1、前 言1.1旅游客車市場的發展目前我國的旅游業已經取得了巨大的進步和發展,成為國民經濟發展 的一個支柱行業。 l978年,我國接待入境旅游人數僅 181萬人次,其中外 國人 23萬人次,旅游創匯 2. 63億美元,排名世界 4l 位;國內旅游和出境 旅游還基本上是一片空白。 2008年是中國的旅游業最輝煌的一年,入境旅 游接待人數達到 16791萬人次,是 1978年的 93倍,其中外國人 1472萬人次, 是 1978年的 64倍,旅游創匯達到 204億美元,是 1978年的 78倍,占 2008年 全國服務貿易創匯總額 397億美元的 51%。 2008年旅游業總收入達到 5566億元人民

2、幣, 比上年增長 11. 4%, 高于國民經濟總體增長速度 3個百分點, 相當于當年 GDP 的 5. 44%。目前我們是世界上最大的國內旅游消費市場, 2008年國內旅游人數達 到 9. 8億人次,國內旅游收入 4878億元,出境旅游更是增長強勁,中國已 經成為全球增長最快的新興客源輸出國, 2008年中國出境旅游人數為 3660萬人次, 2009年達到 4020萬人次,首次超過日本,成為亞洲出境人數最多 的國家。說到旅游業就不能不說到旅客運輸行業,有目共睹的是,我國的旅游 運輸行業隨著旅游業的高速發展,目前也已經取得了長足的進步。20世紀 9O 年代以前,中國旅游客車主要是作為國營旅行社和

3、國家各級 政府的商業車輛,因此對于價格的敏感度不高,同時由于當時國內旅游客 車產品品種非常少,且多數質量和檔次較低,因此很難適應國內旅游運輸 市場的需要。因此,那時作為旅游用車主體的國營大型旅行社或者各級政 府機關主要選擇的車型是原裝進口的日野或北京北方等車輛。1996年 l1月舉行的首屆中國城市旅游汽車推薦會,經專家評議的多種 高檔最佳旅游客車有安凱、西沃、北方、桂林大宇、沈飛等 5家引進國外 技術生產的 l6種客車產品。1997年以后,旅游運輸企業成為單獨的核算單位后,投入效益回報成 為旅游客車關心的首要問題,進口品牌客車的購置費用高、車型過于陳舊 等問題暴露出來,中國的旅游運輸市場迫切需

4、要一種造型新穎、價格相對 進口車較低,同時性價比又較高的全新產品來對原來這批進口的日野和北京北方等產品進行替代。如今,性價比合適的中型旅游客車成為旅游客車市場的新寵,在 20世 紀 90年代,旅游對于中國普通老百姓來說還是十分奢侈的消費形式,旅游 團隊多為外賓團,政府公務人員和團隊行為較多,那時旅游市場的競爭相 對還比較單一,因此旅游運輸公司在選購車型的時候多會考慮以大型旅游 車輛為主。但是隨著社會經濟的不斷發展,從 1999年開始,旅游成為越來 越多的城市工薪階層節假日休閑的新方式,隨團游、自助游等多種方式紛 紛產生,中等團隊增多,不少旅行社為了保證車輛的最大限度使用,更趨 向于選擇車長 8

5、M 作用,座位數在 37座左右的中型客車,按照目前的情況來 看,這已經成為旅游客車運輸市場的一個新寵。1.2國內客車底盤總布置的發展及現狀客車制造的核心技術在于底盤技術。國外的客車底盤技術走在了行業 的前沿,無論是四個系統的總體布置,還是具體到每個總成設計都有一個 成熟的開發,以及如何降低底盤的重量和耗材和功能實現最大化方面等都 有一套先進的理論。而國內的客車底盤總布置則比較落后,基本上是借鑒 別國已有的技術。從 20世紀 60年代起,中國客車底盤制造業隨著中國客 車工業的發展從無到有,走過了一段艱難曲折的發展歷程。 20世紀 60年 代到 80年代期間,中國客車制造基本是直接采用載貨車底盤改

6、裝而成。 其中大型客車基本上采用黃河牌載貨車底盤,中型客車主要采用解放、東 風載貨車底盤,輕型客車采用躍進載貨車、北京吉普的底盤。自 20世紀 90年代以來,我國客車企業加強了與國外客車制造企業在 資金和技術方面的合作,引進了一批客車底盤系列產品和制造技術。國外 著名的客車及客車底盤制造公司,如德國的凱斯鮑爾、奔馳、曼;法國的 雷諾;意大利的依維柯;瑞典的沃爾沃和日本的日產柴先后與我國簽定了 合作、合資和技術引進協議。在引進技術的同時,國內一些客車底盤制造企業如一汽、東風和江淮 等通過模仿, 自主研制開發出一批客車專用底盤,其中 6 8m 客車底盤以 HFC6601KY 、 HFC6702KY

