车辆工程毕业论文

前言1.1旅游客车市场的发展目前我国的旅游业已经取得了巨大的进步和发展，成为国民经济发展的一个支柱行业。l978年，我国接待入境旅游人数仅181万人次，其中外国人23万人次，旅游创汇2．63亿美元，排名世界4l位；国内旅游和出境旅游还基本上是一片空白。2008年是中国的旅游业最辉煌的一年，入境旅游接待人数达到16791万人次，是1978年的93倍，其中外国人1472万人次，是1978年的64倍，旅游创汇达到204亿美元，是1978年的78倍，占2008年全国服务贸易创汇总额397亿美元的51％。2008年旅游业总收入达到5566亿元人民币，比上年增长11．4％，高于国民经济总体增长速度3个百分点，相当于当年GDP的5．44％。目前我们是世界上最大的国内旅游消费市场，2008年国内旅游人数达到9．8亿人次，国内旅游收入4878亿元，出境旅游更是增长强劲，中国已经成为全球增长最快的新兴客源输出国，2008年中国出境旅游人数为3660万人次，2009年达到4020万人次，首次超过日本，成为亚洲出境人数最多的国家。说到旅游业就不能不说到旅客运输行业，有目共睹的是，我国的旅游运输行业随着旅游业的高速发展，目前也已经取得了长足的进步。20世纪9O年代以前，中国旅游客车主要是作为国营旅行社和国家各级政府的商业车辆，因此对于价格的敏感度不高，同时由于当时国内旅游客车产品品种非常少，且多数质量和档次较低，因此很难适应国内旅游运输市场的需要。因此，那时作为旅游用车主体的国营大型旅行社或者各级政府机关主要选择的车型是原装进口的日野或北京北方等车辆。1996年l1月举行的首届中国城市旅游汽车推荐会，经专家评议的多种高档最佳旅游客车有安凯、西沃、北方、桂林大宇、沈飞等5家引进国外技术生产的l6种客车产品。如今，性价比合适的中型旅游客车成为旅游客车市场的新宠，在20世纪90年代，旅游对于中国普通老百姓来说还是十分奢侈的消费形式，旅游团队多为外宾团，政府公务人员和团队行为较多，那时旅游市场的竞争相对还比较单一，因此旅游运输公司在选购车型的时候多会考虑以大型旅游车辆为主。但是随着社会经济的不断发展，从1999年开始，旅游成为越来越多的城市工薪阶层节假日休闲的新方式，随团游、自助游等多种方式纷纷产生，中等团队增多，不少旅行社为了保证车辆的最大限度使用，更趋向于选择车长8M作用，座位数在37座左右的中型客车，按照目前的情况来看，这已经成为旅游客车运输市场的一个新宠。1.2国内客车底盘总布置的发展及现状客车制造的核心技术在于底盘技术。国外的客车底盘技术走在了行业的前沿，无论是四个系统的总体布置，还是具体到每个总成设计都有一个成熟的开发，以及如何降低底盘的重量和耗材和功能实现最大化方面等都有一套先进的理论。而国内的客车底盘总布置则比较落后，基本上是借鉴别国已有的技术。

自20世纪90年代以来，我国客车企业加强了与国外客车制造企业在资金和技术方面的合作，引进了一批客车底盘系列产品和制造技术。国外著名的客车及客车底盘制造公司，如德国的凯斯鲍尔、奔驰、曼；法国的雷诺；意大利的依维柯；瑞典的沃尔沃和日本的日产柴先后与我国签定了合作、合资和技术引进协议。在引进技术的同时，国内一些客车底盘制造企业如一汽、东风和江淮等通过模仿，自主研制开发出一批客车专用底盘，其中6—8m客车底盘以HFC6601KY、HFC6702KY、HFC6782为代表，10～11m客车底盘以CA6100、EQ145系列客车底盘为代表，较好地满足了市场需求。目前，除了部分技术含量较高的大型客车底盘外，国内生产的客车专用底盘在品种、数量、质量、技术水平等方面已基本满足市场需求。通过产品的技术引进，并经过自身的消化吸收，促使我国客车及底盘产品更新换代速度加快，并使客车底盘的总体制造水平有了较大的提高。

随着客车底盘技术的发展和人们对客车乘座舒适性要求的不断提高，客车底盘在动力性方面越来越多地采用大功率、大转矩发动机。同时由于旅游客车为了保证空调系统始终处于良好的运行状态，也对发动机的低转速和大转矩提出了更高的要求。在汽车电子技术发展的同时，底盘上使用该技术将更进一步深入，高性能传感器、中控系统将广泛应用。为了全面提升客车的各方面性能，底盘的智能化也将得到进一步研究和实际应用。1.3设计的任务优化中型旅游客车底盘的总布置，提高品质、性能和经济性。给驾驶员带来可靠的操纵性、安全性，给乘员带来乘坐的舒适性。随着我国国民经济的迅速发展，人民的生活水平的有了极大提高，消费者们不光满足于物质上的消费了，而是更加注重到了精神上的消费给自己带来的享受，这其中旅游出行的消费又占了一个重要的部分。加上现如今交通的便利更是为这提供了有利的保障。在我国的国情中，性价比合适的中型旅游客车成为旅游客车市场的新宠，中短途旅游是最庞大的群体了。这无疑增加了中型旅游客车的使用量，通过对底盘总布置的改进和创新，节约整车的生产成本，推动客车行业的整体发展，促进中短途旅游的兴旺，为国民经济作出贡献。1.4设计的原则和技术指标

