【正文】 ）式中 ——路面不平度系數(shù)，； ——時(shí)間頻率?？偟募訖?quán)加速度均方根值與人體主觀感覺之間的對應(yīng)關(guān)系如表41：表41 加權(quán)加速度均方根值與人途主觀感覺之間的關(guān)系加權(quán)加速度均方根值/人體主觀感覺沒有不舒適~略有不舒適~有些不舒適~不舒適~很不舒適極不舒適汽車的振動(dòng)輸出由道路激勵(lì)輸入和汽車對振動(dòng)的傳遞特性共同決定。對于每個(gè)軸向的振動(dòng)，其加權(quán)加速度均方根值可由下式得到： （式41）式中 ——振動(dòng)加速度功率譜密度函數(shù)，可由加速度時(shí)間歷程得到； ——考慮人體對不同頻率振動(dòng)的敏感程度不同而引入的頻率加權(quán)函數(shù)。1，平順性評價(jià)指標(biāo)ISO2631規(guī)定，當(dāng)振動(dòng)波形峰值系數(shù)時(shí)，用加速度的加權(quán)均方根值來評價(jià)振動(dòng)對人體舒適性和健康的影響。如圖33：圖33 縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡圖第4章 懸架的設(shè)計(jì)計(jì)算 懸架主要參數(shù)的確定 影響平順性的參數(shù)懸架設(shè)計(jì)的主要目的之一是確保汽車具有良好的行駛平順性。因而在非獨(dú)立懸架中大多數(shù)采用鋼板彈簧作為彈性元件。圖32 麥克弗遜式前懸架結(jié)構(gòu)簡圖麥弗遜懸架的缺點(diǎn)是：由于自由度減少，懸架運(yùn)動(dòng)特性的可設(shè)計(jì)性不如雙橫臂懸架；振動(dòng)通過上支承點(diǎn)傳遞給汽車頭部，需采取相應(yīng)措施隔離振動(dòng)、噪聲；減振器的活塞桿與導(dǎo)向套之間存在摩擦力，使得懸架的動(dòng)剛度增加，彈性特性變差，小位移時(shí)這一影響更加顯著；對輪胎的不平衡較敏感；減振器緊貼車輪布置，其間空間很小，有些情況下不便于采用寬胎或加裝防滑鏈。麥弗遜懸架相對雙橫臂懸架而言，它不僅簡化了結(jié)構(gòu)，減小了質(zhì)量，還節(jié)省了空間，降低了制造成本，并且?guī)缀醪徽加脵M向空間，有利于車身前部地板的構(gòu)造和發(fā)動(dòng)機(jī)布置，這一點(diǎn)在用于緊湊型轎車的前懸架時(shí)，具有無可比擬的優(yōu)勢。麥克弗遜懸架是以福特汽車公司的工程師Earle S. McPherson的名字命名的。(4) 橫向穩(wěn)定器作用是：安裝于多數(shù)轎車和客車上，目的是為了防止汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，發(fā)生過大的橫向傾斜。用于懸架的減振器有以下幾種：a， 油液式雙向作用筒式減振器，在壓縮和伸張兩行程內(nèi)部起減振作用；b， 油液式單向作用筒式減振器，僅在伸張行程起減振作用；c， 油氣充氣式減振器d， 阻尼可調(diào)式減振器，當(dāng)懸架系統(tǒng)某一參數(shù)變化時(shí)，減振器阻力也隨之變化。用于懸架的彈性元件主要有：a， 鋼板彈簧，大多用于非獨(dú)立懸架；b， 螺旋彈簧，廣泛用于獨(dú)立懸架，特別是前輪獨(dú)立懸架，有些后輪非獨(dú)立懸架，必須加減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；c， 扭桿彈簧，扭桿本身扭轉(zhuǎn)剛度是常數(shù)，但采用扭桿彈簧的懸架是變剛度的；d， 氣體彈簧，變剛度彈簧，一般要導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；e， 橡膠彈簧，多作懸架副簧和緩沖塊。獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)是：簧下質(zhì)量??；懸架占用的空間小；彈性元件只承受垂直力，所以可以用剛度小的彈簧，使車身振動(dòng)頻率降低，改善了汽車的行駛平順性；由于采用斷開式車軸，所以能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的位置高度，使整車的質(zhì)心高度下降，改善了汽車的行駛穩(wěn)定性；左、右車輪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不影響，可減小車身的傾斜和振動(dòng)，同時(shí)在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力；獨(dú)立懸架主要用于轎車和部分輕型貨車、客車及越野車 。這種懸架主要用在總質(zhì)量大些的商用車前、后懸架以及某些乘用車的后懸架上。（圖31）圖31 懸架的結(jié)構(gòu)形式簡圖a) 非獨(dú)立懸架 b)獨(dú)立懸架以縱置鋼板彈簧為彈性元件兼作導(dǎo)向裝置的非獨(dú)立懸架，其主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，維修方便，工作可靠。 懸架的結(jié)構(gòu)形式分析 懸架結(jié)構(gòu)形式的分類懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩類。