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1、河北工程大学毕业设计轻型货车及制动系设计,本人QQ740215186,验证时请说” 轻型货车及制动系设计”, 轻型货车及制动系设计全部内容,包括装备图,零件图 ,外文翻译,毕业实习报告,下面是说明书部分,如果想要,请加我QQ,所有内容打包50元,不要怀疑信誉问题,大家都是过来人,没必要为难晚辈.我是14年毕业生,里面全是最新的资料. 有什么不清楚的加我QQ ,想要预览什么图可以先发过去一两个图纸 我的图纸是caxa画的,只要用caxa打开另存就可以转换成cad格式。摘 要制动系统是汽车中最重要的系统之一。因为随着高速公路的不断发展,汽车的车速将越来越高,对制动系的工作可靠性要求日益提高,制动系
2、工作可靠的汽车能保证行驶的安全性。由此可见,本次制动系统设计具有实际意义。本次设计主要是对轻型货车制动系统结构进行分析的基础上,根据对轻型货车制动系统的要求,设计出合理的符合国家标准和行业标准的制动系统。首先制动系统设计是根据整车主要参数和相关车型,制定出制动系统的结构方案,其次设计计算确定前、后鼓式制动器的主要尺寸和结构形式等。最后利用计算机辅助设计绘制出了制动器装配图、制动管路布置图以及相关零件图。最终对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。另外在设计的同时考虑了其结构简单、工作可靠、成本低等因素。结果表明设计出的制动系统是合理的、符合国家标准的。关键词:轻型货车;总体设计;制动;鼓式制
3、动器;AbstractBraking system is one of the most important system in the automotive . because of the continuous development with the highway. The car will become more and more high-speed, braking system on the work of the increasing reliability requirements,Brake work of a reliable car,guarantee the saf
4、ety of travelling,This shows that, The braking system design of practical significance.The braking system is one of important system of active safety. Based on the structural analysis and the design requirements of intermediate cars braking system, a braking system design is performed in this thesis
5、, according to the national and professional standards.First through analyzing the main parameters of the entire vehicle, the braking system design starts from determination of the structure scheme. SecondlyCalculating and determining the main dimension and structural type of the drum brake,brake ma
6、ster cylinder ans so on,Finally use of computer-aided design drawing draw the engineering drawings of the front and rear brakes, the master brake cylinder, the diagram of the brake pipelines. Furthermore, each target of the designed system is analyzed for checking whether it meets the requirements.
7、some factors are considered in this thesis, such as simple structure, low costs, and environmental protection, etc. The result shows that the design is reasonable and accurate, comparing with the related national standards.Key words:light truck;brake;drum brake;overall design IV目录摘 要IAbstractII第1章 绪
8、论31.1 制动系统设计的意义31.2 制动系统研究现状31.3 对汽车制动系统的展望41.4 本次设计设计内容51.5 汽车制动系统的组成51.6 制动系统类型6第2章 车身设计72.1 毕业设计任务中已知相关参数72.2 汽车形式的选择72.2.1 驱动形式72.2.2 轴数72.2.3 布置形式72.3 汽车总体参数的确定82.3.1 汽车质量参数的确定82.3.2 汽车主要尺寸的确定102.3.3 汽车主要性能参数的选择112.4 汽车发动机的选择142.4.1 发动机形式的选择142.4.2 发动机主要性能指标的选择152.5 轮胎选择及主减速器传动比的确定172.6 汽车总体布置1
