載貨汽車(chē)汽車(chē)動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)

1、目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)·-1第1章 汽車(chē)的總體設(shè)計(jì)- 21.1 汽車(chē)總體設(shè)計(jì)的特點(diǎn) -21.2 布置形式- 2 1.3 軸數(shù)的選擇-21.4 -驅(qū)動(dòng)形式軸數(shù)的選擇-3第2章 汽車(chē)主要參數(shù)的選擇及各部件型號(hào)的確定- 3 2.1 汽車(chē)主要尺寸參數(shù)的確定- 3 2.2 汽車(chē)主要質(zhì)量參數(shù)的確定-4 2.3 汽車(chē)性能參數(shù)的確定-42.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇-52.5、輪胎的選擇-72.6、傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定-82.7、傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定·-9第3章 傳動(dòng)系各總成的選型·-103.1、發(fā)動(dòng)機(jī)的選型-113.2、離合器的初步選型-123.3、變速器的選型-113.4、傳動(dòng)軸的選型-

2、133.5、驅(qū)動(dòng)橋的選型-14設(shè)計(jì)總結(jié)-15設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)載貨汽車(chē)汽車(chē)動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)1、整車(chē)性能參數(shù)設(shè)計(jì)一輛用于長(zhǎng)途運(yùn)輸固體物料或集裝箱，載重質(zhì)量為20t的重型載貨汽車(chē)。整車(chē)尺寸（長(zhǎng)*寬*高） 11976mm*2065mm*3400mm軸數(shù)/軸距 4/（5750+1350）mm額定載質(zhì)量 20000kg整備質(zhì)量 12000kg公路行駛最高車(chē)速 90km/h最大爬坡度 30%2、具體設(shè)計(jì)任務(wù)1) 查閱相關(guān)資料，根據(jù)設(shè)計(jì)題目中的具體特點(diǎn)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋以及車(chē)輪的選型。2) 根據(jù)所選總成進(jìn)行汽車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的估算，實(shí)現(xiàn)整車(chē)的優(yōu)化配置。3) 繪制設(shè)計(jì)車(chē)輛的總體布置圖。4

3、) 完成至少1萬(wàn)字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第1章汽車(chē)的總體設(shè)計(jì)1.1汽車(chē)總體設(shè)計(jì)的一般順序汽車(chē)總體設(shè)計(jì)首先要對(duì)汽車(chē)性能、質(zhì)量以及成本有重大影響的外形尺寸（汽車(chē)的長(zhǎng)、寬、高、軸距、輪距等）、駕駛室內(nèi)布置及貨箱的長(zhǎng)、寬、高等尺寸應(yīng)予以規(guī)定。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器、驅(qū)動(dòng)橋、懸架、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)系、車(chē)身的基本結(jié)構(gòu)和尺寸和輪胎等也要做出選擇。有了基本尺寸和主要總成結(jié)構(gòu)之后，就可以畫(huà)出總布置草圖。此后要對(duì)各總成質(zhì)心的位置進(jìn)行確定，計(jì)算軸和分配和質(zhì)心的位置，必要時(shí)還要進(jìn)行調(diào)整，以保證整車(chē)各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到預(yù)定要求。 1.2汽車(chē)的布置形式發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的動(dòng)力心臟，它的布置是汽車(chē)整體布置最重要的組成部分。為滿足不同的使用要求

4、，汽車(chē)總體構(gòu)造和布置形式是不相同的。發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車(chē)中的位置可依其布置形式分為前置、中置和后置三種。就貨車(chē)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)是目前采用最為廣泛的布置形式。它的優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)動(dòng)機(jī)的通用性好，既可選裝直列和臥式，又可采用V型發(fā)動(dòng)機(jī)，維修時(shí)也方便。另外貨箱地板高度較低，整車(chē)對(duì)路面要求也比較低在良好的路面上啟動(dòng)、加速或爬坡時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪的負(fù)荷增大(即驅(qū)動(dòng)輪的附著壓力增大)，其牽引性能比前置前驅(qū)型式優(yōu)越，軸荷分配比較均勻，因而具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性，并有利于延長(zhǎng)輪胎的使用壽命；.發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器等總成臨近駕駛室，簡(jiǎn)化了操縱機(jī)構(gòu)的布置；轉(zhuǎn)向輪是從動(dòng)輪，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維修。而發(fā)動(dòng)機(jī)的中置、

