輕型汽車驅(qū)動橋的設計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設計論文】

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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 學 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 班 級： 姓 名 ： 學 院： 專 業(yè)： 題 目： 輕型汽車驅(qū)動橋的設計 指導教師： 職稱 : 職稱 : 20**年 **月 **日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 摘要 驅(qū)動橋位于傳動系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和車架或車身之間的作用力。它的性能好壞直接影響整車性能，而對于載重汽車顯得尤為重要。當采用大功率發(fā)動機輸出大的轉(zhuǎn)矩以滿足目前載重汽車的快速、重載的高效率、高效益的需要時，必須搭配一個高效、可靠的驅(qū)動橋，所以采用傳動效率高的單級減速驅(qū)動橋已經(jīng)成為未來載重汽車的發(fā)展方向。驅(qū) 動橋設計應主要保證汽車在給定的條件下具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟性。本設計根據(jù)給定的參數(shù)，按照傳統(tǒng)設計方法并參考同類型車確定汽車總體參數(shù)，再確定主減速器、差速器、半軸和橋殼的結(jié)構(gòu)類型，最后進行參數(shù)設計并對主減速器主、從動齒輪、半軸齒輪和行星齒輪進行強度以及壽命的校核。驅(qū)動橋設計過程中基本保證結(jié)構(gòu)合理，符合實際應用，總成及零部件的設計能盡量滿足零件的標準化、部件的通用化和產(chǎn)品的系列化及汽車變型的要求，修理、保養(yǎng)方便，機件工藝性好，制造容易。 關鍵字： 輕型貨車；驅(qū)動橋；主減速器；差速器 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 is at of is or a on of is be to on to in of of of In of we a of as as of of of to 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 目錄 第一章 緒論 .................................................................................................................. 1 文研究的意義和目的 ................................................................................... 1 內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ........................................................................... 2 論文的主要研究內(nèi)容 ................................................................................... 2 第二章 汽車總體參數(shù)的確定 ...................................................................................... 3 定設計參數(shù) .................................................................................................. 3 車形式的確定 .............................................................................................. 3 車軸數(shù)和驅(qū)動形式的選擇 ................................................................ 3 車主要參數(shù)的選擇 ...................................................................................... 4 車主要尺寸的確定 ............................................................................ 4 車質(zhì)量參數(shù)的確定 ............................................................................ 7 車性能參數(shù)的確定 ............................................................................ 9 動機的選擇 ................................................................................................ 12 動機形式的選擇 .............................................................................. 