汽車設(shè)計(jì)吉林大學(xué)第四版王望予

1、汽車設(shè)計(jì) 吉林大學(xué) 第四版 王望予本章主要內(nèi)容:* 概述 ；* 汽車形式的選擇 ;* 汽車主要參數(shù)的選擇 ;* 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 ;* 車身形式 ;* 輪胎的選擇 ;* 汽車的總體布置 ;* 運(yùn)動(dòng)校核 。第一節(jié) 概述一、進(jìn)行汽車總體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求1）汽車的各項(xiàng)性能、成本等，要求達(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，注意不要侵犯專利。3）盡最大可能地去貫徹三化，即標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。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。1、汽車新產(chǎn)品開發(fā)流程2、概念設(shè)計(jì)（造型設(shè)計(jì)總體布置編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書）是指從產(chǎn)品創(chuàng)意開始

2、，到構(gòu)思草圖、出模型和試制出概念樣車等一系列活動(dòng)的全過程。 * 概念設(shè)計(jì)階段，還要完成汽車的造型設(shè)計(jì)工作。造型設(shè)計(jì)包括外部造型、內(nèi)飾設(shè)計(jì)和色彩設(shè)計(jì)。* 外部造型設(shè)計(jì)必須建立在汽車總體布置基礎(chǔ)上，并考慮汽車應(yīng)當(dāng)有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性和制造工藝性。 * 汽車的總體布置是建立在保證汽車有良好的使用性能基礎(chǔ)上進(jìn)行的 。* 當(dāng)外部造型設(shè)計(jì)與總體布置設(shè)計(jì)出現(xiàn)矛盾的時(shí)候，應(yīng)該服從總體設(shè)計(jì)的需要。 * 要求造型設(shè)計(jì)人員能結(jié)合各種限定的條件從事創(chuàng)造性工作。* 在概念設(shè)計(jì)期間，通過繪制外形構(gòu)思草圖、美術(shù)效果圖和制作油泥模型等一系列工作，能體現(xiàn)出造型設(shè)計(jì)的主要工作。 汽車內(nèi)部局部造型的美術(shù)效果圖 * 總體方案確定后

3、要畫總布置草圖。* 為了解市場(chǎng)需求，要調(diào)查分析市場(chǎng)容量的大小，確定最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)方式等。 * 編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書。設(shè)計(jì)任務(wù)書主要應(yīng)包括下列內(nèi)容： 1）可行性分析，其內(nèi)容包括市場(chǎng)預(yù)測(cè)，企業(yè)技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)能力分析，產(chǎn)品開發(fā)的目的，新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，預(yù)計(jì)的生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品的目標(biāo)成本以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。 2）產(chǎn)品型號(hào)及其主要使用功能、技術(shù)規(guī)格和性能參數(shù)。 3）整車布置方案的描述及各主要總成的結(jié)構(gòu)、特性參數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平。 4）國(guó)內(nèi)、外同類汽車技術(shù)性能的分析和對(duì)比。 5）本車擬采用的新技術(shù)、新材料和新工藝。第二節(jié) 汽車形式的選擇二、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)

4、形式以及布置形式上有區(qū)別。 （）軸數(shù) 影響選取軸數(shù)的因素：主要有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對(duì)軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車的結(jié)構(gòu)等。 思考題：為什么增加汽車軸數(shù)是不得已的選擇？選擇原則： * 包括乘用車以及汽車總質(zhì)量小于19t的公路運(yùn)輸車輛和軸荷不受道路、橋梁限制的不在公路上行駛的車輛，如礦用自卸車等，均采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉的兩軸方案；* 總質(zhì)量在1926t的公路運(yùn)輸車采用三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車宜采用四軸和四軸以上的形式。 （二）驅(qū)動(dòng)形式 汽車驅(qū)動(dòng)形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等

5、。影響選取驅(qū)動(dòng)形式的主要因素：汽車的用途、總質(zhì)量和對(duì)車輛通過性能的要求等。 選擇原則：* 乘用車和總質(zhì)量小些的商用車，多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的4×2驅(qū)動(dòng)形式。* 總質(zhì)量在1926t的公路用車輛，采用6×2或6×4驅(qū)動(dòng)形式。* 對(duì)于越野汽車，為提高其通過性，可采用4×4、6×6、8×8的驅(qū)動(dòng)形式。 （三）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。 1乘用車的布置形式 主要有三種：發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)（FF）發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（FR）發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)（RR）少數(shù)乘用車采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置全輪驅(qū)動(dòng)。 （1）發(fā)動(dòng)機(jī)

6、前置前輪驅(qū)動(dòng)（FF） 應(yīng)用：目前在發(fā)動(dòng)機(jī)排量為25L以下的乘用車上得到廣泛應(yīng)用。思考題：與后輪驅(qū)動(dòng)的乘用車比較，發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)（FF） 這種布置形式哪些主要優(yōu)缺點(diǎn) ? 思考題：前置發(fā)動(dòng)機(jī)的布置方案不同有哪些影響? （2）發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（FR） 應(yīng)用：在發(fā)動(dòng)機(jī)排量較大的乘用車上得到應(yīng)用。思考題：發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)乘用車有哪些主要優(yōu)缺點(diǎn)?（3）發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)（RR） 應(yīng)用：目前乘用車極少采用發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)方案。思考題：發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)乘用車有哪些主要優(yōu)缺點(diǎn)?（2）貨車的布置形式 1）平頭式、短頭式和長(zhǎng)頭式貨車 平頭式貨車布置特點(diǎn)：思考題：主要優(yōu)缺點(diǎn)？ 短頭式貨車 布置特點(diǎn)：思考題

7、：主要優(yōu)缺點(diǎn)？ 長(zhǎng)頭式貨車布置特點(diǎn)：思考題：主要優(yōu)缺點(diǎn)？偏置式駕駛室的貨車 布置特點(diǎn)：思考題：主要優(yōu)缺點(diǎn)？ 2）發(fā)動(dòng)機(jī)前置、中置、后置 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)貨車 思考題：主要優(yōu)缺點(diǎn)？ 發(fā)動(dòng)機(jī)中置后橋驅(qū)動(dòng)貨車 思考題：主要優(yōu)缺點(diǎn)？發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng)貨車 思考題：主要優(yōu)缺點(diǎn)？（3）越野車的布置形式 根據(jù)驅(qū)動(dòng)橋數(shù)不同，越野車分為4×4、6×6、8×8等形式。 非貫通式驅(qū)動(dòng)橋 布置特點(diǎn) ：動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)傳至分動(dòng)器，然后從分動(dòng)器傳給各橋時(shí)，是經(jīng)分動(dòng)器的三個(gè)輸出軸和萬向節(jié)傳動(dòng)軸分別傳給三個(gè)橋。 軸距布置方案： 第二節(jié)結(jié)束！3前輪距B1和后輪距B2改變汽車輪距B會(huì)影響車廂或駕駛室內(nèi)

