2209 YC1040載貨汽車底盤總體及制動(dòng)器設(shè)計(jì)

2209 YC1040載貨汽車底盤總體及制動(dòng)器設(shè)計(jì),yc1040,載貨,汽車底盤,總體,整體,制動(dòng)器,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127YC1040 載貨汽車底盤總體及制動(dòng)器設(shè)計(jì)前 言YC1040 載貨汽車主要是面向農(nóng)村市場開發(fā)的，可以在近期或未來作為農(nóng)村的主要貨運(yùn)工具附帶作為載人工具。本課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐和對農(nóng)村實(shí)際狀況的考察。依據(jù)農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)能力和農(nóng)村交通的狀況，提供一個(gè)合理的設(shè)計(jì)方案。汽車的總體設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)工作中最重要的一環(huán)，他對汽車的設(shè)計(jì)質(zhì)量、使用性能和在市場上的競爭力有著決定性的影響. 按照目前的汽車行業(yè)狀況，參考過現(xiàn)今市場上成熟的一些貨車，我們設(shè)計(jì)載重量為 1.5t 的低速貨車，并且力爭達(dá)到以下的設(shè)計(jì)效果：1. 工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整2. 盡量使用通用件，以便降低制造成本3. 在保證功能和強(qiáng)度的要求下，盡量減小整備質(zhì)量汽車制動(dòng)系是用以強(qiáng)制行駛中的汽車減速或停車、使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。隨著汽車速度的提高及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，汽車制動(dòng)工作的可靠性顯得日益重要。根據(jù)這次設(shè)計(jì)的需要和制動(dòng)器在貨車上的應(yīng)用狀況，選擇摩擦式制動(dòng)器中的領(lǐng)從蹄式作為制動(dòng)裝置。隨著政府對農(nóng)民收入在政策上的支持，農(nóng)民的收入得到很大改善。同時(shí)國家也加強(qiáng)了農(nóng)村道路的建設(shè)力度，在未來的幾年內(nèi)農(nóng)村的交通狀況將會(huì)的到比較大的改觀。相信這種有針對性的低速貨車會(huì)受到農(nóng)民朋友的青睞。畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127第 1 章 汽車總體設(shè)計(jì)1.1 總體方案分析1.1.1 汽車的分類汽車有很多分類方法，可以按照發(fā)動(dòng)機(jī)排量、乘客座位數(shù)、汽車總質(zhì)量、汽車總長、車身或駕駛室的特點(diǎn)等來分類，也可以取上述特性中的兩個(gè)指標(biāo)作為分類的依據(jù)。國標(biāo) BG/T3730.1—2001 將汽車分為乘用車和商用車。乘用車是指在設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上主要用于載運(yùn)乘客及隨身行李和臨時(shí)物品的汽車，包括駕駛員座位在內(nèi)最多不超過 9 個(gè)座位。商用車時(shí)指在設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上用于運(yùn)送人員和貨物的汽車，并且可以牽引掛車。商用車又有客車、半牽引車、貨車之分。貨車按照汽車最大總質(zhì)量的分類如下：表 1-1 貨車按照裝載質(zhì)量分類載貨汽車類型 輕 型微 型 重 型≤1.8 ＞1.8-6 ＞6-14中 型廠定最大總質(zhì)量 ＞14本次設(shè)計(jì)的汽車屬于輕型載貨汽車。1.1.2 汽車形式的選擇不同形式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式以及布置形式上有區(qū)別。1.1.2.1 軸數(shù) 汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。影響軸數(shù)的主要因素有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車的機(jī)構(gòu)等。隨著設(shè)計(jì)汽車的乘員增多或裝載質(zhì)量增加，汽車的整備質(zhì)量和總質(zhì)量也增大。在汽車軸數(shù)不變的情況下，汽車總質(zhì)量增加以后，使公路承受的負(fù)荷增加。當(dāng)這種負(fù)荷超過了公路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127的承載能力以后，公路會(huì)被破壞，使用壽命也將縮短。為了保護(hù)公路，有關(guān)部門制定了道路法規(guī)，對汽車的軸載質(zhì)量加以限制。汽車總質(zhì)量小于 19t 的公路運(yùn)輸車輛均采用結(jié)構(gòu)簡單、制造較成本低廉的兩軸方案。1.1.2.2 驅(qū)動(dòng)形式汽車的驅(qū)動(dòng)形式有 4 2、4 4、6 2、6 4、6 6、8 4、8 8 等，其中前一位數(shù)???字表示汽車車輪總數(shù)，后一位數(shù)字表示驅(qū)動(dòng)輪數(shù)。增加驅(qū)動(dòng)輪數(shù)能夠提高汽車的通過能力，驅(qū)動(dòng)輪數(shù)越多，汽車的機(jī)構(gòu)越復(fù)雜，整備質(zhì)量和制造成本也隨之增加，同時(shí)也使汽車的總體布置工作變的困難。總質(zhì)量小的商用車，多采用機(jī)構(gòu)簡單、制造成本低的 4?2 驅(qū)動(dòng)形式。1.1.2.3 布置形式汽車的布置形式是指發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)橋和車身（或駕駛室）的相互關(guān)系和布置特點(diǎn)而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外，其布置形式對使用性能也有重要影響。貨車的布置形式可以按照駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)相對位置的不同，可以分為平頭式、短頭式、長頭式和偏置式四種。貨車又可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)位置不同，分為發(fā)動(dòng)機(jī)前置、中置和后置三種布置形式。A. 平頭式、短頭式、長頭式、偏置式貨車a.平頭式貨車 貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室內(nèi)時(shí)，稱為平頭式貨車。這種形式的貨車布置特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)在駕駛員和副駕駛員座位中間,因此駕駛室的前端不需要凸出去，沒有獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)艙。b.短頭式貨車 發(fā)動(dòng)機(jī)的大部分在駕駛室的前部，少部分位于駕駛室內(nèi)的貨車，稱為短頭式貨車。這種貨車車身部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：因發(fā)動(dòng)機(jī)大部凸出在駕駛室前部，所以發(fā)動(dòng)機(jī)有獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)艙和單獨(dú)的罩蓋，發(fā)動(dòng)機(jī)艙和駕駛室共同形成貨車的車頭部分。c.長頭式貨車 貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室前部稱為長頭式貨車。這種形式的貨車車身部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與短頭式貨車相同，只是發(fā)動(dòng)機(jī)艙和車頭部分更長些。d.偏置式駕駛室的貨車主要用于重型礦用自卸車上。