1 目錄 第 1 章 概述 . 1 1.1 整車(chē)總布置設(shè)計(jì)的任務(wù) . 1 1.2 設(shè)計(jì)原則目標(biāo) . 1 1.3 汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程 . 2 第 2 章 整車(chē)型式的選擇 . 3 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)和形式 . 3 2.2 汽車(chē)的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式 . 3 2.3 車(chē)頭及駕駛室的型式 . 4 2.4 輪胎的選擇 . 4 第 3 章 汽車(chē)主要參數(shù)的選擇 . 5 3.1 主要尺寸參數(shù)的選擇 . 6 3.2 整車(chē)質(zhì)量參數(shù)估算 . 9 3.3 主要性能參數(shù)的選擇 . 13 第 4 章 發(fā)動(dòng)機(jī)選型 . 18 4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)基本形式的選擇 . 19 4.2 主要性能指標(biāo)的選擇 . 20 第 5 章 總布置圖的繪制 . 24 5.1 發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的布置 . 25 5.2 車(chē)頭駕駛室的布置 . 26 5.3 動(dòng)軸的布置 . 26 5.4 懸架的布置 . 27 5.5 車(chē)架總成外形及其橫梁的布置 . 27 5.6 轉(zhuǎn)向系的布置 . 28 5.7 抽動(dòng)系統(tǒng)的布置 . 29 5.8 進(jìn)排氣系統(tǒng)的布置 . 30 5.9 操縱系統(tǒng)的布置 . 30 5.10 車(chē)箱的布置 . 31 第 6 章 運(yùn)動(dòng)校核 . 31 6.1 轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)圖 . 31 6.2 傳動(dòng)軸跳動(dòng)圖 . 33 6.3 轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào) . 34 結(jié)論 . 37 致謝 . 38 參考文獻(xiàn) . 39 2 1. 2. 概述 汽車(chē)性能的優(yōu)劣不僅取決于組成汽車(chē)的各部件的性能，而且在很大程度上取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合，取決于總體布置；總體設(shè)計(jì)水平的高低對(duì)汽車(chē)的設(shè)計(jì)質(zhì)量、使用性能和產(chǎn)品的生命力起決定性的影響。 汽車(chē)是一個(gè)系統(tǒng)，這是基于汽車(chē)只有如下屬性而具備組成系統(tǒng)的條件： 汽車(chē)是由多個(gè)要素（子系統(tǒng)及連接零 件）組成的整體，每個(gè)要素對(duì)整體的行為有影響； 組成汽車(chē)的各要素對(duì)整體行為的影響不是獨(dú)立的； 汽車(chē)的行為不是組成它的任何要素所能具有的。 由此，汽車(chē)具備系統(tǒng)的屬性，對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出整體性、一輛子系統(tǒng)屬性匹配協(xié)調(diào)的汽車(chē)所具備的功能大于組成它的各子系統(tǒng)功能純粹的、簡(jiǎn)單的總和、反之，如果子系統(tǒng)的屬性因無(wú)序而相互干擾，即便是個(gè)體性能優(yōu)良的子系統(tǒng)，其功能也會(huì)因相互扼制而抵消，功率循環(huán)、軸轉(zhuǎn)向等就是這樣的典型例子。 系統(tǒng)論所揭示的系統(tǒng)整體性和系統(tǒng)功能的等級(jí)性必然會(huì)映射到設(shè)計(jì)任務(wù)中來(lái)、用整體性來(lái)解釋汽車(chē)設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)是整車(chē)性能 的綜合優(yōu)化，道理是十分顯然的、汽車(chē)設(shè)計(jì)任務(wù)的等級(jí)形態(tài)表現(xiàn)為：上位設(shè)計(jì)任務(wù)是確定下位設(shè)計(jì)任務(wù)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，下位設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)上位設(shè)計(jì)功能的手段、上、下位體系可從總體設(shè)計(jì)逐級(jí)分至零件設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)無(wú)疑處于這種體系的最上位，設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的全部活動(dòng)必須在總體設(shè)計(jì)構(gòu)建的框架內(nèi)進(jìn)行、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)固然重要，但統(tǒng)攬全局、設(shè)計(jì)子系統(tǒng)組合和相互作用體系規(guī)則的總體設(shè)計(jì)對(duì)汽車(chē)的性能和質(zhì)量的影響更加廣泛、更為深刻。 1.1 整車(chē)總布置設(shè)計(jì)的任務(wù) (1) 從技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)合理性和使用要求出發(fā)，正確選擇性能指標(biāo)、質(zhì)量和主要尺寸參數(shù)，提出總體設(shè)計(jì)方案， 為各部件設(shè)計(jì)提供整車(chē)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求； (2) 對(duì)各部件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動(dòng)校核； 3 (3) 對(duì) 整車(chē) 性能進(jìn)行計(jì)算和控制，保證汽車(chē)主要性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)； (4) 協(xié)調(diào)好整車(chē)與總成之間的匹配關(guān)系，配合總成完成布置設(shè)計(jì)，使整車(chē)的性能、可靠性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 1.2 設(shè)計(jì)原則、目標(biāo) （ 1） 汽車(chē)的選型應(yīng)根據(jù)汽車(chē)型譜、市場(chǎng)需求、產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 （ 2）選型應(yīng)在對(duì)同類(lèi)型產(chǎn)品進(jìn)行深入的市場(chǎng)調(diào)查、使用調(diào)查、生產(chǎn)工藝調(diào)查、樣車(chē)結(jié)構(gòu)分析與性能分析及全面的技術(shù)、進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行 （ 3）應(yīng)從已有的基礎(chǔ)出發(fā)，對(duì)原有車(chē)型和引進(jìn)的樣車(chē)進(jìn)行分 析比較，繼承優(yōu)點(diǎn)，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先進(jìn)技術(shù)與結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新車(chē)型。 （ 4）涉及應(yīng)遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、法規(guī)、法律，不得侵犯他人專利。 （ 5）力求零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化。 1.3 汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程 (1)調(diào)查研究與初始決策：選定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作及方針原則。 (2)總體方案設(shè)計(jì)：根據(jù)所選定的目標(biāo)及對(duì)開(kāi)發(fā)目標(biāo)制定的工作方針、設(shè)計(jì)原則等主導(dǎo)思想提出整車(chē)設(shè)想，即概念設(shè)計(jì)（ concept design）或構(gòu)思設(shè)計(jì)。 (3)繪制總布置草圖，確定整車(chē)主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)與性能以及各總 成的基本形式。 (4)車(chē)身造型設(shè)計(jì)及繪制車(chē)身布置圖：繪制不同外形、不同色彩的車(chē)身外形圖；制作相應(yīng)的造型的 1： 5 整車(chē)模型；從中選優(yōu)后，再制作 1： 5 或 1： 1 的精確模型。 (5)編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)； (6)汽車(chē)總布置設(shè)計(jì)； (7)總成設(shè)計(jì)； (8)試制、試驗(yàn)、定型。 4 2. 整車(chē)型式的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)原則，目標(biāo)和用戶的需求特點(diǎn)，整車(chē)設(shè)計(jì)人員要提出被開(kāi)發(fā)車(chē)型的整車(chē)型式方案，主要包括以下幾部分： (1)發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)和型式； (2)軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式； (3)車(chē)頭和駕駛室的型式及與發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸 (輪 )的位置關(guān)系； (4)輪胎的選擇。 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi) 和型式 對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)和型式，在現(xiàn)代汽車(chē)上主要選用汽油機(jī)和柴油機(jī)，用其它燃料或其它種類(lèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可根據(jù)車(chē)型的需要進(jìn)行選取。 發(fā)動(dòng)機(jī)的型式有直列式、 V 型和對(duì)置式等。冷卻方式有水冷和風(fēng)冷。 因此要根據(jù)具體車(chē)型的使用條件和布置上的結(jié)構(gòu)需要，而選擇不同種類(lèi)和型式的發(fā)動(dòng)機(jī)。 2.2 汽車(chē)的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式 不同類(lèi)型的汽車(chē)有不同的 軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式，這主要根據(jù)使用條件、用途、工廠的生產(chǎn)條件、制造成本及公路的軸荷限值等因素進(jìn)行選擇。 最常用的是兩軸、后驅(qū)動(dòng) 4 2 式汽車(chē)，其中轎車(chē)還可以采用 4 2 前驅(qū)動(dòng)式結(jié)構(gòu)。對(duì)于一般總重小于 19t 的汽車(chē)，都采用 4 2 后驅(qū)動(dòng)的布置型式 (前驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)除外 )，因?yàn)檫@種汽車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置合理、機(jī)動(dòng)性好、成本低、適合于公路使用，是 種典型的、成熟的結(jié)構(gòu)型式。 隨著汽車(chē)載重量的增加，各相關(guān)總成也要相應(yīng)的加大，汽車(chē)的自重也要增加，這樣會(huì)造成 4 2 式的汽車(chē)單軸的負(fù)荷增加，以致于超過(guò)公路、橋梁所規(guī)定的承載限值 (公路允許單 軸負(fù)荷為 13t，雙后軸負(fù)荷為 24t)。為解決此矛盾，一般采用增加汽車(chē)軸數(shù)的辦法來(lái)減少單軸的負(fù)荷，如從 4 2 變成 6 2、 6 4、 8 4，如果想增加驅(qū)動(dòng)能力，提高越野通過(guò)性能，可以采用 4 4、 6 6、 8 8等增加前驅(qū)動(dòng)型式的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可提高載重量。 5 采用增加軸數(shù)的辦法，可以提高載重量而不增加單軸負(fù)荷，同時(shí)還不會(huì)增加車(chē)箱底板的離地高度，提高通用化、系列化水平，便于生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本等。所以汽車(chē)廠家多年來(lái)一直都采用這種辦法變型出更多品種的汽車(chē)。