【正文】 拉桿必須有足夠的剛度，特別是彎拉桿，要保證沒有彈性變形。在前輪左右最大轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)，各節(jié)點(diǎn)不能出現(xiàn)發(fā)卡，磨擦現(xiàn)象，拉桿之間不能出現(xiàn)死角，在轉(zhuǎn)向過程當(dāng)中傳動比的變化應(yīng)盡量小。 在系列車型設(shè)計(jì) 當(dāng)中，由于軸距的變化會影響梯形底角的變化，在實(shí)際生產(chǎn)中，這種細(xì)小的變動很難處理，管理上容易出現(xiàn)誤裝或錯(cuò)裝，生產(chǎn)也不好安排，為此就應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)回避這一誤區(qū)。轉(zhuǎn)向梯形的確定，以系列車型中，產(chǎn)量最大的、或軸距居中的車型、亦可兩者兼上海商務(wù)咨詢有限公司 顧后決定以某一車型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)其轉(zhuǎn)向梯形，其它車型直接乘用，這樣便于組織生產(chǎn)和發(fā)展變型車；對使用影響也不大。 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時(shí)的干涉量，緊急制動時(shí)的干涉跑偏問題。 轉(zhuǎn)向盤的高度、轉(zhuǎn)向 柱的角度固定方式等可與車身總布置共同商定，亦可在 1： 1的內(nèi)模型內(nèi)確定，并與腳踏板和坐椅一同考慮。 國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：汽車上應(yīng)配有行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應(yīng)急制動功能，三者可以獨(dú)立、亦可互相聯(lián)系，當(dāng)某二者失靈 (踏板或制動閥除外 )，另一系統(tǒng)仍具有應(yīng)急的制動功能。應(yīng)急制動的操作必須方便可靠，它可與行車制動或駐車制動的操縱機(jī)構(gòu)結(jié)合，但三者不能合在一起。對于駐車制動，要求它必須通過機(jī)械裝置把工作部件 (制動器 )鎖止，解除也應(yīng)方便可靠。 行車制動必須采用雙回路或多回路系統(tǒng)，當(dāng)部分管路失效后，其余 部分仍有至少 30％的制動效能。 總質(zhì)量大于 12t 的長途客車、旅游客車和總質(zhì)量大于 16t 并帶 10t 掛車的列車必須裝ABS，所以配合好制動系統(tǒng)的布置和設(shè)計(jì)是非常重要。 整車設(shè)計(jì)人員要與總成設(shè)計(jì)人員共同商定，選擇行車和駐車制動器的方案、制動操縱方式及驅(qū)動機(jī)構(gòu)的型式、結(jié)構(gòu)和布置。 一般輕、轎車上均采用液壓制動系統(tǒng)。中、重型車上采用氣壓制動系統(tǒng)。兩種不同的驅(qū)動機(jī)構(gòu)要求制動器的布置、整車制動系統(tǒng)的配置、操縱機(jī)構(gòu)的型式和結(jié)構(gòu)等也各不相同，所以對制動系統(tǒng)的方案選擇和進(jìn)行合理的布置是非常關(guān)鍵的。 、排氣系統(tǒng)的布置 進(jìn)氣與排氣系統(tǒng)方案的選擇及布置的合理性，對整車的性能、可靠性、排放和振動噪聲等有影響。 空氣濾清器及進(jìn)氣管路是保證發(fā)動機(jī)得到充足和清潔空氣的通道，所以吸氣口要放在空氣暢通、清潔、灰塵少的部位，管道長度應(yīng)盡量短，以便減少阻力。