它具有平頭車的一些優(yōu)點(diǎn)，如軸距短、視野良好等，此外還具有駕駛室通風(fēng)條件好、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。短頭式貨車的主要特點(diǎn)有：汽車的總長和軸距得到了縮短，最小轉(zhuǎn)彎直徑小，機(jī)動(dòng)性能好于長頭式，不如平頭式貨車；駕駛員的視野得到改善；動(dòng)力總成操縱機(jī)構(gòu)簡單；發(fā)動(dòng)機(jī)的工作對駕駛員的影響得到很大改善；位于駕駛室內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)后部接近性不好，導(dǎo)致駕駛室內(nèi)部空間擁擠，布置踏板困難；汽車正面與其他物體發(fā)生碰撞時(shí)，駕駛員和前排乘員的傷害程度比平頭式貨車要輕的多。畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127長頭式貨車的主要特點(diǎn)有：發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件的接近性好，便于檢修工作；滿載時(shí)前軸負(fù)荷小；地板低，駕駛員上、下車方便；離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)簡單，易于布置；發(fā)動(dòng)機(jī)工作對駕駛員的影響很?。获{駛員和前排乘員安全性好。但是總長與軸距均較長，最小轉(zhuǎn)彎直徑較大，機(jī)動(dòng)性能不好；駕駛員的視野不好。平頭式貨車相對于以上兩種車型，發(fā)動(dòng)機(jī)可以布置在座椅下后部，此時(shí)中間座椅處沒有很高的凸起，可以布置三人座椅，故得到廣泛應(yīng)用。平頭貨車的主要缺點(diǎn)有：空載時(shí)前軸負(fù)荷大，因而在壞路上的通過性變壞；因?yàn)轳{駛室有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鎖止機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜；進(jìn)出駕駛室不如長頭式貨車方便；離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；發(fā)動(dòng)機(jī)的工作噪聲、氣味、熱量和振動(dòng)對駕駛員等均有較大影響；汽車正面與其他物體發(fā)生碰撞時(shí)，易使駕駛員和前排乘員受到傷害。平頭式貨車的主要優(yōu)點(diǎn)如下：汽車總長和軸距尺寸短，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，加上總長縮短等因素的影響，汽車的整備質(zhì)量減??；駕駛員的視野得到明顯改善；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，平頭車的該指標(biāo)比較高。因此，對于要求結(jié)構(gòu)簡單的低速貨車來說，采用平頭式比較合適。B.發(fā)動(dòng)機(jī)前置、中置、后置a.發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)貨車 主要優(yōu)點(diǎn)：可以采用直列、v 型活臥式發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)現(xiàn)故障容易；發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性良好，維修方便；離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，容易布置；貨箱地板高度低。主要缺點(diǎn)是:如果采用平頭式駕駛室，而且將發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前軸之上，處于駕駛員、副駕駛員座位之間時(shí)，駕駛室內(nèi)部擁擠，隔絕發(fā)動(dòng)機(jī)的工作噪聲、氣味、熱量和振動(dòng)的工作困難，離合器、變速器等機(jī)構(gòu)復(fù)雜；如采用長頭式駕駛室，在增加整車長度的同時(shí)，為保證駕駛員有良好的視野，需將座椅布置的高些，這又會(huì)增加整車和整車質(zhì)心高度等問題。b.發(fā)動(dòng)機(jī)中置后橋驅(qū)動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)中置后橋驅(qū)動(dòng)貨車，可以采用水平對置式發(fā)動(dòng)機(jī)布置在貨箱下方，因而發(fā)動(dòng)機(jī)通用性不好，需特殊設(shè)計(jì)，故維修不便；離合器、變速器等機(jī)構(gòu)復(fù)雜；因發(fā)動(dòng)機(jī)距離地面近，容易被車輪帶起的泥土弄臟；受發(fā)動(dòng)機(jī)位置影響。貨箱地板高度高。因?yàn)檫@種布置形式的缺點(diǎn)多，并且難以克服，故不采用。c.發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng) 這種布置形式的貨車是在發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng)的乘用車地底盤基礎(chǔ)上變形而來的，所以一般不采用。它的主要缺點(diǎn)是離合器、變速箱等操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障和維修發(fā)動(dòng)機(jī)都困難以及發(fā)動(dòng)機(jī)容易被泥土弄臟；后橋容易超載等。1.2 汽車主要尺寸的確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127汽車的主要尺寸參數(shù)有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸等。1.2.1 外廓尺寸汽車的長、寬、高稱為汽車外廓尺寸，受有關(guān)法規(guī)限制不能隨意確定，貨車還要受裝載質(zhì)量的影響。汽車尺寸小些不僅可以行使期間需要占用的道路長度小，同時(shí)還可以增加車流密度，在停車時(shí)占用的停車場面積也小。除此之外，汽車的整備質(zhì)量相應(yīng)減少，這對提高比功率、比轉(zhuǎn)矩和燃油經(jīng)濟(jì)性有利。每個(gè)國家對公路運(yùn)輸車輛的外廓尺寸均有法規(guī)限制。這是為了使汽車的外廓尺寸適合本國的公路橋梁、涵洞和鐵路運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)及保證行駛的安全性。我國對公路車輛的極限尺寸規(guī)定如下：表 1-2 汽車及掛車外廓尺寸的最大限值單位為毫米車輛類型 車長 車寬 車高三輪汽車 4600 1600 2000最高設(shè)計(jì)車速小于 70km/h 的四輪貨車 6000 2000 2500最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量≤3500kg 6000最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 >3500kg，且≤8000kg 7000最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 >8000kg,且≤12000kg 8000二軸最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 >12000kg 9000汽車 貨車及半掛牽引車三軸 最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量≤20000kg 110002500 4000GB1589-2004.4.1.2.1 中限定的汽車外廓尺寸如上表所示，后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處 250mm；頂窗、換氣裝置開啟時(shí)不得超出車高 300mm。1.2.2 軸距 L軸距 L 對整備質(zhì)量、汽車總長、汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長度、縱向通過半徑等有影響。當(dāng)軸距短時(shí)，上述各指標(biāo)減小。此外，軸距還對軸荷分配、傳動(dòng)軸夾角有影響。