轻型汽车底盘鼓式制动器设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

买文档送全套 CAD 图纸，咨询 QQ414951605 买文档送全套 CAD 图纸，咨询 QQ414951605 毕业设计 (论文 ) 题 目 轻型汽车底盘鼓式制动器设计 全套 资料 ， 扣扣 414951605 i 轻型汽车底盘鼓式制动器设计 摘要： 汽车作为陆地上的现代重要交通工具，由许多保证其性能的大部件，即所谓“总成”组成，制动系就是其中一个重要的总成 ，它直接影响汽车的安全性。随着高速公路的快速发展和车流密度的日益增大，交通事故也不断增加。据有关资料介绍，在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故为总数的 45%。可见， 制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。此外，制动系统的好坏还直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。 制动系既可以使行驶中的汽车减速，又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性，停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。 当今，随着高速公路网的不断扩展、汽车车速的提高以及车流密度的增大，对汽车制动系的工作可靠性要求显得日益重要。只有制动性能良好和制动系工作可靠的汽车才能充分发挥出其高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。由此可见，制动 系是汽车非常重要的组成部分，从而对汽车制动系的机构分析与设计计算也就显得非常重要了。 论文中采用的是前鼓后鼓的制动系方案并且前轮采用双领蹄式制动器，后轮采用领从蹄式制动器，兼顾了制动器效能因数和制动器效能的稳定性。它的工作原理是 利用与车身 (或车架 )相连的非旋转元件和与车轮 (或传动轴 )相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势 ，亦即由制动踏板的踏板力 通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。不转的 制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力 ，使车轮减速直至停车。 论文第一章介绍了汽车制动系发展情况和制动系统的组成。第二章主要讲述了汽车的总体设计。第三章讲述了鼓式制动系的主要形式及其方案的选取。第四章分析计算了制动器制动过程中动力学参数的计算。第五章讲述了鼓式制动器的结构参数和主要零部件的设计。第六章是关于鼓式制动器的设计计算。第七章是制动器驱动机构的设计与计算。第八章是鼓式制动器主要零部件的强度分析。 关键词 ： 鼓式制动器 ； 驱动机构 ； 制动参数 ii 轻型汽车底盘鼓式制动器设计 Abstract As an important modern land.based transport, Automotive components from many large parts ,namely, the so.called assembly which ensure the performance of automotive, and braking system which directly affects the safety of motor vehicles is one of the most important assembly. With the rapid development of highways and increased traffic density, traffic accidents are also increasing. According to the information on the vehicle itself as a result of problems caused by traffic accidents, the brake system failure caused the accident accounting for the total number of 45%. So braking system is an extremely important system to ensure traffic safety. In addition, the braking system has a direct impact on the quality of the average vehicle speed and vehicle transportation efficiency, that is, an important factor ensuring cost.effective transport. It not only can slow down a moving vehicle, but also to ensure that the car can be fixed