5、后置同前置相比，發(fā)動(dòng)機(jī)的通用性差；只能選用臥式發(fā)動(dòng)機(jī)，維修時(shí)也很不方便，貨箱地板比較高，對(duì)路面要求也比較高。因此本車(chē)采用已得到廣泛應(yīng)用的平頭式貨車(chē)，同時(shí)采用發(fā)動(dòng)機(jī)的前置后橋驅(qū)動(dòng)。1.3軸數(shù)的選擇貨車(chē)可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車(chē)的總質(zhì)量、道路法規(guī)對(duì)軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車(chē)的結(jié)構(gòu)等。對(duì)于總質(zhì)量大于19t的公路運(yùn)輸車(chē)輛來(lái)說(shuō)，要采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉的兩軸方案，即本次設(shè)計(jì)采用四軸的貨車(chē)。1.4驅(qū)動(dòng)形式的選擇汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式有很多，汽車(chē)的用途、總質(zhì)量和對(duì)汽車(chē)通過(guò)性能的要求等，是影響選取驅(qū)動(dòng)形式的主要因素。對(duì)于乘用車(chē)和總質(zhì)量小些的商用車(chē)，多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

6、和制造成本低的12×4驅(qū)動(dòng)形式。第2章 整車(chē)主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定2.1汽車(chē)主要尺寸參數(shù)的確定汽車(chē)的主要尺寸參數(shù)包括外廓尺寸、軸距L、前輪距B1和后輪距B2、前懸Lf和后懸Lr、貨車(chē)車(chē)頭的長(zhǎng)度、貨車(chē)車(chē)箱尺寸等。2.1.1 汽車(chē)外廓尺寸由于設(shè)計(jì)的汽車(chē)較輕型的貨車(chē) 根據(jù)GB 1589-1989汽車(chē)外廓尺寸限界規(guī)定并參考同類(lèi)車(chē)型最終確定該車(chē)的外廓尺寸：全長(zhǎng)取 11976mm 總寬取 2065 mm 總高取空車(chē)時(shí) 3390mm 滿載3000mm后視鏡單側(cè)外伸量180mm頂窗和換氣裝置開(kāi)啟后超出總車(chē)高（空載時(shí)）200mm2.1.2軸距L因?yàn)槠?chē)的長(zhǎng)、寬、高稱(chēng)為汽車(chē)外廓尺寸。參考文獻(xiàn)5規(guī)定汽車(chē)外

7、廓尺寸長(zhǎng)：貨車(chē)、越野車(chē)、整體式客車(chē)不應(yīng)超過(guò)12m，不包括后視鏡，汽車(chē)寬不超過(guò)2.5m；空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車(chē)高不超過(guò)4m；后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處250mm；頂窗、換氣裝置開(kāi)啟時(shí)不得超出車(chē)高300mm。已知貨車(chē)的外廓尺寸為：11976mm 2065mm 3390mm。軸距L=5750mm，=1300mm，=1500mm2.1.3前輪距B1和后輪距B2參考同類(lèi)車(chē)型取前輪距 B1=1900mm 后輪距 B2=1850m2.1.4前懸Lf和后懸Lr參考同類(lèi)車(chē)型取前懸Lf=1300mm 后懸Lr=1500mm2.1.5貨車(chē)車(chē)頭的長(zhǎng)度取長(zhǎng)度為1550mm2.1.6貨車(chē)車(chē)箱尺寸 根據(jù)相關(guān)原

