1、畢業(yè)設計說明書題 目: em6120hng5底盤制動管路布置和底骨架設計 學院(直屬系): 機械工程與自動化學院 年級、 專業(yè): 姓 名: 學 號: 指 導 教 師: 完 成 時 間: 2013年6月2日 摘要底盤制動管路系統(tǒng)和底骨架是客車的重要組成部分，本文主要論述其布置與組成、管路的設計走向與安裝、底盤裝配和調試工藝及調試質量控制。客車底盤技術是整車技術的關鍵，其制動管路的好與壞直接影響客車的輸氣與剎車制動性能，本車型采用的是四回路氣壓制動系統(tǒng)，主要根據(jù)其系統(tǒng)原理及設計規(guī)范進行合理的布置管路，最后經過系統(tǒng)性能分析計算，最大限度地延長其使用壽命和提高其制動性能與穩(wěn)定性。底盤裝配和調試工藝及調

2、試質量控制，主要是對氣制動系統(tǒng)檢查、制動系路試工藝以及行車制動與軸荷分配檢查，來校核其制動性能。底骨架主要是根據(jù)客戶的要求、運行環(huán)境以及相關的標準，對底架后段升臺骨架和中乘客門踏步骨架做出改進設計，在滿足骨架設計規(guī)范前提下，裝配到原有的底骨架中，達到優(yōu)化底架的目的。【關鍵詞】底盤制動管路；底骨架；底盤裝配；制動踏板；行車制動abstractthe chassis brake lines and bottom skeleton are the important parts of the bus. the paper mainly discusses the layout and composi

3、tion, pipeline design and installation, chassis assembly and commissioning process and commissioning of quality control, as well as chassis and body engaging process.the bus chassis technology is the key to vehicle technology. whether the brake lines are good or bad, directly impacts on passenger ga

4、s and brake performance. the model is a four-circuitpneumatic brake system, whose reasonable arrangement of piping is mainly based on the theory and design of the system, and finally through the system performance analysis, maximizing its life and improve the braking performance and stability.chassi

5、s assembly, commissioning process and commissioning of quality control, are mainly to the air brake system check, brake system road test process, and the service brake and axle load distribution check, to check the braking performance.keywords: chassis brake lines, the end of the skeleton, chassis a

6、ssembly, brake pedal, service brake.bottom skeleton which is mainly based on customer requirements, operating environment, and the standard paragraph or table skeleton chassis and the middle of the chassis skeleton is made to improve the design, assembly to meet the skeleton design specifications pr

7、emise original bottom skeleton to achieve optimization under frame purpose.【key words】 chassis brake lines ; the end of the skeleton ;chassis assembly ; brake pedal; service brake目 錄1 前言11.1 我國客車底盤的發(fā)展與現(xiàn)狀11.2 國外客車底盤的發(fā)展狀況11.3 課題設計思路22 em6120hng5客車底盤氣壓制動管路系統(tǒng)設計32.1 客車制動的原理方案分析32.2 客車底盤氣壓制動管路的組成與基本原理42.3

8、 客車底盤氣壓制動管路系統(tǒng)設計112.4 底盤氣壓制動管路布置需要注意的問題182.5 底盤裝配和調試工藝及調試質量控制202.6 儲油罐及膨脹水箱架設計223 em6120hng5客車底骨架改進設計233.1大型客車車身結構特點介紹233.1 車身結構設計應遵循的原則233.2 底骨架加強244 總結與探討284.1 總結284.2 探討28致謝辭30【參考文獻】311 前言1.1 我國客車底盤的發(fā)展與現(xiàn)狀從表面上看底盤的品種，一個大客車底盤廠可能有幾種或十幾種型號的大客車底盤，但實質上品種仍然較少，主要原因是發(fā)動機的品種太少。將一種“通用”的發(fā)動機裝上眾多不同型號的底盤，很難適應各種不同用

9、途大客車底盤的需要，所以盡管有不少“新型號”的底盤，能稱得上“新品種 的卻并不多。我國大客車底盤主要由大廠如一汽、二汽提供，也就基本上由此決定我國大客車底盤的品種。到目前為止，一汽、二汽提供的底盤絕大多數(shù)都是5噸級的，這就形成了全國盛產5噸大客車的局面。淝汽、陜汽、濟汽、川汽等廠雖有一些其它噸位的底盤，但因數(shù)量不多，對底盤品種的影響不大。另外，裝汽油機的底盤是我大客車底盤的主體。國外早在50年代隨著增壓技術的進步，燃燒過程的進一步完善、噪聲及排污的嚴格控制，使柴油機大客車底盤獲得迅速發(fā)展。到8o年代初，發(fā)迭國家的大客車底盤幾乎已達100 的柴油機化，成為世界大客車底盤的發(fā)展趨勢。現(xiàn)在我國的客車