in situ after parking. This shows that the vehicle braking system plays an important role in traffic safety, the reliability of parking, and transport economic efficiency. Today, with ever.expanding highway network, the improvement of vehicle speed and traffic density, on the work of automotive braking system reliability requirements become increasingly important. Only vehicles which have good braking performance and reliable braking system can give full play to their high.speed dynamic performance and to ensure the safety of traveling. This shows that the braking system is a very important component of the vehicle, thus its very important to the analysis and design of brake system bodies. Paper used brake program of the brake drum in front and behind. Front wheel used duo.duplex drum brakes and behind wheel simplex drum brakes, which takes into iii account the effectiveness of the brakes and brake performance factor of stability. Its working principle is to use with the body (or frame) associated with non.rotating components and the wheel (or shaft) connected to the rotating components of friction between the wheels to prevent the trend of turning or rotating, namely by the pedal force of brake pedal passing through the push rod and the master cylinder piston, making master cylinder oil inflow wheel cylinder under a certain pressure, and pushing through the two.cylinder piston brake shoe so that rotating around the branch managers, the top separately to both sides pressed in its friction plate brake drum surface of the inner circle. Non.rotating brake shoe produced friction torque to rotating drum brake resulting in braking force to slow down until the wheels stop. The first chapter of this paper describes the development of automotive braking system. Chapter II focuses on the overall design of the car. Chapter III is about the main form and program selection of the drum brake. Chapter IV is about analysis and calculation of kinetic parameters of the brake during braking process. Chapter V described the structure of drum brake components and the design of the main parameters. Chapter VI described design and calculation of drum brake. Chapter VII is about the analysis and calculation of drum brake drive mechanism. Chapter VIII is about strength checking on the main components of drum brake. : Drum brake Drive mechanism Brake Parameters iv 目录 1 绪论 . 