9、9第3章 制动系统的设计213.1 汽车制动器形式的选择213.1.1 制动器的工作形式213.1.2 鼓式制动器的优点及其分类213.2 制动系统主要参数的确定223.2.1 轻型货车主要技术参数223.2.2 前、后轮制动力分配系数的确定233.2.3 同步附着系数确定233.2.4 鼓式制动器主要参数的确定243.2.5 制动器制动力矩的确定263.2.6 制动器制动因数计算263.3 鼓式制动器零部件的结构设计273.4 制动驱动机构的结构形式及选择323.4.1 制动管路的形式选择333.4.2 液压制动主缸方案的设计353.5 章液压制动驱动机构的设计计算363.5.1 制动轮缸直
10、径d的确定363.5.2制动主缸直径d的计算2363.5.3制动踏板力2373.5.4制动踏板工作行程Sp2373.6 制动性能分析373.6.1 制动效能383.6.2 制动效能的恒定性383.6.3 制动时汽车的方向稳定性383.6.4 制动减速度393.6.5 制动距离S393.6.6 摩擦衬片(衬块)的磨损特性计算39结论41参考文献42附录43致谢45第1章 绪论汽车工业是一个综合性产业,汽车工业的生产水平,能够代表一个国家的整个工业水平,汽车工业的发展,能够带动各行各业的发展,进而促进我国工业生产的总体水品。所以重视发展汽车工业,有着深远的现实意义。随着我国经济的发展,尤其我国对外
11、贸易的不断扩大,汽车工业受到国外同行业的强烈竞争,而我国汽车工业起步比较晚,生产技术水平较低,因而改进和提高我国的汽车性能及其机构是一个迫在眉睫的问题,这关系到我国汽车工业的生存与发展的大事。汽车的行驶速度是汽车的一个重要性能参数。尽可能提高汽车的行驶速度,是提高运输生产率的主要技术措施之一,但必须保证行驶的安全性为前提。因此在道路宽阔平坦,人流和车流又较小的情况下,汽车可以用高速度行驶,而在转向或者行驶在不平路面或两车交会时,都必须降低车速,特别是在遇到障碍物,或者碰撞行人或其他车辆危险时,更需要在尽可能短的距离内将车速降低到最低,甚至为零。如果汽车不具备这一性能,高速行驶就不可能实现。汽车
12、在下长坡时,在重力作用下,有不断加速到危险程度的倾向,此时应当将车速限制在一定的安全性以内,并保持稳定。此外对已停驶的汽车,应使其可靠的驻留在原地不动。上述使行驶中的汽车减速甚至行车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,以及使已静止的汽车保持不动,这些作用叫做制动。保证这些性能的系统叫制动系统因此对汽车制动系统的研究,开发是汽车工业的一个非常重要的课题,如何改善汽车的制动效能,改善制动器的结构是一个重要环节1.1 制动系统设计的意义汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置,而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动
13、的一个关键装置,是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性的要求越来越高,为保证人身和车辆安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。本设计通过合理的结构分析,制动器形式的确定,并进行了科学合理的计算及结构设计,缩短了制动距离、保证制动系统具有良好的制动效能的热稳定性以及良好的操纵稳定性,对保证制动系统工作可靠具有理论与实际意义。1.2 制动系统研究现状目前国内外汽车制动系统的发展大致相似,国内研究现状:目前制动系统的供装置主要是,人力制动、伺服制动、动力制动三种形式
14、。目前,人力仅是来控制操纵机构,助力系统分为伺服制动、气定液压制动、液压制动。液压制动是目前得到广泛应用的一种制动系统。传动装置上,普遍都是采用气或液压通过管路传递到制动器上,进行压力制动。目前,也有通过电机进行制动的,通过电机产生的制动力直接作用在制动器上进行制动。制动器主要有鼓式制动器、盘式制动器两种。鼓式制动器分为很多种、双领蹄式制动器、领从蹄式制动器等。盘式制动器有固定钳式制动器、浮动钳式制动器等。盘式制动器的摩擦材料在逐渐的发展,目前国内多以半金属纤维增强复合摩擦材料应用最为普遍。但一些企业和地方根据本身的特点,也在研究新型摩擦材料。大约从20世纪60年代开始,电子技术的进步成为汽车
15、工业发展的最大动力。现代汽车的控制系统几乎全由电子控制装置实现,在提高经济性、动力性、可靠性、舒适性和排放控制系统方面起到明显的作用。因此,电子产品在汽车上的应用比例,已成为评价其品质、性能指标的重要依据。今天,ABS/ASR已经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。目前,ABS/ASR已在欧洲新载货车中普遍使用,并且欧共体法规EEC/71/320已强制性规定在总质量大于3.5t的某些载货车上使用,重型车是首先装用的。然而ABS/ASR只是解决了紧急制动时附着系数的利用,并可获得较短的制动距离及制动方向稳定性,但是它不能解决制动系统中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能,同时可进行制动强度的控
16、制。车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能;另一方面是采用优化控制理论,实施伺服控制和高精度控制。在第一方面,ABS功能的扩充除ASR外,同时把悬架和转向控制扩展进来,使ABS不仅仅是防抱死系统,而成为更综合的车辆控制系统。1.3 对汽车制动系统的展望经过了一百多年的发展,汽车制动系统的形式已经基本固定下来。随着电子,特别是大规模、超大规模集成电路的发展,汽车制动系统的形式也将发生变化。如凯西海斯(K-H)公司在一辆实验车上安装了一种电液(EH)制动系统,该系统彻底改变了制动器的操作机理。通过采用4个比例阀和电力电子控制装置,K-H公司的EBM就能考虑到