10、產業(yè)進入了一個新時代，一個是規(guī)模集團化，一個是零部件大型化，再一個是生產集約化。特別是改革近20年來，在吸收國外先進的制造技術與設計技術的基礎上再消化，我國的客車技術取得了巨大的進步。可以預計，在將來，底盤技術中的管路技術也會向多樣化、高安全化發(fā)展，底盤技術也會上一個新臺階，底盤中的管路技術也更加適合當代汽車的發(fā)展趨勢。1.2 國外客車底盤的發(fā)展狀況歐洲客車底盤制動系統(tǒng)多為前盤后鼓式，除了采用雙管路制動外，abs、渦流緩速器、制動蹄自動調隙裝置等均屬于標準配置。美國1998年規(guī)定，公共汽車、客車都必須裝abs，同時為了可靠制動,各國先后采用“冗余技術”,通過法規(guī)強行推出雙回路制動系統(tǒng),以確保制

11、動性的可靠性和行駛的安全性1。國外大型客車生產比較集中的國家和地區(qū)有歐洲、日本、加拿大等，其中歐洲的大型客車技術水平和科研能力居世界首位，中國客車企業(yè)引進客車技術也集中在歐日2大系列。全球比較著名的客車及客車底盤生產企業(yè)有：德國的奔馳、曼、凱斯鮑爾、尼奧普蘭，法國的雷諾，瑞典的沃爾沃和斯堪尼亞，匈牙利的伊卡露斯和日本的五十鈴、日產柴和日野等.由于客車行業(yè)具有產量低、品種多的特點，所以自動化水平都不是很高，一般大中型客車廠年產量基本保持在2000輛的水平。在上述廠家中，德國的大型客車技術在世界上一直保持領先地位。國外大型客車發(fā)展的總體趨勢是向有利于節(jié)約能源，保護環(huán)境和提高客車的主被動安全性3方面

12、發(fā)展，就客車本身來說，則是提高其動力性、燃油經濟性、制動性能、平順性和操縱穩(wěn)定性、舒適性等，同時使車身結構與車內設施更理想、更實用。1.3 課題設計思路現(xiàn)代汽車和工程機械， 由于行駛速度的提高和自身噸位的增加，要求有更高的制動效能與穩(wěn)定性的制動系統(tǒng)。但是制動系統(tǒng)輸出參數(shù)的可靠性，就目前汽車和工程機械制造而言，仍然依賴于零部件的制造質量和系統(tǒng)的裝配質量。一旦系統(tǒng)的主回路漏氣或失效，無論是單回路制動系統(tǒng)或是普及型雙回路制動系統(tǒng)都會突然失去制動能力，或者僅有短暫的部分制動能力。致使車輛缺乏可靠的安全感。因此本車型em6120hng5的底盤制動管路系統(tǒng)采用型雙回路制動系統(tǒng)，因為即便一條主制動回路損壞失

13、效，另一條主制動網路能得到自動補救，有持續(xù)制動能力的雙回路制動系統(tǒng)，以確保制動的可靠性和行駛的安全性。隨著道路行駛條件的提高, 客車的整體性能有很大提高, 尤其是制動性能, 它關系到人民的生命財產安全2，制動管路技術的優(yōu)劣是客車安全行駛的先決條件。現(xiàn)代客車底盤制動管路布置設計的基本流程：首先，根據(jù)相關的設計規(guī)范對新車型的制動管路進行3d設計，通過系統(tǒng)性能分析計算來驗證初始設計模型的可靠性與經濟性，然后對制動踏板調整、氣制動系統(tǒng)檢查、制動系路試工藝以及行車制動與軸荷分配檢查，若制動性能校核合格，則繪制其二維圖，交由相關部門評審，評審通過，轉由生產車間進行裝配等操作，設計結束；否則須對產品進行優(yōu)化

14、設計，根據(jù)優(yōu)化結果來調整設計變量。2 em6120hng5客車底盤氣壓制動管路系統(tǒng)設計2.1 客車制動的原理方案分析方案設計階段針對產品的主要功能提出原理性的構思，探索解決問題的物理效應和工作原理，并用機構運動簡圖、液路圖等表達構思的內容。工程設計的內容錯綜復雜，如果孤立靜止地分析其某方面的問題，得出的結論往往是片面的、局限的。在原理方案設計過程中，往往利用系統(tǒng)工程的觀點、方法解決復雜的問題。原理方案的設計是“發(fā)散收斂”的過程，從功能分析入手，通過創(chuàng)新構思探求多種方案，然后進行技術經濟評價，經優(yōu)化篩選，求得最佳原理方案2.1.1 功能分析功能分析過程是設計人員初步醞釀功能原理設計總體方案的過程

15、，這個過程往往不是一次完成的，而是隨設計工作的逐步深入而不斷修改、不斷完善的。圖1所示是用黑箱法描述的氣壓制動管路的總功能。圖1 制動功能黑箱圖2.1.2 功能分解一個系統(tǒng)的總功能可以逐步分解為很多分功能，圖2中把制動管路的總功能分解為制動和解除制動兩個分功能，而制動與解除制動還可以進一步分解。圖2 制動功能分解圖2.1.3 功能求解探求各功能元解并列出形態(tài)學矩陣綜合表3，如表1所示表1 客車制動系統(tǒng)的形態(tài)學矩陣綜合表2.1.4 方案組合可能組合的方案數(shù)n為 2.1.5 方案確定目前發(fā)展的狀況都是采用手腳控制制動；根據(jù)制動管路所用的介質，從目前客車的情況來看，氣壓制動管路占主導地位，因為其制動

