4座微型客貨兩用車
4座微型客貨兩用車,微型,客貨兩用車
外文翻譯譯文內(nèi)燃機(jī)1.氣缸體和氣缸蓋氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的基本框架。發(fā)動(dòng)機(jī)的其他零件都安裝在它里面或者固定在它上。缸體里有氣缸,水套和油道。曲軸也固定在氣缸體底部。除了頂置凸輪(OHC)發(fā)動(dòng)機(jī)以外,凸輪軸都安裝在氣缸體里面。在大多數(shù)汽車?yán)?,氣缸體由灰鑄鐵或者一種灰鑄鐵和其他金屬的合金(混合物)做成,例如鎳或鉻。氣缸體是鑄件。 有些氣缸體,特別是在小汽車?yán)锏哪切?,都是由鋁做成的。這種金屬比鑄鐵輕得多。但是,鑄鐵的耐磨性比鋁好。因此,在大多數(shù)鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)鑲有鑄鐵或者鋼的軸套。這些軸套叫做氣缸套。而有些氣缸體完全由鋁做成。氣缸蓋固定在氣缸體的頂上,正像屋頂套在一所房子上面一樣。氣缸蓋下面與活塞頂上的空間形成燃燒室。最常見(jiàn)的氣缸蓋類型是半球形,楔形和準(zhǔn)半球形。這三種說(shuō)法都是指燃燒室的形狀。氣缸蓋攜帶閥門,氣門彈簧和在搖臂桿上的搖臂,這部分的氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)推桿工作。有時(shí),凸輪軸直接安裝在氣缸蓋上并且不用搖臂控制閥門工作。這被叫為頂置凸輪軸裝置。像氣缸體一樣,氣缸蓋是由鑄鐵或者鋁合金制成。2.襯墊氣缸蓋與氣缸體用高強(qiáng)度的鋼螺栓縛連結(jié)。氣缸體和氣缸蓋之間的連接必須密封以便沒(méi)有燃燒的混合氣體泄漏。這通過(guò)使用氣缸蓋襯墊實(shí)現(xiàn)。這是一個(gè)夾層襯墊,即在兩片銅之間放一片石棉,這兩種材料都能禁得住在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的高溫和高壓。3.油底殼油底殼通常由鋼沖壓形成。油底殼和氣缸體的下半部分一同被叫做曲軸箱;他們把曲軸封閉起來(lái)。潤(rùn)滑系統(tǒng)中的機(jī)油泵從油底殼抽取油并把油輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)全部正在工作的部分。機(jī)油流出后又流回油底殼。因而在油底殼和發(fā)動(dòng)機(jī)工作零件之間有機(jī)油不斷流動(dòng)循環(huán)。4.冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的作用是保證引擎在任何路況的任何車速下都在最高效的的運(yùn)行溫度中。隨著燃油在引擎中燃燒,的熱量轉(zhuǎn)化成動(dòng)力。還有隨排氣管排出而得不到有效利用,剩下的熱量在冷卻系統(tǒng)的作用下散失掉了。這意味著只有當(dāng)熱量得到適當(dāng)?shù)奶幚硪鏈囟忍幱谄胶鉅顟B(tài)時(shí)引擎才能高效工作。所以,溫度對(duì)引擎產(chǎn)生動(dòng)力的意義是重大的。任何引擎在不好的運(yùn)行溫度下都工作不好。如果引擎過(guò)熱,當(dāng)壓縮混合氣由于燃燒室溫度過(guò)高被過(guò)早點(diǎn)著,就會(huì)造成混合氣早燃。潤(rùn)滑油潤(rùn)滑循環(huán)在過(guò)熱的引擎中降低。灸熱的潤(rùn)滑油氣和碳積物可能沉積在燃燒室中導(dǎo)致炭氫化物排放上升。這同樣會(huì)引起引擎性能欠佳和過(guò)早磨損,甚至導(dǎo)致引擎損壞。另外,在過(guò)高的溫度下金屬的反應(yīng)也不同于正常溫度,過(guò)高的溫度會(huì)引起金屬的緩慢變形和金屬承受持續(xù)的恒定壓力。如果引擎工作過(guò)冷,汽油蒸發(fā)就不好。如果氣缸有液態(tài)汽油,液態(tài)汽油會(huì)沖走氣壁的潤(rùn)滑油稀釋引擎中的潤(rùn)滑油導(dǎo)致潤(rùn)滑油過(guò)少。這造成了引擎性能下降,排增加,和引擎過(guò)早磨損。由于這些原因,冷卻系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)必不可少的。5.配氣機(jī)構(gòu)如果進(jìn)口門在進(jìn)氣行程的上止點(diǎn)打開(kāi)并且在這次行程的下止點(diǎn)關(guān)閉,它將有180的開(kāi)度。氣門在180轉(zhuǎn)角內(nèi)完全打開(kāi)。然而氣門達(dá)到全開(kāi)位置需要一定時(shí)間,完全關(guān)閉也需要一定時(shí)間。因此閥門在上止點(diǎn)(BTDC)之前被打開(kāi),在下止點(diǎn)(ABDC)之后關(guān)閉。如果排氣門在排氣行程的下止點(diǎn)打開(kāi)并且在這次行程的上止點(diǎn)關(guān)閉,它將有180的持續(xù)。但是像進(jìn)氣門一樣,排氣門需要時(shí)間到達(dá)充分打開(kāi)和關(guān)閉的位置。因此排氣門在下止點(diǎn)之前打開(kāi),在上止點(diǎn)之后關(guān)閉。進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前17打開(kāi),排氣門在上止點(diǎn)后17關(guān)閉。 因此,有34的一段時(shí)期,兩個(gè)閥門都是開(kāi)的:(17+ 17= 34)。這時(shí)期被稱為氣門重疊。排氣門的關(guān)閉和進(jìn)氣門的開(kāi)啟重疊。在這個(gè)時(shí)候,新的混合氣推動(dòng)燃燒后的廢氣從排氣門排出。在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上氣門重疊角被保持在一個(gè)最小值。這就防止廢氣倒流入進(jìn)氣管。那些打開(kāi)和關(guān)閉氣門的氣門傳動(dòng)是為了協(xié)調(diào)四沖程的工作循環(huán)(使他們各自上下移動(dòng))。這些閥門運(yùn)動(dòng)必須正好在合適的時(shí)刻進(jìn)行。每個(gè)閥門的開(kāi)啟由凸輪軸控制。凸輪是一在軸上的蛋形的金屬,通過(guò)曲軸協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)。那金屬軸叫凸輪軸,在發(fā)動(dòng)機(jī)里的每個(gè)氣門一般有各自的凸輪。當(dāng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí),凸輪凸起的或者高點(diǎn)的位置,推動(dòng)氣門座。這行動(dòng)強(qiáng)迫閥門向下移動(dòng)。這過(guò)程能使進(jìn)氣門在進(jìn)氣行程打開(kāi),或者排氣門在排氣行程打開(kāi)。因?yàn)橥馆嗇S繼續(xù)旋轉(zhuǎn),凸輪軸上的凸起部分離開(kāi)氣門裝置。當(dāng)這發(fā)生時(shí),氣門彈簧緊緊地關(guān)閉氣門口,叫做氣門座。 現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)里的閥門位于發(fā)動(dòng)機(jī)頂上的汽缸蓋。這被稱為頂置氣門(OHV)結(jié)構(gòu)。另外,當(dāng)凸輪軸位于汽缸蓋上面時(shí),這種方式被稱為是頂置凸輪軸(OHC)結(jié)構(gòu)。一些高性能發(fā)動(dòng)機(jī)有兩個(gè)單獨(dú)的凸輪軸,分別負(fù)責(zé)開(kāi)關(guān)進(jìn)氣門和排氣門。這些發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為雙頂置凸輪軸(DOHC)發(fā)動(dòng)機(jī)。凸輪軸也裝在發(fā)動(dòng)機(jī)底部的氣缸體內(nèi)。為了將凸輪的運(yùn)動(dòng)傳給氣門需要一些附屬裝置。 在這種布置中,凸輪凸角推動(dòng)凸輪挺桿。當(dāng)凸輪的凸角在凸輪挺桿下出現(xiàn)時(shí),它推動(dòng)凸輪挺桿向上運(yùn)動(dòng)(離開(kāi)凸輪軸)。凸輪挺桿推動(dòng)控制搖臂的推桿。搖臂以通過(guò)它的中心為軸而旋轉(zhuǎn)。當(dāng)搖臂的一側(cè)上升,其另一側(cè)下降,正如一塊蹺蹺板一樣。搖臂向下移動(dòng)的那一邊推動(dòng)氣門桿以打開(kāi)氣門。因?yàn)橥茥U氣閥傳動(dòng)有另外的部分,所以很難以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。推桿發(fā)動(dòng)機(jī)一般在低速運(yùn)轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生比相同大小的頂置凸輪軸較少功率。(記住,功率反映了工作能力。)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于壓縮行程和做功行程時(shí),閥門必須緊緊地關(guān)閉以產(chǎn)生一個(gè)不透氣的氣封,以防止氣體逃離燃燒室。如果閥門不完全關(guān)閉,發(fā)動(dòng)機(jī)將不能發(fā)揮全部動(dòng)力。此外氣門頭易于被通過(guò)的熱氣體燃燒,這有可能使活塞頻繁沖擊打開(kāi)的氣門,使發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞。 所以閥門能完全關(guān)閉,氣門間隙在操作機(jī)構(gòu)內(nèi)是必須的。這意味著操作機(jī)構(gòu)必須離閥門足夠遠(yuǎn)以允許閥門通過(guò)氣門彈簧使其完全關(guān)閉。但是,如果間隙太大,將引起金屬輕敲的噪音。 在四行程循環(huán)時(shí),每凸輪必須旋轉(zhuǎn)打開(kāi)一閥門。記住,一個(gè)循環(huán)相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)兩次。因此,凸輪軸必須以曲軸正好一半的速度旋轉(zhuǎn)。這用2:1的傳動(dòng)比完成。齒輪連接到凸輪軸的齒數(shù)是齒輪連接到曲軸的兩倍。齒輪連結(jié)有三種方式:1.皮帶傳動(dòng) 齒型帶能被使用。這樣的帶是由合成橡膠做成并且用內(nèi)部的鋼或者玻璃纖維絞合加強(qiáng)。皮帶上有齒,或者槽以嚙合并且驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪上的齒。皮帶一般與頂置凸輪閥門傳動(dòng)一起被用在發(fā)動(dòng)機(jī)上。 2.鏈傳動(dòng) 在一些發(fā)動(dòng)機(jī)上,金屬鏈被用來(lái)連結(jié)曲軸和凸輪軸齒輪。大多數(shù)推桿發(fā)動(dòng)機(jī)和一些頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)都有鏈。3.齒輪傳動(dòng) 凸輪軸和曲軸齒輪可能被直接連結(jié),或者相嚙合。這類操作聯(lián)動(dòng)通常被用在更老的六氣缸,直列發(fā)動(dòng)機(jī)上。凸輪軸被鏈或者帶驅(qū)動(dòng),使其朝著曲軸相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。