小型客車汽車動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)_汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-07 22:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量越大，β也應(yīng)選得越大；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取 的β值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。各類汽車離合器β的取值范圍見表 23。 表 23 離合器后備系數(shù)β的取值范圍 車型 后備系數(shù)β 乘用車及最大總質(zhì)量小于 6t的商用車 ～ 最大總質(zhì)量為 6～ 14t的商用車 ～ 掛車 ～ 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及上述要求，初步選擇 摩擦片材料為粉末冶金材料(鐵基 ),單位壓力 MPap ? ,摩擦因數(shù) f 取 ,c 為摩擦片內(nèi)外徑之比 ,一般在 之間 , 取 c 為 , 摩擦片外徑mmmmTKD eD a x ?????? , DK 為直徑系數(shù) ,最大總質(zhì)量為 的 商 用 車 通 常 最 . 摩擦片內(nèi)徑mmcDd ????? .摩擦片厚度 b 取 t? 取3mm. 根據(jù)所需發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，初步選擇 東風(fēng)汽車傳動(dòng)軸有限公司 型號(hào)為 .最大傳遞扭矩 為 1054. 離合器后備系數(shù) 6301054m a xm a x ??? eMT?. 變速器的選擇 由于重型汽車的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，同時(shí)，重型貨車滿載與空載的質(zhì)量變化極大，欲保證重型汽車具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，需要采用多檔變速器。因?yàn)椋瑱n位越多，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)就越大，可以提高汽車的加速與爬坡能力；同時(shí)也能增加發(fā)動(dòng)機(jī)在地燃油消耗率的轉(zhuǎn)速范圍工作的機(jī)會(huì)，可以提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。目前，組合式機(jī)械變速器已經(jīng)成為重型汽車的主要形式，即以一到兩種 4～ 6 擋變速器為主體，通過更換系列齒輪副和配置不同的副變速器，得到一組不同 的擋數(shù)、不同傳動(dòng)比范圍的變速器系列。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和變速器的 I擋傳動(dòng)比，初步選擇 法士特 公 司生產(chǎn)的型號(hào) 為 4J120T 的 變速箱 ，額定輸入轉(zhuǎn)矩為 1200N m，該變速器最高檔采用直接擋，傳動(dòng)比范圍為 1～ 。變速器各擋速比見表 24。 表 24 所選變速器各擋速比 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 倒 1 傳動(dòng)軸的選型 該車前后軸距較大， 為了提高傳動(dòng)軸的的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車總布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。當(dāng)傳動(dòng)軸分 段時(shí)，需要加設(shè)安裝在車架橫梁上的彈性中間支撐，以補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及車輛行駛過程中由于彈性支承的發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)和車架等變形所引起的位移。彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的震動(dòng)，降低噪聲。這種彈性中間支撐不能傳遞軸向力，它只要承受傳 動(dòng)軸因動(dòng)不平衡，偏心等因素引起的徑向力，以及萬向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。 一般驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸均采用一對(duì)十字軸萬向節(jié)。十字萬向節(jié)兩軸的夾角 ? 不宜過大，當(dāng)α由 ?4 增至 ?16 時(shí)，滾針軸承壽命將下降至原壽命的 1/4。十字軸萬向節(jié)夾角的允許范圍參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 18。 初步選取 洛陽銘迪傳動(dòng)軸有限 公司生產(chǎn)的 輕型 汽車傳動(dòng)軸總成，編號(hào)為 11，工作轉(zhuǎn)矩為 1600N m。 驅(qū)動(dòng)橋的選型 驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，其基本公用是增大由傳動(dòng)軸傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)輪具有差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車價(jià)之間的垂向力、縱向力 和橫向力。 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架形式有關(guān)。絕大多數(shù) 小型客車 的驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架，相應(yīng)的采用非斷開式車橋。 現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車都采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。 