汽車質(zhì)量在前后軸的軸荷分配綜述

1、1、 汽車的質(zhì)量對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性等都有重要的影響。 在相同發(fā)動(dòng)機(jī)的前提下，汽車的質(zhì)量越大0-100m/s的加速時(shí)間越長(zhǎng)；行駛相同里程所消耗1的燃油越多；由一定速度減小到零，在剎車時(shí)由于E mv2（ m為汽車總質(zhì)量），質(zhì)量越2大，能量越大，對(duì)剎車盤的制動(dòng)性要求也越高；在其他條件一樣的情況下，質(zhì)量越大，在轉(zhuǎn) 彎時(shí)產(chǎn)生的離心慣性力也越大，影響操縱穩(wěn)定性。所以我們必須對(duì)汽車的質(zhì)量予以重視。2、汽車的質(zhì)量參數(shù)包括汽車整備質(zhì)量、載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量、 載荷分配。下面重點(diǎn)介紹一下整車整備質(zhì)量、汽車總質(zhì)量、軸荷分配三個(gè)概念。 整車整備質(zhì)量：指車上帶有全部裝備（包

2、括隨車工具、備胎（約18公斤）等），加滿燃油（35公斤）、水”。 汽車總質(zhì)量：是指裝備齊全、并按規(guī)定裝滿客、貨的整車質(zhì)量。 軸荷分配：汽車質(zhì)量在前后軸的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止的情況下， 前后軸對(duì)支撐平面的垂直負(fù)荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。軸荷分配對(duì)輪胎壽命和汽車的使用性能有影響。在汽車總布置設(shè)計(jì)時(shí)，軸荷分配應(yīng)考 慮這些問題：從各輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個(gè)車輪的載荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動(dòng)力性和通過性，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)有足夠大的載荷，而從動(dòng)軸載荷可以適當(dāng)減少；為了 保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向軸的載荷不應(yīng)過小。 因此可以得出作為很重要的載荷分配參數(shù)，各使用

3、性能對(duì)其要求是相互矛盾的，這要求設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)對(duì)整車的性能要求、使用條件等，合理的選取軸荷分配。汽車總體設(shè)計(jì)的主要任務(wù)： 要對(duì)各部件進(jìn)行較為仔細(xì)的布置，應(yīng)較為準(zhǔn)確地畫出各部件的形狀和尺寸，確定各總成質(zhì)心位置， 然后計(jì)算軸荷分配和質(zhì)心位置高度，必要時(shí)還要進(jìn)行調(diào)整。此時(shí)應(yīng)較準(zhǔn)確地確定與汽車總體布置有關(guān)的各尺寸參數(shù)，同時(shí)對(duì)整車主要性能進(jìn)行計(jì)算，并據(jù)此確定各總成的技術(shù)參數(shù)，確保各總成之間的參數(shù)匹配合理，保證整車各性能指標(biāo)達(dá)到預(yù)定要求。汽車的驅(qū)動(dòng)形式與發(fā)動(dòng)機(jī)位置、汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、車頭形式和使用條件等對(duì)軸荷分配有 顯著影響。如發(fā)動(dòng)機(jī)前制前驅(qū)乘用車和平頭式商用車前軸負(fù)荷較大，而長(zhǎng)頭式貨車前軸負(fù)荷較小。常在壞路上

4、行駛的越野汽車，前軸負(fù)荷應(yīng)該小些。 乘用車和汽車設(shè)計(jì)者考慮汽車負(fù)載狀態(tài)，是依據(jù)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的。當(dāng)總體布置進(jìn)行軸荷分配計(jì)算不能滿足預(yù)定要求時(shí)，可通過重新布置某些總成、部件（如油箱，備胎、蓄電池等）的位置來調(diào)整。必要時(shí)，改變軸 距也是可行的方法之一。前輪驅(qū)動(dòng)與后輪驅(qū)動(dòng)只與汽車整體布置有關(guān)，多數(shù)轎車采用前輪驅(qū)動(dòng)方式，將發(fā)動(dòng)機(jī)、 變速器和驅(qū)動(dòng)器聯(lián)成一體，布置在汽車前方，可省略傳動(dòng)軸，提高汽車操縱的穩(wěn)定性。 后輪驅(qū)動(dòng)是少數(shù)轎車布置的形式，有利于軸荷分配和操縱機(jī)構(gòu)布置。前輪驅(qū)動(dòng)或后輪驅(qū)動(dòng)本身不會(huì)對(duì)制動(dòng)的表現(xiàn)有大的影響，對(duì)汽車制動(dòng)的主要影響是汽車前后軸荷的變化。地面對(duì)前、后車輪上的法向反作用力數(shù)值等于車