16、力較大，而且高壓氣體是比較經濟的制動能源，液壓制動管路多用在輕型卡車與微型汽車上；市場上的客車儲備介質大多用的是筒式，更緊密地放置在底盤上。由此確定最佳原理方案:，即采用筒式儲氣及彈簧制動缸的氣壓制動系統(tǒng)。2.2 客車底盤氣壓制動管路的組成與基本原理以發(fā)動機的動力驅動空氣壓縮機作為制動器制動的唯一能源，而駕駛員的體力僅作為控制能源的制動系統(tǒng)稱之為氣壓制動系統(tǒng)。如圖3 所示為氣壓制動管路布置原理圖 圖3 氣壓制動管路布置原理圖2.2.1 氣壓制動管路系統(tǒng)的組成由空氣壓縮機、空氣干燥器、四回路保護閥、氣壓表、手閥、備用儲氣筒、快速排氣閥、儲氣筒、放水閥、右后輪彈簧制動缸、左后輪彈簧制動缸、差式繼動

17、閥、總閥、右前輪制動氣室、左前輪制動氣室、繼動閥組成。2.2.2 氣壓制動管路系統(tǒng)基本原理氣壓制動管路中的氣體是由空氣壓縮機壓縮提供,通過管路首先到達空氣干燥器，再經空氣干燥器處理后輸出清潔的氣體到達四回路保護閥，經四回路保護閥從其四個口向儲氣筒及其它輔助氣路供氣，其中氣體從四回路保護閥出來形成四個回路:（1）從21口出來到儲氣筒再到總閥上腔的行車制動第i回路；（2）從22口出來到儲氣筒再到總閥下腔的行車制動第ii回路；（3）從23口出來到儲氣筒再到手閥的停車制動回路；（4）從24口出來的輔助制動(排氣閥)及輔助用氣回路(離合器等）實行制動和解除制動工作過程，分別如下：（1）實行行車制動：踩下

18、總閥，總閥中的22口出氣動繼動閥控制口4,繼動閥中的2口出氣到后輪彈簧制動缸、的前腔11實行后橋制動；同時總閥中的21口出氣到前輪制動氣室、的前腔11實行前橋制動。（2）解除行車制動：放開總閥，繼動閥控制口4的氣體經總閥22口從總閥排氣口處排出,然后后輪彈簧制動缸、的前腔11中的氣體從繼動閥的排氣口處排出,后橋解除制動；同時前輪制動氣室、的前腔11的氣體經總閥（13）21口從總閥排氣口處排出,前橋解除制動。（3）實行駐車制動：將操縱手閥的手柄放置在駐車位置， 差式繼動閥42口中的氣體經手閥出氣口2從排氣口處排出，然后后輪彈簧制動缸、的后腔12中的氣體經差式繼動閥的2口從差式繼動閥的排氣口處排出

19、，由于后輪彈簧制動缸、的后腔12中的氣體排空, 推桿在彈簧力釋放作用下,推動活塞移動到極限位置，將膜片頂出，實行駐車制動。（4）解除駐車制動：將操縱手閥的手柄放置在行車位置，氣體從手閥的進氣口1經出氣口2到達差式繼動閥的42口，從差式繼動閥1口的氣體到達彈簧制動缸的后腔12，由于在氣體作用下后彈簧制動缸、中的制動彈簧被壓回,推桿退回,解除駐車制動。2.2.3 主要工作氣閥的工作原理：1.空氣干燥器：空氣干燥器的功能:a. 過濾氣體中的雜質b. 吸收氣體中的水份c. 調節(jié)制動系統(tǒng)中的壓力（6.8bar8.1bar可調)d. 低溫環(huán)境下可加熱防凍e. 壓力過載保護（1.3mpa）其結構如圖4所示圖

20、4 空氣干燥器結構圖空氣干燥器的工作原理:（1）在輸送過程中,由空壓機輸出的壓縮空氣經過接口1進入a室。這時由于溫度下降，會產生冷凝水，冷凝水經過通道c到出口處f。（2）過濾器i和環(huán)形室k流到顆粒干燥筒上端a。當空氣流經顆粒干燥筒b，水份被脫掉并滯留在顆粒干燥筒的上層。干燥處理過的空氣經過單向閥門c、接口21和串聯(lián)的剎車機構流進空氣貯存器。同時干燥的空氣經過節(jié)流閥d和接口22導向再生罐。（3）當整個系統(tǒng)中的壓力升高到關閉值時, 關閉壓通過斜孔x進入d室，作用于彈簧隔膜m，當壓力超過彈簧力時，進口n打開，活塞e和出口閥f受壓而開啟。由空壓機輸入的空氣經過接口1,通道c和排泄口3流出干燥器,同時生

