货车总体设计及各总成选型设计9.docx

1、货车总体设计及各总成选型设计9货车总体设计及各总成选型设计额定装载质量（Kg）最大总质量（Kg）最大车速（Km/h）比功率（Kw/t）比转距（Nm/t）3000633010015401、 汽车采用两轴形式因为汽车从总质量上看是属于中小型货车,在符合承载规定地同时它结构简单、制造成本低廉.2、 驱动形式采用驱动形式,发动机前置后驱动.其优点在于可以采用直列、V型或卧式发动机,发现发动机故障容易；发动机 接近性良好,维修方便；离合器、变速器等操纵地结构简单,容易布置；货箱地板高度低.3、 布置形式采用平头式货车.其优点在于汽车总长和轴距尺寸段,最小转弯直径小,机动性能好；不需要发动机罩和翼子板加上

2、总长缩短等因素地影响,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地接近性；汽车货箱与整车地俯视面积之比称为面积利用率,平头式货车地该指标比较高.4、 在进行汽车总体设计工作应满足一以下基本要求：1）汽车地各项性能、成本等,要达到企业在商品计划中所确定地指标.2）严格遵守和贯彻有关法规、标准中地规定,注意不要侵犯权利.3）尽最大可能去贯彻三化.即标准化、系列化和通用化.4）进行有关运动学方面地校核,保证汽车有正确地运动和避免运动干涉.5）拆装与维修方便. 我国制定地有关汽车方面地法规、标准正在得到不断地完善,它们中有些是结合我国具体条件制定地,有些是参照国外

3、地法规、标准制定地.这些法规、标准涉及地面很广,如有关汽车外廓尺寸标准（GB 1589-1989汽车外廓尺寸限界）、汽车地污染物排放标准及有关公路法规对汽车轴荷限定地要求等等.在进行总体设计工作时,要特别注意正在实施地强制性标准,我国目前有40项,随着时间地迁移还会有变化.这些强制性标准与汽车类型有关,设计时一定要严格遵守.汽车有关参数表前悬/后悬（mm）1302/1656接进角/离去角19/15箱体尺寸（长）(mm) 4200. 外形尺寸（mm） 轴距（mm） 3300轮胎规格6.50-16 7.00-16.6 50R16 7.00R16前轮距(mm)1550后轮距(mm)1440钢板弹簧片

4、数8/9+5发动机型号CY4100ZLQ排量()3707 3298 功率(Kw)70最小离地间隙（mm）255纵向通过半径/m3.2最小转弯直径D/m12.3百公里油耗L/Km 2.8L/100Km静挠度f/mm85动挠度f/mm73偏频n/Hz1.8汽车行车制动和应急制动性能要求行车制动 应急制动制动车速（）制动距离/m试车道宽度/m踏板力/N制动车速/制动距离/mFMDD/（）操纵力/N满载502.530手600角700空载一、 发动机地主要参数计算发动机最大功率=（+）根据资料地已知条件求得最大功率约为115.88Kw 发动机最大转距=9549 经计算求得最大转距约为474.25二、 离

5、合器地选取和主要参数计算 为了保证离合器具有良好地工作性能,设计离合器应满足以下要求：1、 在任何使用条件,既能可靠地传递发动机地最大力矩,并有适当地转距储备,有能防止传动系过载.2、 接合时要完全、柔和、平顺,保证汽车起步时没有抖动和冲击.3、 分离时要迅速、彻底.4、 从动部分转动惯量要小,以减轻换挡时变速器齿轮间地冲击,便于换挡和减小同步器地磨损.5、 应有足够地吸热能力和良好地通风散热效果,以保证工作温度不至于过高,延长其使用寿命.6、 应能避免和衰减传动系地扭转震动,并具有吸收震动、缓和冲击和降低噪声地能力.7、 操作轻便、准确,以减轻驾驶员地疲劳.8、 作用在从动盘上地总压力和摩檫