12 動機主要性能指標的選擇 .............................................................. 12 胎的選擇 .................................................................................................... 14 第三章 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式及選擇 ............................................................................ 17 述 ................................................................................................................ 17 動橋的結(jié)構(gòu)形式 ........................................................................................ 17 動橋構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式 ................................................................................ 19 減速器的結(jié)構(gòu)形式 .......................................................................... 20 速器的結(jié)構(gòu)形式 .............................................................................. 23 動車輪傳動裝置的結(jié)構(gòu)形式 .......................................................... 24 動橋橋殼的結(jié)構(gòu)形式 ...................................................................... 25 第四章 驅(qū)動橋的設計計算 ........................................................................................ 27 減速器的設計與計算 ................................................................................ 27 減速比的確定 ................................................................................... 27 減速器齒輪計算載荷的確定 .......................................................... 28 齒輪主要參數(shù)的選擇 ...................................................................... 30 減速器錐齒輪的材料 ...................................................................... 32 減速器螺旋錐齒輪的幾何尺寸計算 ............................................... 33 減速器圓弧齒輪螺旋齒輪的強度計算 .......................................... 37 速器的設計與計算 .................................................................................... 41 速器齒輪主要參數(shù)選擇 .................................................................. 42 速器齒輪的材料 .............................................................................. 44 速器齒輪幾何尺寸計算 .................................................................. 44 速器齒輪強度計算 .......................................................................... 47 浮式半軸的設計 ........................................................................................ 49 軸基本參數(shù)計算及校核 .................................................................. 49 軸的結(jié)構(gòu)設計及材料與熱處理 ....................................................... 50 動橋殼設計 ................................................................................................ 