21、再罐里的氣壓反沖干燥劑帶走水和雜物,從排泄口3排出.（4）裝上一個加溫器，防止活塞f被凍住，從而可以避免工作故障發(fā)生2.總閥總閥結構如圖5所示圖5 總閥結構圖工作原理：（1）踏板沒有踩下時（汽車正常行使中），由于上下腔的閥門5沒有打開，所以21，22口沒有氣體輸出。（2）踏板踩下時（要制動時），頂桿2在滾輪1的作用下向下移動，通過作用橡膠彈簧3使上活塞4打開閥門5，幾乎同時打開下閥門。（3）與此同時上下兩閥門也關閉了排氣口。（4）這時從11，12進氣口輸入的氣體進入a，b腔，然后從21，22口輸出，并且隨閥口開度的增加輸出壓力也隨之增加。（5）解除制動時(踏板松開),上下活塞,上下腔閥門分別在

22、彈簧的作用下復位,隨之關閉進氣口,打開排氣口,閥中的多余氣體從3口排出.3.繼動閥繼動閥結構如圖6所示圖6 繼動閥結構圖（1）如上圖所示：制動閥的氣壓經4口進入，推動活塞向下移動，關閉排氣閥門c，同時打開進氣閥門a。使來自1口的氣壓經d腔進入c腔再由2口到達制動氣室。 （2）解除制動時，a腔壓力排空，在彈簧和c腔壓力的作用下，活塞上行。此時進氣閥門a關閉，同時排氣閥門c被打開，制動氣室的氣壓經c腔、b腔從3口排出。 4.差式繼動閥差式繼動閥如圖7所示圖7 差式繼動閥結構圖（1）行車時，和手動閥相接的42口不斷向a腔供氣，活塞a和活塞b受壓向下關閉排氣閥門e，并推動閥芯c向下,打開進氣閥門d.這

23、樣，通過1口從貯氣筒來的壓縮氣體經2口輸?shù)街苿邮抑校瑥亩獬苿印?（2）當行車制動時，從腳制動閥過來的氣體經41口到達b腔，作用在活塞a和活塞b上，此時活塞a和活塞b在a、b、c腔氣壓作用和反作用下，基本上處于不動.因此b腔的氣壓對此閥工作無影響。壓縮氣體繼續(xù)流向制動室后腔,因此后腔無制動動作，而另外管路向制動室前腔提供壓縮氣體，從而車輛制動。 （3）當手制動閥制動時，a腔排空,而活塞b受c腔的氣壓上移，同時閥芯c在彈簧作用下上升。從而排氣閥門e打開，進氣閥門d關閉.此時，制動室后腔與排氣口3相通，壓縮氣體從制動室后腔排出，從而實現(xiàn)制動。（4）假設行車制動和手制動閥制動同時進行時，那么和2口

24、相連c腔排空；a腔排空,，而b腔由于壓縮氣體的進入，使活塞b下移。推動閥芯c向下，關閉排氣閥門e同時打開進氣閥門d，這樣來自1口的壓縮氣體經2口輸?shù)街苿邮抑校瑥亩獬苿邮液笄恢苿印＿@樣避免了兩種制動的重疊作用。 5.彈簧制動缸彈簧制動缸如圖8所示圖8 彈簧制動缸結構圖（1) 充氣制動時，從主制動閥來的壓縮空氣通過進氣口進入a腔，作用在膜片b上，通過連桿和調整臂產生在車輪制動，放去a腔中的氣壓，膜片b將在彈簧作用下回位，制動解除。（2) 放氣制動室，在正常行使時，d腔中應保持有一定的氣壓，此時，彈簧被壓縮，無制動作用。（3) 當緊急制動和停車制動時，d腔中的氣壓通過控制閥放掉，活塞將在彈簧作用

25、下移動到極限位置，將膜片b頂出，產生制動作用。（4)機械鎖止，如空壓機損壞不能給彈簧制動缸充氣，可用扳手將解除制動螺栓c擰到解除制動位置，再將車拖回修理。2.3 客車底盤氣壓制動管路系統(tǒng)設計2.3.1 制動系統(tǒng)元件選擇1.制動管路材質的確定氣壓制動管路所用的材質有尼龍管、邦迪管、紫銅管等。若與空氣壓縮機相連接的管路，就應該采用紫銅管。因為空氣壓縮機工作時會產生油水，為了防止管路生銹和影響其它的閥件。另一個原因是空氣壓縮機輸出的高壓空氣具有一定的溫度，而紫銅管的散熱性能比較好。2.儲氣筒容量的確定根據(jù)國標( zbt24007 ) 1989) 為駐車制動裝置獨立地設一個駐車儲氣筒, 以保證有足夠的