8、則，取尺寸長(zhǎng)度為500mm2.2汽車(chē)質(zhì)量參數(shù)的確定貨車(chē)的質(zhì)量參數(shù)包括整車(chē)整備質(zhì)量mo、裝載質(zhì)量me、質(zhì)量系數(shù)mo、汽車(chē)總質(zhì)量ma和軸荷分配等。2.2.1整車(chē)整備質(zhì)量和裝載質(zhì)量在設(shè)計(jì)階段，整車(chē)整備質(zhì)量需估算確定，由收集的同類(lèi)型的汽車(chē)各總成、部件和整車(chē)的有關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合本車(chē)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和工藝水平，估算mo=12000kg由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，me=20000kg2.2.2質(zhì)量系數(shù)和汽車(chē)總質(zhì)量汽車(chē)的質(zhì)量系數(shù)mo是汽車(chē)的裝載量me與整備質(zhì)量mo之比，即mo=me/mo=20000/12000=1.67 由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，汽車(chē)的最大總質(zhì)量ma= mo +me+3·65kg=32195kg2.2.3軸荷分配參考汽車(chē)

9、設(shè)計(jì)表1-6，軸荷分配取滿載時(shí)前軸33%，空載時(shí)52%。滿載：前軸荷M1=4220X33%=1393kg后軸荷M2=4220-1393=2827kg 空載：前軸荷M1´=2000·52%=1040kg后軸荷M2´=2000-1040=960kg2.3汽車(chē)性能參數(shù)的確定2.3.1動(dòng)力性參數(shù)2.3.1.1最高車(chē)速 由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)得最高車(chē)速為90km/h2.3.1.2加速時(shí)間 指此車(chē)在平直路面上，從原地起步到車(chē)速為90km/h的時(shí)間，取值為13s2.3.1.3上坡能力 最大爬坡度30%2.3.1.4汽車(chē)比功率和比轉(zhuǎn)矩 由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，比功率Pb=20 kw/t; 比轉(zhuǎn)矩Tb=4

10、1 N·m/t2.3.2燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)貨車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)用汽車(chē)在水平的水泥或者瀝青路面上，以經(jīng)濟(jì)車(chē)速或多工況滿載行駛單位質(zhì)量百公里燃油消耗量來(lái)評(píng)價(jià)。此車(chē)的數(shù)值=2.5L/（100t·km）2.3.3汽車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin由GB7258-1997機(jī)動(dòng)車(chē)安全運(yùn)行條件及此車(chē)的設(shè)計(jì)試用條件參考汽車(chē)設(shè)計(jì)考表1-10 取Dmin=12m2.3.4通過(guò)性幾何參數(shù) 通過(guò)性集合參數(shù)主要有：最小離地間隙hmin，接近角1，離去角2，縱向通過(guò)半徑1等。參考汽車(chē)設(shè)計(jì)表1-11hmin=200mm 1=50° 2=30° 1=4m2.3.5操縱穩(wěn)定性參數(shù)轉(zhuǎn)向特性參數(shù)=3&#

11、176;，車(chē)身側(cè)傾角=5°，制動(dòng)前俯角=1°2.4發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇2.4.1發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇世界范圍而言，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)

12、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。鑒于柴油機(jī)的特性，本車(chē)選用柴油機(jī)。 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。本車(chē)采用直列式。 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；故本車(chē)采用水冷發(fā)動(dòng)機(jī)。綜合各項(xiàng)技術(shù)及參考條件，發(fā)動(dòng)機(jī)采用V型水冷柴油機(jī)。2

13、.4.2發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇2.4.3發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pemax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。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Pemax的估算或選取。Pemax亦可根據(jù)所要求的最高車(chē)速Vmax。按下式計(jì)算出: =286.5kw式中：Pemax發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率/kwt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12×8式汽車(chē)取t0.876;ma汽車(chē)總質(zhì)量，32195kgg重力加速度，10m/s²f滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)載貨汽車(chē)取0.02

14、;Vmax最高車(chē)速，90km/h;CD空氣阻力系數(shù)，貨車(chē)取0.85;A汽車(chē)正面投影面積/，無(wú)測(cè)量數(shù)據(jù)，可按前輪距B1、汽車(chē)總高H等尺寸近似計(jì)算： A=B1·H= 1.90 X 3.400=6.460m² 綜上，選取最大功率為286.5kw，np=2600r/min的水冷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。2.4.4發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速nt Temax=9549··Pemax/np=1128N·m式中 Temax最大轉(zhuǎn)矩/N·m; 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，取1.2; Pemax發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，286.5kw; np最大功率轉(zhuǎn)速，2600r/min;取n