1.4.1设计原则根据社会消费需求，从实际出发。充分考虑汽车整体外形来实现底盘总布置的最优化。合理选择底盘各总成的形式，对底盘进行合理布置，保证底盘各总成运动协调，操纵轻便，拆装方便，接近性好以及与车身的完美配合，以实现整车的总体性能。在底盘设计中，进行运动检查：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉检查。正确处理车身与总成、底盘与总成以及总成与总成之间的矛盾，使用与制造的矛盾，设计与制造的矛盾，使产品符合好用、好修、好造和好看的原则，在综合指标方面达到国内外同类车型先进水平。计算和控制汽车主要性能，对各总成的主要参数和特性尺寸进行校核，保证整车性能（整车动力性和燃油经济性）指标的实现。1.4.2设计目标通过对底盘总布置的设计，合理选用各总成，合理装配，使底盘各总成更加合理高效可靠的工作，减少簧载质量，提高整车的动力性、经济性和舒适性等综合性能。最高车速在110km/h，最大爬坡度28%，耗油少的代表性中型旅游客车。目录摘要 IABSTRACT II第1章汽车型式的选择 11.1轴数 11.2驱动形式 11.3汽车布置型式的选择 1第2章汽车主要参数的选择 32.1主要尺寸参数的选择 32.1.1外廓尺寸的确定 32.1.2轴距L的选择 32.1.3前后轮距B1、B2的选择 32.1.4前悬LF、后悬LR的选择 32.2质量参数的确定 42.2.1汽车的装载量 42.2.2汽车的整备质量 42.2.3汽车的总质量 42.2.4轴荷分配 52.3汽车性能参数的确定 52.3.1动力性参数的选择 52.3.2最小转弯直径 72.3.3汽车通过性几何参数 72.3.4汽车操纵稳定性参数 8第3章底盘各分总成的选择 103.1发动机的选择 103.1.1发动机的计算 103.1.2发动机的选型 113.2离合器 133.2.1离合器的功用 133.2.2离合器的分类 133.2.3离合器的选择 143.3变速器 163.3.1变速器的计算 173.3.2变速器的选型 183.4发动机与离合器及变速器的布置 203.5前桥 203.6驱动桥 213.7万向传动装置 233.8车架 243.9悬架系统 263.9.1悬架的分类 263.9.2悬架的功用 263.9.3减振器 273.9.4弹性元件 273.10转向系统 293.10.1概述 293.10.2设计应满足的要求 303.10.3转向器 313.10.4转向操纵机构 323.10.5转向传动机构 323.11制动系 323.11.1制动防抱死系统（ABS） 343.11.2制动器选择 343.12车轮及轮胎 343.12.1车轮与轮胎的功用 343.12.2车轮与轮胎的选择 34第4章性能分析 374.1汽车的动力性 374.1.1最高车速的计算 374.1.2最大爬坡度的计算 404.1.3动力特性的计算 414.2汽车的燃油经济性 444.3制动性分析 464.4操纵稳定性分析 464.5平顺性分析 474.6通过性分析 47结论 48谢辞 50参考文献 51摘要近年来，我国旅游行业出现了鼎盛的局面，综合市场和各方面因素来看：中型旅游客车已经成为了人们旅游出行的一个重要代步工具。如此的巨大需求也给中型旅游客车底盘提出了更苛刻的要求。本设计说明书根据社会消费需求，从实际出发,充分考虑汽车整体外形来实现底盘总布置的最优化。合理选择底盘各总成的形式，对底盘进行合理布置，保证底盘各总成运动协调，操纵轻便，拆装方便，接近性好以及与车身的完美配合，以实现整车的优良的总体性能。特别注重整车的动力性和燃油经济性验算。并用Auto—CAD制图来反映底盘的合理布置。优化中型旅游客车底盘的总布置，提高品质、性能和经济性。给驾驶员带来可靠的操纵性、安全性，给乘员带来乘坐的舒适性。在这次长达两月的毕业设计中，使我对旅游客车的底盘总布置有了更进一步的认识，巩固了理论知识，达到了学以致用的目的。关键词：中型旅游客车，底盘总布置，动力性，燃油经济性ABSTRACTInrecentyears,thesituationofChina'sflourishingtourismindustryappeared,integratedviewofthemarketandallfactors:medium-sizedtouristbuswhichhasbecomeapopulartouristtravelisanimportantmeansoftransport.SotheHugedemandformedium-sizedtourbuschassismademorestringentrequirements.Thedesignspecificationunderthesocialconsumptiondemand,fromreality,fullconsideringoftheoverallvehicleshapetoachievetheoverallchassislayoutoptimization.Byreasonablechoiceofchassisintheformoftheassemblyonthechassisandforareasonablearrangementtoensurethattheassemblyofthechassismotorcoordination,manipulationlight,easytodismantleandthegoodproximityandtheperfectmatchwiththebodyinordertoachievegoodoverallperformanceofthevehicle.Speciallyfocusingonvehiclepowerperformanceandfueleconomychecking.WithAuto-CADdrawingtoreflectthereasonablelayoutofthechassis.Optimizationofmedium-sizedtouristbuschassisofthegenerallayout,improvequality,performanceandeconomy.Tobringreliabledrivercontrol,safety,tobringthecrewridecomfort.Uptotwomonthsinthegraduatedesign,soIhaveafurtherunderstandingofthegeneralarrangementofthetravelbuschassis,toconsolidatethetheoreticalknowledgeandapplytheirknowledgetoachievetheobjective.KEYWORDS:Medium-sizedtouristbus,Chassislayout,Powerperformance,Fueleconomy第1章汽车型式的选择汽车的型式是指其轴数、驱动型式、布置型式。由于汽车型式对整车使用性能，外型尺寸、质量轴荷分配和制造成本等影响很大，故在选择时应综合考虑上述因素。1.1轴数汽车的轴数是根据车辆的用途，总质量，使用条件，公路车辆法规和轮胎负荷能力来确定的。根据有关部门规定，公路允许车辆的单后轴负荷为130kN，双后轴负荷为240kN。双轴汽车前后轴总负荷一般不大于190kN。