【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 長(zhǎng)、質(zhì)量、最小轉(zhuǎn)彎半徑和縱向通過半徑就小一些。但軸距過短也會(huì)帶來一系列問題，因此，在選擇軸距時(shí)應(yīng)綜合考慮對(duì)有關(guān)方面的影響。當(dāng)然在滿足所設(shè)計(jì)汽車的車廂尺寸、軸荷分配、主要性能和整體布置等要求的前提下將軸距設(shè)計(jì)得短一些為 好。 保潔 車要求制造成本低，使用經(jīng)濟(jì)性好，機(jī)動(dòng)靈活。因此汽車應(yīng)輕而短，故軸距應(yīng)取短一些，軸距約為總長(zhǎng)的 54%~60% ，軸距與總長(zhǎng)之比約大，對(duì)改善汽車縱向角振動(dòng)也有利。選取，軸距 L= m. 前、后輪距 B1 與 B2 汽車輪距 B對(duì)汽車的總寬，總質(zhì)量，橫向穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性都有較大的影響。輪距越大，則懸架的角 剛度愈大，汽車的橫向空間也愈大。但輪距也不宜過大，否則會(huì)使汽車的總寬和質(zhì)量過大，輪距必須與汽車的總寬相適應(yīng)。保潔車與輕卡相近。 輪距 B初選： 3 1 0 0 ( 8 0 )4BW? ? ? 或 B kL? （ 31） 式中： B—— 輕卡的輪距， mm W—— 輕卡的總寬， mm L—— 輕卡的軸距， mm k—— 系數(shù) 選 L= m k= 則 1 4 0 0 2 1 2 5 0B ? ? ?mm 汽車外輪廓尺寸 汽車外輪廓尺寸包括其總長(zhǎng)、總寬、總高，在滿足使用要求的前提下，應(yīng)力求減小汽車外輪廓尺寸，以減小汽車的質(zhì)量，降低制造成本，提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性。 汽車的前懸 FL 和后懸 RL 汽車的前懸 FL 和后懸 RL 尺寸是由總布置最后確定的，前置處要布置發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)扇、彈簧前支架、車身前部或駕駛室的前支點(diǎn)、保險(xiǎn)杠、轉(zhuǎn)向器等。要有足夠的布置空間，其長(zhǎng)度與汽車的類型、驅(qū)動(dòng)形式、發(fā)動(dòng)機(jī)的布置形式和駕駛室的形式及布置密切相關(guān)。汽車后懸長(zhǎng)度主要與垃圾箱長(zhǎng)度，軸距及軸荷分配有關(guān)，后懸也不宜過長(zhǎng)，以免使汽車的離去角過小而引起上下坡時(shí)刮地，同時(shí)轉(zhuǎn)彎也不靈活。保潔車各參數(shù)結(jié)果如下表 31 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 數(shù)據(jù)參數(shù)表 31 外輪廓尺寸 mm 軸距 mm 輪距 mm 最小離地間隙 mm 整 車整備質(zhì)量 t 總長(zhǎng) 總寬 總高 前 后 2308 1415 1343 1400 1250 1250 155 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車的裝載量 Gm 保潔 車的裝載量即駕駛座和垃圾箱整裝后的質(zhì)量，駕駛員按 70kg,垃圾箱按 100kg 計(jì)。 汽車的整備質(zhì)量 0m 汽車的整備質(zhì)量就是汽車經(jīng)整備后在完備狀態(tài)下的自身質(zhì)量。由于在設(shè)計(jì)方法，產(chǎn)品材料，制造工藝以及道路狀況 等方面的不斷完善，汽車的整備質(zhì)量這一設(shè)計(jì)指標(biāo)有不斷減小的趨勢(shì)，趨勢(shì)量為 ~，汽車的整備質(zhì)量取 。 汽車的總質(zhì)量 汽車的總質(zhì)量指已裝備好，裝備齊全并按規(guī)定滿載的汽車質(zhì)量， ?? 汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù) 0m? 0 0 ( 7 0 1 0 0 ) / 5 4 0 / 7 1 0 1 . 3 1 50 . 5 4 / 5 4 0Gm m k g k gmt? ??? ? ? ? 汽車的軸荷分配 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、通用性、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影響。 根據(jù)前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的汽車滿載時(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，軸荷分配對(duì)前后輪胎的磨損有直接影響，為使其磨損均勻，要求其滿載時(shí)的前后軸荷分配均為 50%。前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)軸荷分配如表 32所示。 表 32前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)軸荷分配 前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)（ FF） 空載 滿載 前軸 后軸 前軸 后軸 56%~66% 34%~44% 47%~60% 40%~53% 汽車主要性能參數(shù)的選擇 汽車的動(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。 1．直接檔最大動(dòng)力因數(shù) 0maxD 0maxD 的選擇主要 是根據(jù)對(duì)汽車加速性與燃料經(jīng)濟(jì)性的要求，以及汽車類型，用途和道路條件而異，清掃車的 0maxD 值較小。 2. I 檔的最大動(dòng)力因數(shù) maxID maxID 直接影響汽車的最大爬坡能力和通過困難路段的能力及起步并連續(xù)換檔時(shí)的加速能力， maxID 在 ~ 之間。 3. 最高車速 maxaD 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 考慮汽車的類型、用途、道路條件、具備的安全條件和發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大小，并以汽車行駛的功率平衡為依據(jù)來確定保潔車的最高車速。要求保潔車 。 4．汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩 兩個(gè)參數(shù)分別表示發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。比功率是評(píng)價(jià)汽車動(dòng)力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力。 