8、寬、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。 受汽車總寬不得超過25m限制，輪距不宜過大。4前懸LF和后懸LR 前懸尺寸對(duì)汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板彈簧長(zhǎng)度、上車和下車的方便性以及汽車造型等均有影響。 初選的前懸尺寸，應(yīng)當(dāng)在保證能布置下保險(xiǎn)杠、散熱器風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器等部件的同時(shí)盡可能短些。 對(duì)載客量少些的平頭車，要求前懸有一定的尺寸。長(zhǎng)頭貨車前懸一般在11001300mm范圍內(nèi)。 5貨車車頭長(zhǎng)度 是指從汽車的前保險(xiǎn)杠到駕駛室后圍的距離。車頭長(zhǎng)度尺寸對(duì)車身形式、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。長(zhǎng)頭型貨車車頭長(zhǎng)度尺寸一般在25

9、003000mm之間，平頭型貨車一般在14001500mm之間。 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)能裝足額定噸數(shù)。車箱邊板高度對(duì)汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響，一般應(yīng)在450650mm范圍內(nèi)選取。車箱內(nèi)寬應(yīng)在汽車外寬符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下適當(dāng)取寬些，以利縮短邊板高度和車箱長(zhǎng)度。 車箱內(nèi)長(zhǎng)應(yīng)在滿足運(yùn)送上述貨物達(dá)到額定噸位的條件下盡可能取短些，以利于減小整備質(zhì)量。第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇 二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量m0、載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)m0、汽車總質(zhì)量ma、軸荷分配等。1、整車整備質(zhì)量m0 是指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等

10、），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。整車整備質(zhì)量對(duì)汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟(jì)性有影響。 思考題：為什么要盡可能減少整車整備質(zhì)量？有哪些措施？減少整車整備質(zhì)量，是從事汽車設(shè)計(jì)工作必須遵守的一項(xiàng)重要原則。 減少整車整備質(zhì)量的措施主要有：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。 整車整備質(zhì)量在設(shè)計(jì)階段需估算確定。 2汽車的載客量和裝載質(zhì)量（簡(jiǎn)稱載質(zhì)量）（1）汽車的載客量：（包括駕駛員在內(nèi)） （2）汽車的載質(zhì)量me 汽車的載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時(shí)所允許的額定載質(zhì)量。 越野汽車的載質(zhì)量是指越野行駛時(shí)或在土路上行駛時(shí)的額定載質(zhì)量。 商用貨車載質(zhì)量me的確定 ：首先應(yīng)與企業(yè)商

11、品規(guī)劃符合，其次要考慮到汽車的用途和使用條件。 第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇3、質(zhì)量系數(shù)m0是指汽車載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即m0mem0該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)水平和工藝水平，m0值越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。 第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇4汽車總質(zhì)量ma是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。 乘用車和商用客車的總質(zhì)量ma ： ma m065n十n （kg） 第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇 5軸荷分配 是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對(duì)支承平面的垂直負(fù)荷 。也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。思考：軸荷分配對(duì)輪胎壽命和汽車使用性能的影響？要求：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)對(duì)整車的性

12、能要求、使用條件等，合理地選取軸荷分配。 影響因素：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。 措施與方法：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成、部件（如油箱、備胎、蓄電池等）的位置來調(diào)整。必要時(shí)，改變軸距也是可行的方法之一。 三、汽車性能參數(shù)的確定 1動(dòng)力性參數(shù)包括最高車速amax、加速時(shí)間t、上坡能力、比功率和比轉(zhuǎn)距等。 （2）加速時(shí)間 t 汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時(shí)間，稱為加速時(shí)間。（3）上坡能力 用汽車滿載時(shí)在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)imax來表示。通常要求貨車能克服30坡度，越野車

13、能克服60坡度。（4）汽車比功率Pb和比轉(zhuǎn)矩Tb 比功率Pb： PbPemax ma 它可以綜合反映汽車的動(dòng)力性 。我國(guó)GB72581997機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件規(guī)定：農(nóng)用運(yùn)輸車與運(yùn)輸用拖拉機(jī)的比功率Pb4 .0kWt，而其他機(jī)動(dòng)車Pb4.8kwt。 比轉(zhuǎn)矩Tb： TbTemaxma它反映汽車的牽引能力。 第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇 2燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù) 用汽車在水平的水泥或?yàn)r青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速或多工況滿載行駛百公里的燃油消耗量（L100km）來評(píng)價(jià)。第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇3汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin 是指轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡圓的直徑。 Dmin用來描

14、述汽車轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)性，是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 影響汽車Dmin的因素：與汽車本身有關(guān)的因素和法規(guī)及使用條件對(duì)Dmin的限定。 與汽車本身有關(guān)的因素：包括汽車轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角、汽車軸距、輪距以及轉(zhuǎn)向輪數(shù)（如全輪轉(zhuǎn)向）等 。GB72581997機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件中規(guī)定：機(jī)動(dòng)車的最小轉(zhuǎn)彎直徑不得大于24m。當(dāng)轉(zhuǎn)彎直徑為24 m時(shí)，前轉(zhuǎn)向軸和末軸的內(nèi)輪差（以兩內(nèi)輪軌跡中心計(jì)）不得大于35m。 第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇4、通過性幾何參數(shù) 總體設(shè)計(jì)要確定的通過性幾何參數(shù)：最小離地間隙hmin，接近角1，離去角2，縱向通過半徑1等。 第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇5、操縱穩(wěn)定性參數(shù) 與總體