17、基本制动、ABS、牵引力控制、巡航控制制动干预等情况,而不需另外增加任何一种附加装置。EBM系统潜在的优点是比标准制动器能更加有效地分配基本制动力,从而使制动距离缩短5%。一种完全无油液、完全的电路制动BBW(Brake-By-Wire)的开发使传统的液压制动装置成为历史。BBW是未来制动控制系统的发展方向。全电制动不同于传统的制动系统,因为其传递的是电,而不是液压油或压缩空气,可以省略许多管路和传感器,缩短制动反应时间。 全电制动控制系统是一个全新的系统,给制动控制系统带来了巨大的变革,为将来的车辆智能控制提供条件。现代汽车制动控制技术正朝着电子制动控制方向发展。全电制动控制因其巨大的优越性
18、,将取代传统的以液压为主的传统制动控制系统。同时,随着其他汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展,电子元件的成本及尺寸不断下降。汽车电子制动控制系统将与其他汽车电子系统如汽车电子悬架系统、汽车主动式方向摆动稳定系统、电子导航系统、无人驾驶系统等融合在一起成为综合的汽车电子控制系统,未来的汽车中就不存在孤立的制动控制系统,各种控制单元集中在一个ECU中,并将逐渐代替常规的控制系统,实现车辆控制的智能化。但是,汽车制动控制技术的发展受整个汽车工业发展的制约。有一个巨大的汽车现有及潜在的市场的吸引,各种先进的电子技术、生物技术、信息技术以及各种智能技术才不断应用到汽车制动控制系统中来。同时需要各种
19、国际及国内的相关法规的健全,这样装备新的制动技术的汽车就会真正应用到汽车的批量生产中。1.4 本次设计设计内容1.总体设计1)、汽车形式的选择2)、汽车主要参数的选择3)、发动机的选择4)、车身形式及轮胎的选择5)、汽车的总体布置2.制动系设计1)总体设计2)结构形式的选择3)制动器设计计算。4)制动管路布置设计,实现双管路布置基本要求:1) 前后鼓式制动器 2) AUTOCAD或CAXA画图1.5 汽车制动系统的组成供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中产生制动能量的部分称为制动能源。人的肌体也可作为制动能源。控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件,
20、如制动踏板、制动阀等。传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件,如制动主缸和制动轮缸等。制动器产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件。较为完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等附加装置。1.6 制动系统类型1) 按制动系统的功用分类 (1)行车制动系统使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 (2)驻车制动系统使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。 (3)第二制动系统在行车制动系统失效的情况下保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。 (4)辅助制动系统在汽车下长坡时用以稳定车速的一套装置。2) 按制动系统的制动能源分类 (1)人力制动系统以驾驶员的肌体作为唯一制动
21、能源的制动系统。 (2)动力制动系统完全依靠发动机动力转化成的气压或液压进行制动的制动系统。 (3)伺服制动系统兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统。按照制动能量的传输方式,制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁式等。同时采用两种传能方式的制动系统可称为组合式制动系统。第2章 车身设计2.1 毕业设计任务中已知相关参数表2-1设计所给参数满载质量 3395kg空载质量1895kg质心高度: 空载:0.74 m满载:0.85m质心距后轴距离 空载:1.328 m 满载:0.829m2.2 汽车形式的选择 汽车的不同形式,主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的不同。2.2.1 驱动形式驱
22、动型式常用、等代号来表示。其中第一个数字表示车轮的总数,第二个表示驱动轮数。式汽车结构简单、制造成本低,广泛使用在轿车和总质量小于19t的公路用车上。结合设计要求,因设计货车额定载荷质量偏大,而且总质量小于19t,综合考虐经济成本。所以本设计选择后轮双胎形式。2.2.2 轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响汽车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的负荷能力以及汽车的结构等。包括乘用车、汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的非公路行驶车辆(如矿用自卸车等),均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。结合设计要求,本设计选用两轴式。2.2.
