【正文】 變速器檔位齒輪的設(shè)計 ............................................ 30 I 檔齒輪設(shè)計計算 ............................................. 30 II 檔齒輪設(shè)計計算 ............................................ 31 變速器軸的設(shè)計 ................................................. 33 軸的材料及其選擇 ............................................. 33 軸的概略計算 ................................................. 33 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................. 35 按復(fù)合強(qiáng)度進(jìn)行計算 ........................................... 36 變速器中軸的設(shè)計 ............................................. 37 中軸的強(qiáng)度計算 ............................................... 38 軸的內(nèi)力分析，作彎矩圖、扭矩圖 ............................... 38 軸的彎扭合成強(qiáng)度計算 ......................................... 39 軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核計算 ................................. 40 8 差速器的設(shè)計 ............................................ 40 差速器的結(jié)構(gòu)型式 ............................................... 41 對稱式圓錐行星齒輪差速器 ........................................ 43 差速器齒輪數(shù)目的選擇 ......................................... 45 差速器齒輪的幾何尺寸計算 .................................... 46 輪胎的選定 ................................................... 46 9 車架設(shè)計 ................................................ 47 車架的概述 ...................................................... 47 作用在承載系統(tǒng)上的載荷 ....................................... 47 承載系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度 ..................................... 48 車架的 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................. 48 車架的結(jié)構(gòu)型式 ............................................... 49 縱梁、橫梁及其聯(lián)接 ........................................... 49 車架的制造工藝及材料 ......................................... 49 結(jié)束語 ................................................ 50 參考文獻(xiàn) ................................................. 51 致謝 ...................................................... 52 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 緒論 課題背景 保潔車簡介 隨著中國經(jīng)濟(jì)以及高等級公路的發(fā)展，高等級公路的養(yǎng)護(hù)作業(yè)現(xiàn)在化問題已經(jīng)提上了議事日程。發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在實際使用的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)幾乎沒有變化，所以當(dāng)起步或上坡時，可通過大幅度降低轉(zhuǎn)速來增加轉(zhuǎn)矩，發(fā)揮這種作用的裝置就是變速器。冷卻方式采用風(fēng)冷，系統(tǒng)簡單、維修簡便，與水冷相比，省去了消耗銅材的水箱。中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 提供全套畢業(yè)論文，各專業(yè)都有 摘 要 發(fā)動機(jī)是汽車的中樞。