【正文】 狀態(tài)當離合器分離時 分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變使膜片彈簧大端后移并通過分離鉤拉動壓盤后移使離合器分離膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點首先由于膜片彈簧具有非線性特性因此設(shè)計摩擦片磨損后彈簧壓力幾乎不變且可以減輕分離離合器時的踏板力使操縱輕便其次膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對稱的因此其壓緊力實際上不受離心力的影響性能穩(wěn)定平衡性也好再者膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用使離合器結(jié)構(gòu)大為簡化零件數(shù)目減少質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸另外由于膜片彈簧與壓盤是以整個圓周接觸使壓力分布均勻摩擦片的接 觸良好摩擦均勻也易于實現(xiàn)良好的通風散熱等由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高因此這種離合器在轎車及微型輕型客車上得到廣泛運用而且正大力擴展到載貨汽車和重型汽車上國外已經(jīng)設(shè)計出了傳遞轉(zhuǎn)矩為 802021Nm最大摩擦片外徑達 420的膜片彈簧離合器系列廣泛用于轎車客車輕型和中型貨車上甚至某些總質(zhì)量達 2832t 的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機構(gòu)即離合器分離時膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓 力當前膜片彈簧離合器的操縱機構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機構(gòu)所取代后者的膜片彈簧為反裝并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近使結(jié)構(gòu)簡化零件減少裝拆方便膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善最大應(yīng)力下降支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會形成間隙而增大踏板的自由行程 汽車總成設(shè)計 21 汽車形式 確定軸數(shù)汽車可以有兩軸三軸四軸甚至更多的軸數(shù)影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負荷能力我國公路標準規(guī)定對于四級公路及橋梁單軸最大允許軸載質(zhì)量為 10t雙連軸 最大允許軸載質(zhì)量為 18t 每軸 9t 根據(jù)公路對汽車軸載質(zhì)量的限制所設(shè)計汽車的總質(zhì)量輪胎的負荷能力以及使用條件等可以確定汽車的軸數(shù)因為雙軸汽車結(jié)構(gòu)簡單制造成本低故總質(zhì)量小于 19t的公路運輸車輛廣泛采用這種方案總質(zhì)量在 19～ 26t 的公路運輸車采用三軸形式總質(zhì)量更大的汽車用四軸和四軸以上的形式因為轎車總質(zhì)量較小均采用兩軸形式不在公路上行駛的汽車軸荷不受道路橋梁限制如礦用自卸車等多數(shù)采用兩軸形式根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計的車型屬于微型貨車且汽車的整備質(zhì)量較小故可以選擇兩軸根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計的車型屬于微型貨車且汽 車的整備質(zhì)量較小故可以選擇兩軸 汽車的驅(qū)動形式 汽車驅(qū)動形式有 4 24 46 26 46 68 48 8 等其中前一位數(shù)字表示汽車車輪總數(shù)后一位數(shù)字表示驅(qū)動輪數(shù)乘用車和總質(zhì)量小些的商用車多采用結(jié)構(gòu)簡單制造成本低的采用 4 2 驅(qū)動形式總質(zhì)量在 19～ 26t的公路用車輛采用 6 2或 6 4驅(qū)動形式而本次設(shè)計的車型屬于輕型商用車故根據(jù)給定參數(shù)可以選擇 