軸距過短會(huì)使車廂長度不足或后懸過長；汽車上坡時(shí)制動(dòng)或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動(dòng)性或操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角震動(dòng)增大，對平順行不利；萬向節(jié)傳動(dòng)軸的夾角增大。原則上對發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車、載質(zhì)量或載客量多的貨車或客車軸距取得長。對機(jī)動(dòng)性要求高的汽車，軸距應(yīng)取的短些。為滿足市場需要，工廠在標(biāo)準(zhǔn)軸距貨車的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出短軸距和長軸距的變型車。對于不同軸距變型的軸距的變化，推薦在0.4～0.6 的范圍內(nèi)確定為宜。1.2.3 前輪距 和后輪距1B2畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127改變汽車輪距 B 會(huì)影響車廂或駕駛室內(nèi)寬度、汽車總寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎直徑等因素發(fā)生變化.增大輪距則車廂內(nèi)寬隨之增加,并有利于增加側(cè)傾剛度,汽車橫向穩(wěn)定性好;但是汽車的總寬和總質(zhì)量及最小轉(zhuǎn)彎直徑等增加,并導(dǎo)致汽車的比功率、比轉(zhuǎn)距指標(biāo)下降,機(jī)動(dòng)性變壞。表 1-3 各 類 汽 車 的 軸 距 和 輪 距車 型 類 別 軸 距 L／ mtn 輪 距 B／ mm4X2 貨 車微 型輕 型中 型重 型1700～ 29002300～ 36003600～ 55004500～ 56001150～ 13501300～ 16501700～ 20001840～ 20001.2.4 前懸 和后懸FLR前懸（ L F ）：前懸是指汽車最前端（除燈罩、后視鏡等非剛性固定部分外）至前軸中心之間的水平距離。前懸的長度應(yīng)足以固定和安裝駕駛室前支點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、轉(zhuǎn)向機(jī)、彈簧前托架和保險(xiǎn)杠等零件和部件。前懸不宜過長，否則，汽車的接近角過小。前懸尺寸對汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板長度、上車和下車的方便性以及汽車造型等均有影響。增加前懸尺寸，減小了汽車的接近角，使通過性降低，并使駕駛員視野變壞。應(yīng)在前懸這段尺寸內(nèi)要布置保險(xiǎn)杠、散熱器風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器等部件，故前懸不能縮短。長些的前懸這段尺寸有利于在撞車時(shí)對成員起保護(hù)作用，也有利于采用長些的鋼板彈簧。對平頭車汽車，前懸還會(huì)影響從前門上、下車的方便性。初選的前懸尺寸，應(yīng)當(dāng)在保證能布置下各總成、部件的同時(shí)盡可能小些。對載客量少些的平頭車，考慮到正面碰撞能有足夠的結(jié)構(gòu)件吸收碰撞能量，保護(hù)前排乘員的安全，這又要求前懸有一定的尺寸。長頭貨車前懸一般在 110～1300范圍內(nèi)。 后懸（ L R ）：是指汽車最后端（除燈罩等非剛性固定部分外）至后橋中心之間的水平距離，后懸的長度主要決定于貨廂長度、軸距和軸荷分配情況，同時(shí)要保證適當(dāng)?shù)碾x去角。 后懸尺寸對汽車通過性、汽車追尾時(shí)的安全性、貨箱長度、汽車造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。后懸長，則汽車離去角減小，使通過性降低；而后懸短的貨車就可能使貨箱長度不夠。總質(zhì)量在 1.8～14.0t 的貨車后懸一般在 1200～2200 之間，特長貨箱的汽車后懸可達(dá)到 2600mm，但不得超過軸距的55％。畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=17148791271.2.5 貨車車頭長度貨車車頭長度系指從汽車的前保險(xiǎn)杠到駕駛室后圍的距離。車身形式，即長頭型還是平頭型對車頭長度有絕對影響。此外，車頭長度對汽車外觀效果、駕駛室居住性、汽車面積利用率和發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性等有影響。平頭車一般在 1400～ 1500 之間。1.2.6 貨車車箱尺寸要求車箱尺寸在運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時(shí)能裝足額定的噸數(shù)。車廂邊板高度對汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響，一般應(yīng)在 450～650mm 范圍內(nèi)選取。車箱寬應(yīng)在汽車外寬符合國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下適當(dāng)寬些，以利于縮短邊板高度和車箱長度。1.3 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定汽車質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量、軸荷分配等。1.3.1 整車整備質(zhì)量汽車的整備質(zhì)量：亦即我們以前慣稱的“空車重量” 。所謂汽車的整備質(zhì)量是指汽車按出廠技術(shù)條件裝備完整（如備胎、工具等安裝齊備） ，各種油水添滿后的重量，但沒有載貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。這是汽車的一個(gè)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。該指標(biāo)既要先進(jìn)又要切實(shí)可行。它與汽車的設(shè)計(jì)水平、制造水平以及工業(yè)化水平密切相關(guān)。同等車型條件下，誰的設(shè)計(jì)方法優(yōu)化，生產(chǎn)水平優(yōu)越，工業(yè)化水平高，則整備質(zhì)量就會(huì)下降。整車整備質(zhì)量對汽車制造成本和燃油積極性有影響。目前，盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是：通過減少整備質(zhì)量增加載質(zhì)量或載客量，抵消因滿足安全標(biāo)準(zhǔn)、排氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來的整備質(zhì)量的增加，節(jié)約燃料。減少整車整備質(zhì)量的主要措施有：新設(shè)計(jì)的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理，采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料，如塑料、鋁合金等等。過去用金屬材料制作的儀表板、油箱等大型結(jié)構(gòu)件，用塑料取代后減重效果十分明顯，目前得到廣泛應(yīng)用。整車整備質(zhì)量在設(shè)計(jì)階段需要估算確定。在日常工作中，收集大量同類型汽車的有關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合新車設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、工藝水平等初步估計(jì)整備質(zhì)量。1.3.2 汽車的裝載質(zhì)量汽車的裝載質(zhì)量 是指在硬路面上行駛時(shí)允許的額定載質(zhì)量。汽車在碎石路面em上行駛時(shí)，裝載質(zhì)量約為好路面的 75%～85%。這次設(shè)計(jì)確定的 為 1.5t。em1.3.3 質(zhì)量系數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127質(zhì)量系數(shù) 是指汽車裝載質(zhì)量與整備質(zhì)量的比值，即0m?