1 1.1 汽车制动系统的发展概况 . 1 1.2汽车制动系统的组成 . 1 2 汽车总体参数的选择及计算 . 3 2.1 总体设计应满足的基本要求 . 3 2.2 汽车形式的确定 . 4 2.3 汽车质量参数的确定 . 5 2.4 汽车主要尺寸 的确定 . 6 2.5 汽车性能参数的确定 . 9 2.6 发动机的选择 . 9 2.7 轮胎的选择 . 14 3 鼓式制动器的方案选择 . 16 3.1 鼓式制动器的结构形式 . 16 3.1.1 领从蹄式制动器 . 17 3.1.2 单向双领蹄式制动器 . 20 3.1.3 双向双领蹄式制动器 . 21 3.1.4 双从蹄式制动器 . 22 3.1.5 单向增力式制动器 . 22 3.16 双向增力式制动器 . 23 3.2 鼓式制动器方案的确定 . 24 3.2.1 制动效能因素 . 24 3.2.2 本设计中鼓式制动器方案的优选 . 25 4 制动过程的动力学参数的计算 . 26 4.1 制动过程车轮所受的制动力 . 26 4.2 制动距离与制动减速度计算 . 26 v 4.3 同步附着系数与附着系数利用率计算 . 33 4.4 制动器的最大制动力矩 . 35 4.5 制动器因素与制动蹄因素 . 38 5 制动器的结构及主要零部件设计 . 42 5.1 鼓式制动器的结构参数 . 42 5.2 鼓式制动器主要零部件的设计 . 46 5.2.1 制动蹄 . 44 5.2.2 制动鼓 . 46 5.2.3 摩擦衬片 . 47 5.2.4 摩擦材料 . 48 5.2.5 蹄与鼓之间的间隙自动调整装置 . 49 5.2.6 制动支承装置 . 50 5.2.7 制动轮缸 . 50 5.2.8 张开机构 . 51 6 鼓式制动器的设计计算 . 51 6.1 驻车制动能力的计算 . 51 6.2 中央制动器的计算 . 53 6.3 压力沿衬片长度方向的分布规律 . 54 6.4 制动蹄片上的制动力矩 . 56 6.5 摩擦衬片磨损特性计算 . 60 6.6 制动因素的计算 . 61 6.6.1 支承销式领 从蹄制动器的制动因数 . 62 6.6.2 支承销式双领蹄制动器的制动因数 . 63 7 制动器驱动机构分析与计算 . 62 7.1 驱动机构的方案选择 . 66 7.2 制动管路的选择 . 66 7.3 液压驱动机构的设计计算 . 68 7.3.1 制动轮缸直径 d 的确定 . 68 vi 7.3.2 制动主缸直径 0d 的确定 . 68 7.3.3 制动踏板力 pF . 70 7.3.4 制动踏板工作行程 pS . 71 7.3.5 真空助力器的设计计算 . 71 8 鼓式制动器主要零部件强度分析 . 74 8.1 制动蹄支承销剪切应力计算 . 74 8.2 紧固摩擦片铆钉的剪切应力验算 . 75 结论 . 77 参考文献 . 78 谢辞 . 79 附录 . 80 学院毕业设计（论文） 1 1 绪论 1.1 汽车制动系统的发展概况 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统 结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气 液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。 汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切 相关的，制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。 1.1.1 汽车制动系统的组成 制动系统主要由下面的 4 个部分组成： (1)供能装置：也就是制动能源，包括供给、调节制动所需能量以及各个部件，产生制动能量的部分称为制动能源； (2)控制装置：包括产生制动动作和控制制动效果的部件； (3)传动装置：包括把制动能量传递到制动器的各个部件； (4)制动器：产生阻碍车辆运动或者运动趋势的力的部件，也包括辅助制动系统中的部件。 现代的制动系统还包括制动力调节装置和报警装置，压力保护装置等辅助装置。 供能装置的发展 供能装 置主要是指制动能源，制动能源有人力制动、伺服制动、动力制动或者上述任两者的结合使用。 人力制动是开始有制动系统时的制动能源，它有机械式制动、液压式制动两种形式。机械式制动主要用于驻车制动系统中，驻车制动系统中要求用机械锁止方法保证汽车在原地停止不动，在任何情况下不至于滑动。液压式制动是通过制动踏板推动制动主缸，进而使制动器进入工作状态。伺服制动兼用人力和发动机作为制动 学院毕业设计（论文） 2 能源，正常情况下制动能量由动力伺服系统供给，动力伺服系统失效时可由人力供给制动能量，这时伺服制动就变为人力制动。伺服制动可用气压能、真空能 (负 气压能 )以及液压能作为伺服能量，形成各种形式的助力器。动力制动系统的制动能源是发动机所驱动的油泵或者气泵，人力仅作为控制来源，可分为气压制动、气顶液制动、液压制动。其中气压制动是发展最早的一种动力制动系统。