4 2的驅(qū)動形式 汽車的布置形式汽車的布置形式是指發(fā)動機驅(qū)動橋和車身 或駕駛室 的相互關(guān)系和布置特點而言汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外汽車的布置 形式對使用性能也有重要影響按駕駛室與發(fā)動機相對位置的不同貨車有長頭式短頭式平頭式和偏置式長頭式的特點是發(fā)動機位于駕駛室前部當發(fā)動機有少部分位于駕駛室內(nèi)時稱為短頭式發(fā)動機位于駕駛室內(nèi)時稱為平頭式駕駛室偏置在發(fā)動機旁的貨車稱為偏置式貨車布置形式按駕駛室與發(fā)動機相對位置的不同貨車有長頭式短頭式平頭式和偏置式四種貨車又可以根據(jù)發(fā)動機位置不同分為發(fā)動機前置中置和后置三種布置形式平頭式貨車的發(fā)動機可以布置在座椅下后部此時中間座椅處沒有很高的凸起可以布置三人座椅故得到廣泛應(yīng)用根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計的車型可選擇發(fā)動機前置 后橋驅(qū)動貨車 22 汽車主要參數(shù) 汽車主要尺寸的確定汽車的主要尺寸有外廓尺寸軸距輪距前懸后懸貨車車頭長度和車箱尺寸等 1 外廓尺寸 GBl5891989 汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸長規(guī)定如下貨車越野車整體式客車不應(yīng)超過 12m單鉸接式客車不超過 18m半掛汽車列車不超過 165m 全掛汽車列車不超過 20m 不包括后視鏡汽車寬不超過 25m 空載頂窗關(guān)閉狀態(tài)下汽車高不超過 4m 后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處 250mm 頂窗換氣裝置開啟時不得超出車高 300mm 不在公路上行駛的汽車其外廓尺寸不受上述規(guī)定限制乘用車總長是軸距 前懸和后懸之和它與軸距有下述關(guān)系 式中為比例系數(shù)其值在 052066之間發(fā)動機前置前輪驅(qū)動汽車的值為 062066發(fā)動機后置后輪驅(qū)動汽車的值為 052056 乘用車寬度尺寸一方面由成員必需的室內(nèi)寬度和車門厚度決定另一方面應(yīng)保證能布置下發(fā)動機車架懸架轉(zhuǎn)向系和車輪等乘用車總寬與車輛總長之間有下述近似關(guān)系 后座乘三人的乘用車 不應(yīng)小于 1410mm 影響轎車總高的因素有軸間底部離地高度板及下部零件高室內(nèi)高和車頂造型高度等軸間底部離地高應(yīng)大于最小離地間隙由座位高乘員上身長和頭部及頭上部空間構(gòu)成的室內(nèi)高一般在 1120～ 1380mm之間車頂造型高度大約在 20～ 40mm范圍內(nèi)變根據(jù)給定數(shù)據(jù)及計算可以確定轎車的長寬高分別為 5000 1800 2200mm2 軸距 L軸距 L 對整備質(zhì)量汽車總長最小轉(zhuǎn)彎直徑傳動軸長度縱向通過半徑有影響當軸距短時上述各指標減小此外軸距還對軸荷分配有影響軸距過短會使車箱長度不足或后懸過長汽車上坡制動或加速時軸荷轉(zhuǎn)移過大使汽車制動性和操縱穩(wěn)定性變壞車身縱向角振動增大對平順性不利萬向節(jié)傳動軸的夾角增大原則上對發(fā)動機排量大的乘用車載質(zhì)量或載客量多的貨車或客車軸距取得長對機動性要求高的汽車軸距宜取短些為滿足市場需要工廠 在標準軸距貨車基礎(chǔ)上生產(chǎn)出短軸距和長鈾距的變型車不同鈾距變型車的軸距變化推薦在 04～ 06m 的范圍內(nèi)來確定為宜汽車的軸距可參考表 21提供的數(shù)據(jù)選定表 21 各類汽車的軸距和輪距 車型 類別 軸距 L／ mm 輪距 B／ mm 轎車 微型級 普通級 中級 中高級 高級 20212200 21002540 25002860 28503400 29003900 1 1001380 1 1501500 13001500 14001580 15601620 4 2 貨車 微型 輕型 中型 重型 17002900 2300． 