【正文】 驅(qū)動 圖 發(fā)動機(jī)布置圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 13 本車采用的是第三種驅(qū)動方式，這種布置方式與其他兩種布置方式相比較的優(yōu)點(diǎn)是：能較好的隔絕發(fā)動機(jī)的氣味和熱量，該車中、前部基本不受發(fā)動機(jī)工作噪聲和振動的影響；檢修發(fā)動機(jī)方便；軸荷分配合理；同時(shí)由于后橋簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量之比增大，可改善車廂后部的乘坐舒適性；當(dāng)發(fā)動機(jī)橫置時(shí)，車廂面積利用較好，并且布置座椅受發(fā)動機(jī)影響較少；作為城市間客車使用時(shí)，能夠在地板下方和汽車全寬范圍 內(nèi)設(shè)立體積很大的行李箱；作為市內(nèi)用客車不需要行李箱時(shí)，因后橋前面的地板下方?jīng)]有傳動軸，則可以降低地板高度，乘客上下車方便；傳動軸長度短。 3. 主要總成結(jié)構(gòu)型式的選用和簡要說明 發(fā)動機(jī) 本車采用直列六缸增壓水冷式發(fā)動機(jī)，采用水冷式的好處：容易保持發(fā)動機(jī)在均勻的適當(dāng)溫度下，延長發(fā)動機(jī)壽命；由于潤滑油溫度低，不需要機(jī)油冷卻裝置；發(fā)動機(jī)緊湊適于車輛安裝，噪音小，冷卻風(fēng)扇動力消耗小，車輛暖 氣和除霜裝置簡單。 離合器 本車離合器采用膜片彈簧離合器。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 14 變速器 傳動系中最主要的變速裝置就是變速器。所謂變速器與車輛的匹配，即是為滿足一定需要和使用性能的車輛配置一臺水平相當(dāng)、技術(shù)性能合理、與車輛的動力性和經(jīng)濟(jì)性相適應(yīng)的、安裝和使用既方便又經(jīng)濟(jì)合算的變速器。 傳動軸 在發(fā)動機(jī)前置后輪或全輪驅(qū)動的汽車上，由于彈性懸架的變形，變速器或分動器輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸的軸線相對位置經(jīng)常變化，所以普遍采用十字軸萬向傳動軸。（如圖） 1－十字軸軸承； 2－花鍵軸潤滑脂嘴； 3－裝配位置標(biāo)記； 4－花鍵防塵罩； 5－十字軸潤滑脂嘴； 6－凸緣叉 圖 十字軸萬向傳動軸 驅(qū)動橋 采用的驅(qū)動橋?yàn)榉菙嚅_式驅(qū)動橋。此時(shí)，驅(qū)動橋、驅(qū)動上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 15 車輪均屬簧下質(zhì)量。 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 本設(shè)計(jì)采用的轉(zhuǎn)向器為齒輪齒條式。 循環(huán)球式效率高，可達(dá) 80％，齒輪齒條式一般，而蝸桿滾輪式和蝸桿指銷式則很小。其主要問題是正逆效率都很高，所以轉(zhuǎn)向盤上受沖擊較大，但裝上能吸振的減震器或小齒輪和轉(zhuǎn)向軸之間裝橡膠聯(lián)軸節(jié) ，反沖擊力將大為改善。除車輪制動器外，還在后輪上裝有手制動的駐車系統(tǒng)。制動分路系統(tǒng)采用一軸對一軸型。液壓系統(tǒng)有自我潤滑作用。 一軸對一軸（ II）型制動分路系統(tǒng)是前軸制動器與后軸制動器各用一個(gè)回路。 踏板、油箱以及備胎等的布置 離合器踏板、制動踏板和油門踏板，布置在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。油門踏板一般比制動踏板稍低，要求油門踏板與制動踏板之間留有大于一只 完整鞋底寬度（ 60mm）的距離。 本車將備胎布置在車架前部。但此時(shí)汽車離去角減小，通過性變壞。 （ 1） .軸距 L 軸距短些，車輛本身就輕些；最小轉(zhuǎn)彎半徑也短；而縱向通過角卻大，通過性好。