51 殼的結(jié)構(gòu)型式 .................................................................................. 51 殼的受力分析及強度計算 ............................................................... 52 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 結(jié)論 .............................................................................................................................. 54 致 謝 ............................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 參 考 文 獻 ................................................................................................................ 55 充值后就可以下載此設計說明書。全套資料包含有相應的明書（附帶：外文翻譯）和 紙（共計 7 張圖紙）。需要全套資料的朋友請 加 1： 1459919609 或 2：1969043202， 需要其他設計題目直接聯(lián)系?。。? 購買設計文檔后加 費領取圖紙 第一章 緒論 文研究的意義和目的 驅(qū)動橋的設計，由驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)組成、功用、工作特點及設計要求講起，詳細地分析了驅(qū)動橋總成的結(jié)構(gòu)型式及布置方法；全面介紹了驅(qū)動橋車輪的傳動裝置和橋殼的各種結(jié)構(gòu)型式與設計計算方法。 汽車驅(qū)動橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經(jīng)車輪、車架及承載式車身經(jīng)懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅(qū)動橋還傳遞著傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)型式和設計參數(shù)除對汽 車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、經(jīng)濟性、平順性、通過性、機動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。另外，汽車驅(qū)動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。例如，驅(qū)動橋包含主減速器、差速器、驅(qū)動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪 。 由上述可見，汽車驅(qū)動橋設計涉及的機械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設計到所有的現(xiàn)代機械制造工藝。因此，通過對汽車驅(qū)動橋的學習和設計實踐，可以更好的學習并掌握現(xiàn)代汽車設計與機械設計的全面 知識和技能。 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動車輪的懸掛型式密切相關。當驅(qū)動車輪采用非獨立懸掛時，都是采用非斷開式驅(qū)動橋；當驅(qū)動車輪采用獨立懸掛時，則配以斷開式驅(qū)動橋。與非斷開式驅(qū)動橋相比較，斷開式驅(qū)動橋能顯著減少汽車簧下質(zhì)量，從而改善汽車行駛平順性，提高了平均行駛速度；減小了其策劃行駛時作用于車輪和車橋上的動載荷，提高了零部件的使用壽命；增加了汽車的離地間隙；由于驅(qū)動車輪與路面的接觸情況及對各種地形的適應性較好，增強了車輪的抗側(cè)滑能力；若與之配合的獨立懸架導向機構(gòu)設計合理，可增加汽車的不足轉(zhuǎn)向效應，提高汽車的操縱穩(wěn) 定性。但其結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。斷開式驅(qū)動橋在乘用車和部分越野汽車上應用廣泛。非斷開式驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠，但由于其簧下質(zhì)量較大，對汽車的行駛平順性和降低動載荷有不利的影響。 本論文的的研究目的在于通過對汽車整體的匹配性設計完成驅(qū)動橋的主減 購買設計文檔后加 費領取圖紙 速器、差速器等部件型號的設計與計算，并完成校核的設計過程。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 目前我國正在大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè) ,采用后輪驅(qū)動 汽車的平衡性和操作性都將會有很大的提高 。后輪驅(qū)動的汽車加速時，牽引力將不會由前輪發(fā)出，所以在加速轉(zhuǎn)彎時，司機就會感到有更大的橫 向握持力，操作性能變好。維修費用低也是后輪驅(qū)動的一個優(yōu)點，盡管由于構(gòu)造和車型的不同，這種費用將會有很大的差別。如果變速器出了故障，對于后輪驅(qū)動的汽車就不需要對差速器進行維修，但是對于前輪驅(qū)動的汽車來說也許就有這個必要了，因為這兩個部件是做在一起的。