15、設(shè)計(jì)有關(guān)并能作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的有： （1）轉(zhuǎn)向特性參數(shù) 為了保證有良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應(yīng)具有一定程度的不足轉(zhuǎn)向。 通常用汽車以0.4g的向心加速度沿定圓轉(zhuǎn)向時(shí)，前、后輪側(cè)偏角之差12作為評(píng)價(jià)參數(shù)，此參數(shù)在1°3°為宜。（2）車身側(cè)傾角 汽車以0.4g的向心加速度沿定圓等速行駛時(shí)，車身側(cè)傾角控制在3°以內(nèi)較好，最大不允許超過7°。（3）制動(dòng)前俯角 為了不影響乘坐舒適性，要求汽車以0.4g的減速度制動(dòng)時(shí)，車身的側(cè)俯角不大于1.5°。 6、制動(dòng)性參數(shù)汽車制動(dòng)性：是指汽車在制動(dòng)時(shí)，能在盡可能短的距離內(nèi)停車且保持方向穩(wěn)定，下長(zhǎng)坡時(shí)能維持較低的安全車速并有在

16、一定坡道上長(zhǎng)期駐車的能力。評(píng)價(jià)指標(biāo)：目前常用制動(dòng)距離st、平均制動(dòng)減速度j和行車制動(dòng)的踏板力及應(yīng)急制動(dòng)時(shí)的操縱力來評(píng)價(jià)制動(dòng)效能。GB72581997機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全條件中規(guī)定： 第三節(jié) 汽車主要參數(shù)的選擇7、舒適性包括平順性、空氣調(diào)節(jié)性能（溫度、濕度等）、車內(nèi)噪聲、乘坐環(huán)境（活動(dòng)空間、車門及通道寬度、內(nèi)部設(shè)施等）及駕駛員的操作性能。 評(píng)價(jià)：汽車行駛平順性常用垂直振動(dòng)參數(shù)評(píng)價(jià)，包括頻率和振動(dòng)加速度等，此外懸架動(dòng)撓度也用來作為評(píng)價(jià)參數(shù)之一 。第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇一、汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的分類 二、發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇 1、汽油機(jī)與柴油機(jī)的選用汽油機(jī)的排放污染物以CO、HC、NOx為主。柴油機(jī)排放污染物中的CO、

17、HC比汽油機(jī)低，NOx比汽油機(jī)高，柴油機(jī)排氣中的微粒PM比汽油機(jī)高得多?？偟脑u(píng)價(jià)是汽油機(jī)的排放指標(biāo)不如柴油機(jī)。 在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)選型時(shí)，一定要考慮國(guó)家或城市制定汽車排放法規(guī) 。 發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，是汽車的主要噪聲源，對(duì)車內(nèi)外行駛噪聲有很大影響。汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)汽車加速噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲均以法規(guī)形式予以限制。采用電控燃油技術(shù)可使柴油機(jī)燃燒噪聲顯著降低。發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)也影響乘員乘坐舒適性。 為了降低油耗、節(jié)約能源和材料，要求盡可能減輕汽車的質(zhì)量。而減少發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量對(duì)減輕汽車整備質(zhì)量有較大影響。可用質(zhì)量功率比這一指標(biāo)評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量。汽油機(jī)為13.7kgkW，要小于柴油機(jī)的質(zhì)量功率比27kgkW。 要求發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸

18、盡可能小，占用的空間盡可能少。在相同的條件下，通常柴油機(jī)比汽油機(jī)的尺寸要大些。 發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性直接關(guān)系到使用維修費(fèi)、市場(chǎng)銷售占有率和影響到客戶對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)也包括對(duì)汽車的信譽(yù)。 選用工作可靠的發(fā)動(dòng)機(jī)，就相當(dāng)于提高了汽車的可靠性。般情況下，柴油機(jī)的工作可靠性要好于汽油機(jī)。 耐久性通常用大修壽命或首次大修里程來評(píng)價(jià)。通常情況下，柴油機(jī)的耐久性要好于汽油機(jī)。一般情況下，柴油機(jī)的燃油消耗率低于汽油機(jī)。 目前，對(duì)動(dòng)力性要求比較高，又要求乘坐舒適性良好的乘用車、車輛總長(zhǎng)較小的客車或總質(zhì)量小些的貨車，廣泛應(yīng)用的是汽油機(jī)；在日本與歐洲及國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的上述車型有些用柴油機(jī)。四沖程汽油機(jī)在上述車型中占有較大的比例。總質(zhì)量較

19、大的貨車以應(yīng)用柴油機(jī)為主。國(guó)外，載質(zhì)量在4t以上的貨車全部用柴油機(jī)。 2、氣缸排列形式與冷卻方式的選用 發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸有直列、水平對(duì)置和V型三種排列形式。發(fā)動(dòng)機(jī)排量小的汽油機(jī)多采用直列式發(fā)動(dòng)機(jī)并用在乘用車上。發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車以及總質(zhì)量大的貨車采用V型發(fā)動(dòng)機(jī)的較多。水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)用在少量車輛總長(zhǎng)較長(zhǎng)的客車上。發(fā)動(dòng)機(jī)有水冷與風(fēng)冷兩種冷卻方式。目前，大多數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水冷方式冷卻。 第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 3、其他發(fā)動(dòng)機(jī)的選型目前，車用燃?xì)鈾C(jī)的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟。 天然氣汽車已在使用。氫燃料汽車已經(jīng)開發(fā)成功。近來電動(dòng)汽車受到重視，并得到較快發(fā)展。在解決了關(guān)鍵技術(shù)，尤其是蓄電池技術(shù)以后，電動(dòng)汽車應(yīng)該是

20、未來交通運(yùn)輸工具的最佳選擇。 混合動(dòng)力汽車是指包含兩種或兩種以上動(dòng)力源并能協(xié)調(diào)工作的車輛?？梢苑譃樾铍姵貎?chǔ)能、液壓儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能三種。 使用液壓蓄能器的汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)已在某些客車上得到應(yīng)用，燃油經(jīng)濟(jì)性可提高25%30%。 第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 三、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 1、發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pemax和相應(yīng)轉(zhuǎn)速np1）根據(jù)所設(shè)計(jì)汽車應(yīng)達(dá)到的最高車速amax（kmh），估算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率： 3）最大功率Pemax對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速np的范圍如下：汽油機(jī)的np在30007000rmin，因乘用車最高車速高，np值多在4000rmin以上；總質(zhì)量小些的貨車的np值在40005000rmin之間，總質(zhì)量居中貨