它用空气压缩机提供气压，气顶液制动是用气压推动液压动作，产生制动作用。液压制动是目前得到广泛应用的一种制动系统，技术已经非常成熟。目前正在发展的电液复合制动以及电子制动中使用了电机作为制动能源，人力踩制动踏板作为控制来源。 控制装置的发展 最早的人力制动，通过机械的连接产生制动动作。发展到人力控制制动，通 过踩制动踏板启动制动，再由传力装置把制动踏板力传到真空助力器，经过真空助力器的助力扩大后，传递到制动主缸产生液压力，然后通过油路把液压力传递到每个轮缸，开始制动。随着清洁能源汽车和电动汽车的研究应用，以及电子技术在汽车上面的广泛应用，制动系统的控制装置也出现了电子化的趋势，其中电制动完全改变了制动系统的控制和管理，会使汽车制动系统发生革命性的变化，它采用电子控制，可以更加准确、更高效率地实现制动。 传动装置的发展 人力制动时代是采用机械式的传动装置，气 (液 )压制动是利用气 (液 )压力和连接管路把制动力传递到制 动器。电子制动则是利用制动电机产生制动力直接作用到制动器，它的控制信号来自控制单元 (ECU)，用信号线传递制动信号和制动力信息。 制动器的发展 制动器是制动的主要组成部分，目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器，按照摩擦副中旋转元件的不同，分为鼓式和盘式两大类制动器。 鼓式制动器又有领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向自增力式、双向自增力式制动器等结构型式。盘式制动器有固定钳式 、 浮动钳式 、 浮动钳式包括滑动钳式和摆动钳盘式两种型式。滑动钳式是目前使用广泛的一种盘式制动器。由于盘式制动器热和水稳定性以及 抗衰减性能较鼓式制动器好，可靠性和安全性也好，而得到广泛应用。但是盘式制动器效能低，无法完全防止尘污和锈蚀，兼做驻车制动时需要较为复杂的手驱动机构，因而在后轮上的应用受到限制，很多车是采用前盘后鼓的制动系统组成。电动汽车和混合动力汽车上具有再生制动能力的电机，在回收制动能量时起制动作用，它引入了新型的制动器。作为一种新的制动器型式，势必引起制动器型式的变革。电制动系统制动器是基于传统的制动器，也分为盘式电制动器和鼓式电制动器，鼓式电制动器由于制动热衰减性大等缺点，将来汽车上会以盘式电制动器为主。 学院毕业设计（论文） 3 2 汽车总体参数的选择及计算 2.1 总体设计应满足的基本要求 由动力装置、底盘、车身、电器及仪表等四部分组成的汽车，是用来载送人员和货物的运输工具。 汽车主要在宽度有限的道路上行驶，同时与汽车比较，还有人、自行车、摩托车等弱势群体也在使用同一道路，因此存在交通隐患。为了在有限的道路上容纳更多的车辆运行、减少交通事故以及从汽车造型和减轻质量等方面考虑，对汽车的外形尺寸需要予以限制。 使用汽车加快了人得生活节奏，提高了工作效率，出门远行也更方便；与使用火车、飞机、船舶等交通工具相比较，受到的约束减少了很多。因此， 更多的人愿意选择汽车作为交通工具。几十年来，汽车的保有量始终居高不下，凡是人类密集的地方，汽车也密集，由此而引起的环境污染问题也日益严重。共同保护好人类的生存环境已经受到全世界的重视，各国政府普遍采用制定相关法规的形式来从事交通方面的管理工作。 交通工具具有在自然环境条件下使用的特点，汽车也不例外。自然环境的变化因素很多，有些还没有规律，如温度、湿度、雾、白昼与黑夜、干燥的硬路面与泥泞深浅不定的软路面等等，要求汽车能适应这些环境而安全地行驶，就必须制定有关法规强制企业执行，这也是工程技术人员从事设计的工作依 据之一。 进行汽车总体设计工作应满足如下基本要求： （ 1）汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品计划中所确定的指标。 （ 2）严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。 （ 3）尽最大可能地去贯彻三化，即标准化、通用化、系列化。 （ 4）进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。 （ 5）拆装与维修方便。 我国制定的有关方面的法规、标准正在得到不断的完善，它们中有些是结合我国具体条件制定的，有些是参照国外的法规、标准制定的。这些法规、标准涉及的面很广，如有关汽车外廓尺寸标准（ GB1589 1989 汽车外廓尺寸限界）、汽车的污染物排放标准以及有关公路法规对汽车轴荷限定的要求等等。在进行总体设计工作时，要特别注意正在实施的强制性标准，我国目前已有 40 项，随着时间的迁移还会有变化。这些强制性标准与汽车类型有关，设计师要严格遵守。 学院毕业设计（论文） 4 2.2 汽车形式的确定 汽车的分类按照 GB/T3730.1 2001 将汽车分为乘用车和商用车。乘用车是指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行礼或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内的最多不超过 9 个座位。它也可以牵引一辆挂车。 商用车是指在设计和技术特性上用 于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车，且商用车又有客车、半牵引挂车、货车之分。 