15、p /nt=1.5，nt= np /1.5=2600/1.5=1733r/min。也可以利用比功率的統(tǒng)計(jì)值來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率值。 如選取功率為286.5KW的發(fā)動(dòng)機(jī)，則比功率為再考慮該載貨汽車(chē)要求具有相對(duì)高的車(chē)速，因此初步選擇汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為290kw。2.5輪胎的選擇輪胎及車(chē)輪對(duì)汽車(chē)的許多重要性能，包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過(guò)性、操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性以及行駛安全性和汽車(chē)的承載能力都有影響。因此，選擇輪胎式很重要的工作。子午線輪胎的特點(diǎn)是滾動(dòng)阻力小、溫升低、胎體緩沖性能和胎面附著能力都比斜交輪胎要好，因此是汽車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)的首選輪胎。另外雙胎并裝的負(fù)荷能力要比單胎負(fù)荷能力加倍。因此選用子午線輪胎，后

16、輪雙胎并裝。各胎的平均負(fù)荷輪胎所承受的最大靜負(fù)荷與輪胎額定負(fù)荷之比稱(chēng)為輪胎負(fù)荷系數(shù),大多數(shù)輪胎負(fù)荷系數(shù)取為0.91.0，以免超載。本次課程設(shè)計(jì)后輪采用雙胎。單胎承載量為:=1.1×3219512=2951.2kg根據(jù)GB9744-1997，此車(chē)選用7.00-15LT重型載重普通斷面子午線輪胎通過(guò)查閱貨車(chē)輪胎標(biāo)準(zhǔn)GB2977-2008載重汽車(chē)輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷和參考同類(lèi)車(chē)型所選輪胎規(guī)格，各軸輪胎規(guī)格選擇如下：前軸輪胎規(guī)格為11.00R20,輪胎數(shù)量為2；中間軸輪胎規(guī)格為11.00R20，輪胎數(shù)量為2；后輪并裝雙軸雙胎，型號(hào)為11.00R20,輪胎數(shù)量為12。所選輪胎的單胎最大負(fù)

17、荷29510N，氣壓0.74MPa，加深花紋，外直徑1100mm。2.6傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定普通載貨汽車(chē)最高檔通常選用直接擋，若無(wú)分動(dòng)器或者輪邊減速器，則傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比等于主減速器的主減速比 。主減速比是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。 載重貨車(chē)為了得到足夠的功率儲(chǔ)備而使最高的車(chē)速有所下降，可按下式選擇 （1-3）式中，是驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑（m），所選輪胎規(guī)格為11.00R20的子午線輪胎，其自由直徑d=1100mm，因計(jì)算常數(shù)F=3.05(子午線輪胎F=3.05),故滾動(dòng)半徑；np是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，np=2600r/min;uamax是最高車(chē)速，uamax=10

18、0km/h；igh是變速器最高檔傳動(dòng)比，igh=1.0。所以，初取i0=5.5。 根據(jù)所選定的主減速比的值，就可基本上確定主減速器的減速形式（單級(jí)、雙級(jí)以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車(chē)總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋離地間隙要求參考汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1-4所示。其中，重型載貨汽車(chē)的離地間隙要求在230345mm之間。2.7 傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比為變速器的擋傳動(dòng)比ig與主減速比的乘積。ig應(yīng)根據(jù)汽車(chē)最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著條件、汽車(chē)的最低穩(wěn)定車(chē)速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的滾動(dòng)半徑等綜合確定。汽車(chē)爬坡度時(shí)車(chē)速不高，空氣阻力可以忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪

19、胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有 （1-4）則由最大爬坡度要求的變速器檔傳動(dòng)比為 （1-5）式中，max是道路最大坡度角，設(shè)計(jì)要求最大爬坡度為30%，即坡度角；max是最大道路阻力系數(shù)。 前面已將計(jì)算得rr=0.553m；發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax=1128N.m；主減速比i0=5.5；傳動(dòng)系傳動(dòng)效率T=0.876。所以第3章 傳動(dòng)系各總成的選型3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型根據(jù)所需發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，濰柴WP13系列 歐四 發(fā)動(dòng)機(jī)，它的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)>>發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：濰柴 WP13系列：WP13發(fā)動(dòng)機(jī)廠商：濰柴適配范圍：卡車(chē)柴油機(jī)進(jìn)氣形式：汽缸數(shù)：6燃

20、料種類(lèi)：柴油汽缸排列形式：直列排量：12.54L排放標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)四/歐四最大輸出功率：404kw額定功率轉(zhuǎn)速：2100RPM最大馬力：550馬力最大扭矩：2300N.m最大扭矩轉(zhuǎn)速：1000-2000r/min全負(fù)荷最低燃油耗率：185g/kW.h發(fā)動(dòng)機(jī)形式：直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)凈重：905Kg發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸：mm壓縮比：一米外噪音：dB缸徑x行程：127x165mm每缸氣門(mén)數(shù)：4個(gè)點(diǎn)火次序：3.2 離合器的初步選型3.2.1離合器設(shè)計(jì)的基本要求在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止過(guò)載。接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證起初起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。分離時(shí)要迅速、徹底。從動(dòng)

21、部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換檔時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)效果，以保證工作溫度不致過(guò)高，延長(zhǎng)壽命。操縱方便、準(zhǔn)確，以減少駕駛員的疲勞。具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。后備系數(shù)為離合器的后備系數(shù)，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。各類(lèi)汽車(chē)離合器的取值范圍見(jiàn)表2-3。表2-3 離合器后備系數(shù)的取值范圍車(chē)型后備系數(shù)乘用車(chē)及最大總質(zhì)量小于6t的商用車(chē)1.201.75最大總質(zhì)量為614t的商用車(chē)1.502.25掛車(chē)1.804.00根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及上述要求，初步選擇東風(fēng)傳動(dòng)軸有限公司生產(chǎn)

22、，轉(zhuǎn)矩容量為2700N·m的DSP430拉式膜片彈簧離合器。該離合器與濰柴WD615.56匹配時(shí)，其后備系數(shù)為2.3。3.3 變速器的選擇變速器是汽車(chē)傳動(dòng)系中最主要的部件之一。 它的作用是：1.在較大范圍內(nèi)改變汽車(chē)行駛速度的大小和汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小。2.實(shí)現(xiàn)倒車(chē)行駛汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸一般都是只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，而汽車(chē)有時(shí)需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設(shè)置的倒檔來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)倒車(chē)行駛。3.實(shí)現(xiàn)空檔當(dāng)離合器接合時(shí)，變速箱可以不輸出動(dòng)力。例如可以保證駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火時(shí)松開(kāi)離合器踏板離開(kāi)駕駛員座位。變速箱由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速

23、的數(shù)值和方向；操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變速器傳動(dòng)比的變換，即實(shí)現(xiàn)換檔，以達(dá)到變速變矩。機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。簡(jiǎn)單的說(shuō)，變速箱內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車(chē)行駛時(shí)的換檔行為，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速箱內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時(shí)，讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作，而在高速時(shí)，讓傳動(dòng)比小的齒輪副工作。由于重型汽車(chē)的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，同時(shí)，重型貨車(chē)滿載與空載的質(zhì)量變化極大，欲保證重型汽車(chē)具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，需要采用多檔變速器。因?yàn)?，檔位越多，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)就越大，可以提高汽車(chē)的加速與爬坡能力；同時(shí)也能增加發(fā)動(dòng)機(jī)在地燃油消耗率的轉(zhuǎn)

