【正文】 ................................................................................. 43 附 錄 Ⅱ ................................................................................................................. 47 本科生畢業(yè)設計（論文） 1 第 1章 緒 論 中 型 客車 底盤 概述 客車底盤技術是整車技術的關鍵，它直 接影響客車的動力性、經濟性、安全性、 舒適性、 環(huán)保性等性能，換句話來說，底盤技術的好與壞影響著用戶對客車的評價，也決定了客車的質量。促進了我國汽車工業(yè)的發(fā)展。大型化、環(huán)?；?、高檔化、低地板化、乘務電子化、造型現代化成為 我國客車發(fā)展趨勢。車型發(fā)展趨向國際化、生產方式趨向簡潔化、經營模式趨向精細化、未來發(fā)展趨向集中化。 隨著客車底盤技術的發(fā)展和人們對客車乘坐舒適性的不斷提高，提高客車安全性、改善其舒適性成為客車現階段發(fā)展的主要特點，而且客車制造的核心技術在于底盤技術。采用空氣懸架或是采用鋼板彈簧配減震器 和 適當的離地間隙 ，可增加汽車行駛的平順性和舒適性，使車身底板空載與滿載時保持平衡。 中 型客車底盤設計 要求 （ 1）調查研究與 初始決策：選定設計目標，并制定產品設計工作及方針原則。 本科生畢業(yè)設計（論文） 2 （ 3）繪制底盤總布置草圖，確定底盤主要尺寸、質量參數與性能以及各總成的基本形式。 （ 5）底盤總布置設計。 （ 7）試制、試驗、定型。 中 型客車底盤是由四大系統(tǒng)構成，分別是傳動系統(tǒng)、 轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)，在對其進行總體的布置時，結合了同類型的 中 型客車底盤的布置形式以及市場對 中 型客車的需求和現代客車的發(fā)展趨勢來進行設計，在底盤的設計過程中盡量使其更加緊湊、美觀，這樣不僅節(jié)省了一些空間而且也能降低地板的高度。傳動系中的發(fā)動機、離合器、變速器連為一體，根據發(fā)動機的扭矩來定離合器和變速器的型號，在將驅動力傳遞給后輪的驅動橋。對于制動系來說， 前后都 采用了鼓式制動器，為了保持汽車制動效能，采用了制動管路的回路系統(tǒng)，采用了液壓式的行車制動。對行駛系統(tǒng)， 前后懸架都為非獨立懸架，使用鋼板彈簧并配用減震器。 通過這樣的設計，將底盤的總布置盡量做到布置合理化、完美化。 綜合上述 原因，本 論文主要對中 型客車底盤總布置和設計，論文主要作了以下工作： 一 、 中 型客車的用途 中型客車屬于多功能用車，一般都用于城市公交車、通勤車、旅游大巴、長途客運等行業(yè)用車，在這里設計的中型客車的實際應用是屬于商用車類。 所以在底盤設計過程中要注意底盤形式的理念化。汽車是由動力裝置、底盤、車身、電器及儀表等四部分組成的，是用來載送人員和物品的交通運輸工具。設計主要包括：車型構成：車輛的主要尺寸、驅動方式和采用的主要部件（如發(fā)動機、變速器、驅動橋、懸架、轉向器）及附屬設備；車輛的總體布置；整車性能、計算校核。三 、各部件及總成總體位置的確定 在 初步確定汽車的載客量（載質量）、驅動形式、發(fā)動機形式等以后，要深入做更具體的工作，包括繪制總布置草圖，并根據理論依據校核初步選定的各部件結構和尺寸是否符合整車尺寸和參數的要求，以尋求合理的總布置方案。如果對上述問題考慮的不周到、不全面，將會給整車帶來性能上不好的影響及安全隱患。 中 型客車整車設計即客車的總體設計。 前幾項需要進行選件分析，后一項需要進行理論校核分析，使其該設計底盤達到最優(yōu)。自然環(huán)境變化因素多，要求汽車能適應變化的環(huán)境而且安全的行駛，就必須制定有關法規(guī)強制企業(yè)執(zhí)行，這也是工程技術人從事設計工作的依據之一。 （ 2） 驅動形式 隨著汽車載重量的增加，各相關總成也要相應的加大，汽車的自重也要增加，這樣會造成 4 2 式的汽車單軸的負荷增加，以致超過公路、橋梁所規(guī)定的承載限值。 