当汽车的总质量不大于19t时，一般采用两轴式；当汽车的总质量大于19t小于26t时，一般采用三轴式；当汽车的总质量超过26t时，一般采用四轴式。根据以上要求，本车为两轴式。1.2驱动形式汽车的用途、总质量和对通过性能的要求等，是影响驱动形式的主要因素。汽车的驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等，其中前一位数字表示汽车车轮总数，后一位数字表示汽车驱动轮数。在本车设计中采用6×2驱动形式，该型式结构简单，制造成本低，故在总重小于19t的公路用客车上广泛采用。1.3汽车布置型式的选择汽车的布置形式是指动力装置、驱动桥、上装部分和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点而言。汽车的使用性能除了取决于整车和总成的有关参数以外，其布置形式对使用性能也有重要影响。根据客车发动机和驱动桥二者的不同位置关系，其布置形式主要有三种：1、发动机前置后驱动（FR）。2、发动机后置后驱动（RR）。3、发动机中置后驱动（MR）。三种布置形式均有各自的优缺点。作为旅游客车，乘客大多数的时间是呆在车上的，所以说乘客的乘坐舒适性是主要应该满足的，并且旅游客车长时间行驶在各种路况中，对驾驶员的驾驶技术是一个严格的考验，为此，要提高驾驶员的驾驶舒适性与可靠的操作性。本车采用发动机后置后桥驱动，其优点是：可使客车的发动机、离合器、变速器和主减速器易布置成一体而结构紧凑；能较好地隔绝发动机的气味和热量，客车中、前部基本不受发动机工作噪声和振动的影响；整车整备质量小；检修发动机方便；轴荷分配合理，上坡行驶时，由于驱动轮上附着力增加，爬坡能力提高；当发动机布置在轴距外时轴距短，汽车机动性能好；同时由于后桥簧上质量与簧下质量之比增大，可改善车厢后部的乘坐舒适性；当发动机横置时，车厢面积利用较好，且布置座椅受发动机影响较少。作为城市间客车使用时，能够在地板下方和客车全宽范围内设立体积很大的行李箱；作为市内用客车不需要行李箱时，因后桥前面的地板下方没有传动轴，则可以降低地板高度，乘客下、下车方便；传动轴长度短。缺点是：发动机冷却条件不好，必须采用冷却效果强的散热器；动力总成的操纵机构复杂；驾驶员不容易发现发动机故障等。第2章汽车主要参数的选择2.1主要尺寸参数的选择2.1.1外廓尺寸的确定汽车的外廓尺寸包括总长、总宽、总高。它们根据汽车的类型、用途、承载量、道路条件、结构选型与布置以及有关标准、法规限制等因素来确定。在满足使用要求的前提下应该力求减小汽车的外廓尺寸，以减小汽车质量，降低制造成本，提高汽车的动力性、经济性和机动性。GB1589-79对汽车外廓尺寸界限作了规定，限制尺寸为：总高不大于4米，总宽（不包括后视镜）不大于2.5米，总长：大客车不大于12米。参考同类车型，初步选定：总长=9100mm，总宽=2364mm，总高=1612mm。2.1.2轴距L的选择轴距定义为汽车前轴中心至后轴中心的距离。轴距L的选择对整车其它尺寸、质量参数和使用性能有影响。轴距短一些，客车总长、质量、最小转弯半径和纵向通过性就小些。但轴距过短会带来一些问题，如车厢长度不足或后悬过长；汽车行驶时其纵向角振动过大；汽车加速、制动或上坡时轴荷转移过大而导致其制动性和操纵稳定性变差；万向节传动的夹角过大等问题。因此，在选择轴距时要综合考虑各种因素，在满足所设计的汽车车厢尺寸、轴荷分配、主要性能和整体布置等要求的前提下，将轴距设计得尽量短一些。总长在10m以内的中型客车，其轴距多为4.5～5m。参考同类车型，初选轴距L=4600mm。2.1.3前后轮距B1、B2的选择轮距为同一车桥左右轮胎胎面中心线间的距离。轮距B对汽车的总宽、总质量、横向稳定性和机动性能都有较大的影响。轮距越大，则悬架的角刚度越大，汽车的横向稳定性越好，车厢内的横向空间也越大。但轮距不宜过大，否则会使汽车的总宽和总质量过大。轮距必须与总宽相适应。初步选择轮距为：B1=1900mm，B2=1800mm。2.1.4前悬LF、后悬LR的选择前悬和后悬的尺寸是由总布置最后确定的。前悬处要布置弹簧前支架、车身前部、驾驶室的前支点、保险杠、转向器等，要有足够的纵向布置空间。因本设计采用的是发动机后置后桥驱动，所以前悬不宜过长，初步选定前悬LF=1800mm。后悬处要布置发动机、离合器、变速器等，其尺寸主要与轴距及轴荷分配有关，但也不宜过长，以免使离去角过小而引起上下坡时刮地，同时转弯也不灵活。客车的后悬一般不大于3.5mm，所以选择后悬LR=2700mm。2.2质量参数的确定2.2.1汽车的装载量旅游客车的装载量即载客量，是指其最多乘坐人数，以座位数来表示。各种车型的装载量应符合行业产品规划对各类车装载量系列的规定。参考同类车型，本车最大座位数为38（包括驾驶员及导游）。2.2.2汽车的整备质量汽车的整备质量是指汽车在加满燃料、润滑油、工作油液（例如制动液等）及发动机冷却水和装备（随车工具及备胎等）齐全后但未载人、货时的质量。它是一个重要的设计指标。由于在设计方法、产品材料、制造工艺以及道路状况等方面的不断完善，汽车的整备质量这一设计指标有不断减小的趋势。因为这样不仅可降低造价，而且是降低汽车使用油耗的重要途径。客车的整备质量可按人均汽车整备质量的统计值来估算，本设计中整备质量为9160kg。2.2.3汽车的总质量汽车的总质量是指已整备完好、装备齐全并按规定载满客、货时的总质量。除包括汽车的整备质量及装载量外，旅游客车还应计入行李的质量，如有附加设备还应考虑附加设备（非常规随车装备）的质量，式(2.1)为包括驾驶员在内的载客数；为行李系数，取最大值15。每人按65kg计，行李质量：长途客车按每人10~15kg计本车总质量为12200kg。2.2.4轴荷分配轴荷分配是汽车的重要质量参数，它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳定性等使用性能及轮胎的使用寿命都有很大的影响。因此，在布置设计时应根据汽车的布置型式、使用条件及性能要求合理地选定其轴荷分配。轴荷分配对前后轮胎的磨损有直接影响。为了使其磨损均匀，对后轮装单胎的双轴汽车,要求其满载时的前后轴荷分配均匀，而对后轮为双胎的双轴汽车，则前后轴荷可大致按1/3和2/3的比例处理。当然，在实际设计中由于许多因素的影响，上述要求只能近似地满足。本设计中的轴荷分配为：前轴4000kg，后轴8200kg。2.3汽车性能参数的确定2.3.1动力性参数的选择汽车的动力性参数主要有直接档最大动力因数和I档最大动力因数、最高车速、加速时间、汽车的比功率和比转矩等。1.直接档最大动力因数直接档最大动力因数标志着汽车用直接档行驶时克服道路阻力的能力和加速能力。因此，是评价汽车动力性能的重要指标。的选择主要是根据对汽车加速性与燃料经济性的要求，以及汽车的类型、用途和道路条件而异。加速性要求高，则值较大，而为了节省燃料，则值较小。中型客车的多在0.04～0.06范围内。客车的值。2.I档最大动力因数的选择I档最大动力因数件来选择。对于公路用车，多在0.30～0.38。参考同类同级客车，初选定。3.最高车速的确定是指汽车在水平良好的路面上满载行驶时所能达到的最高车速。随着汽车性能特别是安全性能的提高以及我国公路路面的改善、高速公路的发展，汽车的最高车速普遍有所提高。选择时应考虑汽车的类型、用途、道路条件、具备的安全条件和发动机功率的大小等，并以汽车行驶的功率平衡为依据来确定。汽车最高车速不宜过高，否则不仅费油而且不够安全。