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的 ZNZ1091 中型貨車(chē)的軸數(shù)為兩軸，所選的驅(qū) 動(dòng)形式為 4 2（后輪為雙后輪）的布置形式。 2.3 車(chē)頭、駕駛室的型式 車(chē)頭、駕駛室的型式是汽車(chē)的最主要的型式之一。其選擇主要決定于用戶的要求、安全性、維修保養(yǎng)的方便性和生產(chǎn)條件等因素。車(chē)頭的型式如長(zhǎng)頭、平頭、凸頭等都各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 車(chē)頭、駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)，前軸 (前輪胎 )的布置位置，也可組成不同的布置結(jié)構(gòu)，形成不同風(fēng)格的整車(chē)外形，使軸荷分配、軸距、轉(zhuǎn)彎直徑等發(fā)生變化。對(duì)使用、性能也有一定的影響。綜合以上結(jié)論，本次設(shè)計(jì)的最佳的驅(qū)動(dòng) 型式是發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)、所選的車(chē)頭為平頭式結(jié)構(gòu)。 圖 2.1 駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)，前 軸 (前輪胎 )的布置位置 2.4 輪胎的選擇 輪胎的尺寸和型號(hào)是進(jìn)行汽車(chē)性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)之一，因此，在總體設(shè)計(jì)開(kāi)始階段就應(yīng)選定，而選擇的依據(jù)是車(chē)型、使用條件、輪胎的靜負(fù)荷、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車(chē)的行駛速度。當(dāng)然還應(yīng)考慮與動(dòng)力 傳動(dòng)系參數(shù)的匹配以及對(duì)整車(chē)尺寸參數(shù) (例如汽車(chē)的最小離 6 地間隙、總高等 )的影響。 輪胎所承受的最大靜負(fù)荷與輪胎額定負(fù)荷之比，稱為輪胎負(fù)荷系數(shù)。大多數(shù)汽車(chē)的輪胎負(fù)荷系數(shù)取為 0.9 1.0，以免超載。轎車(chē)、輕型客車(chē)及輕型貨車(chē)的車(chē)速高、輪胎受動(dòng)負(fù)荷大，故它們的輪胎負(fù)荷系數(shù)應(yīng)接近下 限；對(duì)在各種路面上行駛的貨車(chē)，其輪胎不應(yīng)超載。在良好路面上行駛且車(chē)速不高的貨車(chē)，其輪胎負(fù)荷系數(shù)可取上限甚至達(dá) 1.1；對(duì)車(chē)速不高的重型貨車(chē)、重型自卸汽車(chē)，此系數(shù)亦可偏大些。但過(guò)多超載會(huì)使輪胎早期磨損，甚至發(fā)生胎面剝落及爆胎等事故。試驗(yàn)表明：輪胎超載 20時(shí)，其壽命將下降 30左右。 為了提高汽車(chē)的動(dòng)力因數(shù)、降低汽車(chē)及其質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對(duì)公路用車(chē)在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車(chē)離地間隙允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。采用高強(qiáng)度尼龍簾布輪胎可使輪胎的額定負(fù)荷大大提高，從而使輪胎直徑尺寸也大為縮小。例如裝 載量 4t 的載貨汽車(chē)在 20世紀(jì) 50 年代多用的 9.00 20 輪胎早已被 8.25 20； 7.50 20 甚至 8.25 16等更小尺寸的輪胎所取代。越野汽車(chē)為了提高在松軟地面上的通過(guò)能力常采用胎面較寬、直徑較大、具有越野花紋的超低壓輪胎。山區(qū)使用的汽車(chē)制動(dòng)頻繁，制動(dòng)鼓與輪輞之間的間隙應(yīng)大一些，以便散熱，故應(yīng)采用輪輞尺寸較大的輪胎。轎車(chē)都采用直徑較小、斷面形狀扁平的寬輪輞低壓輪胎，以便降低質(zhì)心高度，改善行駛平順性、橫向穩(wěn)定性、輪胎的附著性能并保證有足夠的承載能力。 我國(guó)各種汽車(chē)的輪胎和輪輞的規(guī)格及其額定負(fù)荷可查相應(yīng)的國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)。轎車(chē)輪胎標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn) GB 2978 82；貨車(chē)和客車(chē)的輪胎規(guī)格詳見(jiàn)國(guó)標(biāo) GB 516 82。貨車(chē)的后輪裝雙胎時(shí)，比單胎使用時(shí)的負(fù)荷可增加 10 15。 3.汽車(chē)主要參數(shù)的選擇 總布置設(shè)計(jì)人員應(yīng)初步確定以下各種參數(shù)，作為整車(chē)和總成的原始數(shù)據(jù)和工作目標(biāo)。在整車(chē)的方案 (車(chē)頭、駕駛室的型式、發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)，整車(chē)初步的外廓尺寸、主要布置參數(shù)和布置草圖 )初步確定之后，整車(chē)設(shè)計(jì)人員通過(guò)圖面工作和 7 計(jì)算、初步確定如下目標(biāo)參數(shù)： (1) 汽車(chē)主要尺寸參數(shù) (2) 汽車(chē)質(zhì)量參數(shù) (3) 主要性能參數(shù) (4) 汽車(chē)的機(jī)動(dòng)性參數(shù) (5)估算發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率、最大 扭矩及其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。 (6)變速器的頭檔速比和檔位數(shù)，和驅(qū)動(dòng)橋的主減速比。 3.1 主要尺寸參數(shù)的選擇 通過(guò)整車(chē)總布置草圖的繪制，可以初步確定各總成的布置關(guān)系，進(jìn)而確定整車(chē)各有關(guān)的 (布置 )尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)，以便為總成設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)。 在繪制整車(chē)總布置草圖時(shí)，可以參考同類(lèi)車(chē)型的相關(guān)總成的外廓尺寸和質(zhì)量，按本車(chē)的總布置需要，進(jìn)行總布置草圖的繪制。初步確定主要布置尺寸和進(jìn)行質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算。 確定車(chē)頭，駕駛室的型式，以及同發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸 (輪 )的相互布置關(guān)系后，繪制布置總布置草圖，并在此基礎(chǔ)上布置各大總成。 (1)車(chē) 架和車(chē)箱； (2)后簧、后橋和車(chē)輪； (3)前簧、前軸和車(chē)輪； (4)傳動(dòng)系； (5)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及拉桿系統(tǒng)，并確定前輪轉(zhuǎn)角和進(jìn)行轉(zhuǎn)彎直徑的計(jì)算； (6)布置油箱、電瓶、消聲器、貯氣簡(jiǎn)、及備胎等其它總成。 完成整車(chē)總布置草圖后，整車(chē)的外廓尺寸及相關(guān)的布置尺寸參數(shù)已基本確定，然后進(jìn)行質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算。 計(jì)算質(zhì)量參數(shù)前，要列出各大總成的質(zhì)量，再定出空載和滿載時(shí)各總成的質(zhì)心至前軸和地面的距離，最后計(jì)算出空載和滿載時(shí)的軸荷分配和質(zhì)心至前軸、地面的距離。 通過(guò)整車(chē)總布置草圖的繪制，可以初步確定各總成的布置關(guān)系，進(jìn)而確定整車(chē) 各有關(guān)的 (布置 )尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)，以便為總成設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)。 8 在繪制整車(chē)總布置草圖時(shí)，可以參考同類(lèi)車(chē)型的相關(guān)總成的外廓尺寸和質(zhì)量，按本車(chē)的總布置需要，進(jìn)行總布置草圖的繪制。初步確定主要布置尺寸和進(jìn)行質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算。 汽車(chē)的主要尺寸參數(shù)包括軸距、輪距、總長(zhǎng)、總寬、總高、前懸、后懸、接近角、離去角、最小離地間隙等。 圖 3.1 汽車(chē)的主要尺寸參數(shù) 軸距的選擇要考慮它對(duì)整車(chē)其他尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)和使用性能的影響。軸距短一些，汽車(chē)總長(zhǎng)、質(zhì)量、最小轉(zhuǎn)彎半徑和縱向通過(guò)半徑就小一些。但軸距過(guò)短也會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題 ，例如車(chē)廂長(zhǎng)度不足或后懸過(guò)長(zhǎng)；汽車(chē)行駛時(shí)其縱向角振動(dòng)過(guò)大；汽車(chē)加速、制動(dòng)或上坡時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過(guò)大而導(dǎo)致其制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性變壞；萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的夾角過(guò)大等。因此，在選擇軸距時(shí)應(yīng)綜合考慮對(duì)有關(guān)方面的影響。當(dāng)然，在滿足所設(shè)計(jì)汽車(chē)的車(chē)廂尺寸、軸荷分配、主要性能和整體布置等要求的前提下，將軸距設(shè)計(jì)得短一些為好。 在整車(chē)選型初期 ,可根據(jù)要求及駕駛室布置尺寸初步確定軸距 : RJH LSLLL 式中， LH 貨箱長(zhǎng)度可根據(jù)汽車(chē)的裝載質(zhì)量、載貨長(zhǎng)度來(lái)確定，或參 9 考同類(lèi)型、同裝載量汽車(chē)的貨廂長(zhǎng)度和裝載面 積來(lái)初步確定； LJ 前輪中心至駕駛室后壁的距離，它與布置方案選擇有關(guān)，在該布置方案選定后，可通過(guò)對(duì)駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)和前軸的初步布置或參考同型、同類(lèi)布置的汽車(chē)的這一尺寸初步確定； S 駕駛室與貨廂之間的間隙，一般取 50 100mm； LR 后懸尺寸，可根據(jù)道路條件或參考同類(lèi)型汽車(chē)初步確定。 軸距的最終確定應(yīng)通過(guò)總布置和相應(yīng)的計(jì)算來(lái)完成，其中包括檢查最小轉(zhuǎn)彎半徑和萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的夾角是否過(guò)大，軸荷分配是否合理，乘坐是否舒適以及能否滿足整車(chē)總體設(shè)計(jì)的要求等。 汽車(chē)輪距對(duì)汽車(chē)的總寬、總質(zhì)量、橫向穩(wěn)定性和 機(jī)動(dòng)性都有較大的影響。輪距愈大，則懸架的角剛度愈大，汽車(chē)的橫向穩(wěn)定性愈好，車(chē)廂內(nèi)橫向空間也愈大。但輪距也不宜過(guò)大，否則，會(huì)使汽車(chē)的總寬和總質(zhì)量過(guò)大。輪距必須與汽車(chē)的總寬相適應(yīng)。 汽車(chē)的外廓尺寸包括其總長(zhǎng)、總寬、總高。它應(yīng)根據(jù)汽車(chē)的類(lèi)型、用途、承載量、道路條件、結(jié)構(gòu)選型與布置以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)限制等因素來(lái)確定。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)力求減小汽車(chē)的外廓尺寸，以減小汽車(chē)的質(zhì)量，降低制造成本，提高汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性。 GBl589 79 對(duì)汽車(chē)外廓尺寸界限作了規(guī)定。 前懸處要布置發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、風(fēng)扇、彈簧前 支架、車(chē)身前部或駕駛室的前支點(diǎn)、保險(xiǎn)杠、轉(zhuǎn)向器等，要有足夠的縱向布置空間。其長(zhǎng)度與汽車(chē)的類(lèi)型、驅(qū)動(dòng)型式、發(fā)動(dòng)機(jī)的布置型式和駕駛室的型式及布置密切相關(guān)。