不同形式的汽车，主要体现在轴数、驱动形式、以及布置形式上有区别。 （ 1）轴数 汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎负荷能力以及汽车的结构等。 包括乘用车以及汽车总质量小于 19t 的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆，均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。总质量在 19t26t 的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的汽车宜采用四轴或 四轴以上的形式。 由于本设计中汽车的装载质量是两吨，其总质量小于 19t，所以采用两轴的布置方案。 （ 2）驱动形式 汽车驱动形式有 42、 44、 62、 64、 66、 84、 88 等，其中第一个数字代表汽车的车轮总数，第二个数字表示驱动轮数。乘用车和总质量小些的商用车，多采用结构简单、制造成本低的 42 驱动形式。总质量在 19t 以上至 26t 的公路运输车，用 64 或 62 的型式，总质量更大的公路运输车则采用 84 型式。 所以本设计采用 42 的驱动形式。 (3)布置形式 货车可以按照驾驶室与发动机相对位置不同， 分为平头式、短头式、长头式和偏置式四种。货车又可按发动机位置不同，分为发动机前置、中置和后置三种布置形式。 平头式货车的发动机位于驾驶室内，其主要优点是：汽车总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性能好；不需要发动机罩和翼子板，汽车整备质量减小，驾驶员视野得到明显改善，采用翻转式驾驶室时能改善发动机及其附件的接近性；汽车货箱与整车的俯视面积之比比较高。平头式货车得到广泛的应用。 所以本设计采用平头式的布置形式，并且采用发动机前置后桥驱动。 学院毕业设计（论文） 5 2.3 汽车质量参数的确定 汽车的质量参数包括整车整备质量 0m 、载客量、装载质量、质量系数 0m 、汽车总质量 am 、轴荷分配等。 （ 1）整车整备质量 0m 整车整备质量是指车上带有全部装备（包括随行工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时额整车质量。其对汽车的制造成本和燃油经济性有影响。 （ 2）装载质量 em 汽车的装载质量是指在 硬质良好的路面上行驶时所允许的额定装载质量。商用货车装载质量的确定首先应与企业产品规划符合，其次要考虑到汽车的用途和使用条件。 本设计中给出了装载质量 2em t。 （ 3）质量系数 0m 质量系数 0m 是指 汽车装载质量与整车整备质量的比值，即0m /em 0m。该系数 反映了汽车的设计水平和工艺水平，0m值越大，说明该汽车的设计水平和工艺水平越先进。 参考同类型的汽车的质量系数值（表 2.1）后，综合选定本设计中的质量系数值 0 1.0m 表 2.1 不同类型汽车的质量系数0m汽车类型 0m货车 轻型 0 80.1 10 中型 1 20.1 35 重型 1 30.1 70 由此可以确定整车整备质量 0m ， 0 2emmt。 （ 4）汽车的总质量 汽车总质量am是指装备齐全，并按照规定装满客，货时的整车质量。 商用货车的总质量 am 由整备质量 0m 、装载质量 em 和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即 10 65aem m m n Kg 式中， 1n 为包括驾驶员及随行人员数在内的人数，应等于座位数。代入数据， n=2，0 2emmt，可得到总质量 4.13am t。 学院毕业设计（论文） 6 （ 5）轴荷分配 汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。 轴荷分配对轮胎寿命和汽车的许多使用性能有影响。从各轮胎磨损均匀和寿命相近考虑，各个车轮的负荷应相差不大；为了保证汽车有良好 的动力性和通过性，驱动桥应有足够大的负荷，而从动轴上的负荷可以适当减小，以利减小从动轮滚动阻力和提高在环路面上的通过性，为了保证汽车有良好的操纵稳定性，又要求转向轴的负荷不应过小，因此，可以得出作为很重要的轴荷分配参数，各使用性能对其要求是相互矛盾的，这就要求设计时应根据对整车的性能要求，使用条件等，合理地选择轴荷分配。 各类汽车的轴荷分配见表 2.2。 表 2.2 各类汽车的轴荷分配 车型 满载 空载 前轴 后轴 前轴 后轴 乘 用 车 发动机前置前轮驱动 发动机前置后轮驱动 发动机后置后轮驱动 47% 60% 45% 50% 40% 46% 40% 53% 50% 55% 54% 60% 56% 66% 51% 56% 38% 50% 34% 44% 44% 49% 50% 62% 商 用 货 车 42 后轮单胎 42 后轮双胎，长、短头式 42 后轮双胎，平头式 64 后轮双胎 32% 40% 25% 27% 30% 35% 19% 25% 60% 68% 73% 75% 65% 70% 75% 81% 50% 59% 44% 49% 48% 54% 31% 37% 41% 50% 51% 56% 46% 52% 63% 69% 本设计选择 42 后轮双胎，平头式的数据进行计算。 