24、速范圍工作的機(jī)會(huì)，可以提高汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。目前，組合式機(jī)械變速器已經(jīng)成為重型汽車(chē)的主要形式，即以一到兩種46擋變速器為主體，通過(guò)更換系列齒輪副和配置不同的副變速器，得到一組不同的擋數(shù)、不同傳動(dòng)比范圍的變速器系列。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和變速器的I擋傳動(dòng)比，初步選擇中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司生產(chǎn)的10擋組合式機(jī)械變速器，變速器型號(hào)：CATS10-130，額定輸入轉(zhuǎn)矩為1274N·m，該變速器最高檔采用直接擋，傳動(dòng)比范圍為19.6。變速器各擋速比見(jiàn)表2-4。表2-4 所選變速器各擋速比倒倒9.519.296.305.5403.8463.3702.5201.1961.4401.0009.58.63

25、.4 傳動(dòng)軸的選型萬(wàn)向傳動(dòng)軸在汽車(chē)上應(yīng)用比較廣泛。發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪或全輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛時(shí)，由于懸架不斷變形，變速器或分動(dòng)器的輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋輸入軸軸線之間的相對(duì)位置經(jīng)常變化，因而普遍采用可伸縮的十字軸萬(wàn)向傳動(dòng)軸。本設(shè)計(jì)注重實(shí)際應(yīng)用，考慮整車(chē)的總體布置，改進(jìn)了設(shè)計(jì)方法，力求整車(chē)結(jié)構(gòu)及性能更為合理。傳動(dòng)軸是由軸管、萬(wàn)向節(jié)、伸縮花鍵等組成。伸縮套能自動(dòng)調(diào)節(jié)變速器與驅(qū)動(dòng)橋之間距離的變化；萬(wàn)向節(jié)是保證變速器輸出軸與驅(qū)動(dòng)橋輸入軸兩軸線夾角發(fā)生變化時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的動(dòng)力傳輸；萬(wàn)向節(jié)由十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。傳動(dòng)軸的布置直接影響十字軸萬(wàn)向節(jié)、主減速器的使用壽命，對(duì)汽車(chē)的振動(dòng)噪聲也有很大影響 該車(chē)前后軸距較大， 為

26、了提高傳動(dòng)軸的的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車(chē)總布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。當(dāng)傳動(dòng)軸分段時(shí)，需要加設(shè)安裝在車(chē)架橫梁上的彈性中間支撐，以補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及車(chē)輛行駛過(guò)程中由于彈性支承的發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)和車(chē)架等變形所引起的位移。彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的震動(dòng)，降低噪聲。這種彈性中間支撐不能傳遞軸向力，它只要承受傳動(dòng)軸因動(dòng)不平衡，偏心等因素引起的徑向力，以及萬(wàn)向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。一般驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸均采用一對(duì)十字軸萬(wàn)向節(jié)。十字萬(wàn)向節(jié)兩軸的夾角不宜過(guò)大，當(dāng)由增至?xí)r，滾針軸承壽命將下降至原壽命的1/4。十字軸萬(wàn)向節(jié)夾角的允許范圍參照汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1-8。初步選取重慶重型汽車(chē)集團(tuán)傳動(dòng)軸有限責(zé)任公司生產(chǎn)的重型汽車(chē)傳動(dòng)軸總成，編號(hào)為006，工作轉(zhuǎn)矩為16500N·m。3.5 驅(qū)動(dòng)橋的選型驅(qū)動(dòng)橋的作用就是將半軸傳來(lái)的動(dòng)力（前置后驅(qū)車(chē) 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出經(jīng)變速箱減速增距后傳給傳動(dòng)軸）京驅(qū)動(dòng)橋中的差速器、減速器、半軸 最終傳遞給車(chē)輪 實(shí)現(xiàn)車(chē)輛行駛運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋處于動(dòng)力傳動(dòng)系的末端，其基本功能是：將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)主減速胎、差速器、半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，實(shí)現(xiàn)降速增大轉(zhuǎn)矩；通過(guò)主減速器圓錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向；通過(guò)差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車(chē)輪差速作用，保證內(nèi)、外側(cè)車(chē)輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向；通過(guò)橋殼體和車(chē)輪實(shí)現(xiàn)承載及