第3章 汽車懸架的結(jié)構(gòu)選型與分析 懸架的設(shè)計(jì)要求懸架的主要功能是傳遞作用在車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩，并緩和汽車行駛過不平路面時(shí)所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，以保證汽車的行駛平順性。所以根據(jù)上式，前輪的負(fù)荷系數(shù)為：b,驗(yàn)證后輪的負(fù)荷系數(shù)，后輪滿載時(shí)的最大負(fù)荷為：。由于后輪采用雙胎結(jié)構(gòu)，所以滿足負(fù)荷要求。所以，代入（式24）可以計(jì)算得到對應(yīng)最高車速時(shí)輪胎的最小半徑為：，選用輪胎的規(guī)格為：。表28 國產(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)荷標(biāo)準(zhǔn)輪輞允許使用輪輞普通花紋加深花紋越野花紋NMPa輕型貨車，中，小客車及其掛車輪胎681807055850690045J()6875576576563507550()()()6820075076068008000()()()81020078079085009650()()()8101222081082097001105012400()()()(4)輪胎半徑的初步選擇根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系，即： （式24）式中，為汽車行駛速度（km/h）；為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)；為車輪半徑(m)；為變速器傳動(dòng)比；為主減速器傳動(dòng)比。但子午線輪胎制造較困難、造價(jià)不如斜交輪胎。(3)選擇輪胎胎體的中的簾線形式輪胎按照胎體中簾線的排列不同，可分為三種，子午線輪胎、斜交輪胎和帶束斜交輪胎。近年來，貨車上普遍采用高強(qiáng)度尼龍簾布輪胎，使輪胎承受能力提高。因?yàn)檩喬コd20%，其壽命將下降30%左右。為了避免超載。表中各列數(shù)據(jù)中如無帶括號的數(shù)據(jù)，表示該列數(shù)據(jù)對斜交輪胎和子午線輪胎通用，否則，不帶括號的數(shù)據(jù)適用于斜交胎，而帶括號的數(shù)據(jù)適用于子午線輪胎，貨車上雙胎并裝時(shí)，負(fù)荷約比單胎使用時(shí)的負(fù)荷增加10%15%。在輪胎的選擇上需要遵循的基本原則是：(1) 滿足輪胎負(fù)荷的要求所選輪胎在使用中承受的靜負(fù)荷值應(yīng)等于或接近輪胎的靜負(fù)荷值，我國各種汽車的輪胎和輪輞的規(guī)格及其額定負(fù)荷可查輪胎的國家標(biāo)準(zhǔn)。(3) 發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性系數(shù)上述的轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)與轉(zhuǎn)速適應(yīng)性系數(shù)之乘積，能表明發(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)，并表達(dá)為： （式23）這里將數(shù)據(jù)代入，計(jì)算得到。通常取，并由發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)保證，在此選取，計(jì)算出。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可按下式求發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩（單位為）； （式22）式中 ——發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)； ——最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩，； ——最大功率，kw； ——最大功率的相應(yīng)轉(zhuǎn)速，r/min。在汽車的選型階段，就應(yīng)針對所設(shè)計(jì)汽車的用途、道路條件等情況合理地選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的，和。(2) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速對汽車的動(dòng)力因數(shù)、加速性能及爬坡性能等動(dòng)力特性都有直接影響，而其轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)，即最大轉(zhuǎn)矩與最大功率下的轉(zhuǎn)矩之比值，則標(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。應(yīng)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、活塞沖程、缸徑、缸數(shù)、工藝水平等因素來合理的確定。