汽車(chē)的前懸不宜過(guò)長(zhǎng)，以免使汽車(chē)的接近角過(guò)小而影響通過(guò)性。 汽車(chē)的后懸長(zhǎng)度主要與貨廂長(zhǎng)度、軸距及軸荷分配有關(guān)。后懸也不宜過(guò)長(zhǎng)，以免使汽車(chē)的離去角過(guò)小而引起上下坡時(shí)刮地，同時(shí)轉(zhuǎn)彎也不靈活。城市大客車(chē)的后懸一般不大于其軸 距的 60，其長(zhǎng)度不大于 3.5m。輕型及以上的載貨汽車(chē)的后懸一般為 1.2 2.2m。長(zhǎng)軸距、特長(zhǎng)貨廂的汽車(chē)，其后懸可長(zhǎng)達(dá)約 2.6m。 10 3.2 整車(chē) 質(zhì)量參數(shù)估算 在整車(chē)設(shè)計(jì)方案確立后，總布置設(shè)計(jì)草圖初步完成的情況下，應(yīng)首先對(duì)整車(chē)質(zhì)量參數(shù) (包括：空載狀態(tài)下的整車(chē)整備質(zhì)量、軸荷分配、質(zhì)心高度；滿載狀態(tài)下的整車(chē)最大總質(zhì)量、軸荷分配以及非懸架質(zhì)量等 )進(jìn)行估算，為整車(chē)性能計(jì)算和總成設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 各總成質(zhì)量 Mi ，可通過(guò)樣件實(shí)測(cè)得到，亦可參照同類(lèi)車(chē)型樣件實(shí)測(cè)值修正得到。 各總成質(zhì)心位置可通過(guò)實(shí)測(cè)得到或按其幾何形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)估計(jì)得到，然后在整車(chē)總布置圖上確定其質(zhì)心相對(duì)于前輪中心的縱向位移 Xi (一般規(guī)定在前輪中心后為正值，在前輪中心前為負(fù)值 )以及空載狀態(tài)下的離地高度 iZ ；和滿載狀態(tài)下的離地高度 Zli 。 一般整車(chē)總布置圖在滿載狀態(tài)下繪制，在確定各總成質(zhì)心在空載狀態(tài)下的離地高度時(shí)應(yīng)考慮到前、后輪胎和懸架相對(duì)滿載狀態(tài)的垂直變形的影響；空載狀態(tài)下各總成質(zhì)心縱向位置相對(duì)滿載狀態(tài)的變化忽略不記。 3.2.1 空車(chē)狀態(tài)下整車(chē)質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計(jì)算 整車(chē)整備質(zhì)量 (自重 ) Mc 按下式計(jì)算： Mc NoiMi1 式中 No 用估算整車(chē)整備質(zhì)量的全部總成數(shù)量 (總成的劃分可根據(jù)實(shí)際情況由設(shè)計(jì)人員自定 )； Mc 整車(chē)裝備質(zhì)量， kg。 空車(chē)后軸荷 Mcr 按下式計(jì)算： Mcr LXiMiNoi1 11 式中 L 軸距， mm； Mcr 空車(chē)后軸荷， kg。 空車(chē)前軸荷 Mci 按下式計(jì)算： McrMcM cf 式中 Mcf 空車(chē)前軸荷， kg。 空車(chē)質(zhì)心高度 mgo 按下式計(jì)算： McZMiHNoig 100 式中 0gH 空車(chē)質(zhì)心高度， mm。 3.2.2 滿載狀態(tài)下整車(chē)質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計(jì)算 整車(chē)最大總質(zhì)量 (總重 )Mt 按下式計(jì)算： 11Ni MiMt N1 用于估算整車(chē)最大總質(zhì)量的全部總成和負(fù)載的數(shù)量 (一般在整車(chē)整備質(zhì)量基礎(chǔ)上加上乘員和最大裝載質(zhì)量 )。 滿載后軸荷 Mtr 按下式計(jì)算： LXiMiMtrNi11 式中 Mtr 滿載后軸荷， kg。 滿載前軸荷 tfM 按下式計(jì)算 tfM MtrMt 式中 tfM 滿載前軸荷， kg 滿載質(zhì)心高度 1gH 按下式計(jì)算： 12 MtZliMiHNig111 式中 1gH 滿載質(zhì)心高度， mm。 3.2.3 非懸架質(zhì)量的估算 對(duì)于非獨(dú)立懸架，整個(gè)車(chē)橋總成 (包括制動(dòng)器、輪轂、車(chē)輪等 )都屬于非懸架質(zhì)量；一端與車(chē)橋鉸接，另一端與車(chē)架固定點(diǎn)鉸接件 (如轉(zhuǎn)向拉桿、傳動(dòng)軸、導(dǎo)向臂、穩(wěn)定桿等 )可將靜止時(shí)作用于車(chē)橋鉸接點(diǎn)的質(zhì)量 作為非懸架質(zhì)量 (轉(zhuǎn)向拉桿、傳動(dòng)軸等件可取其質(zhì)量的21作為非懸架質(zhì)量 )；螺旋彈簧取其質(zhì)量的21作為非懸架質(zhì)量；吊掛式鋼板彈簧取其質(zhì)量的43作為非懸架質(zhì)量；平衡懸架鋼板彈簧取其質(zhì)量的41作為非懸架質(zhì)量。 對(duì)于獨(dú)立懸架和其它特殊形式的懸架可視其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行非懸架質(zhì)量估算。 3.2.4 整備質(zhì)量利用系數(shù) 汽車(chē)的整備質(zhì)量利用系數(shù) m0是汽車(chē)的裝載量 mG與整備質(zhì)量 m0之比，即 00 mmGm 它表明單位汽車(chē)整備質(zhì)量所承受的汽車(chē)裝載質(zhì)量。顯然，此系數(shù)越大表明該車(chē)型的材料利用率越高和設(shè)計(jì)與工藝水平越高。因此，設(shè)計(jì)新車(chē)型時(shí)在保證汽車(chē)零部件的強(qiáng)度、剛度及可靠性與壽命的前提下，應(yīng)力求減輕其質(zhì)量，增大這一系數(shù)值。 各類(lèi)汽車(chē)的整備質(zhì)量利用系數(shù) 汽車(chē)類(lèi)型 m0 備注 載貨汽車(chē) 輕型 0.8 1.1 柴油車(chē)為 0.8 1.0 中型 1.2 1.35 重型 1.3 1.7 13 礦用自卸車(chē) 裝載量 MG45t 1.3 1.7 3.2.5 軸荷分配 汽車(chē)的軸荷分配是汽車(chē)的重要質(zhì)量參數(shù)，它對(duì)汽車(chē)的牽引性、通過(guò)性、制動(dòng)性、操縱性和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大的影響。因此，在總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)汽車(chē)的布置型式、使用條件及性能要求合理地選定其軸荷分配。 汽車(chē)的布置型式對(duì)軸荷分配影響較大，例如對(duì)載貨汽車(chē)而言，長(zhǎng)頭車(chē)滿載時(shí)的前軸負(fù)荷分配多在 28上下，而平頭車(chē)多在 33 35。對(duì)轎車(chē)而言，前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)滿載時(shí)的前軸負(fù)荷最好在 55以上，以保證爬坡時(shí)有足夠的附著力；前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng) 的轎車(chē)滿載時(shí)的后軸負(fù)荷一般不大于 52；后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)滿載時(shí)后軸負(fù)荷最好不超過(guò) 59，否則，會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)具有過(guò)多轉(zhuǎn)向特性而使操縱性變壞。 在確定軸荷分配時(shí)也要考慮到汽車(chē)的使用條件。對(duì)于常在較差路面上行駛的載貨汽車(chē)，為了保證其在泥濘路面上的通過(guò)能力，常將滿載前軸負(fù)荷控制在26 27，以減小前輪的滾動(dòng)阻力并增大后驅(qū)動(dòng)輪的附著力。對(duì)于常在潮濕路面上行駛的后驅(qū)動(dòng)輪裝用單胎的 42 平頭貨車(chē)，空載時(shí)后軸負(fù)荷應(yīng)不小于 41，以免引起側(cè)滑。 軸荷分配對(duì)前后輪胎的磨損有直接影響。為了使其磨損均勻，對(duì)后輪裝單胎的雙 軸汽車(chē)，要求其滿載時(shí)的前后軸荷分配均為 50，而對(duì)后輪為雙胎的雙軸汽車(chē)，則前后軸荷可大致按 1 3 和 2 3 的比例處理。當(dāng)然，在實(shí)際設(shè)計(jì)中由于許多因素的影響，上述要求只能近似地滿足。 在確定汽車(chē)的軸荷分配時(shí)，還要考慮汽車(chē)的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)方向穩(wěn)定性。根據(jù)理論分析，汽車(chē)質(zhì)心位置到汽車(chē)中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)的距離 s 對(duì)汽車(chē)的靜態(tài)方向穩(wěn)定性有決定性的影響。這個(gè)距離可由下式計(jì)算得到： aaa C CLCLs 2112 14 式中 1L，2L 分別為汽車(chē)質(zhì)心離前、后軸的距離。1L和2L取決于軸荷分配， LGGL 11 ， LGGL 22 ； 1aC 兩個(gè)前輪的輪胎側(cè)偏剛度之和， N/rad； 2aC 后輪的輪胎側(cè)偏剛度之和， N/rad； aC 汽車(chē)全部輪胎的總側(cè)偏剛度之和， N/rad； 當(dāng) s0 時(shí)，亦即當(dāng) L1Ca1 L2Ca20 時(shí)，汽車(chē)具有過(guò)度轉(zhuǎn)向特性。此時(shí)存在著一個(gè)臨界車(chē)速，低于此車(chē)速時(shí)，汽車(chē)的行駛時(shí)穩(wěn)定的，高與此車(chē)速，則汽車(chē)就不能穩(wěn)定行駛。在汽車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)一般希望汽車(chē)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。為此，要很好地匹配上述參數(shù)，使 L1Ca1 L2Ca20 汽車(chē)動(dòng)態(tài)方向穩(wěn)定性的條件是 011 2212212 LvCLCLgGKvaa 式中， K 穩(wěn)定性因素； v 汽車(chē)車(chē)速， m/s； L 軸距， m。 3.3 主要性能參數(shù)的選擇 3.3.1 動(dòng)力性參數(shù) 汽 車(chē)的動(dòng)力性參數(shù)主要有直接檔和 I 檔最大動(dòng)力因數(shù)、最高車(chē)速、加速時(shí)間、汽車(chē)的 比功率和比轉(zhuǎn)矩等。 15 3.3.1.1直接檔動(dòng)力因數(shù) D0max D0max的選擇主要是根據(jù)對(duì)汽車(chē)加速性與燃料經(jīng)濟(jì)性的要求，以及汽車(chē)類(lèi)型、用途和道路條件而異。轎車(chē)的 D0max隨發(fā)動(dòng)機(jī)排量的增大而增大。中、高級(jí)轎車(chē)對(duì)加速性要求高，故 D0max 值較大。微型和普通級(jí)轎車(chē)為了節(jié)省燃料， D0max值較小。載貨汽車(chē)的 D0max值是隨汽車(chē)總質(zhì)量的增大而逐漸減小的，但也有個(gè)限度。微型貨車(chē) 的 D0max值較大，輕型貨車(chē)次之，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)拖帶掛車(chē)，而且對(duì)平均車(chē)速和加速性能的要求也較高。中、重型貨車(chē)的 D0max多在 0.04 0.07范圍內(nèi)。對(duì)中、重型貨車(chē)選擇 D0max時(shí)的要求是：拖帶掛車(chē)后仍能以直接檔在具有 3坡度的公路上行駛。鞍式牽引汽車(chē)及半掛車(chē)等汽車(chē)列車(chē)的 D0max應(yīng)在 0.03以上。礦用自卸汽車(chē)的行駛阻力大，其 D0max值也應(yīng)不小于 0.04?？蛙?chē)的 D0max值也 是隨著其總質(zhì)量的增大而減小，但豪華型客車(chē)應(yīng)比普通型客車(chē)的 D0max值要大一些。 3.3.1.2 檔動(dòng)力因數(shù) DImax I 檔最大動(dòng)力因 數(shù) DImax 直接影響汽車(chē)的最大爬坡能力和通過(guò)困難路段的能力以及起步并連續(xù)換檔時(shí) 的加速能力。它和汽車(chē)總質(zhì)量的關(guān)系不明顯而主要取決于所要求的最大爬坡度和附著條 件。對(duì)于公路用車(chē)， DImax多在 0.30 0.38。中級(jí)及以上的轎車(chē)，其 DImax值的上限可高達(dá) 0.5，以便獲得必要的最低車(chē)速和較強(qiáng)的加速能力。礦用自卸汽車(chē) (裝載量為 6.5t 以下 )的 DImax值多在 0.30 0.46，當(dāng)采用液力機(jī)械傳動(dòng)時(shí)，由于汽車(chē)起步后動(dòng)力因數(shù)下降較快，為保證有足夠的爬坡速度和加速能力， DImax 值還應(yīng)取大一些。軍用越野汽車(chē)的爬坡能力要求 高達(dá) 6075，故其 DImax值多選擇在 0.63 以上。 3.3.1.3最高車(chē)速 Vmax 隨著汽車(chē)性能特別是主被動(dòng)安全性能的提高以及各國(guó)公路路面的改善和高速公路的發(fā)展，汽車(chē)的最高車(chē)速普遍有所提高。