但是凸輪軸被曲軸齒輪直接驅(qū)動(dòng),其將在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。正時(shí)皮帶被使用,因?yàn)樗麄兓ㄙM(fèi)少于鏈子,而且噪音少。一條典型的正時(shí)皮帶由用玻璃纖維加強(qiáng)的氯丁橡膠(合成橡膠)做成的。6.活塞活塞是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要組成部分。多數(shù)活塞是用鑄鋁制造的,活塞通過(guò)連桿將燃燒混合氣產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞到曲軸。這動(dòng)力驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。圓形的稀薄的鋼圈卡進(jìn)活塞凹槽處來(lái)密封活塞的燃燒室。這些鋼圈就是所謂的活塞環(huán)。與凹槽相適合的環(huán)就是所謂的環(huán)槽?;钊N與活塞上的孔是相適應(yīng)的?;钊N裝入活塞把連桿連在一起。在活塞上固定活塞的那厚的一部分是銷轂?;钊旧?,活塞環(huán)和活塞銷裝在一起就是活塞裝配。為了經(jīng)受住燃燒室的熱,活塞必須耐熱 抗熱。它也必須輕,因?yàn)樗谄變?nèi)來(lái)回上下的高速度運(yùn)轉(zhuǎn)?;钊强招牡?。在它推動(dòng)熱量沖擊和承受膨脹壓力的頂端是很厚的。底部相對(duì)較薄,那里承受較少的熱能壓力?;钊捻敹耸亲钪饕?。在環(huán)槽之間環(huán)繞著活塞部件的較薄的部分就是活塞環(huán)根部。 活塞頂部可能是平的,凹的,圓頂?shù)幕虬歼M(jìn)去的。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中,在活塞頂處可形成完全或部分的燃燒室,這依靠噴射方法。因此,他們使用不同的形狀的活塞。7.活塞環(huán)正如圖顯示,活塞環(huán)裝入活塞附近的環(huán)槽。簡(jiǎn)單的說(shuō),活塞環(huán)是很薄的圓形金屬片裝在活塞頂部的凹槽里。 在現(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)中,每個(gè)活塞通常有三個(gè)活塞環(huán)。(活塞在以前的發(fā)動(dòng)機(jī)中,有時(shí)有四個(gè)活塞環(huán),甚至五個(gè)。)活塞環(huán)外表面緊貼著汽缸壁?;钊h(huán)在活塞和汽缸壁間給了一定的密封。這就是,只有活塞環(huán)與汽缸壁相接觸。頂端兩只活塞環(huán)是保持氣體在氣缸被稱為壓縮環(huán)。較底那個(gè)環(huán)是防止燃燒室進(jìn)入的油濺到氣套內(nèi)壁,是所謂的油環(huán)。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上普遍使用鉻合金活塞環(huán),鉻合金表面非常光滑,耐磨。 在工作時(shí),燃燒的壓力對(duì)環(huán)是非常高的。這能導(dǎo)致它張開(kāi),當(dāng)高氣壓作用在環(huán)上時(shí),這壓力使環(huán)完全的和汽缸壁接觸。燃燒的壓力緊緊的壓著環(huán)根部,并反作用于槽環(huán)的根部。因此,高燃燒壓力在活塞環(huán)和汽缸壁之間形成了緊密的密封8.活塞銷活塞銷使活塞和連桿連接在一起?;钊N穿過(guò)活塞銷孔穿到連桿的頂端。適合曲軸的連桿的頂端要比底端小一些,小頭伸入活塞的底部,活塞銷從活塞的一邊傳入,穿過(guò)連桿的小的一端,然后從活塞的另一端穿出。它把連桿合適的固定在活塞的中心。銷是用高強(qiáng)度鋼做成的并且是空心的。許多銷進(jìn)行鍍鉻,使得幫助它有更好的耐磨性。6河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告(學(xué)生填表)院系:車輛與動(dòng)力工程學(xué)院 2008年4月 8日課題名稱 4座微型客貨兩用車設(shè)計(jì)(后驅(qū)動(dòng)橋、后懸設(shè)計(jì))學(xué)生姓名李超鋒專業(yè)班級(jí)車輛041課題類型工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師李水良馬心坦職稱課題來(lái)源生產(chǎn)1. 設(shè)計(jì)(或研究)的依據(jù)與意義汽車是20世紀(jì)最具代表性的人文景觀,也是21世紀(jì)最具影響力的社會(huì)事物。而作為汽車組成部分的后驅(qū)動(dòng)橋、后懸架的設(shè)計(jì)對(duì)汽車的性能影響是相當(dāng)大的,對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展也具有深遠(yuǎn)的意義。本次設(shè)計(jì)的車型為4座客貨兩用車,屬于輕型車系列。由于該車型是大批量生產(chǎn),使用條件較好,且后懸架的結(jié)構(gòu)形式定為非獨(dú)立懸架,故本次設(shè)計(jì)中將后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)為與后懸架結(jié)構(gòu)形式和特性相適應(yīng)的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠,大大降低了設(shè)計(jì)和制造成本。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及汽車技術(shù)的提高,在驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還應(yīng)朝著能以幾種典型的零部件、以不同方案組合的設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)方式達(dá)到驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的系列化和變型的方向發(fā)展。懸架,在英語(yǔ)里懸架系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的是單詞Suspension。顧名思義,它是將車輪通過(guò)彈簧連接在車體上,并與其它部件構(gòu)成可動(dòng)的機(jī)構(gòu)。在本次設(shè)計(jì)中,4座客貨兩用車的載重量為0.5噸,整車質(zhì)量也不大,故考慮采用鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架。在這種懸架中,鋼板彈簧被用做非獨(dú)立懸架的彈性元件。這種形式的懸架技術(shù)成熟,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉。這樣既降低了生產(chǎn)成本,又保證了汽車的行駛平順性和衰減振動(dòng)的能力。在本次設(shè)計(jì)中,后驅(qū)動(dòng)橋和后懸架的設(shè)計(jì)都在滿足汽車性能要求的前提下采用了經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)理念,這對(duì)汽車的批量生產(chǎn)提供了可靠的保證,也使此類汽車在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。物美價(jià)廉的汽車產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者也具有相當(dāng)?shù)奈Α?. 國(guó)內(nèi)外同類設(shè)計(jì)(或同類研究)的概況綜述 近年來(lái),準(zhǔn)雙曲面齒輪廣泛應(yīng)用在轎車、輕型車主減速器上,也越來(lái)越多地應(yīng)用在中型、重型貨車上。這樣主動(dòng)錐齒輪的軸線可相對(duì)從動(dòng)錐齒輪軸線偏移。當(dāng)主動(dòng)錐齒輪軸線向下偏移時(shí),在保證一定離地間隙的情況下,可降低主動(dòng)錐齒輪和傳動(dòng)軸的位置,因而使車身和整車質(zhì)心降低,有利于提高汽車行駛穩(wěn)定性。目前,汽車上廣泛采用的是對(duì)稱式錐齒輪差速器。瑞典斯堪尼亞LT100型汽車用的是強(qiáng)制鎖止式差速器;大眾高爾夫(Golf)轎車用的是摩擦片式自鎖差速器;托森(Torsen)差速器是一種新型差速機(jī)構(gòu),奧迪80和奧迪90(Audi Quattro)就采用了這種新型的托森差速器;高爾夫辛克羅(Golf Syncro)型轎車的前后驅(qū)動(dòng)軸之間采用了粘性聯(lián)軸器作為軸間差速器?,F(xiàn)代汽車基本采用全浮式半軸支撐和半浮式半軸支撐兩種形式。解放CA1091型汽車的驅(qū)動(dòng)橋殼為整體式。整體式橋殼具有較大的強(qiáng)度和剛度,且便于主減速器的裝配、調(diào)整和維修,因此它也普遍應(yīng)用于各類汽車上。目前國(guó)外廣泛采用空氣懸架,空氣懸架系統(tǒng)是以空氣彈簧為彈性元件,利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈性作用的壓縮氣體的氣壓能夠隨載荷和道路條件變化而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),不論滿載還是空載,整車高度不會(huì)變化,可以大大提高乘坐的舒適性。我國(guó)在汽車懸架系統(tǒng)方面,除了鋼板彈簧懸架的設(shè)計(jì)及應(yīng)用比較成熟以外,其它的懸架技術(shù)的應(yīng)用絕大部分還處于車型引進(jìn)、仿制或直接購(gòu)買產(chǎn)品階段。懸架產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)滯后,一方面表現(xiàn)在設(shè)計(jì)手段落后,計(jì)算機(jī)應(yīng)力分析、動(dòng)態(tài)仿真在企業(yè)中應(yīng)用還較少;另一方面沒(méi)有建立起一套完善的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系。3. 課題設(shè)計(jì)(或研究)的內(nèi)容 (1)參考同類車型,完成4座客貨兩用車后驅(qū)動(dòng)橋和后懸架的設(shè)計(jì)。 (2)根據(jù)整車參數(shù),完成后驅(qū)動(dòng)橋和后懸架的設(shè)計(jì)計(jì)算。 (3)繪制后驅(qū)動(dòng)橋和后懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、裝配圖和零件圖,繪制總和不少于3張零號(hào)圖紙,其中包含一張以上計(jì)算機(jī)繪制(或手工繪制)的具有中等難度的一號(hào)圖紙。 (4)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書用計(jì)算機(jī)打印,不少于12000字,應(yīng)有中英文摘要(摘要不少于400字),完成總量10000以上印刷符號(hào)的外文資料翻譯。