26、壓縮空氣供彈簧儲能制動器使用4根據(jù)國標要求儲氣筒的容積大小應適當,太大會使充氣時間過長;太小則使每次制動后筒內的壓力下降太大5,因而當空氣壓縮機停止工作時,可能進行的有效制動次數(shù)太少。儲氣筒結構如圖9所示圖9 儲氣筒結構圖根據(jù)設計經驗,試選前后儲氣筒、駐車儲氣筒和輔助儲氣筒容積各22 l 進行分析計算,得 （1）根據(jù)式(1),求得h的值為19.8mm。根據(jù)計算的長度與車架的實際空間比較,可以適當增大或縮小儲氣筒容積。依據(jù)求得的尺寸設計的儲氣筒如圖10所示圖10 儲氣筒尺寸設計3.儲氣筒容量校核設儲氣筒總容積為,所有制動管路總容積為, 各制動氣室壓力腔最大容積之和為 ,一般約為 的25 % 50

27、 %,儲氣筒容積與制動氣室容積之比推薦值為20 40 ，未制動時制動氣室壓力腔容積為零,管路中的壓力與大氣壓相等，儲氣筒中的壓力為, 則制動管路、儲氣筒和制動氣室系統(tǒng)中的空氣絕對壓力與容積的乘積和為 （2）完全制動時,儲氣筒中的壓縮空氣經制動閥進入所有制動管路和各制動氣室,直至管路和氣室中的相對壓力達到制動閥所控制的最大工作壓力后,將儲氣筒、制動管路及制動氣室隔絕為止,此時制動氣室的容積被充分地利用. 同時設制動后儲氣筒中相對壓力降至,則制動系統(tǒng)中的空氣絕對壓力與容積的乘積總和為 （3）設系統(tǒng)中的空氣膨脹過程為等溫過程,則即 （4）因此,在空氣壓縮機不工作時,進行一次完全制動后的儲氣筒壓力降(

28、一般不超過0. 03 mpa) 為 （5）儲氣筒中的氣壓由最大壓力降至最小安全壓力(一般取0. 5 mpa) 前的連續(xù)制動次數(shù)(一般要求為812 次) 為 （6）式中: p儲氣筒max為儲氣筒內空氣的最高絕對壓力;p儲氣筒min為儲氣筒內空氣的最低絕對壓力。4.空氣壓縮機選擇空氣壓縮機的出氣率應根據(jù)汽車各個氣動裝置耗氣率的總和來確定6 . 每次制動所消耗的壓縮空氣的容積為 （7）每次制動所消耗的壓縮空氣的質量為 （8）式中: p 為制動管路壓力, pa ; r 為空氣的氣體常數(shù),可取為29. 27 ；t 為熱力學溫度,k每單位時間內在制動方面所消耗的壓縮空氣質量(耗氣率) : ，其中m 為單位

29、時間內制動次數(shù),在市內；在郊外公路上。客車制動總耗氣率為 （9）式中：為車上各種氣動附屬裝置的耗氣率的總和, ； 為單位時間內容許漏氣量, 一般取。考慮到還有不可預料的壓縮空氣損失和空氣壓縮機停止工作的可能,空氣壓縮機出氣率應為取空氣密度為1. 3 kg/ m3 ,則按容積計算的空氣壓縮機出氣率應為根據(jù)計算分析, 要求空氣壓縮機出氣率,同時,按照法規(guī)要求在發(fā)動機以75 %運轉時,也應滿足要求2.3.2制動性能分析1.制動器參數(shù)性能分析由企業(yè)提供的制動器參數(shù),如表2所示. 進行校核計算,得到前后軸制動力,并計算得到制動力分配系數(shù)和同步附著系數(shù)。表2 大客車原始數(shù)據(jù)同步附著系數(shù)為 此大客車為城市交

30、通運輸工具,行駛路面良好,同步附著系數(shù)偏高,一般取值在 之間. 可知前面計算得到的同步附著系數(shù)太低,企業(yè)提供的參數(shù)不能保證大客車進行安全制動。2.制動力分配系數(shù)確定由于汽車在任何載荷情況下都要滿足ece 法規(guī)關于制動強度的規(guī)定,我們研究的客車屬于m、n 類以外車輛, ece 法規(guī)對這類車制動力分配要求如下:1)對于附著系數(shù)在之間的各種車輛,必須滿足；2)對于制動強度q 在 之間,各車軸的附著系數(shù)利用曲線必須位于和 確定的兩條平行于理想附著系數(shù)利用曲線的平行直線之間;3)對于制動強度,后軸附著系數(shù)必須滿足.通過以上的約束條件使用vb 編寫程序進行計算,得到利用附著系數(shù)與制動強度的關系曲線,確定合

31、理的制動力分配系數(shù)范圍.適當調整制動力分配系數(shù)可知,當時,空載的前輪會超過ece 法規(guī)規(guī)定的曲線。3.最大制動力矩確定根據(jù)同步附著系數(shù)和整車參數(shù),確定前后軸所需制動力矩的范圍. 最大制動力是在汽車附著質量被完全利用的條件下獲得的. 選取良好路面附著系數(shù) ,在滿載的情況下,確定前后軸制動器所需的最大制動力矩為 （10）式中, re 為輪胎有效半徑。 （11）由式(10)、（11）可得在空載的情況下,確定前后軸制動器所需的最大制動力矩為其中,制動強度q 由程序計算得到.空載與滿載情況下前后軸最大制動力矩,如表3所示.表3 空載與滿載情況下前后軸最大制動力矩對于大客車制動器選取,前輪制動器產生的最大