7、 、 HFC6782為代表, 1011m 客車底盤以 CA6100、 EQ145系列客車底盤為代表,較好地滿足了市場需求。目前,除了部分技 術含量較高的大型客車底盤外,國內生產的客車專用底盤在品種、數量、質量、技術水平等方面已基本滿足市場需求。通過產品的技術引進,并經 過自身的消化吸收,促使我國客車及底盤產品更新換代速度加快,并使客 車底盤的總體制造水平有了較大的提高。隨著客車底盤技術的發展和人們對客車乘座舒適性要求的不斷提高, 客車底盤在動力性方面越來越多地采用大功率、大轉矩發動機。同時由于 旅游客車為了保證空調系統始終處于良好的運行狀態,也對發動機的低轉 速和大轉矩提出了更高的要求。在汽車

8、電子技術發展的同時,底盤上使用 該技術將更進一步深入,高性能傳感器、中控系統將廣泛應用。為了全面 提升客車的各方面性能,底盤的智能化也將得到進一步研究和實際應用。1.3 設計的任務優化中型旅游客車底盤的總布置,提高品質、性能和經濟性。給駕駛 員帶來可靠的操縱性、安全性,給乘員帶來乘坐的舒適性。隨著我國國民 經濟的迅速發展,人民的生活水平的有了極大提高,消費者們不光滿足于 物質上的消費了,而是更加注重到了精神上的消費給自己帶來的享受,這 其中旅游出行的消費又占了一個重要的部分。加上現如今交通的便利更是 為這提供了有利的保障。在我國的國情中,性價比合適的中型旅游客車成 為旅游客車市場的新寵,中短途

9、旅游是最龐大的群體了。這無疑增加了中 型旅游客車的使用量,通過對底盤總布置的改進和創新,節約整車的生產 成本,推動客車行業的整體發展,促進中短途旅游的興旺,為國民經濟作 出貢獻。1.4 設計的原則和技術指標1.4.1設計原則根據社會消費需求,從實際出發。充分考慮汽車整體外形來實現底盤 總布置的最優化。合理選擇底盤各總成的形式,對底盤進行合理布置,保 證底盤各總成運動協調,操縱輕便,拆裝方便,接近性好以及與車身的完 美配合,以實現整車的總體性能。在底盤設計中,進行運動檢查:從整車 角度出發進行運動學正確性的檢查;對于有相對運動的部件或零件進行運 動干涉檢查。正確處理車身與總成、底盤與總成以及總成

10、與總成之間的矛盾,使用與制造的矛盾,設計與制造的矛盾,使產品符合好用、好修、好 造和好看的原則,在綜合指標方面達到國內外同類車型先進水平。計算和 控制汽車主要性能,對各總成的主要參數和特性尺寸進行校核,保證整車 性能(整車動力性和燃油經濟性指標的實現。1.4.2設計目標通過對底盤總布置的設計,合理選用各總成,合理裝配,使底盤各總 成更加合理高效可靠的工作,減少簧載質量,提高整車的動力性、經濟性 和舒適性等綜合性能。最高車速在 110km/h,最大爬坡度 28%,耗油少的 代表性中型旅游客車。目 錄摘 要 . I ABSTRACT . II 第 1章 汽車型式的選擇 . 1 1.1軸數 . 1

11、1.2驅動形式 . 1 1.3汽車布置型式的選擇 . 1 第 2章 汽車主要參數的選擇 . 3 2.1主要尺寸參數的選擇 . 3 2.1.1 外廓尺寸的確定 . 3 2.1.2 軸距 L 的選擇 . 3 2.1.3 前后輪距 B1、 B2的選擇 . 32.1.4 前懸 LF 、后懸 LR 的選擇 . 4 2.2質量參數的確定 . 4 2.2.1 汽車的裝載量 . 4 2.2.2 汽車的整備質量 . 4 2.2.3 汽車的總質量 . 4 2.2.4 軸荷分配 . 5 2.3汽車性能參數的確定 . 5 2.3.1 動力性參數的選擇 . 5 2.3.2 最小轉彎直徑 . 7 2.3.3 汽車通過性幾

12、何參數 . 7 2.3.4 汽車操縱穩定性參數 . 8 第 3章 底盤各分總成的選擇 . 10 3.1發動機的選擇 . 10 3.1.1發動機的計算 . 11 3.1.2發動機的選型 . 12 3.2離合器 . 14 3.2.1離合器的功用 . 14 3.2.2 離合器的分類 . 14 3.2.3 離合器的選擇 . 15 3.3變速器 . 17 3.3.1變速器的計算 . 18 3.3.2變速器的選型 . 203.4發動機與離合器及變速器的布置 . 22 3.5前 橋 . 22 3.6驅動橋 . 23 3.7萬向傳動裝置 . 25 3.8車 架 . 26 3.9懸架系統 . 28 3.9.1懸