= / (1-1)e0該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)水平和工藝水平， 越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造0m?工藝越先進(jìn)。在參考同類型汽車選定 后（表 1-1）有，可根據(jù)給定的 計(jì)算整em車整備質(zhì)量 。0表 1-4 貨車的質(zhì)量系數(shù) 0?參數(shù)車型總質(zhì)量 am/t m貨車1.814.0m 0.80 ~ 1.10 1.20 ~ 1.35 1.30 ~ 1.70這次確定的為 1.0 ，則；整車整備質(zhì)量 ＝ / ＝0em0?e1.3.4 汽車總質(zhì)量汽車總質(zhì)量 是指裝備齊全，并按規(guī)定載滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。am汽車總質(zhì)量的確定： 轎車：汽車總質(zhì)量 = 整備質(zhì)量 + 駕駛員及乘員質(zhì)量 + 行李質(zhì)量 客車：汽車總質(zhì)量 = 整備質(zhì)量 + 駕駛員及乘員質(zhì)量 + 行李質(zhì)量 + 附件質(zhì)量 貨車：汽車總質(zhì)量 = 整備質(zhì)量 + 駕駛員及助手質(zhì)量 + 行李質(zhì)量則貨車的總質(zhì)量 由整備質(zhì)量 、裝載質(zhì)量 和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部am0em分組成，即＝ ＋ + 65kga0e1n式中， 為包括駕駛員以及隨行人員數(shù)在內(nèi)的人數(shù)，應(yīng)等于座位數(shù)。1=1.5t+1.5t+2 65kg =3.13ta?最終確定的總之量為 3.5t。1.3.5 軸荷分配汽車的軸荷分配是指汽車載空載或滿載靜止的情況下，各車軸對支乘平面的垂直負(fù)荷，也可以用空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。汽車的軸荷分配是汽車的重要質(zhì)量參數(shù)，它對汽車的牽引性、通過性、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)汽車的布置型式、使用條件及性能要求合理地選定其軸荷分配。對輪胎壽命和汽車的許多使用性能的影響來畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127說，從各車輪輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個(gè)車輪的負(fù)荷相差應(yīng)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)有足夠大的負(fù)荷，從動(dòng)軸上的負(fù)荷也適當(dāng)減小，以利減小從動(dòng)輪滾動(dòng)阻力和提高在環(huán)路面上的通過性；為了保證汽車由良好的操縱穩(wěn)定性，又要求轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷不應(yīng)過小。在確定汽車的軸荷分配時(shí)，還要考慮汽車的靜態(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，汽車質(zhì)心位置到汽車中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)的距離 s 對汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性有決定性的影響。因此，可以得出作為很重要的軸荷參數(shù)，各使用性能對其要求相互矛盾，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)對整車的性能要求、使用條件等，合理地選的取軸荷配。表 1-5 各 類 汽 車 的 軸 荷 分 配滿 載 空 載車 型前 軸 后 軸 前 軸 后 軸貨車4X2 后 輪 單 胎4X2 后 輪 雙 胎 ， 長 、 短 頭 式4X2 后 輪 雙 胎 ， 平 頭 式6X4 后 輪 雙 胎32％ -40％25％ -27％30％ -35％19％ -25％60％ -68％73％ -75％65％ -70％75％ -81％50％ -59％44％ -49％48％ -54％31％ -37％41％ -50％51％ -56％46％ -52％63％ -69％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均對軸荷分配又顯著影響。如發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)乘用車和平頭式商用車前軸負(fù)荷較大，而長頭式貨車前軸負(fù)荷較小。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乘、部件的位置來調(diào)整。必要時(shí)，改變軸距也可行。畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127第 2 章 制動(dòng)器設(shè)計(jì)2.1 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析2.1.1 制動(dòng)器分析制動(dòng)系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車；在下坡行駛時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠的停在原地或坡道上。制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動(dòng)軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢。而制動(dòng)器就是實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能的主要部件。制動(dòng)器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種。電磁式制動(dòng)器雖有作用滯后性好、易于連接而且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，但因成本太高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用汽車上用作車輪制動(dòng)器或緩速器；液力式制動(dòng)器一般只作緩速器。目前廣泛應(yīng)用的仍為摩擦式制動(dòng)器。一般制動(dòng)器都是通過其中的固定元件對旋轉(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而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的制動(dòng)器都成為摩擦制動(dòng)器摩擦式制動(dòng)器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為盤式、鼓式和帶式三種。帶式制動(dòng)器只用作中央制動(dòng)器；鼓式和盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式有多種，如下所示：畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127圖 3-1 制動(dòng)器分類2.1.2 鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用于各類汽車上。但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動(dòng)過程中散熱性能差和排水性能差，容易導(dǎo)致制動(dòng)效率下降，因此在近三十年中，在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)類汽車中使用。鼓式制動(dòng)器除了成本比較低之外，還有一個(gè)好處，就是便于與駐車（停車）制動(dòng)組合在一起，凡是后輪為鼓式制動(dòng)器的汽車，其駐車制動(dòng)器也組合在后輪制動(dòng)器上。