3600 36005500 45005600 1 1501350 1 3001650 17002021 1840～ 2021 礦 用自 卸車 總質(zhì) 量／ t 60 32021200 39004800 20214000 大客車城市大客車 單車 長途大客車 單車 45005000 50006500 17402050 本車為 4 2 微型貨車軸距在 17002900 本車的軸距取為 2900mm3 前輪距和后輪距增大輪距隨之而來的是室內(nèi)寬并有利于增加側(cè)傾剛度 但是此時汽車總寬和總質(zhì)量增加并影響最小轉(zhuǎn)彎直徑變化受汽車總寬不得超過 25 m 限制輪距不宜過大但在取定的前輪距范圍內(nèi)應(yīng)能布置下發(fā)動機車架前懸架和前輪并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間同時轉(zhuǎn)向桿系與車架車輪之間有足夠的運動間隙在確定后輪距 B 2時應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙各類汽車的輪距可參考表 21 提供的數(shù)據(jù)確定可選擇前輪輪距為1200mm 后輪輪距為 1215mm4 前懸和后懸前后懸長時汽車接近角和離去角都小影響汽車通過性能對長頭汽車前懸不能縮短的原因是在這段尺寸內(nèi)要布置保險杠散熱器風 扇發(fā)動機等部件從撞車安全性考慮希望前懸長些從視野角度考慮又要求前懸短些前懸對平頭汽車上下車的方便性有影響前鋼板彈簧長度也影響前懸尺寸長頭貨車前懸一般在 11OO～ 1300mm范圍內(nèi)本車前懸尺寸取為 1100mm貨車后懸長度取決于貨箱軸距和軸荷分配的要求輕型中型貨車的后懸一般在 1200～2200mm之間特長貨箱汽車的后懸可達 2600mm但不得超過軸距的 55％轎車后懸長度影響行李箱尺寸客車后懸長度不得超過軸距的 65％絕對值不大于 3500mm對于三軸汽車若二三軸為雙后軸其軸距應(yīng)按第一軸至雙后軸中心線的距離計算若一二軸 為雙轉(zhuǎn)向軸其軸距按一三軸的軸距計算本車后懸尺寸取為 1300mm5 貨車車頭長度貨車車頭長度系指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離車身形式即長頭型還是平頭型對車頭長度有絕對的影響此外車頭長度尺寸對汽車外觀效果駕駛室居住型汽車面積利用率和發(fā)動機的接近性等有影響長頭型貨車車頭長度尺寸一般在 25003000mm 之間平頭型貨車一般在 14001500mm 之間 6 貨車車箱尺寸 行駛速度能達到較高車速的貨車使用過寬的車箱會增加汽車迎風面積導致空氣阻力增加車箱內(nèi)長應(yīng)在能滿足運送上述貨物額定噸位的條件下盡可能取短些以利于 減小整備質(zhì)量要求車箱尺寸在運送散裝煤和袋裝糧食時能裝足額定噸數(shù)車箱邊板高度對汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響一般應(yīng)在 450～650mm 范圍內(nèi)選取車箱內(nèi)寬應(yīng)在汽車外寬符合國家標準的前提下適當取寬些以利縮短邊板高度和車箱長度 量參數(shù)的確定 1 整車整備質(zhì)量整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備 包括隨車工具備胎等 加滿燃料水但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量整車整備質(zhì)量對汽車的成本和使用經(jīng)濟性均有影響目前盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是通過減輕整車整備質(zhì)或載客量抵消因滿足安全標準排氣凈化標準和噪聲標準所帶來的整備質(zhì)量 的增加節(jié)約燃料減少整車整備質(zhì)量的措施主要有采用強度足夠的輕質(zhì)材料新設(shè)計的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理減少整車整備質(zhì)量是從事汽車設(shè)計工作中必須遵守的一項重要原則車型人均整備質(zhì)量值／ t人 1 車型 人均整備質(zhì)量值 ／ t h 比功率 P t 比轉(zhuǎn)矩 T m Y／ 176。取 55176。取 40176?！?3176。車身側(cè)傾角 汽車以 04g的向心加速度沿定圓等速行駛時車身側(cè)傾角控制在 3176。取 2176。 