保潔車采用的是直列四缸汽油發(fā)動機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、造價低廉、工作可靠、寬度小、易布置。摩擦式離合器其工作原理是在動力傳遞路線上的輸出和輸入端設(shè)計有主動和從動兩塊摩擦盤，通過摩擦盤的結(jié)合來控制動力的傳導(dǎo)和切斷。對稱式錐齒輪普通差速器由 行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪軸和速器殼等組成，是一個差速傳動機(jī)構(gòu)，用來保證各驅(qū)動輪在各種運(yùn)動條件下的動力傳遞，避免輪胎與地面間的打滑。高等級公路取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，就必須保證交通暢順、路容美觀和路線環(huán)境良好。在高等級公路上作業(yè)的掃路車應(yīng)具有足夠的行駛速度和作業(yè)速度，以便在前往作業(yè)地點和返回駐地的過程中能符合高等級公路對車輛行駛速度的要求，并在盡可能短的時間內(nèi)完成養(yǎng)護(hù)作業(yè)，以盡量減 少對交通的妨礙。保潔車要在技術(shù)性能和品種規(guī)格上形成系列，對我國公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化具有重要的意義。汽車部分主要包括發(fā)動機(jī)、離合器、變速器、差速器、車輪、轉(zhuǎn)向器、制動裝置。 課題相關(guān)研究 保潔車按其工作原理可分為：吸掃式保潔車、純掃式保潔車。 吸掃式保潔車通常具有可伸到基礎(chǔ)車體外的盤刷以及吸口。細(xì)掃式掃路車具有清掃范圍寬、適應(yīng)性好，多輸送垃圾的效果好等特點。牽引拖掛式保潔車是利用其它行走機(jī)械或人力推動、牽引行走的掃路車，所以其整體性、獨(dú)立性和機(jī)動性都相對較差，行駛速度較慢，工作范圍小，效率低。這種保潔車適用于一般公路的清掃養(yǎng)護(hù)以及廠、礦、院校道路的環(huán)境清掃。 本文主要工作及結(jié)構(gòu) 本設(shè)計主要介紹了保潔車的工作原理，著重對發(fā)動機(jī)的選型、離合器、變速器、差速器等汽車部件進(jìn)行設(shè)計。 由于作 者設(shè)計水平和時間有限，設(shè)計中有不足之處敬請諒解！ 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 2 汽車草圖布置 繪制汽車總布置草圖是汽車總體設(shè)計和總布置的重要內(nèi)容。 車架上平線 車架縱梁較長的一段上平面在汽車側(cè)視圖和仰視圖上的投影線定義為車架上平面線，它是作為標(biāo)注汽車各垂向尺寸的基準(zhǔn)線或零線，而對于具有承載式車身的汽車，則以車身中部底板下表面或中 部邊梁的下翼面在側(cè)視圖或前視圖上的投影線作為標(biāo)注垂向尺寸的基準(zhǔn)線或零線。 汽車中心線 汽車縱向垂直對稱平面在俯視圖和前視圖上的投影定義為汽車的中心線，它是標(biāo)注汽車各側(cè)向尺寸的基準(zhǔn)線。 前輪鉛垂線 如圖 21 所示，通過左右前輪的中心并垂直于地面的平面在側(cè)視圖上的投影線定義為前輪鉛垂線，它是標(biāo)注汽車軸距和前懸的基準(zhǔn)線。清掃車滿載靜止時的車架上平面線一般設(shè)計成與地面相傾斜，且前低后高地傾斜 ~ 的小角度 F? ，以便汽車驅(qū)動時車廂能趨于水平。首先畫出地面線，然后在該線上找出相距為軸距 L的 A， B兩點，過 A， B點做垂直于地面線的垂直線，即得前后輪的鉛垂線。為了畫出車架上平面線先要找出車架上平面線與前后輪鉛垂線之交點 A? ， B? 的離地高度 a,b。過 1o 點作車架上平面線的垂線，即為前輪中心線，它與車架上平面線交于 A?? 點，在繪制汽車總布置尺寸控制圖時，前輪中心線和車架上平面線應(yīng)取為主圖板的方格線的零件。 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 為了布置司機(jī)座處的空間，首先應(yīng)確定該處的地板高度，地板傾斜部分的尺寸及發(fā)動機(jī)機(jī)艙后隔板的前后位置，這時還應(yīng)考慮到地毯內(nèi)飾件及隔音、隔熱材料對相關(guān)部分尺寸的影響。 座椅調(diào)節(jié)形式， 現(xiàn)代的汽車座椅，必須滿足調(diào)整便利性和舒適性兩大要求。 保潔 車采用 手動調(diào)節(jié)方式需要駕駛員先通過手柄放松座椅的鎖止機(jī)構(gòu)，之后通過改變身體的座姿和位置來帶動座椅移動，最后將鎖止機(jī)構(gòu)的手柄放松，將座椅固定在所選擇的位置上。舒適，手感、透氣性比較好。 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 3 汽車主要參數(shù)的選擇 汽車主要尺寸參數(shù)的選擇 汽車主要尺寸包括：軸距、輪距、總長、總寬、總高、前懸、后懸、接近角、離去角、最小離地間隙等。軸距短一些，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。當(dāng)然在滿足所設(shè)計汽車的車廂尺寸、軸荷分配、主要性能和整體布置等要求的前提下將軸距設(shè)計得短一些為 好。因此汽車應(yīng)輕而短，故軸距應(yīng)取短一些，軸距約為總長的 54%~60% ，軸距與總長之比約大，對改善汽車縱向角振動也有利。輪距越大，則懸架的角 剛度愈大，汽車的橫向空間也愈大。保潔車與輕卡相近。 