貨車總體設(shè)計(jì)及各總成選型設(shè)計(jì)

1、貨車總體設(shè)計(jì)及各總成選型設(shè)計(jì)額定裝載質(zhì)量（Kg）最大總質(zhì)量（Kg）最大車速（Km/h）比功率（Kw/t）比轉(zhuǎn)距（Nm/t）3000633010015401、 汽車采用兩軸形式因?yàn)槠噺目傎|(zhì)量上看是屬于中小型貨車，在符合承載規(guī)定的同時(shí)它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉。2、 驅(qū)動(dòng)形式采用驅(qū)動(dòng)形式，發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)在于可以采用直列、V型或臥式發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障容易；發(fā)動(dòng)機(jī) 接近性良好，維修方便；離合器、變速器等操縱的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易布置；貨箱地板高度低。3、 布置形式采用平頭式貨車。其優(yōu)點(diǎn)在于汽車總長(zhǎng)和軸距尺寸段，最小轉(zhuǎn)彎直徑小，機(jī)動(dòng)性能好；不需要發(fā)動(dòng)機(jī)罩和翼子板加上總長(zhǎng)縮短等因素的影響，汽車整備

2、質(zhì)量減小；駕駛員視野得到明顯改善；采用翻轉(zhuǎn)式駕駛室時(shí)能改善發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件的接近性；汽車貨箱與整車的俯視面積之比稱為面積利用率，平頭式貨車的該指標(biāo)比較高。4、 在進(jìn)行汽車總體設(shè)計(jì)工作應(yīng)滿足一以下基本要求：1）汽車的各項(xiàng)性能、成本等，要達(dá)到企業(yè)在商品計(jì)劃中所確定的指標(biāo)。2）嚴(yán)格遵守和貫徹有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，注意不要侵犯權(quán)利。3）盡最大可能去貫徹三化。即標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。4）進(jìn)行有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的校核，保證汽車有正確的運(yùn)動(dòng)和避免運(yùn)動(dòng)干涉。5）拆裝與維修方便。 我國(guó)制定的有關(guān)汽車方面的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)正在得到不斷的完善，它們中有些是結(jié)合我國(guó)具體條件制定的，有些是參照國(guó)外的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)制定的。這些法規(guī)、

3、標(biāo)準(zhǔn)涉及的面很廣，如有關(guān)汽車外廓尺寸標(biāo)準(zhǔn)（GB 1589-1989汽車外廓尺寸限界）、汽車的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)公路法規(guī)對(duì)汽車軸荷限定的要求等等。在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)工作時(shí)，要特別注意正在實(shí)施的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)目前有40項(xiàng)，隨著時(shí)間的遷移還會(huì)有變化。這些強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)與汽車類型有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)一定要嚴(yán)格遵守。汽車有關(guān)參數(shù)表前懸/后懸（mm）1302/1656接進(jìn)角/離去角19/15箱體尺寸（長(zhǎng)）(mm) 4200.外形尺寸（mm） 軸距（mm） 3300輪胎規(guī)格6.50-16 7.00-16.6 50R16 7.00R16前輪距(mm)1550后輪距(mm)1440鋼板彈簧片數(shù)8/9+5發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)CY410

4、0ZLQ排量()3707 3298 功率(Kw)70最小離地間隙（mm）255縱向通過半徑/m3.2最小轉(zhuǎn)彎直徑D/m12.3百公里油耗L/Km 2.8L/100Km靜撓度f(wàn)/mm85動(dòng)撓度f(wàn)/mm73偏頻n/Hz1.8汽車行車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求行車制動(dòng) 應(yīng)急制動(dòng)制動(dòng)車速（）制動(dòng)距離/m試車道寬度/m踏板力/N制動(dòng)車速/制動(dòng)距離/mFMDD/（）操縱力/N滿載502.530手600角700空載一、 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率=（+）根據(jù)資料的已知條件求得最大功率約為115.88Kw 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)距=9549 經(jīng)計(jì)算求得最大轉(zhuǎn)距約為474.25二、 離合器的選取和主要參數(shù)計(jì)算 為了保

5、證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計(jì)離合器應(yīng)滿足以下要求：1、 在任何使用條件，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大力矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)距儲(chǔ)備，有能防止傳動(dòng)系過載。2、 接合時(shí)要完全、柔和、平順，保證汽車起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊。3、 分離時(shí)要迅速、徹底。4、 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。5、 應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不至于過高，延長(zhǎng)其使用壽命。6、 應(yīng)能避免和衰減傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)震動(dòng)，并具有吸收震動(dòng)、緩和沖擊和降低噪聲的能力。7、 操作輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。8、 作用在從動(dòng)盤上的總壓力和摩檫材料的摩檫因素在離合器工作過程中

6、變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。9、 具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。10、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修和調(diào)整方便等。 1） 從動(dòng)盤數(shù)的選擇雙片離合器-它的傳遞轉(zhuǎn)矩較的能力較大；接合更為平順、柔和；在傳遞相同轉(zhuǎn)距的情況下；徑向尺寸較小，踏板力較小. 2) 壓緊彈簧和布置形式的選擇膜片彈簧離合器它具有一系列優(yōu)點(diǎn)：1、 膜片彈簧具有較理想的非線性彈性特性；2、 膜片彈簧兼壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量??；3、 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降。4、 膜片彈簧以