4. 設(shè)計(jì)(或研究)方法根據(jù)所給技術(shù)條件和要求,按照后驅(qū)動(dòng)橋、后懸架設(shè)計(jì)的方法,將后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)為非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋、單級(jí)主減速器、對(duì)稱式錐齒輪差速器、半軸的支承形式采用全浮式。后懸架采用鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架,鋼板彈簧總片數(shù)為4片,減振器采用雙向作用筒式減振器。5. 實(shí)施計(jì)劃確定總體方案、調(diào)研、收集資料、完成開(kāi)題報(bào)告。 67周 整理數(shù)據(jù)資料、進(jìn)行理論計(jì)算。 89周 完成主要總圖設(shè)計(jì)。 1011周 完成零、部件圖設(shè)計(jì)、完成機(jī)繪圖。 1213周 整理、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 1415周 整理圖紙及設(shè)計(jì)文件,準(zhǔn)備上交。 16周 審閱、評(píng)審設(shè)計(jì)資料,答辯,評(píng)定成績(jī)。 17周指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日研究所(教研室)意見(jiàn)研究所所長(zhǎng)(教研室主任)簽字: 年 月 日車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書第一章 前言20世紀(jì)80年代后期,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,世界汽車技術(shù)領(lǐng)域最顯著的成就就是防抱制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的實(shí)用和推廣。ABS集微電子技術(shù)、精密加工技術(shù)、液壓控制技術(shù)為一體,是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。它的安裝大大提高了汽車的主動(dòng)安全性和操縱性。防抱裝置一般包括三部分:傳感器、控制器(電子計(jì)算機(jī))與壓力調(diào)節(jié)器。傳感器接受運(yùn)動(dòng)參數(shù),如車輪角速度、角加速度、車速等傳送給控制裝置,控制裝置進(jìn)行計(jì)算并與規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行比較后,給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令。當(dāng)考慮基本的制動(dòng)功能量,液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟(jì)的方法。即使增加了防抱制動(dòng)(ABS)功能后,傳統(tǒng)的“油液制動(dòng)系統(tǒng)”仍然占有優(yōu)勢(shì)地位。但是就復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)性而言,增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于“智能汽車”的新技術(shù)使基本的制動(dòng)器顯得微不足道。 傳統(tǒng)的制動(dòng)控制系統(tǒng)只做一樣事情,即均勻分配油液壓力。當(dāng)制動(dòng)踏板踏下時(shí),主缸就將等量的油液送到通往每個(gè)制動(dòng)器的管路,并通過(guò)一個(gè)比例閥使前后平衡。而ABS或其他一種制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)則按照每個(gè)制動(dòng)器的需要時(shí)對(duì)油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。 目前,車輛防抱制動(dòng)控制系統(tǒng)(ABS)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品,并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用,但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計(jì)的。方法雖然簡(jiǎn)單實(shí)用,但是其調(diào)試比較困難,不同的車輛需要不同的匹配技術(shù),在許多不同的道路上加以驗(yàn)證;從理論上來(lái)說(shuō),整個(gè)控制過(guò)程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上,并未達(dá)到最佳的制動(dòng)效果。另外,由于編制邏輯門限ABS有許多局限性,所以近年來(lái)在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展了車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)(VDC)。結(jié)合動(dòng)力學(xué)控制的最佳ABS是以滑移率為控制目標(biāo)的ABS,它是以連續(xù)量控制形式,使制動(dòng)過(guò)程中保持最佳的、穩(wěn)定的滑移率,理論上是一種理想的ABS控制系統(tǒng)。滑移率控制的難點(diǎn)在于確定各種路況下的最佳滑移率,另一個(gè)難點(diǎn)是車輛速度的測(cè)量問(wèn)題,它應(yīng)是低成本可靠的技術(shù),并最終能發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對(duì)以滑移率為目標(biāo)的ABS而言,控制精度并不是十分突出的問(wèn)題,并且達(dá)到高精度的控制也比較困難;因?yàn)槁访婕败囕v運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化很大,多種干擾影響較大,所以重要的問(wèn)題在于控制的穩(wěn)定性,即系統(tǒng)魯棒性,應(yīng)保持在各種條件下不失控。防抱系統(tǒng)要求高可靠性,否則會(huì)導(dǎo)致人身傷亡及車輛損壞。因此,發(fā)展魯棒性的ABS控制系統(tǒng)成為關(guān)鍵。現(xiàn)在,多種魯棒控制系統(tǒng)應(yīng)用到ABS的控制邏輯中來(lái)。除傳統(tǒng)的邏輯門限方法是以比較為目的外,增益調(diào)度PID控制、變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng),是目前所采用的以滑移率為目標(biāo)的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的控制,與系統(tǒng)的模型無(wú)關(guān),具有很好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性,但調(diào)整控制參數(shù)比較困難,無(wú)理論而言,基本上是靠試湊的方法。然而對(duì)大多數(shù)基于目標(biāo)值的控制而言,控制規(guī)律有一定的規(guī)律。 另外,也有采用其它的控制方法,如基于狀態(tài)空門及線性反饋理論的方法,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。各種控制方法并不是單獨(dú)應(yīng)用在汽車上,通常是幾種控制方法組合起來(lái)實(shí)施。如可以將模糊控制和PID結(jié)合起來(lái),兼顧模糊控制的魯棒性和PID控制的高精度,能達(dá)到很好的控制效果。綜上所述,現(xiàn)代汽車制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子制動(dòng)控制方向發(fā)展。全電制動(dòng)控制因其巨大的優(yōu)越性,將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)。同時(shí),隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,電子元件的成本及尺寸不斷下降。汽車電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng),未來(lái)的汽車中就不存在孤立的制動(dòng)控制系統(tǒng),各種控制單元集中在一個(gè)ECU中,并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。 但是,汽車制動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展受整個(gè)汽車工業(yè)發(fā)展的制約。有一個(gè)巨大的汽車量生產(chǎn)中?,F(xiàn)有及潛在的市場(chǎng)的吸引,各種先進(jìn)的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以及各種智能技術(shù)才不斷應(yīng)用到汽車制動(dòng)控制系統(tǒng)中來(lái)。同時(shí)需要各種國(guó)際及國(guó)內(nèi)的相關(guān)法規(guī)的健全,這樣裝備新的制動(dòng)技術(shù)的汽車就會(huì)真正應(yīng)用到汽車的批量生產(chǎn)中。第二章 制動(dòng)系概況制動(dòng)系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行使直至停車;在下坡行使駛時(shí),使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速;使汽車可靠地停在原地或坡道上。制動(dòng)系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置,即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。前者用來(lái)保證前兩項(xiàng)功能,后者則用來(lái)保證第三項(xiàng)功能。行車制動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路,以保證其工作可靠,駐車制動(dòng)裝置則采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓以防止產(chǎn)生故障。 除此以外,有些汽車還設(shè)有應(yīng)急制動(dòng)、輔助制動(dòng)和自動(dòng)制動(dòng)裝置。 應(yīng)急制動(dòng)裝置利用機(jī)械力源進(jìn)行制動(dòng),在某些采用動(dòng)力制動(dòng)或伺服制動(dòng)的汽車上,一旦發(fā)生蓄壓裝置壓力過(guò)低等故障時(shí),可用應(yīng)急制動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。