選擇時(shí)應(yīng)考慮汽車(chē)的類(lèi)型、用途、道路條件、具備的安全條件和發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大小等，并以汽車(chē)行駛的功率平衡為依據(jù)來(lái)確定。本次設(shè)計(jì)的 ZNZ1091 中型貨車(chē)的最大速度為 16 90Km/h。 3.3.1.4汽車(chē)的比功率和比轉(zhuǎn)矩 這兩個(gè)參數(shù)分別表示發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩與汽車(chē)總質(zhì)量之比。比功率是評(píng)價(jià)汽車(chē)動(dòng)力性能如速度性能和加 速性能的綜合指標(biāo)，比轉(zhuǎn)矩則反映了汽車(chē)的比牽引力或牽引能力。在比較各國(guó)車(chē)型的比功率時(shí)，應(yīng)考慮到各國(guó)內(nèi)燃機(jī)功率測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的差異。為了保證載貨汽車(chē)在高速公路上的速度適應(yīng)性，有些國(guó)家對(duì)汽車(chē)的比功率值有所規(guī)定。 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn) GB7258 97 中規(guī)定，對(duì)公路用的機(jī)動(dòng)車(chē)輛其比功率的最小值不能低于 4.8kW t。農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)不低于 4kW t。 3.3.1.5汽車(chē)的加速時(shí)間 汽車(chē)由起步并換檔加速到一定車(chē)速 Va的時(shí)間，稱為“ 0 Va的換檔加速時(shí)間”；而在直接檔下由車(chē)速為 20km h 加速到某一車(chē)速 Va (km h)的時(shí)間，稱為 20Va的直接檔加速時(shí)間”，它們均為衡量汽車(chē)加速性能和動(dòng)力性能的重要指標(biāo)。轎車(chē)常用“ 0 100km h”或“ 0 80km h”的換檔加速時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。中、高級(jí)轎車(chē)的 0 100km h 的換檔加速時(shí)間約為 8 15s；普通級(jí)轎車(chē)為 12 25s。也可采用 0 80km h 的換檔加速時(shí)間來(lái)衡量其加速性能。載貨汽車(chē)常用 0 60km h的換檔加速時(shí)間或在直接檔下由 20km h 加速到某一車(chē)速的時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。裝載量2 2.5t 的輕型載貨汽車(chē)的 0 60km h 的換檔加速時(shí)間多在 0.5 30s；重型貨車(chē)的 0 50km h 的換檔加速時(shí)間為 40 60s。城市大客車(chē)和旅游用大客車(chē)的 0 70km h 的換檔加速時(shí)間多在 33 65s。國(guó)外也有用起步并換檔加速行駛到某一距離 (例如 0 400m， 0 500m， 0 1000m)所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)衡量汽車(chē)的加速性能的。 17 3.3.2 燃料經(jīng)濟(jì)性參數(shù) 汽車(chē)在良好的水平硬路面上以直接檔滿載等速行駛 100 km 時(shí)的最低燃料消耗量 Q(L 100km)，稱為汽車(chē)的“百公里最低燃料消耗量”，是汽車(chē)的燃料經(jīng)濟(jì)性常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)。它也是滿載的汽車(chē)在良好的硬路面上用直接檔以經(jīng)濟(jì)車(chē)速等速行駛時(shí)的百公里耗油量。 單位汽車(chē)總質(zhì)量的百公里最低燃料 消耗量，又稱為汽車(chē)的“單位燃料消耗量” (L (100km t)。在新車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)，其燃料經(jīng)濟(jì)性可參考總質(zhì)量相近的同類(lèi)車(chē)型的百公里耗油量或單位燃料消耗量來(lái)估算。下表為載貨汽車(chē)的單位燃料消耗量的統(tǒng)計(jì)值范圍。轎車(chē)的單位燃料消耗量為 7.5 10.5L (100km t)。 國(guó)標(biāo) GB4352 84 和 GB 4353 84 分別給出了載貨汽車(chē)和載客汽車(chē)運(yùn)行燃料消耗量。 載貨汽車(chē)的單位燃料消耗量 汽車(chē)總質(zhì)量 (t) 汽油機(jī) 柴油機(jī) 12 2.50 2.60 1.43 1.53 3.3.3 操縱穩(wěn)定性參數(shù) 與總體設(shè)計(jì)關(guān)系密切且應(yīng)在設(shè)計(jì)中當(dāng)作設(shè)計(jì)指標(biāo)予以控制的操縱穩(wěn)定性參數(shù)參數(shù)有： (1) 轉(zhuǎn)向特性參數(shù)； 由于輪胎的側(cè)偏使前、后軸產(chǎn)生相應(yīng)的側(cè)偏角。其角度差為正、負(fù)、零時(shí)使汽車(chē)分別獲得“不足轉(zhuǎn)向”、“過(guò)度轉(zhuǎn)向”和“中性轉(zhuǎn)向”等特性。為了保證良好的操縱穩(wěn)定性，希望得到不足轉(zhuǎn)向特性。通常用汽車(chē)以 0.4g 的向心加速度作定圓等速行駛時(shí)前、后軸的側(cè)偏角之差作為評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)，希望它是一個(gè)較小的正角度值，例如轎車(chē) 以 13為宜。 (2) 車(chē)身側(cè)傾角； 18 汽車(chē)以 0.4g 的向心加速度作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的車(chē)身側(cè)傾角應(yīng)在 3之內(nèi)，在大不超過(guò) 7 。 (3) 制動(dòng)點(diǎn)頭角； 汽車(chē)以 0.4g 的減速度制動(dòng)時(shí)的車(chē)身點(diǎn)頭角應(yīng)不大于 1.5 。 3.3.5 行駛平順性參數(shù) 行駛平順性通常用車(chē)身振動(dòng)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)。在總體設(shè)計(jì)時(shí)，通常應(yīng)給出前后懸架的偏頻或靜撓度、動(dòng)撓度以及車(chē)身振動(dòng)加速度等參數(shù)值作為設(shè)計(jì)要求。 前、后懸架的偏頻 1n 與 2n 應(yīng)接近且應(yīng)使 2n 略高于 1n ，以免發(fā)生較大的車(chē)身縱向角振動(dòng)。但微型轎車(chē)因軸距短使后排座接近后輪，為了改善其后座的舒適性，可以將后懸架設(shè)計(jì)的軟一些而使 12 nn ，下表為各類(lèi)汽車(chē)的偏頻和靜、動(dòng)撓度值的一般范圍。對(duì)于舒適性要求高的汽車(chē)偏頻值取低限。對(duì)于前、后懸架的靜撓度值1cf和2cf的匹配，推薦取12 )9.08.0( cc ff ；而對(duì)于貨車(chē)考 慮到前、后軸荷的差別和避免駕駛員疲勞，則前、后靜撓度值之比要更大些。 車(chē)型 滿載偏頻 Hzn/ Hz 滿載靜撓度cmfc / 滿載動(dòng)撓度cmfd / 前懸架1n 后懸架1n 前懸架1cf 后懸架2cf 前懸架1df 后懸架2df 轎車(chē) 普通級(jí)、中級(jí) 1.021.44 1.181.58 12 24 10 18 8 11 10 14 高級(jí) 0.911.12 0.981.29 20 30 15 26 8 11 10 14 客車(chē) 1.29 1.89 7 15 5 8 載貨汽車(chē) 1.512.04 1.672.23 6 11 5 9 6 9 6 8 越野汽車(chē) 1.391 2.04 12 24 7 13 19 3.3.6 制動(dòng)性參數(shù) 常以制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度和 制動(dòng)踏板力作為汽車(chē)制動(dòng)性能的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)參數(shù)。制動(dòng)距離是指在良好的試驗(yàn)跑道上和規(guī)定的車(chē)速下，緊急制動(dòng)時(shí)由踩制動(dòng)踏板起到完全停車(chē)的距離。我國(guó)通常以車(chē)速為 30km h和 50km h 的最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)比不同車(chē)型的制動(dòng)效能。對(duì)于緊急制動(dòng)時(shí)踏板力，貨車(chē)要求不大于 700N；轎車(chē)要求不大于 500N。設(shè)計(jì)中在制訂制動(dòng)性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)還應(yīng)適應(yīng)有關(guān)安全性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)等對(duì)汽車(chē)制動(dòng)效能的要求。 3.3.7 通過(guò)性參數(shù) 汽車(chē)類(lèi)型 最小離地間隙 (m) 接近角 () 離去角 () 總線通過(guò)半徑 (m) 轎車(chē) 微型、普通級(jí) 0.12 0.18 20 30 15 23 3 5 中級(jí)、中高級(jí)、高級(jí) 0.13 0.20 5 8 客車(chē) 輕型 0.18 0.22 12 40 8 20 中型、大型 0.24 0.29 9 20 5 9 貨車(chē) 輕型 0.18 0.22 25 60 25 45 2 4 中型、重型 0.22 0.30 4 7 礦用自卸汽車(chē) 0.32 越野汽車(chē) 0.26 0.37 36 60 35 48 1.9 3.6 4.發(fā)動(dòng)機(jī)選型 發(fā)動(dòng)機(jī)選型的依據(jù)因素很多，如汽車(chē)的類(lèi)型、用途、使用條件、總 布置型式、總質(zhì)量及動(dòng)力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性要求、材料和燃料資源、排氣污染和噪聲方面的法規(guī)限制、已有的發(fā)動(dòng)機(jī)系列及其技術(shù)指標(biāo)水平、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、生產(chǎn)條件與制造成本、市場(chǎng)預(yù)測(cè)情況以及將來(lái)的配件供應(yīng)及維修條件等，通常要經(jīng)過(guò)多種方案的 20 比較甚至通過(guò)先行的試驗(yàn)研究才能選定一個(gè)好的方案。 4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)基本形式的選擇 至今世界上絕大多數(shù)的汽車(chē)都是采用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其中絕大多數(shù)的轎車(chē)采用汽油機(jī)，而幾乎全部的重型貨車(chē)、絕大多數(shù)的中型貨車(chē)和相當(dāng)一部分輕型貨車(chē)則采用柴油機(jī)。近二三十年來(lái)在極少數(shù)汽車(chē)上采用了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、高能 蓄電池和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力裝置。為消除污染以蓄電池為能源的電動(dòng)汽車(chē)受到各國(guó)的重視，列為發(fā)展方向并在加緊研制中。但從目前的情況來(lái)看，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)仍將是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要型式。因此，這里僅就汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的選型問(wèn)題進(jìn)行討論。 在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)基本型式的選擇中首先應(yīng)確定的是采用汽油機(jī)還是柴油機(jī)，其次是氣缸的排列型式和發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式。 就世界范圍而言，大型汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)柴油化，中型汽車(chē)也多采用柴油機(jī)，輕型載貨汽車(chē)采用柴油機(jī)的也不少，甚至歐洲已將小型高速柴油機(jī)用到某些轎車(chē)上。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī) 具有油耗低、燃料經(jīng)濟(jì)性好、無(wú)點(diǎn)火系統(tǒng)，故障少、工作更可靠，耐久性好、壽命長(zhǎng)，排氣污染較低和防火安全性好等優(yōu)點(diǎn)。