7、整個(gè)圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩檫片接觸良好磨損均勻。5、 易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)。6、 膜片彈簧中心線與離合器中心線重合，平衡性好。 其膜片彈簧的支撐形式：雙支撐環(huán)形式將膜片彈簧、兩個(gè)支撐環(huán)與離合器蓋彎合在一起，使結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)化、耐久性良好。3) 離合器主要參數(shù)計(jì)算 摩檫片外徑D= 經(jīng)計(jì)算摩檫片外徑為D=311.45mm 及摩檫片內(nèi)徑為d=193.10mm 摩檫片厚度b=3.5mm 離合器的后備系數(shù)=1.63mm摩檫片材料選用金屬陶瓷材料，其單位=0.95Mpa 摩檫因數(shù)f=0.4mm 摩檫面數(shù)Z=2 間隙=3.6mm4） 離合器的操縱機(jī)構(gòu)其要求有以下幾點(diǎn)：1、 踏板力要盡

8、可能小，商用車不大于150-200N。2、 踏板行程一般在80-150mm范圍內(nèi)，最大不應(yīng)超過180mm。3、 應(yīng)有踏板行程調(diào)整裝置，以保證摩檫片磨損后分離軸承的自由行程可以恢復(fù)。4、 應(yīng)有踏板行程限位裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)的零件因受力過大而損壞。5、 應(yīng)具有足夠的剛度。6、 傳動(dòng)效率要高。7、 發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及車駕和駕駛室的變形不會(huì)影響其正常工作。8、 工作可靠、壽命長(zhǎng)，維修保養(yǎng)方便。操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式：選用液壓式操縱機(jī)構(gòu)主要由吊掛式理合器踏板、主缸、工作缸、管路系統(tǒng)和回位彈簧等部分組成，具有傳動(dòng)效率高、質(zhì)量小、布置方便、便于采用吊掛踏板、駕駛室容易密封、發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和駕駛室或車架變形不會(huì)影響其正

9、常工作、離合器結(jié)合較柔和等優(yōu)點(diǎn)。三、 機(jī)械式變速器設(shè)計(jì) 變速器是用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬破、轉(zhuǎn)彎、加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋，可在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。變速器設(shè)有倒檔，使汽車獲得倒退行駛能力。需要時(shí)，變速器還有動(dòng)力輸出的功能。對(duì)變速器提出如下基本要求：1、 保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。2、 設(shè)置空擋，用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸。3、 設(shè)置倒擋，使汽車能倒退行駛。4、 設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。5、 換擋迅速、省力、方便。

10、6、 工作可靠。7、 變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。8、 變速器的工作噪音低。除此之外還有應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸小和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求。1） 變速器傳動(dòng)系的布置方案 1、 采用中間軸式變速器 確定為5擋傳動(dòng)方案，變速器的第一軸后端與常耦合主動(dòng)齒輪做成一體。絕大多數(shù)方案的第二軸前端經(jīng)軸承支承在第一軸后端的孔內(nèi)，且保持兩軸軸線在同一直線上，經(jīng)耦合套將它們連接后可得到直接擋。使用直接擋，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動(dòng)急轉(zhuǎn)距經(jīng)變速器等一軸和第二軸直接輸出，此時(shí)變速器的傳動(dòng)效率高，可達(dá)到90%以上，噪音低、齒輪和軸承的磨損減少。2）變速器主要參數(shù)的選擇 一擋傳動(dòng)比= 1.7 二

11、擋傳動(dòng)比=1.35三擋傳動(dòng)比=1.23 四擋傳動(dòng)比=1.18五擋傳動(dòng)比=1.15中心距A=82.638mm模數(shù)=3.5mm 壓力角=螺旋角= 齒寬b=22.75mm四、 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)萬(wàn)向傳動(dòng)軸由萬(wàn)向節(jié)、軸管及其伸縮花鍵組成，對(duì)于長(zhǎng)軸距的汽車，有時(shí)還加裝中間支承。它主要用于工作過程中相對(duì)位置不改變的兩跟軸間傳遞轉(zhuǎn)距和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：1）、保證所連接的兩軸夾角及相對(duì)位置在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，能可靠穩(wěn)定的傳遞動(dòng)力。2）、保證連接的兩軸盡可能的等速運(yùn)轉(zhuǎn)。3）、傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，維修容易等。1、 萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)方案即采用準(zhǔn)等速萬(wàn)向節(jié)中的雙聯(lián)式萬(wàn)向