同時(shí),在人力控制下它還能兼作駐車制動(dòng)。 輔助制動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)汽車下長(zhǎng)坡時(shí),持續(xù)地減速或保持穩(wěn)定的車速,并減輕或解除行車制動(dòng)裝置的負(fù)荷。 自動(dòng)制動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)當(dāng)掛車與牽引車連接的制動(dòng)管路滲漏或斷開(kāi)時(shí),使掛車自動(dòng)制動(dòng)。 任何一套制動(dòng)裝置都由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。設(shè)計(jì)制動(dòng)時(shí)應(yīng)滿足如下基本要求: 1)具有足夠的制動(dòng)效能。行車制動(dòng)能力是用一定制動(dòng)初速度下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)定的;駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠地停駐的最大坡度來(lái)評(píng)定的。 2)工作可靠。行車制動(dòng)裝置至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路,當(dāng)其中一套管路失效時(shí),另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動(dòng)能力不低于沒(méi)有失效時(shí) 規(guī)定值的30%。行車和駐車制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器,而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)各自獨(dú)立。行車制動(dòng)裝置都用腳操縱,其他制動(dòng)裝置多為手操縱。 3)在任何速度下制動(dòng)時(shí),汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 4)防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。 5)制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好。 6)操縱輕便,并具有良好的隨動(dòng)性。 7)制動(dòng)時(shí),制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲盡可能小,同時(shí)力求減少散發(fā)出對(duì)人體有害的石棉纖維等物質(zhì),以減少公害。 8)作用滯后性應(yīng)盡可能好。作用滯后性是指制動(dòng)反映時(shí)間,以制動(dòng)踏板開(kāi)始動(dòng)作至達(dá)到給定的制動(dòng)效能所需的時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。氣制動(dòng)汽車的反映時(shí)間較長(zhǎng),要求不得超過(guò)0.6s;對(duì)于汽車列車,不得超過(guò)0.8s。 9)摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命。 10)摩擦副磨損后,應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu),且調(diào)整間隙工作容易,最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。 11)當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本功能遭到破壞時(shí),汽車制動(dòng)系應(yīng)有音響或光信號(hào)等報(bào)警提示。防止制動(dòng)時(shí)車輪被抱死有利于提高汽車在制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性,縮短制動(dòng)距離,所以近年來(lái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外,由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有致癌公害問(wèn)題已被逐漸淘汰,取而代之的各種無(wú)石棉型材料相繼研制成功。第三章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)類型及選擇制動(dòng)器是制動(dòng)系中用于以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件。后一種提法適用與駐車制動(dòng)器。除了競(jìng)賽汽車上才裝設(shè)的、通過(guò)張開(kāi)活動(dòng)翼板以增加空氣動(dòng)力的空氣動(dòng)力緩速裝置以外,一般制動(dòng)器都是通過(guò)其中的固定元件對(duì)旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩,使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低,同時(shí)依靠車輪與地面的附著作用,產(chǎn)生路面對(duì)車輪的制動(dòng)力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦作用產(chǎn)生制動(dòng)力矩的制動(dòng)器,都成為摩擦制動(dòng)器,除各種緩速裝置以外,行車制動(dòng)、駐車制動(dòng)及第二制動(dòng)系統(tǒng)所用的制動(dòng)器,幾乎都屬于摩擦制動(dòng)器。目前,各類汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式合盤式兩大類。前者摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓,其工作表面為圓柱面;后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤狀的制動(dòng)盤,以端面為工作表面。旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上,即制動(dòng)力矩分別直接作用于兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器,稱為車輪制動(dòng)器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)軸上,其制動(dòng)力矩須經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器,則稱為中央制動(dòng)器。車輪制動(dòng)器一般用于行車制動(dòng),也有兼用于第二制動(dòng)和駐車制動(dòng)。中央制動(dòng)器一般只用于駐車制動(dòng)和緩速制動(dòng)。本次設(shè)計(jì)的題目是四座客貨兩用微型車的制動(dòng)系,故采用的制動(dòng)系方案為:行車制動(dòng)的制動(dòng)器前、后輪為鼓式制動(dòng)器,其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為人力液壓驅(qū)動(dòng)。鼓式制動(dòng)器按其制動(dòng)蹄的受力分為:領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、單向增力式和雙向增力式。1、 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 制動(dòng)蹄按其張開(kāi)的方向和制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向是否一致分為領(lǐng)蹄和從蹄,制動(dòng)蹄張開(kāi)旋轉(zhuǎn)方向和制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致則該制動(dòng)蹄就稱為領(lǐng)蹄;相反,制動(dòng)蹄的張開(kāi)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向和制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反則該制動(dòng)蹄就稱為從蹄。在制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄制動(dòng)器成為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 領(lǐng)蹄和從蹄的受力情況:領(lǐng)蹄的摩擦力矩使蹄壓的更緊,即摩擦力矩具有“增式”作用故稱為增式蹄;而從蹄受的摩擦力矩使蹄有離開(kāi)制動(dòng)鼓的趨勢(shì),即摩擦力矩具有“減式”作用,故稱為減式蹄。圖3-1 鼓式制動(dòng)器示意圖領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的每塊蹄片都有自己的固定支點(diǎn),而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的同一端(圖3-1a)。張開(kāi)裝置有兩種形式,第一種用凸輪或楔塊式張開(kāi)裝置(圖3-1)。其中,平衡凸塊式(3-1b)和楔塊式(圖3-1c)張開(kāi)裝置中的制動(dòng)凸輪和制動(dòng)楔塊是浮動(dòng)的,故能保證作用在兩蹄上的張開(kāi)力相等。非平衡式的制動(dòng)凸輪(圖3-1a)的中心是固定的,所以不能保證作用在兩蹄上的張開(kāi)力相等。第二種用兩個(gè)活塞直徑相等的輪缸,可保證作用在兩蹄上的張開(kāi)力相等。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能和效能穩(wěn)定性,在各式制動(dòng)器中居中游;前進(jìn)、倒退行駛的制動(dòng)效果不變;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低;便于附裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓間的間隙。但領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器也有兩蹄片上單位壓力不等,因而兩蹄襯片磨損不均勻、壽命不同的缺點(diǎn)。此外,因只有一個(gè)輪缸,兩蹄必須在同一驅(qū)動(dòng)回路下工作。