21、車的np值更低些。柴油機(jī)的np值在18004000rmin之間。乘用車和總質(zhì)量小些的貨車用高速柴油機(jī)，np值常取在32004000rmin之間；總質(zhì)量大些的貨車的柴油機(jī)np值在18002600rmin之間。 第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 四、發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置1）發(fā)動(dòng)機(jī)懸置應(yīng)滿足下述性能要求：（1）要求懸置元件剛度大些為好；（2）要求懸置元件有良好的隔振性能；（3）要求懸置元件有減振降噪功能，并要求懸置元件工作在低頻大振幅時(shí)（如發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)）提供大的阻尼特性，而在高頻低幅振動(dòng)激勵(lì)下提供低的動(dòng)剛度特性，以衰減高頻噪聲。（4）懸置元件還應(yīng)當(dāng)滿足耐機(jī)械疲勞、橡膠材料的熱穩(wěn)定性及抗腐蝕能力等方面的要求。（5）此外

22、，液室與外部之間應(yīng)密封良好。2）布置要求：發(fā)動(dòng)機(jī)前懸置點(diǎn)，應(yīng)布置在動(dòng)力總成質(zhì)心的附近，支座應(yīng)盡可能寬些并布置在排氣管之前。 3）懸置的結(jié)構(gòu)：傳統(tǒng)的橡膠懸置由金屬板件和橡膠組成。第五節(jié) 車身形式一、乘用車車身形式1）組成：發(fā)動(dòng)機(jī)艙、客廂和行李箱2）基本形式：折背式：有明顯的發(fā)動(dòng)機(jī)艙、客廂和行李箱，且車身頂蓋與車身后部呈折線連接 。直背式：后風(fēng)窗與行李箱連接，接近平直。 艙背式：頂蓋比折背式長(zhǎng)，同時(shí)后窗與后行李箱蓋形成一個(gè)整體的后部車門。 主要區(qū)別：表現(xiàn)在車身頂蓋與車身后部形狀之間的關(guān)系上有差別。 第五節(jié) 車身形式選擇規(guī)律: * 發(fā)動(dòng)機(jī)排量越大的乘用車，采用折背式車身的比例越大。* 發(fā)動(dòng)機(jī)排量在1

23、0L以下的乘用車，以采用艙背式車身為主。* 發(fā)動(dòng)機(jī)排量在1.04.0L之間時(shí)，三種車身形式都有。* 發(fā)動(dòng)機(jī)排量大于4.0L時(shí)，基本上都用折背式車身。 第五節(jié) 車身形式 二、客車的車身形式 形式：有單層和雙層之分。有平頭式和短（長(zhǎng)）頭式之分。1）單層長(zhǎng)途客車的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：常將地板高度設(shè)計(jì)得高些。側(cè)窗 略小。車門數(shù)少，而且可以窄些。 駕駛員一側(cè)應(yīng)備有安全門。2）單層城市客車的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：地板高度要盡可能設(shè)計(jì)得低些 。側(cè)窗較大。 車門數(shù)需增多，并且要求加寬。3）雙層客車的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：有兩排平行的裙部和車窗 。下層占據(jù)的高度尺寸比上層要高。上層側(cè)窗尺寸不夠大。4）短頭客車 ：座位數(shù)不多 。短頭內(nèi)部布置有發(fā)動(dòng)

24、機(jī)及其附件。車身高度較矮，門數(shù)較少，有時(shí)在后部設(shè)有車門。補(bǔ)充： * 為了滿足乘客行走和安裝空調(diào)機(jī)構(gòu)的要求，有些汽車將車頂抬高。* 專用客車常根據(jù)使用條件和特殊要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第五節(jié)結(jié)束！第六節(jié) 輪胎的選擇輪胎及車輪的作用：用來支撐汽車，承受汽車重力，在車橋（軸）與地面之間傳力，駕駛?cè)藛T經(jīng)操縱轉(zhuǎn)向輪可實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)方向的控制。 一、輪胎與車輪應(yīng)滿足的基本要求 足夠的負(fù)荷能力和速度能力；較小的滾動(dòng)阻力和行駛噪聲；良好的均勻性和質(zhì)量平衡性；耐磨損、耐老化、抗刺扎和良好的氣密性；質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好。二、輪胎的分類 三、輪胎的特點(diǎn)與選用子午線輪胎的特點(diǎn)：滾動(dòng)阻力小、溫升低、胎體緩沖性能和

25、胎面附著性能都比斜交輪胎要好，裝車后油耗低、耐磨損壽命長(zhǎng)、高速性能好。但制造困難、造價(jià)高和不易翻修。 * 鋼絲簾線輪胎：強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好的。僅能做子午線輪胎。 * 斜交輪胎：選用尼龍、聚脂、人造絲等人造材料做簾線制造，多用于汽車常在低速條件下行駛時(shí)。* 低斷面輪胎：胎面寬平、側(cè)面剛性大、附著能力強(qiáng)、散熱良好、高速行駛穩(wěn)定性好。* 無內(nèi)胎輪胎：平衡性良好、發(fā)熱少、刺扎后不易快速失氣、高速行駛安全性能良好。* 乘用輪胎：既是子午線結(jié)構(gòu)，又是低斷面、無內(nèi)胎輪胎并具備它們的各種優(yōu)點(diǎn)。* 商用輪胎：尺寸大、胎體厚、簾線層級(jí)多、承載能力強(qiáng)。* 非公路用輪胎：附著性好，胎面耐刺扎，適用于在惡劣條件下使用，用

26、于公路行駛時(shí)耗油量增加，噪聲大。* 輪胎的胎面花紋對(duì)滾動(dòng)阻力、附著能力、耐磨性及噪聲有影響。 * 經(jīng)總體布置計(jì)算，汽車輪胎所承受的最大靜負(fù)荷值，應(yīng)與輪胎額定負(fù)荷值接近。兩者之比稱為輪胎負(fù)荷系數(shù)，此系數(shù)應(yīng)控制在085100之間變化，以防止超負(fù)荷。對(duì)乘用車，輪胎負(fù)荷系數(shù)可控制在上述范圍的下限；對(duì)商用車，輪胎負(fù)荷系數(shù)可控制在接近上限處；前輪的輪胎負(fù)荷系數(shù)一般應(yīng)低于后輪的。* 最后，還需要考慮后輪采用雙胎并裝時(shí)的負(fù)荷能力要比單胎負(fù)荷能力加倍后減少1015。* 輪胎的外直徑、斷面寬、斷面高寬比、配用輪輞名義直徑、輪輞輪廓形式及規(guī)格、胎面花紋形式及深度、額定負(fù)荷下的半徑等尺寸特性和負(fù)荷指數(shù)可查GBT297