5、輪的垂直載荷，制動(dòng)時(shí)法向反作用力影響作用在車輪上的摩擦力大小。汽車靜止時(shí)前后軸荷是平衡的，法向反作用力是均衡分布的。 但在制動(dòng)過程中，由于汽車慣性力的作用，軸間的載荷會(huì)重新分配。在制動(dòng)過程中，汽車受慣性影響向前沖， 前輪負(fù)荷大幅度增大；后輪載荷大幅度減少。軸距 ：是通過車輛同一側(cè)相鄰兩車輪的中點(diǎn)， 并垂直于車輛縱向?qū)ΨQ平面的二垂線之 間的距離。 簡(jiǎn)單的說，就是汽車前軸中心到后軸中心的距離。 對(duì)于三軸以上的汽車，其軸具 有從前到后的相鄰兩車輪之間的軸距分別表示， 總軸距為各軸距之和。 軸距的長(zhǎng)短直接影響 汽車的長(zhǎng)度，進(jìn)而影響車的內(nèi)部使用空間。微型轎車軸距一般都在 2200mm 以下，它的后 座的

6、腿部空間較小， 如果是成人坐在后座上的話， 通常是膝蓋要頂在前面的座位后背上， 腿 根本伸不開， 坐在車?yán)锝o人一種壓抑的感覺， 就更甭提將其作為公務(wù)車和出租車使用了。 相 對(duì)于微型車的軸距短小， 普通型轎車和中級(jí)轎車軸距一般較長(zhǎng)， 因此后座空間相對(duì)大了一些， 成人可以比較寬松地坐下軸距， 所以這一級(jí)的轎車無論是做家庭用車、 還是做出租車和公務(wù) 車，都深受人們歡迎。汽車的軸距短，汽車長(zhǎng)度就短，質(zhì)量就小，最小轉(zhuǎn)彎半徑和縱向通過 半徑也小，汽車的機(jī)動(dòng)性就好。但如果軸距過短，則車廂長(zhǎng)度就會(huì)不足，后懸（車輛最后輪軸線與汽車最后端的距離 ） 也會(huì)過長(zhǎng)， 就會(huì)造成行駛時(shí)縱向擺動(dòng)大及制動(dòng)、 加速或上坡時(shí)質(zhì) 量

7、轉(zhuǎn)移大， 其操縱性和穩(wěn)定性就會(huì)變壞。 如果軸距過長(zhǎng)， 就會(huì)使得車身長(zhǎng)度增加， 從而后部 倒車盲區(qū)也會(huì)偏大，如果不增加倒車?yán)走_(dá)，倒車對(duì)新手而言是個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。汽車的裝載方式和制動(dòng)過程中作用在質(zhì)心位置的慣性力都會(huì)改變汽車的軸間載荷， 從而 改變了各軸與地面間的附著力， 影響汽車的制動(dòng)效能。 因此軸間載荷影響汽車的制動(dòng)力的分 配。汽車靜止時(shí)前后軸荷是平衡的，法向反作用力是均衡分布的但在制動(dòng)過程 中，由于汽車慣性力的作用軸間的載荷會(huì)重新分配。在制動(dòng)過程中汽車受慣 性影響向前沖，前輪負(fù)荷變大。扭矩分配方式與汽車的質(zhì)量分配相對(duì)應(yīng)，有利于利用車輛加速時(shí)后軸載荷大于前軸的 情況下，提升車輛輪胎的抓地力，增加車