鉴于旅游客车的用途、道路条件，初定为。4.汽车的比功率和比转矩的选择这两个参数分别表示发动机最大功率和最大转矩与汽车总质量之比。比功率是评价汽车动力性能如速度性能和加速性能的综合指标，比转矩则反映了汽车的牵引能力。汽车动力性参数范围见表2-1：表2-1汽车动力性参数汽车类别最高车速比功率比转矩乘用车发动机排量110~15030~6050~110120~17035~6580~110130~19040~7090~130140~23050~80120~140160~28060~110100~180货车最大总质量80~13516~2830~4415~2538~4475~12010~2033~476~2029~50客车车辆总长85~120——100~160——95~140——85~120——5.加速时间汽车由起步并换档加速到一定车速的时间，称为“0—”的换档时间。而在直接档下由车速为20km/h加速到某一车速(km/h)的时间，称为“20—”的直接档加速时间，它们均为衡量汽车加速性能和动力性能的重要指标。国外也有用起步并换档加速行驶到某一距离所花费的时间来衡量汽车的加速性能的。国标GB/T12543——90给出了汽车加速性能试验方法。2.3.2最小转弯直径汽车的最小转弯半径是评价汽车机动性的主要参数。是指当转向盘转至极限位置时由转向中心至前外轮接地中心的距离，它反映了汽车通过小曲率半径弯曲道路的能力和在狭窄路面上或场地上调头的能力。其值与汽车的轴距、轮距及转向车轮的最大转角等有关，且应根据汽车的类型、用途、道路条件、结构条件特点及轴距等尺寸来选取，本设计中最小转弯半径为9m。2.3.3汽车通过性几何参数汽车的通过性是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带和克服各种障碍的能力。在中设计要确定的通过性几何参数有：最小离地间隙，接近角，离去角，纵向通过半径等，各类汽车的通过性参数视车型和用途而异，其范围见表2-2：表2-2各类汽车通过性参数汽车类型最小离地间隙(m)接近角(º)离去角(º)纵向通过半径(m)轿车微型、普通级0.12～0.1820～3015～233～5中级、中高级、高级0.13～0.205～8客车轻型0.18～0.2212～408～20中型、大型0.24～0.299～205～9货车轻型0.18～0.2225～6025～452～4中型、重型0.22～0.304～7矿用自卸汽车>0.32越野汽车0.26～0.3736～6035～481.9～3.6参考表2-2及同类同级客车，最小离地间隙的在选定前后桥后确定为：前桥m，后桥m，纵向通过半径2.3.4汽车操纵稳定性参数1、汽车的操纵稳定性参数汽车操纵稳定性的评价指标较多，其中与底盘总体布置关系密切且应在设计中应予以控制的参数有：（1）转向特性参数当汽车转变或受侧向风力作用时，由于轮胎的侧偏使前、后轴产生相应的侧偏角，。其角度差（—）为正、负、零时使汽车分别获得“不足转向”、“过度转向”和“中性转向”等特性。为了保证良好的操纵稳定性，希望得到不足转向特性。通常用汽车以0.4g的向心加速度作定圆等速行驶时前、后轴的侧偏角之差（—）作为评价转向特性的参数，希望它是一个较小的正角度值。（2）车身侧倾角当汽车以0.4g的向心加速度作定圆等速度行驶时，其车身侧倾角在之内为好，最大不得超过。（3）制动点头角汽车以0.4g的减速度制动时的车身点头角应不大于，否则将影响乘坐舒适性。国标GB6323——86给出了汽车操纵稳定性的试验方法。汽车的行驶平顺性参数汽车的行驶平顺性通常以车身的垂向振动参数来评价，如车身的垂向振动加速度、自由振动固有频率、振幅以及人车振动系统的响应特性等。在设计时，通常应给出前后悬架的偏频角或静挠度、动挠度以及车身振动加速度等参数值作为设计要求。前、后悬架的偏频角与应接近且应使略高于，以免发生较大的车身纵向角振动。表为各类汽车的偏频值和静、动挠度值的一般范围。对于舒适性要求高的汽车的偏频值取低限。对于前、后悬架的静挠度值和的匹配，推荐取式(2.2)汽车的制动性参数常以制动距离、制动减速度和制动踏板力作为汽车制动性能的主要设计指标和评价参数。制动距离是指在良好的试验跑道上和规定的车速下，紧急制动时制动踏板起到完全停车的距离。我国通常以车速为30km/h和50km/h时的最小制动距离来评比不同车型的制动效能。常以制动距离、制动减速度和制动踏板力作为汽车制动性能的主要设计指标和评价参数。本设计以30车速下的最小制动距离作为设计制动性能的指标。由于对制动性能的分析要通过汽车的路面试验才能进行，因此对制动性的计算分析在这里不做具体说明。与同车型类似，暂时取。第3章底盘各分总成的选择3.1发动机的选择发动机是汽车的动力之源，其选型及布置对汽车的许多性能都有影响，尤其对汽车的动力性、燃料经济性、使用的可靠性与耐久性、维修的方便性以及制造成本与市场竞争力等都有直接的影响。到目前为止，世界上绝大多数的汽车都采用往复式活塞内燃机，其中绝大多数的客车采用的都是柴油机。近二三十年来在极少数汽车上采用了转子发动机、燃气轮机、高能蓄电池和电动机等动力装置。为消除污染以蓄电池为能源的电动汽车受到各国的重视，被列为发展方向并在加紧研制当地时间中。但从目前的情况来看，在相当长的时期内，往复式内燃机仍将是汽车发动机的主要型式。与汽油机相比，柴油机具有油耗低、燃料经济性好、无点火系统故障少、工作可靠，耐久性好、寿命长，排气污染较低和防火安全性好等优点。但一般柴油机的振动及噪声较大，且轮廓尺寸及质量也较大，造价较高，起动较困难并易冒黑烟。近年来，由于柴油机在产品设计和制造工艺方面的不断完善，其上述缺点已得到较好的克服，较大马力、高转速、低噪声小型化且运转平稳的柴油机的研制开发成功，使装柴油机的客车日益增多。按气缸排列型式，发动机有直列、水平对置和V型等型式。按冷却方式，发动机又有水冷和风冷式之分。3.1.1发动机的计算式(3.1)式中：为发动机最大功率；为传动系效率，对驱动桥用单级主减速器的汽车可取为90%；为汽车总质量；g为重力加速度；为滚动阻力系数，对乘用车f=0.0165[1＋0.01(Va－50)]，用代入。为空气阻力系数，客车取0.60~0.70；A为汽车正面投影面积。初步选定最高车速；总质量=12200kg；重力加速度g=9.8m/s2;滚动阻力系数f：当Va＜50Km/h时,f=0.0165;Va＞50Km/h时,f=0.0165[1＋0.01(Va－50)]式(3.2)代入已知数据得：，迎风面积：式(3.3)式中:H—汽车的总高(m)—前轮距（m）将各数值代入式3.1得3.1.2发动机的选型随着科学技术水平的飞速发展，近年来对旅游客车的动力性要求也越来越高了，这就要求有一个强有力的心脏做支撑，玉柴作为国内有名的柴油发动机生产厂家，生产的一系列柴油发动机具有燃烧效率高、低油耗、排放好和动力性好等很多的优势。为了满足旅游客车如今的高要求，玉柴正与时俱进，着力研发了高性能的客车发动机。通过以上计算，选定发动机型号为YC6J220-40，其主要性能指标如表3-1所示:机型简介：YC6J系列柴油机是消化吸收德国FEV公司咨询成果而开发的新型产品。全部零件采用UG软件进行三维设计，整机紧凑性大幅提高。国Ⅲ、国Ⅳ机型采用德国BOSCH电控高压共轨技术，可提供最高达1600bar的喷射压力，燃烧效率高、低油耗、排放好。●运用计算机软件对发动机进行性能模拟计算、燃烧分析，从而改善燃烧，使性能完全满足设计要求。