13、架的分類 . 28 3.9.2懸架的功用 . 28 3.9.3減振器 . 29 3.9.4 彈性元件 . 29 3.10轉向系統 . 31 3.10.1概述 . 31 3.10.2設計應滿足的要求 . . 32 3.10.3 轉向器 . 33 3.10.4 轉向操縱機構 . 34 3.10.5 轉向傳動機構 . 34 3.11制動系 . 34 3.11.1 制動防抱死系統(ABS . 36 3.11.2 制動器選擇 . 36 3.12車輪及輪胎 . 36 3.12.1 車輪與輪胎的功用 . 36 3.12.2 車輪與輪胎的選擇 . 36第 4章 性能分析 . 39 4.1汽車的動力性 . 39

14、 4.1.1最高車速的計算 . 39 4.1.2最大爬坡度的計算 . 43 4.1.3動力特性的計算 . 44 4.2汽車的燃油經濟性 . 48 4.3制動性分析 . . 49 4.4操縱穩定性分析 . 50 4.5平順性分析 . . 50 4.6通過性分析 . . 50 結 論 . 51 謝 辭 . 53 參 考 文 獻 . 54摘 要近年來,我國旅游行業出現了鼎盛的局面,綜合市場和各方面因素來 看:中型旅游客車已經成為了人們旅游出行的一個重要代步工具。如此的 巨大需求也給中型旅游客車底盤提出了更苛刻的要求。本設計說明書根據 社會消費需求,從實際出發 , 充分考慮汽車整體外形來實現底盤總布置

15、的 最優化。合理選擇底盤各總成的形式,對底盤進行合理布置,保證底盤各 總成運動協調,操縱輕便,拆裝方便,接近性好以及與車身的完美配合, 以實現整車的優良的總體性能。特別注重整車的動力性和燃油經濟性驗 算。并用 Auto CAD 制圖來反映底盤的合理布置。優化中型旅游客車底盤 的總布置,提高品質、性能和經濟性。給駕駛員帶來可靠的操縱性、安全 性,給乘員帶來乘坐的舒適性。在這次長達兩月的畢業設計中,使我對旅 游客車的底盤總布置有了更進一步的認識,鞏固了理論知識,達到了學以 致用的目的。關鍵詞:中型旅游客車,底盤總布置,動力性,燃油經濟性IABSTRACTIn recent years, the s

16、ituation of China's flourishing tourism industry appeared, integrated view of the market and all factors: medium-sized tourist bus which has become a popular tourist travel is an important means of transport. So the Huge demand for medium-sized tour bus chassis made more stringent requirements.

17、The design specification under the social consumption demand , from reality , full considering of the overall vehicle shape to achieve the overall chassis layout optimization. By reasonable choice of chassis in the form of the assembly on the chassis and for a reasonable arrangement to ensure that t

18、he assembly of the chassis motor coordination, manipulation light, easy to dismantle and the good proximity and the perfect match with the body in order to achieve good overall performance of the vehicle. Specially focusing on vehicle power performance and fuel economy checking . With Auto-CAD drawi

19、ng to reflect the reasonable layout of the chassis . Optimization of medium-sized tourist bus chassis of the general layout, improve quality, performance and economy. To bring reliable driver control, safety, to bring the crew ride comfort .Up to two months in the graduate design, so I have a furthe

20、r understanding of the general arrangement of the travel bus chassis, to consolidate the theoretical knowledge and apply their knowledge to achieve the objective.KEYWORDS: Medium-sized tourist bus, Chassis layout, Power performance, Fuel economyII第 1章 汽車型式的選擇汽車的型式是指其軸數、驅動型式、布置型式。由于汽車型式對整車 使用性能,外型尺寸、

21、質量軸荷分配和制造成本等影響很大,故在選擇時 應綜合考慮上述因素。1.1軸數汽車的軸數是根據車輛的用途,總質量,使用條件,公路車輛法規和 輪胎負荷能力來確定的。根據有關部門規定,公路允許車輛的單后軸負荷 為 130kN , 雙后軸負荷為 240kN 。 雙軸汽車前后軸總負荷一般不大于 190kN 。 當汽車的總質量不大于 19t 時, 一般采用兩軸式; 當汽車的總質量大于 19t 小于 26t 時,一般采用三軸式;當汽車的總質量超過 26t 時,一般采用四 軸式。根據以上要求,本車為兩軸式。1.2驅動形式汽車的用途、總質量和對通過性能的要求等,是影響驅動形式的主要 因素。汽車的驅動形式有 4&