但一般柴油機(jī)的振動(dòng)及噪聲較大，輪廓尺寸及質(zhì)量較大，造價(jià)較高，起動(dòng)較困難并易冒黑煙。近年來(lái)，由于柴油機(jī)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝方面的不斷完善，其上述缺點(diǎn)已得到較好的克服。較大馬力、高轉(zhuǎn)速、低噪聲、小型化且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的柴油機(jī)的研制開(kāi)發(fā)成功，使裝柴油機(jī)的輕型汽車(chē)日益增多，在轎車(chē)上的裝用也取得成功。但預(yù)計(jì)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，考慮到燃料使用的平衡及汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速高、升功率高、轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性較好、輪廓尺寸及質(zhì)量較小、 便于布置、振動(dòng)及噪聲較低和適于高速車(chē)輛等特點(diǎn)，絕大多數(shù)的轎車(chē)和小型車(chē)輛仍將采用汽油機(jī)，而裝載量6t 以上的汽車(chē)將全部裝用柴油機(jī)，裝載量 2 5t 的部分輕型和中型汽車(chē)則采取兩種發(fā)動(dòng)機(jī)均可安裝而由用戶選擇的方式為宜。 按氣缸排列型式，發(fā)動(dòng)機(jī)又有直列、水平對(duì)置和 V 型等區(qū)別。直列式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、造價(jià)低廉、工作可靠、寬度小、易布置，因而在中型及以下的貨車(chē)上和排量不大的轎車(chē)上得到了廣泛應(yīng)用。 4L 以下的汽油機(jī)多采用直列式， 21 但對(duì)大排量的直列發(fā)動(dòng)機(jī)而言，不是缸徑過(guò)大，就是缸數(shù)過(guò)多，使發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)長(zhǎng)和過(guò)高，質(zhì)量也過(guò)大。 因此，在中高級(jí)以上的轎車(chē)、重型載貨汽車(chē)和重型越野汽車(chē)上，采用 V 型發(fā)動(dòng)機(jī)的日益增多。 V 型發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于直列式有許多優(yōu)點(diǎn)，其長(zhǎng)度顯著縮短 (約 25 30 )，高度降低，質(zhì)量減小約 20 30；曲軸箱及曲軸的剛度增大；易于設(shè)計(jì)尺寸緊湊的高轉(zhuǎn)速、大功率發(fā)動(dòng)機(jī)且易于系列化，如 V6，V8， V1O 及 V12 等，而直列式通常到 6 缸，最多 8 缸。對(duì)于長(zhǎng)度受到限制的車(chē)輛來(lái)說(shuō)，由于 V 型發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度短，適宜于這類(lèi)車(chē)輛的總體布置，但由于其寬度大，故在乎頭車(chē)上布置困難。 V 型發(fā)動(dòng)機(jī)的造價(jià)高，故在應(yīng)用中受到限制，多用于排量在 6L 以上和缸徑大于 150mm 的汽油機(jī)和 12L 以上的柴油機(jī)。水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的高度低且易于平衡，水平對(duì)置雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)在微型汽車(chē)上得到應(yīng)用。 按冷卻方式，發(fā)動(dòng)機(jī)又有水冷式和風(fēng)冷式之分。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻可靠，散熱好，氣缸變形小，缸蓋、活塞等主要零件的熱負(fù)荷較低，可靠性高；能很好地適應(yīng)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻要求；發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后也易于采取措施 (加大水箱、增加泵量 )加強(qiáng)散熱；噪聲小；車(chē)內(nèi)供暖易解決。因此，絕大多數(shù)的汽車(chē)都采用了水冷發(fā)動(dòng)機(jī)。但其冷卻性能受氣溫影響顯著，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮避免高溫天氣出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的問(wèn)題。風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修簡(jiǎn) 便；對(duì)于在沙漠和缺水地區(qū)及炎熱、酷寒地區(qū)使用的適應(yīng)性好，不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱和凍結(jié)等故障；還可省去消耗銅材的水箱。但大缸徑的風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻不夠均勻；缸蓋等有關(guān)零件的熱負(fù)荷高，可靠性不及水冷式的；噪聲大；油耗較高，故僅在安裝小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的微型汽車(chē)上得到應(yīng)用，在其他類(lèi)型的汽車(chē)上應(yīng)用不多。大型風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)雖也能達(dá)到較高的性能指標(biāo)，但需采用較多的結(jié)構(gòu)、工藝措施，造價(jià)較高。 4.2 主要性能指標(biāo)的選擇 4.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 Pe max及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 np 發(fā)動(dòng)機(jī)功率愈大則汽車(chē)的動(dòng)力性愈好，但功率過(guò)大會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率 降低，燃料經(jīng)濟(jì)性下降，動(dòng)力傳動(dòng)系的質(zhì)量也要加大。因此，應(yīng)合理地選擇發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 22 設(shè)計(jì)初可參考同類(lèi)型、同級(jí)別且動(dòng)力性相近的汽車(chē)的比功率進(jìn)行 Pe max 的估算或選取。 Pe man亦可根據(jù)所要求的最高車(chē)速 Ue max。 按下式計(jì)算出 : 3m axm axm ax 7614036001 VACVgfmP DaTe 式中：maxeP _發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率， kW： T 傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，對(duì)單級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋的 4 2 式汽車(chē)取T 0.9； am 汽車(chē)總質(zhì)量， kg； g _重力加速度， m s2； f _滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)載貨汽車(chē)取 0.02，對(duì)礦用自卸汽車(chē)取 0.03，對(duì)轎車(chē)等高速車(chē)輛需考慮車(chē)速影響并取 f 0.0165+0.0001(Va-50)； maxV_最高車(chē)速， km h； CD 空氣阻力系數(shù)，轎車(chē)取 0.4 0.6，客車(chē)取 0.6 0.7，貨車(chē)取 0.8 1.0 A_汽車(chē)正面投影面積，若無(wú)測(cè)量數(shù)據(jù)，可按前輪距 B1、汽車(chē)總高 H、汽車(chē)總寬 B 等尺寸近似計(jì)算： 對(duì)轎車(chē) A 0.78BH， 對(duì)載貨汽車(chē) A B1 H。 按上式求出的 Pe max 應(yīng)為發(fā)動(dòng)機(jī)在裝有全部附件下測(cè)定時(shí)得到的大有效功率或凈輸出功率，它比一般發(fā)動(dòng)機(jī)外特性的最大功率值低 12 20。 在整車(chē)選型階段還應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速 np np提出要求，因?yàn)樗粌H影響發(fā)動(dòng)機(jī)本身的技術(shù)指標(biāo)和使用性能及壽命，而且影響整車(chē)的性能 (例如maxV)、傳動(dòng)系的壽命以及對(duì)主減速比 i0的選擇。 近年來(lái)，隨著車(chē)速的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也在不斷地提高。同時(shí)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也是提高其功率、減小其質(zhì)量的有效措施。但提高轉(zhuǎn)速會(huì)使活塞的平均速度加快及熱負(fù)荷增高、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力增大而加劇磨損，導(dǎo)致壽命下降，并加大振動(dòng)和噪聲。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高也有一定的限度。當(dāng)前，轎車(chē)汽油機(jī)的pn， 大多為 4000 6000r min；輕型貨車(chē)汽油機(jī)的pn 大多 為 3800 5000r 23 min；中型貨車(chē)汽油機(jī)的pn多為 3200 4400r min；其柴油機(jī)的p多為 22003400r min；重型貨車(chē)柴油機(jī)的pn多為 1800 2600r min；轎車(chē)和輕型客車(chē)、輕型貨車(chē)用的小型高速柴油機(jī)的pn多為 3200 4200r min。應(yīng)根據(jù)汽車(chē)與發(fā)動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、最高車(chē)速、最大功率、選用的活塞平均速度 Cm、活塞 沖程 s、缸徑、缸數(shù)、工藝水平等因素來(lái)合理的確定pn (Cm sp 30，單位為 m s)。 4.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Te max及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 nm 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可用下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。 pnPeTe m a x7019m a x 式中： maxTe 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩， N m； 扭矩適應(yīng)性系數(shù)； 即 TpTemax； 一般汽油機(jī) 35.12.1 ，柴油機(jī) 25.11.1 ； 值的大小，標(biāo)志著行駛阻力增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)沿外特性曲線自動(dòng)增加扭矩的能力。 的大小可參考同類(lèi)樣機(jī)的數(shù)值進(jìn)行選取。 Tp 為最大功率點(diǎn)的扭矩， N m； pn 最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速， r min。 在選取發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速 Mn 時(shí)，一般希望該轉(zhuǎn)速與最大功率點(diǎn)的轉(zhuǎn)速有一定的比例關(guān)系，即保證Mp nn /（轉(zhuǎn)速適應(yīng)性系數(shù)）在 1.4 2.0 之間，如果 Mn 取得過(guò)高，會(huì)使Mp nn /的比值變小，若小于 1.4，會(huì)使直接檔的穩(wěn)定車(chē)速偏高，造成在市區(qū)內(nèi)行駛、轉(zhuǎn)彎等情況下增加換擋次數(shù)。所以希望 Mn 不要太高。 24 4.3 傳動(dòng)系 參數(shù) 的選擇 4.3.1最小傳動(dòng)比的選擇 整車(chē)傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的選擇，可根據(jù)最高車(chē)速及其功率平衡圖來(lái)確定。 在普通的載貨汽車(chē)上，變速器的最高檔大都取 1.0，則傳動(dòng)系的最小總傳動(dòng)比即為驅(qū)動(dòng)橋的主減速比 io，若有超速檔或副變速器、分動(dòng)器時(shí)，最小傳動(dòng)比則為它們的速比和 i 的乘積。 4.3.2最大傳動(dòng)比的選擇 最大傳動(dòng)比為變速器的頭檔速比與主減速比的乘積。