這是一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，它完全與車上制動(dòng)液壓系統(tǒng)是分離的：利用手操縱桿或駐車踏板拉緊鋼拉索，操縱鼓式制動(dòng)器的杠件擴(kuò)展制動(dòng)蹄，起到停車制動(dòng)作用，使得汽車不會(huì)溜動(dòng)；松開鋼拉索，回位彈簧使制動(dòng)蹄恢復(fù)原位，制動(dòng)力消失。典型的鼓式制動(dòng)器主要由底板、制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄、輪缸（制動(dòng)分泵）、回位彈簧、定位銷等零部件組成。底板安裝在車軸的固定位置上，它是固定不動(dòng)的，上面裝有制動(dòng)蹄、輪缸、回位彈簧、定位銷，承受制動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)扭力。每一個(gè)鼓都有一對制動(dòng)蹄，制動(dòng)蹄上有摩擦襯片。制動(dòng)鼓則是安裝在輪轂上，是隨車輪一起旋轉(zhuǎn)的部件，它是由一定份量的鑄鐵做成，形狀似圓鼓狀。當(dāng)制動(dòng)時(shí)，輪缸活塞推動(dòng)制動(dòng)蹄壓迫制動(dòng)鼓，制動(dòng)鼓受到摩擦減速，迫使車輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。各種鼓式制動(dòng)器各有利弊。就制動(dòng)效能而言，在基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下，自增力式制動(dòng)器由于對摩擦助勢作用利用得最為充分而居首位，以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個(gè)不穩(wěn)定的因畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127素，隨制動(dòng)鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況(如是否沾水、沾油，是否有燒結(jié)現(xiàn)象等)的不同可在很大范圍內(nèi)變化。自增力式制動(dòng)器的效能對摩擦系數(shù)的依賴性最大，因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。 在制動(dòng)過程中，自增力式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的增長在某些情況下顯得過于急速。雙向自增力式制動(dòng)器多用于轎車后輪，原因之一是便于兼充駐車制動(dòng)器。單向自增力式制動(dòng)器只用于中、輕型汽車的前輪，因倒車制動(dòng)時(shí)對前輪制動(dòng)器效能的要求不高。雙從蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能雖然最低，但卻具有最良好的效能穩(wěn)定性，因而還是有少數(shù)華貴轎車為保證制動(dòng)可靠性而采用。領(lǐng)從蹄制動(dòng)器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。所以選用領(lǐng)從蹄制動(dòng)器。l.領(lǐng)蹄 2.從蹄 3、4.支點(diǎn) 5.制動(dòng)鼓 6.制動(dòng)輪缸圖 2-2 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖圖為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖，設(shè)汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向如圖中箭頭所示。沿箭頭方向看去，制動(dòng)蹄 1 的支承點(diǎn) 3 在其前端，制動(dòng)輪缸 6 所施加的促動(dòng)力作用于其后端，因而該制動(dòng)蹄張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為領(lǐng)蹄。與此相反，制動(dòng)蹄 2 的支承點(diǎn) 4 在后端，促動(dòng)力加于其前端，其張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為從蹄。當(dāng)汽車倒駛，即制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，蹄 1 變成從蹄，而蹄 2 則變成領(lǐng)蹄。這種在制動(dòng)鼓正向旋畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的制動(dòng)器即稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。另還有雙領(lǐng)蹄式（圖 2-3(b)）和雙向增力式（圖 2-3(c)） 。按制動(dòng)蹄的支承形式可分為滑動(dòng)支座式（圖 2-3(c)）和支承銷式（圖 2-3(b、c)） ?；瑒?dòng)支座式的制動(dòng)蹄自由度數(shù)為2, 而支承銷式的制動(dòng)蹄自由度數(shù)為 1.圖 3-3 制動(dòng)蹄分類2.1.3 制動(dòng)器的間隙 制動(dòng)蹄在不工作的原始位置時(shí)，其摩擦片與制動(dòng)鼓間應(yīng)有合適的間隙，其設(shè)定值由汽車制造廠規(guī)定，一般在 0.25～0.5mm 之間。任何制動(dòng)器摩擦副中的這一間隙(以下簡稱制動(dòng)器間隙)如果過小，就不易保證徹底解除制動(dòng)，造成摩擦副拖磨；過大又將使制動(dòng)踏板行程太長，以致駕駛員操作不便，也會(huì)推遲制動(dòng)器開始起作用的時(shí)刻。但在制動(dòng)器工作過程中，摩擦片的不斷磨損將導(dǎo)致制動(dòng)器間隙逐漸增大。情況嚴(yán)重時(shí)，即使將制動(dòng)踏板踩到下極限位置，也產(chǎn)生不了足夠的制動(dòng)力矩。因此，制動(dòng)器需要對間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)，這次采用一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這一功能。2.2 鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定2.2.1 制動(dòng)鼓內(nèi)徑 D輸 入 力 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0F增 大 D受 輪 輞 內(nèi) 徑 限 制 。 制 動(dòng) 鼓 與 輪 輞 之 間 應(yīng) 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) 鼓 散 熱 條 件 太 差 ， 而 且 輪 輞 受 熱 后 可 能 粘 住 內(nèi) 胎 或 烤壞 氣 門 嘴 。 制 動(dòng) 鼓 應(yīng) 有 足 夠 的 壁 厚 ， 用 來 保 證 有 較 大 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 于 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=0.64～ 0.74貨 車 ： D／ Dr=0.70～ 0.83制 動(dòng) 鼓 內(nèi) 徑 尺 寸 應(yīng) 參 照 專 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) QC/T309—1999《 制 動(dòng) 鼓 工 作 直 徑 及 制 動(dòng) 蹄片 寬 度 尺 寸 系 列 》 選 取 。根 據(jù) 汽 車 選 用 的 車 輪 輪 輞 直 徑 Dr=18 n=18 2.54=45.72cm?D= Dr （ 0.70～ 0.83） =32.00～ 36.58cm?最 后 在 尺 寸 系 列 中 選 擇 354mm。畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127圖2-4 制動(dòng)器參數(shù)2.2.2 摩擦襯片寬度 b 和包角 β摩 擦 襯 片 寬 度 尺 寸 b的 選 取 對 摩 擦 襯 片 的 使 用 壽 命 有 影 響 。 