22、#215;2、 4×4、 6×2、 6×4、 6×6、 8×4、 8×8等,其中前一位數字表示汽車車輪總數,后一位數字表示汽車驅動輪數。 在本車設計中采用 6×2驅動形式,該型式結構簡單,制造成本低,故在 總重小于 19t 的公路用客車上廣泛采用。1.3汽車布置型式的選擇汽車的布置形式是指動力裝置、 驅動橋、 上裝部分和車身 (或駕駛室 的相互關系和布置特點而言。汽車的使用性能除了取決于整車和總成的有 關參數以外,其布置形式對使用性能也有重要影響。根據客車發動機和驅 動橋二者的不同位置關系,其布置形式主要有三種:1、發動機前

23、置后驅 動(FR 。 2、發動機后置后驅動(RR 。 3、發動機中置后驅動(MR 。 三種布置形式均有各自的優缺點。作為旅游客車,乘客大多數的時間是呆在車上的,所以說乘客的乘坐 舒適性是主要應該滿足的,并且旅游客車長時間行駛在各種路況中,對駕1駛員的駕駛技術是一個嚴格的考驗,為此,要提高駕駛員的駕駛舒適性與 可靠的操作性。本車采用發動機后置后橋驅動,其優點是:可使客車的發動機、離合 器、變速器和主減速器易布置成一體而結構緊湊;能較好地隔絕發動機的 氣味和熱量,客車中、前部基本不受發動機工作噪聲和振動的影響;整車 整備質量小;檢修發動機方便;軸荷分配合理,上坡行駛時,由于驅動輪 上附著力增加,爬

24、坡能力提高;當發動機布置在軸距外時軸距短,汽車機 動性能好;同時由于后橋簧上質量與簧下質量之比增大,可改善車廂后部 的乘坐舒適性;當發動機橫置時,車廂面積利用較好,且布置座椅受發動 機影響較少。作為城市間客車使用時,能夠在地板下方和客車全寬范圍內 設立體積很大的行李箱;作為市內用客車不需要行李箱時,因后橋前面的 地板下方沒有傳動軸,則可以降低地板高度,乘客下、下車方便;傳動軸 長度短。缺點是:發動機冷卻條件不好,必須采用冷卻效果強的散熱器; 動力總成的操縱機構復雜;駕駛員不容易發現發動機故障等。2第 2章 汽車主要參數的選擇2.1主要尺寸參數的選擇2.1.1 外廓尺寸的確定汽車的外廓尺寸包括總

25、長、 總寬、總高。它們根據汽車的類型、用途、 承載量、道路條件、結構選型與布置以及有關標準、法規限制等因素來確 定。在滿足使用要求的前提下應該力求減小汽車的外廓尺寸,以減小汽車 質量,降低制造成本,提高汽車的動力性、經濟性和機動性。 GB1589-79對汽車外廓尺寸界限作了規定,限制尺寸為:總高不大于 4米,總寬(不 包括后視鏡不大于 2.5米,總長:大客車不大于 12米。參考同類車型, 初步選定:總長 =9100mm,總寬 =2364mm,總高 =1612mm。2.1.2 軸距 L 的選擇軸距定義為汽車前軸中心至后軸中心的距離。軸距 L 的選擇對整車其 它尺寸、質量參數和使用性能有影響。軸距

26、短一些,客車總長、質量、最 小轉彎半徑和縱向通過性就小些。但軸距過短會帶來一些問題,如車廂長 度不足或后懸過長;汽車行駛時其縱向角振動過大;汽車加速、制動或上 坡時軸荷轉移過大而導致其制動性和操縱穩定性變差;萬向節傳動的夾角 過大等問題。因此,在選擇軸距時要綜合考慮各種因素,在滿足所設計的 汽車車廂尺寸、軸荷分配、主要性能和整體布置等要求的前提下,將軸距 設計得盡量短一些?？傞L在 10m 以內的中型客車,其軸距多為 4.55m 。 參考同類車型,初選軸距 L=4600mm。2.1.3 前后輪距 B1、 B2的選擇輪距為同一車橋左右輪胎胎面中心線間的距離。 輪距 B 對汽車的總寬、 總質量、橫向

27、穩定性和機動性能都有較大的影響。輪距越大,則懸架的角 剛度越大,汽車的橫向穩定性越好,車廂內的橫向空間也越大。但輪距不3宜過大,否則會使汽車的總寬和總質量過大。輪距必須與總寬相適應。初 步選擇輪距為:B1=1900mm, B2=1800mm。2.1.4 前懸 LF 、后懸 LR 的選擇前懸和后懸的尺寸是由總布置最后確定的。前懸處要布置彈簧前支 架、車身前部、駕駛室的前支點、保險杠、轉向器等,要有足夠的縱向布 置空間。因本設計采用的是發動機后置后橋驅動,所以前懸不宜過長,初 步選定前懸 L F = 1800mm。后懸處要布置發動機、離合器、變速器等,其尺 寸主要與軸距及軸荷分配有關,但也不宜過長