●应用有限元软件进行严格的受力变形分析，对气缸体、曲轴、连杆以及活塞进行了重大的结构设计改进，大幅提高零部件性能，最大限度的减少变形，满足了高功率和低排放的要求。

●气缸套采用了与国外技术水平同步的平台网纹技术。

●活塞带内冷油道，降低了活塞的温度，使活塞工作强度大大提高，从而具有更高的可靠性。

●活塞环采用柔性设计技术。

●采用Holset（霍尔塞特）公司升级换代的HX40W型增压器，效率高、寿命长。

●满足国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ排放标准。

表3-1YC6J220-40发动机性能指标发动机型号YC6J220-40燃料类型柴油型式立式、直列、水冷、四冲程、直喷最大功率／转速[kw/（r/min）]162/2500最大扭矩／转速N.m/(r/min)800/1200-1700排量（L）6.5全负荷最低燃油耗(g/kW.h)≤200噪声（ISO3744）dB(A)≤95排放(TAS)国Ⅳ适配车型8.5-11米客车图3-1YC6J220-40发动机3.2离合器3.2.1离合器的功用离合器位于传动系的始端，用来接合和分离发动机与传动系，以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺接合，使汽车平稳起步；当变速器换档时能迅速、彻底地将发动机与传动系分离以减少有级变速器的齿轮冲击以便于换档。当传给离合器的转矩超过其所能传递的最大力矩（即离合器的最大摩擦力矩）时，其主、从动部分将产生相对滑磨。这样，离合器就起到了保护传动系防止其过载的作用。3.2.2离合器的分类离合器有摩擦式离合器、液力耦合器和电磁式离合器。摩擦式离合器是借助接触面之间的摩擦作用来传递转矩的。液力耦合器是利用液体作为传动的介质；而电磁式离合器则是用电磁力来传递转矩。目前，汽车上广泛采用的是以弹簧压紧的摩擦式离合器。现代汽车摩擦式离合器的典型结构型式是单片干式或双片干式。单片干式摩擦离合器结构简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离彻底，从动件转动惯量小，散热性好，采用轴向有弹性的从动盘时也能够接合平顺。因此，广泛用于各级轿车及微、轻、中型客车与货车上，在发动机转矩不大于1000N.m的大型客车和重型货车上也有所推广。双片干式摩擦离合器与单片式相比，由于摩擦面增多使传递转矩的能力增大，接合也更加平顺；在传递相同转矩的情况下，其径向尺寸较小，踏板力也较小。但轴向尺寸加大且结构复杂；分离行程大，调整不当分离也不易彻底；从动件转动惯量大易使换档困难。仅用于转矩大且径向尺寸受到限制时。根据压紧弹簧的型式及布置，离合器分为：周置弹簧离合器、中央弹簧离合器、膜片弹簧离合器和斜置弹簧离合器。膜片弹簧离合器具有较多的优点：首先，膜片弹簧具有非线性特性，当摩擦片磨损后，弹簧压力几乎可以保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便。其次，膜片弹簧的压力不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸。由于膜片弹簧具有以上优点，并且制造膜片弹簧的工艺水平也在不断提高，因而在轿车及微、轻型客车上已得到广泛的采用，并逐渐扩展到载货汽车上。但膜片弹簧的制造成本比圆柱螺旋弹簧要高。离合器操纵机构分为机械式、液压式、气压式和自动操纵机构四种。机械式杆系传动机构结构简单、制造容易、工作可靠，广泛用于各种类型的汽车上。但其质量和摩擦损耗都较大，传动效率低；发动机的振动和车架的变形都会影响其正常工作。当离合器远距离操纵时，则杆系的结构复杂、布置困难，踏板的自由行程将加大，刚度和可靠性都会降低。且钢索传动寿命较短，传动效率也不高，仅用于某些轻型轿车中。3.2.3离合器的选择为了减小操纵离合器的踏板力，离合器采用液压操纵,液压油从油杯通过进油管将油输送至离合器工作缸。当踏下离合器踏板时，离合器工作缸产生油压,油压推动活塞,活塞推动杠杆。最后，杠杆推动分离轴承，实现了离合器的分离动作。本车设计采用单片干式、膜片弹簧离合器，摩擦片外径：Φ350mm，为液压远距离操纵，带有气压伺服助力器。其中推式膜片弹簧离合器与传统的周布螺旋离合器相比，具有的优点如下：（1）结构简单，轴向尺寸小，质量小，便于在有限的空间内布置；（2）在从动盘摩擦片磨损后，仍可保持一定的扭矩容量，还能可靠的工作；（3）操纵轻便；（4）摩擦片接触良好，磨损均匀，提高了摩擦片的使用寿命；（5）在轴向尺寸相同时，膜片弹簧离合器可使用质量较大而形状旋转对称又较一致的压盘，这样可保证有足够的热容量，易于实现良好的散热通风；（6）膜片弹簧离合器是一种对称零件，压盘形状也较对称，平衡性好，在高速下压紧力降低很小，试验证明，在5000r/min时膜片弹簧离合器的压紧力降低了5.35%,而周布螺旋离合器却降低了11％；而拉式膜片弹簧离合器除具有推式优点外，还具有以下优点：（1）零件数更少，结构更简化，轴向尺寸更小，质量更小；（2）由于拉式膜片弹簧离合器是以中部而不是大端（如推式）与压盘相比。因此在同样压盘尺寸时，可采用直径较大的膜片弹簧，从而提高了离合器的转矩容量；（3）分离杠杆比较大，踏板操纵力可减少25％～30％；（4）膜片弹簧大端所受支撑环的支反力方向始终不变。因此当磨损后，膜片弹簧与支撑环始终保持接触而无间隙，无推式膜片弹簧离合器弊端；（5）拉式膜片弹簧离合器的压盘可以做的较厚，热容量较大，散热条件较好，所以寿命更长；（6）汽车装有不带同步器的变速器时，为了便于换档，需要有离合器－小制动装置，拉式膜片弹簧离合器特别适用于此结构。本车选用型号：CA151适用车型：全系列，最大传递扭矩在600—1500N/m产地：江阴市长江汽车离合器有限公司（该公司为专业生产汽车离合器从动盘及压盘总成企业，并通过了ISO9001：2000版质量管理体系认证，主要产有红岩、金龙、斯太尔、道依茨、康明斯、东风、解放、D6114、6CT和九平柴等大中型汽车离合器总成系列。产品通过济南汽车质量监督检验鉴定试验所和中国汽车技术质量检测中心鉴定。面向全国，并为各汽车制造厂专业设计、制造各种特种离合器压盘、从动盘总成。从动盘面片采用优质的石棉缠绕片和无石棉两种，具有耐磨、耐高温等优点，钢片和上下压板都是经过碳氮共渗，具有硬度高，弹性强、机械性能好等特点。并开发了铜基摩擦片、陶瓷铁基摩擦片，使从动盘质量达到国内先进水平。螺旋式弹簧压盘总成中的离合器盖和压盘铸件采用600—3球母铸铁，膜片式弹簧压盘总成中，压盖采用宝钢SPHE深冲优质钢板压制而成，膜片弹簧采用国内外CrMnVA优质弹簧钢板，经过高频淬火处理，出厂前经过压盘总成综合性能测试机严格测试合格后出厂。离合器总成质量内控标准都高于QC／T25-92国家标准，具有强度强、稳定性好、耐磨、使用寿命长等优点，并同《金龙》《亚星》客车配套，产品质量可靠，价格合理，在市场上享有较高的信誉。）CA151离合器见下图3-2：图3-2CA151离合器3.3变速器变速器用于转变发动机的转矩及转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速为的不同要求的需要。用变速器转变发动机转矩、转速的必要性在于内燃机转矩转速变化特性的特点是具有相对小的对外部载荷改变的适应性。发动机的适应性系数是其最大转矩与最大功率下转矩之比，内燃机车的适应性系数为1.15~1.25。为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应提出如下设计要求：1、正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动参数进行优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经济性；2、设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档使汽车可以倒退行驶；3、操纵简单、方便、迅速、省力；4、传动效率高，工作平稳、无噪声；5、体小、质轻、承载能力强，工作可靠；6、制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长；7、贯彻零件标准化、部件通用化及产品系列化等设计要求，遵守有关标准规定；3.3.1变速器的计算（1）主减速比i0的确定主减速比对主减速器结构型式、轮廓尺寸、质量大小以及变速器处于最高档位时的动力性和燃油经济性都有直接的影响。对于具有很大储备功率的旅游客车来说，在给合发动机最大功率及其转速的情况下，所选择的i0应按式3.2来计算：式(3.4)式中：rr——轮胎的滚动半径；——变速器的最高档传动比；这里为计算方便暂取变速器的最高档为直接档，即1，但实际有超速档（速比为0.7~0.8），所以实际取值可取得比计算结果大10%~20%。车轮的工作半径可由试验直接测得,亦可用下列近似公式估算：rr=0.0254[d/2＋b(1-)](m)式(3.5)本设计选用的轮胎规格为11R22.5，式中:d—轮辋直径,22.5in；b—轮胎宽度，11in。注：（1in=25.4mm）λ轮胎变形系数.在硬路面上满载的汽车,对于标准轮胎和宽断面轮胎来说,λ可取为0.10.16;对于超低压拱形轮胎,λ可大到0.20.3.介于0.1~0.3之间，权衡取=0.2代入以上数据即有：rr=0.0254[22.5/2＋11(1-0.2)]=0.5093(m)=2600r/min；将已知数据代入计算：结合同类车型的及计算结果，则实际值取为4.857。（2）变速器传动比的确定选择最低档传动比时，应根据客车最大爬坡度，驱动车轮与路面的附着力以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等综合考虑确定。根据已选发动机可知最低转速n=1200r/min1）由最大爬坡度要求的变速器一档传动比为：式(3.6)——汽车总质量，12200kg；g——重力加速度，g=9.8m/s2；初定最大爬坡度28%；max——道路最大阻力系数，本设计=f+i=0.02665+0.28=0.307rr——驱动车轮的滚动半径，0.5093m；Temax——发动机最大转矩800N.m；——主减速比为4.857；ηT——传动系的传动效率，取0.9；将已知数据代入计算得：2)根据驱动车轮与路面的附着条件变速器一档传动比为：式(3.7)其中：G2——汽车满载静止与水平路面时驱动桥给路面的载荷,=8200kg×9.8m/s2——道路附着系数，取0.5；其它参数同上将已知数据代入计算得：即：5.385≤≤3.3.2变速器的选型综合以上因素，选择变速器型式为S5-80(QJ805)同步器型变速器。产品简介：S5-80(QJ805)是三轴式定轴传动的变速器，有五个前进档和一个倒档变速器，I档和倒档采用接合套换档，其余前进档均采用"ZF"锁环式同步器。技术参数见表3-2：产品特点：1、QJ805是三轴式定轴传动的变速器，有五个前进档和一个倒档变速器，I档和倒档采用接合套换档，其余前进档均采用"ZF"锁环式同步器。