汽車的前懸 FL 和后懸 RL 汽車的前懸 FL 和后懸 RL 尺寸是由總布置最后確定的，前置處要布置發(fā)動機(jī)、風(fēng)扇、彈簧前支架、車身前部或駕駛室的前支點、保險杠、轉(zhuǎn)向器等。汽車后懸長度主要與垃圾箱長度，軸距及軸荷分配有關(guān)，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刮地，同時轉(zhuǎn)彎也不靈活。 汽車的整備質(zhì)量 0m 汽車的整備質(zhì)量就是汽車經(jīng)整備后在完備狀態(tài)下的自身質(zhì)量。 汽車的總質(zhì)量 汽車的總質(zhì)量指已裝備好，裝備齊全并按規(guī)定滿載的汽車質(zhì)量， ?? 汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù) 0m? 0 0 ( 7 0 1 0 0 ) / 5 4 0 / 7 1 0 1 . 3 1 50 . 5 4 / 5 4 0Gm m k g k gmt? ??? ? ? ? 汽車的軸荷分配 汽車 的軸荷分配是汽車的重要質(zhì)量參數(shù)，它對汽車的牽引性、通用性、制動性、操縱性和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大影響。前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動軸荷分配如表 32所示。 1．直接檔最大動力因數(shù) 0maxD 0maxD 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，清掃車的 0maxD 值較小。 3. 最高車速 maxaD 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 考慮汽車的類型、用途、道路條件、具備的安全條件和發(fā)動機(jī)功率的大小，并以汽車行駛的功率平衡為依據(jù)來確定保潔車的最高車速。 4．汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩 兩個參數(shù)分別表示發(fā)動機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。比轉(zhuǎn)矩則反映了汽車的比牽引力或牽引力。發(fā)動機(jī)性能參數(shù)查表 34。 minR 是指當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時，由轉(zhuǎn)向中心至前外輪接地中心的距離，它反映了汽車通過小曲率半徑彎曲道路的能力和在狹窄路面上或場地上掉頭能力。 minR /m 取 ~ 。其角度差（ 1? 2? ）為正、負(fù)、零時使汽車分別獲得不足轉(zhuǎn)向、過渡轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向等特性。汽車以 的向心加速度作定圓等速行駛時前后軸的側(cè)偏角之差（ 1? 2? ）作為評價轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)以 1~3 為宜。 3．制動點頭角 汽車以 的減速度制動時的車身點頭角應(yīng)不大于 ，否則影響駕駛員舒適性。在總體設(shè)計時。 （ 1） 汽車的制動性參數(shù) 常以制動距離，制動減速度和制動踏板作為汽車制動性能的主要設(shè)計指標(biāo)和評價參數(shù)。 （ 2） 汽車的通用性參數(shù)如表 34 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 表 34 最小離地間隙 minh 、接近角 ? 、離去角 ? 及縱向通過半徑 ? 最小離地間隙 min/hm 接近角 /()? 離去角 /()? 縱向通過半 徑 /m? ~ 20~30 15~23 3~5 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 4 發(fā)動機(jī)的選型 發(fā)動機(jī)基本型式的選擇 保潔車的發(fā)動機(jī)采用直列四缸發(fā)動機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、造價低廉、工作可靠、寬度 小、易布置。 發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 發(fā)動機(jī)最大功率 maxeP 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 Pn 發(fā)動機(jī)功率越大則汽車的動力性愈好，但功率過大會使發(fā)動機(jī)功率利用率降低，燃料經(jīng)濟(jì)性下降，動力傳動系的質(zhì)量也要加大，應(yīng)合理選擇發(fā)動機(jī)功率。 汽車汽油機(jī)的 Pn 大多為 4000 ~ 6000 / m inr ，根據(jù)汽車與發(fā)動機(jī)的類型，最高車速、最大功率，選用的活塞平均速度 mC 、活塞沖程 s 、缸徑、缸數(shù)、工藝水平等因數(shù)來確定 Pn （ / 30mPc s n?? ，單位為 /ms） 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 Tn 發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 Tn 對汽車的動力因數(shù)，加速性能及爬坡