28、,以免使離去角過小而引起 上下坡時刮地,同時轉彎也不靈活。客車的后懸一般不大于 3.5mm ,所以 選擇后懸 L R =2700mm。2.2質量參數的確定2.2.1 汽車的裝載量 G m旅游客車的裝載量即載客量, 是指其最多乘坐人數, 以座位數來表示。 各種車型的裝載量應符合行業產品規劃對各類車裝載量系列的規定。參考 同類車型,本車最大座位數為 38(包括駕駛員及導游。2.2.2 汽車的整備質量 0m汽車的整備質量是指汽車在加滿燃料、潤滑油、工作油液(例如制動 液等及發動機冷卻水和裝備(隨車工具及備胎等齊全后但未載人、貨 時的質量。它是一個重要的設計指標。由于在設計方法、產品材料、制造 工藝以

29、及道路狀況等方面的不斷完善,汽車的整備質量這一設計指標有不 斷減小的趨勢。因為這樣不僅可降低造價,而且是降低汽車使用油耗的重 要途徑。客車的整備質量可按人均汽車整備質量的統計值來估算,本設計 中整備質量為 9160kg 。2.2.3 汽車的總質量 a m汽車的總質量是指已整備完好、裝備齊全并按規定載滿客、貨時的總 質量。 除包括汽車的整備質量m 及裝載量 G m 外, 旅游客車還應計入行李的45 質量,如有附加設備還應考慮附加設備(非常規隨車裝備的質量 F m ,065a m m n n =+式 (2.1 n 為包括駕駛員在內的載客數; 為行李系數,取最大值 15。 每人按 65kg 計,行李

30、質量:長途客車按每人 1015kg計本車總質量 a m 為 12200kg 。2.2.4 軸荷分配軸荷分配是汽車的重要質量參數,它對汽車的牽引性、通過性、制動 性、 操縱性和穩定性等使用性能及輪胎的使用壽命都有很大的影響。 因此, 在布置設計時應根據汽車的布置型式、使用條件及性能要求合理地選定其 軸荷分配。軸荷分配對前后輪胎的磨損有直接影響。為了使其磨損均勻, 對后輪裝單胎的雙軸汽車 , 要求其滿載時的前后軸荷分配均勻,而對后輪 為雙胎的雙軸汽車,則前后軸荷可大致按 1/3和 2/3的比例處理。當然, 在實際設計中由于許多因素的影響,上述要求只能近似地滿足。本設計中的軸荷分配為:前軸 4000

31、kg ,后軸 8200kg 。2.3 汽車性能參數的確定2.3.1 動力性參數的選擇汽車的動力性參數主要有直接檔最大動力因數 0m ax D 和 I 檔最大動力因數 max D I、最高車速 m ax a V 、加速時間 t 、汽車的比功率 b P 和比轉矩 b T 等。1. 直接檔最大動力因數 0m ax D直接檔最大動力因數 0m ax D 標志著汽車用直接檔行駛時克服道路阻力的能力和加速能力。因此, 0m ax D 是評價汽車動力性能的重要指標。 0m ax D 的 選擇主要是根據對汽車加速性與燃料經濟性的要求,以及汽車的類 型、用途和道路條件而異。加速性要求高,則 0m a x D 值

32、較大,而為了節省燃料,則 0m a x D 值較小。中型客車的 0m a x D 多在 0.040.06范圍內。客車的 0m a x D 值是隨著其總質量的增大而減小, 但豪華型客車應比普通型客車的 0m ax D 值要大一些。參考同類同級客車,初步選定 0m ax0.06D =。 62. I檔最大動力因數 max D I的選擇I 檔最大動力因數 max D I直接影響著汽車的最大爬坡能力和通過困難路 段的能力以及起步并連續換檔時的加速能力。它和汽車總質量的關系不明 顯,而主要根據所要求的最大爬坡度和附著條件來選擇。對于公路用車,maxD I多在 0.300.38。參考同類同級客車,初選定 m

33、ax0.35D I=。3. 最高車速 m ax a V 的確定m ax a V 是指汽車在水平良好的路面上滿載行駛時所能達到的最高車速。隨著汽車性能特別是安全性能的提高以及我國公路路面的改善、高速公路 的發展, 汽車的最高車速普遍有所提高。 選擇時應考慮汽車的類型、 用途、 道路條件、具備的安全條件和發動機功率的大小等,并以汽車行駛的功率 平衡為依據來確定。 汽車最高車速不宜過高, 否則不僅費油而且不夠安全。鑒于旅游客車的用途、道路條件,初定為 m ax110/a V km h =。4. 汽車的比功率和比轉矩 b T 的選擇這兩個參數分別表示發動機最大功率和最大轉矩與汽車總質量之比。 比功率是