此外，還會導(dǎo)致萬向節(jié)傳動的夾角過大的問題。一般來說，裝載量越大，軸距也越長；而機(jī)動性要求高，軸距則應(yīng)取短些。但輪距過大，使汽車總寬和總質(zhì)量增大，所以輪距不宜過大，必須與所要求的總寬相適應(yīng)。我國法規(guī)規(guī)定總高不大于 4m?？傞L：貨車及越野車不大于 12m；一般大客車不大于 12m，鉸鏈?zhǔn)酱罂蛙嚥淮笥?18m；牽引車帶半掛車不大于 16m，汽車拖帶掛車不大于 20m，掛車長度不大于 8m。 本車的外型尺寸如下： 長： 11490mm， 車身寬： 1690mm，保險(xiǎn)杠寬： 1718mm，高： 3230mm 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 （ 1） .汽車的裝載質(zhì)量（簡稱裝載量）和載容量： 汽車的裝載量 em 是根據(jù)行業(yè)產(chǎn)品規(guī)化的系列，考慮到汽車的用途和使用條件，以及工廠生產(chǎn)條件等因素而確定的。 本車的裝載量 em ＝ 55人 （ 2） .整車整備質(zhì)量 om 整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部整備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。 本車的整車整備質(zhì)量 om ＝ 11595kg （ 3） .汽車總質(zhì)量 am 的確定 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 19 汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。這個(gè)系數(shù)的數(shù)值大，說明該車型的材料利用率和設(shè)計(jì)與制造水平高。所以在總體設(shè)計(jì)時(shí)對軸荷分配有一定的要求：應(yīng)使輪胎磨損均勻，因此，希望滿載時(shí)每個(gè)輪胎負(fù)荷大致相等。應(yīng)滿足汽車的動力性、通過性、操縱穩(wěn)定性等要求。同時(shí)，為防止在潮濕路面上發(fā)生測滑事故，空載時(shí)其后軸負(fù)荷應(yīng)大于 46％。（參考表 ） 頭檔最大動力因素 ImaxD 標(biāo)志著汽車的最大爬坡能力和越過困難路段的能力。（參考表 ） （ 2）最高車速 maxaV maxaV 主要根據(jù)汽車用途、公路條件及有無安全措施和發(fā)動機(jī)功率大小來確定。但設(shè)計(jì)的最高車速不宜定得過高，否則不僅費(fèi)油，且不安全，同時(shí)在定汽車最高車速時(shí)，還要參考有關(guān)國家公路的限速規(guī)定。在比較不同國家車型的比功率時(shí)，應(yīng)注意各國內(nèi)燃機(jī)功率測定標(biāo)準(zhǔn)的差異。比轉(zhuǎn)矩反映汽車的牽引能力?？蛙囉?0－ 70km/h的時(shí)間為 33－ 65s。國外還有原地起步加速行駛到一定距離，如 0－ 400m 所需的時(shí)間來比較加速能力。 表 汽車動力性參數(shù)范圍 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 21 汽車類型大型客車 ? m 直接檔 最大動力因數(shù) maxOD － I 檔最大動力因數(shù) ImaxD － 最高車速 1max /aV km h?? 85～ 120 比功率 / /aPmkw t 6～ 20 比扭矩 / /aTmN m t 49～ 73 燃料經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，是指在水平的水泥或?yàn)r青路面上以經(jīng)濟(jì)車速滿載行駛的百公里耗 油量（單位為 L/100km）而言，其數(shù)值越大，經(jīng)濟(jì)性越差。 km]來估算。這個(gè)數(shù)值越大，汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性就越好。 