27、71997、GBT29781997、GB97431997、GB97441997等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。第六節(jié)結(jié)束！第七節(jié) 汽車的總體布置 前提：初步確定汽車的載客量（載質(zhì)量）、驅(qū)動(dòng)形式、車身形式、發(fā)動(dòng)機(jī)形式等以后。具體的工作：繪制總布置草圖，并校核初步選定的各部件結(jié)構(gòu)和尺寸是否符合整車尺寸和參數(shù)的要求，以尋求合理的總布置方案。繪圖前要確定畫圖的基準(zhǔn)線（面）。一、整車布置的基準(zhǔn)線（面）零線的確定 在汽車滿載狀態(tài)下進(jìn)行，并且繪圖時(shí)應(yīng)將汽車前部繪在左側(cè)。1、車架上平面線 （標(biāo)注垂直尺寸基準(zhǔn)線-z/0） 是指縱梁上翼面較長(zhǎng)的一段平面或承載式車身中部地板或邊梁的上緣面在側(cè)（前）視圖上的投影線。（上“+”下“-”）注

28、意：貨車的車架上平面在滿載靜止位置時(shí)，通常與地面傾斜05°15°。為了畫圖方便，可將車架上平面線畫成水平的，將地面線畫成斜的。 2、前輪中心線 （標(biāo)注縱向尺寸的基準(zhǔn)線-x/0） 是指通過左、右前輪中心，并垂直于車架平面線的平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線 。 （前“+”后“-”）3、汽車中心線（標(biāo)注橫向尺寸的基準(zhǔn)線-y/0，左“+”右“-” ） 是指汽車縱向垂直對(duì)稱平面在俯視圖和前視圖上的投影線。4、地面線（標(biāo)注高度、接近角、離去角等尺寸的基準(zhǔn)線） 是指地平面在側(cè)視圖和前視圖上的投影線。5、前輪垂直線 （標(biāo)注軸距、前懸尺寸的基準(zhǔn)線） 是指通過左、右前輪中心，并垂直于地面線的

29、平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線。 注意：當(dāng)車架與地面平行時(shí)，前輪垂直線與前輪中心線重合（如乘用車）。 第七節(jié) 汽車的總體布置二、各部件的布置 1發(fā)動(dòng)機(jī)的布置 （1）發(fā)動(dòng)機(jī)的上下位置 發(fā)動(dòng)機(jī)高度位置初定之后，用氣缸體前端面與曲軸中心線交點(diǎn)K到地面高度尺寸b來標(biāo)明其高度位置。 * 為了保證空氣的暢通，散熱器中心與風(fēng)扇之間應(yīng)有不小于50mm的間隙，無護(hù)風(fēng)罩時(shí)可減小到30mm。 * 發(fā)動(dòng)機(jī)罩與發(fā)動(dòng)機(jī)零件之間的間隙不得小于25mm，以防止關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)罩時(shí)受到損傷。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的前后位置 * 為減小傳動(dòng)軸夾角，發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)常布置成向后傾斜狀，使曲軸中心線與水平線之間形成1°4&

30、#176;夾角，乘用車多在3° 4°之間。* 發(fā)動(dòng)機(jī)的前后位置應(yīng)與上下位置一起進(jìn)行布置。 * 用氣缸體前端面與曲軸中心線交點(diǎn)K到前輪中心線之間的距離c來標(biāo)明其前后位置 。* 確定汽車前圍的位置：發(fā)動(dòng)機(jī)與前圍之間必須留有足夠的間隙；離合器殼與變速器應(yīng)能同時(shí)拆下，而無需拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)的固定點(diǎn)，此時(shí)應(yīng)特別注意離合器殼上面螺釘?shù)慕咏浴＃?）發(fā)動(dòng)機(jī)的左右位置 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心線在一般情況下與汽車中心線一致。 2、傳動(dòng)系的布置 * 驅(qū)動(dòng)橋的位置取決于驅(qū)動(dòng)輪的位置，同時(shí)為了使左、右半軸通用，差速器殼體中心線應(yīng)與汽車中心線重合。* 為滿足萬向節(jié)傳動(dòng)軸兩端夾角相等、滿載靜止時(shí)不大于4°

31、且最大不大于7°的要求，常將后橋主減速器的軸線向上翹起。* 而在乘用車布置中，在側(cè)視圖上常將傳動(dòng)軸布置成U形方案，如圖1-19所示。 3轉(zhuǎn)向裝置的布置（1）轉(zhuǎn)向盤的位置 應(yīng)注意轉(zhuǎn)向盤平面與水平面之間的夾角，并以取得轉(zhuǎn)向盤前部盲區(qū)距離最小為佳，同時(shí)轉(zhuǎn)向盤又不應(yīng)當(dāng)影響駕駛員觀察儀表，還要照顧到轉(zhuǎn)向盤周圍（如風(fēng)擋玻璃等）有足夠的空間。 （2）轉(zhuǎn)向器的位置 * 前懸架采用鋼板彈簧時(shí)，應(yīng)該將轉(zhuǎn)向器布置在前鋼板彈簧跳動(dòng)中心附近，即前鋼板彈簧前支架偏后不多的位置處。* 用萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸將轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向盤連接起來。長(zhǎng)頭車一般用兩個(gè)萬向節(jié)，平頭車不用或用一個(gè)萬向節(jié)的居多。* 要求轉(zhuǎn)向軸在水平面內(nèi)與汽

32、車中心線之間的夾角不得大于5°。（俯視圖）* 轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱拉桿之間的夾角，在中間位置時(shí)應(yīng)盡可能布置成接近直角。（側(cè)視圖） 4、懸架的布置 * 貨車的前、后懸架和一些乘用車的前、后懸架，多采用縱置半橢圓形鋼板彈簧。 * 常將前鋼板彈簧布置在縱梁下面。鋼板彈簧前端通過彈簧銷和支架與車架連接，而后端用吊耳和支架與車架相連。* 后鋼板彈簧布置在車架與車輪之間，應(yīng)注意鋼板彈簧上的U形螺栓和固定彈簧的螺栓與車架之間應(yīng)當(dāng)有足夠的間隙。* 減振器應(yīng)盡可能布置成直立狀，以充分利用其有效行程；空間不允許時(shí)才布置成斜置狀。 第七節(jié) 汽車的總體布置5、制動(dòng)系布置 * 制動(dòng)踏板應(yīng)布置在更靠近

