【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2（ b）所示 ，此時(shí)，從動(dòng)盤總成 2 不再輸出轉(zhuǎn)矩。分離套筒向左移時(shí)，在消除間隙 r? 后，輸出軸 10 受到制動(dòng)，轉(zhuǎn)速很快下降。此種狀況成為離合器制動(dòng)，其目的是為了容易換擋。但這種離合器制動(dòng)主要用在重型離合器上，一般離合器不一定采用。 本 次 設(shè)計(jì)以單片干式離合器的設(shè)計(jì)為指導(dǎo)思想。盡管離合器的設(shè)計(jì)已經(jīng)趨于成 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 熟，但是為了更高的舒適性和更好的質(zhì)量。研究還應(yīng)該繼續(xù)向前。希望在設(shè)計(jì)中，加深對(duì)單片離合器的原理，結(jié)構(gòu)的理解 。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 第 2章 汽車 總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 要求 給出的參數(shù) 要求根據(jù)給定的汽車參數(shù)設(shè)計(jì)一套螺旋彈簧式汽車離合器系統(tǒng)，并使之滿足相應(yīng)的 工況要求。具體給定參數(shù)如下表 21 所示 表 21 給定參數(shù) 汽車最高時(shí)速 115 h/km 最小轉(zhuǎn)彎 直 徑 裝載質(zhì)量 最大爬坡度 路面附著系數(shù) 汽車總質(zhì)量的確定和型式選擇 汽車質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量 0m 、載客量 1n 、裝載質(zhì)量 em 、質(zhì)量系數(shù) 0m? 、汽車總質(zhì)量 am 、軸荷分配等。 質(zhì)量系數(shù) 0m? 是指汽車的裝載質(zhì)量與整備質(zhì)量的比值，即 0m0 mme?? 其取值一般在（ ~ ）之間，初取 0m? =，所以 t20m0 ?? emm ? 貨車的載客量取 3人，即 1n =3 貨車的總質(zhì)量可按下面公式計(jì)算 kg6510 ???? nmmm ea ?????am 汽車的軸數(shù)是根據(jù)車輛的用途 、 總質(zhì)量 、 使用條件 、 公路車輛使用法規(guī)和輪胎負(fù) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 荷能力而確定的。 根據(jù)該設(shè)計(jì)車型的 2t 載重量 ，參考現(xiàn)有車型初選 2 軸， 4? 2 后輪驅(qū)動(dòng) 后輪雙胎的車型。 根據(jù)下表 22選擇該車型的軸荷分配 表 22 4?2后輪雙胎車型的軸荷分配 初步選取該貨車的軸荷分配 ，如下表 23所示 表 23 設(shè)計(jì)貨車的軸荷分配 空載 滿載 前軸 后軸 前軸 后軸 55% 45% 35% 65% 由此可以得出單側(cè)前輪的負(fù)荷為： 滿載時(shí)單側(cè)后輪的負(fù)荷為： 汽車主要尺寸的確定 選擇 平頭式，發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)的布置形式 ， 輕型貨車的軸距和輪距由表 24查到 ，初 步選取 軸距： mm3300?L ，輪距： mm145021 ?? BB 前懸、后懸和外廓尺寸等參考同類車型，這里參考輕型貨車 解放 CA1041，初取以下數(shù)據(jù)： 長(zhǎng) ?寬 ?高： 5400?1900?2100mm ；前懸： ?FL 800mm ；后懸： ?RL 1300mm ；車頭長(zhǎng)度： 1400mm ；空載重心高度： ?gH 690mm ；最小離地間隙： 250mm 車型 空載 滿載 前 軸 后 軸 前 軸 后 軸 貨 車 24? 后輪單胎 50% ~59% 41% ~50% 32% ~40% 60% ~68% 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 表 24 各類汽車的軸距和輪距 車型 類別 軸距 m/L 輪距 B /m 4?2貨車 總質(zhì)量 am /t ? ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 汽車主要性能參數(shù)的選擇 動(dòng)力性能參數(shù) 輕型貨車平均車速和加速性的要求比較平庸，一般 max0D 在 ~ 范圍內(nèi)取值，在此選取 直接檔 的 最大動(dòng)力因數(shù)： ?D ； ? 檔最大動(dòng)力因數(shù) ImaxD 標(biāo)志著汽車的最大爬坡能力和越過(guò)困難路段的能力，還標(biāo)志著起步連續(xù)換檔的能力，對(duì)于公路用車，這個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)在 ~ 之間，選取 ? 檔的 最大動(dòng)力因數(shù) ??D 。 表 25 汽車動(dòng)力性能參數(shù) 汽車類別 最高車速 maxv hkm 比功率 bP tkW 比轉(zhuǎn)矩 bT tmN? 輕型貨車 總質(zhì)量 am /t ~ 80~135 15~25 38~44 設(shè)計(jì) 要求最高車速： hkm115max ?v ；最大爬坡度為 。 根據(jù)表 25 選取汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩 ， ?bP 20 tkW ； ?bT 40 tmN? 。 燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù) 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性用汽車 在水平的水泥或?yàn)r青路面上 ， 以經(jīng)濟(jì)車速 或多工況 滿載行駛的百公里耗油量 來(lái)評(píng)價(jià)。該值越小燃油經(jīng)濟(jì)性越好。 貨車由于載重量不同對(duì)油耗 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 影響很大，有時(shí)則用單位質(zhì)量百公 里油耗來(lái)評(píng)價(jià)。 