12、節(jié)，它的主要優(yōu)點(diǎn)是允許兩軸間的夾角較大（一般可達(dá)），軸性密封性好，傳動(dòng)效率高，工作可靠，制造方便。五、 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系的末端，其基本功用首先是增扭、降速，改變轉(zhuǎn)距的傳遞方向，即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)距，并將轉(zhuǎn)距合理的分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪；其次，驅(qū)動(dòng)橋還要受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力，以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。 驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動(dòng)裝置和橋殼裝置組成，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋還有等速萬(wàn)向節(jié)。 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)滿足如下基本要求：1、 選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速器比，以保證汽車在給頂條件下具有最佳動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。2、 外廓尺寸小，保證汽車有足夠的離地間隙,

13、以滿足通過性要求。3、 齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪音小。4、 在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有高的傳動(dòng)效率。5、 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力距；在此條件下，盡可能降低質(zhì)量，尤其是簧下質(zhì)量，以減少不平路面的沖擊載荷，提高汽車行駛平順性。6、 與懸架導(dǎo)向 運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)；對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。7、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，維修、調(diào)整方便。2）、 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案分析 驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架時(shí)，則應(yīng)選用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作可靠。 根據(jù)主減速器速比，應(yīng)采用單級(jí)主減速器，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。 單級(jí)

14、主減速器多采用一對(duì)弧齒錐齒輪傳動(dòng)，它傳動(dòng)效率高。六、 懸 架 設(shè) 計(jì)懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把車架（或車身）與車軸（或車輪）彈性的連接起來(lái)。其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩；緩和路面?zhèn)鹘o車架（或車身）的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證汽車的行駛平順性；保證車輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特性，保證汽車的操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力。懸架由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器、緩沖快和橫向穩(wěn)定器等組成。對(duì)懸架提出的設(shè)計(jì)要求有：1） 保證汽車有良好的行駛平順性。2） 具有合適的衰減振動(dòng)的能力。3） 保證汽車有具有良好的操縱穩(wěn)定性。4） 汽車制動(dòng)或

15、加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適。5） 有良好的隔聲能力。6） 結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小。7） 可靠的傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。2、 懸架結(jié)構(gòu)形式 汽車采用非獨(dú)立懸架，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，維修方便，工作可靠。七、 轉(zhuǎn)向系設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向系是用來(lái)保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。對(duì)轉(zhuǎn)向系提出要求有：1） 汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，全部車輪應(yīng)繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。2） 汽車轉(zhuǎn)向行駛后，在駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤的情況下，轉(zhuǎn)向輪能自動(dòng)返回到直線行駛位置，并穩(wěn)定行

16、駛。3） 汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向輪都不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動(dòng)。4） 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向裝置共同工作時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動(dòng)最小。5） 保證汽車有較高的機(jī)動(dòng)性，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。6） 操縱輕便。7） 轉(zhuǎn)向輪撞到障礙物以后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。8） 轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的的球頭處，有消除應(yīng)磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。9） 在車禍中，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架和車身應(yīng)變形而共同后移，轉(zhuǎn)向系應(yīng)有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。10） 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核，保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。2、 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系其優(yōu)點(diǎn)是：在螺桿和螺母之間因?yàn)橛锌梢匝h(huán)流動(dòng)的鋼

17、球，將滑動(dòng)摩檫變?yōu)闈L動(dòng)摩檫，因而傳動(dòng)效率可達(dá)到75%-85%；在結(jié)構(gòu)和工藝上采取措施后，包括提高制造精度，改善工作表面粗糙度和螺桿、螺母上螺旋槽經(jīng)淬火忽然磨削加工，使之有足夠的硬度和耐磨性能，可保證有足夠的使用壽命；轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比可以變化；工作平穩(wěn)可靠；齒條和齒扇之間的間隙調(diào)整工作容易進(jìn)行，適合用來(lái)做整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器。 3、 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) 轉(zhuǎn)向器正效率=70% 角傳動(dòng)比=27力傳動(dòng)比=116.1循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器主要參數(shù)齒輪扇數(shù)/mm3.03.54.04.55.06.06.5搖臂軸直徑/mm22263032 32 35384042 45鋼球中心距/mm20232525228 3032 354

18、0螺桿外徑/mm20 2325 25 28 2934 38鋼球直徑/mm5.5565.5566.350 6.350 7.1447.1448.000螺距/mm7.938 8.731 9.5259.52510.000 10.000 11.000工作圈數(shù) 1.5 1.52.52.5環(huán)流行數(shù)2螺母長(zhǎng)度/mm414552 4647 58 56596272588082齒扇齒數(shù) 3 5 5齒扇整圓齒數(shù) 12 13 13 13 14 15齒扇壓力角 切削角 齒扇寬/mm 2225 25 272528 30 28-32 30 34 383538八、 制動(dòng)系設(shè)計(jì) 制動(dòng)系的功用是使汽車一適當(dāng)?shù)臏p速度將速行駛直至停車；在下坡行駛時(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)系至少有兩套獨(dú)立制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。除此之外，有汽車還設(shè)有應(yīng)急制動(dòng)、輔助制動(dòng)和自動(dòng)制動(dòng)裝置。 設(shè)計(jì)制動(dòng)系時(shí)應(yīng)滿足如下主要要求： 1）、具有足夠的制動(dòng)效能。 2）、工作可靠。 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