33、駕駛員處，并且還要做到腳制動(dòng)踏板和手制動(dòng)操縱輕便。應(yīng)檢查桿件運(yùn)動(dòng)時(shí)有無干涉和死角，更不應(yīng)當(dāng)在車輪跳動(dòng)時(shí)自行制動(dòng)。* 布置制動(dòng)管路要注意安全可靠，整齊美觀。在一條管路上，當(dāng)兩個(gè)固定點(diǎn)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，要采用軟管過渡。平行管之間的距離不小于5mm，或者完全束在一起，交叉管之間的距離應(yīng)不小于20mm，同時(shí)注意不要將管子布置在車架縱梁內(nèi)側(cè)的下翼上，以免由于積水使管子腐蝕。 6、踏板的布置 * 離合器踏板、制動(dòng)踏板和油門踏板，布置在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。* 在離合器踏板左側(cè)，應(yīng)當(dāng)留出在離合器不工作時(shí)可以放下左腳的空間，因此輪罩最好不要凸出到客廂內(nèi)。* 油門踏板一般比制動(dòng)踏板稍低，要求油門踏板與制動(dòng)踏

34、板之間留有大于一只完整鞋底寬度c（60mm）的距離。* 油門踏板，要求踩下時(shí)輕便。* 為了操縱方便，從駕駛員方向看，油門踏板布置成朝外轉(zhuǎn)的樣子。7、油箱、備胎、行李箱和蓄電池的布置 （1）油箱 根據(jù)汽車最大續(xù)駛里程（一般為200600km）來確定油箱的容積。 乘用車為了在有限的空間內(nèi)布置下油箱、備胎等物品，常視具體條件來確定其形狀。布置油箱時(shí)應(yīng)遵守的一條重要原則是：油箱應(yīng)遠(yuǎn)離消聲器和排氣管（乘用車要求油箱距排氣管的距離大于300mm，否則應(yīng)加裝有效的隔熱裝置；油箱距裸露的電器接頭及開關(guān)的距離不得小于200mm），更不應(yīng)當(dāng)布置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。乘用車油箱常布置在行李箱內(nèi)，而貨車油箱布置在縱梁上。油箱

35、又應(yīng)當(dāng)布置在撞車時(shí)油箱不會(huì)受到損壞的地方。（2）備胎 * 乘用車備胎常布置在行李箱內(nèi)，要求在裝滿行李的情況下，仍能方便地取出備胎。 * 貨車備胎可以布置在車架尾部下方或是車架中部上方貨箱底板下部。（3）行李箱* 要求發(fā)動(dòng)機(jī)排量在2 5L左右的乘用車行李箱有效容積為0407m3，發(fā)動(dòng)機(jī)排量在4L左右的乘用車為0709 m3。行李箱底部應(yīng)平整。* 受外形尺寸限制，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排量在2 5L以下的乘用車難以達(dá)到上述要求時(shí)，可利用座椅下、車門和側(cè)壁之間的空間來安放小件行李。* 客貨兩用乘用車將后排座椅設(shè)計(jì)成可翻式，翻轉(zhuǎn)后，其后部形成一個(gè)有效容積很大的行李箱。（4）蓄電池 蓄電池與起動(dòng)機(jī)應(yīng)位于同側(cè)，并且越近

36、越好，以縮短線路，同時(shí)還要考慮拆裝方便性和良好的接近性。 8、車身內(nèi)部布置 以運(yùn)送人為主，兼顧運(yùn)送少量行李的乘用車車身內(nèi)部布置，必須考慮有良好的乘坐舒適性和足夠的安全性。進(jìn)行車身內(nèi)部布置，并使之適合人體特性要求，離不開人體尺寸這一基本參數(shù)。 由軀干、大腿、小腿、腳以及基準(zhǔn)桿等組成的用來進(jìn)行車身內(nèi)部布置的人體樣板，如圖1-22a所示。通常采用第10、50、95百分位三種尺寸的人體樣板，分別代表矮小、中等、高大三種人體身材。 第七節(jié) 汽車的總體布置* 人體樣板可以用有機(jī)玻璃或膠合板制作，其比例分別為1：5、1：2和1：1。* 中等身材人體樣板用來確定基本尺寸，而大、小人體樣板用來確定座椅調(diào)整量。*

37、 總布置設(shè)計(jì)初期繪尺寸控制圖時(shí)，用1：5的比例繪制。在進(jìn)行正式總布置時(shí)，可用1：2或1：1的比例繪制。 * 在車身側(cè)視圖上安放人體樣板 ，檢查初選的b值等是否合適。 * 從人體工程學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，駕駛姿勢(shì)時(shí)人體各部分夾角的合理范圍如圖1-23所示。 （1）乘用車車身的內(nèi)部布置 乘用車車身的內(nèi)部布置和有關(guān)參考尺寸，如圖1-24和表1-16所示。（2）貨車車身的內(nèi)部布置 貨車車身的內(nèi)部布置應(yīng)當(dāng)滿足標(biāo)準(zhǔn)GBT157051995載貨汽車駕駛員操作位置尺寸的要求。其具體位置尺寸示于圖1-25，尺寸范圍列于表1-17。對(duì)于平頭式貨車，轉(zhuǎn)向盤與水平面夾角較小，該尺寸可參考客車的有關(guān)尺寸確定。 （3）客車車身的

38、內(nèi)部布置 總長(zhǎng)較大的客車多為平頭式，圖1-26示出大型客車車身的內(nèi)部布置尺寸，表1-18列出尺寸范圍。 第七節(jié) 汽車的總體布置 9、乘用車外廓尺寸的確定 （1）H點(diǎn)和R點(diǎn) “胯點(diǎn)”：軀干與大腿相連的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。H點(diǎn)：實(shí)車測(cè)得的“胯點(diǎn)”位置。 R點(diǎn)：進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)之初，先根據(jù)總布置要求確定一個(gè)座椅調(diào)至最后、最下位置時(shí)的“胯點(diǎn)”。以R點(diǎn)作為設(shè)計(jì)參考點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 以三維人體模型測(cè)量“胯點(diǎn)”，此“胯點(diǎn)”即為H點(diǎn)。而后將H點(diǎn)與R點(diǎn)相認(rèn)證，并按H點(diǎn)位置確認(rèn)或進(jìn)行修改設(shè)計(jì)。 H點(diǎn)的位置決定了與駕駛員操作方便、乘坐舒適相關(guān)的車內(nèi)尺寸的基準(zhǔn)。 （2）頂蓋輪廓線的確定確定H點(diǎn)，并引出一條與鉛垂線成8°的斜線