此輕型貨車采用 柴 油機(jī) ， 由表 26可知該車型發(fā)動(dòng)機(jī) 單位燃油消耗量 約 為 /(100 kmt? )。 表 26 貨車單位燃油消耗量 汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑 由設(shè)計(jì)要求可知，汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑 ?minD ,經(jīng)查表 27可知最小轉(zhuǎn)彎半徑值與設(shè)計(jì)車型相符。 表 27 商用貨車的最小轉(zhuǎn)彎半徑 minD 車型 級(jí)別 minD /m 商用貨車 最大總質(zhì)量am /t am ? ~12 ?? am ~ ?? am ~ ?am ~ 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 發(fā)動(dòng)機(jī)型式的選擇 （ 1） 汽油機(jī)與柴油機(jī)的選用 目前世界上絕大多數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是采用往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)。近 20 年來(lái)在少數(shù)汽車上出現(xiàn)新的動(dòng)力裝置，如轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)，高能蓄電池等，但由于技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的原因，這些新型發(fā)動(dòng)機(jī)至今尚未被廣泛采用。而且據(jù)專家們預(yù)測(cè)：在本世紀(jì)初或者更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，外復(fù)式內(nèi)燃機(jī)仍將是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要型式。因此，下面討論的選型問(wèn)題是針對(duì)這種發(fā)動(dòng)機(jī)而言的，它可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類。目前在我國(guó)汽車總質(zhì)量 am /t 汽油機(jī) 柴油機(jī) 總質(zhì)量 am /t 汽油機(jī) 柴油機(jī) 4 ~ ~ 6~12 ~ ~ 4~6 ~ ~ 〉 12 ~ ~ 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 上主要采用汽油機(jī)，它與柴油機(jī)在數(shù)量上的百分比為 88： 12。但世界發(fā)展的趨勢(shì)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)逐步走向柴油化。現(xiàn)在歐美大型汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)柴油化，中型汽車也多采用柴油機(jī)。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)具有燃料經(jīng)濟(jì)性 好，工作可靠，壽命長(zhǎng)，使用成本低及排污少等優(yōu)點(diǎn)。但是柴油機(jī)也有工作粗暴，振動(dòng)及噪聲大，尺寸和質(zhì)量大，造價(jià)高，起動(dòng)較困難及易生黑煙等缺點(diǎn)。近年來(lái)，由于柴油機(jī)設(shè)計(jì)的不斷完善，以上缺點(diǎn)得到較好的克服，并提高了轉(zhuǎn)速，故在輕型車和轎車上采用柴油機(jī)的也日益增多。 設(shè)計(jì)選用平頭式車型，發(fā)動(dòng)機(jī)布置在駕駛室下面，不存在布置上影響駕駛員的視線的問(wèn)題，所以可以選用尺寸稍大于汽油機(jī)的柴油機(jī)，從而獲得更好的工作可靠性并且獲得更高的燃油經(jīng)濟(jì)性，以降低該車型維修費(fèi)用和運(yùn)輸成本。 （ 2） 汽缸排列形式與冷卻方式的選擇 按氣缸排列的形式分，有 直列，水平對(duì)置和 V 型幾種。直列式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，寬度小，布置方便。但發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)過(guò)多時(shí)會(huì)顯得過(guò)長(zhǎng)，因此直列式 只 適用于 ? 6 缸 的 發(fā)動(dòng)機(jī)。V形發(fā)動(dòng)機(jī)具有長(zhǎng)度小，高度低，曲軸剛度大等優(yōu)點(diǎn)，且易成系列，故在大型轎車和長(zhǎng)度受限的重型貨車上得到應(yīng)用。但是其 造價(jià)也較高， 寬度大，在平頭車上布置較困難，故 這里不會(huì)采用 。水平對(duì)置式的主要優(yōu)點(diǎn)是平衡性好，高度低，在一些微型轎車上應(yīng)用。 所以選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修容易、工作可靠的直列式四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。 發(fā)動(dòng)機(jī)按冷卻方式分為水冷和風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)兩種 。風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī) 的 優(yōu)點(diǎn)是冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修方便，對(duì)沙漠和異常氣候環(huán)境的適應(yīng)性好，但存在冷卻不均，消耗功率大和噪聲大等缺點(diǎn)，在汽車上應(yīng)用不多，只在 22kW 以下的小發(fā)動(dòng)機(jī)和軍用越野車上有所應(yīng)用。大部分汽車都采用水冷發(fā)動(dòng)機(jī) ， 它的主要優(yōu)點(diǎn)有冷卻均勻可靠，散熱性好，噪聲小，能解決車內(nèi)供暖等 ，所以選用水冷發(fā)動(dòng)機(jī)。 根據(jù)車型以及上述資料選擇：四缸直列式水冷 柴 油機(jī)。 