空氣濾清器的容量要足上海商務(wù)咨詢有限公司 夠，特別在風(fēng)沙、灰土大的地區(qū)，要加大空氣濾清器的容量，以增加濾清效果，減少發(fā)動機(jī)的磨損和保證其正常地工作。 一般長頭車的空氣濾清器放在發(fā)動機(jī)罩內(nèi)，但平頭車或重型車的空氣濾清器 (空氣濾清器較大 )都放在車身 (頭 )的外面，有的從駕駛室背后豎起一個(gè)煙囪式的通氣管道，吸氣口在上 端朝下或朝外。有的平頭車的進(jìn)氣管道放在了乘客側(cè)的車門和風(fēng)窗玻璃的交接縫處，雖然不美觀，但對性能有益。 對于長頭重型車，由于空濾器較大，也可放在車頭側(cè)面。 排氣系的布置要保證發(fā)動機(jī)排氣暢通，阻力小 (排氣制動系統(tǒng)除外 )，同時(shí)要盡量減少噪聲和振動，排氣口要朝左或右，不許朝向人行道。 排氣管道的布置與油箱的距離應(yīng)大于 300mm，若布置不開時(shí)，中間可加隔熱板。 排氣管道的任何部位 (除排氣尾管的排氣口外 )都不允許發(fā)生漏氣現(xiàn)象，以防止產(chǎn)生振動的噪聲。 消聲器進(jìn)氣管應(yīng)盡量與動力總成固定在一起，以減少振動干涉。排氣系統(tǒng)在整車 (車架 )上要用軟墊進(jìn)行支承和固定，以減少管道各接口處的振動和干涉。 在布置消聲器時(shí)，注意離地間隙大小，特別是轎車更應(yīng)選擇合適的方案，不應(yīng)影響通過性。 轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱的布置前面已經(jīng)論述，這里僅對踏板 (離合器、制動、油門 )裝置、變速操縱，駐車制動裝置等進(jìn)行論述。 所有踏板和操縱手柄位置都應(yīng)按人體工程學(xué)的要求進(jìn)行布置，可以在 1:1的內(nèi)模型中進(jìn)行布置。 要求所有的操縱機(jī)構(gòu)都要有足夠的剛度，運(yùn)動件的連接處配合間隙要合理，盡量減小自由間隙，運(yùn)動件不能出現(xiàn)發(fā)卡和干涉現(xiàn)象，確保操縱動作的靈活與準(zhǔn)確。 特別是變速操縱機(jī)構(gòu)，使用頻繁、要求輕便、自由間隙小、不僅要求操縱機(jī)構(gòu)本身剛度好，而且要求用來固定操縱機(jī)構(gòu)的基體件的剛度也要好，這樣才能保證在換檔操作過程中靈活、準(zhǔn)確、手感強(qiáng)。 根據(jù)車型所確定的載重量、用戶對車箱長度的要求、整車的外廓尺寸、車箱底板是否允許有車輪鼓包、貨物的情況等，合理地選擇車箱的內(nèi)部尺寸，但必須要保證符合公司內(nèi)部所上海商務(wù)咨詢有限公司 確定的車箱內(nèi)部尺寸系列，不應(yīng)隨意變動，這樣可以便于組織生產(chǎn)和變型，有利于系列化和通用化。 車箱前板及保險(xiǎn)架離駕駛室后圍或相關(guān)部件的間隙應(yīng)不小于 40mm。 保險(xiǎn)架 的高度應(yīng)超出駕駛室頂部 70mm～ lOOmm。 車箱縱、橫梁布置要合理，保證自身有足夠的強(qiáng)度和剛度，使車箱底板在長期承載使用狀態(tài)下，不會產(chǎn)生永久變形。 車箱縱梁的后端允許超出車架尾端不大于 200mm，以便減輕車架的質(zhì)量。 6. 運(yùn)動校核 轉(zhuǎn)向輪跳動圖 目前，國內(nèi)的載貨汽車大多數(shù)采用非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)，應(yīng)對其進(jìn)行運(yùn)動校核。采用非獨(dú)立懸架的前橋 (軸 )相對于車架、車身上下跳動，其跳動受懸架和縱拉桿的限制。而且在車橋(軸 )和車架之間均裝有緩沖塊，對車橋 (軸 )的跳動進(jìn)行限制。