23、3 布置形式发动机前置后桥驱动货车的主要优点是:可以采用直列、V型或卧式发动机,且发现发动机故障容易,发动机接近性能良好,维修方便,离合器、变速器等操纵机构的结构简单,比较容易布置,货箱地板高度低。平头货车的主要优点如下:汽车总长和轴距尺寸短,最小转弯直径小,机动性能良好;不需要发动机罩和翼子板,加上总长缩短的影响,汽车整备质量减小;驾驶员视野得到改善。发动机前置后桥驱动平头货车的主要缺点是:驾驶室内部拥挤,隔绝发动机工作噪声、气味、热量和振动困难。综合设计任务,本设计选择发动机前置后桥驱动平头两轴4×2后轮双胎式货车。2.3 汽车总体参数的确定2.3.1 汽车质量参数的确定(1)质
24、量系数质量系数是指汽车装载质量与汽车整车整备质量的比值,如表2-2所示表2-2不同类型的汽车质量系数汽车类型备注载货型汽车轻型0.8到1.1柴油货车为0.8到1.0中型1.2到1.35重型1.3到1.7初取(2)汽车的装载质量(简称装载量)和载客量在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量当汽车在碎石路面上行驶时,装载质量应有所减少(约为好路的75%-85%),约1.37t。轻型货车要求驾驶和副驾驶,无需多余载客,按亚洲人均体重算,约为65Kg/人。(3)整车整备质量车上带有全部设备(包括随车工具,备胎等),加满燃料和水,但是没有载货和载人时的整车质量。由质量系数确定:(4)汽车总质量的确定表2
25、-3 汽车总质量计算公式汽车类型公式备注载货型汽车:整备质量:装载质量乘客和驾驶员质量每人以65千克计,行李质量,轿车以每人5到10Kg计,长途大客车以10到15Kg计,城市大客车不计:附加设备质量大客车小轿车货车的总质量:=1895kg+1370gk+65kg2=3395kg(5)汽车轴荷分布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。各类汽车的轴荷分配见表2-4表2-4 各类汽车的轴荷分配车型及驱动形式满载空载前轴后轴前轴后轴乘用车前置前驱0.47-0.600.40-0.530.56-0.660.34-0.44前置后驱
26、0.45-0.500.50-0.550.51-0.560.44-0.49后置后驱0.40-0.460.54-0.600.38-0.500.50-0.62商用货车后轮单胎0.32-0.400.60-0.680.50-0.590.41-0.50后轮双胎,长、短头式0.25-0.270.73-0.750.44-0.490.51-0.56后轮双胎,平头式0.30-0.350.65-0.700.48-0.540.46-0.52后轮双胎0.19-0.250.75-0.810.31-0.370.63-0.69货车形式为后轮双胎。表 2-5 设计货车的轴荷分配空载满载前轴后轴前轴后轴50%50%32%68%9
27、47.5kg947.5kg1086.4kg2308.6kg由此可以得出满载时单前轮的负荷为:543.2kg满载时单后轮的负荷为:577.15kg2.3.2 汽车主要尺寸的确定表2-6 各类汽车的轴距和轮距车型类别轴距L/m轮距B/m货车总质量<1.81.72.91.151.351.86.02.33.61.301.656.014.03.65.51.702.00>14.04.55.61.842.00(1)前、后轮距和货车的轮距与汽车结构布置形式有关。现初取为,(2)轴距轻型货车对机动性能要求高,故轴距应取短些。由表2-6可初取对应(3)前悬和后悬总质量在1.8-14.0t的货车后悬一般
28、在12002200mm之间。初取为,(4)外廓尺寸(1) 总长:4 (2.1)(2) 宽度:4 (经验公式) (2.2)高度:(经验公式) (2.3)其中轴间底部离地高(一般大于最小离地间隙,见以后章节)、地板及下部零件高、室内高(一般在11201380mm之间)和车顶造型高度都是预设值。 (4)车箱尺寸:要求车箱尺寸在运送货物时能装足够的吨数车箱边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响,一般在450650范围内选取。车箱内宽应在汽车外宽符合国家标准下适当选取宽些,有利于缩短边板高度和车箱长度。参考以上内容和设计需求本设计边板选545mm车箱前板及保险架离驾驶室后围或相关部件的间隙应不小