8、輛的穩(wěn)定性。例：汽車的驅(qū)動(dòng)性能、 制動(dòng)性能、 方向穩(wěn)定性等性能， 不但與上述各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)， 還取決于汽車底盤的整體設(shè)計(jì)，例如軸距（前后輪的間距）影響汽車重量在各軸上的分配， 輪距（左右輪的間距）影響汽車的穩(wěn)定性?，F(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)已大體定型：轎車是前輪轉(zhuǎn)向， 發(fā)動(dòng)機(jī)可以前置（前輪或后輪驅(qū)動(dòng)）或后置（后輪驅(qū)動(dòng) ）；貨車和小型客車則一般均為發(fā)動(dòng)機(jī)前置，后輪驅(qū)動(dòng)，前輪轉(zhuǎn)向；中大型客車大都為發(fā)動(dòng)機(jī)后置或底置，后輪驅(qū)動(dòng)；越野汽車的 前輪為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪。 當(dāng)汽車總重量增加和軸荷超過公路規(guī)定的限度時(shí)， 就必須增加軸數(shù)， 或 采取汽車列車型式。靜態(tài)檢驗(yàn)對(duì)行車制動(dòng)的檢測(cè)不能反映出行駛車輛制動(dòng)時(shí)的軸荷分配問題

9、。一般行駛車 輛在進(jìn)行制動(dòng) （特別是緊急制動(dòng)） 時(shí)，其重心都會(huì)發(fā)生前移， 所以制動(dòng)力也會(huì)發(fā)生重新分配， 靜態(tài)檢測(cè)就不能反映這一事實(shí)， 則其前軸制動(dòng)力測(cè)量值偏低， 整車制動(dòng)力也偏低。 相比而言， 動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)就能反映出重心前移問題， 檢測(cè)結(jié)果表明前軸制動(dòng)力都比靜態(tài)檢測(cè)要大很多， 制動(dòng) 力確實(shí)發(fā)生了重新分配。如蘇B35028汽車的整備質(zhì)量 G= 80040N （空載），靜態(tài)載荷（軸重力）為：前軸Gf= 24160N ,后軸Gr= 55880N ,緊急制動(dòng)時(shí)前軸制動(dòng)力 Fbf= 29010N , 后軸制動(dòng)力Fbr= 28540N，總制動(dòng)力Fb=57550N，該車在平板檢驗(yàn)臺(tái)上（附著因數(shù)=0.8）測(cè)試時(shí)：

10、前軸制動(dòng)力/前軸靜態(tài)載荷為Fbf/Gf= 29010/24160 = 120% ;后軸制動(dòng)力/后軸靜態(tài)載荷為 Fbr/Gr= 28540/55880 = 51 %;總制動(dòng)力/整備質(zhì)量為Fb/G=57550/80040 =71.9% ?？梢娫撥囍苿?dòng)時(shí)能夠充分利用前后軸動(dòng)態(tài)載荷， 制動(dòng)性能較好， 趨于實(shí)際制動(dòng)情況。一般來說，F(xiàn)F車（發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)）空車負(fù)荷前、后軸軸荷分配為61 : 39,滿載負(fù)荷前、后軸軸荷分配為51 : 49?？蛰d車重量是指整車整備重量（正確提法應(yīng)稱為整車整備質(zhì)量)，設(shè)計(jì)時(shí)考慮車輛的重量，是在整車整備重量加上座位負(fù)載的總和。對(duì)于4-5人座位的轎車，是假設(shè)前排 2人，1人在第

11、2排座位上，每一位乘員的重量為68公斤，加上每人在行李箱中放 7公斤行李而設(shè)定的。各類汽車的軸荷分配如下：各類汽車的軸荷分配車型滿載空載前軸后軸前軸后軸乘發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)47%60%40%53%56%66%34%44%用發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)45%50%50%55%51%56%44%49%車發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)40%46%54%60%38%50%50%62%商4x2后輪單胎32%40%60%68%50%59%41%50%用4火2后輪雙胎，長(zhǎng)短頭25%27%73%75%44%49%51%56%貨式30%35%65%70%48%54%46%52%車4漢2后輪雙胎，平頭式6X4后輪雙胎19%25%75%