襯 片 寬 度 尺 寸 取 窄些 ， 則 磨 損 速 度 快 ， 襯 片 壽 命 短 ； 若 襯 片 寬 度 尺 寸 取 寬 些 ， 則 質(zhì) 量 大 ， 不 易 加 工 ，并 且 增 加 了 成 本 。制 動(dòng) 鼓 半 徑 R確 定 后 ， 襯 片 的 摩 擦 面 積 為 。 制 動(dòng) 器 各 蹄 襯 片 總 的 摩bRAp??擦 面 積 ∑ Ap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 。根 據(jù) 國 外 統(tǒng) 計(jì) 資 料 分 析 ， 單 個(gè) 車 輪 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 襯 片 面 積 隨 汽 車 總 質(zhì) 量 增 大而 增 大 ， 具 體 數(shù) 據(jù) 見 表 2—1。表 2—1 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 襯 片 面 積試 驗(yàn) 表 明 ， 摩 擦 襯 片 包 角 為 ： 90o～ 130o時(shí) ， 磨 損 最 小 ， 制 動(dòng) 鼓 溫 度 最 低 ，且 制 動(dòng) 效 能 最 高 。 β 角 減 小 雖 然 有 利 于 散 熱 ， 但 單 位 壓 力 過 高 將 加 速 磨 損 。 實(shí) 際上 包 角 兩 端 處 單 位 壓 力 最 小 ， 因 此 過 分 延 伸 襯 片 的 兩 端 以 加 大 包 角 ， 對 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 ， 包 角 一汽車總質(zhì)量 單個(gè)制動(dòng)器總的襯片摩擦面積 Ap/cm2商1.0～ 1.5 120～ 200用 1.5～ 2.5 150～ 250（ 多 為 150～ 200）2.5～ 3.5 250～ 400車 3.5 ～ 7 300～ 6507 ～ 12.0 550～ 100012.0～ 17.0 600～ 1500（ 多 為 600～ 1200）畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127般 不 宜 大 于 140o。設(shè) 計(jì) 中 ， 取 摩 擦 襯 片 包 角 135o。襯 片 寬 度 b較 大 可 以 減 少 磨 損 ， 但 過 大 將 不 易 保 證 與 制 動(dòng) 鼓 全 面 接 觸 。 制 動(dòng) 襯片 寬 度 尺 寸 系 列 見 QC/T309—1999。2.2.3 摩擦襯片起始角 ?一 般 將 襯 片 布 置 在 制 動(dòng) 蹄 的 中 央 ， 即 令 。 有 時(shí) 為 了 適 應(yīng) 單 位 壓2/90????力 的 分 布 情 況 ， 將 襯 片 相 對 于 最 大 壓 力 點(diǎn) 對 稱 布 置 ， 以 改 善 磨 損 均 勻 性 和 制 動(dòng) 效能 。=90o-135/2=22.5o0?2.2.4 制動(dòng)器中心到張開力 作用線的距離 eF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(圖 2—7)盡 可 能 大 ， 以 提 高 制 動(dòng) 效 能 。 初 步 設(shè) 計(jì) 時(shí) 可 暫 定 e=0.8R左 右 。e=354/2 0.8=141.6?最終確定為147mm 。2.2.5 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo) a 和 c應(yīng) 在 保 證 兩 蹄 支 承 端 毛 面 不 致 互 相 干 涉 的 條 件 下 ， 使 a 盡 可 能 大 而 c 盡 可能 小 (圖 2—7)。 初 步 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 也 可 暫 定 a=0.8R 左 右 。a=354/2 0.8=141.6?最 終 確 定 a 為 140mm 。2.3 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算2.3.1 壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律除 摩 擦 襯 片 因 有 彈 性 容 易 變 形 外 ， 制 動(dòng) 鼓 、 蹄 片 和 支 承 也 有 變 形 ， 所 以 計(jì) 算法 向 壓 力 在 摩 擦 襯 片 上 的 分 布 規(guī) 律 比 較 困 難 。 通 常 只 考 慮 襯 片 徑 向 變 形 的 影 響 ，其 它 零 件 變 形 的 影 響 較 小 而 忽 略 不 計(jì) 。如 圖 所 示 ， 將 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 取 在 制 動(dòng) 鼓 中 心 O點(diǎn) 。 yI 坐 標(biāo) 軸 線 通 過 蹄 片 的 瞬 時(shí) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 中心 A1點(diǎn) 。畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127圖 2-5 制動(dòng)器襯片受力示意圖此 時(shí) 蹄 片 在 張 開 力 和 摩 擦 力 作 用 下 ， 繞 支 承 銷 轉(zhuǎn) 動(dòng) 角 。 摩 擦 襯 片 表1A?d面 任 意 點(diǎn) 沿 蹄 片 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 切 線 方 向 的 變 形 就 是 線 段 ， 其 徑 向 變 形 分 量 是 這1B 'B個(gè) 線 段 在 半 徑 OB1延 長 線 上 的 投 影 ， 即 為 B1C1線 段 。 由 于 很 小 ， 可 認(rèn) 為 ∠ 1A=90o， 故 所 求 摩 擦 襯 片 的 變 形 應(yīng) 為'1(2—1)???dA11'11 sinsi??考 慮 到 OAl～ OB1=R,那 么 分 析 等 腰 三 角 形 AlOB1則 有 ， 所1?sin/R=iα/以 表 面 的 徑 向 變 形 和 壓 力 為(2—2)??dsin1(2—3)maxp?綜 上 所 述 可 知 ， 新 蹄 片 壓 力 沿 摩 擦 襯 片 長 度 的 分 布 符 合 正 弦 曲 線 規(guī) 律 ， 可 用上 式 計(jì) 算 。沿 摩 擦 襯 片 長 度 方 向 壓 力 分 布 的 不 均 勻 程 度 ， 可 用 不 均 勻 系 數(shù) 厶 評 價(jià)(2—4)fpmax??式 中 ， 為 在 同 一 制 動(dòng) 力 矩 作 用 下 ， 假 想 壓 力 分 布 均 勻 時(shí) 的 平 均 壓 力 ； 為fp maxp壓 力 分 布 不 均 勻 時(shí) 蹄 片 上 的 最 大 壓 力 。2.3.2 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩 計(jì) 算 鼓 式 制 動(dòng) 器 制 動(dòng) 器 ， 必 須 查 明 蹄 壓 緊 到 制 功 鼓 上 的 力 與 產(chǎn) 生 制 動(dòng) 力 矩 之 間的 關(guān) 系 。為 計(jì) 算 有 一 個(gè) 自 由 度 的 蹄 片 上 的 力 矩 ， 在 摩 擦 襯 片 表 面 取 一 橫 向 微 元 面 積 ， 如圖 2—7所 示 。 它 位 于 角 內(nèi) ， 面 積 為 ， 其 中 b為 摩 擦 襯 片 寬 度 。 由 鼓 作 用 在abRda微 元 面 積 上 的 法 向 力 為(2—5)1dF?p??sinmax畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127同 時(shí) ， 摩 擦 力 產(chǎn) 生 的 制 動(dòng) 力 矩 為 ( 為 摩 擦 因 數(shù) ， 計(jì) 算 時(shí) 取 0.3)1fdFf(2—6)?dbRpfMuti sin2max1?從 到 區(qū) 段 積 分 上 式 得 到'?'(2—7)??''2ax1co?fut(2—8)?????''21?fbRprdFfut從 式 (2—7)和 式 (2—8)能 計(jì) 算 出 不 均 勻 系 數(shù)(2—9)???'''' cos??從 式 (2—7)和 式 (2—8)能 計(jì) 算 出 制 動(dòng) 力 矩 與 壓 力 之 間 的 關(guān) 系 。 