本次設(shè)計(jì)由于是大型客車，一般用單位質(zhì)量的百公里油耗來評價(jià)燃油經(jīng)濟(jì)性。 minD 汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑 minD 是汽車機(jī)動性的主要指標(biāo)之一。本車在城市道路良好狀況下使用，對機(jī)動性要求較高。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 22 在總體設(shè)計(jì)中確定通過性參數(shù)有以下幾項(xiàng)：最小離地間隙 minh ，接近角 1? ，離去角 2? 和縱向通過半徑 1? ?！?40176?！?20176。 （ 1）轉(zhuǎn)向特性參數(shù) 根據(jù)汽車?yán)碚?，為了保證良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應(yīng)具有一定程度的不足轉(zhuǎn)向性?！?3176。 （ 2）車身側(cè)傾角 當(dāng)汽車以 的向心加速度沿定圓等速行駛時(shí)，車身側(cè)傾角控制在3176。 （ 3）制動前俯角 當(dāng)汽車以 減速度制動時(shí)，車身的前俯角不大于 176。 常用制動距離 tS 和制動減速度 maxj 作為制動性能的評價(jià)參考和設(shè)計(jì)指標(biāo)。此次設(shè)計(jì)由于總質(zhì)量大于 ，因此制動初車速在 30km/h時(shí)，總制動距離 tS 小于 10m，并且制動初車速在 50km/h 時(shí)，制動減速度 j 大于 。減速上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 23 度不得小于規(guī)定值的 80％。根據(jù)我國國情，汽車空調(diào)參數(shù)在夏季有以下要求：車內(nèi)溫度對轎車不得大于 26C? ,旅游客車不得大于 27C? ，小型客車和貨車駕駛室不得大于 29C? ；各類車的相對濕度應(yīng)在 50％～ 60％，每人得新鮮空氣為 311 /mh。 2) 在圓柱體的兩端進(jìn)行倒角，左側(cè) 的倒角為 ?303? ，右側(cè)的倒角為 ? ? 。 4) 在圓柱體的中心面上基準(zhǔn)面上建一草圖，內(nèi)建一矩形，尺寸如圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 24 圖 倒檔軸卡槽草圖的建立 5) 在草圖上建立矩形后，選擇 Extruded Body， 按操作提示拾取圖 中閉合矩形 進(jìn)行前后，前后拉伸量可選擇 30mm進(jìn)行拉伸。完成后的效果如圖 。 圖 倒檔齒輪初步建模效果圖 表 倒檔齒輪各部分尺寸匯總表 齒圈 1（右） 齒圈 2（左） 模數(shù)（ m） 齒數(shù)（ z） 21 23 分度圓直徑 )( mzd? 齒頂圓直徑 )2( mmzda ?? 齒根圓直徑 )( mmzd f ?? 齒厚 s )2/( ?ms? 2) 在圓柱體的一端建立一個(gè)直徑為 42mm的通孔，并在孔的兩端進(jìn)行?451? 的倒斜角。完成后的效果如圖 。 根據(jù)上述齒輪的參數(shù)可以建立出如圖 圖 倒檔齒輪單齒的建立 2) 對先前建立的齒輪齒形的草圖進(jìn)行拉伸，選擇 Extruded Body 命令，按操作提示拾取圖 中閉合的齒輪齒形 進(jìn)行拉伸，左端向右拉伸23mm，右端向左拉伸 24mm。 4) 對齒輪兩端進(jìn)行倒斜角，尺寸分別為 ?451? ， ? ? ，至此即完成倒 檔上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 27 齒輪的建模。 圖 變速器倒檔齒輪 倒檔軸的裝配 由于倒檔軸和倒檔齒輪均是按 x 軸方向建立，所以他們的中心是共線的，在裝配過程中可以運(yùn)用最簡單的同軸裝配原理，直接將倒檔齒輪插入倒檔軸，由于先前在建立倒檔軸第三步時(shí)已經(jīng)考慮到裝配并建立了一個(gè)基準(zhǔn)面，定位過程中可將右端（ 21 齒的齒圈）的右側(cè)端面與倒檔軸中部建立的基準(zhǔn)面重合，即可完成整個(gè)倒檔軸的裝配過程。