12、81%31%37%63%69%例：整車設(shè)計(jì)時(shí)前后軸荷分配的例子、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1、題目：商用車總體設(shè)計(jì)及各總成選型設(shè)計(jì)2、要求：為給定基本設(shè)計(jì)參數(shù)的汽車進(jìn)行總體設(shè)計(jì)， 計(jì)算并匹配合適功率的發(fā)動(dòng)機(jī)， 軸荷分 配和軸數(shù)，選擇并匹配各總成部件的結(jié)構(gòu)型式， 計(jì)算確定各總成部件的主要參數(shù)， 詳細(xì) 計(jì)算指定總成的設(shè)計(jì)參數(shù)，繪出指定總成的裝配圖和部分零件圖。其具體參數(shù)如下：額定裝載質(zhì)量3000kg最大總質(zhì)量6750kg最大車速75km/h比功率10kw/t比轉(zhuǎn)矩33N m/t3、設(shè)計(jì)計(jì)算要求：(1) 根據(jù)已知數(shù)據(jù)，確定軸數(shù)，驅(qū)動(dòng)形式，布置形式，注意國(guó)家道路交通法 規(guī)規(guī)定和汽車設(shè)計(jì)規(guī)范。(2) 確定汽車主要參

13、數(shù)。1) 主要尺寸，可從參考資料中獲取。2) 進(jìn)行汽車軸荷分配。3) 百公里油耗。4) 最小轉(zhuǎn)彎直徑。5) 通過性幾何參數(shù)。6) 制動(dòng)性參數(shù)。(3) 選定發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、扭矩，可參考已有車型。(4) 離合器的結(jié)構(gòu)形式選擇，主要參數(shù)計(jì)算。(5) 確定傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比，即主減速器傳動(dòng)比。(6) 確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比，從而計(jì)算出變速器最大傳動(dòng)比。(7) 機(jī)械式變速器型式選擇，主要參數(shù)計(jì)算，設(shè)置合理的檔位數(shù)，計(jì)算出各 檔的速比。(8) 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式，根據(jù)主減速器的速比， 確定采用單級(jí)或雙級(jí)主減速器。(9) 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。(10) 轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)形式選擇，主要參數(shù)計(jì)算。（11）前后軸制動(dòng)器型式選

14、擇，制動(dòng)管路系統(tǒng)型式，主要參數(shù)計(jì)算。4、完成內(nèi)容（1）總成裝配圖 1 張（1 號(hào)圖）（2）零件圖 1張（3 號(hào)圖）（3）零件圖 1張（3 號(hào)圖）（4）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 1 份、汽車形式選擇1、根據(jù)已知數(shù)據(jù)，確定軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式，布置形式。（1）由最大總質(zhì)量 ma=6750kg=6.75t由汽車設(shè)計(jì)表 1-2 確定貨車為中型貨車。（2）確定軸數(shù)。由單軸最大允許軸載質(zhì)量為10t，雙軸汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，故采用雙軸方案。（3）驅(qū)動(dòng)形式采用4X2形式，后輪驅(qū)動(dòng)。（ 4）布置形式駕駛室采用平頭型式，發(fā)動(dòng)機(jī)前置，直列四缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)2、汽車主要參數(shù)（ 1 ） 外廓尺寸 總長(zhǎng)： 6550mm 總寬： 227

15、6mm 總高： 2391mm（ 2 ） 軸荷分配滿載時(shí) 前軸 6750kgX30%=2025kg 后軸 6750kg X70%=4725kg空載時(shí) 前軸 3750kgX50%=1875kg后軸 3750kg X50%=1875kg（ 3） 百公里燃油消耗量由總質(zhì)量 ma=61 2t 的柴油機(jī)單位質(zhì)量百公里油耗量1.651.85L則車百公里消耗量 1.55 X6.75L1.86 X6.75L 即： 1 0.46L1 2.56L ?。?1 1 .5L（ 4）最小轉(zhuǎn)彎直徑 Dmin=14m（ 5 ）通過性幾何參數(shù)最小離地間隙 270mm 接近角 34 離去角 17( 6)一般數(shù)據(jù)軸距3308mm輪距

16、前輪 1584mm后輪 1485mm最高車速 75km/h最低穩(wěn)定車速 20km/h 經(jīng)濟(jì)車速 40 km/h最大爬坡度16 14（ 13%） 最大制動(dòng)距離w 8m 燃料消耗量 1112L/100km 儲(chǔ)備行程 700km 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) NJD433A 型 制造廠 南京汽車制造廠 外形尺寸 長(zhǎng) 780mm寬 651mm高 671mm3、選定發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、扭矩(1 )發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pemax和相應(yīng)轉(zhuǎn)速nPPemax二丄啤t 3600max-CDAv 爲(wèi)76140單級(jí)主減速器4X2型汽車n=90%滾動(dòng)阻力系數(shù)fr=0.02空氣阻力系數(shù)Cd=0.93Pemax= (6750 9.8 0.02 X5