32、制動力矩只需滿足,后輪制動器產生的最大制動力矩只需滿足。4.制動距離計算根據(jù)制動法規(guī)要求,計算滿載與空載狀態(tài)下的制動減速度來確定制動距離. 選取良好路面附著系數(shù)= 0. 7 ,在空載情況下前輪先抱死. 可得此時最大制動減速度與制動距離為在滿載情況下后輪先抱死. 可得此時最大制動減速度與制動距離為式中, 為氣壓制動系制動器起作用時間(一般在) 取,由計算結果可知,制動性能滿足制動法規(guī)要求.2.3.3 客車底盤制動管路路線布置當制動系統(tǒng)元件選擇好后，根據(jù)企業(yè)要求,本次車型em6120hng5的底盤制動管路系統(tǒng)采用型雙回路制動系統(tǒng)，因為它可以有效地避免在一套制動管路失效時,整車制動性能的喪失，以確保

33、制動的可靠性和行駛的安全性。圖11描述氣壓制動系統(tǒng)中各閥類零件之間管路連接的狀況,并在車架上進行制動管路布置.圖11 氣制動管路路線布置圖底盤上的氣壓制動管路主要進出口如圖12所示圖12 氣制動管路主要進出口表示圖其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為：1-手閥1口，2-總閥11口，3-總閥21口，4-總閥22口，5-其他輔助用氣，6-總閥12口，7-手閥2口2.4 底盤氣壓制動管路布置需要注意的問題2.4.1 部分系統(tǒng)元件注意事項1.空氣壓縮機：（1） 空氣壓縮機與干燥器之間的連接要金屬管并保持5m以上,防止因氣體溫度過高使干燥器中的橡膠件早期失效。（2） 特別要避免空氣壓縮機的竄油, 空氣壓

34、縮機竄油會導致干燥器失效或干燥效果不良。2.空氣干燥器：（1） 空氣干燥器上的干燥筒要定時更換,以免干燥效果不良。（2） 一般以檢查離干燥器最遠的貯氣筒是否出現(xiàn)積水來及時更換干燥筒。3.四回路保護閥：（1） 產品接氣口處箭頭標識，安裝時按箭頭方向接氣管，切不可錯裝，否則會出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。（2） 閥門漏氣多數(shù)是由于閥門橡膠表面有沙粒、鐵銹等臟物之故，應拆下用酒精清洗，嚴禁用礦物油（如柴油、汽油等）清洗。 4.總閥：（1） 產品在安裝時必須按管路圖的接法安裝氣管，切不可錯接；否則會出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。（2） 管路必須清理干凈后，方可安裝制動總閥，否則影響使用效果各使用壽命。（3） 三級保養(yǎng)時，應將總成送修

35、理廠，由專業(yè)技工進行拆卸修理，并使用本廠企業(yè)提供的修理包，更換損傷損壞的零部件。（4） 清洗裝配件時，嚴禁使用礦物油或使用汽油長時間浸泡，請使用中性清洗劑清洗。5.彈簧制動缸 （1） 彈簧制動缸裝到后橋上后，要將解除制動螺栓擰入底部，在操作時最好將手柄放到解除制動位置，即向彈簧制動室充入氣壓，這樣擰動解除制動螺栓比較省力。（2） 拆開彈簧制動室非常危險，不可盲目亂拆，以防大彈簧蹦出傷人。若必須拆開，應在業(yè)內人士的指導下進行。解體前，將解除制動螺栓往后方旋出,往外退出30mm以上，此時，大彈簧被機械壓緊，可以進行解體。2.4.2 常見故障及排除方法1.通氣即漏其主要原因是管路接錯或接頭漏氣。排除

36、方法：（1）按管路圖連接導氣管。（2）檢查接頭是否擰緊或損壞。（3）更換密封元件。2.剎車太快或太慢。其主要原因是上活塞中的橡膠彈簧損壞。排除方法：更換橡膠彈簧。3.排氣太慢其主要原因是密封元件與其配合元件摩擦力太大或排氣口有雜物。排除方法：（1）在配合元件的表面涂抹潤滑脂：（2）選擇合理的密封元件。（3）檢查排氣口。2.5 底盤裝配和調試工藝及調試質量控制2.5.1 氣制動系統(tǒng)檢查檢查內容：（1）制動管路是否布置整齊、卡固牢固、接頭緊固、無干涉（2）制動閥、繼動閥是否連接可靠，儲氣筒上放水閥是否處于最低位置（3）手動閥安裝是否正確、可靠，有無卡滯現(xiàn)象（4）制動管路有無漏氣、氣壓表是否正常2.