所以后輪驅(qū)動必然會使得乘車更加安全、舒適，從而帶來可觀的經(jīng)濟效益。目前國內(nèi)研究的重點在于：從橋殼的制造技術(shù)上尋求制造工藝先進、制造效率高、成本低的方法；從齒輪減速形式上將傳統(tǒng)的中央單極減速器發(fā)展到現(xiàn)在的中央及輪邊雙級減速或雙級主減速器結(jié)構(gòu)；從齒輪的加工形式上車橋內(nèi) 部的的主從動齒輪、行星齒輪及圓柱齒輪逐漸采用精磨加工，以滿足汽車高速行駛要求及法規(guī)對于噪聲的控制要求。 論文的主要研究內(nèi)容 (1) 完成汽車的總體布置和參數(shù)選擇； (2) 汽車驅(qū)動橋方案的確定； (3) 主減速器及差速器等部件的設計計算及校核。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 第二章 汽車總體參數(shù)的確定 定設計參數(shù) 汽車最高時速 115km/h 裝載質(zhì)量 小轉(zhuǎn)彎半徑 大爬坡度 步附著系數(shù) 車形式的確定 車軸數(shù)和驅(qū)動形式的選擇 汽車可以有 二軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。影響軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對于軸載的限制和輪胎的負荷能力以及汽車的結(jié)構(gòu)等。包括乘用車以及汽車總質(zhì)量小于 19t 的公路運輸車輛和軸荷不受道路、橋梁限制的不在公路上行駛的車輛，如礦用自卸車等，均采用結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低廉的兩軸方案。總質(zhì)量在 19~26t 的公路運輸車采用三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車宜采用四軸和四軸以上的形式。 所以根據(jù)給定的汽車轉(zhuǎn)載質(zhì)量選擇汽車的軸數(shù)為 2 軸。 汽車的用途、總質(zhì)量和對車輛通過性能的要求等，是影響選取驅(qū)動形式的主要因素。乘用車和總質(zhì)量小些的商 用車，多采用結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的 4× 2驅(qū)動形式。 所以選擇汽車的驅(qū)動形式為 4× 2式。 車布置形式的選擇 汽車的布置形式是指發(fā)動機、驅(qū)動橋和車身的相互關系和布置特點而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關參數(shù)外，其布置形式對使用性能也有 購買設計文檔后加 費領取圖紙 重要影響。 貨車可以根據(jù)駕駛室與發(fā)動機的相對位置不同，分為平頭式、短頭式、長頭式和偏置式四種。貨車又可以根據(jù)發(fā)動機的位置不同分為發(fā)動機前置、中置、和后置三種布置形式。 平頭式貨車總長和軸距尺寸短，最小轉(zhuǎn)彎半徑小，機動性能良好；不需要發(fā)動機罩和翼子板，加上總 長縮短等因素的影響，汽車整備質(zhì)量減小；駕駛員視野得到明顯改善；采用翻轉(zhuǎn)式駕駛室時能改善發(fā)動機及其附件的接近性；汽車貨箱與整車的俯視面積之比稱為面積利用率，平頭貨車的該項指標較高。故本設計采用的布置形式為平頭式貨車。 發(fā)動機前置后橋驅(qū)動貨車的主要優(yōu)點是：可以采用直列、 V 型或臥式發(fā)動機；發(fā)現(xiàn)發(fā)動機故障容易；發(fā)動機的接近性良好，維修方便；離合器、變速器等操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，容易布置；貨箱地板高度較低。并且大多貨車均采用該形式的布置方式。 車主要參數(shù)的選擇 汽車的主要參數(shù)包括尺寸參數(shù)，質(zhì)量參數(shù)和汽車性能 參數(shù)。 車主要尺寸的確定 汽車的主要尺寸參數(shù)包括外廓尺寸、軸距、前懸、后懸、貨車車頭長度和車廂尺寸等。 (1) 外廓尺寸 汽車的長、寬、高稱為汽車的外廓尺寸。汽車長度尺寸小不僅可以減少行駛期間需要的道路長度，同時還可以增加車流密度，在停車時占用的停車場面積也小。除此之外，汽車的整備質(zhì)量相應減少，這對提高比功率、比轉(zhuǎn)矩和燃油經(jīng)濟性有利。 589— 1989 汽車外廓尺寸限界規(guī)定如下：貨車、整體式客車總長不應超過 12m，單鉸接式客車不超過 18m，半掛汽車列車不超過 掛汽車列車不超 過 20m；不包括后視鏡，汽車寬不超過 載、頂窗關閉狀態(tài)下， 購買設計文檔后加 費領取圖紙 汽車高不超過 4m；后視鏡等單側(cè)外伸量不得超過最大寬度處 250窗、換氣裝置開啟時不得超出車高 300 參考同類型貨車的外廓尺寸，確定本設計中輕型貨車的外廓尺寸為： 長 ×寬×高 5400× 1950× 21002)軸距 L 軸距 車總長、汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動軸長度、縱向通過半徑等有影響。當軸距短時，上述個指標減小。此外軸距還對軸荷分配、傳動軸夾角有影響。軸距過短會使車廂長度不足或后懸過長，汽車上坡、 制動或加速時軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動性或操作穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動增大，對平順性不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。