17、/3600+0.9 45 /76140) /90%=52.8kw最大功率轉(zhuǎn)速np=3000轉(zhuǎn)/分(2)最大轉(zhuǎn)矩Temax =9549 =9549 1.2 52.8 =201.6N mnp3000最大扭矩轉(zhuǎn)速nt=2000轉(zhuǎn)/分4、離合器結(jié)構(gòu)型式選擇選取拉式膜片彈簧離合器，其主要性能參數(shù)有后備性系3,單位壓力P0,尺寸參數(shù)D、d和摩擦片厚度b以及結(jié)構(gòu)參數(shù)摩擦面數(shù)Z和離合器間隙及摩擦因數(shù)(1)(2)(3)后備系數(shù)3=1.50 X2.25取 3=1.6單位壓力P0=0.3Mpa摩擦片外徑D，內(nèi)徑d和厚度b摩擦片外徑D - K Te max其中Kd為直徑參數(shù)，最大總質(zhì)量1.814.0t/m 商用車Kd

18、 為 16.018.5 取 Kd=17.0D =17.0 . 201.6 =241.4mm ,取為 240mm。摩擦片內(nèi)徑由 d/D =0.530.70取 d/D=0.6.d=0.6D =0.6 240=144mm摩擦片厚度取b=3.5mm摩擦因數(shù)f,摩擦面數(shù)Z和離合間隙At取 Z=2X2=4At=34mm5、主減速器的傳動(dòng)比取5.86，系統(tǒng)最小傳動(dòng)比為0.7866、確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比，從而計(jì)算出變速器最大傳動(dòng)比。傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比，總質(zhì)量在5.0t8.0t時(shí)，？max=5.835變速器最大傳動(dòng)比 ?=5.835/0.786=7.827、變速器型式選擇型式與排檔數(shù)，機(jī)械式，四個(gè)前進(jìn)檔，一個(gè)倒檔

19、 各檔變速比：一檔 6.40二檔 3.09三檔 1.69四檔 1.00倒檔 7.828、驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)主減速器速比，確定采用螺旋錐齒輪單級(jí)主減速器。 由于非斷開式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，故采用之，總成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳見三。9、懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式前懸架：采用縱向?qū)ΨQ長(zhǎng)截面鋼板彈簧，雙向作用筒式減振器。 后懸架：采用縱向?qū)ΨQ漸變剛性鋼板彈簧，雙向作用筒式減振器。10、轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)型式采用循環(huán)球式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器11、制動(dòng)系前后采用獨(dú)立雙回路液壓制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)閥為雙腔串聯(lián)活塞式。行車制動(dòng)器：前后均為鼓式，制動(dòng)鼓內(nèi)徑320mm駐車制動(dòng)器：中央鼓式制動(dòng)鼓由機(jī)械式軟軸操作 空氣壓縮機(jī)：?jiǎn)胃罪L(fēng)冷式貯氣筒：整體雙腔

20、式12、其它結(jié)構(gòu)車架采用沖壓鉚接梯形結(jié)構(gòu) 前輪單胎后輪雙胎7.5016 14層級(jí)輪胎，可選用 8.2516輪胎，5.50F16選6.00G16輪 輞備用輪胎升降器為懸鏈?zhǔn)?。三、?qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)計(jì)算（一）主減速器齒輪計(jì)算載荷的確定1、按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動(dòng)比確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。TceKZmxkfg取 Kd=1 , K=1 , ?=6.4, n=1 , if=1 , ?0=5.86, n=90% 得 Tce=6804.7N m2、按驅(qū)動(dòng)輪打滑轉(zhuǎn)矩確定TcsG2m2 ;:rrcs其中，G2=3000kg , m2 =1.2 , r=400mm, ?n=5.86,護(hù)0.85, nm=85% 二