2、换档机构采用独特的ZF旋转轴-拉板-拨叉式；可配单杆及各式软轴机构，换档轻便可靠。

3、变速器可配置本公司生产的各式取力器、分动器和SAE1#或SAE2#离合器壳及附件以及各式电、液缓速器支架。4、安装方式：变速器前端和发动机直接或分开安装，变速器可左卧、右卧、立式安装。图3-3变速器表3-2QJ805变速器参数额定输入功率200～250PS额定输入扭矩800~1000N.m额定转速2600r/min总质量195kg档位及传动速比1档2档3档4档5档倒档5.823.231.961.261.004.97里程表传动比1.545/2.0（可按用户要求加装二级传动装置）换档方式Ⅰ倒档采用接合套换档，其余前进档均采用"ZF"锁环式同步器。操纵形式旋转轴远程操纵或直接操纵安装形式左卧、右卧，立式，与发动机直接或分开安装安装长度505mm（变速器壳体前端面至输出法兰接合面之间的距离）动力输出变速器前端或中间轴后端干箱加油量卧式安装12升、立式安装10.5升离合器和输出轴可选用350离合器，或不带离合器壳接330，325离合器。输出接145、153传动轴。中心距154mm3.4发动机与离合器及变速器的布置发动机、离合器与变速器这一动力－传动总成的布置，关键在于找出其与发动机机舱后隔板、地板及其倾斜部分的最佳相对位置。布置空间应考虑到发动机维修的方便性。例如发动机缸体后端面与机舱后隔板之间的距离应足以保证不需由车上拆下发动机，即可拆卸发动机缸盖。为此，应使发动机曲轴中心线相对于车架上平面线向下倾斜1°～4°，多则达5°～7°。所选择的这一倾斜度数应使当汽车爬最大坡度时，发动机油底可壳中机油的油面高于集滤器的滤网。3.5前桥如前所述，布置型式为发动机后置后桥驱动，所以前桥即转向从动桥，主要由前轴、转向节、主销和轮毂四部分组成。前轴是转向桥的主体。转向桥利用转向节使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，同时还承受和传递车轮与车架及车架之间的垂直载荷、纵向力和侧向力以及这些力形成的力矩。转向桥的前轴是用中碳钢或中碳合金钢经模锻和热处理而制成的，其断面是工字型，可提高轴的抗弯刚度，同时也减轻质量。两端各有一呈拳形的加粗部分为安装主销的前梁拳部。中部向下弯曲成凹型，目的是降低汽车质心，扩展驾驶员视野。转向节是车轮转向的铰链，它是一个叉形件，上下两叉有安装主销的两个同轴孔，转向节轴颈用来安装车轮。转向节销孔的两耳通过主销与前轴两端的拳形部分相连，使前轮可以绕一定的角度转动而使汽车转向。为了减小磨损，一般会在转向节销孔内压入青铜衬套。而为使转向灵活，通常会在转向节下耳与拳形部分之间装有轴承。在转向节上耳与拳形部分之间还装有调整垫片，以调整其间的间隙。本车选用一汽生产的

中型车4.5t转向桥，它国内市场占有率最大的转向桥,广泛用于多轴载货车,同时适用9-10m客车。图3-44.5t转向桥3.6驱动桥驱动桥处于传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将转矩分配给左、右车轮，并使左、右驱动轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或车厢之间的铅垂力、纵向力和横向力。驱动桥包括主减速器、差速器、半轴及桥壳等部件。驱动桥的结构型式与驱动车轮的悬架型式密切相关。驱动桥的基本要求可以归纳为：所选择的主减速比应使汽车在给定使用条件下具有最佳的动力性和燃料经济性；差速器在保证左右驱动轮能以汽车运动学所要求的差速滚动外并能将转矩平稳而连续不断（无脉动）地传递给左右驱动轮；当左右驱动轮与地面的附着系数不同时，应能充分地利用汽车的牵引力；能承受和传递路面和车架或四厢间的铅垂力、纵向力和横向力，以及驱动时的作用力矩和制动时的制动力矩；驱动桥各零部件在保证强度、刚度、可靠性及寿命的前提下应力求减小簧下质量，以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷，从而改善汽车的平顺性；轮廓尺寸不大以便于汽车的总体布置并与所要求的驱动桥离地间隙相适应；齿轮与其他传动机件工作平稳，无噪声；驱动桥总成及零部件的设计应能满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求；在各种载荷及转速工况下有高的传动效率；结构简单、维修方便，机件工艺性好，制造容易。由此前算得的主减速比及分配的后轴轴荷，选定采用一汽生产的重型420驱动桥单桥系列。见图3-5：该产品以技术成熟、承载能力强特点,成为中、高吨位工程用车的首选;提高配置后适用于9-11m高档客车。与市场同级别产品对比特点：

1.具有两个吨位级别；

2.产品可以磨齿，降低噪音，传动稳定；

3.可提供两种制动规格，制动更稳定；

4.可选配自动间隙调整臂、ABS、缓速器。主要参数：额定载荷(kg)9600基本结构形式铸造桥壳轮距(mm)1840钢板弹簧中心距(mm)1035制动器规格φ400×150mm/φ400×185mm轮胎螺栓／分布圆直径φ275mm／φ85.75mm轮辋规格7.5-20／8.0-20轮胎规格10.R-20／11-20最大输出扭矩(N·m)29000主减速比(可选)4.857(4.222，4.444，5.857，6.333)最小离地间隙(mm)250气缸安装形式立式结构或普通结构桥壳断面规格LH112160此后桥采用铸造桥壳承载能力强，便于整车布置和多车型匹配，给用户更多选择。选用φ400×150mm或φ400×185mm制动器，使整车制动力匹配更合理，制动力分配更合理，制动容量更大；制动蹄片宽，更换里程更长；制动鼓的温度壳大幅降低，不会造成轮毂甩油、车轮内胎因高温而爆胎等现象。图3-5重型420驱动桥单桥3.7万向传动装置万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，其功用是在轴线相交且相对位置经常发生变化的两轴间传递动力。万向节有普通十字轴刚性不等角速万向节、准等速度万向节和等角速万向节等。在机械装置中，当动力在两轴之间传递，若两轴不平行，则必须在两轴之间使用万向节连接，才能保证机构正常工作。因此，万向传动装置的功能是在汽车上任何一对轴线相交、且相对位置经常变化的转轴之间进行动力传递。此次采用十字轴万向节。十字轴式万向节有盖板式、瓦盖式和卡圈式等，因固定轴承方式不同而得名，结构大同小异，这些万向节都是不等角速万向节，用与轴线交角小于20。动力传动轴之间。此车设计采用汽车上常用的盖板式十字轴刚性万向节（见图3.6）。因为设计的客车底盘为发动机后置后轮驱动，所以此万向传动装置连接变速器和后桥。图3—6万向节结构图3.8车架目前多数汽车是用车架把发动机、底盘和车身等各主要总成连成一个整体的。车架的功用是作为这些总成的安装基体，承受这些总成的质量及其传给车架的各种力、力矩。对车架的要求是：1、具有足够的强度，保证在汽车大修里程内，车架的主要零部件不因受力而损坏；2、具有足够的抗弯刚度；3、车架要有合适的扭转刚度；4、车架质量尽可能小。车架按其总体结构形式，可分为框式、脊梁式、综合式三种。框式又可分为边梁式和周边式。根据车架的结构形式也可将客车底盘分为三类：纵梁式（亦称车架式）、三段式、格栅式。（1）纵梁式客车底盘