保潔車的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)查表 33。發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)查表 34。 表 33 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)表 發(fā)動(dòng)機(jī)排量 0maxD I 檔最大動(dòng)力 因 數(shù)maxID 最高車速 比功率（ /eaPm） /（ 1kwt?? ） 比轉(zhuǎn)矩（ / atm） /（ 1Nmt??? ） ? ~ ~ /kmh 18~50 40~60 汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性參數(shù) 表 34 發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)表 發(fā)動(dòng)機(jī)排量 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 /kw 轉(zhuǎn)速 / 1minr ?? 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Nm? 轉(zhuǎn)速 1minr ?? 平均油耗 L/100km 4/2300 20/1500 汽車的機(jī)動(dòng)性參數(shù) 汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑 minR 是汽車機(jī)動(dòng)性主要參數(shù)。 minR 是指當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)，由轉(zhuǎn)向中心至前外輪接地中心的距離，它反映了汽車通過小曲率半徑彎曲道路的能力和在狹窄路面上或場(chǎng)地上掉頭能力。其值與汽車的軸距，輪距及轉(zhuǎn)向車輪的最大轉(zhuǎn)角等有關(guān)，并根據(jù)汽車的類型、用途、道路條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及軸距等尺寸選取。 minR /m 取 ~ 。 汽車操縱穩(wěn)定性參數(shù) 1．轉(zhuǎn)向特性參數(shù) 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或受側(cè)向風(fēng)力作用時(shí)，由于輪胎的側(cè)偏，使前、后軸產(chǎn)生相應(yīng)的側(cè)偏角 1?和 2? 。其角度差（ 1? 2? ）為正、負(fù)、零時(shí)使汽車分別獲得不足轉(zhuǎn)向、過渡轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向等特性。為保證良好的操縱穩(wěn)定性，希望得 到不足轉(zhuǎn)向特性。汽車以 的向心加速度作定圓等速行駛時(shí)前后軸的側(cè)偏角之差（ 1? 2? ）作為評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)以 1~3 為宜。 2．車身側(cè)傾角 當(dāng)汽車以 的向心加速度作定圓等速行駛時(shí)，車身側(cè)傾角在 3 之內(nèi)為好，最大不超過 7 。 3．制動(dòng)點(diǎn)頭角 汽車以 的減速度制動(dòng)時(shí)的車身點(diǎn)頭角應(yīng)不大于 ，否則影響駕駛員舒適性。 4．汽車的行駛平順性參數(shù) 汽車的行駛平順性通常以車身的垂向振動(dòng)參數(shù)來評(píng)價(jià)。在總體設(shè)計(jì)時(shí)。通常應(yīng)給出前后懸架的偏頻或靜撓度，動(dòng)撓度以及車身振動(dòng)加速度等參數(shù)作為設(shè)計(jì)要求。 （ 1） 汽車的制動(dòng)性參數(shù) 常以制動(dòng)距離，制動(dòng)減速度和制動(dòng)踏板作為汽車制動(dòng)性能的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)參數(shù)。30 /aV km h? 的制動(dòng)距離為 ~ /m。 （ 2） 汽車的通用性參數(shù)如表 34 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 表 34 最小離地間隙 minh 、接近角 ? 、離去角 ? 及縱向通過半徑 ? 最小離地間隙 min/hm 接近角 /()? 離去角 /()? 縱向通過半 徑 /m? ~ 20~30 15~23 3~5 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 4 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型 發(fā)動(dòng)機(jī)基本型式的選擇 保潔車的發(fā)動(dòng)機(jī)采用直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、造價(jià)低廉、工作可靠、寬度 小、易布置。直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式通常采用風(fēng)冷，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維修簡(jiǎn)便。 發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 maxeP 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 Pn 發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大則汽車的動(dòng)力性愈好，但功率過大會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率降低，燃料經(jīng)濟(jì)性下降，動(dòng)力傳動(dòng)系的質(zhì)量也要加大，應(yīng)合理選擇發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 maxeP 可根據(jù)所要求的最高車速 maxav 計(jì)算出： 3m a x m a x m a x1 ()3 6 0 0 7 6 1 4 0a De a aTm g f cAP v v??? （ 41） 31 7 1 0 9 . 8 0 . 2 5 0 . 6 2 . 3 0 6 1 . 0 0 5( 7 . 5 7 . 5 )0 . 9 3 6 0 0 7 6 1 4 0? ? ? ?? ? ? ? ? 式中： maxeP —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率， kw T? —— 傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，對(duì)單級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋的 42? 