21、Tcs=245.7 N mTc=min Tee Tcs =245.7 N m3、按汽車日常行使平均轉(zhuǎn)矩確定從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tcf旦JfR怙fi)Im mn當(dāng)計(jì)算錐齒輪疲勞壽命時(shí)，Tc取Tcf主動(dòng)錐齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為其中ns=90%二 Tz=48.3 N m（二）錐齒輪主要參數(shù)選擇1、主從動(dòng)錐齒輪數(shù)Z1 , z2主動(dòng)錐齒輪齒數(shù)Z1=7從動(dòng)錐齒輪Z2=39傳動(dòng)比？=39/7=5.572、從動(dòng)錐齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數(shù)msKd2為直徑系數(shù)，一般為 13.015.3，取KD2=15二 D2=95mmmsD2=2.4ms/Z2=2.5其中 Km=0.4 , ms=2.43、主從動(dòng)錐齒輪齒面寬b

22、i 和 b2A 二 ms. z； z； / 2 節(jié)距巨s、 12=47.5mm齒面寬 b 30% A=14mm。4、中點(diǎn)螺旋角 3=35?5、螺旋方向主動(dòng)錐齒輪左旋，大齒輪右旋6、法向壓力角 a=20?（三）主減速器錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算1、 單位齒長(zhǎng)圓周力 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí),P 春 10_2 201 64 102/16.8/14 = 1097如滿足設(shè)計(jì)要求。k m bDJv sw2、齒輪彎曲強(qiáng)度 700Mpa3、齒輪接觸強(qiáng)度Cp2Tzk0kmkskf 103kvbJ jw 2800 Mpa強(qiáng)度符合要求錐齒輪材料用ZQS n10（四）差速器主參數(shù)選擇1、行星齒輪n=22、行星齒輪球面半徑 RbK

23、b=2.5 3.0,節(jié)錐距 A0=(0.98 0.99) Ry y3、行星齒輪和半軸齒輪節(jié)錐角1、2及模數(shù)m錐齒輪大端端面模數(shù)m為m usin 1 -sin 2Z24、5、壓力角a=22?30?行星齒輪軸直徑d和支承長(zhǎng)度T。103 :1.1 - . c lnrdL=1.1d(五)差速器齒輪強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度符合要求2TkskmM03 kvmbsd2 Jn 980 Mpa例：制動(dòng)時(shí)前、后輪的地面法向反作用力如下圖所示為，忽略汽車的滾動(dòng)阻力偶和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)的慣性阻力偶矩,汽車在水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況。因?yàn)橹苿?dòng)時(shí)車速較低，空氣阻力Fw可忽略不計(jì),則分別對(duì)汽車前后輪接地點(diǎn)取矩，整理得前、后輪的地面法向

24、反作用力為Fzidu hgFz2釘)du hg”荷)(4-25)=Fz1 hg=0.9Fz1Tz2 hg =0.38Fz2(4-26)式中：Fz1和Fz2分別為前后輪因制動(dòng)形成的動(dòng)載荷。如果假設(shè)汽車前后輪同時(shí)抱死,duj =則汽車制動(dòng)減速度dt為du櫛1 du9和9b-片dt或gdt(4-27)式中：b為附著系數(shù)。將式(4-27)代入式(4-25)，有Fz1= ：g(L2+hgb)LFz2=；%1七町J(4-28)由式(4-28)可知，制動(dòng)時(shí)汽車前輪的地面法向反作用力Fn隨制動(dòng)強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而增大；后輪的地面法向反作用力 Fz2隨制動(dòng)強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而減小。隨大軸距汽車前后軸的載荷變化量

25、小于短軸距汽車載荷變化量。例如，某載貨汽車滿載在干燥混凝土水平路面上以規(guī)定踏板力實(shí)施制動(dòng)時(shí)，丄J為靜載荷的90%,人Fz2為靜載荷的38%，即前軸載荷增加90%，后軸載荷降低 38%。前輪驅(qū)動(dòng)或后輪驅(qū)動(dòng)本身不會(huì)對(duì)制動(dòng)的表現(xiàn)有大的影響，對(duì)汽車制動(dòng)的主要 影響是汽車前后軸荷的變化。地面對(duì)前、后車輪上的法向反作用力數(shù)值等于車輪 的垂直載荷，制動(dòng)時(shí)法向反作用力影響作用在車輪上的摩擦力大小。汽車靜止時(shí) 前后軸荷是平衡的，法向反作用力是均衡分布的但在制動(dòng)過程中，由于汽車慣性力的作用軸間的載荷會(huì)重新分配。在制動(dòng)過程中汽車受慣性影響向前沖，前 輪負(fù)荷變大幅度增大；后輪載荷大幅度減少。例：WZ 3900礦用汽車