但 是 ， 實(shí) 際 計(jì)算 時(shí) 還 必 須 建 立 制 動(dòng) 力 矩 與 張 開 力 的 關(guān) 系 。0F緊 蹄 產(chǎn) 生 的 制 動(dòng) 力 矩 用 下 式 表 達(dá)1utM(2—10)Rft?式 中 ， 為 緊 蹄 的 法 向 合 力 ； 為 摩 擦 力 的 作 用 半 徑 (圖 2—7)。1F11f圖 2-6 計(jì)算制動(dòng)力矩簡圖畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127圖 2-7 計(jì)算張開力簡圖如 果 已 知 蹄 的 幾 何 參 數(shù) (圖 2—7中 的 h a c等 )和 法 向 壓 力 的 大 小 ， 便 能 用式 (2—7)計(jì) 算 出 蹄 的 制 動(dòng) 力 矩 。為 計(jì) 算 隨 張 開 力 而 變 的 力 ， 列 出 蹄 上 的 力 平 衡 方 程 式01F0(2—11)?????????0)sin(cocos1'01 11'FfRafx ??式 中 ， δ 1為 х l軸 和 力 F1的 作 用 線 之 間 的 夾 角 ； F’х 為 支 承 反 力 在 х l軸 上 的 投 影 。解 聯(lián) 立 方 程 式 (2—11)得 到(2—12)????11' 0sincoh fRf????(2—13)1011' 01iFDFffMut ?對 于 松 蹄 也 能 用 類 似 的 方 程 式 表 示 ， 即 (2—14)為 計(jì) 算 δ l、 δ 2、 及 Rl、 R2 值 ， 必 須 求 出 法 向 力 F 及 其 分 量 ， 沿 著 相 應(yīng)的 軸 線 作 用 有 dFx 和 dFy 力 ， 它 們 的 合 力 為 dF(圖 2—5)。 有????202' 202sincofRfhut ????畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127??42sini2sinsin ''max2max'''' abRpdbRpdfFax ????? ???(2—14)??4coscosincos ''maxmax'''' anbRpdbRpdfFay ???????(2—15)所 以?????????????????? '''' sin2icos2arctnarctn aaFxy ??(2—16)根 據(jù) 式 (2—7)和 式 (2—10)并 考 慮 到(2—17)2yxF??如 果 順 著 制 動(dòng) 鼓 旋 轉(zhuǎn) 的 蹄 片 和 逆 著 制 動(dòng) 鼓 旋 轉(zhuǎn) 的 蹄 片 的 和 角 度 不 同 ，'a'很 顯 然 兩 塊 蹄 片 的 δ 和 值 也 不 同 。 制 動(dòng) 器 有 兩 塊 蹄 片 ， 鼓 上 的 制 動(dòng) 力 矩 等 于1R它 們 的 摩 擦 力 矩 之 和 ， 即= + = + (2—18)Mu1t2t01FD02用 液 力 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) ， = 。 所 需 的 張 開 力 為01F2= /( + ) (2—19)012用 凸 輪 張 開 機(jī) 構(gòu) 的 張 開 力 ， 可 由 前 述 作 用 在 蹄 上 的 力 矩 平 衡 條 件 得 到 的 方 程式 求 出=0.5 /1Fu1D=0.5 / (2—20)2M2計(jì) 算 鼓 式 制 動(dòng) 器 ， 必 須 檢 查 蹄 有 無 自 鎖 的 可 能 。 由 式 (2—13)得 出 自 鎖 條件 。當(dāng) 式 (2—13)中 的 分 母 等 于 零 時(shí) ， 蹄 自 鎖 ， 即(2—21)'C??0sinco11???fRf?如 果 < 就 不 會(huì) 自 鎖 。f1'?c??1'sin?cR?由 方 程 式 (3—7)和 式 (8—13)可 計(jì) 算 出 領(lǐng) 蹄 表 面 的 最 大 壓 力 為(2—22)??????11'''20max sincosoffabhFP?? ?畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=17148791272.3.3 襯片磨損特性的計(jì)算摩 擦 襯 片 (襯 塊 )的 磨 損 受 溫 度 、 摩 擦 力 、 滑 磨 速 度 、 制 動(dòng) 鼓 (制 動(dòng) 盤 )的 材質(zhì) 及 加 工 情 況 ， 以 及 襯 片 (襯 塊 )本 身 材 質(zhì) 等 許 多 因 素 的 影 響 ， 因 此 在 理 論 上 計(jì) 算磨 損 性 能 極 為 困 難 。 但 試 驗(yàn) 表 明 ， 影 響 磨 損 的 最 重 要 的 因 素 還 是 摩 擦 表 面 的 溫 度和 摩 擦 力 。 從 能 量 的 觀 點(diǎn) 來 說 ， 汽 車 制 動(dòng) 過 程 即 是 將 汽 車 的 機(jī) 械 能 (動(dòng) 能 和 勢能 )的 一 部 分 轉(zhuǎn) 變 為 熱 量 而 耗 散 的 過 程 。 在 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 很 大 的 緊 急 制 動(dòng) 過 程 中 ， 制 動(dòng)器 幾 乎 承 擔(dān) 了 汽 車 全 部 動(dòng) 能 耗 散 的 任 務(wù) 。 此 時(shí) ， 由 于 制 動(dòng) 時(shí) 間 很 短 ， 實(shí) 際 上 熱 量還 來 不 及 逸 散 到 大 氣 中 ， 而 被 制 動(dòng) 器 所 吸 收 ， 致 使 制 動(dòng) 器 溫 度 升 高 。 這 就 是 所 謂制 動(dòng) 器 的 能 量 負(fù) 荷 。 能 量 負(fù) 荷 越 大 ， 則 襯 片 (襯 塊 )磨 損 將 越 嚴(yán) 重 。 對 于 盤 式 制動(dòng) 器 的 襯 塊 ， 其 單 位 面 積 上 的 能 量 負(fù) 荷 比 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 襯 片 大 許 多 倍 ， 所 以 制 動(dòng)盤 的 表 面 溫 度 比 制 動(dòng) 鼓 的 高 。各 種 汽 車 的 總 質(zhì) 量 及 其 制 動(dòng) 襯 片 (襯 塊 )的 摩 擦 面 積 各 不 相 同 ， 因 而 有 必 要 用 一種 相 對 的 量 作 為 評 價(jià) 能 量 負(fù) 荷 的 指 標(biāo) 。 目 前 ， 各 國 常 用 的 指 標(biāo) 是 比 能 量 耗 散 率 ，即 每 單 位 襯 片 (襯 塊 )摩 擦 面 積 的 每 單 位 時(shí) 間 耗 散 的 能 量 。 通 常 所 用 的 計(jì) 量 單 位 為W／ mm2。 比 能 量 耗 散 率 有 時(shí) 也 稱 為 單 位 功 負(fù) 荷 ， 或 簡 稱 能 量 負(fù) 荷 。雙 軸 汽 車 的 單 個(gè) 前 輪 及 后 輪 制 動(dòng) 器 的 比 能 量 耗 散 率 分 別 為 ：(2—23)????12114tAvmea??(2—24)?22(2—25)jvt21式 中 ， 為 汽 車 總 質(zhì) 量 (t)； 為 汽 車 回 轉(zhuǎn) 質(zhì) 量 換 算 系 數(shù) ； , 為 制 動(dòng) 初am?1v速 度 和 終 速 度 (m／ s)； j為 制 動(dòng) 減 速 度 (m／ s2)； t為 制 動(dòng) 時(shí) 間 (s)； 、 為 前 、A2后 制 動(dòng) 器 襯 片 (襯 塊 )的 摩 擦 面 積 (mm2)； 為 制 動(dòng) 力 分 配 系 數(shù) 。?在 緊 急 制 動(dòng) 到 停 車 的 情 況 下 ， =0， 并 可 認(rèn) 為 =1， 故v?(2—26)124tAea?(2—27))(2??tva據(jù) 有 關(guān) 文 獻(xiàn) 推 薦 ， 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 比 能 量 耗 散 率 以 不 大 于 1． 8W／ mm2 為 宜 ，計(jì) 算 時(shí) 取 減 速 度 j=0． 6g。 制 動(dòng) 初 速 度 ： 轎 車 用 100km／ h(27． 8m／ s)； 總1v質(zhì) 量 3． 5t 以 下 的 貨 車 用 80km／ h(22.2m／ s)； 總 質(zhì) 量 3.5t 以 上 的 貨 車 用65km／ h(18m／ s)。畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127另 一 個(gè) 磨 損 特 性 指 標(biāo) 是 每 單 位 襯 片 (襯 塊 )摩 擦 面 積 的 制 動(dòng) 器 摩 擦 力 ， 稱 為比 摩 擦 力 。 比 摩 擦 力 越 大 ， 則 磨 損 將 越 嚴(yán) 重 。 單 個(gè) 車 輪 制 動(dòng) 器 的 比 摩 擦 力 為 :0f(2—28)RAMf??0式 中 ， 為 單 個(gè) 制 動(dòng) 器 的 制 動(dòng) 力 矩 ； R 為 制 動(dòng) 鼓 半 徑 (襯 塊 平 均 半 徑 Rm 或Mu有 效 半 徑 Re)； A 為 單 個(gè) 制 動(dòng) 的 襯 片 (襯 塊 )摩 擦 面 積 。在 j=0.6g 時(shí) ， 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 比 摩 擦 力 以 不 大 于 0． 48N／ mm2 為 宜 。 與 之0f相 應(yīng) 的 襯 片 與 制 動(dòng) 鼓 之 間 的 平 均 單 位 壓 力 戶 = ／ =1.37～ 1.60N／ mm2 設(shè)mpf摩 擦 因 數(shù) ： 0.3～ 0.35)。 這 比 過 去 一 些 文 獻(xiàn) 中 所 推 薦 的 許 用 值f P2～ 2． 5N／ mm2 要 小 ， 因 為 磨 損 問 題 現(xiàn) 在 已 較 過 去 受 到 更 大 程 度 的 重 視 。2.3.4 前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定為 了 保 證 汽 車 有 良 好 的 制 動(dòng) 效 能 ， 要 求 合 理 地 確 定 前 、 后 輪 制 動(dòng) 器 的 制 動(dòng) 力矩 。 為 此 ， 首 先 選 定 同 步 附 著 系 數(shù) φ o， 并 用 下 式 計(jì) 算 前 、 后 輪 制 動(dòng) 力 矩 的 比值(2—29)ghLM012?????式 中 ， , 征 為 前 、 后 輪 制 動(dòng) 器 的 制 動(dòng) 力 矩 ； Ll、 L2為 汽 車 質(zhì) 心 至1Mu2前 軸 和 后 橋 的 距 離 ； hg為 汽 車 質(zhì) 心 高 度 。然 后 ， 根 據(jù) 汽 車 滿 載 在 柏 油 、 混 凝 土 路 面 上 緊 急 制 動(dòng) 到 前 輪 抱 死 拖 滑 ， 計(jì) 算出 前 輪 制 動(dòng) 器 的 最 大 制 動(dòng) 力 矩 max； 再 根 據(jù) 前 面 已 確 定 的 前 、 后 輪 制 動(dòng) 力 矩1u的 比 值 計(jì) 算 出 后 輪 制 動(dòng) 器 的 最 大 制 動(dòng) 力 矩 max。2Mu畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127結(jié) 論低速載貨汽車( YC1040 型)是針對農(nóng)村市場而設(shè)計(jì)的。貨車的主要特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單可靠，價(jià)格低廉，非常適合農(nóng)民朋友在農(nóng)村交通條件下使用，能基本適合目前農(nóng)村的發(fā)展形式，滿足農(nóng)民對交通工具的需要。根據(jù)這次設(shè)計(jì)的目標(biāo)，汽車的結(jié)構(gòu)主要參考了市場上成熟的技術(shù)，融合到本次設(shè)計(jì)中；對于現(xiàn)今較前沿的機(jī)構(gòu)較復(fù)雜的高新科技非必要的，采用的很少。制動(dòng)器（YC1040-06 型）選用了較早在汽車上采用的摩擦式領(lǐng)叢蹄制動(dòng)器。其由于機(jī)構(gòu)簡單，工作可靠，在輕型貨車上被廣泛采用。在保證其功能的前提下，加入了制動(dòng)蹄自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，相信對制動(dòng)的可靠性和穩(wěn)定性會(huì)有一定的提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127致 謝為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束?；仡櫿麄€(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，雖然充滿了困難與曲折，但我感到受益匪淺。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是 YC1040 載貨汽車底盤總體及制動(dòng)器的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)是為了解決實(shí)際生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)力低的問題，因此此次設(shè)計(jì)要求很高。本設(shè)計(jì)是學(xué)完所有大學(xué)期間本專業(yè)應(yīng)修的課程以后所進(jìn)行的，是對我三年半來所學(xué)知識(shí)的一次大檢驗(yàn)。使我能夠在畢業(yè)前將理論與實(shí)踐更加融會(huì)貫通，加深了我對理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了實(shí)際生產(chǎn)中的感性認(rèn)識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我基本上掌握了低速載貨汽車設(shè)計(jì)的方法和步驟，以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題等，另外還更加熟悉運(yùn)用查閱各種相關(guān)資料手冊，選擇使用工藝裝備等。總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的鍛煉，提高了我獨(dú)立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，縮短了我與工廠工程技術(shù)人員的差距，為我以后從事實(shí)際工程技術(shù)工作奠定了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)任務(wù)業(yè)已順利完成，但由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗(yàn)，難免會(huì)留下一些遺憾，在此懇請各位專家、老師及同學(xué)不吝賜教。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在黃開有教授的認(rèn)真指導(dǎo)下進(jìn)行的。黃教授經(jīng)常為我解答一系列的疑難問題，以及指導(dǎo)我的思想，引導(dǎo)我的設(shè)計(jì)思路。在歷經(jīng)三個(gè)多月的設(shè)計(jì)過程中，一直熱心的輔導(dǎo)。另外，我還得到了其他組很多老師的熱心幫助與指導(dǎo)。在此，我忠心地向他們表示誠摯的感謝和敬意！畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127文 獻(xiàn) 資 料[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（1-4 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制動(dòng)泵活塞 YC1040-06-05 A38 制動(dòng)分泵皮碗 YC1040-06-06 A49 制動(dòng)蹄帶摩擦片總成 YC1040-06-07 A210 制動(dòng)蹄摩擦片 YC1040-06-07-01 A311 制動(dòng)蹄 YC1040-06-07-02 A312 制動(dòng)蹄支銷 YC1040-06-08 A413 制動(dòng)器底板加固板 YC1040-06-09 A414 制動(dòng)蹄支銷偏心 YC1040-06-10 A415 制動(dòng)蹄導(dǎo)夾 YC1040-06-11 A416 制動(dòng)蹄調(diào)整偏心 YC1040-06-12 A417 制動(dòng)蹄調(diào)整偏心螺栓 YC104