34、評價汽車動力性能如速度性能和加速性能的綜合指標,比轉矩則 反映了汽車的牽引能力。汽車動力性參數范圍見表 2-1:7 5. 加速時間 t汽車由起步并換檔加速到一定車速 a v 的時間, 稱為“ 0 a v ”的換檔時 間。 而在直接檔下由車速為 20km/h加速到某一車速 a v (km/h的時間, 稱為 “ 20 a v ”的直接檔加速時間,它們均為衡量汽車加速性能和動力性能的 重要指標。國外也有用起步并換檔加速行駛到某一距離所花費的時間來衡 量汽車的加速性能的。國標 GB/T12543 90給出了汽車加速性能試驗方 法。2.3.2 最小轉彎直徑汽車的最小轉彎半徑 m in R 是評價汽車機動

35、性的主要參數。 m in R 是指當轉 向盤轉至極限位置時由轉向中心至前外輪接地中心的距離,它反映了汽車 通過小曲率半徑彎曲道路的能力和在狹窄路面上或場地上調頭的能力。其 值與汽車的軸距、輪距及轉向車輪的最大轉角等有關,且應根據汽車的類 型、用途、道路條件、結構條件特點及軸距等尺寸來選取,本設計中最小 轉彎半徑為 9m 。2.3.3 汽車通過性幾何參數汽車的通過性是指它能以足夠高的平均車速通過各種壞路和無路地 帶和克服各種障礙的能力。在中設計要確定的通過性幾何參數有:最小離 地間隙 m in h ,接近角 1,離去角 2,縱向通過半徑 1等,各類汽車的通過性 參數視車型和用途而異,其范圍見表

36、2-2: 8參考表 2-2及同類同級客車, 最小離地間隙的在選定前后橋后確定為:前橋min 0.27h =m ,后橋 min 0.24h =m ,縱向通過半徑 17m =2.3.4 汽車操縱穩定性參數 1、汽車的操縱穩定性參數汽車操縱穩定性的評價指標較多,其中與底盤總體布置關系密切且應 在設計中應予以控制的參數有: (1轉向特性參數當汽車轉變或受側向風力作用時,由于輪胎的側偏使前、后軸產生相 應的側偏角 1, 2。其角度差(1 2為正、負、零時使汽車分別獲得 “不足轉向”、“過度轉向”和“中性轉向”等特性。為了保證良好的操 縱穩定性,希望得到不足轉向特性。通常用汽車以 0.4g 的向心加速度作

37、 定圓等速行駛時前、后軸的側偏角之差(1 2作為評價轉向特性的參 數,希望它是一個較小的正角度值。 (2車身側傾角當汽車以 0.4g 的向心加速度作定圓等速度行駛時, 其車身側傾角在 3之內為好,最大不得超過 7 。 (3制動點頭角汽車以 0.4g 的減速度制動時的車身點頭角應不大于 1.5 ,否則將影響9乘坐舒適性。國標 GB6323 86給出了汽車操縱穩定性的試驗方法。2、汽車的行駛平順性參數汽車的行駛平順性通常以車身的垂向振動參數來評價,如車身的垂向 振動加速度、自由振動固有頻率、振幅以及人車振動系統的響應特性等。 在設計時,通常應給出前后懸架的偏頻角或靜撓度、動撓度以及車身振動 加速度

38、等參數值作為設計要求。 前、 后懸架的偏頻角 1n 與 2n 應接近且應使 2n 略高于 1n , 以免發生較大的車身縱向角振動。 表為各類汽車的偏頻值和靜、 動撓度值的一般范圍。對于舒適性要求高的汽車的偏頻值取低限。對于前、后懸架的靜撓度值和的匹配,推薦取21(0.80.9 c c f f =式 (2.23、汽車的制動性參數常以制動距離、制動減速度和制動踏板力作為汽車制動性能的主要設 計指標和評價參數。制動距離是指在良好的試驗跑道上和規定的車速下, 緊急制動時制動踏板起到完全停車的距離。我國通常以車速為 30km/h和 50km/h時的最小制動距離來評比不同車型的制動效能。常以制動距離 t

39、s 、 制動減速度 m axj 和制動踏板力作為汽車制動性能的主要設計指標和評價參數。本設計以 30/k m h 車速下的最小制動距離 t s 作為設計制動性能的指標。由于對制動性能的分析要通過汽車的路面試驗才能進行,因此對制動 性的計算分析在這里不做具體說明。與同車型類似,暫時取 ts 10m。第 3章 底盤各分總成的選擇3.1發動機的選擇發動機是汽車的動力之源,其選型及布置對汽車的許多性能都有影 響,尤其對汽車的動力性、燃料經濟性、使用的可靠性與耐久性、維修的 方便性以及制造成本與市場競爭力等都有直接的影響。到目前為止,世界上絕大多數的汽車都采用往復式活塞內燃機,其中 絕大多數的客車采用的