發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 emaxP 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 pn 汽車的動(dòng)力性在很大程度 上 取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率值。發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大，動(dòng)力性越好。粗略估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率時(shí)，可參考同級(jí)汽車的比功率統(tǒng)計(jì)值選定新車所用的比功率值，乘以所設(shè)計(jì)車型的總質(zhì)量，即可求得所需的最大功率值。它也可根據(jù) 汽車應(yīng)達(dá)到 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 的 的最大車速 maxv ， 用下式估算最大功率 ?????? ?? 3m a xDm a xraTe m a x 76 14036 001 vACvgfmP ? 式中， emaxP 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（ kW ）； T? 為傳動(dòng)系效率對(duì)于豬減速 器驅(qū)動(dòng)橋的4?2的汽車取 ； am 為汽車總質(zhì)量（ 4195kg ）； g 為重力加速度（ 2s/m ）； r f 為滾動(dòng)系數(shù)，對(duì)貨車取 ； DC 為空氣阻力系數(shù)，這里取 ； A 為汽 車正面投影面積（ 2m ）； m a x v 為最高車速（ 115 km/h） 。 kW 1 0 0 . 0 2 7 11576140 1 3e m a x??????? ????????P 可選取發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 ： kW100emax ?P 此外，還應(yīng)規(guī)定最大功率轉(zhuǎn)速 Pn 的范圍，它可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類型，最高車速，最大功率，活塞平均速度及發(fā)動(dòng)機(jī)制造條件等因素來(lái)確定。目前汽油機(jī)的 Pn 在3000~7000 min/r 之間，轎車上的 Pn 較高，在 4000 min/r 以上的較多，輕型貨車的 Pn在 4000~5000 min/r 之間，中型貨車的 Pn 就更低些。 柴油機(jī)的 Pn 值在 1800~4000 min/r之間。乘用車 和總質(zhì)量小一些的 貨車用高速柴油機(jī)，常取在 3200~4000 min/r 之間；總質(zhì)量大一些的貨車的柴油機(jī) Pn 值在 1800~2600 min/r 之間。初選該貨車的轉(zhuǎn)速：min/r4000p ?n （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 emaxT 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 Tn 用下式確定 emaxT pe m a xpe m a x 7019 nPTT ?? ?? 式中 emaxT 為最大轉(zhuǎn)矩， ? 為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)；一般在 ~ 之間選取，這里選取 ； PT 為做最大功率轉(zhuǎn)矩； emaxP 為最大功率； Pn 為最大功率轉(zhuǎn)速。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) m a x ????T 可選取發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 ： mN195emax ??T 選擇 Tn 時(shí)希望 Tp/nn 在 ~ 之間，這里取 ?nn ，所以m in/r2 5 0 ?? nn （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性系數(shù) ? ? ? ? ? a x ????? nnnTnT e ?? ? 值越大，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性越好。采用 ? 值大的發(fā)動(dòng)機(jī)可減少換擋次數(shù)，減小傳動(dòng)系磨損和減低油耗?，F(xiàn)代汽油機(jī) ? 在 ~ 之間，而柴油機(jī)在 ~之間。顯然 ? 值 在 ~ 之間。 輪胎選擇 根據(jù)軸荷分配來(lái)考慮輪胎所能承受的最大負(fù)荷以及根據(jù)動(dòng)力性要求選擇輪胎半徑 R 根據(jù)該車型的最小離地間隙和滿載輪荷結(jié)合下頁(yè)表 28進(jìn)行初步的選擇，選用輪胎的規(guī)格為： 10 層 。輪胎的最大負(fù)荷為 10600N 。 本章小結(jié) 本章完成了汽車的總體設(shè)計(jì)，選擇了汽車的結(jié)構(gòu)形式和主要尺寸和 性能參數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)以及輪胎型號(hào)等。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 表 28 國(guó)產(chǎn)汽車輪胎的規(guī)格、尺寸及使用條件 輪胎規(guī)則 層數(shù) 主要尺寸 使用條件 斷面寬 外直徑 最大負(fù)荷 相應(yīng)氣壓? 標(biāo)準(zhǔn)輪輞 允許使用輪輞 普通花紋 加深花紋 越野花紋 N MPa 輕型貨車，中，小客車及其掛車輪胎 6 8 180 705 5850 6900 5J () 6 8 755 765 765 6350 7550 () () () 6 8 200 750 760 6800 8000 () () () 8 10 200 780 790 8500 9650 () () () 8 10 220 785 790 9300 10600 () () () 8 10 12 220 810 820 9700 11050 12400 () () () () 12