39、。再確定從H點(diǎn)沿8°斜線方向截取765mm的F點(diǎn)。從F點(diǎn)垂直向上截取100135mm為車頂內(nèi)飾線。 車頂包括鋼板、隔離層、蒙面等，厚度為1525mm。再增加2040mm才是汽車頂蓋橫剖面上的最高點(diǎn)。 10安全帶的位置安全帶有兩點(diǎn)式、三點(diǎn)式和四點(diǎn)式安全帶之分。目前，乘用車前排和貨車前排駕駛員座位及其相對(duì)座位均采用三點(diǎn)式安全帶。安全帶固定點(diǎn)的位置十分重要，各國(guó)均有相應(yīng)的規(guī)定。 第七節(jié)結(jié)束！第八節(jié) 運(yùn)動(dòng)校核在總體布置設(shè)計(jì)中，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢查包括兩方面內(nèi)容：從整車角度出發(fā)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)正確性的檢查；對(duì)于有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件或零件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干涉檢查。 作業(yè)：P51：第1、3、4、5題本章主要內(nèi)容* 概 述

40、* 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析 * 離合器主要參數(shù)的選擇* 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算* 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì) * 離合器的操縱機(jī)構(gòu) * 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第二章 離合器設(shè)計(jì)第一節(jié) 概 述一、組成:5）應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，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)振動(dòng)，并具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和降低噪聲的能力。7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。8）作用在從動(dòng)盤上的總壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過程中變化要盡可能小，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)應(yīng)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量小，制造工

41、藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。 四、發(fā)展趨勢(shì) 從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動(dòng)操縱的形式發(fā)展。 提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱。 第一節(jié)結(jié)束！第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析分類 ：3、多片離合器特點(diǎn)：多為濕式，具有接合更加平順、柔和，摩擦表面溫度較低，磨損較小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但分離行程大，分離不徹底，軸向尺寸和從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大。應(yīng)用：主要應(yīng)用于最大總質(zhì)量大于14t的商用車的行星齒輪變速器換擋機(jī)構(gòu)中。 二、壓緊彈簧和布置形式的選擇 1、周置彈簧

42、離合器布置形式：均采用圓柱螺旋彈簧，并均勻地布置在一個(gè)或同心的兩個(gè)圓周上 。4、膜片彈簧離合器 特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)）：具有較理想的非線性彈性特性（圖2-14）。膜片彈簧兼起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)量小。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定。膜片彈簧以整個(gè)圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)。膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。 但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，制造成本較高，對(duì)材質(zhì)和尺寸精度要求較高，其非線性彈性特性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。應(yīng)用：近年來，不僅在乘用車上

43、被大量采用，而且在各種形式的商用車上也被廣泛采用。拉式膜片彈簧離合器（圖2-4） 特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)）：其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小；提高了壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，且并不增大踏板力，在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)，可采用尺寸較小的結(jié)構(gòu)；在接合或分離狀態(tài)下，離合器蓋的變形量小，剛度大，分離效率更高；減少了摩擦損失，傳動(dòng)效率較高，踏板操縱更輕便；無論在接合狀態(tài)或分離狀態(tài)，在支承環(huán)磨損后不會(huì)形成間隙而增大踏板自由行程，不會(huì)產(chǎn)生沖擊和噪聲；使用壽命更長(zhǎng)。 但是，拉式膜片彈簧的分離指是與分離軸承套筒總成嵌裝在一起的，需采用專門的分離軸承（圖2-22），結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，安裝拆卸較困難。應(yīng)用：目前在各種汽車中的應(yīng)用

44、日趨廣泛。三、膜片彈簧的支承形式推式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)按支承環(huán)數(shù)目不同分為單支承環(huán)形式 、雙支承環(huán)形式、無支承環(huán)形式三種。 四、壓盤的驅(qū)動(dòng)方式壓盤的驅(qū)動(dòng)方式主要有凸塊一窗孔式、傳力銷式、鍵塊式和彈性傳動(dòng)片式等多種。彈性傳動(dòng)片式是近年來廣泛采用的驅(qū)動(dòng)方式（圖2-2）。 第二節(jié)結(jié)束！第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇 摩擦離合器的靜摩擦力矩Tc為 對(duì)于具有Z個(gè)摩擦面的離合器，其摩擦力矩為 式中，cdD，一般在053070之間。為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)Tc應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即第三節(jié)結(jié)束！二、膜片彈簧的彈性特性三、膜片彈簧的強(qiáng)度計(jì)算建立如圖2-13所示的坐標(biāo)系xOy

45、，則斷面上任意點(diǎn)（x，y）的切向應(yīng)力t（MPa）為 令dtBd0，可求出tB達(dá)到極大值時(shí)的轉(zhuǎn)角P 四、膜片彈簧基本參數(shù)的選擇（1）比值Hh和h的選擇 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的Hh一般為1.52.0，板厚h為24mm。（2） Rr比值和R、r的選擇 根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求，Rr一般為1.201.35。（3）的選擇 arctanH（Rr）H（Rr），一般在9°15°范圍內(nèi)。 （5）分離指數(shù)目n的選取 分離指數(shù)目n常取為18，大尺寸膜片彈簧可取24，小尺寸膜片彈簧可取12。（6）膜片彈簧小端內(nèi)半徑r0（及分離軸承作用半徑rf的確定 r0由離

46、合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑。 rf r0（7）切槽寬度1、2及半徑re的確定13.23.5mm，2910mm，re的取值應(yīng)滿足rre2的要求。（8）壓盤加載點(diǎn)半徑R1和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑r1的確定 R1和r1的取值將影響膜片彈簧的剛度。r1應(yīng)略大于r且盡量接近r，R1應(yīng)略小于R且盡量接近R。 五、膜片彈簧材料及制造工藝 國(guó)內(nèi)膜片彈簧一般采用60Si2MnA或50CrVA等優(yōu)質(zhì)高精度鋼板材料。 為了保證其硬度、幾何形狀、金相組織、載荷特性和表面質(zhì)量等要求，需進(jìn)行一系列熱處理。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理；另外，對(duì)膜片彈簧的凹面或雙面進(jìn)行噴丸處理 。