37、5.2 氣制動路試達到的技術要求1.行車制動：（1）空氣壓縮機工作正常，無異響，當儲氣筒中氣壓升高到時，能自動排氣，當儲氣筒中氣壓降至時，能自動關閉（2）在規(guī)定制動氣壓下停車（發(fā)動機不工作）24小時后，氣壓表讀書不小于（3）在氣壓為的情況下，將制動踏板踩到底，待氣壓穩(wěn)定后觀察3min，汽車氣壓降低值不應大于（4）當車速為，點制動時不應跑偏（5）無制動異常噪聲2.駐車制動（1）應在20%坡度上，正方兩方向固定不動時間大于5min（2）手動閥最大輸出氣壓（解除駐車制動氣壓）（3）儲能彈簧斷氣制動反應設置在緊急狀態(tài)下無需使用專用工具3.行車制動與軸荷分配檢查（1）通過軸重儀稱出前后軸荷和整備質量（2

38、）將車勻速駛過側滑板，電腦測得側滑量應為（3）分別將前輪和后輪放在制動檢測臺上，按規(guī)定踏下制動踏板，電腦測得前后最大制動力、制動力差值，其中測得的前軸行車制動力應大于或等于前軸質量的60%，測得的后軸行車制動力應大于或等于后軸質量的60%，左右制動力差應小于軸荷的8%（4）將后輪放在制動臺上，拉動駐車制動手閥，電腦測得駐車制動力應大于整備質量的20%2.6 儲油罐及膨脹水箱架設計em6120hng5車型的儲油罐及膨脹水箱都比較的重，最好不要布置在底盤上的發(fā)動機上，尤其是儲油罐。因此設計一個支架來固定儲油罐及膨脹水箱，根據(jù)后圍骨架的空間，在兩根車身骨架后立柱上，距離底盤大梁上表面1080mm處焊

39、接一根的矩管，然后在該矩管上焊接兩塊的角鋼來固定膨脹水箱，再用三根矩管焊接一個三角形，該三角形焊接于水平矩管的下表面，在三角形的兩側焊接兩塊的角鋼，用于固定儲油罐。儲油罐及膨脹水箱架結構圖如圖13所示圖13 儲油罐及膨脹水箱架結構圖3 em6120hng5客車底骨架改進設計3.1大型客車車身結構特點介紹大型客車車身是由底骨架、左/右側圍骨架、前/后圍骨架及頂圍骨架等6大片骨架經組焊蒙皮而成，是一骨架蒙皮結構。根據(jù)客車車身承受載荷程度的不同，可把客車車身概括地分為半承載、非承載、全承載式三種類型。1、非承載式車身 非承載式車身的底架為獨立焊制的，是矩形鋼管和型鋼焊制的平面體結構，比較單薄。車身底

40、架與左/右側骨架、前/后圍骨架及頂骨架組焊成車身六面體，漆后的車身要裝配到三類底盤上，由底盤車架承載，因此稱為非承載式車身。 車身作為一個獨立的整體與車架通過彈簧或橡膠墊作柔性連接，車身僅承受自身的重力，所載人和物的重力以及汽車行駛時所引起的慣性力和空氣阻力。而發(fā)動機及底盤各部件的重力，及這些部件工作時所產生的力，以及汽車行駛時由路面通過車輪和懸架傳來的力則由車架承受。2、半承載式車身 半承載式車身結構特征是車身底架與底盤車架合為一體。通過在底盤車架上焊接牛腿、縱橫梁等車身底架構件，將底盤車架與車身底架進行焊接連接，然后與左/右側骨架、前/后圍骨架及頂骨架組焊成車身六面體。車身底架與底盤車架共

41、同承載，因此稱為半承載式車身。車身通過螺栓連接、鉚接或焊接的方式與車架剛性地連接在一起，這種車身除了承受非承載式車身所承受的載荷外，還有利于加固車架，分擔車架的部分載荷。3、全承載式車身 全承載式車身底架為珩架結構，由矩形鋼管和型鋼焊制而成，底架與左/右側骨架、前/后圍骨架及頂骨架共同組焊成車身六面體。漆后的車身采用類似轎車的裝配工藝，在車身（底架）上裝配發(fā)動機、前后橋、傳動系等底盤部件，因此客車已無底盤車架痕跡，完全由車身承載，因此稱為承載式車身。3.1 車身結構設計應遵循的原則客車車身通常是由底骨架、左/右側圍骨架、前/后圍骨架及頂圍骨架等6 大片骨架經組焊蒙皮而成的空間框架結構，是一種骨