該速比主要是用于汽車(chē)爬坡或道路條件很差（阻力大）的情況下（此時(shí)空氣阻力可以不計(jì)）汽車(chē)仍能行駛。 此時(shí)變速器最大速比 0m a x1)s inc o s(iTrfmgiTekk 式中 最大爬坡角度， ； kr 車(chē)輪滾動(dòng)半徑， m。 求出 1ki 以后，再驗(yàn)算一下附著條件，牽引力不應(yīng)大于附著力 gmFr iiTFktket 201m a xm a x 式中 maxtF 最大牽引力， N； F 附著力 ， N； gmF 2 2m -驅(qū)動(dòng)橋質(zhì)量， kg； 附著系數(shù)，取 0.7。 最后驗(yàn)算最低檔時(shí)的最低穩(wěn)定車(chē)速，該車(chē)速?zèng)]有規(guī)定的限值。一般情況下，載貨汽車(chē)，只要能滿足最大爬坡度的要求 (即最大動(dòng)力因數(shù) )，那最低穩(wěn)定車(chē)速也能滿足。但越野車(chē)為了避免在松軟地面上行駛時(shí)，土壤受沖擊剪切破壞而損害地 25 面附著力，要求車(chē)速很低，此時(shí)的最大速比為 0m inm in1 377.0 iv rni kk 式中 minn 發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速， r/min； 對(duì)于汽油機(jī) minn 350 r/min 500 r/min； 對(duì)于柴油機(jī) minn 650 r/min 850 r/min； minv 汽車(chē)最低穩(wěn)定車(chē)速， km h。 4.3.3變速器檔位數(shù)的選擇 變速器檔位數(shù)的多少，要根據(jù)汽車(chē)的類(lèi)型，使用條件和性能要求及最高檔和最低檔的速比范圍大小而定。 載貨 汽車(chē)的噸位越小，檔位數(shù)可取少些，隨著噸位的增大，檔位數(shù)也增多。這主要從動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及需要進(jìn)行選擇。 檔位數(shù)越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用率越高 (高功率區(qū)工作時(shí)間長(zhǎng) )，既增加了動(dòng)力性，同時(shí)也增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低油耗區(qū)工作的可能性，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。 由于相鄰檔之間的比值不能太大 (一般不超過(guò) 1.7 1.8，太大時(shí)換檔困難，所以在最大傳動(dòng)比與最小傳動(dòng)比值越大，則檔位數(shù)也應(yīng)增多。而檔位多的變速器即 7 個(gè)前進(jìn)檔時(shí)，其變速器的結(jié)構(gòu)，特別是操縱機(jī)構(gòu)會(huì)很復(fù)雜，所以有的車(chē)輛就采用增加前置或后置式副變速器的辦法來(lái)解決 此矛盾。如需要全輪驅(qū)動(dòng)，可以增設(shè)兩檔的分動(dòng)器。 本次設(shè)計(jì)貨車(chē)的變速器共五個(gè)檔前進(jìn)檔，一個(gè)倒車(chē)。各檔的傳動(dòng)比如下； 一檔 二檔 三檔 四檔 五檔 倒檔 4.76 2.808 1.54 1.00 0.756 4.99 5.總布置圖的繪制 在總成進(jìn)行方案布置和設(shè)計(jì)計(jì)算的同時(shí)，要進(jìn)行整車(chē)總體布置的有關(guān)計(jì)算(參數(shù)確定和性能計(jì)算 )工作，并要在整車(chē)方案布置草圖及各總成匹配布置的基礎(chǔ) 26 上正式繪制和布置整車(chē)總布置圖。 整車(chē)總布置圖包括側(cè)視圖、俯視圖、前視圖和必要的斷面布置圖、局部布置圖。 在繪制整車(chē)總布置圖 的過(guò)程中，要隨時(shí)配合、調(diào)整和確認(rèn)其各總成的外廓尺寸、結(jié)構(gòu)、布置型式、連接方式、各總成之間的相互關(guān)系、操縱機(jī)構(gòu)的布置要求，懸置的結(jié)構(gòu)與布置要求、管線路的布置與固定、裝調(diào)的方便性等。 整車(chē)布置應(yīng)從車(chē)型系列化角度出發(fā)，減少基礎(chǔ)布置的變動(dòng)，并可變型出多種車(chē)型，以適應(yīng)大量生產(chǎn)和用戶不同的使用要求，從而可以降低成本，提高可靠性。、 5.1 發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的布置 根據(jù)總布置草圖中所確定的發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸及前輪的相互位置關(guān)系、發(fā)動(dòng)機(jī)總成、散熱器總成、車(chē)頭駕駛室總成的外形圖，一起在總布置圖中進(jìn)行細(xì)化、準(zhǔn)確定位，最后確定其坐標(biāo)位置。 布置時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 油底殼與前軸的最小跳動(dòng)距離； 油底殼與橫拉桿的間隙，除前軸垂直跳動(dòng)量外，還要考慮制動(dòng)時(shí)由于前簧的 S 變形而造成前軸向前有一轉(zhuǎn)角 (約 3 4 )所要求的額外間隙。特別是前驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)軸與油底殼或附近的橫梁等零件的間隙也應(yīng)如此。 散熱器與風(fēng)扇的位置關(guān)系。一般風(fēng)扇至散熱器芯部表面至少 留 40mm 以 上的間隙。風(fēng)扇中心與散熱器芯部中心可以對(duì) 齊，或者高于芯部中心，但風(fēng)扇不要超過(guò)上水室下邊，這樣的布置冷卻效果差； 曲軸中心線與車(chē)架上表面 零線，有一前高后低的夾角 (約 2 5) ，一般取 3 左右。目的是能使汽車(chē)在滿載狀態(tài)時(shí)，傳動(dòng)系的軸線互相之間夾角最小，甚至從前至后成為一條直線，以提高萬(wàn)向節(jié)的傳動(dòng)效率和減少磨損； 滿載時(shí)傳動(dòng)軸的正常夾角在 4 以下最好，希望不超過(guò) 8 。越野車(chē)的傳動(dòng)夾角可達(dá) 11 多。有條件時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋自身可以傾斜一個(gè)角度，以便滿足傳動(dòng)軸的等角速運(yùn)轉(zhuǎn)，或減小傳動(dòng)軸的夾角； 單根傳動(dòng)軸不易過(guò)長(zhǎng)，必要時(shí)可加中間支承，變成兩根或 多根傳動(dòng)軸傳動(dòng)。 轎車(chē)傳動(dòng)軸的布置，在不影響離地間隙的情況下，主要考慮車(chē)身地板的傳動(dòng) 27 軸鼓包越小越好，因此傳動(dòng)線可布置成中間低兩頭高的形式。 5.2 車(chē)頭、駕駛室的布置 在發(fā)動(dòng)機(jī)與車(chē)架、前軸、前輪布置關(guān)系確定后，即可布置車(chē)頭、駕駛室，在總成設(shè)計(jì)階段，對(duì)其關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)。因此在這僅對(duì)其相互位置關(guān)系進(jìn)行最后布置上的確認(rèn)和坐標(biāo)、尺寸的確定。 5.3 動(dòng)軸的布置 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器及變速器這一動(dòng)力傳動(dòng)總成和后驅(qū)動(dòng)橋的位置確定后，則可布置萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸。 下圖給出了一根傳動(dòng)軸兩端裝有萬(wàn)向節(jié)這種最簡(jiǎn)單的萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的兩種布置應(yīng)使萬(wàn) 向節(jié)傳動(dòng)兩端的夾角盡量相等，其數(shù)值在汽車(chē)滿載靜止時(shí)不應(yīng)大于 4，最大應(yīng)超過(guò) 7。 轎車(chē)為了盡量減小地板上的傳動(dòng)軸通道凸包高度，在不低于其最小離地間隙的前提下，都盡量降低傳動(dòng)軸的高度，但應(yīng)使萬(wàn)向節(jié)叉軸線夾角不超過(guò)允許值。圖中 (a)所示的 U 型布置方案可滿足這一要求。然而當(dāng)載荷變動(dòng)使后驅(qū)動(dòng)橋離開(kāi)設(shè)計(jì)位置時(shí)， U 型布置傳動(dòng)軸的前后萬(wàn)向節(jié)叉的軸線夾角的差值將增大而破壞等速條件，這也是引起傳動(dòng)系振動(dòng)的原因，應(yīng)采取專門(mén)的措施，例如，選擇適宜的后懸架導(dǎo)向裝置的幾何參數(shù)，采用非對(duì)稱板簧，采用等速萬(wàn)向節(jié)等。萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸與地板之間 的間隙可取 10 15mm。 圖 5.4 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的兩種布置方案 （ a)U 型布置； (b)Z 型布置 28 5.4 懸架的布置 以載貨車(chē)的板簧為主，介紹布置上的要求。 前板簧的布置要保證主銷(xiāo)后傾角的要求，同時(shí)這種前高后低的布置也有利于產(chǎn)生不足轉(zhuǎn)向。 板簧的支架應(yīng)盡量減少懸臂的長(zhǎng)度，以求在較小尺寸和質(zhì)量的前提下，獲得較大的強(qiáng)度和剛度。 后板簧的布置應(yīng)做到前低后高，亦可獲得不足轉(zhuǎn)向。特別是高速轎車(chē)、輕型客車(chē)及吉普車(chē)等一定要考慮。對(duì)于載貨車(chē)，可能因結(jié)構(gòu)原因而造成布置上難度較大，則可較少考慮。 減振器應(yīng)盡量布置成垂直狀態(tài)，以 最大限度地利用其有效行程和減少偏差。若空間不允許，也可斜置。布置時(shí)應(yīng)注意下支點(diǎn)的離地高度，后減振器的上支點(diǎn)不應(yīng)高出車(chē)架上表面太高 (不應(yīng)超過(guò) 80mm)，以免影響改裝車(chē)的裝配和布置。 注意減振器上下行程的分配，不能發(fā)生上下頂死現(xiàn)象。 前懸架采用獨(dú)立懸架時(shí)，要注意導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)對(duì)前輪定位角、輪距變化的影響及布置上的抗點(diǎn)頭角的作用，拆裝油底殼的方便性等。 5.5 車(chē)架總成外形及其橫梁的布置 先確定車(chē)架縱梁的斷面 (膠板 )高度，可通過(guò)有限元計(jì)算，并參考同類(lèi)樣車(chē)的車(chē)架最大斷面高度，決定車(chē)架的最大斷面高度。 車(chē)架縱粱的外形， 對(duì)于一般載貨汽車(chē)來(lái)講，前后軸之間的車(chē)架縱梁的斷面高度為最大值，而在前、后軸附近及前、后端的斷面高度均可變小，大多數(shù)車(chē)的前軸和后橋中心都處在車(chē)架縱粱斷面高度變化的過(guò)渡區(qū)內(nèi)。 也有的載貨汽車(chē)或越野車(chē)，車(chē)架縱梁的后部斷面也取為最大值。 對(duì)產(chǎn)量不大的重型車(chē)，車(chē)架從前到后采用等直的斷面高度，即為落料成矩形斷面，再壓彎成“C” 型結(jié)構(gòu)，這樣的縱梁制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，但是質(zhì)量偏大，前部布置上不太理想。 車(chē)架前部的變斷面，除要保證足夠的強(qiáng)度和剛度外，形狀的變化及選擇，要考慮布置上的需要和沖壓的工藝性，如前簧的布置，主銷(xiāo)后傾角 度、前輪的跳動(dòng) 29 量、發(fā)動(dòng)機(jī)和散熱器等的懸置結(jié)構(gòu)和處理是否理想、車(chē)頭或駕駛室懸置的布置等，最后進(jìn)行綜合平衡后再確定車(chē)架前部外形尺寸和斷面高度。 車(chē)架總成外寬的確定 不同的車(chē)型、不同的廠家，所選的車(chē)架總成外寬不一樣，雖然國(guó)家制訂了車(chē)架外寬的標(biāo)準(zhǔn)，但目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)一。 對(duì)車(chē)架總成的外寬，其前、中、后部不等，主要取決于布置上的需要。前部外寬取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的外寬及懸置結(jié)構(gòu)的布置、散熱器的尺寸及懸置、前輪距、前輪胎的型號(hào)及車(chē)輪最大轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向縱拉桿和減振器的布置、前懸架的結(jié)構(gòu)型式和布置位置等因素。后部車(chē)架的外寬取決于后懸 架的結(jié)構(gòu)、尺寸、布置及后輪胎 (特別是雙胎 )的型號(hào)、布置尺寸、整車(chē)外寬 (不允許超過(guò) 2.5m)。車(chē)架中部的外寬主要考慮國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，及前、后部寬度的差值的大小和過(guò)渡區(qū)的工藝性等，盡量采用前、中、后部等外寬的車(chē)架，這樣工藝性比較好，質(zhì)量容易保證。 