这是从货车底盘沿袭下来、使用最早、且至今仍在广泛应用的一种客车底盘，它是由两根纵梁与若干个横梁铆接或焊接而成的。车架式客车底盘至今还能得到广泛应用的只要原因有：1、结构简单，对车身设计要求低，改装客车容易，特别适宜于一些小型客车厂使用；2、可以充分利用大型汽车厂的冲压设备加工车架的纵梁、横梁等构件。（2）三段式客车底盘三段式客车底盘的车架由分别加工的前、中、后三段焊接而成的。前车架、后车架为槽型纵梁结构，前车架上安装前桥总成、转向机构等，后车架上安装后桥总成、发动机总成、传动轴总成等。车架中段用矩型冷弯型钢焊接的空间结构，亦有用开口断面构件焊接成空间结构。三段式车架，通过改变中段部分的长度实现改变轴距和车长的目的，通过改变中段的结构，可以形成不同的地板高度，即高地板或低地板，从而达到多品种的生产。前、后车架的纵梁长度短，加工简单，不需要大型冲压设备，可在普通折边机上加工完成。与格栅式底架相比，工艺简单，焊接工作量小，其所需的焊接胎具也大大减少。因此，三段式车架得到越来越广的应用。（3）格栅式客车底盘格栅式客车底盘是由结构尺寸相近的冷弯型钢杆件焊接而成的空间结构，易于建立符合实际结构的有限元计算模型，从而提高计算精度；可以通过变动杆件的数量和位置，调整杆件的应力，来达到等强度设计的目的；有利于设计贯通式大行李仓，增加客车的有效利用空间。但是格栅底架加工复杂，精度要求高，需要更多的胎具等设备。由于旅游客车要布置行李仓，采用三段式底盘可以形成不同的地板高度，使得行李仓有足够的布置空间。本设计即采用三段式车架，前段和后段为纵梁式，中段为格栅式。车架前段的宽度受前轮最大转向角的限制，最小值取决于发动机的外廓宽度，车架后段的宽度受后轮距及悬架安装方式的影响。车架的长度为前悬、后悬、轴距三者之和。本次设计的车架采用三段式冲压铆接结构，纵梁为槽形断面，断面尺寸为180×70×9mm，车架外宽为860mm。图3—7三段式车架结构图3.9悬架系统简单来说，悬架系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和减振器组成的整个支持系统。悬架式系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的舒适性。3.9.1悬架的分类（1）非独立式悬架：两侧车轮安装于一根整体式车桥上，车桥通过悬架与车架相连。这种悬架结构简单，传力可靠，但两轮受冲击震动时互相影响。且由于非悬架质量较重，悬架的缓冲性能较差，行驶时汽车振动，冲击较大。该悬架一般多用于载重汽车、普通客车和一些其他车辆上。（2）独立式悬架：每个车轮单独通过一套悬架安装于车身或者车桥上，车桥采用断开式，中间一段固定于车架或者车身上；此种悬架两边车轮受冲击时互不影响，而且由于非悬架质量较轻；缓冲与减震能力很强，使得乘坐舒适，其各项指标都优于非独立式悬架，但该悬架结构复杂，而且还会使驱动桥、转向系变得复杂。采用此种悬架可明显提高乘坐舒适性，并且提高汽车在高速行驶时的稳定性。特别是在坏路和无路的情况下，可保证全部车轮与地面接触，提高汽车的行驶稳定性和附着性。3.9.2悬架的功用悬架就是车架（或车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。悬架系统是汽车上的一个非常重要的系统。它不但影响汽车的乘坐舒适性（平顺性），还对其它性能诸如通过性、稳定性以及附着性能都有重大影响，每一个悬架都由弹性元件（起缓冲作用）、导向机构（起传力和稳定作用）以及减振器（起减振作用）组成。当然，并非所有的悬挂都必须有上述三种元件，只要能起到上述三种作用即可。3.9.3减振器悬架系统的减振器与弹性元件连接，可避免道路冲击力直接传到车架、车身，缓和路面冲击力。性能良好的减振器应具备如下特点：①压缩行程的阻尼力要小，以便充分利用弹性元件的弹性作用；②伸张行程的阻尼力要大，以便迅速衰减振动；③减振器阻尼力要在一定的限度内，以避免汽车承受过大的冲击载荷。减振器多采用筒式减振器，利用油液在小孔内的节流作用来消耗振动能量。减振器的上端与车身或者车架相连，下端与车桥相连，且多数为压缩和伸张行程都能起作用的双作用减振器。3.9.4弹性元件当车轮受地面冲击而跳动时,弹性元件靠弹性吸收振动能量。弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭转弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧等。（1）钢板弹簧：由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有一定的减震作用，纵向布置时还具有导向传力的作用，非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减震器，结构简单。（2）螺旋弹簧：只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减震和传力的功能，还必须设有专门的减震器和导向装置。（3）油气弹簧：以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，它不但具有良好的缓冲能力，还具有减震作用，同时还可调节车架的高度，适用于重型车辆和大客车使用。（4）扭杆弹簧：将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬架使用。（5）空气弹簧：将一个密封的容器充入压缩空气,利用气体的压缩性起到弹簧作用.空气弹簧具有较理想的弹性线性,但空气弹簧的密封要求高，结构复杂，价格较高，多用于高级汽车。因为本次设计的对象为豪华旅游客车，所以对汽车的乘坐舒适性有极高的要求，并且随着汽车技术的发展，空气悬架技术也越加的成熟，那么本次设计选用空气弹簧，构成空气悬架系统，具体选用BG110后空气悬架系统，见图3-8：BG110后空气悬架系统BG110rearairsuspensionsystem型号：BG110Model:BG110承载能力：8000-11000kgDesignedaxleload:8000-11000kg适用车型：8-11m客车用后悬Matchvehicletype:rearsuspensionof8-11mbus上海义和世德空气悬架有限公司突出技术优势，强调整车和总成系统的匹配、集成与优化，与主机厂并行设计，协助主机厂在完成产品开发的同时提升设计手段（有限元分析、动力学仿真、试验测试）和软件环境（CAD/CAE/PDM），以此与主机厂建立紧密的战略伙伴关系.

