biāo)減小此外軸距還對(duì)軸荷分配有影響軸距過(guò)短會(huì)使車箱長(zhǎng)度不足或后懸過(guò)長(zhǎng)汽車上坡制動(dòng)或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過(guò)大使汽車制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性變壞車身縱向角振動(dòng)增大對(duì)平順性不利萬(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宜取短些為滿足市場(chǎng)需要工廠 在標(biāo)準(zhǔn)軸距貨車基礎(chǔ)上生產(chǎn)出短軸距和長(zhǎng)鈾距的變型車不同鈾距變型車的軸距變化推薦在 04～ 06m 的范圍內(nèi)來(lái)確定為宜汽車的軸距可參考表 21提供的數(shù)據(jù)選定表 21 各類汽車的軸距和輪距 車型 類別 軸距 L／ mm 輪距 B／ mm 轎車 微型級(jí) 普通級(jí) 中級(jí) 中高級(jí) 高級(jí) 20212200 21002540 25002860 28503400 29003900 1 1001380 1 1501500 13001500 14001580 15601620 4 2 貨車 微型 輕型 中型 重型 17002900 2300． 3600 36005500 45005600 1 1501350 1 3001650 17002021 1840～ 2021 礦 用自 卸車 總質(zhì) 量／ t 60 32021200 39004800 20214000 大客車城市大客車 單車 長(zhǎng)途大客車 單車 45005000 50006500 17402050 本車為 4 2 微型貨車軸距在 17002900 本車的軸距取為 2900mm3 前輪距和后輪距增大輪距隨之而來(lái)的是室內(nèi)寬并有利于增加側(cè)傾剛度 但是此時(shí)汽車總寬和總質(zhì)量增加并影響最小轉(zhuǎn)彎直徑變化受汽車總寬不得超過(guò) 25 m 限制輪距不宜過(guò)大但在取定的前輪距范圍內(nèi)應(yīng)能布置下發(fā)動(dòng)機(jī)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)間隙在確定后輪距 B 2時(shí)應(yīng)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)留有必要的間隙各類汽車的輪距可參考表 21 提供的數(shù)據(jù)確定可選擇前輪輪距為1200mm 后輪輪距為 1215mm4 前懸和后懸前后懸長(zhǎng)時(shí)汽車接近角和離去角都小影響汽車通過(guò)性能對(duì)長(zhǎng)頭汽車前懸不能縮短的原因是在這段尺寸內(nèi)要布置保險(xiǎn)杠散熱器風(fēng) 扇發(fā)動(dòng)機(jī)等部件從撞車安全性考慮希望前懸長(zhǎng)些從視野角度考慮又要求前懸短些前懸對(duì)平頭汽車上下車的方便性有影響前鋼板彈簧長(zhǎng)度也影響前懸尺寸長(zhǎng)頭貨車前懸一般在 11OO～ 1300mm范圍內(nèi)本車前懸尺寸取為 1100mm貨車后懸長(zhǎng)度取決于貨箱軸距和軸荷分配的要求輕型中型貨車的后懸一般在 1200～2200mm之間特長(zhǎng)貨箱汽車的后懸可達(dá) 2600mm但不得超過(guò)軸距的 55％轎車后懸長(zhǎng)度影響行李箱尺寸客車后懸長(zhǎng)度不得超過(guò)軸距的 65％絕對(duì)值不大于 3500mm對(duì)于三軸汽車若二三軸為雙后軸其軸距應(yīng)按第一軸至雙后軸中心線的距離計(jì)算若一二軸 為雙轉(zhuǎn)向軸其軸距按一三軸的軸距計(jì)算本車后懸尺寸取為 1300mm5 貨車車頭長(zhǎng)度貨車車頭長(zhǎng)度系指從汽車的前保險(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)的影響此外車頭長(zhǎng)度尺寸對(duì)汽車外觀效果駕駛室居住型汽車面積利用率和發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性等有影響長(zhǎng)頭型貨車車頭長(zhǎng)度尺寸一般在 25003000mm 之間平頭型貨車一般在 14001500mm 之間 6 貨車車箱尺寸 行駛速度能達(dá)到較高車速的貨車使用過(guò)寬的車箱會(huì)增加汽車迎風(fēng)面積導(dǎo)致空氣阻力增加車箱內(nèi)長(zhǎng)應(yīng)在能滿足運(yùn)送上述貨物額定噸位的條件下盡可能取短些以利于 減小整備質(zhì)量要求車箱尺寸在運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時(shí)能裝足額定噸數(shù)車箱邊板高度對(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)選取車箱內(nèi)寬應(yīng)在汽車外寬符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下適當(dāng)取寬些以利縮短邊板高度和車箱長(zhǎng)度 量參數(shù)的確定 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 包括隨車工具備胎等 