為使摩擦襯片磨損壽命均衡,可將從蹄的摩擦片包角適當(dāng)減小,但是這樣會(huì)使得兩蹄的摩擦不能互換,從而增加了零件總數(shù)和制造成本,故本設(shè)計(jì)選擇兩蹄的摩擦片包角相等。2、單向雙領(lǐng)蹄式單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn),而且兩固定支點(diǎn)位于梁體的不同端,如圖3-1b所示:領(lǐng)蹄的固定端在下方,從蹄的固定端在下方。每塊蹄片有各自獨(dú)立的張開(kāi)裝置,且位于與固定支點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的一方。汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí),這種制動(dòng)器的制動(dòng)效能相當(dāng)高。由于有兩個(gè)輪缸,故可以用兩個(gè)各自獨(dú)立的回路分別驅(qū)動(dòng)兩蹄片。除此以外,這種制動(dòng)器還有易于調(diào)整蹄片與兩制動(dòng)鼓之間的間隙,兩蹄片上的單位壓力相等,使其磨損程度相近、壽命相同等優(yōu)點(diǎn)。單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能穩(wěn)定性,僅強(qiáng)于增力式制動(dòng)器。當(dāng)?shù)管囍苿?dòng)時(shí),由于兩蹄片皆為雙從蹄,使制動(dòng)效能明顯下降。與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器比較,由于多了一個(gè)輪缸,使結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。這種制動(dòng)器適用于前進(jìn)制動(dòng)時(shí)前軸動(dòng)軸荷及附著力大于后軸,而倒車制動(dòng)時(shí)則相反的汽車前輪上。它之所以不用于后輪,還因?yàn)閮蓚€(gè)互相成中心對(duì)稱的輪缸,難于附加駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。3、雙向雙領(lǐng)蹄式雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩蹄片浮動(dòng),用各有兩個(gè)活塞的兩輪缸張開(kāi)蹄片(圖3-1c)。無(wú)論是前進(jìn)或者是倒退制動(dòng),這種制動(dòng)器的兩塊蹄片始終為領(lǐng)蹄,所以制動(dòng)效能相當(dāng)高,而且不變。由于制動(dòng)器內(nèi)設(shè)有兩個(gè)輪缸,所以適用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)一套管路失效后,制動(dòng)器轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。除此以外,雙向雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器的兩蹄片上單位壓力相等,因而磨損程度相近,壽命相同。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器因有兩個(gè)輪缸,故結(jié)構(gòu)上復(fù)雜,且蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙調(diào)整困難是它的缺點(diǎn)。這種制動(dòng)器得到比較廣泛的應(yīng)用。如用于后輪,則需另設(shè)中央駐車制動(dòng)器。4、雙從蹄式雙從蹄式制動(dòng)器的兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn),而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄片的不同端,并用各有一個(gè)活塞的兩輪缸張開(kāi)蹄片(圖3-1d)綜上采用雙管路液壓控制前后蹄式制動(dòng)器。前輪采用雙制動(dòng)輪缸雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器;后輪采用單制動(dòng)輪缸領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。駐車制動(dòng)采用收操縱機(jī)械鋼索式后輪制動(dòng)。32 第四章 制動(dòng)參數(shù)選擇及計(jì)算制動(dòng)器設(shè)計(jì)中需要的重要參量:汽車軸距: L=2500mm車輪滾動(dòng)半徑: R r =268 mm汽車滿載質(zhì)量: m=1640Kg汽車空載質(zhì)量: m=880Kg滿載時(shí)軸荷的分配: 前軸負(fù)荷37.5%,后軸負(fù)荷62.5%空載時(shí)軸荷的分配: 前軸負(fù)荷54.6%,后軸負(fù)荷45.4%滿載時(shí)質(zhì)心高度: hg=589.9mm空載時(shí)質(zhì)心高度: hg=535.5mm質(zhì)心距前軸的距離: a=1562mm a=1135.2mm質(zhì)心距后軸的距離: b=938mm b=1364.8mm對(duì)汽車制動(dòng)性有影響的重要參數(shù)還有:制動(dòng)力及其分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)強(qiáng)度、附著系數(shù)利用率、最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)因數(shù)等。4.1 制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇鼓式制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括制動(dòng)鼓內(nèi)徑D、摩擦襯片寬度b和包角、摩擦襯片起始角0、制動(dòng)器中心到張開(kāi)力Fo作用線的距離e、制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和k等參數(shù)。1、制動(dòng)鼓內(nèi)徑D輸入力Fo一定時(shí),制動(dòng)鼓內(nèi)徑越大,制動(dòng)力矩越大,且散熱能力也越強(qiáng)。但增大D要受到輪輞內(nèi)徑的限制。制動(dòng)鼓與輪輞之間要保持足夠的間隙,通常要求該間隙不小于20mm,否則不僅制動(dòng)器的散熱條件條件差,而且輪輞受熱后可能沾住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。制動(dòng)鼓應(yīng)該有足夠的壁厚,用來(lái)保證有足夠的剛度和熱容量,以減小制動(dòng)時(shí)的溫升。制動(dòng)鼓的直徑小,剛度就大,并有利保證制動(dòng)鼓的加工精度。制動(dòng)鼓直徑與輪輞直徑之比D/Dr的范圍如下:轎車:D/Dr=0.640.74貨車:D/Dr=0.700.83轎車制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小125150mm,載貨汽車和客車的制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小80100mm,對(duì)于深槽輪輞,由于其中間深陷部分的尺寸比輪輞名義直徑小的多,所以其制動(dòng)鼓與輪輞之間的間隙有所減小,設(shè)計(jì)時(shí)可按輪輞直徑初步確定制動(dòng)鼓內(nèi)徑。輪輞直徑 304mm制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑 220mm取制動(dòng)鼓內(nèi)徑D=220mm 即R=110mm 圖4-1 鼓式制動(dòng)器的主要幾何參數(shù)2、摩擦襯片寬度b和包角摩擦襯片寬度磨損尺寸b的選取對(duì)摩擦襯片的使用壽命有影響。襯片的寬度尺寸去窄些,則磨損速度快,襯片壽命短;襯片寬度取寬些,則質(zhì)量大,不易加工,且加工成本增加。 實(shí)驗(yàn)表明,摩擦襯片包角=90o100o時(shí),磨損最小,制動(dòng)鼓溫度最低,且制動(dòng)效能最高。角減小雖然有利于散熱,但單位壓力過(guò)高將加速磨損。實(shí)際上包角兩端處單位壓力最小,因此過(guò)分延伸襯片兩端以增加包角,對(duì)減小單位壓力的作用不大,而且將使制動(dòng)不平順,容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖,因此這里取包角為100o。 襯片的磨損面積為Ap=Rb。制動(dòng)器各蹄襯片總的摩擦面積越大,制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小,從而磨損特性越好。對(duì)于(1.52.5)t的微型客車,單個(gè)制動(dòng)器總的摩擦面積Ap為(150250)cm2,這里取Ap=150cm2??汕蟮胋=75mm。3、摩擦襯片起始角0一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央,令0=90o/2。有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況,將襯片相對(duì)于最大壓力點(diǎn)對(duì)稱布置,以改善磨損均勻性和制動(dòng)效能。由以上可知0=90o-100o/2=40o。4、制動(dòng)器中心到張開(kāi)力Fo作用線的距離e在保證輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下,應(yīng)使距離e盡可能大,以提高制動(dòng)效能,設(shè)計(jì)時(shí)定e=0.8R左右,根據(jù)圖樣取得e=88mm。5、制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和k應(yīng)在保持兩蹄支撐端毛面不致互相干涉的情況下,使a盡可能大而c盡可能小,這里定a=0.8R左右,實(shí)際取值為a=88mm,k=15mm。4.2 制動(dòng)力與制動(dòng)力矩分配系數(shù)1、同步附著系數(shù)參照其他同類車型取0=0.52、制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) (41) 3、最大制動(dòng)力矩max=0.83max 該車所能遇到的最大附著系數(shù)(汽車制動(dòng)系統(tǒng)的使用與維修) (42) =1886830N.mm =1886.8N.m=2068.76N.m 則單個(gè)車輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩Tf1max=943.4N.mTf2max=1034.38N.m式中 : G-汽車所受重力; L-汽車軸距; L2-汽車質(zhì)心離后軸距離;hg-汽車質(zhì)心高度;rr-汽車滾動(dòng)半徑;-地面附著系數(shù)。