原則上對發(fā)動機排量大的乘用車、載重量或載客量多的貨車或客車，軸距取得長。對機動性要求高的汽車，軸距宜取短些。 表 2分汽車的軸距和輪距 車型 類別 軸距 L/距 B/車 城市客車（單車） 4500~5000 1740~2050 長途客車（單車） 5000~6500 4× 2 貨車 汽車總質(zhì)量 m/t 1700~2900 2300~3600 3600~5500 1150~1350 1300~1650 1700~2000 ≤ 據(jù)表 2設計中選取軸距 L=28003) 輪距 B 改變汽車輪距 B 會影響車廂或駕駛室內(nèi)寬、汽車總寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎直徑等因素發(fā)生變化。增大輪距則車廂內(nèi)寬隨之增加，并有利于增加側(cè)傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性變好；但是汽車的總寬和總質(zhì)量及最小轉(zhuǎn)彎半徑等增加，并導致汽車的比功率、比轉(zhuǎn)矩指標下降，機動性變壞。 受總寬不得超過 制，輪距不宜過大。但在選定的前輪距范圍內(nèi)， 應能布置下發(fā)動機、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動間隙。在確定后輪距時，應考慮車架兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及他們之間應留有必要的間隙。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 部分汽車的輪距可以參考表 2供的數(shù)據(jù)進行初選。本設計中取為1B=2B=15004) 前懸撞安全性、駕駛員視野、前鋼板彈簧長度、上車和下車的方便性以及汽車造型等均有影響。增加前懸尺寸，減小了汽車的接近角，使通過性降低，并使駕駛員的視野變壞。因在前懸這段尺寸內(nèi)要布置保險杠、散熱器風扇、發(fā)動機、轉(zhuǎn)向器等部件，故前懸不能縮短。長些的前懸尺寸有利于在撞車時對乘員起保護作用，也有利于采用長些的鋼板彈簧。對于平頭汽車，前懸還會影響前門上下車的方便性。初選的前懸尺寸，應當在保證能布置下上述個總成、部件的同時盡可能的短些。對于載客量少的平頭車，考慮到正面碰撞能有足夠多的結(jié)構(gòu)件吸收 碰撞能量，保護前排乘員的安全，這又要求前懸有一定的尺寸。在本設計中，參考同類型車輛，選取40 后懸尺寸對汽車通過性、汽車追尾時的安全性、貨箱貨行李箱長度、汽車造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。后懸長，則汽車離去角減小，使通過性降低，總質(zhì)量在 貨車后懸一般在 1200~2200間，特長貨箱的汽車后懸可達到 2600不得超過軸距的 55%。本設計中，選取300 (5) 貨車車頭長度 貨車車頭長度系指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離。車身形式，即長頭型還是平頭型對車頭的長度有絕對影響。此外，車頭長度尺寸對汽車的外觀效果，駕駛室居住性、汽車面積利用率和發(fā)動機的接近性等有影響。 平頭型貨車一般在 1400~1500間。 (6) 貨車車廂尺寸 要求車廂尺寸在運送散裝煤和袋裝糧食時能裝有足額定噸數(shù)。車廂邊版高度對汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響，一般應在 450~650圍內(nèi)選取。車廂內(nèi)寬應在汽車外寬符合國家標準的前提下適當取寬些，以縮短邊板高度和車箱長度。對于能達到較高車速的貨車，使用過寬的車箱會增加汽車的迎風面積，導致空氣阻力增加。車箱內(nèi)長應在滿足運送上述貨物達到額定噸位的條件下盡可 購買設計文檔后加 費領取圖紙 能的取短些，以利于減小整備質(zhì)量。 車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車裝備質(zhì)量0m，載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)0m?、汽車總質(zhì)量荷分配等。 (1) 整車整備質(zhì)量0括隨車工具、備胎），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。 整車整備質(zhì)量對汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟性有影響。目前，盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是：通過減輕整備質(zhì)量增加加載質(zhì)量或載客量，抵消因滿足安全標準、排氣標準和噪聲標準所帶來的整備質(zhì)量的增加、節(jié)約燃料。減少整車整備質(zhì)量是從事汽車設計工作必須遵守的一項總要原則。 整車整備質(zhì)量在設計階段需估算確定。在日常生活中，收集大量同類型汽車總成、部件和整車的有關質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合新車設計的結(jié)構(gòu)特點、工藝水平等初步估算各 總成、部件的質(zhì)量，再累計構(gòu)成整車整備質(zhì)量。乘用車和商用客車的整備質(zhì)量也可按每人所占汽車整備質(zhì)量的統(tǒng)計平均值估計。在沒有樣車參考時，先初選一恰當?shù)馁|(zhì)量系數(shù)0m?（定義為裝載質(zhì)量與整車質(zhì)量之比），再按給定的裝載質(zhì)量推算出整備質(zhì)量。根據(jù)表 2取0m?=1，可得0m=m?=2t 表 2車的質(zhì)量系數(shù)0m?