29、于40mm。车箱纵、横梁布置要合理,保证自身有足够的强度和刚度,使车箱底板在长期承载使用状态下,不会产生永久变形。(5)车头长度车头长度是指从汽车的前保险杠到驾驶室后尾的距离。车身形式,即长头式还是平头型对车头长度有绝对的影响。此外,车头长度尺寸对汽车外观效果、驾驶室居住性、汽车面积利用率和发动机接近性等有影响。平头货车一般在14001500mm。本次设计选择1400mm。2.3.3 汽车主要性能参数的选择(1)动力性参数1) 最高车速:根据设计要求42) 直接档和档最大动力因素和:轻型货车一般不带挂车,平均车速和加速性的要求也较高,档最大动力因数标志着汽车的最大爬坡能力和越过困难路段的能力,
30、还标志着起步连续换档的能力。见表2-7取=0.08, =0.35。表2-7汽车动力性参数范围汽车类型比功率比转矩直接档最大动力因数档最大动力因数货车最大总质量16-2830-44/15-2138-440.06-0.100.30-0.4010-2033-47/6-2029-50/3) 加速时间t的确定:货车起步连续换挡加速时间是汽车加速性能的一项重要指标。载货汽车通常用0-60km/h的加速时间来评价。初选44) 最大爬坡度:根据设计要求,轻型货车要求有较高的机动性和通过性能,所以最大爬坡度应比较大。所本设计以最大爬坡度为0.32。5) 汽车比功率和比转矩: 按照表2-7初步取:比功率:发动机最
31、大功率与汽车总质量的比值,可以初取为20kw/t比转矩:发动机最大转矩与汽车总质量的比值 可以初取为42N.m/t(2)燃油经济性指标是指在水平的水泥或沥青路面上以经济车速满载行驶的百公里耗油量此轻型货车采用柴油机。由表2-8初取单位燃油消耗量为2.4表2-8 货车单位燃油消耗量总质量汽油机柴油机总质量汽油机柴油机43.04.02.02.86-122.682.821.551.864-62.83.21.92.1122.502.61.431.53(3)汽车的最小转弯直径4根据设计要求,轻型货车要求机动性比较高所以选择较小的最小转弯直径.本设计汽车最小转弯直径取(4)汽车通过性总体设计要确定的通过性
32、几何参数有:最小离地间隙、接近角、离去角和纵向通过半径等。表2-9 汽车通过性的几何参数车型/mm/(°)/(°)/m货车180-22025-6025-452-4初取(5)汽车操稳性、制动性及舒适性汽车转向特性参数通常以0.4g的向心加速度沿定圆转向时前后轮侧偏角之差作为评价参数,在间为宜。车身侧倾角是汽车以0.4g的向心加速度沿定圆等速行驶是车身纵切面与前进方向垂直平面的夹角,在间为宜。制动前俯角是汽车以0.4g的减速度制动时车身水平切面与前进方向水平面间的夹角,在间为宜。GB72581997机动车运行安全条例中规定的路试检验行车制动和应急制动性能要求如表2-10表2-1
33、0 路试检验行车制动和应急制动性能要求车辆类型行车制动应急制动制动初车速()制动距离(m)()FMDD()()试车道宽度(m)踏板力(N)()制动初车速()制动距离(m)()FMDD()()操纵力(N)()轻型货车满载30105.03.070030202.2手600脚700空载95.4450 平顺性、空气调节性能、车内噪声、称作环境及驾驶员的操作性能。其中汽车平顺性常用垂直振动参数评价,包括频率和振动加速度等,此外悬架动挠度也用来作为评价参数之一表2-11 悬架的静挠度、动挠度和偏频车型静挠度(mm)动挠度(mm)偏频n(Hz)轻型货车50-11060-901.5-2.22.4 汽车发动机的选
34、择2.4.1 发动机形式的选择(1)汽油机与柴油机的选用目前世界上大多数汽车发动机都是采用的往复式内燃机。近20年来也仅仅在少数汽车上出现了新的动力装置,如转子发动机、燃气轮机、高能蓄电池等,但由于技术和经济上的种种原因,这些新型发动机尚未普及。据相关专家们预测:在本世纪初甚至更长的时间内,往复式内燃机仍将是汽车使用发动机的主要类型。所以,也仅仅针对这种发动机讨论选型问题。总体上说,它可分为汽油机和柴油机两大类。在我国现行的汽车上主要采用汽油机,它与柴油机在数量上的百分比为88:12。世界上,汽车发动机的发展趋势是逐步柴油化。现今欧美大型汽车的发动机已经柴油化,中型汽车也多采用柴油机。与汽油机