42、架蒙皮結構。桿件截面尺寸非常小，抵抗彎曲、扭轉變形的能力非常弱，因此，在車身結構設計時應確保每個桿件都處在軸向力的狀態(tài)。具體遵循的原則如下：根據(jù)人機工程學的要求布置。 良好的空氣動力特性。與整車協(xié)調，確保良好的密封、隔聲隔熱等性能。滿足要求的情況下減小車身外形尺寸，盡量加大車室內空間。盡可能減小車身重量，并具有良好的沖壓、焊接、裝配及涂裝工藝性。滿足相關法規(guī)要求；考慮車型的通用化、系列化；協(xié)調性原則注意外形個部分協(xié)調，符合比例規(guī)律；綜合性原則綜合考慮，達到最優(yōu)匹配；“見縫插針”原則對一些尺寸斤斤計較，極小的空間也可能提高乘坐舒適性。3.2 底骨架加強底架是直接承受客車幾乎所有的載荷，因此底架的

43、加強十分重要，尤其是中乘客門踏步骨架和底架中段骨架。加強措施主要有：加大底架橫梁截面尺寸和縱梁截面尺寸、中心線梁采用雙拼結構和線梁轉角處加焊加強板等。3.2.1 中乘客門踏步骨架橫梁側縱梁圖14 原有的中乘客門踏步骨架圖中乘客門踏步骨架是乘客上下最頻繁的區(qū)域，此處有時也會承載較重的行李或貨物，所以該處必須有足夠的強度要求，由于本車型是2級踏步，考慮到乘客上下門的舒適度，因此圖14的縱梁應盡量的低，根據(jù)設計規(guī)范，一般在210到230mm比較合適。本次改進的地方是加強前后兩根中間縱梁，加強方案大致兩種：加大截面尺寸、采用雙拼結構。下面分別分析該兩種方案：1. 加大截面尺寸原來底架承重的橫梁矩管采用

44、的材料為q235，大小為的矩管，現(xiàn)加強并更改為材料為q345，大小為的矩管。兩者材料的力學性能比較如表4所示：表4 矩管材料力學性能比較表抗拉強度（b）屈服強度（s）q235q345由此可對比兩種材料可知大大加強了底架的強度，如圖15所示。橫梁圖15 加大截面尺寸后的中乘客門踏步骨架圖2.采用雙拼結構原來橫梁的單矩管加強為雙矩管，中間縱梁也在相應的地方由單矩管改為雙矩管結構如下圖紫紅色矩管所示。這樣也足以達到加強要求，能承載更重的載荷。加強后的中乘客門踏步骨架圖如圖16所示圖16 采用雙拼結構后的中乘客門踏步骨架圖最后對這兩種方案進行評審：理論上兩種方案都可行，考慮到成本、重量及外觀，優(yōu)選選擇

45、第一種方案3.2.2 底架中段骨架加強縱梁1縱梁2圖17 原有的底架中段骨架圖如圖17所示，整個底架中段骨架的前半段就只有上圖中的五個縱梁支撐，前面兩個縱梁1是承載力的主要部分，為了安全，需要對前面兩個縱梁1加強，以滿足強度要求，采用雙拼結構方案，原有的縱梁1所用的是的矩管，由單矩管加強為雙矩管，所用的是的雙矩管替代如下圖的紅色矩管所示。這樣足以達到加強要求，增加承載力的作用。加強后的底架中段骨架圖如圖18所示：圖18 雙矩管加強后的底架中段骨架圖最后將上面兩個加強的骨架替代相應的原有的骨架，并裝配到原有的底架中,通過公司對此方案的評審，通過后并繪制其裝配圖及零件圖。3d裝配圖如圖19所示圖1

46、9底骨架裝配圖4 總結與探討4.1 總結通過在四川省客車制造有限責任公司技術開發(fā)部對em6120hng5底盤氣壓制動管路的設計與布置以及底骨架改進設計，使我更加熟悉了從理論到實踐的跨越，并且讓我學習到設計師的一些基本要求，其要求為：（1） 熟練掌握工程制圖的標準與和表示方法，掌握公差配合的選用和標注。（2）掌握機械產品設計的基本知識與技能，能熟練進行零部件的設計。熟練機械產品的設計程序和基本技術要素，能用電子計算機進行零件的輔助設計，熟練使用的設計方法，了解現(xiàn)代的設計方法7。（3）了解機械制造自動化有關知識，工程制圖的一般規(guī)定：圖框、圖線、比列、標題欄、視圖表示方法、圖面的布置、剖面符號與畫法

47、的相關規(guī)定8其次通過對該大客車制動管路的布置和對制動性能的分析,初選的制動器并不能滿足制動所需的安全要求。根據(jù)相關法規(guī)進行程序設計,計算確定合理的制動力分配系數(shù)。同時修改了一些原始參數(shù)并進行制動性能分析滿足法規(guī)的安全要求。對于不同的大客車,所需的前后制動器制動力不同,確定適當?shù)闹苿恿Ψ峙湎禂?shù),合理地選擇制動器,對于大客車的安全可有很大的提高。4.2 探討機械設計往往離不開自己的閱歷，經驗的積累固然可以從書本上學到不少，但是事非躬親很難在腦海中留下深刻的印象，對別人的經驗，自己沒有一定的基礎，要理解吸收真的是一件很不容易的事。機械設計貫穿設計、制造、使用，維護的整個過程，設計時的疏忽總會在這些方面反映出來，成功與否是很容易判斷的。