40、都是柴油機。近二三十年來在極少數汽車上采用了 轉子發動機、燃氣輪機、高能蓄電池和電動機等動力裝置。為消除污染以 蓄電池為能源的電動汽車受到各國的重視,被列為發展方向并在加緊研制 當地時間中。但從目前的情況來看,在相當長的時期內,往復式內燃機仍1011將是汽車發動機的主要型式。與汽油機相比,柴油機具有油耗低、燃料經 濟性好、無點火系統故障少、工作可靠,耐久性好、壽命長,排氣污染較 低和防火安全性好等優點。但一般柴油機的振動及噪聲較大,且輪廓尺寸 及質量也較大,造價較高,起動較困難并易冒黑煙。近年來,由于柴油機 在產品設計和制造工藝方面的不斷完善,其上述缺點已得到較好的克服, 較大馬力、高轉速、低

41、噪聲小型化且運轉平穩的柴油機的研制開發成功, 使裝柴油機的客車日益增多。按氣缸排列型式,發動機有直列、水平對置和 V 型等型式。按冷卻方 式,發動機又有水冷和風冷式之分。3.1.1發動機的計算3m ax m ax m ax 1360076140a t D e a a T m gf C A p =+式 (3.1式中:m ax e P 為發動機最大功率;T為傳動系效率,對驅動橋用單級主減速器的汽車可取為 90%;a m 為汽車總質量;g 為重力加速度;t f 為滾動阻力系數,對乘用車f=0.01651+0.01(Va-50, a v 用max a v 代入。 DC 為空氣阻力系數,客車取 0.60

42、0.70; A 為汽車正面投影面積。初步選定最高車速 m ax110/a V km h =;總質量 am =12200 kg;重力加速度g= 9.8m/s2; 滾動阻力系數 f :當 Va<50Km/h時 ,f=0.0165; Va >50Km/h時 ,f=0.01651+0.01(Va-50式 (3.2代入已知數據得:0.016510.01(110500.02665f =+-=,12迎風面積:11.02A HB =式 (3.3式中 :H汽車的總高 (m1B 前輪距(m 21.023.451.9006.6861A m=將各數值代入式 3.1得3122009.80.026650.66

43、.68611m ax 0.9360076140(110110 161.54e P kw=+=3.1.2發動機的選型隨著科學技術水平的飛速發展,近年來對旅游客車的動力性要求也越 來越高了 ,這就要求有一個強有力的心臟做支撐,玉柴作為國內有名的 柴油發動機生產廠家, 生產的一系列柴油發動機具有燃燒效率高、 低油耗、 排放好和動力性好等很多的優勢。為了滿足旅游客車如今的高要求,玉柴 正與時俱進,著力研發了高性能的客車發動機。通過以上計算,選定發動機型號為 YC6J220-40,其主要性能指標如表 3-1所示 :機型簡介:YC6J系列柴油機是消化吸收德國 FEV 公司咨詢成果而開發的新型產 品。全部零

44、件采用 UG 軟件進行三維設計,整機緊湊性大幅提高。國、 國機型采用德國 BOSCH 電控高壓共軌技術,可提供最高達 1600bar 的噴 射壓力,燃燒效率高、低油耗、排放好。運用計算機軟件對發動機進行性能模擬計算、燃燒分析,從而改善 燃燒,使性能完全滿足設計要求。應用有限元軟件進行嚴格的受力變形分析,對氣缸體、曲軸、連桿 以及活塞進行了重大的結構設計改進,大幅提高零部件性能,最大限度的 減少變形,滿足了高功率和低排放的要求。氣缸套采用了與國外技術水平同步的平臺網紋技術?；钊麕壤溆偷?降低了活塞的溫度,使活塞工作強度大大提高, 從而具有更高的可靠性。 活塞環采用柔性設計技術。采用 Holse

45、t (霍爾塞特 公司升級換代的 HX40W 型增壓器, 效率高、 壽命長。滿足國、國、國排放標準。 圖 3-1 YC6J220-40發動機133.2離合器3.2.1離合器的功用離合器位于傳動系的始端,用來接合和分離發動機與傳動系,以保證 汽車起步時將發動機與傳動系平順接合,使汽車平穩起步;當變速器換檔 時能迅速、徹底地將發動機與傳動系分離以減少有級變速器的齒輪沖擊以 便于換檔。當傳給離合器的轉矩超過其所能傳遞的最大力矩(即離合器的 最大摩擦力矩時,其主、從動部分將產生相對滑磨。這樣,離合器就起 到了保護傳動系防止其過載的作用。3.2.2 離合器的分類離合器有摩擦式離合器、液力耦合器和電磁式離合