在進(jìn)行運(yùn)動校核時(shí)，首先要確定前橋的跳動 極限位置，一側(cè)車輪在平地上或過坑而暫時(shí)懸空，而另一側(cè)車輪遇到路面凸起，使前軸傾斜。但是在具體作法上，目前不統(tǒng) — 。有的以一側(cè)車輪上跳到鋼板彈簧蓋板與車架下翼面接觸 (即鐵碰鐵 )時(shí)的位置作為最高位置。此時(shí)假設(shè)緩沖塊已丟失；有的假定橡膠緩沖塊被壓縮 31 或 21 為車輪上跳的最高位置。上述第一種情況最保險(xiǎn)，但要求較大的運(yùn)動空間，這種畫法比較適合于使用條件很差的軍用越野車。第二種情況要求的運(yùn)動空間比較合理。這種畫法在國內(nèi)比較常用，按此種方法 校核的運(yùn)動空間仍然過大。這是由于所假定的緩沖塊壓緊量與實(shí)際行駛中可能達(dá)到的最大壓縮量有誤差。另外，當(dāng)汽車一側(cè)車輪低速越過較大的凸起時(shí)，車架前部有可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。此時(shí)輪罩也會隨之上移而產(chǎn)生退讓作用。所以，最好是根據(jù)同類型汽車在坑洼不平的壞路上實(shí)測的車輪相對車架向上和向下跳動的最大跳動量來確定前軸相對于車架的最大傾斜角。在缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況可以采用上述的第二種方法。 當(dāng)前軸的最大傾斜角 (最大斜跳位置 )確定后，就可以作一下前輪跳動圖。通過跳動圖可以校核輪胎與翼子板的關(guān)系、對新開發(fā)的車型設(shè)計(jì)翼子板，可以對轉(zhuǎn)向輪與 縱拉桿進(jìn)行校核；另外還可以校核前輪的減振器是否滿足車輪上下跳動的要求，并對前軸 (橋 )、橫拉桿和油底殼的關(guān)系進(jìn)行校核。 平頭駕駛室結(jié)構(gòu)的車型，發(fā)動機(jī)的油底殼一般布置在前軸上方，前軸、橫拉桿和油底殼上海商務(wù)咨詢有限公司 也有相對運(yùn)動。一般情況下，非獨(dú)立懸架的輕型車前橋的動行程，即前橋滿載位置到緩沖塊壓縮21時(shí)為 80左右，那么靜止?jié)M載時(shí)前軸、橫拉桿和油底殼的間隙應(yīng)不小于 90。 按下列方法步驟繪制前輪跳動圖 : ①畫出汽車滿載靜止時(shí)車架、前軸鋼板彈簧、輪胎等有關(guān)部件的三個(gè)視圖； ②根據(jù)車輪內(nèi)外最大 轉(zhuǎn)角，作出滿載狀態(tài)的外輪廓線，然后投影到側(cè)視圖上； ③確定前軸斜跳的回轉(zhuǎn)中心為 1O 點(diǎn)，該點(diǎn)是處在左、右鋼板彈簧主體厚度中點(diǎn)的聯(lián)線上，且與汽車對稱中點(diǎn)線偏離一個(gè)距離 (偏向壓得較緊的彈簧一側(cè) )。根據(jù)第一汽車集團(tuán)公司CAl0B汽車試驗(yàn)結(jié)果，偏距為前鋼板彈簧中心距的 15％。然而其比例關(guān)系不一定適合每個(gè)車型，在缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下，可近似地把汽車對稱中心和板簧主片厚度中心聯(lián)線的交點(diǎn)作為跳動中心。以 1O 為圓心，以 1O 點(diǎn)到前軸中心線的垂直距離為半徑畫個(gè)圓弧，按確定的前軸對車架的側(cè)角 1? 做一直線 (D 線 )與該圓弧相切。則此切線為斜跳后的前軸中心線。在這條線上的上面畫出上跳后輪胎形狀，并將外輪廓線投影到其余視圖上。 選取不同斷面，用上述方法作圖，就可以得到較完整的車輪跳動圖。有了跳動圖，就可以判斷轉(zhuǎn)向輪與相鄰的零部件是否會發(fā)生干涉，從而更好地確定它們的位置和形狀。另外還要考慮必要的間隙 (如胎面需裝防滑鏈等 )。 獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向輪的上跳的最高位置可按一側(cè)車輪上跳壓縮緩沖 塊到 32 的位置。目前，國外一些汽車廠家在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了一種較為合理的更接近實(shí)際使用工況的校核方法。如德國大眾汽車公司的校核方法規(guī)定車輪的轉(zhuǎn)角不同，其跳動高度也不同。汽車直線行駛時(shí)由于車速較高，路面對車輪的沖擊力也較大，規(guī)定此時(shí)跳動高度也最大。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，由于車速較低，路面對車輪的沖擊力也較小，規(guī)定此時(shí)的跳動高度小一些。到極限轉(zhuǎn)角時(shí)，跳動高度為最小。 采用作圖的方法進(jìn)行校核。為了簡化作圖時(shí)不考慮主銷內(nèi)傾和后傾，即假定主銷垂直于地面。作圖時(shí)首先畫出俯視圖 ,即畫出轉(zhuǎn)向輪繞主銷中心 O點(diǎn)向左和向右轉(zhuǎn)的極限位置。分別在不同的截面畫出車輪的外包絡(luò)線，然后使車輪上跳，即可得到車輪既轉(zhuǎn)又跳的外包絡(luò)線。因此可近似認(rèn)為車輪上跳為一種平動。這種方法較簡單，但不準(zhǔn)確。我們可以借助于計(jì)算機(jī)等先進(jìn)的手段，建立輪胎的函數(shù)關(guān)系，輪胎跳動高度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系及輪胎的參數(shù)方程。編寫程序即可以得到輪胎又跳動、又轉(zhuǎn)動的外包絡(luò)線。 上海商務(wù)咨詢有限公司 傳動軸跳動圖 目的： (1)確定傳動軸上下跳動的極限位置及最大擺角； (2)確定空載時(shí)萬向節(jié)傳動的夾角； (3)確定傳動軸長度的變化量 (伸縮量 )，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證傳動軸長度 最大時(shí)花鍵與軸不致脫開，而在長度小時(shí)不致頂死； (4)校核后輪和車箱橫梁和車箱地板的間隙。 上海商務(wù)咨詢有限公司 圖 轉(zhuǎn)向輪跳動圖 上海商務(wù)咨詢有限公司 圖 采用獨(dú)立懸架時(shí)的轉(zhuǎn)向輪跳動圖 畫法：隨懸架型式而異?，F(xiàn)以貨車上最常用的鋼板彈簧懸架為例說明其畫法 . 首先，畫出汽車滿載時(shí)車架、后鋼板彈簧、后橋殼和傳動軸的位置，對于一端固定的對稱的 (或不對稱程度不小 10％的 )鋼板彈簧，可以足夠準(zhǔn)確認(rèn)為： (1)彈簧主片中部與橋殼夾緊的一段及后橋殼在車輪上下跳動時(shí)作平移運(yùn)動。 (2)彈簧主片中點(diǎn) (主片厚度平均線的中點(diǎn) )A的軌跡為一圓弧 ，其圓心 1O 點(diǎn)的位置在縱向與卷耳中心 C相距 Le41 (Le 為卷耳中心至前 U 型螺栓中心的距離 )。在高度上與卷耳中心相距 e21 ，由于后輪隨著彈簧中部作平移運(yùn)動，故后萬向節(jié)中心 B 與主片中心 A 的聯(lián)線也是作平移運(yùn)動，因此，直線 AB 可看成平行四邊形機(jī)構(gòu)上的一條邊，作出這個(gè)平行四邊形，即可求出了 B點(diǎn)的回轉(zhuǎn)中心 2O 。為此，在圖上畫出 A點(diǎn)的跳動中心 1O ，連接 1O A和 AB 兩條直線，從 B 點(diǎn)作 1O A的平行線，從 1O點(diǎn)作 AB 的平行線，交于 2O 點(diǎn)，此點(diǎn)即為所求的后萬向節(jié)中心 B 的旋轉(zhuǎn)中心。