轎車(chē)的車(chē)架主要是根據(jù)布置需要，多采用承載式車(chē)身，而高級(jí)的轎車(chē)還是采用有車(chē)架式結(jié)構(gòu)，但車(chē)架的外形都根據(jù)布置上的需要，做成前后窄而高、中間寬而低的形式，這樣可以保證整車(chē)質(zhì)心低而且運(yùn)行平穩(wěn)。 車(chē)架總成的橫梁布置應(yīng)均勻、結(jié)構(gòu)合理，在膠板上有總成固定支架的地方 (即力的作用點(diǎn) )， 應(yīng)布置橫梁，以便減少縱梁腹板的側(cè)彎。懸架支架、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置、油箱、電瓶、駕駛室懸置等處都應(yīng)考慮布置橫梁。 5.6 轉(zhuǎn)向系的布置 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置，主要是保證駕駛員操縱輕便、舒適，并使汽車(chē)具有較高的機(jī)動(dòng)性和靈敏度，轉(zhuǎn)彎時(shí)減少車(chē)輪的側(cè)滑，減輕轉(zhuǎn)向盤(pán)上的反沖力和有自動(dòng)回正作用。 轉(zhuǎn)向系布置的關(guān)鍵要保證轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置及拉桿系統(tǒng)有足夠的剛度和較小的傳動(dòng)比變化量。 轉(zhuǎn)向機(jī)及轉(zhuǎn)向柱的固定要牢靠，角度及轉(zhuǎn)向盤(pán)的高度位置應(yīng)保證駕駛員操作靈便，手臂沒(méi)有被架高的感覺(jué)，抬腿蹬踏板時(shí)不碰轉(zhuǎn)向盤(pán)。 拉桿必須有足夠的剛度，特別是彎拉桿，要保證 沒(méi)有彈性變形。在前輪左右最大轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)，各節(jié)點(diǎn)不能出現(xiàn)發(fā)卡，磨擦現(xiàn)象，拉桿之間不能出現(xiàn)死角，在 30 轉(zhuǎn)向過(guò)程當(dāng)中傳動(dòng)比的變化應(yīng)盡量小。 在系列車(chē)型設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于軸距的變化會(huì)影響梯形底角的變化，在實(shí)際生產(chǎn)中，這種細(xì)小的變動(dòng)很難處理，管理上容易出現(xiàn)誤裝或錯(cuò)裝，生產(chǎn)也不好安排，為此就應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)回避這一誤區(qū)。轉(zhuǎn)向梯形的確定，以系列車(chē)型中，產(chǎn)量最大的、或軸距居中的車(chē)型、亦可兩者兼顧后決定以某一車(chē)型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)其轉(zhuǎn)向梯形，其它車(chē)型直接乘用，這樣便于組織生產(chǎn)和發(fā)展變型車(chē)；對(duì)使用影響也不大。 在縱置板簧的布置中，轉(zhuǎn)向垂臂的球頭中心 應(yīng)與板簧的跳動(dòng)中心重合或接近，上節(jié)臂的球頭中心應(yīng)與主片的高度相差，這樣可以減少車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)的干涉量，緊急制動(dòng)時(shí)的干涉跑偏問(wèn)題。 轉(zhuǎn)向盤(pán)的高度、轉(zhuǎn)向柱的角度固定方式等可與車(chē)身總布置共同商定，亦可在1： 1 的內(nèi)模型內(nèi)確定，并與腳踏板和坐椅一同考慮。 5.7 制動(dòng)系統(tǒng)的布置 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：汽車(chē)上應(yīng)配有行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)、駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)功能，三者可以獨(dú)立、亦可互相聯(lián)系，當(dāng)某二者失靈 (踏板或制動(dòng)閥除外 )，另一系統(tǒng)仍具有應(yīng)急的制動(dòng)功能。應(yīng)急制動(dòng)的操作必須方便可靠，它可與行車(chē)制動(dòng)或駐車(chē)制動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)結(jié)合，但三者不能合在一起 。對(duì)于駐車(chē)制動(dòng)，要求它必須通過(guò)機(jī)械裝置把工作部件 (制動(dòng)器 )鎖止，解除也應(yīng)方便可靠。 行車(chē)制動(dòng)必須采用雙回路或多回路系統(tǒng)，當(dāng)部分管路失效后，其余部分仍有至少 30的制動(dòng)效能。 總質(zhì)量大于 12t 的長(zhǎng)途客車(chē)、旅游客車(chē)和總質(zhì)量大于 16t 并帶 10t 掛車(chē)的列車(chē)必須裝 ABS，所以配合好制動(dòng)系統(tǒng)的布置和設(shè)計(jì)是非常重要。 整車(chē)設(shè)計(jì)人員要與總成設(shè)計(jì)人員共同商定，選擇行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)器的方案、制動(dòng)操縱方式及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式、結(jié)構(gòu)和布置。 一般輕、轎車(chē)上均采用液壓制動(dòng)系統(tǒng)。中、重型車(chē)上采用氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。兩種不同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)要求制動(dòng)器的布 置、整車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的配置、操縱機(jī)構(gòu)的型式和結(jié)構(gòu)等也各不相同，所以對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的方案選擇和進(jìn)行合理的布置是非常關(guān)鍵的。 31 5.8 進(jìn)、排氣系統(tǒng)的布置 進(jìn)氣與排氣系統(tǒng)方案的選擇及布置的合理性，對(duì)整車(chē)的性能、可靠性、排放和振動(dòng)噪聲等有影響。 空氣濾清器及進(jìn)氣管路是保證發(fā)動(dòng)機(jī)得到充足和清潔空氣的通道，所以吸氣口要放在空氣暢通、清潔、灰塵少的部位，管道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以便減少阻力?？諝鉃V清器的容量要足夠，特別在風(fēng)沙、灰土大的地區(qū)，要加大空氣濾清器的容量，以增加濾清效果，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損和保證其正常地工作。 一般長(zhǎng)頭車(chē)的空氣濾清 器放在發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)，但平頭車(chē)或重型車(chē)的空氣濾清器(空氣濾清器較大 )都放在車(chē)身 (頭 )的外面，有的從駕駛室背后豎起一個(gè)煙囪式的通氣管道，吸氣口在上端朝下或朝外。有的平頭車(chē)的進(jìn)氣管道放在了乘客側(cè)的車(chē)門(mén)和風(fēng)窗玻璃的交接縫處，雖然不美觀，但對(duì)性能有益。 對(duì)于長(zhǎng)頭重型車(chē)，由于空濾器較大，也可放在車(chē)頭側(cè)面。 排氣系的布置要保證發(fā)動(dòng)機(jī)排氣暢通，阻力小 (排氣制動(dòng)系統(tǒng)除外 )，同時(shí)要盡量減少噪聲和振動(dòng)，排氣口要朝左或右，不許朝向人行道。 排氣管道的布置與油箱的距離應(yīng)大于 300mm，若布置不開(kāi)時(shí)，中間可加隔熱板。 排氣管道的任何部位 (除排氣尾管的排氣口外 )都不允許發(fā)生漏氣現(xiàn)象，以防止產(chǎn)生振動(dòng)的噪聲。 消聲器進(jìn)氣管應(yīng)盡量與動(dòng)力總成固定在一起，以減少振動(dòng)干涉。排氣系統(tǒng)在整車(chē) (車(chē)架 )上要用軟墊進(jìn)行支承和固定，以減少管道各接口處的振動(dòng)和干涉。 在布置消聲器時(shí)，注意離地間隙大小，特別是轎車(chē)更應(yīng)選擇合適的方案，不應(yīng)影響通過(guò)性。 5.9 操縱系統(tǒng)的布置 轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向柱的布置前面已經(jīng)論述，這里僅對(duì)踏板 (離合器、制動(dòng)、油門(mén) )裝置、變速操縱，駐車(chē)制動(dòng)裝置等進(jìn)行論述。 所有踏板和操縱手柄位置都應(yīng)按人體工程學(xué)的要求進(jìn)行布置，可以在 1:1的內(nèi)模型中進(jìn)行布置。 32 要 求所有的操縱機(jī)構(gòu)都要有足夠的剛度，運(yùn)動(dòng)件的連接處配合間隙要合理，盡量減小自由間隙，運(yùn)動(dòng)件不能出現(xiàn)發(fā)卡和干涉現(xiàn)象，確保操縱動(dòng)作的靈活與準(zhǔn)確。特別是變速操縱機(jī)構(gòu)，使用頻繁、要求輕便、自由間隙小、不僅要求操縱機(jī)構(gòu)本身剛度好，而且要求用來(lái)固定操縱機(jī)構(gòu)的基體件的剛度也要好，這樣才能保證在換檔操作過(guò)程中靈活、準(zhǔn)確、手感強(qiáng)。 5.10 車(chē)箱的布置 根據(jù)車(chē)型所確定的載重量、用戶對(duì)車(chē)箱長(zhǎng)度的要求、整車(chē)的外廓尺寸、車(chē)箱底板是否允許有車(chē)輪鼓包、貨物的情況等，合理地選擇車(chē)箱的內(nèi)部尺寸，但必須要保證符合公司內(nèi)部所確定的車(chē)箱內(nèi)部尺寸系列 ，不應(yīng)隨意變動(dòng)，這樣可以便于組織生產(chǎn)和變型，有利于系列化和通用化。 車(chē)箱前板及保險(xiǎn)架離駕駛室后圍或相關(guān)部件的間隙應(yīng)不小于 40mm。 保險(xiǎn)架的高度應(yīng)超出駕駛室頂部 70mm lOOmm。 車(chē)箱縱、橫梁布置要合理，保證自身有足夠的強(qiáng)度和剛度，使車(chē)箱底板在長(zhǎng)期承載使用狀態(tài)下，不會(huì)產(chǎn)生永久變形。 車(chē)箱縱梁的后端允許超出車(chē)架尾端不大于 200mm，以便減輕車(chē)架的質(zhì)量。 6. 運(yùn)動(dòng)校核 6.1 轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)圖 目前，國(guó)內(nèi)的載貨汽車(chē)大多數(shù)采用非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核。采用非獨(dú)立懸架的前橋 (軸 )相對(duì)于車(chē)架、車(chē)身上下 跳動(dòng)，其跳動(dòng)受懸架和縱拉桿的限制。而且在車(chē)橋 (軸 )和車(chē)架之間均裝有緩沖塊，對(duì)車(chē)橋 (軸 )的跳動(dòng)進(jìn)行限制。在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核時(shí)，首先要確定前橋的跳動(dòng)極限位置，一側(cè)車(chē)輪在平地上或過(guò)坑而暫時(shí)懸空，而另一側(cè)車(chē)輪遇到路面凸起，使前軸傾斜。但是在具體作法上，目前不統(tǒng) 。有的以一側(cè)車(chē)輪上跳到鋼板彈簧蓋板與車(chē)架下翼面接觸 (即鐵碰鐵 )時(shí)的位置作為最高位置。此時(shí)假設(shè)緩沖塊已丟失；有的假定橡膠緩沖塊被壓縮31 33 或21為車(chē)輪上跳的最高位置。上述第一種情況最 保險(xiǎn)，但要求較大的運(yùn)動(dòng)空間，這種畫(huà)法比較適合于使用條件很差的軍用越野車(chē)。第二種情況要求的運(yùn)動(dòng)空間比較合理。這種畫(huà)法在國(guó)內(nèi)比較常用，按此種方法校核的運(yùn)動(dòng)空間仍然過(guò)大。這是由于所假定的緩沖塊壓緊量與實(shí)際行駛中可能達(dá)到的最大壓縮量有誤差。另外，當(dāng)汽車(chē)一側(cè)車(chē)輪低速越過(guò)較大的凸起時(shí)，車(chē)架前部有可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。此時(shí)輪罩也會(huì)隨之上移而產(chǎn)生退讓作用。所以，最好是根據(jù)同類(lèi)型汽車(chē)在坑洼不平的壞路上實(shí)測(cè)的車(chē)輪相對(duì)車(chē)架向上和向下跳動(dòng)的最大跳動(dòng)量來(lái)確定前軸相對(duì)于車(chē)架的最大傾斜角。在缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況可以采用上述的第二種方法。 當(dāng)前 軸的最大傾斜角 (最大斜跳位置 )確定后，就可以作一下前輪跳動(dòng)圖。