2.4 汽车主要尺寸的确定 汽车的主要尺寸参数有外廓尺寸，轴距，轮距，前 悬，后悬，货车车头长度和车厢尺寸等。 （ 1）外廓尺寸 汽车的长、宽、高称为汽车的外廓尺寸。在公共路上和市内行驶的汽车最大外廓尺寸受有相关法规限制不能随意确定，而非公路用车辆可以不接受法规限制。 GB1589.1989 汽车外廓尺寸限界规定如下：货车，整体式客车总长不应超过 学院毕业设计（论文） 7 12m，单铰链式客车不超过 18m，半挂汽车列车不超过 16.5m，全挂汽车不超过 20m，不包括后视镜，汽车宽不超过 2.5m，空载，顶窗关闭状态下，汽车不超过 4m，后视镜等单侧外伸量不得超过最大宽度处 250mm，顶窗，换气装置开启时不得超出车高 300mm。 影响乘用车总高 aH 的因素有轴间底部离地高 mh ，地板及下部零件高 ph 、室内高 Bh 和车顶造型高度 th 等。轴间底部离地高 mh 应大于最小离地间隙 minh 。 Bh 一般在 1120.1380mm 之间。车顶造型高度 th 大约在 20.40mm 范围内变化。因此综合考虑，选择此轻型货车的外廓尺寸为 5 4 0 0 m m 1 9 0 0 m m 2 1 0 0 m m（ 长 宽 高 ）。 汽车的质心高度参考同类型轻型货车可以选择空载时的质心高度为gh =710mm，满载时的质心高度取为 gh =930mm。 （ 2）轴距 轴距 L 对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。当轴距小时，上述指标均减小。此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。轴距过短，会带来一系列缺点，车厢长度不足或后悬过长，制动或上坡时轴荷转移过大，使汽车的制动性和操纵稳定性变坏，车身纵向角震动过大，此外还会导致万向节传动的夹角过大等问题。 表 2.3 显示了各类汽车的轴距和轮距。 表 2.3 各类汽车的轴距和轮距 车型 汽车总质量am/ t 轴距 L mm 轮距 B mm 商用车（ 4X2货车） 1.8 1700.2900 1150.1350 1.8.6.0 2300.3600 1300.1650 6.0.14.0 3600.5500 1700.2000 14.0 4500.5600 1840 2000 综合各方面数据选择轻型货车的轴距 L=3300mm。 （ 1）前轮距 1B 和后轮距 2B 改变汽车轮距 B 会影响车厢或驾驶室内宽，总车宽度，总质量，倾斜刚度，最小转弯直径等因素发生变化。增大轮距则车厢内宽度随之增大，并有利于增加侧倾刚度，汽车横向稳定性变好；但是汽车的总宽和总质量及最小转弯半径等增加，并导致汽车的比功率、比转矩指标下降，机动性变坏。 受汽车 总宽度不超过 2.5m 的限制，轮距不宜过大，在选定前轮距 1B 范围内， 学院毕业设计（论文） 8 应能布置下发动机，车架，前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架，车轮之间有足够的运动间隙。在确定后轮距2B时，应考虑车架两纵梁之间的宽度，悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有的必要的间隙。 根据表 2.3 选择此轻型汽车的 121450BB mm。 （ 2）前悬 FL 和后悬 RL 前悬尺寸对汽车通过性，碰撞安全性，驾驶员视野，前钢板弹簧长度，上车和下车的方便性以及汽车造型等均有影响。初选前悬尺寸，应当在保证能布置下个总成，部件的同时应尽可能短些。对于平头式车，考虑到正面碰撞能有足够多的结构部件吸收碰撞能量，保护前排乘员的安全，这又要求前悬有一定的尺寸。 选择此轻型货车的前悬 FL 为 800mm。 后悬尺寸对汽车通过性，汽车追尾时的安全性，货厢长度或行李箱长度，汽车造型等都有影响，并取决于 轴距和轴荷分配的要求。总质量在 1.8.14t 的货车后悬一般在 1200.2200mm之间。 此轻型货车的后悬 1300R a FL L L L mm。 （ 3）货车车头长度 货车车头长度是指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。长头型货车车头长度尺寸一般在 2500.3000mm之间，平头型货车一般在 1400.1500mm之间。 选择此轻型货车的车头长度为 1400mm。 2.5 汽车性能参数的确定 （ 1）动力性参数 汽车动力性参数包括最高车速 maxav 、加 速时间 t、上坡能力、比功率和比转矩等。 最高车速 maxav 随着道路条件的改善，特别是高速公路的修建，汽车尤其是发动机大些的乘用车最高车速有逐渐提高的趋势。而此设计中任务书给定的最高车速max 115av km/t。 加速时间 t 汽车在平直的良好的路面上，从原地起步开始以最大加速度加速到一定车速所用去的时间，称为加速时间。对于最高车速 max 100av km/t 的汽车，加速时间常用加速到 100km/h 所需的时间来评价。 上坡能力 用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数 maxi 来表示汽车上坡能力。此设计中任务书给定的 max 0.3i 。 