以 2O 為圓心， 2O B 為半徑畫圓弧 39。EE ，此圓弧為 B 點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。過 B 點(diǎn)作車架的垂直線，在線上分別取 BF等于撓度 df ， 39。BF 等于靜撓度 cf ，以及 39。FF 等于反跳撓度 (這相當(dāng)于車輪上海商務(wù)咨詢有限公司 遇坑下落到彈簧超過自由狀態(tài)的情況 )，過 F 、 39。F 和 39。F 點(diǎn)作平行于車架的線段與 B 點(diǎn)的運(yùn)動軌跡交于 E 、 39。E 和 39。E 三點(diǎn)，這三點(diǎn)分別相應(yīng)于懸架壓緊 (緩沖塊被壓緊 )、自由和反跳三種狀態(tài)下萬向節(jié)中心的位置。連接 DE 、 39。DE 和 39。39。DE 即得相應(yīng)工況傳動軸的位置 。其中 DE為傳動軸上跳的極限位置， 39。DE 和 39。39。DE 相當(dāng)于下跳的極限位置 (視道路條件而定 )， EDE和 39。EE 為傳動軸的最大擺角。此角度以不超過 40? 為宜 (每邊 20? )，傳動軸的最大長度等于 2DO 和 BO2 ，其最短長度為 39。39。DE 和 DE 中較短的一個(gè)。汽車空載時(shí)的傳動軸位置和夾角可用類似的方法求得。 圖 汽車傳動軸跳動圖 汽車傳動軸跳動圖解計(jì)算法 傳動軸跳動數(shù)學(xué)模型 傳動軸前萬向節(jié)中心 D是固定的，而后萬向節(jié)中心 B點(diǎn)隨后橋則與后鋼板彈簧一起上下跳動。設(shè)任意位置時(shí) B點(diǎn)坐標(biāo)為 (Xi， Zi)，則由平面兩點(diǎn)是直線方程公式可得： iDiDii XX ZZXX ZZ ????? 它可改寫成： )( iiii XKZXKZ ??? 式中 iK — 直線的斜率 iDiDi XX ZZK ??? 上海商務(wù)咨詢有限公司 而傳動軸后萬向節(jié)中心點(diǎn) (Xi， Zi)在傳動軸上下跳動的任一位置，均滿足圓 O2的方程，即： 2222 )( OiOi ZZRXX ???? 規(guī)定 Zi的取值范圍為 : )()( tBicB fZZfZ ???? 在這樣一段圓弧線上，可以取任意個(gè)點(diǎn)，即 ni ,3,2,1 ?? ，于是得到任意位置時(shí)的傳動軸軸線方程。由此便可建立傳動軸跳動的數(shù)學(xué)模型： )( iiii XKZXKZ ??? iDiDi XX ZZK ??? 2222 )( OiOi ZZRXX ???? )()( tBicB fZZfZ ???? 式中， ni ,3,2,1 ?? 有了數(shù)學(xué)模型，就可以把傳動軸上下跳動任一位置的圖形在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來，運(yùn)用動畫顯示技術(shù)，就能模擬傳動軸的跳動，達(dá)到運(yùn)動校核的目的。 轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào) 目的：檢查轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動是否協(xié)調(diào)，以及校核轉(zhuǎn)向傳動的零件在轉(zhuǎn)向和懸架變形時(shí)是否會 與其它零件相碰。 前懸架采用鋼板彈簧的情況下，當(dāng)前輪相對車身上、下振動時(shí)，轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱拉桿相連的鉸接點(diǎn) (球銷中心 1A )一方面要隨著前輪沿著彈