式汽車取 ? ? am —— 汽車總質(zhì)量， kg g —— 重力加速度， 2/ms f —— 滾動(dòng)阻力系數(shù)， ? maxav —— 最高車速， /kmh Dc —— 空氣阻力系數(shù)， ~ A—— 汽車正面投影面積， 2m 按式求出的 maxeP 應(yīng)為發(fā)動(dòng)機(jī)在裝有全部附件下測(cè)定的最大有效功率或凈輸出功率，它比一般發(fā)動(dòng)機(jī)外特性的最大功率值低 12%~20% 。 汽車汽油機(jī)的 Pn 大多為 4000 ~ 6000 / m inr ，根據(jù)汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)的類型，最高車速、最大功率，選用的活塞平均速度 mC 、活塞沖程 s 、缸徑、缸數(shù)、工藝水平等因數(shù)來確定 Pn （ / 30mPc s n?? ，單位為 /ms） 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 Tn 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 Tn 對(duì)汽車的動(dòng)力因數(shù)，加速性能及爬坡性能等動(dòng)力特性都有直接的影響，而其轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù) max /ePTT?? ，即最大轉(zhuǎn)矩與最大功率下的轉(zhuǎn)矩之比值，標(biāo)志著汽車行駛阻力增加時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)沿著外特性曲線自動(dòng)增加轉(zhuǎn)矩的能力，汽油機(jī)? 值多為 ~ ，也有低至 1. 。 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 maxeP 及相應(yīng)轉(zhuǎn)速 Pn 確定后，求發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT ，單位（ Nm? ） m a xm a x 7019 eePPpTT n???? 47 0 1 9 1 .5 1 8 .32300? ? ? ?Nm? （ 42） 式中： ? —— 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù) PT —— 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)矩 Nm? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 maxeP —— 最大功率 kw Pn —— 最大功率的相應(yīng)轉(zhuǎn)速， /minr 稱為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)的 Pn 與 Tn 之比不宜小于 ，通常取 / ~ ? 發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性系數(shù) ? 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù) ? 與轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù) /PTnn之乘積，表明發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)汽車行駛工況的程度，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性系數(shù) m axePPT P TTnnn T n?? ? ? ? ? ? ? ? （ 43） ? 越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性愈好，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性系數(shù)值對(duì)汽油機(jī) ~ ?? 。 選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)如表 41所示 表 41 選擇發(fā)動(dòng)機(jī)類型 發(fā)動(dòng)機(jī)類型 直列四缸四沖程 發(fā)動(dòng)機(jī)排量 缸徑 ? 排量 50? 75 壓縮比 :1 氣門配置 /氣門數(shù) 頂置 /8 最大功率 轉(zhuǎn)速 4kw 2300r/m 最大轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 20N? m 1500r/m 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 5 傳動(dòng)系設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)布置 傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)布置形式取決于汽車的類型，使用條件及要求，總體結(jié)構(gòu)與其它總成的匹配，發(fā)動(dòng)機(jī)的與傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)型式以及生產(chǎn)條件。 前置后驅(qū)動(dòng)是傳統(tǒng)的布置型式，應(yīng)用最普遍，為多數(shù)汽車所采用。 傳動(dòng)系靜強(qiáng)度計(jì)算的 載荷工況 汽車在行駛中傳動(dòng)系的載荷是多變的，應(yīng)選擇其中最能表征傳動(dòng)系零件靜強(qiáng)度的載荷作為計(jì)算載荷。 取發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩作為傳動(dòng)系的第一種計(jì)算載荷： m a x 2 0 0 . 9 2 2 1 1 8 . 4 4 2j e TT T i N m??? ? ? ? ? ? （ 51） 式中： jT —— 傳動(dòng)系軸上的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Nm? i? —— 傳動(dòng)系在所計(jì)算零件之前的總傳動(dòng)比 T? —— 傳動(dòng)系在所計(jì)算零件之前的傳動(dòng)效率 上式用于半軸之前的傳動(dòng)系零件 半軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 m a x 1 8 . 4 4 2 0 . 6 1 1 . 0 6 5 2j e TT T i N m?? ??