4.3 制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算1制動(dòng)器因數(shù)分析計(jì)算(1)前輪雙領(lǐng)蹄式 (BF 制動(dòng)因數(shù))f=0.3 r=110mm h=176mm0=10001=4003=1800 (43) B=1 (44) (45) (46)(2)后輪 浮式領(lǐng)從蹄制動(dòng)因數(shù)計(jì)算單個(gè)領(lǐng)蹄 (47) 單個(gè)從蹄 (48)式中fs蹄片端部與支座間的摩擦系數(shù)鋼對(duì)鋼 fs0.20.3 取0.2540 ac0.8R=88mm k=15mm =0 0=100 (49) (410) (411) (412) (413) (414)=1.348 (415) 2摩擦襯片的磨損特性計(jì)算(1)比能量耗散率v1=22.2m/s j=0.6g t=3.78sA1=A2=2Rb=29858.4mm2 (416)(2)比摩擦功 均合格(3)平均壓力qpqp1=N1/A=0.957Mpa (417)qp2=N2/A=1.05Mpa 均合格N摩擦襯片與制動(dòng)鼓間的法向力A摩擦襯片的摩擦面積(4)比滑摩功Lf (418)第五章 駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)計(jì)算5.1駐車制動(dòng)計(jì)算滿載時(shí)汽車在上坡路上停駐時(shí)的后橋附著力為 =mag ( cosa+ sina) (51)汽車在下坡路上停駐時(shí)的后橋附著力為=mag ( cosa sina) (52)汽車可能停駐的極限上坡路傾角 a ,可根據(jù)后橋上的附著力與制動(dòng)力相等的條件求得即 mag ( cosa+ sina)= mag sina (53)得到 a=tg-1 (54)= tg-1同理,可推導(dǎo)汽車可能停駐的極限下坡路傾角為=tg-1=21.71o空載時(shí)分析同上把參數(shù)代入得到汽車上坡時(shí)能停駐的極限傾角為= tg-1汽車在下坡時(shí)能停駐的極限傾角為= 16.35o5.2應(yīng)急制動(dòng)計(jì)算應(yīng)急制動(dòng)時(shí),后輪一般都將抱死滑移,故后橋制動(dòng)力為= (55)單個(gè)后輪駐車制動(dòng)器的制動(dòng)里上限為 (56)第六章 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、 制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)具有較高的剛性和大的熱容量,制動(dòng)時(shí)其溫升不應(yīng)超過(guò)極限值。制動(dòng)鼓的材料與摩擦襯片的材料相匹配,應(yīng)能保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。制動(dòng)鼓有鑄造的和組合兩種。鑄造制動(dòng)鼓多選用灰鑄鐵,具有機(jī)械加工容易、耐磨、熱容量大的優(yōu)點(diǎn)。組合式制動(dòng)鼓的特點(diǎn)是質(zhì)量小,工作面耐磨,并有較高的摩擦因數(shù)。綜上所述,故選用鑄鐵制動(dòng)鼓,并且制動(dòng)鼓的外圓周部分鑄有肋,用來(lái)加強(qiáng)剛度和增加散熱效果。制動(dòng)鼓壁厚的選擇主要是從剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有助于增大熱容量,但實(shí)驗(yàn)表明,壁厚從11mm增至20mm,摩擦表面平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚:轎車為712mm,中、重型貨車為1318mm。故取壁厚為8mm。二、 制動(dòng)蹄轎車和輕型貨車的制動(dòng)蹄廣泛采用T形型鋼輾壓或用鋼板焊接制成,其腹板上往往開(kāi)一條或兩條徑向槽,使蹄的彎曲剛度小些,其目的是襯片磨損較為均勻,并減小制動(dòng)時(shí)的尖叫聲,制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度,轎車為35mm,貨車為58mm。本設(shè)計(jì)中,制動(dòng)蹄腹板厚度取5mm,翼緣的厚度取6mm。三、 制動(dòng)底板制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體,應(yīng)保證各安裝零應(yīng)有足夠的剛度。故選用由鋼板沖壓成型的制動(dòng)底板并且有凹凸起伏的形狀。四、 制動(dòng)輪缸采用活塞式制動(dòng)蹄張開(kāi)結(jié)構(gòu)。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其缸筒為通孔,需鏜磨?;钊射X合金制成。活塞外端壓有鋼制的開(kāi)槽頂塊,以支承插入槽中的制動(dòng)蹄腹板端部。輪缸的工作腔 由靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠密封圈密封。五、摩擦材料 應(yīng)該具有一定的穩(wěn)定的摩擦因數(shù),在溫度升高時(shí)其摩擦因數(shù)變化不大;應(yīng)該具有良好的耐磨性;應(yīng)有盡可能小的壓縮率和膨脹率且制動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生噪聲。以前制動(dòng)摩擦襯片的材料是由增強(qiáng)材料、粘合劑、摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的石棉摩擦材料,但是其耐熱性差,摩擦因數(shù)隨溫度的變化大,磨耗高和對(duì)環(huán)境有污染,特別是石棉能致癌,所以已經(jīng)遭淘汰。由金屬纖維、粘結(jié)劑和摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的半金屬摩擦材料,具有較高的耐熱性和耐磨性,特別是因?yàn)闆](méi)有石棉粉塵公害,得到廣泛應(yīng)用。第七章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇及計(jì)算7.1 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式的選擇制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將來(lái)自駕駛員或其它力源的力傳給制動(dòng)器,使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。根據(jù)制動(dòng)力源的不同,制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。、 簡(jiǎn)單制動(dòng)簡(jiǎn)單制動(dòng)單靠駕駛員施加的踏板力或手柄力作為力源,也稱為人力制動(dòng)。其中又分為機(jī)械式和液壓式。機(jī)械式由于效率低、傳動(dòng)比小、潤(rùn)滑點(diǎn)多且難以保證前后軸制動(dòng)力的正確比例和左右輪制動(dòng)力的均衡,所以在汽車制動(dòng)裝置中已被淘汰,但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、故障少還廣泛用于中小型汽車的駐車制動(dòng)中。、 動(dòng)力制動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成,并表現(xiàn)為氣壓或液壓形式的勢(shì)能作為汽車制動(dòng)的全部力源。駕駛員施加于踏板或手柄上的力,僅用于回路中控制元件的操縱。因此簡(jiǎn)單制動(dòng)中的踏板力和踏板行程之間的反比關(guān)系,在動(dòng)力制動(dòng)中便不存在了,從而使踏板力較小,同時(shí)又有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐??!?伺服制動(dòng)伺服制動(dòng)是在人力液壓制動(dòng)系中增加由其它能源提供的助力裝置,使人力與動(dòng)力并用。在正常情況下,其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生,而在伺服系統(tǒng)失效時(shí),仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。因此,在中級(jí)以上的轎車及輕、中型客車、貨車上得到廣泛的應(yīng)用。綜上所述,故選用簡(jiǎn)單制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。7.2 制動(dòng)管路的分路系統(tǒng)為了提高工作的可靠性,制動(dòng)油路應(yīng)該采用分路系統(tǒng),即全車的所有行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或多個(gè)相互獨(dú)立的回路,其中一個(gè)回路失效后,仍可利用其他完好的回路起制動(dòng)作用。雙軸汽車的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)主要有以下五種分路形式:、 一軸對(duì)一軸型(型),前軸制動(dòng)器與后橋制動(dòng)器各用一條回路。、 交叉型(型),前軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)側(cè)車輪制動(dòng)器同屬一條回路。、 一軸半對(duì)半軸型,兩側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和全部后制動(dòng)器的輪缸屬于一條回路,其余的前輪缸屬于一條回路。、 雙半軸對(duì)雙半軸型,每個(gè)回路均只對(duì)每個(gè)前后制動(dòng)器的半數(shù)輪缸起作用。型的管路布置較為簡(jiǎn)單,可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動(dòng)器配合使用,成本較低,目前在各類汽車特別是商用汽車上用的最廣泛。對(duì)于這種形式,若后制動(dòng)回路失效,則一旦前輪抱死則極喪失轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于采用前輪制動(dòng),因而,前制動(dòng)器強(qiáng)于后制動(dòng)器的汽車,當(dāng)前制動(dòng)回路失效而單用后橋制動(dòng)時(shí),制動(dòng)力將嚴(yán)重不足(小于正常情況的一半),并且若后橋負(fù)荷小于前軸負(fù)荷,則踏板力過(guò)大時(shí)易使后橋車輪抱死而汽車側(cè)滑。本設(shè)計(jì)采用型制動(dòng)回路。7.3 液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算1、制動(dòng)輪缸直徑d的確定制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄(塊)施加的張開(kāi)力F0與輪剛直徑d和制動(dòng)管路壓力p的關(guān)系為d= (71)制動(dòng)管路壓力不超過(guò)1012Mpa。