汽车比功率 bP 和比转矩 bT 比功率 bP 是汽车所装发动机的标定的最大功率maxeP 与汽车最大总质量 am 之比，即 m ax/b e aP P m 。它可以综合反映汽车的动力性，比功率大的汽车加速性能、速度性能要好于比功率小的汽车。我国 GB7258 1997 学院毕业设计（论文） 9 机动车运行安全技术条件规定：农用运输车与运输用拖拉机的比功率4.0bP kW/t，而其它机动车 4.8bP kW/t。比转矩 bT 是汽车 所装发动机的最大转矩maxeT 与汽车总质量 am 之比， max/b e aT T m 。它能反映汽车的牵引能力。 货车总质量在 1.8 6.0 之间，则比功率在 15 25kw/t 的范围内，比转矩在 38 44Ng m/t 的范围内。初取 bP =20kW/t， bT =40Ng m/t，则 maxeP =82.6kw， maxeT =165.2kW。 （ 2）燃油经济性参数 汽车的燃油经济性用汽车在水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里燃油消耗量来评价。该值越小燃油经济性越好。 本设计中取百公里燃油消耗量为 3.1L/(100t km)。 （ 3）汽车最小转弯直径 minD 汽车最小转弯直径 minD 由任务书中给定的值为 12.5m。 （ 4）通过性几何参数 总体设计要确定的通过性几何参数有：最小离地间隙 minh ，接近角1 ，离去角2 ，纵向通过半径 1 等。 表 2.4 汽车通过性的几何参数 车型 minh /mm 1 /(o ) 2 /(o ) 1 /m 4 2 货车 180300 4060 2545 2.36.0 计算可得 minh =250mm，初取1 =44 ， 2 =30 ， 1 =3.5m。 （ 5）操纵稳定性参数 转向特性参数 为 了保证有良好的操纵稳定性，汽车具有一定程度的不足转向。通常用汽车以 0.4g的向心加速度沿定圆转向时，前、后轮侧偏角之差 (1 2 )作为评价参数。此参数 1 3为宜，取 1 2 =2。 （ 6）车身侧倾角 汽车以 0.4g的向心加速度沿定圆等速行驶时，车身侧倾角控制在 3以内较好，最大不允许超过 7。 （ 7）制动前俯角 为了不影响乘坐舒适性，要求汽车以 0.4g 减速度制动时，车身的前俯角不大于 1.5。 2.6 发动机的选择 （ 1） 发动机形式的选择 学院毕业设计（论文） 10 当前汽车上使用的发动机仍然是以往复式内燃机为主。它分为汽油机、 柴油机两类。 与汽油机比较，柴油机具有较好的燃油经济性，使用成本低，在相同的续驶里程内，可 以设置容积小些的油箱。柴油机压缩比可以达到 15 23，而汽油机一般控制在 8 10；柴油 机热效率高达 38 ，而汽油机为 30；柴油机工作可靠，寿命长，排污量少。 柴油机的主要缺点是：由于提高了压缩比，要求活塞和缸盖的间隙尽可能小，加工精度 比汽油机要求更高；因自燃产生的爆发压力很大，因此要求柴油机各部分的结构强度比汽油机高，使尺寸和质量加大，振动与噪声大。 柴油机主要用于货车、大型客车上。随着发动机技术的进步，轻型车和轿车 用柴油机有 日益增多的趋势。 根据发动机气缸排列形式不同，发动机有直列、水平对置和 V 型三种。气缸直列式排 列具有结构简单、宽度窄、布置方便等优点。但当发动机缸数多时，长度尺寸过长，在汽车上布置困难，因此直列式适用于 6 缸以下的发动机。此外，直列式还有高度尺寸大的缺点。 与直列发动机比较， V 型发动机具有长度尺寸短因而曲轴刚度得到提高，高度尺寸小， 发动机系列多等优点。其主要缺点是用于平头车时，因发动机宽而布置上较为困难，造价高。 水平对置式发动机的主要优点是平衡好，高度低 。 V 型发动机主要用于中、高级和高级轿车以及重 型货车上，水平对置式发动机在少量大 客车上得到应用。 根据发动机冷却方式不同，发动机分为水冷与风冷两种。大部分汽车用水冷发动机，因 为它具有冷却均匀可靠、散热良好、噪声小和能解决车内供暖问题，以及加大散热器面积后，能较好适应发动机增压后散热的需要等优点。水冷发动机的主要缺点是冷却系结构复杂；使用与维修不方便；冷却性能受环境温度影响较大，夏季冷却水容易过热，冬季又容易过冷，并且在室外存放，水结冰后能冻坏气缸缸体和散热器。 当选用尺寸和质量小的发动机时，不仅有利于汽车小型化、轻量化，同时在保证客厢内 部有足够空间的条 件下，还能节约燃料。 由于天然气资源充足，在今后一个阶段内天然气汽车将得到应用。无排气公害、无噪声 的电动汽车，是理想的低污染车，在解决高能蓄电池和降低成本后会在汽车上得到推广使用。太阳能汽车也是理想的低污染汽车，目前还未达到商品化阶段。 （ 2） 发动机主要性能指标的选择 发动机最大功率maxeP和相应转速pn根据所需要的最高车速maxav(km h)， 学院毕业设计（论文） 11 用下式估算发动机最大功率 )7 6 1 4 03 6 0 0(1 3 m a xm a xm a x aDaraTevACvgfmP 式中，maxeP为发动机最大功率 (kW)；T为传动系效率，对驱动桥用单级主减速器的 4 2 汽车可取为 90；am为汽车总质量 (kg)； g为重力加速度 (m/s2 )；rf为滚动阻力系数， 对轿车rf=0.0165 1+0.01(av.50)，对货车取 0.02，矿用自卸