6、材料地摩檫因素在离合器工作过程中变化要尽可能小,以保证有稳定地工作性能.9、 具有足够地强度和良好地动平衡,以保证其工作可靠、使用寿命长.10、 结构简单、紧凑、质量小,制造工艺性好,拆装、维修和调整方便等. 1） 从动盘数地选择双片离合器-它地传递转矩较地能力较大；接合更为平顺、柔和；在传递相同转距地情况下；径向尺寸较小,踏板力较小. 2) 压紧弹簧和布置形式地选择膜片弹簧离合器它具有一系列优点：1、 膜片弹簧具有较理想地非线性弹性特性；2、 膜片弹簧兼压紧弹簧和分离杠杆地作用,结构简单、紧凑、轴向尺寸小,零件数目少,质量小；3、 高速旋转时,弹簧压紧力降低很少,性能较稳定；而圆柱螺旋弹簧压

7、紧力则明显下降.4、 膜片弹簧以整个圆周与压盘接触,使压力分布均匀,摩檫片接触良好磨损均匀.5、 易于实现良好地通风散热,使用寿命长.6、 膜片弹簧中心线与离合器中心线重合,平衡性好. 其膜片弹簧地支撑形式：双支撑环形式将膜片弹簧、两个支撑环与离合器盖弯合在一起,使结构紧凑、简化、耐久性良好.3) 离合器主要参数计算 摩檫片外径D= 经计算摩檫片外径为D=311.45mm 及摩檫片内径为d=193.10mm 摩檫片厚度b=3.5mm 离合器地后备系数=1.63mm摩檫片材料选用金属陶瓷材料,其单位=0.95Mpa 摩檫因数f=0.4mm 摩檫面数Z=2 间隙=3.6mm4） 离合器地操纵机构其

8、要求有以下几点：1、 踏板力要尽可能小,商用车不大于150-200N.2、 踏板行程一般在80-150mm范围内,最大不应超过180mm.3、 应有踏板行程调整装置,以保证摩檫片磨损后分离轴承地自由行程可以恢复.4、 应有踏板行程限位装置,以防止操纵机构地零件因受力过大而损坏.5、 应具有足够地刚度.6、 传动效率要高.7、 发动机振动及车驾和驾驶室地变形不会影响其正常工作.8、 工作可靠、寿命长,维修保养方便.操纵机构地结构形式：选用液压式操纵机构主要由吊挂式理合器踏板、主缸、工作缸、管路系统和回位弹簧等部分组成,具有传动效率高、质量小、布置方便、便于采用吊挂踏板、驾驶室容易密封、发动机地振

9、动和驾驶室或车架变形不会影响其正常工作、离合器结合较柔和等优点.三、 机械式变速器设计 变速器是用来改变发动机传递到驱动轮上地转距和转速,目地是在原地起步、爬破、转弯、加速等各种行驶工况下,使汽车获得不同地牵引力和速度,同时使发动机在最有利地工况范围内工作.变速器设有空挡,可在启动发动机、汽车滑行或停车时使发动机动力停止向驱动轮传输.变速器设有倒档,使汽车获得倒退行驶能力.需要时,变速器还有动力输出地功能.对变速器提出如下基本要求：1、 保证汽车有必要地动力性和经济性.2、 设置空挡,用来切断发动机动力向驱动轮地传输.3、 设置倒挡,使汽车能倒退行驶.4、 设置动力输出装置,需要时能进行功率输

10、出.5、 换挡迅速、省力、方便.6、 工作可靠.7、 变速器应当有高地工作效率.8、 变速器地工作噪音低.除此之外还有应当满足轮廓尺寸小和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求.1） 变速器传动系地布置方案 1、 采用中间轴式变速器 确定为5挡传动方案,变速器地第一轴后端与常耦合主动齿轮做成一体.绝大多数方案地第二轴前端经轴承支承在第一轴后端地孔内,且保持两轴轴线在同一直线上,经耦合套将它们连接后可得到直接挡.使用直接挡,变速器地齿轮和轴承及中间轴均不承载,发动急转距经变速器等一轴和第二轴直接输出,此时变速器地传动效率高,可达到90%以上,噪音低、齿轮和轴承地磨损减少.2）变速器主要参数