取p=11 Mpa 由以前所得數(shù)據(jù)可以求得前后制動(dòng)輪缸直徑為d前=22mm d后=22mm2、制動(dòng)主缸的直徑d0的確定。第i個(gè)輪缸的工作容積為 (72)式中,di為第i個(gè)輪缸活塞的直徑:n為輪缸中活塞的數(shù)目;為第i個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程。在初步設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)鼓式制動(dòng)器可取=22.5mm。所有輪缸的總工作容積為 (73)5472mm3 式中: m-輪缸的數(shù)目。在初步設(shè)計(jì)時(shí),制動(dòng)主缸的工作容積可取為 (74)主缸活塞行程S0和活塞直徑d0可用下式確定 (75)一般S0=(0.81.2)d0取: S0=1.045d0d0=20 mm又因?yàn)橹鞲椎闹睆絛0應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸系列中選取,故取d0=20 mm S0=20.9mm3、制動(dòng)踏板力Fp制動(dòng)踏板力Fp用下式計(jì)算 = (76)將d0=20mm p=11MPa ip =7 =0.9代入上式得到制動(dòng)踏力為=式中:ip-踏板機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比;-踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)構(gòu)效率。4、制動(dòng)踏板工作行程踏板行程(計(jì)入襯片或襯片的允許磨損量)對(duì)轎車最大不應(yīng)大于100-150mm, 對(duì)商用車不大于180mm,在本次設(shè)計(jì)中根據(jù)本車的特點(diǎn),故取。5、制動(dòng)距離初速度=30Km/h =g=0.759.8=7.35=2SS=4.72m7m 所以符合要求。第八章 車架8.1 車架的功用與要求車架實(shí)際上是汽車的骨架,汽車的主要總成、部件和貨物等都要安裝在它上面,因此它是個(gè)重要的承載總成。同時(shí),它還要承受由懸架機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的各種反作用力和行駛中產(chǎn)生的動(dòng)載荷,因此,車架又是個(gè)受力很大的部件。車架應(yīng)滿足下列要求:1、足夠的強(qiáng)度,保證在各種復(fù)雜的工況下長(zhǎng)期使用不致發(fā)生嚴(yán)重的損壞。2、有合適的剛度,車架應(yīng)保證車輛在各種使用條件下,固定在車架上的個(gè)總成和部件的相對(duì)位置變化較小,是它們能正常工作。另一方面,當(dāng)車輛在不平路面上行駛時(shí),為提高其平順性和通過(guò)能力,又要求車架具有一定的柔度,即扭轉(zhuǎn)剛度不宜過(guò)高。3、質(zhì)量要小,在保證強(qiáng)度的情況下盡量減小車架質(zhì)量,以降低材料消耗、制造成本和提高使用的經(jīng)濟(jì)性。4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于制造和維修。此外,車架結(jié)構(gòu)應(yīng)能使車輛的質(zhì)心高度盡量降低。8.2車架類型方案對(duì)比與分析車架是用鋼板沖壓成各種形狀的構(gòu)件后裝配而成的。微型客車的車架大多采用矩形鋼管作為構(gòu)件。車架的裝配可用鉚接,也可用電焊焊接,鉚接工藝耗費(fèi)的工時(shí)多,但車架變形小,焊接工藝性好但車架容易產(chǎn)生變形或焊接應(yīng)力。車架按其結(jié)構(gòu)形狀可分為五類。1、邊梁式車架邊梁式車架又稱梯形車架,它有兩根位于兩側(cè)的縱梁和若干根橫梁組成。邊梁式車架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,各總成安裝方便,易于變形。車架寬度可以有三種型式:(1) 前窄后寬為了給前輪轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向拉桿留出足夠的空間,往往采用這種型式。(2) 前寬后窄由于重型載貨車輛后軸載荷大,輪胎和鋼板彈簧都要加寬,同時(shí)又要安裝外形尺寸大的發(fā)動(dòng)機(jī),所以只好減少前輪的轉(zhuǎn)向角,使車架成為前寬后窄的形式。(3) 前后等寬只要總布置允許,應(yīng)盡量采用這種型式,因?yàn)樵跊_壓不等寬車架縱梁時(shí),容易在轉(zhuǎn)折處的上、下翼面上產(chǎn)生“波紋區(qū)”,引起應(yīng)力集中致使早期出現(xiàn)裂紋或斷裂。同時(shí)前后等寬車架制造簡(jiǎn)單。2、X型車架X型車架是改進(jìn)的邊梁式車架,它由兩根縱梁和X型橫梁組成,其目的是為了提高車架的抗扭剛度,但狹長(zhǎng)的車架采用X型橫梁并無(wú)明顯的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)閄型橫梁太長(zhǎng)時(shí),受壓的一根可能喪失穩(wěn)定。因此,X型橫梁僅對(duì)于短而寬的車架較為有效。3、中梁式車架中梁式車架又稱脊骨式車架,它只有一根位于中央貫穿車輛全長(zhǎng)的縱梁,中央縱梁可以是圓管形截面,也可以是箱形截面。中梁前端做出支架,用于固定發(fā)動(dòng)機(jī),傳動(dòng)軸在中梁內(nèi)通過(guò)。主減速器通常固定在中梁的末端而形成斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。在中梁上固定有橫梁用于支撐車廂和駕駛室。4、綜合式車架綜合式車架一部分為管式梁,其余部分制成叉形,可認(rèn)為它是中梁式車架的變形。中梁式和綜合式車架,可以較大地提高扭轉(zhuǎn)剛度,但駕駛室、車廂等總成在車架上安裝比較復(fù)雜,橫梁懸臂較長(zhǎng),彎曲應(yīng)力大。這類車架一般都要用斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。根據(jù)以上分析,又因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的是微型客貨兩用車車架,應(yīng)力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,各總成安裝方便,可采用前窄后寬的邊梁式車架。8.3 橫梁和縱梁的連接1、橫梁和縱梁的連接型式橫梁和縱梁的連接型式主要有:a)橫梁固定在縱梁的上下翼面上;b)橫梁同時(shí)固定在縱梁的腹板與上或下翼面上;c)橫梁僅固定在縱梁的腹板上。第一種連接型式雖然有利于提高車架的整體剛度,但當(dāng)車架產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形或縱梁承受較大的局部扭轉(zhuǎn)時(shí),縱梁上下翼面的應(yīng)力將大幅度增加。第二種連接型式的缺點(diǎn)是:作用在縱梁上的力直接傳到橫梁上,使橫梁承受較大的載荷,從而易于發(fā)生早期破壞,很早就出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。第三種連接型式的車架整體剛度雖然小些,但可避免縱梁上下翼面和橫梁的早期破壞。本車架橫梁與縱梁的連接即是第三種型式。2、橫梁在縱梁上的固定方法A、鉚接采用搭接板鉚接,適用于大量生產(chǎn),制造成本低。改變鉚釘數(shù)目或位置即可改變縱梁的抗扭剛度。B、焊接焊接能保證縱梁有較高的抗扭剛度,連接牢固,不易松動(dòng),但要求較高的焊接質(zhì)量和合理的焊接夾具,適用于小批量生產(chǎn)和閉口截面車架。C、螺栓連接當(dāng)橫梁位置受總布置限制,為了便于拆裝車架上的某些部件時(shí),可采用這種固定方法,其缺點(diǎn)是在長(zhǎng)期使用中,容易松動(dòng)。本車架縱橫梁之間的固定方式為鉚接。8.4 車架的設(shè)計(jì)與計(jì)算車架是一個(gè)復(fù)雜的薄壁框架結(jié)構(gòu),在車架設(shè)計(jì)的初級(jí)階段,可對(duì)縱梁進(jìn)行簡(jiǎn)單的彎曲強(qiáng)度計(jì)算,以此來(lái)確定車架的斷面尺寸。下面是這種簡(jiǎn)化計(jì)算的方法和步驟。1、彎曲強(qiáng)度計(jì)算的基本假設(shè)(1)因?yàn)檐嚰芙Y(jié)構(gòu)是左右對(duì)稱的,左右縱梁的受力相差不大,故可認(rèn)為縱梁是支撐在汽車前后軸上的簡(jiǎn)支梁。(2)空車時(shí)的簧上質(zhì)量(包括車架質(zhì)量在內(nèi))均勻分布在左右二縱梁的全長(zhǎng)上,其值可根據(jù)汽車底盤結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)大致估計(jì)。一般,對(duì)于輕型和中型載貨汽車來(lái)說(shuō),簧上質(zhì)量約為空車質(zhì)量的2/3;汽車的有效載荷均勻分布在車廂全長(zhǎng)上。(3)所有的作用力均通過(guò)縱梁截面的彎曲中心。實(shí)際上,縱梁的某些部位會(huì)由于安裝外伸部件(如油箱、蓄電池等)而產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)通常在此安裝一根橫梁,使得這種對(duì)縱梁的扭轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)橫梁的彎矩。故這種假設(shè)不會(huì)造成明顯的錯(cuò)誤。 通過(guò)上述假設(shè),將車架由一個(gè)靜不定的平面框架結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化成為一個(gè)位于支架上的靜定結(jié)構(gòu)。2、縱梁的彎矩計(jì)算要計(jì)算車架縱梁的彎矩,先計(jì)算車架前支座反作用力,向后輪中心支座處求矩,可得 (81) 式中:-前輪中心支座對(duì)任一縱梁的反作用力,N ; L-縱梁的總長(zhǎng),mm ; l-汽車軸距,mm ; b-縱梁后端到后軸之間的距離,mm ; -滿載時(shí)的簧上質(zhì)量(含車架自身質(zhì)量),Kg ; g-重力加速度,9.8 m/s2 在計(jì)算縱梁彎矩時(shí),將縱梁分成兩段區(qū)域,每一區(qū)段的均布載荷可簡(jiǎn)化為作用于區(qū)段中點(diǎn)的集中力.縱梁各端面上的彎矩計(jì)算采用彎矩差法,可使計(jì)算工作量大大減少.彎矩差法認(rèn)為:縱梁上某一端面上的彎矩為該斷面之前所有力對(duì)這點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩之和.1)駕駛室長(zhǎng)度段縱梁彎矩的計(jì)算 在該區(qū)段內(nèi),根據(jù)彎矩差法,則有: (82) 式中:-縱梁上某一截面的彎矩, N.mm ;-截面到前輪中心的距離,mm ;a-車架縱梁前端到前輪中心的距離,mm ;2)駕駛室后端到后軸段縱梁的彎矩計(jì)算縱梁某一斷面上的剪力為該斷面之前所有力的和 (83) 式中:-縱梁某斷面上的剪力,N。 