47、 為了提高分離指的耐磨性，可對(duì)其端部進(jìn)行高頻淬火、噴鍍鉻合金和鍍鎘或四氟乙烯。在膜片彈簧與壓盤接觸圓形處，為了防止由于拉應(yīng)力的作用而產(chǎn)生裂紋，可對(duì)該處進(jìn)行擠壓處理，以消除應(yīng)力源。膜片彈簧表面不得有毛刺、裂紋、劃痕、銹蝕等缺陷。碟簧部分的硬度一般為4550HRC，分離指端硬度為5562HRC，在同一片上同一范圍內(nèi)的硬度差不大于3個(gè)單位。 六、膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是要確定一組彈簧的基本參數(shù)，使其彈性特性滿足離合器的使用性能要求，而且彈簧強(qiáng)度也滿足設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到最佳的綜合效果。 1目標(biāo)函數(shù)1）彈簧工作時(shí)的最大應(yīng)力為最小。2）在從動(dòng)盤摩擦片磨損前后，彈簧壓緊力之差的絕對(duì)值為最小。3）在分離行程中，駕

48、駛員作用在分離軸承上的分離操縱力的平均值為最小。4）在摩擦片磨損極限范圍內(nèi)，彈簧壓緊力變化的絕對(duì)值的平均值為最小。5）選3）和4）兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)為雙目標(biāo)。 總目標(biāo)函數(shù) 9） tBmax tB 第四節(jié)結(jié)束！第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器的組成：彈性元件（減振彈簧或橡膠）和阻尼元件（阻尼片）等。 扭轉(zhuǎn)減振器具有如下功能：1）降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率。2）增加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振。3）控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主速器與變速器的扭振及噪聲。4）緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)

49、沖擊載荷，改善離合器接合平順性。第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器具有線性和非線性兩種特性。 單級(jí)線性減振器廣泛應(yīng)用于汽油機(jī)汽車中。 在柴油機(jī)汽車中，目前廣泛采用具有怠速級(jí)的兩級(jí)或三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器。 在扭轉(zhuǎn)減振器中，也有采用橡膠代替螺旋彈簧作為彈性元件，以液體阻尼器代替干摩擦阻尼的新結(jié)構(gòu)。 減振器的扭轉(zhuǎn)剛度，和阻尼摩擦元件間的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩T，是兩個(gè)主要1、極限轉(zhuǎn)矩Tj即限位銷起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度的定義，T，則 6、減振彈簧個(gè)數(shù)ZjZj參照表2-6選取。目前通用的從動(dòng)盤減振器在特性上存在如下局限性：1）它不能使發(fā)動(dòng)機(jī)、變

50、速器振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率降低到發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速以下，因此不能避免怠速時(shí)的共振。2）它在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)用轉(zhuǎn)速范圍10002000rmin內(nèi)，難以通過降低減振彈簧剛度來得到更大的減振效果。 第五節(jié)結(jié)束！第六節(jié) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)1、對(duì)離合器操縱機(jī)構(gòu)的要求1）踏板力要盡可能小，乘用車一般在80150N范圍內(nèi)，商用車不大于150200N。2）踏板行程一般在80150mm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，以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可以復(fù)原。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)及車架和駕駛室的變形不會(huì)

51、影響其正常工作。8）工作可靠、壽命長(zhǎng)，維修保養(yǎng)方便。 第六節(jié) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)2、操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式選擇常用的離合器操縱機(jī)構(gòu)，主要有機(jī)械式、液壓式、機(jī)械式和液壓式操縱機(jī)構(gòu)的助力器、氣壓式和自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)等。液壓式操縱機(jī)構(gòu)主要由吊掛式離合器踏板、主缸、工作缸、管路系統(tǒng)和回位彈簧等部分組成。 3、離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算踏板力Ff為第六節(jié)結(jié)束！第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成 組成：從動(dòng)盤轂、摩擦片、從動(dòng)片、扭轉(zhuǎn)減振器等。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足如下要求：1）從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小，以減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。2）從動(dòng)盤應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，以

52、減小磨損。3）應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。1、軸向彈性從動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)形式 第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、從動(dòng)盤轂承受載荷最大。它一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑D與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax由表2-7選取。從動(dòng)盤轂軸向長(zhǎng)度：一般取1014倍的花鍵軸直徑。 材料及熱處理：一般采用鍛鋼（如35，45，40Cr等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般在2632HRC。 3、摩擦片 離合器摩擦片在性能上應(yīng)滿足如下要求：1）摩擦因數(shù)較高且較穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對(duì)其影響要小。2）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性。3）密度要

53、小，以減小從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。4）熱穩(wěn)定性好，在高溫下分離出的粘合劑少，無味，不易燒焦。5）磨合性能好，不致刮傷飛輪和壓盤表面。6）接合時(shí)應(yīng)平順而不產(chǎn)生“咬合”或“抖動(dòng)”現(xiàn)象。7）長(zhǎng)期停放后，摩擦面間不發(fā)生“粘著”現(xiàn)象。離合器摩擦片所用的材料：主要有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金屬陶瓷摩擦材料。 4、從動(dòng)片要求：質(zhì)量輕，具有軸向彈性，硬度和平面度要求高。材料：常用中碳鋼板（如50號(hào)）或低碳鋼板（如10號(hào)）。一般厚度為132 5mm，表面硬度為3540HRC。5、波形片和減振彈簧波形片一般采用65Mn，厚度小于1mm，硬度為4046HRC，并經(jīng)過表面發(fā)藍(lán)處理。減振彈簧常采用60Si2MnA、

54、50CrVA、65Mn等彈簧鋼絲。 二、離合器蓋總成組成：壓緊彈簧、離合器蓋、壓盤、傳動(dòng)片、分離杠桿裝置及支承環(huán)等。 1、離合器蓋 對(duì)離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：1）應(yīng)具有足夠的剛度?？刹扇∪缦麓胧哼m當(dāng)增大蓋的板厚，一般為2540mm；在蓋上沖制加強(qiáng)肋或在蓋內(nèi)圓周處翻邊；尺寸大的離合器蓋可改用鑄鐵鑄造。2）應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，以免影響總成的平衡和正常的工作。對(duì)中方式采用定位銷或定位螺栓，也可采用止口對(duì)中。3）蓋的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。4）為了便于通風(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過高，可在離合器蓋上開較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等。材料要求：乘用車和載質(zhì)量較小的商用車的離合器蓋一般用08、10鋼等低碳鋼板，載質(zhì)量較大的商用車則常用鑄鐵件或鋁合金壓鑄件。 2、壓盤 對(duì)壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：1）壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量，以增大熱容量，減小溫升，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