參數(shù) 車型 總質(zhì)量am/t 0m?貨車 2) 汽車的載客量 n 和裝載質(zhì)量稱載質(zhì)量） 普通輕型貨車的載客量： 2~4，選定載客量為 3 座。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 汽車載重量設計中裝載質(zhì)量為給定參數(shù)，t (3) 質(zhì)量系數(shù)0m?質(zhì)量系數(shù)是指汽車載重量與整車整備質(zhì)量的比值，即0m?=m。該系數(shù)反應了汽車的設計水平和和工 藝水平，0m?越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進。本設計中以選取0m?=4) 汽車的總質(zhì)量按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質(zhì)量。商用貨車的總質(zhì)量質(zhì)量和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成，即 m+em+設計中 n=3,故t+2t+3× 655) 軸荷分配 汽車的軸荷分配是指在空載或滿載靜止狀態(tài)下，各車軸對支承平面的垂直負荷，也可以用站空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示 . 軸荷分配對輪胎壽命和汽車的許多性能有影響。從各輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個車輪的負荷應相差不大；為保證汽車有良好的動力性和通過性，驅(qū)動橋應有足夠大的負 荷，而從動軸上的負荷可以適當減小，以利減小從動輪滾動阻力和提高在壞路面上的通過性；為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，又要求轉(zhuǎn)向軸的負荷不應過小。因此，可以得出作為很重要的軸荷分配參數(shù)，各使用性能對其要求是相互矛盾的，這就要求設計時應根據(jù)對整車的性能要求、使用條件等，合理的選取軸荷分配。 汽車的驅(qū)動形式與發(fā)動機位置、汽車結(jié)構(gòu)特點、車頭形式和使用條件等均對軸荷分配有顯著影響。如發(fā)動機前置前輪乘用車和平頭式商用貨車前軸負荷較大，而長頭式貨車前軸負荷較小。常在壞路面上形式的越野汽車，前軸負荷應該小些。參考各類汽車的軸 荷分配表，取滿載時前軸軸荷為 35%，后軸軸荷為 65%； 空載時前軸軸荷為 50%，后軸軸荷為 50%。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 表 2類汽車的軸荷分配 車型（商用貨車） 滿載 空載 前軸 后軸 前軸 后軸 4× 2后輪單胎 4× 2后輪雙胎，長、短頭式 4× 2后輪雙胎，平頭式 6× 4后輪雙胎 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% 車性能參數(shù)的確定 (1) 動力性參數(shù) a) 最高車速別是高速公路的修建，汽車尤其是發(fā)動機排量大些的乘用車最高車速有逐漸提高的趨勢。在本設計中，該參數(shù)給定為 115km/h。 b) 加速時間 t 汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時間，稱為加速時間。對于最高車速00km/h 的汽車，加速時間常用加速到 100km/h 所需的時間來評價。載貨汽車常用 0— 60km/h 的換擋加速時間或在直接檔由 20km/h 加速到某一車速來評價。一般裝載量 2— 輕型貨車的0— 60km/h 的換擋加速時間在 30s。 c) 上坡能力 用汽車滿載時在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)常要求貨車能克服 30%坡度，越野汽車能克服 60%坡度。 d) 比功率可以綜合反映汽車的動力性，比功率大的汽車加速性能、速度性能要好于比功率小一些的汽車。我國 1997《機動車運行安全技術(shù)條件》規(guī)定：農(nóng)用運輸車 購買設計文檔后加 費領取圖紙 與運輸用拖拉機的比功率t，而其他機動車t。 比轉(zhuǎn)矩反映汽車的牽引能力。不同車型的比功率和比轉(zhuǎn)矩范圍揀表 2 表 2— 4 汽車動力性參數(shù)范圍 汽車類別 最高車速 h?? 比功率 1t??比轉(zhuǎn)矩 1m t???貨車 最大總質(zhì)量 /80~135 16~28 30~44 1.8﹤5~25 38~44 1.8﹤75~120 10~20 33~47 ~20 29~50 (2) 燃油經(jīng)濟性參數(shù) 汽車的燃油經(jīng)濟性用汽車在水平的水泥或瀝青路面上，以經(jīng)濟車速或多工況滿載行駛百公里的燃油消耗量 (L/100評價。貨車有時用單位質(zhì)量的百公 里油耗量來評價 (表 2— 5)。 表 2— 5 貨車單位質(zhì)量的百公里燃油消耗量 [L(100t? 總質(zhì)量 汽油機 柴油機 總質(zhì)量 汽油機 柴油機 ﹤ 4t ~12t ~6t 12t 3) 汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支撐平面上的軌跡圓的直徑，稱為汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項重要指標。本設計中，給定 (4)通過性幾何參數(shù) 購買設計文檔后加 費領取圖紙 總體設計要確定的通過性幾何參數(shù)有：最小離地間隙近角1?，離去角2?，縱向通過半徑1?等。各類汽車的通過性參數(shù)視車型和用途而異，其范圍見表 2— 5。 