加滿燃料水但沒(méi)有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量整車整備質(zhì)量對(duì)汽車的成本和使用經(jīng)濟(jì)性均有影響目前盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是通過(guò)減輕整車整備質(zhì)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)量的措施主要有采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料新設(shè)計(jì)的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理減少整車整備質(zhì)量是從事汽車設(shè)計(jì)工作中必須遵守的一項(xiàng)重要原則車型人均整備質(zhì)量值／ t人 1 車型 人均整備質(zhì)量值 ／ t人 1 微型轎車普通級(jí)轎車中級(jí)轎車015029 中高級(jí)以上轎車中型以下客車大型客車 029013 整車整備質(zhì)量在設(shè)計(jì)階段需估算確定在日常工作中收集大量同類型汽車各總成部件和整車的有關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)合新車設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)工藝水平等初步估算出各總成部件的質(zhì)量再累計(jì)構(gòu)成整車整備質(zhì)量轎車和 客車的整備質(zhì)量也可按每人所占整車整備質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)平均值估計(jì) 表 22 表 22 轎車和客車人均整備質(zhì)量商用貨車的最大總質(zhì)量 ma momen165kg式中 n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) 2 汽車的載客量和裝載質(zhì)量 簡(jiǎn)稱裝載量 汽車的載客量用座位數(shù)表示微型和普通級(jí)轎車為 2～ 4座中級(jí)以上轎車為 4～ 7座城市大客車的載客量由等于座位數(shù)的乘客和站立乘客兩部分構(gòu)成站立乘客按每平方米 8～ 10 人計(jì)算長(zhǎng)途大客車和專供游覽觀光用的大客車其載客量等于座位數(shù)汽車的裝載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時(shí)所允許的額定裝載量汽車 在碎石路面上行駛時(shí)裝載質(zhì)量約為好路面的 75％～ 85％越野汽車的裝載量是指越野行駛時(shí)或在土路上行駛時(shí)的額定裝載量貨車裝載質(zhì)量的確定首先應(yīng)與行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃的系列符合其次要考慮到汽車的用途和使用條件原則上貨流大運(yùn)距長(zhǎng)或礦用自卸車應(yīng)采用大噸位貨車貨源變化頻繁運(yùn)距短的市內(nèi)運(yùn)輸車采用中小噸位的貨車比較經(jīng)濟(jì) 3 質(zhì)量系數(shù)η質(zhì)量系數(shù)η是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值即η ／該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)水平和工藝水平η值越大說(shuō)明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)在參考同類型汽車選定η以后 表 17 可根據(jù)任務(wù)書中給定的值計(jì)算出整車整備質(zhì) 量表 23不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù)η 汽車類型 η 貨車 輕型 中型 重型 O． 80～ 110① 120～ 135 130～ 170 礦用自卸車 最大裝載質(zhì)量 ／ t 45 110～ 150 130～ ～1OO3 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(duì)支承平面的垂直載荷也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來(lái)表示汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)位置與驅(qū)動(dòng)形式不同對(duì)軸荷分配有顯著影響各類汽車的軸荷分配見(jiàn)表 23 表 23 各類汽車的軸分荷配車型 滿載 空載 前軸 后軸 前軸 后軸轎車發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng) 機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng) 47％ 60％ 45％ 50％ 40％46％ 40％ 53％ 50％ 55％ 54％ 60％ 56％ 66％ 51％ 56％ 38％ 50％ 34％ 44％44％ 49％ 50％ 62％貨車 4X2 后輪單胎 4X 2 后輪雙胎長(zhǎng)短頭式 4X2 后輪雙胎平頭式 6X4 后輪雙胎 32％ 40％ 25％ 27％ 30％ 35％ 19％ 25％ 60％ 68％ 73％75％ 65％ 70％ 75％ 81％ 50％ 59％ 44％ 49％ 48％ 54％ 31％