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高也有一定的限度。同時(shí)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也是提高其功率、減小其質(zhì)量的有效措施。因此，應(yīng)合理選擇發(fā)動(dòng)機(jī)功率。綜上所述，對于設(shè)計(jì)的貨車初步選取的發(fā)動(dòng)機(jī)型式為：6缸直列水冷式汽油機(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。(3) 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻形式的選擇發(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，后者的優(yōu)點(diǎn)是冷卻系統(tǒng)簡單，維修方便，對沙漠和異常氣候環(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。在中高級以上的轎車、重型載貨汽車和越野汽車上，水平對置式的發(fā)動(dòng)機(jī)高度低易于平衡。(2) 發(fā)動(dòng)機(jī)排列形式的選擇按汽缸排列形式，發(fā)動(dòng)機(jī)又有直列、水平對置和V型等區(qū)別。由于設(shè)計(jì)的該貨車的裝載質(zhì)量為2t，并且對動(dòng)力性要求較高，（最高車速為115km/h，最大爬坡度為30176。在選用發(fā)動(dòng)機(jī)型式時(shí)，除了上述因素外，還要考慮燃料使用的平衡，汽油大部分供應(yīng)汽車，而柴油用途廣泛，需要的部門多。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)。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的選型與輪胎的選定 發(fā)動(dòng)機(jī)基本型式的選擇在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本型式的選擇中首先應(yīng)確定的是采用汽油機(jī)還是柴油機(jī)，其次是汽缸的排列型式和發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式。得到。而恒大于最小離地間隙，即，恒大于最小離地間隙，即。由此可見，所設(shè)計(jì)的最小離地間隙，表明還有余量，滿足要求。必須估算出主減速器大當(dāng)量直徑來判斷最小離地間隙大小選取是否恰當(dāng)。各類汽車的通過性參數(shù)視車型和用途而異，其范圍見表27：表27 汽車通過性的幾何參數(shù)車型乘用車150~22020~3015~22~乘用車210~25045~5035~40~貨車180~30040~6025~45~由上表，可以初步選取的通過性幾何參數(shù)分別為：最小離地間隙為：，接近角：，離去角：，縱向通過性。該值越小燃油經(jīng)濟(jì)性越好?？梢猿醪竭x取比轉(zhuǎn)矩為：。根據(jù)表25，可以初步選取比功率18kw/t。(4)上坡能力由設(shè)計(jì)要求可知。根據(jù)表25，可以初步選取I檔動(dòng)力因數(shù)為： 。(2)I檔最大動(dòng)力因數(shù)直接影響汽車的最大爬坡能力和通過困難路段的能力以及起步并連續(xù)換擋時(shí)的加速能力。微型貨車的值較大，輕型貨車的次之，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)拖帶掛車，而且對平均車速和加速性能的要求也較高。(1)直接檔最大動(dòng)力因數(shù)的選擇主要是根據(jù)對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。平頭型貨車一般在1400mm~1500mm，設(shè)計(jì)時(shí)貨車為單廂三座，可以初步選取車頭長度為1500mm。長軸距、特長貨箱的汽車。后懸也不宜過長，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。汽車的前懸不宜過長，以免使汽車的接近角過小而影響通過性。參考同類車型，輕型貨車解放CA1041，初取以下數(shù)據(jù)：(1)總長：(2)總寬：(3)總高： 汽車的前懸和后懸汽車的前懸和后懸尺寸是由總布置最后確定的。GB158979對汽車外廓尺寸界限做了規(guī)定，總高不大于4m，總寬（不包括后視鏡）；外開窗，后視鏡等突出部分寬250mm。 汽車的外廓尺寸汽車的外廓尺寸包括其總長、總寬、總高。