5制動性參數(shù)汽車制動性是指汽車在制動時能在盡可能短的距離內(nèi)停車且保持方向穩(wěn)定下長坡時能維持較低的安全車速并有在一定坡道上長期駐車的能力目前常用制動距離 s 平均制動減速度 j 和行車制動的踏板力及應(yīng)急制動時的操縱力來評 價制動效能有關(guān) GB72581997 《機動車運行安全條件》中規(guī)定的路試檢驗行車制動和應(yīng)急制動性能要求見表 27 中表 28 路試檢驗行車制動和應(yīng)急制動性能要求行車制動應(yīng)急制動 車輛 類型制動初車速／ km s 試車道寬度 m 踏板力 N 制動初車速／ km s 操縱力 N ≤ 座位數(shù)≤ 9 的客車滿載 50 ≤ 20 f59 25≤ 50050≤ 38≥ 29 手 400 空載≤ 19≥ 62≤ 400 腳 500 其它總質(zhì)量≤ 45t滿載 50≤ 22≥ ①≤ 70030≤ 18≥ 26 手 600的汽車空載≤ 21 ／58≤ 450 腳 700 其它汽車汽車滿載 30≤ 10 ≥ ≤ 70030≤ 20≥ 22手 600 列車空載≤ 9≥ 54≤ 450 腳 700① 對 35t 總質(zhì)量≤ 6 舒適性 汽車應(yīng)為乘員提供舒適的乘坐環(huán)境和方便的操作條件稱之為舒適性舒適性應(yīng)包括平順性空氣調(diào)節(jié)性能車內(nèi)噪聲乘坐環(huán)境及駕駛員的操作性能 其中汽車行駛平順性常用垂直振動參數(shù)評價包括頻率和振動加速度等此外懸架動撓度也用來作為評價參數(shù)之一各類汽車的懸架靜撓度動撓度和偏頻見表 29 表 29 懸架的靜撓度 fc 動撓度 fd 和偏頻 n 參數(shù)車型 靜撓度 fcmm 動 撓度 mm 偏頻 Hz 乘用車 10030070900916 客車7015050801318貨車 5011060901522越野車 6013070130144發(fā)動機最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速根據(jù)所設(shè)計汽車應(yīng)達到的最高車速 kmh 用下式估算發(fā)動機最大功率 21 式中為發(fā)動機最大功率 kW 為傳動系效率對驅(qū)動橋用單級主減速器的 4 2 汽車可取為 90％為汽車總質(zhì)量 kg g 為重力加速度 10 ms2 為滾動阻力系數(shù)對轎車＝ 00165 [1＋ 001 1001110 ]對貨車取 002 礦用自卸車取 003用最 高車速代入為空氣阻力系數(shù)轎車取 030～ 035 貨車取 080～ 100 本車取 0 6本次設(shè)計區(qū) 03A 為汽車正面投影面積 本次設(shè)計取 A 2 為最高車速所以發(fā)動機最大功率 4473kw 最大功率轉(zhuǎn)速的范圍如下汽油機的在 4000～ 5000r／ min 因轎車最高值多在 4000r／ min以上輕型貨車的值在 4000～ 5000r／ min之間中型貨車更低些本車為微型貨車值為 4500r／ min 大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速用下式計算確定 22 式中為最大轉(zhuǎn)矩 N m 第三章 離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 31 離合 離合器的結(jié)構(gòu)形式的選擇汽車離合器大多是盤形摩擦離合器按其從動盤的數(shù)目可分為單片雙片和多片三類根據(jù)壓緊彈簧布置位置的不同可分為圓周布置中央布置和斜向布置等形式根據(jù)所用壓緊彈簧的形式不同可分為圓柱螺旋彈簧圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧離合器根據(jù)分離時所受作用力的方向不同又可分為拉式和推式兩種形式根據(jù)本設(shè)計車型選擇推式膜片彈簧離合器 從動盤數(shù)的選擇 對轎車和輕型微型貨車而言發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩一 般不大在布置尺寸允許的條件下離合器通常只設(shè)有一片從動盤單片離合器結(jié)構(gòu)簡單尺寸緊湊散熱良好用時能保證分離徹底接合平順 雙片離合器 圖 32 與單片離合器相比由于摩擦面數(shù)增加一倍因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大在傳遞相同轉(zhuǎn)矩