通過(guò)跳動(dòng)圖可以校核輪胎與翼子板的關(guān)系、對(duì)新開(kāi)發(fā)的車(chē)型設(shè)計(jì)翼子板，可以對(duì)轉(zhuǎn)向輪與縱拉桿進(jìn)行校核；另外還可以校核前輪的減振器是否滿足車(chē)輪上下跳動(dòng)的要求，并對(duì)前軸 (橋 )、橫拉桿和油底殼的關(guān)系進(jìn)行校核。 平頭駕駛室結(jié)構(gòu)的車(chē)型，發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼一般布置在前軸上方，前軸、橫拉桿和油底殼也有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。一般情況下，非獨(dú)立懸架的輕型車(chē)前橋的動(dòng)行程，即前橋滿載位置到緩沖塊壓縮21時(shí)為 80 左右，那么靜止?jié)M載時(shí)前軸、橫拉桿和油底殼 的間隙應(yīng)不小于 90。 按下列方法步驟繪制前輪跳動(dòng)圖 : 畫(huà)出汽車(chē)滿載靜止時(shí)車(chē)架、前軸鋼板彈簧、輪胎等有關(guān)部件的三個(gè)視圖； 根據(jù)車(chē)輪內(nèi)外最大轉(zhuǎn)角，作出滿載狀態(tài)的外輪廓線，然后投影到側(cè)視圖上； 確定前軸斜跳的回轉(zhuǎn)中心為 1O 點(diǎn)，該點(diǎn)是處在左、右鋼板彈簧主體厚度中點(diǎn)的聯(lián)線上，且與汽車(chē)對(duì)稱中點(diǎn)線偏離一個(gè)距離 (偏向壓得較緊的彈簧一側(cè) )。根據(jù)第一汽車(chē)集團(tuán)公司 CAl0B 汽車(chē)試驗(yàn)結(jié)果，偏距為前鋼板彈簧中心距的 15。然而其比例關(guān)系不一定適合每個(gè)車(chē)型，在缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下，可近似 地把汽車(chē)對(duì)稱中心和板簧主片厚度中心聯(lián)線的交點(diǎn)作為跳動(dòng)中心。以 1O 為圓心，以 1O點(diǎn)到前軸中心線的垂直距離為半徑畫(huà)個(gè)圓弧，按確定的前軸對(duì)車(chē)架的側(cè)角 1 做一直線 (D 線 )與該圓弧相切。則此切線為斜跳后的前軸中心線。在這條線上的上面畫(huà)出上跳后輪胎形狀，并將外輪廓線投影到其余視圖上。 選取不同斷面，用上述方法作圖，就可以得到較完整的車(chē)輪跳動(dòng)圖。有了跳 34 動(dòng)圖，就可以判斷轉(zhuǎn)向輪與相鄰的零部件是否會(huì)發(fā)生 干涉，從而更好地確定它們的位置和形狀。另外還要考慮必要的間隙 (如胎面需裝防滑鏈等 )。 獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向輪的上跳的最高位置可按一側(cè)車(chē)輪上跳壓縮緩沖塊到32的位置。目前，國(guó)外一些汽車(chē)廠家在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了一種較為合理的更接近實(shí)際使用工況的校核方法。如德國(guó)大眾汽車(chē)公司的校核方法規(guī)定車(chē)輪的轉(zhuǎn)角不同，其跳動(dòng)高度也不同。汽車(chē)直線行駛時(shí)由于車(chē)速較高，路面對(duì)車(chē)輪的沖擊力也較大，規(guī)定此時(shí)跳動(dòng)高度也最大。當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，由于車(chē)速較低，路面對(duì)車(chē)輪的沖擊力也較小，規(guī)定此時(shí)的跳動(dòng)高度小 一些。到極限轉(zhuǎn)角時(shí)，跳動(dòng)高度為最小。 采用作圖的方法進(jìn)行校核。為了簡(jiǎn)化作圖時(shí)不考慮主銷(xiāo)內(nèi)傾和后傾，即假定主銷(xiāo)垂直于地面。作圖時(shí)首先畫(huà)出俯視圖 ,即畫(huà)出轉(zhuǎn)向輪繞主銷(xiāo)中心 O 點(diǎn)向左和向右轉(zhuǎn)的極限位置。分別在不同的截面畫(huà)出車(chē)輪的外包絡(luò)線，然后使車(chē)輪上跳，即可得到車(chē)輪既轉(zhuǎn)又跳的外包絡(luò)線。因此可近似認(rèn)為車(chē)輪上跳為一種平動(dòng)。這種方法較簡(jiǎn)單，但不準(zhǔn)確。我們可以借助于計(jì)算機(jī)等先進(jìn)的手段，建立輪胎的函數(shù)關(guān)系，輪胎跳動(dòng)高度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系及輪胎的參數(shù)方程。編寫(xiě)程序即可以得到輪胎又跳動(dòng)、又轉(zhuǎn)動(dòng)的外包絡(luò)線。 6.2 傳動(dòng)軸跳動(dòng)圖 目的： (1)確定傳動(dòng)軸上下跳動(dòng)的極限位置及最大擺角； (2)確定空載時(shí)萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的夾角； (3)確定傳動(dòng)軸長(zhǎng)度的變化量 (伸縮量 )，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證傳動(dòng)軸長(zhǎng)度最大時(shí)花鍵與軸不致脫開(kāi)，而在長(zhǎng)度小時(shí)不致頂死； (4)校核后輪和車(chē)箱橫梁和車(chē)箱地板的間隙。 35 圖 6.2 汽車(chē)傳動(dòng)軸跳動(dòng)圖 6.3 轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào) 目的：檢查轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否協(xié)調(diào)，以及校核轉(zhuǎn)向傳動(dòng)的零件在轉(zhuǎn)向和懸架變形時(shí)是否會(huì)與其它零件相碰。 前懸架采用鋼板 彈簧的情況下，當(dāng)前輪相對(duì)車(chē)身上、下振動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱拉桿相連的鉸接點(diǎn) (球銷(xiāo)中心 1A )一方面要隨著前輪沿著彈簧主片所決定的軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又要繞著縱拉桿另一端擺動(dòng)。如果這兩運(yùn)動(dòng)軌跡偏差較大，則會(huì)引起前輪擺振和反向沖擊。因此，要求轉(zhuǎn)向搖臂下端的 1B ，點(diǎn)盡量與轉(zhuǎn)向節(jié)臂的球銷(xiāo)中心 1A 的擺動(dòng)中心點(diǎn) 2O 接近， 2O 點(diǎn)位置取決于彈簧主片中點(diǎn) C 的擺動(dòng)中心1O 。根據(jù)試驗(yàn)研究， C 點(diǎn)的軌跡近似于一段弧，其圓心的位置與彈簧固定端的卷耳中心相距 )2(1 21 LL 在高度上相距 e/2，取圖上 1O 點(diǎn) (L1 和 L2 為鋼板彈簧前半段后半段的有效長(zhǎng)度， e 為卷耳內(nèi)孔半徑 )，由于 C 點(diǎn)與 1A 點(diǎn)在空間作同一運(yùn)動(dòng)，其聯(lián)線 CA 作平移運(yùn)動(dòng)，故找到了 C 點(diǎn)的擺動(dòng)中心 1O 后，即可按平行四邊形機(jī)構(gòu)原理，作平行四邊形 1O C 1A 2O 找出 2O 找出 2O 點(diǎn)，由于 2O 點(diǎn)是在彈簧固定端一側(cè)，故現(xiàn)在國(guó)內(nèi)所有廠家生產(chǎn)的輕型車(chē) (干頭 )的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)都布置在彈簧固定端附近。 36 圖 6.3 懸架與轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)校核圖 懸架與轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)校核步驟 以轉(zhuǎn)向節(jié)臂球銷(xiāo)中心 1A 的擺動(dòng)中心 2O 為中心，以 2O 1A 為半徑畫(huà)出圓弧 JJ ，再以轉(zhuǎn)向器搖臂下端 1B 為圓心， 1B 1A 為半徑作圓弧 KK 。過(guò) A 點(diǎn)作主片卷耳聯(lián)線的垂直線 NN ，并以 1A 點(diǎn)向上截取距離為動(dòng)撓度 df 的點(diǎn)，向下截以距離為靜撓度 cf 的點(diǎn)，通過(guò)這兩點(diǎn)作垂直于 NN 的直線與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡分別交于 GH 和 HG 四點(diǎn)， GH 和 HG 為鋼板彈簧與轉(zhuǎn)向縱拉桿運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)所造成的軌跡偏差， GH 和 HG 應(yīng)盡量小一些，尤其在常遇到的跳動(dòng)范圍內(nèi)應(yīng)保證輪胎的彈性范圍以內(nèi)，如果偏差較大則應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)向器的位置，轉(zhuǎn)向搖臂長(zhǎng)度作適當(dāng)修改，轉(zhuǎn)向垂臂下端的 1B 應(yīng)盡量布置在 1A 的運(yùn)動(dòng)中心 2O 的附 近。 當(dāng)前輪采用獨(dú)立懸架時(shí)，校核方法判斷不同，此時(shí)應(yīng)根據(jù)前懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 37 特點(diǎn)，找出轉(zhuǎn)向節(jié)臂鉸接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡的瞬心，看它是否與分段式轉(zhuǎn)向橫拉桿的鉸接點(diǎn) (斷開(kāi)點(diǎn) )相重合，則懸架的變形不會(huì)引起前輪轉(zhuǎn)向。 38 7.結(jié) 論 本次畢業(yè) 設(shè) 計(jì) 已 經(jīng) 接 近 尾 聲 了 ， 在 這 次 設(shè) 計(jì) 我 感 到 自 己 在 各 種 技 能 和 知 識(shí)層 面 上 有很多不足的地方，同時(shí)自己也學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)將我們四年來(lái)學(xué)習(xí)到的知識(shí)綜合的應(yīng)用起來(lái)，同時(shí)我學(xué)習(xí)了新的知識(shí)，如 CAD 制圖、 CATIA等三維軟件，這是以前很 少接觸和使用的實(shí)用知識(shí)，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我從學(xué)習(xí)到應(yīng)用，雖然中間的過(guò)程是辛苦的但是收獲的喜悅是無(wú)法用言語(yǔ)所能表達(dá)的，總的來(lái)說(shuō)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我收獲頗豐，使我為即將到來(lái)的工作和將來(lái)的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 39 8.致謝 將 近 4 個(gè)月的畢業(yè)讓我成長(zhǎng)了很多，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我遇到了很多的困難，是在指導(dǎo)老師 田 老師的幫助下我一步步的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的，記得在我開(kāi)始制圖是曾遇到過(guò)這樣一個(gè)難題，我對(duì)自己要完成的圖紙很茫然不知道該如何下手去完成這分圖紙，這時(shí)候田老師幫我分析設(shè)計(jì)的步驟 ，一 步 步 引 導(dǎo) 我 走 向 設(shè) 計(jì) 的 正 確 思路 ， 讓 我度過(guò)了這個(gè)難關(guān) 。 在 整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 ， 指導(dǎo)老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的對(duì)我門(mén)的問(wèn)題進(jìn)行解答，即使問(wèn)問(wèn)題的不是本組學(xué)生老師們也會(huì)認(rèn)真的 進(jìn)行指導(dǎo)和幫助。 正是在老師們的指導(dǎo)下我完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中我學(xué)到很多新的知識(shí)，其中也發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)很多不足的地方?，F(xiàn)在我自身還有很多不足的地方，希望老師多多指導(dǎo)我讓我在學(xué)習(xí)和工作中能更進(jìn)一步。 40 9.參考文獻(xiàn) 1 顧柏良 汽車(chē)工程手冊(cè)（第 2 版） . 北京 : 北京理工大學(xué)出版社 , 2003. 2 余志生 汽車(chē)?yán)碚摚ǖ?3 版） .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000. 3 張洪欣 汽車(chē)設(shè)計(jì)（第 2 版） 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