【正文】 這里采用的是獨(dú)立懸架的汽車轉(zhuǎn)向車輪，轉(zhuǎn)向梯形中的橫拉桿應(yīng)該是分段式的，以免發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，防止一個(gè)車輪的上下跳動(dòng)影響另一個(gè)車輪的跳動(dòng)。在此主要對(duì)轉(zhuǎn)向系的運(yùn)動(dòng)干涉 問題進(jìn)行檢核。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。 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。 減振器應(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。 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)向軸在水平面內(nèi)與汽車中心線之間地夾角不得大于 ?5 。越野車的傳動(dòng)夾角可達(dá) 11176。一般風(fēng)扇至散熱器芯部表面至少 留 40mm 以上 的間隙。 （ 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 。 在繪制總布置圖時(shí)，先確定零線的位置。 （ 3）汽車中心線：汽車縱向垂直對(duì)稱面在俯視圖和前視圖上的投影先。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 。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。汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車身側(cè)傾角小。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 2）具有合適的衰減振動(dòng)的能力。 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)。 2）工作可靠。 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 135型 前軸 ，整體工字?jǐn)嗝媲拜S。 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。故主減速器選用單級(jí)減速，雙曲面齒輪。 4）在各種載荷和工況下有高的傳動(dòng)效率。時(shí)，滾針軸承壽命將下降至原壽命的 1/4。 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 75MT ， 其允許輸入的最大扭矩為 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 。 6）工作可靠。由于 ?? Dd ，于是由下式求得 CR ： mmdD dDR C 150220350 2203503131 22 3322 33 ???????? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 再根據(jù) （ 2－ 10）求出 F ： Nf Z RTF cc 33 ??????? ? 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。 7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。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。 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而定的。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)。 （ 2）發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 用下式確定 maxeT Pee nPT m a xm a x 9 5 4 9 ??? （ 2－ 8） 式中， maxeT 為最大轉(zhuǎn)矩（ mN? ）； ? 為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)，一般在 ~ 之間；maxeP 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（ kw）； p n 為最大功率轉(zhuǎn)數(shù)（ min/r ）。 由于車型為 24? 后橋驅(qū)動(dòng)的 客貨兩用車 ，所以 minh 的值應(yīng)在 mm300~180 之間， 1? 應(yīng)在 ?? 30~20 之間， 2? 應(yīng)在 ?? 22~15 之間。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(duì)汽車的比功率值有所 規(guī)定。 黃?？拓泝捎密?的排量是 ，加速時(shí)間取 13s。 由于 黃?？拓泝捎密噷儆诔擞密?，乘用 車采用 24? 后輪驅(qū)動(dòng)單胎， 所以滿載時(shí)前軸載荷在 %50~%45 之間，后軸載荷在 %55~%50 之間；空載時(shí)前軸載荷在%56~%51 之間，后軸載荷在 %49~%44 之間。 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。 （ 4）軸荷分配 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 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)支承平面的垂直負(fù)荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示 汽車的，它對(duì)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。由于 客貨兩用車 的載 人數(shù) 一般定為 5 人，故汽車的整車整備質(zhì)量為： tm ???? 。在前懸架這段尺寸內(nèi)要布置下保險(xiǎn)杠、轉(zhuǎn)向器， 對(duì)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 。 圖 21 客貨兩用車 的布置形式 汽車主要參數(shù)的選擇 汽車主要尺寸參數(shù)的確定 （ 1）軸距 軸距對(duì)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。 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 19噸，故采用 24? 后輪驅(qū)動(dòng)的布置形式。如果對(duì)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響及安全隱患。 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。 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。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。采用 ABS/ASR 剎車防抱死裝置和防側(cè)滑裝置。在分析過程中采用了圖解法，對(duì) 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。 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(duì) 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 。 為減輕駕駛員的工作強(qiáng)度 ,采用機(jī)械式 變速器 。 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 。 （ 5）底盤總布置設(shè)計(jì)。對(duì)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)。 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。 （ 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 4 2 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。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。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。整車整備質(zhì)量對(duì)汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟(jì)性有影響。 商用貨車的總質(zhì)量 am 由整備質(zhì)量 0m 、載質(zhì)量 em 和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成 。對(duì)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。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 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 與此車速，則汽車就不能穩(wěn)定行駛。 2）加速時(shí)間 t 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。則： ?? s inc o s GGfFFF if ????? （ 2－ 4） 當(dāng) ? 不大時(shí)， 1cos ?? ， i??sin ，則 )( ifGGiGfF ????? （ 2－ 5） 查得： ? ?? ? 0 3 3 1 6 ?????f ?i 令 ???if ， ? 稱為道路阻力系數(shù)，則有 NGF 2 3 4 9 5 0 ?????? 。 （ 2）汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑 minD 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 minD 。根據(jù) 上述條件選取的參數(shù)如下： %90 ??T? , kgma 2495? ， ?g ， ?f ， ?DC ， mA? hkmua /130m ax ? 最大功率 maxeP 對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù) pn 的范圍如下：柴油機(jī)的 pn 值在 m in/4800~1800 r 之間。 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 CA4DC210E3，直列四缸四沖程、水冷式 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其最大功率 kPe 76max ? /3600r/min，最大扭矩mNTe ?? a x /2020r/min。 （ 3） 防止由發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)引起的人體不舒適和疲勞。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)。 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。所以由（ 2－ 9）可確定離合器的摩擦力矩為 mNTT ec ????? 0 7 a x? 離合器的靜摩擦力矩 cT 為： cc fFZRT ? （ 2－ 10） 式中， f 為摩擦面的靜摩擦因數(shù)，一般取 ~ ，這里取 ?f ； F 為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力； cR 為摩擦片的平 均摩擦半徑； Z 為摩擦片面數(shù)，單片離合器的 2?Z 。 3）設(shè)置倒擋，使汽車能倒退行駛。 一般 乘用 車 變速器多采用 5~4 個(gè)擋，這里采用五擋變速器。 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 21 aa? ，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)。 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。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。 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。 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。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 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。 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(duì)人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。 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。 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)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。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車具有過多轉(zhuǎn)向的趨勢。 輪胎及車輪對(duì)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。 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。此線用來作為標(biāo)注汽車軸距和前懸的基準(zhǔn)線。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。 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。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 4176。 （ 2）轉(zhuǎn)向器的位置 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 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，