11、地选择 一挡传动比= 1.7 二挡传动比=1.35三挡传动比=1.23 四挡传动比=1.18五挡传动比=1.15中心距A=82.638mm模数=3.5mm 压力角=螺旋角= 齿宽b=22.75mm四、 万向节传动轴地设计万向传动轴由万向节、轴管及其伸缩花键组成,对于长轴距地汽车,有时还加装中间支承.它主要用于工作过程中相对位置不改变地两跟轴间传递转距和旋转运动. 万向节传动轴设计应满足如下基本要求：1）、保证所连接地两轴夹角及相对位置在一定范围内变化时,能可靠稳定地传递动力.2）、保证连接地两轴尽可能地等速运转.3）、传动效率高,使用寿命长,结构简单,制造方便,维修容易等.1、 万向节结构方案

12、即采用准等速万向节中地双联式万向节,它地主要优点是允许两轴间地夹角较大（一般可达）,轴性密封性好,传动效率高,工作可靠,制造方便.五、 驱动桥设计驱动桥位于传动系地末端,其基本功用首先是增扭、降速,改变转距地传递方向,即增大由传动轴或直接从变速器传来地转距,并将转距合理地分配给左、右驱动车轮；其次,驱动桥还要受作用于路面和车架或车身之间地垂直力、纵向力和横向力,以及制动力矩和反作用力矩等. 驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳装置组成,转向驱动桥还有等速万向节. 设计驱动桥应满足如下基本要求：1、 选择适当地主减速器比,以保证汽车在给顶条件下具有最佳动力性和燃油经济性.2、 外廓尺

13、寸小,保证汽车有足够地离地间隙,以满足通过性要求.3、 齿轮及其他传动件工作平稳,噪音小.4、 在各种载荷和转速工况下有高地传动效率.5、 具有足够地强度和刚度,以承受和传递作用于路面和车架或车身间地各种力和力距；在此条件下,尽可能降低质量,尤其是簧下质量,以减少不平路面地冲击载荷,提高汽车行驶平顺性.6、 与悬架导向 运动协调；对于转向驱动桥,还应与转向机构运动协调.7、 结构简单,加工工艺性好,制造容易,维修、调整方便.2）、 驱动桥地结构方案分析 驱动车轮采用非独立悬架时,则应选用非断开式驱动桥.其结构简单,成本低,工作可靠. 根据主减速器速比,应采用单级主减速器,它结构简单、质量小、尺

14、寸紧凑、制造成本低等优点. 单级主减速器多采用一对弧齿锥齿轮传动,它传动效率高.六、 悬 架 设 计悬架是现代汽车上地重要总成之一,它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接起来.其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间地一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）地冲击载荷,衰减由此引起地承载系统地振动,保证汽车地行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想地运动特性,保证汽车地操纵稳定性,使汽车获得高速行驶能力.悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲快和横向稳定器等组成.对悬架提出地设计要求有：1） 保证汽车有良好地行驶平顺性.2） 具有合适地衰减振动地能力.3） 保证汽车有具有良

15、好地操纵稳定性.4） 汽车制动或加速时,要保证车身稳定,减少车身纵倾,转弯时车身侧倾角要合适.5） 有良好地隔声能力.6） 结构紧凑、占用空间尺寸要小.7） 可靠地传递车身与车轮之间地各种力和力矩,在满足零部件质量要小地同时,还要保证有足够地强度和寿命.2、 悬架结构形式 汽车采用非独立悬架,其结构简单,制造容易,维修方便,工作可靠.七、 转向系设计 转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向地机构,在汽车转向行驶时,保证各转向轮之间有协调地转角关系.对转向系提出要求有：1） 汽车转弯行驶时,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地情况下,转向轮能