表 2— 5 汽車通過性的幾何參數(shù) 車型 ? /（ °） 2? /（ °） 1? /m 4×2 乘用車 150～ 220 20～ 30 15～ 22 ×4 乘用車 210 45～ 50 35～ 40 ×2 貨車 180～ 300 40～ 60 25～ 45 ×4 貨車、 6×6 貨車 260～ 350 45～ 60 35～ 45 定 最小離地間隙00?接近角 =42°，2?離去角 =27°，縱向通過半徑1?=3m。 (6) 操縱穩(wěn)定性參數(shù) a)轉(zhuǎn)向特性參數(shù) 為了保證有良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應具有一定的不足轉(zhuǎn)向。向心加速度沿頂圓轉(zhuǎn)向時，前后輪側(cè)偏角之差1?為評價參數(shù)。此參數(shù)在 1° — 3°為宜。 b) 車身 側(cè)傾角 汽車以 向心加速度沿定圓等速行駛時，車 身側(cè)傾角控制在 3°以內(nèi)較好，最大不允許超過 7° . c) 制動前俯角 為了不影響乘坐舒適性，要求汽車以 減速度制動時，車身前俯角不大于 (7) 制動性參數(shù) 目前常用制動距離 s、平均制動減速度 于總質(zhì)量小于 0km/h 時，總制動距離應小于等于 18m，制動減速度應大于等于 ，操縱力小于 700N。 (8) 舒適型參數(shù) 購買設計文檔后加 費領取圖紙 舒適性 應包括平順性、空氣調(diào)節(jié)性能、車內(nèi)噪聲、乘坐環(huán)境及駕駛員的操作性能。其中汽車行駛平順性常用垂直振動參數(shù)作評價，包括頻率和振動加速度等，此外懸架動撓度也用來作為評價參數(shù)之一。對于貨車，靜撓度0~110撓度0~90頻 n= 動機的選擇 動機形式的選擇 選 為：直列水冷汽油發(fā)動機。 汽油機的優(yōu)點：平穩(wěn)、噪聲小、轉(zhuǎn)速高、體積小、易啟動、轉(zhuǎn)矩適應性 好等。 直列式的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、造價低廉、工作可靠、寬度小、易布置，因而在中型及以下的貨車上得到廣泛應用。 水冷的優(yōu)點： 冷卻均勻可靠、散熱好、噪聲小；能提供車內(nèi)供暖、較好適應發(fā)動機增壓 和 散熱的需要。 動機主要性能指標的選擇 (1) 發(fā)動機最大功率下式估算發(fā)動機最大功率 3m a x m a x m a 6 0 0 7 6 1 4 0a De a g f v v? ???????? （ 2 式中： — 發(fā)動機最大功率， ； T?—— 傳動系的傳動效率 ， 對單級主減速器驅(qū)動橋的 4×2 式汽車取 0.9 汽車總質(zhì)量， g —— 重力加速度， 2/ 購買設計文檔后加 費領取圖紙 f —— 滾動阻力系數(shù)，對載貨汽車取 — 最高速度， / — 空氣阻力系數(shù)，貨車取 A —— 汽車正面投影面積， 2m ，無測量數(shù)據(jù)，可按前輪距1B、汽車總高 H 、汽車總寬 B 等尺寸近似計算： 對貨車 1A 處取 A =m 根據(jù)式 (2計算得 按上式估算的比發(fā)動機外特性的最大功率低 12%~20%。 因此最大功率質(zhì)量小些的貨車的000~5000r/間，總質(zhì)量居中的貨車設計中選取500r/ (2) 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩a xm a x 9540 ? (2式中：N? m） 1 . 1 ~ 1 . 3 1 . 2? 為 轉(zhuǎn) 矩 適 應 性 系 數(shù) ， 一 般 在 之 間 選 取 ， 這 里 取 m a — 最 大 功 率 ； — 最 大 功 率 轉(zhuǎn) 速 。故有m 選 / 1. 4 2 . 0 / 1. 6 2 8 1 2 . 5 / m i nT p T p T Tn n n n n n r? ? ?時 希 望 在 之 間 ， 在 此 ， 取 購買設計文檔后加 費領取圖紙 在此，圓整為 2 8 0 0 / m i 胎的選擇 總體設計開始階段就要選好輪胎的型式和尺寸。因為它們是繪制總布置圖 和進行性能計算的重要原始數(shù)據(jù)之一。 輪胎的型號主要根據(jù)車型，使用條件，輪胎的靜負荷，輪胎的額定負荷及車速來選擇。 所選輪胎在使用中承受的靜負荷值應等于或接近輪胎的靜負荷值，我國 各種汽車的輪胎和輪輞的規(guī)格及其額定負荷可查輪胎的國家標準。表 2供了一些貨車的輪胎規(guī)格和特征。表中各列數(shù)據(jù)中如無帶括號的數(shù)據(jù)，表示該列數(shù)據(jù)對斜交輪胎和子午線輪胎通用，否則，不帶括號的數(shù)據(jù)適用于斜交胎，而帶括號的數(shù)據(jù)適用于子午線輪胎，貨車上雙胎并裝時，負荷約比單胎使用時的負荷增加10% 15%。轎車輪胎標準見 輪胎多承受的最大靜負荷與輪胎額定負荷之比稱為輪胎負荷系數(shù)。為了避免超載，此系數(shù)取 間。對于在良好路面上行駛，車速不高的貨車，此系數(shù)允許取 不得大于 為輪胎超載 20%， 其壽命將下降 30%左右。轎車及輕型貨車的車速高，動負荷大，系數(shù)應取下限；重型貨車，重型自卸車的車速低，此系數(shù)可略偏高。近年來，貨車上普遍采用高強度尼龍簾布輪胎，使輪胎承受能力提高。因此，同樣載重量的汽車所用的輪胎尺寸已減少。越野汽車長用胎面寬，直徑大的超低壓輪胎。山區(qū)使用的汽車，制動鼓與輪輞的間隙應大些，故采用輪輞較大的輪胎。轎車為降低質(zhì)心和提高行駛平穩(wěn)性，采用直徑較小的寬輪輞低壓輪胎。 按輪胎胎體中簾線的排列不同，常見的有三種型式可供選擇，即普通斜線胎，子午線胎和帶束斜交胎等，普通斜線胎的胎體簾線層較多，胎側(cè)厚，使用中不易劃破，側(cè)向剛性也大。