在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)布置在同一個(gè)縱向垂直平面內(nèi)，且相鄰的兩橋的傳動(dòng)軸是串聯(lián)的布置。其優(yōu)點(diǎn)是不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各種驅(qū)動(dòng)橋零件的互通性，并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了體積和質(zhì)量，成本較低。 主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇 主減速器形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，主要取 決與動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比 0i 的大小以及驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及減速形式等。 雙級(jí)主減速器有兩集齒輪減速組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大，制造成本也顯著增加，僅用于主減速比較大（ 0 ?? ）且采用單級(jí)減速器不能滿足既定的主減速比和離地間隙要求的重型汽車上。 單級(jí)貫通式主減速器用于多橋驅(qū)動(dòng)汽車的貫通橋上，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主 減速器的質(zhì)量較小，尺寸緊湊，并可使中、后橋的大部 分零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性。 綜上所述，由于所設(shè)計(jì)的載貨汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式為 48? ，以及單級(jí)減速雙聯(lián)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，又能滿足使用要求。所以，選用單級(jí)減速雙聯(lián)主減速器。 驅(qū)動(dòng)橋的選型 根據(jù)計(jì)算的主減速比，初步選擇 江西江鈴底盤股份有限公司 的單級(jí)減速雙聯(lián)驅(qū)動(dòng)橋，產(chǎn)品型號(hào)： 8A2。中、后橋均采用鑄鋼橋殼，中、后驅(qū)動(dòng)橋承載能力均為 4000kg ， 最 大 輸 入 轉(zhuǎn) 矩 為 9700N m ， 主 減 速 器 傳 動(dòng) 比0i =, 和 兩種。因車速要求較高，就選 0i =計(jì)算，如果汽車阻力功率曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線不能交在其最大功率點(diǎn)上，再進(jìn)行調(diào)整。 第三章 整車性能計(jì)算 汽車動(dòng)力性的分析 由于汽車是一種高效率的運(yùn)輸工具，運(yùn)輸效率的高低在很大程度上取決于汽車的動(dòng)力性，所以動(dòng)力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。所謂汽車的動(dòng)力性是指汽車在良好的路面上直線行駛時(shí)由汽 車受到的縱向外力決定的、所能達(dá)到的平均行駛速度。從獲得盡可能高的平均行駛速度的觀點(diǎn)出發(fā)，汽車的動(dòng)力性主要可由三方面的指標(biāo)來評(píng)定： （ 1） 汽車的最高車速 maxau ； （ 2） 汽車的加速時(shí)間 t ； （ 3） 汽車能爬上的最大坡度 maxi 。 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 確定汽車的動(dòng)力性，就是確定汽車沿行駛方向的運(yùn)動(dòng)狀況。為此，需要掌握沿汽車行駛方向作用于汽車的各種外力，即驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力。根據(jù)這些 力的平衡關(guān)系建立汽車行駛方程式，就可以估算汽車的最高車速、加速度和最大爬坡度。 汽車的行駛方程式為： jiwft FFFFFF ????? ? () 其中， tF 為驅(qū)動(dòng)力， fF 為滾動(dòng)阻力， wF 為空氣阻力， iF 為坡度阻力， jF 為加速阻力。上述各阻力中，滾動(dòng)阻力和空氣阻力是在任何行駛條件下均存在的，坡度阻力和加速阻力僅在一定行駛條件下存在。在水平道路上等速行駛時(shí)就沒有坡度阻力和加速阻力。 汽車驅(qū)動(dòng)力－行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 汽車的行駛方程式為 jiwft FFFFFF ????? ? 或 riiT Tgtq ?0 ＝ Gf ＋ Gi ＋ aD uAC＋ dtdum? () 此公式表明了汽車行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力和外界阻力之間相互關(guān)系的普遍情況。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性、變速器的傳動(dòng)比、主減速比、傳動(dòng)效率、車輪半徑、空氣阻力系數(shù)、汽車迎風(fēng)面積以及汽車質(zhì)量等初步確定后，便可利用此公式分析在附著性良好的典型路面（混凝土、瀝青路面）上的行駛能力，即確定汽車在節(jié)氣門全開時(shí)可能達(dá)到的最高車速、加速能力和爬坡能力。為了清晰而形象的表明汽車行駛時(shí)的受力情況及其平衡關(guān)系，一般是將汽車行駛方程式用圖解法來進(jìn)行分析的，就是說把汽車的驅(qū)動(dòng)力和汽車在行駛中經(jīng)常遇到的滾動(dòng)阻力和空氣阻力都畫出來，作出汽車的驅(qū)動(dòng)力－行駛阻 力平衡圖，并以它來確定汽車的動(dòng)力性。 汽車的動(dòng)力性計(jì)算公式如下： 9550nTP tqe ?
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