26、各種裝載質(zhì)量時(shí)前后輪胎的負(fù)荷計(jì)算(I )已知：空車重 39 000kg前軸負(fù)荷18 600kg后軸負(fù)荷20 400kg滿載總重89 000kg前軸負(fù)荷29 400kg后軸負(fù)荷59 600kg軸距4 400mm(2 )假定：裝載質(zhì)量變化時(shí)，裝載物的質(zhì)量中心在水平面上的投影位置不變(僅質(zhì)量中心 的高度變化)(3) 由1得：由50噸裝載質(zhì)量產(chǎn)生的前軸負(fù)荷為 29 400 18 600=10 800kg由50噸裝載質(zhì)量產(chǎn)生的后軸負(fù)荷為59 600 20 400=39 200kg設(shè)裝載物的質(zhì)量中心距前軸的距離為a，則根據(jù)力矩平衡原理有：50 000a =39 200 X 4 400 a=39 200 X

27、 4 400 / 50 000=3 449.6mm裝載物質(zhì)量中心距后軸的距離b= 4 400 3 449. 6=950.4mm(4) 若裝載質(zhì)量為30噸，則裝載質(zhì)量分配到前、后軸的軸荷分別為：前軸 30 000 X 950.4 / 4 400=6 480kg后軸 30 000 6 480=23 520kg前軸總軸荷=18 600 + 6 480=25 080kg后軸總軸荷=20 400 + 23 520=43 920kg前輪負(fù)荷 =25 080 2=12 540kg后輪負(fù)荷 =43 920 4=10 980kg(5) 其他裝載質(zhì)量時(shí)前后輪負(fù)荷計(jì)算方法同此，從略。例: 計(jì)算實(shí)例稱得一輛汽車前軸質(zhì)

28、量為1030kg，后軸質(zhì)量為1260kg。測(cè)出其前軸制動(dòng)力分別為，左輪3500N,右輪3100NZ后軸制動(dòng)力分別為 3900N和330ON駐車制動(dòng)力為 5100N,制動(dòng)協(xié) 調(diào)時(shí)間為 0.45s 。判斷該車制動(dòng)性能是否合格。前軸制動(dòng)力占前軸重力的百分比：(3500+3100)/(1030 X 9.8)65%制動(dòng)力總和占整車重力的百分比：(3500+3100+3900+3300)/ (1030+1260) X 9.8 61%前軸左右輪制動(dòng)力差與前軸左右輪中制動(dòng)力大者之比：(3500 一 3100)/3500 11%后軸左右輪制動(dòng)力差與后袖左右輪中制動(dòng)力大者之比：(3900- 3300)/39002

29、 15%駐車制動(dòng)力與該車在測(cè)試狀態(tài)下整車重力的百分比：5100/(1030+1260kX 9.8 23%該車后軸制動(dòng)力與后軸重力之比為58%由于在GB7258-1997中只考核前軸制動(dòng)力與前軸重力的百分比和制動(dòng)力總和與整車重力的百分比， 并未要求考核后軸， 因此從上面計(jì)算結(jié) 果來看，該車制動(dòng)性能是合格的?，F(xiàn)代轎車車速高，制動(dòng)時(shí)軸荷 (即軸的重力 )轉(zhuǎn)移大，在設(shè) 計(jì)制造時(shí)，前輪制動(dòng)力的設(shè)計(jì)能力較大。前軸左右輪制動(dòng)力之和常大于前袖靜態(tài)軸荷的 100%，而后軸左右輪制動(dòng)力之和常小于后軸靜態(tài)軸荷的40%。由于前輪制動(dòng)能力大，所以整車制動(dòng)力仍大于整車重力的60%。新國(guó)標(biāo)適應(yīng)了汽車發(fā)展變化的新形勢(shì)。G汽車