公司注重服务环节、建立客户档案定期和不定期回访和交流，以持续改进，不断创新，做中国优秀的汽车部件系统供应商。空悬优点：1.提高乘坐舒适性、货物运输安全性；2.改善车辆的行驶平顺性；3.延长轮胎和制动片的使用寿命，减少电气、空调、排气系统、车桥、车身和底盘的维修成本，延长车辆的使用寿命并增加折旧值；4.有效的提高燃油经济性，即省油；5.负载变化时车身高度不变，可调整车身高度；6.减少对道路的冲击，保护路面，降低高速公路的维修费用。图3-8空气悬架3.10转向系统3.10.1概述驾驶员通过一套专设机构，使汽车转向桥（一般是前桥）上的车轮（转向轮）相对于汽车纵轴线的偏转一定的角度，这套专设机构称汽车转向系。汽车转向系的功用就是保证汽车能够按驾驶员的意志改变或恢复行驶方向。机械转向器由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。动力转向器由转向器、转向操纵机构、转向加力器组成，转向能源少部分由驾驶员提供，大部分由发动机通过转向加力装置提供。图3-9转向系l.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器3.10.2设计应满足的要求（1）汽车转向行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑；（2）汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置并稳定行驶；（3）汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生自振，由于运动不协调产生的车轮摆动应最小；（4）保证汽车有较高的机动性，并具有迅速和小转弯行驶能力；（5）操纵轻便；（6）转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲击尽可能小；（7）转向盘和转向传动机构的球头处，应设有消除因磨损而产生间隙的调整机构；（8）在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的装置；（9）转向轮与转向盘转动方向一致。3.10.3转向器转向器是转向系中的减速和改变传力方向的装置，分为齿轮齿条式转向器、蜗杆指销式、球面蜗杆滚轮式转向器和循环球式转向器等。齿轮齿条式转向器结构简单、制造方便、使用寿命长。它的传动方式是齿轮齿条直接啮合，操纵灵敏度非常高，滑动和转动阻力小，转矩传递性能较好，转向力非常轻，并可安装转向助力机构。齿轮齿条式转向器的正效率与逆效率都很高，属于可逆式转向器，并且自动回正能力强。因此，常用于轻型轿车的转向系中，但由于其传动比小，在使用中受到一定的限制。蜗杆曲柄指销式转向器结构比较陈旧，效率低，重量和尺寸都比较大，目前应用较少。球面蜗杆滚轮式转向器主要由蜗杆与滚轮相啮合而构成。滚轮和齿面和蜗杆上的螺纹齿呈面接触，强度比较高，制造简单，工作可靠，磨损较少，寿命较长。但转向器的外形尺寸和质量都将相应增加。循环球式转向器的传动效率高，工作平稳可靠，蜗杆和螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工后，既耐磨寿命又长，齿条和齿扇间传动间隙的调整工作容易进行，但对主要零件的加工精度要求较高，目前得到广泛应用。综上分析，本次设计采用循环球式转向器。型号：GX100D,见图3-10：GX系列汽车整体式动力转向器是江门市兴江转向器有限公司在20世纪90年代中期参考国外先进产品，结合国内用户的要求，自行开发生产的新一代动力转向器，其按缸径大小分为GX85、GX90、GX100、GX110C，并可根据汽车上的不同布置，由其衍变出二十多个品种，广泛适用于各类轻、中、重型汽车及各类轮式工程车辆。该系列产品经国家汽车质量监督检测中心检测，全部技术指标符合QC/T530-2000《动力转向器总成技术条件》的要求，部分主要性能指标达到国际先进标准。在广东省科委组织的成果鉴定会上，与会专家一致认为该系列产品设计合理、先进、适用范围广，达到国内领先水平。图3-10GX100D转向器3.10.4转向操纵机构转向操纵机构是转向系中的加力装置，其功用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。主要由转向盘、转向轴、转向轴管、万向节等组成。3.10.5转向传动机构用来将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转。转向传动机构的组成和布置取决于转向轮悬架的类型、转向器的类型和位置。3.11制动系汽车制动系是用以强制行行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要，也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。本车采用前后独立双管路气制动系统。宽蹄片前后制动器空气干燥剂，ABS刹车防抱死系统，刹车间隙自动调整臂等。制动系应满足如下要求：1、能符合有关标准和法规的规定；2、具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻坡制动效能；3、工作可靠，汽车至少应有行车制动和驻车制动两套制动装置，且它们的制动驱动机构应是各自独立的；4、制动效能的热稳定性好；5、制动效能的水稳定性好；6、制动时的稳定性好；7、制动踏板和手柄的位置和行程符合人机工程学要求，即操作方便性好，操纵轻便，舒适，能减少疲劳；8、作用滞后的时间要尽可能地短，包括从制动踏板开始动作至达到给定制动效能水平所需的时间（制动滞后时间）和从放开踏板至完全解除制动的时间（解除制动滞后时间）；9、制动时不应产生振动和噪声；10、与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动；11、制动系中应有音响或光信号等警报装置以便能及时发现制动驱动机件的故障和功能失效，制动系中也应有必要的安全装置；12、能全天候使用，气温高时液压制动管路不应有气阻现象，气温低时气制动管路不应出现结冰；13、制动系的机件应使用寿命长、制造成本低；对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求，应力求减小制动时飞散到大气中的有害于人体的石棉纤维。制动系常见的有机械式、气压式、液压式、伺服式等几种。机械式效率低，传动比小，滑点多，难以保证左右轮制动力平衡；气压式结构复杂面笨重，噪声大，平顺性差，滞后时间较长，一般只用于载重量的货车；液压式传动比大，机械效率高，作用滞后时间短，工作压力表高，轮缸尺寸小，便于安装，各轮制动力容易实现合理分配。3.11.1制动防抱死系统（ABS）制动防抱死系统（ABS），就是防止汽车制动时车轮抱死，并把车轮的滑移率保持在平均滑移率左右的一定范围内，以保证车轮与地面有良好的纵向、横向附着力，有效防止制动时汽车侧滑、甩尾、失去转向等现象发生，提高了制动稳定性；同时，将制动力保持在最佳的范围内，缩短了制动距离。这样也减弱了轮胎与地面的剧烈摩擦，减少了对轮胎的磨损。3.11.2制动器选择前轴已选制动器结构形式／规格：S凸轮滚轮式／φ400×150mm。后桥已选制动器结构形式／规格：S凸轮滚轮式／φ400×185mm。综上所述，充分考虑到汽车的安全性能，本设计选用前、后双管路气动制动系统，宽蹄片前后制动器，空气干燥剂，ABS刹车防抱死系统，刹车间隙自动调整臂3.12车轮及轮胎3.12.1车轮与轮胎的功用车轮和轮胎与汽车的行驶平顺性、操纵稳定性和安全性等有密切的关系。其主要功用有：（1）承受各个方向的作用力，包括支承汽车重量，产生驱动力、制动力、转向时的向心力及抗侧滑的侧向力。（2）缓和路面不平引起的冲击。（3）行驶中发生侧偏时具有自动回正能力，保证汽车直线行驶或正常转向。（4）保证汽车有一定越过路障的通过性。3.12.2车轮与轮胎的选择根据所选的前后轴，选米其林XZE2+轮胎，规格为11-22.5,16层的子午胎。充气压力为800Kpa，断面宽为259mm，外直径为1018mm，最大负荷3150kg。图3-11XZE2+米其林轮胎子午线轮胎优点：（1）子午线轮胎滚动阻力小，与普通轮胎相比滚动阻力约减少25％左右，因而能有效地降低油耗，使燃油消耗量降低8％左右；（2）轮胎胎面耐磨性能好，提高了抗穿刺性减少了轮胎在在行驶中切向变形及与道路之间的相对滑移，使用寿命延长；（3）胎体生热低。试验证明单胎负荷208kg,速度50kg/h条件下，钢丝子午线轮胎体温度仅为83℃，而棉线斜交轮胎体温度则为130（4）缓冲性能好，弹性较好，垂直刚度小，振动小，乘坐舒适，提高了平顺性；（5）附着性好，抗侧滑性比斜交轮胎提高了10％，抗纵向滑移也有明显提高，提高了汽车行驶的安全性能和牵引力；使用子午线轮胎的注意事项：（1）严禁子午线轮胎和斜交轮胎混装，否则会影响汽车的操纵性和稳定性。（2）每8000～12000km进行一次轮胎换位，但不允许交叉换位，子午线轮胎帘线有方向性，交叉换位会造成行驶中轮胎跳动，子午线只允许同侧车轮前后换位。端面圆跳动，径向圆跳动过大的车轮不要换到前轮，以免给转向系和制动系带来新的故障。（3）子午线轮胎需严格控制轮胎气压，子午线轮胎胎体变形较大，故允许适当调整轮胎气压，乘用车轮轮胎气压可高于规定值20～30kpa，气压略高可有明显的节油效果，气压不允许低于规定值。（4）修理刺穿轮胎时不要扒胎。可用专用工具塞入专用橡皮塞，然后剪去橡塞外露部分即可。子午线轮胎通常都是无内胎的，靠轮胎内壁和胎圈的气密性。扒胎有可能破坏气密性。无内胎轮胎，此种轮胎没有内胎，没有垫皮，外胎兼起内胎的作用。优点：穿孔后压力不会急剧下降，仍能安全行驶较长一段距离。它不存在内、外胎之间的摩擦，还可以直接通过轮辋散热，所以工作温度降低。第4章性能分析4.1汽车的动力性汽车的动力性系指汽车在良好的路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的，所能达到的平均行驶速度。汽车是一种高效的运输工具，运输效率之高低在很大的程度上取决于汽车的动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定，即：1、汽车的最高车速；2、汽车的加速时间t；3、汽车能爬山的最大坡度。4.1.1最高车速的计算YC6J220-40发动机外特性数据见表4-1：（r/min）（NM）120076.43760.12230.3150093.22800.54218.61800122.35780.36207.82100142.77720.73198.52400160.63700.58210