如圖21，兩軸汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)，若不考慮輪胎的側(cè)向偏離，則為了滿足內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角間的匹配應(yīng)保證當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車輪繞同一瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，各車輪只有滾動(dòng)而無側(cè)滑的要求其內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪理想的轉(zhuǎn)角關(guān)系如圖21所示，由下式?jīng)Q定：其中選取內(nèi)輪最大轉(zhuǎn)角，選取外輪最大轉(zhuǎn)角，已知軸距，計(jì)算出， 。后輪距，與后板簧寬、后板簧距、輪胎寬、板簧與輪胎間的間隙等尺寸有關(guān)。載貨汽車的前輪距與車架前部寬、前懸架寬、輪胎寬、前輪最大轉(zhuǎn)角。但輪距也不宜過大，否則，會(huì)使汽車的總寬和總質(zhì)量過大。 前后輪距和汽車輪距B對汽車的總寬、總質(zhì)量、橫向穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性都有較大的影響。在圖示的理想情況下，最小轉(zhuǎn)彎半徑與外轉(zhuǎn)向輪最大偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系為： 初選汽車的軸距為：，而外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角的最大值一般取所以，計(jì)算出最小轉(zhuǎn)彎半徑為：。轉(zhuǎn)彎半徑越小，則汽車轉(zhuǎn)向所需場地就越小。由于汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑已給定，可以從最小轉(zhuǎn)彎半徑的角度來設(shè)計(jì)軸距的大小。因此，在選擇軸距時(shí)應(yīng)綜合考慮有關(guān)方面的影響。軸距短些，汽車總長、質(zhì)量、最小轉(zhuǎn)彎半徑和縱向通過半徑就小一些。設(shè)計(jì)過程中首先考慮貨車后輪采用單胎還是雙胎的問題，由于貨車的總質(zhì)量為，所以假設(shè)后輪采用單胎時(shí)，則四個(gè)輪胎每個(gè)輪胎承受的靜載荷約為，而對于貨車所常用的輪胎中，輪胎所能承受的載荷大都小于9000kg，所以這里采用后輪雙胎的形式。后輪裝用單胎的42式貨車，空車時(shí)的后軸負(fù)荷過小，在潮濕路面上使用時(shí)容易發(fā)生側(cè)滑事故，為避免這一現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)其后軸負(fù)荷應(yīng)大于41% 。在設(shè)計(jì)軸荷分配的時(shí)候，需要同時(shí)考慮到以下幾點(diǎn)：(1) 應(yīng)使輪胎磨損均勻，為此，希望滿載時(shí)每個(gè)輪胎負(fù)荷大致相等。由前可知，初取。它表明單位汽車整備質(zhì)量所承受的汽車裝載質(zhì)量。 汽車的總質(zhì)量汽車總質(zhì)量是指已整備完好，裝備齊全并按規(guī)定裝滿客，貨時(shí)的整車質(zhì)量，可按表22中的公式確定： 表22汽車總質(zhì)量計(jì)算公式汽車類別計(jì)算公式說明載貨汽車大客車轎車使用單廂貨車，即駕駛室可乘坐兩人，所以貨車的總質(zhì)量計(jì)算為。在沒有參考樣車的情況下，載貨汽車可參考國內(nèi)外同類型同級別的汽車的裝載量與整備質(zhì)量之比（稱為汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù)）為新車型選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)恼麄滟|(zhì)量利用系數(shù)，然后按其裝載量計(jì)算汽車的整備質(zhì)量。因?yàn)檫@樣不僅可以降低造價(jià)，而且是降低汽車使用油耗的重要途徑。它是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)。其中裝載質(zhì)量的參數(shù)已給定，即。發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的貨車有下述主要缺點(diǎn)：如果采用平頭式駕駛室，而且發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前軸之上，處于兩側(cè)座位之間時(shí)，駕駛室內(nèi)部擁擠、隔熱、隔振、密封和降低噪聲問題難以解決；如果采用長頭式駕駛室，為保證具有良好的視野，駕駛員座椅須布置高些，這又影響整車和質(zhì)心高度，同時(shí)增加了整車長度。平頭式貨車的主要缺點(diǎn)有：前軸負(fù)荷大，因而汽車通過性能變壞；因?yàn)轳{駛室有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鎖住機(jī)構(gòu)，使機(jī)構(gòu)復(fù)雜；進(jìn)出駕駛室不如長頭式貨車方便；離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，駕駛室內(nèi)受熱及振動(dòng)均比較大；汽車正面與其它物體發(fā)生碰撞時(shí)，特別是微型、輕型平頭貨車，使駕駛員