30、重力:-道路坡度角Tf1、Tf2 作用在前、后輪上的滾動(dòng)阻力偶矩Tj1、Tj2 作用在前后輪上的慣性阻力偶矩J 作用在橫置發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上的慣性阻力偶矩Fw 空氣阻力，在風(fēng)洞中實(shí)測(cè)獲得的hg 汽車質(zhì)心咼hw 風(fēng)壓中心咼Z1、Fzi、Fz2 作用在前后輪上的地面法向反作用力Fx2 作用在前后輪上的地面切向反作用力L 汽車軸距a、b 汽車質(zhì)心至前后軸之距離f 摩擦系數(shù)r 車輪半徑若將作用在汽車上的諸力對(duì)前、后輪與道路接觸面中心取力矩，則得：G cos： b-Fzi L Geos： fG hg sirvr hg 醴du lgT - Fw hw = 0duG cos :- Fz2L G cos ： f r

31、 G hg sin 二m hgZTiFw 代=0dt故得:GFzi 二FZ2 -cos： bG cos： f rG hg sin ： - m hg；一三丁 一 Fw hwducosa a + G cosa f r +G hg sina +m 怙一十工T +Fw hw dtTi Tji、Tj2、Tje每一個(gè)車軸上的載荷包括靜載荷，以及其他作用在車輛上從前軸到后軸（或者從后軸到 前軸）轉(zhuǎn)移的動(dòng)載荷。1、平地面上的靜態(tài)載荷當(dāng)車輛靜止在水平地面上時(shí)候，載荷公式比較簡(jiǎn)單。 傾角的正弦值等于 0,而余弦值等于1,作用在前、后輪上的滾動(dòng)阻力偶矩均為0;風(fēng)阻為0,所以：G bF -7 d LFZ2G a2、低

32、速時(shí)候加速 風(fēng)阻等于0,FziFZ2G cos： b-G cos： f r -Ghg sin： -m hg-T gg dtdG cos： a G cos： f r G hg sin 篇卜m hgZT-dtL特殊情況，在水平地面低速情況下加速時(shí)，風(fēng)阻等于 pl.G b G f r - m hg- ZTig d0,Fzipl.(G f r m hg 一 IT) g dtLpl.Fz2 二G a G f r m hgZTig dtpl.（G f r m hg車）=G ajg dt=LL可見，當(dāng)車輛加速時(shí)，載荷從前軸向后軸轉(zhuǎn)移，與加速度（以重力加速度為單位）和重 心高度與軸距的比值成正比。3、坡度上的

33、載荷坡度對(duì)前后軸載荷的影響也是必須考慮的。坡度是“上升高度”與“行駛距離”的比值，即坡度角:的正切值。州際高速公路上的正常爬坡度必須小于 4%。初級(jí)中等 路面的爬坡度有時(shí)會(huì)達(dá)到 10%12%。在如此小的坡度下。坡度角的余弦值等于1 ；正弦值接近角度本身，即：COS ： ： 1sin :- i、；所以，坡度影響下的車軸載荷為：FziG b G f r G hg ： - 口LG b(G fr G hgLLG aG fr G hg圧二tLG a(G fr G hg二-3Ti)LLF Z2與第1種中的軸荷分配相比較， 我們可以發(fā)現(xiàn)：正坡度（即上坡時(shí)）導(dǎo)致載荷從前軸 向后軸轉(zhuǎn)移；同理，可以知道，負(fù)坡度（

34、即下坡時(shí)）導(dǎo)致載荷從后軸向前軸轉(zhuǎn)移。1、B級(jí)車吉利金剛汽車在位于水平地面上空載時(shí)，即整備質(zhì)量：左前輪：318.5Kg左后輪：213.0Kg右前輪：311.0Kg右后 輪：318.5Kg其軸距為2502mm確定這輛車前后軸距離重心的距離。解：位于水平地面上的車輛，前軸載荷為629.5Kg，后軸載荷為437.5kg其前后軸距重心的距離分別設(shè)為b和c，,則利用式3求出c （整備質(zhì)量為1067Kg）。Wfs（318.5 311.0）c = L25021476.1mmW1067利用式4，求出bWrs（213.0 +224.5）b = L =25021025.9mmW10672、B級(jí)車吉利金剛汽車在位于水平地面載客人數(shù)n分別為1、2、3、4、5時(shí)，求其前后軸距離重心的距離（每個(gè)乘客重量為68Kg，每人攜帶7Kg行李）。解：在拆車實(shí)習(xí)中，所統(tǒng)計(jì)到吉利金剛的數(shù)據(jù)如下：n（整備質(zhì)量1067Kg）左前輪右前輪左后輪右后輪誤差備注1、(6