采用增加軸數的辦法，可以提高載重量而不增加軸負荷，同時 還不會增加車箱底板的離地高度，提高通用化、系列化水平，便于生產、降低生產成本等。 中型客車主要在城市道路行駛，其工作條件好，且總質量小于 19 噸，故采用24? 后輪驅動的布置形式。 本科生畢業(yè)設計（論文） 5 （ 3）布置形式 根據任務書要求在此采用發(fā)動機后置后輪驅動的形式。 中 型客車 主要參數的選擇 主要尺寸參數的確定 （ 1）軸距 軸距對整備質量、汽車總長、汽車最小轉彎直徑 、縱向通過半徑等有影響。 （ 2） 前輪距 1B 和后輪距 2B 改變汽車輪距 B 會影響車廂或駕駛室內寬、汽車總寬、總質量、側傾剛度、最小轉彎直徑等因素發(fā)生變化。但在選定的 前輪距 1B 范圍內，應能布置下車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足 夠的轉向空間，同時轉向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動空間。為此，輪距寬度應在規(guī)定的輪距，這里取前輪距 1 1945B mm? ，后輪距 2 1840B mm? 。前懸處要布置鋼板彈簧前支架、車身前部或駕駛室的前支點、保險杠、轉向器等，要有足夠的縱向布置空間。汽車的前懸不宜過長。 中型客車后懸長度一般不得超過軸距的 %65 ，絕對值不大于 2730mm 。 本科生畢業(yè)設計（論文） 6 主要 質量參數的確定 汽車的質量參數包括整車整備質量 ?m 、載客量、裝備質量、質量系數 ?m? 、汽車總質量 am 、 軸荷分配等。整車整備質量對汽車的制造成本和燃油經濟性有影響?？蛙囓囕v總長 7 10am L m?? 的車，人均整備質量值在 ~ ?t 人 1? ，這里取人均整備質量值為 ?t 人 1? 。 此類汽車的類型屬于 3M 類，Ⅲ 級汽車?？蛙嚨目傎|量 am 由整備質量 ?m 、乘員和駕駛員質量以及行李質量三部分構成。 汽車的布置型式對軸荷分配影響較大， 后置發(fā)動機后輪驅動的 客 車滿載時后軸負荷最好不超過 59％，否則，會導致汽車具有過多轉向特性而使操縱性變壞。這里只考慮最大總質量軸荷的分配，故前軸取 2856kg,占最大總質量的 34%；后軸載荷取 5544kg 占最大總質量的 66%。 1）最高車速 中型客車發(fā)動機排量一般＞ ，考慮到所設計的客車發(fā)動機排量＞ ，根據公式 gnru ii? （ 2－ 2） 其中公式中 n 為發(fā)動機最大功率所對應轉速，取 min/2600 rn ? r 為車輪半徑， r = ， 0i 為主減速器傳動比，在此取 ?i ， gi 為變速器傳動比，在此取 1?gi ， 根據公式 （ 2－ 2） 得：02 6 0 0 0 .5 1 4 3 50 .3 7 7 0 .3 7 7 1 1 6 .4 44 .3 3 1agnru ii ?? ? ? ??。 對于 maxau ≥ hkm/100 的汽車，加 速時間常用 某一速度 加速到 另一速度 所需的時間來評 價。 根據汽車行駛方程求加速度 ? ?t f w utF F F d amd??? ?? （ 2－ 3） 其中 tF 為汽車驅動力 riiTF gigt ?0? （ 2－ 4） 其中 公式 （ 2－ 4） 中 igT 為發(fā)動機特性， 0i 為主減速器傳動比，在此取 ?i ， 本科生畢業(yè)設計（論文） 8 gi 為變速器傳動比，在此選擇三檔變速比 ?gi ， ? 為機械效率，查的 %85?? ， r 為車輪半徑， r = 根據公式 （ 2－ 4） 得 0 7 1 0 4 . 3 3 2 . 0 5 0 . 8 5 1 0 2 9 9 . 50 . 5 1 4i g gt T i iF r? ? ? ?? ? ?N fF 為滾動阻力， 2 2 1 .1 5aw C D A UF ??? （ 2－ 5） 公式 （ 2－ 5） 中 CD 位客車空氣空氣阻力系數，中型客車一般為 至 ，在此取 ， 迎風面積 1A BH? ，其中 1B 為前輪距， 1B = H 為汽車總高，H = 所以得 21 1. 94 5 3. 2 6. 22 4A B H m? ? ? ? 根據公式 （ 2－ 5）得： 2 20 . 6 6 . 2 2 4 1 1 6 . 4 4 23942 1 . 1 5 2 1 . 