35、相比,柴油机具有燃料经济性好、工作可靠、寿命长、使用成本低和排污少等优点。但是柴油机也有工作粗暴、振动及噪声大、尺寸和质量大、造价高、起动较困难和易生黑烟等缺点。近年来,柴油机设计的不断完善,它的缺点也得到很好的克服,并且提高了转速,所以采用柴油机的轻型车和家用轿车也日益增多。设计选用平头式车型,发动机布置在驾驶室下面,不存在布置上影响驾驶员的视线的问题,所以可以选用尺寸较汽油机比较大的柴油机,从而获得更好的工作可靠性并且获得更高的燃油经济性,进而降低该车维修费用和运输成本。(2)气缸排列方式与冷却方式的选择按气缸排列的形式分,有直列、水平对置和V型几种。直列式结构简单、宽度小、布置方便。但如
36、果发动机缸数过多就会显得过长,因此直列式只适用于 6缸的发动机。V形发动机具有长度小、高度低、曲轴刚度大等优点,且易系列化,主要用在大型轿车和长度受限的重型货车上。V型发动机造价也较高,宽度大,在平头车上布置较困难,所以这里不会采用。水平对置式的主要优点是平衡性好、高度低,主要用在一些微型轿车上。综合考虑,选用结构简单、维修容易、工作可靠的直列式四缸发动机。发动机按冷却方式可分为水冷和风冷两种。风冷发动机的优点是冷却系统比较简单,维修方便,对沙漠和异常气候环境的适应性较好,但也存在冷却不均、消耗功率大和噪声大等显而易见的缺点,在汽车上应用不多,大多用在在22kW以下的小发动机和军用越野车上。大
37、部分汽车都采用水冷发动机,它的主要优点是冷却均匀可靠、散热性能好、噪声小、能解决车内供暖等。综合考虑,选用水冷发动机。根据车型以及上述资料选择:四缸直列式水冷柴油机。2.4.2 发动机主要性能指标的选择(1)发动机最大功率及相应转速汽车的动力性的好坏在很大程度上取决于发动机的功率。发动机功率越大,动力性越好。粗略估计发动机功率时,可参考同级别汽车的比功率统计值选定新车所用的比功率值,乘以所设计车型的总质量,即可求得所需的最大功率值。另外,它也可根据汽车应达到的的最大车速,用下式估算最大功率 4 (2.4)为发动机最大功率(kw)为传动系效率,对驱动桥用单级主减速器的42的汽车取0.9为汽车总质
38、量(kg)为重力加速度(9.8) 为滚动系数,对货车取0.02 为空气阻力系数(货车取0.8-1.0),这里取0.8为汽车正面投影面积()为最高车速(km/h)。可选取发动机最大功率:此外,还应规定最大功率转速的范围,它可以根据发动机类型,最高车速,最大功率,活塞平均速度和发动机制造条件等因素来确定。目前汽油机的在30007000之间,轿车上的较高,在4000以上的较多,轻型货车的在40005000之间,中型货车的就更低些。柴油机的值在18004000之间。乘用车和总质量小一些的货车用高速柴油机,常取在32004000之间;总质量大一些的货车的柴油机值在18002600之间。初选该货车的转速:
39、4 (2.5)(2)发动机最大转矩及相应转速和确定后,用下式确定4 (2.6)为最大转矩为转矩适应性系数;一般在1.11.3之间选取,这里选取1.2为做最大功率转矩为最大功率为最大功率转速。可选取发动机最大转矩:设计要求与之间有一定的差值,如果它们很接近,将导致直接档的最低稳定车速偏高,使车辆通过十字路口时换挡次数增多。选择时希望在1.42.0之间,这里取=1.6,所以 (2.7)(3)发动机的适应系数4 (2.8)值越大,说明发动机适应性越好。采用值大的发动机可减少换挡次数,减小传动系磨损和减低油耗。现代汽油机在1.42.4之间,而柴油机在1.62.6之间。显然值在1.62.6之间。综合以上
40、各种因素考虐本设计选用福建力佳四缸N型柴油机 型号为SL4105AB(2100NM)。表2-12福建力佳四缸N型柴油机SL4105AB部分性能参数型号SL4105AB全负荷最低燃油消耗率239g/kWh生产厂家福建力佳汽缸数4发动机净重345KG燃油种类柴油发动机尺寸970×676×758mm气缸排列形式直列额定转速3000RPM排量4.052L气缸行程117mm排放标准欧气缸直径105mm最大输出功率70kW进气形式自然进气最大扭矩250Nm发动机形式四冲程、水冷2.5 轮胎选择及主减速器传动比的确定轮胎及车轮各部件应满足下列基本要求:足够的负荷能力和速度能力,较小的滚动
41、阻力和行驶噪声;良好的均匀性和质量平衡性,耐磨损、抗老化、抗刺扎和良好的气密性;质量小、价格低、拆装方便、互换性好。子午线胎比斜胎的优点:1、不易被刺破冠部分有钢丝带束层,很难被硬物刺破,而斜胶胎冠只有尼龙帘线层。2、可以高速行驶轮胎在行驶过程中与地面接触部分,因为荷重而使周边也产生弯曲,旋转离地时,弯曲部分会恢复原状。在高速运转时,子午线胎由于在帘布层外有钢丝带束层紧箍着,变形弯曲较小,恢复较快。而斜胶胎弯曲部分不来及恢复原状,这时的轮胎会产生波状变形,表现为轮胎接地部位在后半圆附近,俗称“驻波”。这时轮胎的滚动阻力急剧增大,致使胎体温度迅速生高,会使胎面脱掉,产生爆胎。3、 使用寿命长子午