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 28 圖 變速器倒檔軸總成 變速器第一軸的建模 1) 進(jìn)入 UG 界面 后，以 x軸為長度方向，依次建立一系列圓柱體。 3) 在所建立模型的一端建立一個(gè)直徑為 36mm，深度為 50mm的簡單孔。 圖 變速器第一軸初步模型 5) 在圓柱體的端面上建立草圖，畫出第一軸常嚙合斜齒圓柱齒輪與結(jié)合上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 29 齒直齒圓柱齒輪的齒形，齒輪的各項(xiàng)參數(shù)已先期通過計(jì)算方法得出，第一軸的常嚙合斜齒圓柱齒輪與結(jié)合齒的直齒圓柱齒輪的各項(xiàng)參數(shù)匯總?cè)绫?。39。521128? 0 螺旋角方向 左旋 端面模數(shù) )cos/( ?nt mm ? 齒數(shù)（ z） 19 26 分度圓直徑 )( zmd t? 65mm 齒頂圓直徑 )2( nta mzmd ?? 70mm 齒根圓直徑 )( ntf mzmd ?? 齒厚 )2/( ?nms? 根據(jù)上述參數(shù)可以建立出如圖 圖 左圖：常嚙合齒輪齒形草圖 右圖：結(jié)合齒齒輪齒形草圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 30 6) 對建立的齒輪齒形的草圖進(jìn)行拉伸，選擇 Extruded Body 命令， 按操作提示拾取圖 38 中閉合齒輪齒形 進(jìn)行拉伸，接合齒直齒圓柱齒輪延X 軸向右拉 伸 ，方法如前所述的倒檔齒圈的拉伸。 8) 使用旋轉(zhuǎn)陣列， 按操作提示 以 X 軸為旋轉(zhuǎn)中心，對先前完成的接合齒直齒圓柱齒輪單齒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列排列（ 26齒）。39。521128? （螺旋角），而后即可延建立的基準(zhǔn)軸方向拉伸 ，可以建立斜齒圓柱齒輪的單齒（圖 ）。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 31 11)在常嚙合齒輪齒圈上打一油孔，打通即可。 圖 變速器第一軸總成 變速器第二軸的建模 第二軸的建模 1) 進(jìn)入 UG 界面后，以 x 軸為長度方向，依次建立圓柱體。 表 變速器第二軸 IIV檔齒輪參數(shù)匯總表 I 檔 II 檔 III 檔 IV 檔 法向模數(shù) )( nm 螺旋角 )(? 0 39。39。39。56124? 39。39。 2) 對建立的齒輪齒形的草圖進(jìn)行拉伸，選擇 Extruded Body 命令， 按操作提示拾取閉合齒輪齒形 進(jìn)行拉伸。39。56124? （螺旋角），可以按照該基準(zhǔn)軸的方向進(jìn)行拉伸。第二軸各檔齒輪完成后的效果圖如圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動力性仿真分析 33 以及圖 。 2) 在圓柱體兩個(gè)端面建立 ?451? 的倒角（圖 ）。 4) 在齒輪端面上建立草圖，畫出單個(gè)齒輪齒形（齒輪各項(xiàng)數(shù)據(jù)參照表 接合齒直齒圓柱齒輪的參數(shù)） 5) 對建立的齒輪齒形的草圖拉伸，選擇 Extruded Body 命令， 按操作提示拾取閉合齒輪齒形 進(jìn)行拉伸。 6) 使用旋轉(zhuǎn)陣列， 按操作提示 以 X 軸為旋轉(zhuǎn)中心，對 先前建立單齒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列排列（ 26 齒），完成后運(yùn)用布爾減操作形成內(nèi)齒輪（圖 ）。完成此步驟后的模型如下圖 。 10)對 6 個(gè)孔進(jìn)行倒斜角，斜度應(yīng)該與鎖銷的錐度相同。 圖 左圖為 IIIII 檔同步器 右圖為 IVV檔同步