由上可知,縱梁的最大彎矩一定發(fā)生在該段縱梁內(nèi)。其位置可采用求對(duì)的導(dǎo)數(shù)并令其為零的辦法得到。=1179.64mm 由上式求得縱梁發(fā)生最大彎矩的位置,將該值代入彎矩計(jì)算公式,則可求得縱梁受到的最大彎矩為=894991.92N.mm 縱梁受到的最大剪力則發(fā)生在汽車后軸附近。當(dāng)時(shí),剪應(yīng)力最大,其最大剪應(yīng)力為=-1893.5N 以上是僅考慮汽車靜載工況下,縱梁斷面彎矩和剪力的計(jì)算。實(shí)際上,汽車行駛時(shí)還受到各種動(dòng)載荷的作用。因此,汽車行駛時(shí)實(shí)際受到的最大彎矩和最大剪力為 (84) (85)式中:-動(dòng)載系數(shù),對(duì)于轎車、客車=1.75,載貨汽車=2.5,越野汽車=3.0??拓泝捎密嚾? (86)=2894991.92=1790929.4N.mm (87)=2(-1893.5)=-3787N 3、縱梁截面特性計(jì)算車架縱梁和橫梁截面系數(shù)W按材料力學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算。 (88)4、彎曲應(yīng)力計(jì)算縱梁斷面的最大彎曲應(yīng)力為: (89)按上式求得的彎曲應(yīng)力不應(yīng)大于材料的許用應(yīng)力。許用應(yīng)力可按下式計(jì)算: (810)式中:-材料的屈服極限,對(duì)于16Mn材料,=340-360MPa; n -安全系數(shù),一般安全系數(shù)取1.15-1.40。 取n=1.30,則 = (811) 所以滿足要求。5、車架的剛度校核1)車架縱梁抗彎剛度校核為了保證汽車整車及其有關(guān)部件的正常工作,應(yīng)對(duì)縱梁的最大撓度予以限制。這就要求對(duì)縱梁的抗彎剛度進(jìn)行校核。由材料力學(xué)可知,對(duì)于簡(jiǎn)支梁來(lái)說(shuō),其跨距中間受集中載荷F作用時(shí),梁的撓度最大值按下式計(jì)算 (812)式中: -梁的截面慣性矩,cm4; -汽車軸距,m。 (813) 根據(jù)使用要求和經(jīng)驗(yàn),當(dāng)車架縱梁中間受1000N集中載荷作用時(shí),縱梁的最大撓度不得超過(guò)0.085cm,即因此要求 (8-14)12 所以滿足要求。第九章 總結(jié)隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,4座微型客貨兩用車已逐漸地被廣泛使用,據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,4座微型客貨兩用車的銷量以驚人的速度增加,所以進(jìn)行4座微型客貨兩用車的設(shè)計(jì)是很必要的。這次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是4座微型客貨兩用車設(shè)計(jì)(車架、制動(dòng)系設(shè)計(jì))。在第二章我主要介紹了制動(dòng)系的概況和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足的基本要求。第三章主要是制動(dòng)系的類型及最后確定的方案,其中列出了幾種可供選擇的類型并進(jìn)行了分析、比較最后確定的方案如下:行車制動(dòng)器:前鼓后鼓,前制動(dòng)器為單向雙領(lǐng)蹄,后制動(dòng)器為單向領(lǐng)從蹄。第四章主要介紹了制動(dòng)系主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇并進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)算,是本設(shè)計(jì)說(shuō)明書的核心部分,其中包括鼓式制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇,例如:制動(dòng)鼓內(nèi)徑、摩擦襯片寬度和包角、摩擦襯片起始角等,同時(shí)對(duì)制動(dòng)力和制動(dòng)力矩分配系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。第五章主要對(duì)駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)算。第六章介紹的是制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄、制動(dòng)底板和制動(dòng)輪缸等。第七章包括制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇和計(jì)算,制動(dòng)管路的分路系統(tǒng)和液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。第八章列出了車架的幾種類型,分析比較之后,最后確定選用前窄后寬的邊梁式車架,并且在這一章中對(duì)車架的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算,對(duì)車架的剛度進(jìn)行了校核。通過(guò)這一系列的分析、計(jì)算、校核等,這套設(shè)計(jì)方案是可行的。 總之,在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,由于我的能力和經(jīng)驗(yàn)有限,在設(shè)計(jì)過(guò)程中不免有許多不足之處。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我對(duì)自己的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解,對(duì)自己在以后的工作中有著重要的指導(dǎo)作用。參考文獻(xiàn)1 王望予. 汽車設(shè)計(jì).第四版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.01 2 余志生. 汽車?yán)碚?第三版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.033 劉惟信. 汽車設(shè)計(jì).第一版.北京:清華大學(xué)出版社,2006.01 4 彭文生,李志明,黃華梁.機(jī)械設(shè)計(jì).北京:高等教育出版社,2002.085 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999.016 陳家瑞.汽車構(gòu)造(下冊(cè)).第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.017 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19918 諸文農(nóng).底盤設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19919 美L.??嘶舳?,張書元.汽車制動(dòng)系.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199810 林寧.汽車設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199911 張則曹.汽車構(gòu)造圖冊(cè)(底盤).北京人民交通出版社,199812 金國(guó)棟.汽車概論.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,200013 張洪圖.汽車構(gòu)造(底盤部分).北京:北京理工大學(xué)出版社,199614 莊繼德.汽車輪胎學(xué).北京:北京理工大學(xué)出版社,199615 吉林工業(yè)大學(xué)汽車教研室.汽車設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199016 美L.魯?shù)婪?,陳名?汽車制動(dòng)系的分析計(jì)算.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985致謝短暫而又緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)在今天已經(jīng)圓滿完成了,這也標(biāo)志著我的大學(xué)生活也即將結(jié)束。在本次的設(shè)計(jì)過(guò)程中,我的任務(wù)是4座微型客貨兩用車車架和制動(dòng)系的設(shè)計(jì)。這是我們即將步入以后的工作前的最后一次練兵,使我學(xué)到了許多以前在課堂上學(xué)不到的知識(shí)和方法,使自己有了一定程度的提高,增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí),同時(shí)也為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。剛開(kāi)始設(shè)計(jì)的一段時(shí)間不知從何入手,由于以前從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)這樣的整車的設(shè)計(jì),我們六個(gè)人一組,不斷地展開(kāi)討論,參閱了很多資料,經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的努力,經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo),終于制定了設(shè)計(jì)方案。在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中我得到多位老師和同學(xué)的幫助,特別是帶我們小組的李水良 馬心坦老師的精心幫助,在此表示由衷的感謝。李老師豐富的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn),還有他認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度,耐心的指導(dǎo),深深的影響了我,使我受益匪淺。同時(shí)我也很感謝同組的幾位同學(xué),因?yàn)槲覀儙讉€(gè)好像是一個(gè)整體,每個(gè)人的設(shè)計(jì),每個(gè)人的決定都影響著其他成員的設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)過(guò)程中,他們給了我很大的幫助,沒(méi)有老師和同學(xué)的大力支持我的設(shè)計(jì)不可能順利地完成。最后,再次向幫助、指導(dǎo)我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝!方耀2008年6月
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