42、线胎胎冠部位的钢丝带束层,钢性很强,轮胎的胎冠可以使用比较硬的橡胶,从而提高轮胎的耐磨性,延长了轮胎的使用寿命。而斜胶胎与子午线胎相比。使用寿命差三分之一。4、 安全性能好子午线胎胎面一般较宽,所以它的抓着力强。制动性能好,操纵稳定性好。另外由于子午线胎胎侧比较薄(只有一层或两层帘线),在行驶时升温少,散热快,不易使轮胎橡胶老化,减少了爆胎的机率。5、舒适性好,噪音更低子午线胎胎侧较薄,所以比较柔软,弹性好,能较好减少震荡和噪音。6、省油由于自重较轻。滚动阻力较小,所以比斜胶胎节省燃料。 子午线轮胎的缺点是:因胎侧较薄,胎冠较厚,在其与胎侧的过渡区易产生裂口。侧面变形大,导致汽车的侧向稳定性差
43、,制造技术要求高,成本也高。尽管子午线轮胎有诸多优点,但它的胎侧因为较薄,所以不如斜交胎的胎侧耐抗击,不论是马路牙子还是路面碎石都很容易割伤胎侧,使轮胎受到致命的伤害而报废。此外,因为子午线轮胎的生产工艺复杂,生产技术要求严格,必须有先进的设备和昂贵的各种原材料,所以子午线轮胎的生产效率也不如斜交胎高,价格较贵。虽然如此,随着高速路的不断发展,斜交胎已不能适应高速路的需要,子午线轮胎做为高速路的宠儿,已越来越受到广大驾驶员的青睐。所以本设计选择子午线轮胎。根据轴荷分配来考虑轮胎所能承受的最大负荷并根据动力性要求选择合适的轮胎半径R。根据该车型的最小离地间隙和满载轮荷结合下页表2-12进行初步的
44、选择,选用轮胎的规格为:6层7.00-16:轮胎的最大负荷为6800N,断面宽200mm,普通花纹D750,相应气压p为3.2MPa,标准轮辋5.50F,轮胎扁平率为0.70,则轮胎相应的有效半径通过下式计算得到4 =200 mm70% +(1525.4mm)/2=330.5mm (2.9)主减速器传动比的确定:由于总体设计中 (2.10)带入数据得: 汽车起步时第一挡的传动比根据有关资料定为3.5。表 2-12 国产汽车轮胎的规格、尺寸及使用条件轮胎规则层数主要尺寸使用条件断面宽外直径最大负荷相应气压标准轮辋允许使用轮辋普通花纹加深花纹越野花纹轻型货车,中,小客车及其挂车轮胎6.50-146
45、8180705-585069003.24.24.50J5J6.50-16(6.50R16)68755765765-635075503.2(3.5)4.2(4.6)5.50F5.50E5.50F7.55-15(7.00R15)68200750760-680080003.2(3.5)4.2(4.6)5.50F6.00G7.00-16(7.00R16)810200780790-850096504.2(4.6)5.3(5.6)5.50F6.00G7.50-15(7.50R15)810220785790-9300106004.2(4.6)5.3(5.6)6.00G5.50F6.50F7.50-16(7.
46、50R16)81012220810820-970011050124004.2(4.6)5.3(5.6)6.3(6.7)6.00G5.00F6.50H8.25-16(8.25R16)12240860870-135005.3(5.6)6.50H6.00G9.00-16(9.00R16)810225890900-12200135503.5(3.9)4.2(4.6)6.50H6.00G2.6 汽车总体布置整车布置的基准线零线的确定汽车在满载状态下,确定整车的零线(三维坐标面的交线)、正负方向及标注方式。整车在满载状态、车头向左来确定整车的坐标线。x坐标线:通过左右前轮中心的铅垂面,在侧视和俯视图上的投
47、影线即为x坐标线,前为、后为“+”,该线标记为。z坐标线:取车架纵梁上翼面上较长的一段平面,或承载式车身中部底板的下表面,并与水平面平行时,该面在前视和侧视图上的投影线即为z坐标线,上为“+”、下为“-”,标记为。 y坐标线:通过汽车纵向中心线的铅垂面,在前视和俯视图上的投影线为y坐标线,前视图中右侧为“+”、右侧为“-”,标记为。由于设计内容的要求车架总成外形及其横梁的布置在此不做详细设计介绍汽车总体布置图见图00-07<车身总体布置>第3章 制动系统的设计3.1 汽车制动器形式的选择3.1.1 制动器的工作形式1)制动器按其直接作用对象的不同可分为车轮制动器和中央制动器。前者的