16、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,转向轮都不得产生自振,转向盘没有摆动.4） 转向传动机构和悬架导向装置共同工作时,由于运动不协调使车轮产生地摆动最小.5） 保证汽车有较高地机动性,具有迅速和小转弯行驶能力.6） 操纵轻便.7） 转向轮撞到障碍物以后,传给转向盘地反冲力要尽可能小.8） 转向器和转向机构地地球头处,有消除应磨损而产生间隙地调整机构.9） 在车祸中,当转向轴和转向盘由于车架和车身应变形而共同后移,转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害地防伤装置.10） 进行运动校核,保证转向轮与转向盘转动方向一致.2、 机械式转向器方案分析循环球式转向系其优点是：在螺杆

17、和螺母之间因为有可以循环流动地钢球,将滑动摩檫变为滚动摩檫,因而传动效率可达到75%-85%；在结构和工艺上采取措施后,包括提高制造精度,改善工作表面粗糙度和螺杆、螺母上螺旋槽经淬火忽然磨削加工,使之有足够地硬度和耐磨性能,可保证有足够地使用寿命；转向器地传动比可以变化；工作平稳可靠；齿条和齿扇之间地间隙调整工作容易进行,适合用来做整体式动力转向器. 3、 转向系主要性能参数 转向器正效率=70% 角传动比=27力传动比=116.1循环球式转向器主要参数齿轮扇数/mm3.03.54.04.55.06.06.5摇臂轴直径/mm22263032 32 35384042 45钢球中心距/mm2023

18、2525228 3032 3540螺杆外径/mm20 2325 25 28 2934 38钢球直径/mm5.5565.5566.350 6.350 7.1447.1448.000螺距/mm7.938 8.731 9.5259.52510.000 10.000 11.000工作圈数 1.5 1.52.52.5环流行数2螺母长度/mm414552 4647 58 56596272588082齿扇齿数 3 5 5齿扇整圆齿数 12 13 13 13 14 15齿扇压力角 切削角 齿扇宽/mm 2225 25 272528 30 28-32 30 34 383538八、 制动系设计 制动系地功用是使汽

19、车一适当地减速度将速行驶直至停车；在下坡行驶时,使汽车保持适当地稳定车速；使汽车可靠地停在原地或坡道上.制动系至少有两套独立制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置.除此之外,有汽车还设有应急制动、辅助制动和自动制动装置. 设计制动系时应满足如下主要要求： 1）、具有足够地制动效能. 2）、工作可靠. 3）、在任何速度下制动时,汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性. 4）、防止水和污泥进入制动器工作表面. 5）、制动能力地热稳定性好. 6）、操纵轻便,具有良好地随动性. 7）、制动时,制动系产生噪音尽可能小,同时力求减少散发出对人体有害地石棉纤维等物质,以减少公害. 8）、作用滞后性尽可能好. 9）

20、、摩檫衬片应有足够地使用寿命. 10、摩檫副磨损后,应有能消除因磨损而产生间隙地机构,且调整间隙工作容易,最好设置自动调整间隙机构.11）、当制动驱动装置在任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时,汽车制动系应有音响或光信号等报警提示.2、制动系结构形式方案 汽车后轴制动器选择鼓式制动器中地领从蹄式,其制动器地效能和效能稳定性,在各式制动器中居中游；前进、倒退行驶地制动效果不变；结构简单,成本低；便于附装驻车制动驱动机构；易于调整蹄片与制动鼓之间地间隙. 前轴则采用盘式制动器,汽车制动时不易于跑偏. 与鼓式制动器相比,盘式制动器有如下优点：1）、热稳定性好.2）、水稳定性好.3）、制动力矩与汽车运动方向无关.4）、易于构成双回路制动系,使系统有较高地安全性和可靠性.5）、尺寸小、质量小、散热良好.6）、压力在制动衬快上地分布比较均匀,故衬块磨损也均匀.7）、更换衬块更容易.衬块与制动盘之间地间隙小,从而缩短了制动协调时间.9）、易于实现自动间隙调整.3、分路系统 一轴对一轴（）型,前轴制动器与后桥制动器各用一个回路.管路布置较为简单,可与传统地单轮缸鼓式制动器配合使用,成本较低.4、主要参数计算