1 5aw C D A UF ?? ??? ? ?N 根據公式 （ 2－ 3） 得： 250 ma s? 275 ma s? s? 所得加速時間為 7550 1 3 9 .6ut d sa??? 3）爬坡能力 所設計的車型為中型客車， 查的 ? 檔最大動力因數 max ? ? 因為 m a x m a x m a xc os si nDf ??? ?? 2cos 1 sin???? 經 過公式 推倒得： 222m a x 1a r c s in 1D f D f f? ??? ? ?? ? （ 2－ 6） 其中 076 000 56 14afu? ? ? （經驗公式） 根據公式 （ 2－ 6） 求最大爬坡度 所以 求得 222m a x 1a r c s in 2 2 . 7 71D f D f f? ??? ? ??? ?176。在比較各國車 型的比功率時，應考慮到各國內燃機功率測定標準的差異。 比功率 bP 是汽車所裝發(fā)動機的標定最大功率 maxeP 與汽車最大總質量 am 之比，即 aeb mPP /max? 。 比轉矩 bT 是汽車所裝發(fā)動機的最大轉矩 maxeT 與汽車總質量 am 之比，即aeb mTT /max? 。 （ 2） 汽車最小轉彎直徑 minD 轉向盤轉至極限位置時，汽車外轉向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡的直徑，稱為汽車最小轉彎直徑 minD 。 （ 3） 通過性幾何參 數 底盤設計要確定的通過性幾何參數有：最小離地間隙 minh 、接近角 1? 、離去角 2? 等。 1） 制動減速度 j 一般在考慮附著條件的情況下對制動減速度進行驗算。j 為： 39。j j 最低要求減速度 j 的推薦值一般多為：轎車 2ms （制動初速度 v =80km/h），貨車 2ms （制動初速度 v 按汽車總質量級別分別為 50、 70 km/h，總質量大者 v 低）。 取 v =40ms 2 2400 .1 2 4 0 1 5 .33 .6 2 5 .8 8tsm? ? ? ???m18? 符合要求 v =50ms 2 2500 .1 2 5 0 2 2 .43 .6 2 5 .8 8t ? ? ? ???m24? 符合要求 v =70ms 2 2700 .1 2 7 0 4 0 .5 53 .6 2 5 .8 8tsm? ? ? ???m45? 符合要求 3） 制動力矩計算 質心在前后軸分配為 49% 51% ，軸距為 所以質心至前軸距為 質心至后軸距為 ? — 該車可能遇到的最大附著系數； 0? — 同步附著系數； 查的客車 0 ?? 制動力矩分配系數 20 2 . 0 5 8 0 . 7 1 . 0 0 . 6 74 . 2gLhL?? ? ??? ? ? q — 制動強度， q 值按下式計算 1102 . 0 5 8 0 . 8 0 . 7 6( ) 2 . 0 5 8 ( 0 . 8 0 . 7 ) 1 . 0gLq Lh??? ?? ? ?? ? ? ? ? 制動力矩的計算公式為 2 m a x 1()a geGM L q h rL? ??? （ 2－ 9） 其中 式中： aG 為 汽車重力； 取 82320N 1L 為 汽車質心至前軸中心線的距離； 取 2L 為 汽車質心至后軸中心線的距離； 取 本科生畢業(yè)設計（論文） 11 gh 為 汽車質心高度； 取 1 m er 為 輪胎有效半徑 ；取 m 根據公式（ 2－ 9）計算 后制動力矩為： 2 m a x 1( ) 1 0 6 7 5a geGM L q h rL? ?? ? ? Nm 前制動力矩 計算公式為： 12m a x m a x1MM????? ? （ 2－ 10） 跟據公式（ 2－ 10）求得前制動力矩得： 12m a x m a x 216731MM??? ???? Nm 發(fā)動機的選擇 發(fā)動機形式的選擇 考慮到整車的動力性、經濟性、環(huán)保性、乘客面積利用率和發(fā)動機排放對環(huán)境造成的污染、使用可靠度、耐久性、動力性、接近性、發(fā)動機的冷卻性能、整車的供暖性等因素，發(fā)動機的形式選用后置 ， 發(fā)動機形式 為 直列式六缸、四沖程、水冷、增壓柴油發(fā)動機 ，符合歐Ⅲ標準。根據上述條件選取的參數如下： % ??T? , kgma 8400? ， ?g ， ?DC ， mA? ， hkm