其缺點是緩沖性較差；子午線的結(jié)構(gòu)特點是簾線呈子午向排列，這樣簾線的強度就能得到充分利用。此外，選用高強度材料組成多層緩沖層，加強了胎冠，使緩沖性能得到提高，與普通斜線胎相比較，子午線輪胎還有使用壽命長，滾動阻力小，附著性能好等優(yōu)點。子午線胎的缺點是胎側(cè)較薄，側(cè) 購買設計文檔后加 費領取圖紙 向穩(wěn)定性差，胎側(cè)易發(fā)生裂口，制造技術(shù)要求高。由于子午線胎的優(yōu)點較多，今年來在汽車上應用日益增 多。 帶束斜交胎的結(jié)構(gòu)和性能介于普通斜交胎和子午線胎之間，其耐磨性和壽命雖比普通斜交胎好，但不如子午線胎，僅側(cè)向穩(wěn)定性比子午線胎好，所以應用不廣。在本設計中選用斜交輪胎。 由前述計算，應該根據(jù)滿載時前輪靜載荷計算。此時其最大負荷： 4 1 9 0 9 . 8 3 5 % 7 1 9 4 . 4 32?? 表 2產(chǎn)汽車輪胎規(guī)格及特征 輪胎規(guī)則 層數(shù) 主要尺寸 使用條件 斷面寬 外直徑 最大負荷 相應氣壓p? 準輪輞 允許使用輪輞 普 通花紋 加深花紋 越野花紋 N 型貨車，中，小客車及其掛車輪胎 8 180 705 - - 5850 6900 126 8 755 765 765 - 6350 7550 6 8 200 750 760 - 6800 8000 8 10 200 780 790 - 8500 9650 8 10 220 785 790 - 9300 10600 8 10 12 220 810 820 - 9700 11050 12400 購買設計文檔后加 費領取圖紙 12 240 860 870 - 13500 8 10 225 890 900 - 12200 13550 據(jù)最大負荷的要求，可以初步選擇輪胎的規(guī)格為 購買設計文檔后加 費領取圖紙 第三章 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式及選擇 述 驅(qū)動橋處于動力傳動系的末端，其基本功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩 ,并將動力合理地分配給左、右驅(qū)動輪，另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力力和橫向力。驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成。 驅(qū)動橋設計應當滿足如下基本要求： a)所選擇的主減速比應能保證汽車具有最佳的動力性和燃料經(jīng)濟性。 b)外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙。 c)齒輪及其它傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。 d)在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率。 e)在保證足夠的強度、剛度條件下，應力求質(zhì)量小，尤其是簧下質(zhì)量應盡量小，以改善汽車平順性。 f)與懸架導向機構(gòu)運動協(xié)調(diào)，對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，還應與轉(zhuǎn)向機構(gòu)運動協(xié)調(diào)。 g)結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝，調(diào)整方便。 驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)型式按工作特性分，可以歸并為兩大類，即非斷開式驅(qū)動橋和斷開式驅(qū)動橋。當驅(qū)動車輪采用非獨立懸架時，應該選用非斷開式驅(qū)動橋；當驅(qū)動車輪采用獨立懸架時，則應該選用斷開式驅(qū)動橋。因此，前者又稱為非獨立懸架 驅(qū)動橋；后者稱為獨立懸架驅(qū)動橋。獨立懸架驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)較復雜，但可以大大提高汽車在不平路面上的行駛平順性。 動橋的結(jié)構(gòu)形式 (1) 非斷開式驅(qū)動橋 普通非斷開式驅(qū)動橋，由于結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、工作可靠，廣泛用在各種載貨汽車、客車和公共汽車上，在多數(shù)的越野汽車和部分轎車上也采用這種結(jié)構(gòu)。他們的具體結(jié)構(gòu)、特別是橋殼結(jié)構(gòu)雖然各不相同，但是有一個共同特點，即橋殼 購買設計文檔后加 費領取圖紙 是一根支承在左右驅(qū)動車輪上的剛性空心梁，齒輪及半軸等傳動部件安裝在其中。這時整個驅(qū)動橋、驅(qū)動車輪及部分傳動軸均屬于簧下質(zhì)量，汽車簧下質(zhì)量較大，這是它 的一個缺點。 驅(qū)動橋的輪廓尺寸主要取決于主減速器的型式。在汽車輪胎尺寸和驅(qū)動橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的情況下，也就限定了主減速器從動齒輪直徑的尺寸。在給定速比的條件下，如果單級主減速器不能滿足離地間隙要求，可采用雙級結(jié)構(gòu)。在雙級主減速器中，通常把兩級減速器齒輪放在一個主減速器殼體內(nèi)，也可以將第二級減速齒輪作為輪邊減速器。對于輪邊減速器：越野汽車為了提高離地間隙，可以將一對圓柱齒輪構(gòu)成的輪邊減速器的主動齒輪置于其從動齒輪的垂直上方；公共汽車為了降低汽車的質(zhì)心高度和車廂地板高度，以提高穩(wěn)