48、旋转元件固定装在车轮或半轴上,即制动力矩直接作用在两侧车轮上。后者的制动力矩必须经过驱动桥在分配到两侧车轮上。车轮制动器一般用于行车制动,也有兼用第二制动和驻车制动的。中央制动器用于驻车制动,其优点式制动力矩须经过驱动轴放大后传到车轮。因而容易满足操纵手力小的要求,但在应急制动时往往造成传动轴超载。现在,由于车速高,对应急制动的可靠性要求更严格。在中、高级轿车及总重在15T以下的货车上,多在后轮制动器上附加手动机械驱动机构,也不再设置中央制动器。2)制动器所用张开式装置的型式可分为液压轮缸、非平衡式凸轮式、平衡凸轮式、楔块式机械张开机构3)制动系按制动能量的传输方式 制动系统可分为机械式、液压
49、式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。 本次设计的轻型货车的行车制动采用的是伺服液压式制动系统,驻车制动采用机械式驻车制动系统。4)一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩,使后者的旋转角速度降低,同时依靠车轮与地面的附着作用,产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。目前汽车所用的摩擦制动器就其摩擦副的结构型式可分为鼓式、盘式和带式三大类。他们的区别在于前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓,其圆柱面为工作表面;后者的摩擦副中的旋转元件为圆盘壮制动盘,其端面为工作表面。带式之用
50、做中央制动器。由于本次设计要求,所以本设计采用前后鼓式制动器。3.1.2 鼓式制动器的优点及其分类鼓式制动器具有自刹作用:由于刹车时令蹄片外张,车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度,刹车时蹄片外张力(刹车制动力)越大,则情形就越明显,因此,一般大型车辆还是使用鼓式刹车,除了成本较低外,大型车与小型车的鼓刹,差别只有大型车采用气动辅助,而小型车采用真空辅助来帮助刹车。 鼓式制动器制造技术要求比较低,因此制造成本要比碟式刹车低。所以本次设计所采用的制动器为鼓式制动器。鼓式制动器有内张型和外束型两种。前者的制动鼓以内圆为工作表面,应用广泛。后者制动鼓的工作表面则是外圆柱面,应用较少。鼓式制动器按蹄
51、的类型还分为领从蹄式制动器如图a,双领蹄式如图b,双向双领蹄式如图c,单向自增力式如图d,双向自增力式制动器如图e(图片见附录1)。比较各种制动器的效能因数于摩擦系数可知:增力式制动器效能最高、双领蹄次之、领从蹄又次之、而双从蹄效能最低。但若就效能因数稳定性而言,名词排列正好相反,双从蹄最好,增力式最差。双领蹄式制动器正向效能相当高,但倒车时则变成双从蹄式,效能大降。很多中级轿车的前轮制动器采用双领蹄式,这是由于这类汽车前进制动时前轴的动轴荷及附着力大于后轴,倒车制动时则相反,正与这种制动器的特点相适应。双向双领蹄式制动器在 前进和倒退制动时效能不变,故广泛应用于中,轻型货车及部分轿车的前后轮
52、。但用作后轮制动器时需另设中央制动器。双领蹄式制动器荷双向双领蹄式制动器中有两个轮缸。双领蹄式制动器两蹄片各有其固定支点,并用各具有一个活塞的两个轮缸张开蹄片。双向双领蹄式制动器,两蹄片浮动。用各有两个活塞的轮缸张开双蹄片。与双领蹄式制动器比较,双向双领蹄式制动器的特点式制动鼓无论朝哪个方向转动,制动效能都不变。增力式制动器的两蹄片之间相互连接,两蹄都式领蹄,次领蹄的轮缸张开后的作用效果很西欧啊或次领蹄的轮缸不存在张开。然而由主领蹄的自行增势作用所造成且比主领蹄张开力后大得多的支点反力F传到次领蹄的下端,成为次领蹄的张开力,采用增力式制动器后,及时制动驱动机构中不用伺服装置,也可以借很西欧啊的踏板力得到很大的制动力矩。但因其效能大不稳定且效能因数太高容易发生制动自馈,故设计时应妥善选择几何参数,吧效能因数限制在一定程度,且需选用摩擦性能稳定的摩擦片。单向增力时制动器在倒车制动时效能大为降低,之有少数轻,中型货车和轿车用作前轮制动器。 此外,双领蹄式制动器,由于其结构呈中心对称,因而领蹄对鼓作用的合力恰好相互平行,属于平衡式制动器。领从蹄与其他型式制动器均不能保证这种平衡,是非平衡式制动器。非平衡式制动器将对轮毂轴成造成附加径向载荷而且领蹄或次领蹄摩擦片表面单位压力大于从蹄磨损较严重,为使衬片寿命均衡
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