46、器。摩擦式離合器 是借助接觸面之間的摩擦作用來傳遞轉矩的。液力耦合器是利用液體作為 傳動的介質;而電磁式離合器則是用電磁力來傳遞轉矩。目前,汽車上廣 泛采用的是以彈簧壓緊的摩擦式離合器。現代汽車摩擦式離合器的典型結構型式是單片干式或雙片干式。單片 干式摩擦離合器結構簡單,調整方便,軸向尺寸緊湊,分離徹底,從動件 轉動慣量小,散熱性好,采用軸向有彈性的從動盤時也能夠接合平順。因 此,廣泛用于各級轎車及微、輕、中型客車與貨車上,在發動機轉矩不大 于 1000N.m 的大型客車和重型貨車上也有所推廣。雙片干式摩擦離合器與單片式相比,由于摩擦面增多使傳遞轉矩的能 力增大,接合也更加平順;在傳遞相同轉矩

47、的情況下,其徑向尺寸較小, 踏板力也較小。但軸向尺寸加大且結構復雜;分離行程大,調整不當分離 也不易徹底;從動件轉動慣量大易使換檔困難。僅用于轉矩大且徑向尺寸 受到限制時。根據壓緊彈簧的型式及布置,離合器分為:周置彈簧離合器、中央彈 簧離合器、膜片彈簧離合器和斜置彈簧離合器。 膜片彈簧離合器具有較 多的優點:首先,膜片彈簧具有非線性特性,當摩擦片磨損后,彈簧壓力 幾乎可以保持不變, 且可減輕分離離合器時的踏板力, 使操縱輕便。 其次,14膜片彈簧的壓力不受離心力的影響,性能穩定,平衡性也好;再者,膜片 彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用,使離合器的結構大為簡化,零 件數目減少,質量減小并顯著

48、地縮短了其軸向尺寸。由于膜片彈簧具有以 上優點,并且制造膜片彈簧的工藝水平也在不斷提高,因而在轎車及微、 輕型客車上已得到廣泛的采用,并逐漸擴展到載貨汽車上。但膜片彈簧的 制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。離合器操縱機構分為機械式、液壓式、氣壓式和自動操縱機構四種。 機械式桿系傳動機構結構簡單、制造容易、工作可靠,廣泛用于各種類型 的汽車上。但其質量和摩擦損耗都較大,傳動效率低;發動機的振動和車 架的變形都會影響其正常工作。當離合器遠距離操縱時,則桿系的結構復 雜、布置困難,踏板的自由行程將加大,剛度和可靠性都會降低。且鋼索 傳動壽命較短,傳動效率也不高,僅用于某些輕型轎車中。液壓式操縱機構具有以下

49、優點:摩擦阻力小,傳動效率高,質量小, 布置方便,接合柔和,車架和車身的變形不會影響其正常工作,系統剛度 好有利于減小踏板自由行程,也便于遠距離操縱。它不僅廣泛用于、輕、 中型客車及貨車上,而且在大客車和重型貨車上的應用也日益增多,但須 加裝助力器。氣壓式助力器多用于大型客車和重型貨車上,并與離合器液 壓式操縱機構組合,以便減小離合器踏板力。3.2.3 離合器的選擇為了減小操縱離合器的踏板力,離合器采用液壓操縱 , 液壓油從油杯 通過進油管將油輸送至離合器工作缸。當踏下離合器踏板時,離合器工作 缸產生油壓 , 油壓推動活塞 , 活塞推動杠桿。最后,杠桿推動分離軸承,實 現了離合器的分離動作。本

50、車設計采用單片干式、膜片彈簧離合器,摩擦 片外徑:350mm ,為液壓遠距離操縱,帶有氣壓伺服助力器。其中推式膜片彈簧離合器與傳統的周布螺旋離合器相比,具有的優點 如下:(1結構簡單,軸向尺寸小,質量小,便于在有限的空間內布置;(2在從動盤摩擦片磨損后,仍可保持一定的扭矩容量,還能可靠的 工作;(3操縱輕便;(4摩擦片接觸良好,磨損均勻,提高了摩擦片的使用壽命;15(5在軸向尺寸相同時,膜片彈簧離合器可使用質量較大而形狀旋轉 對稱又較一致的壓盤,這樣可保證有足夠的熱容量,易于實現良好的散熱 通風;(6 膜片彈簧離合器是一種對稱零件, 壓盤形狀也較對稱, 平衡性好, 在高速下壓緊力降低很小,試驗證明,在 5000r/min時膜片彈簧離合器的 壓緊力降低了 5.35%,而周布螺旋離合器卻降低了 11%;(7膜片彈簧離合器更便于采用新型的鋼帶驅動方式(周向或徑向布 置 ,分離遲滯小,噪聲小;而拉式膜片彈簧離合器除具有推式優點外,還具有以下優點:(1零件數更少,結構更簡化,軸