【ZKY6800汽油機動力客車設(shè)計10000字（論文）】

ZKY6800汽油機動力客車設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u16290ZKY6800汽油機動力客車設(shè)計 I24787摘要 I24662前言 II222701客車主要參數(shù)的確定 1307521.1底盤總體設(shè)計的特點和基本要求 159761.2車輛形式的選擇 1153691.3客車主要參數(shù)的選擇 2267132客車主要部件的選擇 9286552.1發(fā)動機的選擇 9247132.2發(fā)動機的懸置 11127582.3輪胎的選擇 12268973客車主要部件的選擇 13175813.1整車布置的基準(zhǔn)線 13260813.2各部件的布置 14323474運動校核 16143614.1原理和計算 16233114.2作圖方法 17134535總體布置的計算 1820845.1軸荷分配計算 18142395.2車輛不翻倒的條件計算 1828435.3車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑 19摘要隨著我國經(jīng)濟實力不斷增強，我國各行業(yè)發(fā)展旺盛，考慮市場和經(jīng)濟因素：客車已經(jīng)成為大眾旅行和城市出行的一個重要代步工具。本設(shè)計說明書結(jié)合實際市場需求，對客車底盤各主要部件進行選擇和布置設(shè)計并對相應(yīng)參數(shù)進行選取和計算，充分考慮來實現(xiàn)底盤布置的最優(yōu)化。在設(shè)計過程中，根據(jù)給定的車輛類型、車身尺寸、驅(qū)動形式等條件，對客車底盤進行規(guī)劃布置，據(jù)此確定發(fā)動機功率、軸距及底盤布置形式，并考慮到作為商用車的要求對車輛進行了主要尺寸參數(shù)及性能參數(shù)的選取和計算。在此基礎(chǔ)上確定了底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及制動、傳動系統(tǒng)布局。同時也參考了國內(nèi)外同類型車的底盤整體布置方案為基礎(chǔ)，對本次設(shè)計進行了修改與優(yōu)化，最終繪制出底盤的總布置圖。本次底盤設(shè)計過程中，還對車輛動力和燃油經(jīng)濟性進行了校核。并且車輛整體性能不僅取決與總體布置，還取決于各部件的協(xié)調(diào)與配合，整體的設(shè)計水平?jīng)Q定了車輛的使用性能和產(chǎn)品的生命周期。關(guān)鍵詞：客車；總布置；設(shè)計；底盤前言本次設(shè)計為輕型客車，客車的底盤是關(guān)系到整車性能的關(guān)鍵部分，其通過四大系統(tǒng)組成分別直接控制著整車的動力性﹑經(jīng)濟性﹑安全性﹑舒適性和通過平順性，這五大方面決定著一輛汽車的好壞，是否能得到大眾消費者的歡迎。一次次的更新?lián)Q代，使得客車制造業(yè)也要隨之進行更新?lián)Q代。例如在近幾年所開始的新一波浪潮：智能公交。宇通公司在鄭州高新區(qū)的實施規(guī)劃已成現(xiàn)實，無人駕駛、智能駕駛，使其走在了前沿。其通過不斷的對客車進行開發(fā)，在其開發(fā)過程中不斷地采用各種先進的科研技術(shù)和制造技術(shù)，使得自身的產(chǎn)品在不斷的接受優(yōu)化，而且還使得宇通公司的競爭力正在不斷擴大，促成了一個良性循環(huán)。而客車的底盤是在不斷地進行優(yōu)化設(shè)計，因為客車的首要任務(wù)是運輸乘員，保證其人身安全，以避免其受到傷害，其次是運送乘員隨身攜帶的小件貨物或者其他東西，故而客車的底盤是保證有足夠強度的前提下減小汽車裝備質(zhì)量，增大比功率，以獲取足夠的動力性，盡可能滿載來保證客車的運輸經(jīng)濟性。與此同時，城市交通發(fā)達與擁堵使得客車必須有足夠的安全性和舒適度，以避免在緊急剎車和交通事故遭受傷害。在傳動系統(tǒng)方面，本次設(shè)計選用發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的布局，這樣可以使整車前后軸軸荷分配比較合理，同時可以較好地隔絕發(fā)動機工作噪音和熱量，車輛中前部大部分位置不受發(fā)動機氣味和震動的影響；發(fā)動機的接近性也更好，便于日常使用中對發(fā)動機的檢修與維護。同時這種布局的傳動軸長度短，有利于提高傳動系統(tǒng)剛度及效率，減小布置難度，減輕車重。傳動系中的發(fā)動機、離合器、變速箱連為一體，根據(jù)選定的發(fā)動機扭矩及功率選擇離合器及變速器，再將驅(qū)動力傳遞到后輪的驅(qū)動橋。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，選用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，它的傳動效率相對高，壽命也較長，轉(zhuǎn)向器的傳動比可調(diào)，工作穩(wěn)定可靠。為了保證轉(zhuǎn)向系與底盤不會發(fā)生運動干涉進行了運動校核，保證了車輛行駛的安全性，結(jié)果表明所設(shè)計的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)匹配合理，滿足使用要求。在制動系統(tǒng)方面，前后輪均采用鼓式駐車制動形式，同時為了提高安全性和制動效能，在行車制動方面采用分路系統(tǒng)及ABS系統(tǒng)，保證在一側(cè)制動系統(tǒng)意外失效時車輛仍能安全剎停。1客車主要參數(shù)的確定1.1底盤總體設(shè)計的特點和基本要求客車的設(shè)計主要通過提前根據(jù)其運行范圍，進行調(diào)整其細微之處，但是底盤不會有改動，因此客車底盤的設(shè)計必須小心謹(jǐn)慎地、嚴(yán)格遵守規(guī)范，以避免設(shè)計、加工制造的失誤造成不合法規(guī)的產(chǎn)品，和造成損失。同歸對傳統(tǒng)客車設(shè)計的分析和了解，不免發(fā)現(xiàn)客車的設(shè)計要求：遵守“三化’’，即標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化。注重部件的裝修方便；校核客車的各部件運動學(xué)，協(xié)調(diào)整車與總成的關(guān)系；確定整車結(jié)構(gòu)、尺寸、性能；1.2車輛形式的選擇（1）軸數(shù)不同的汽車有著不同的要求，根據(jù)劃分方式的不同，可以劃分為很多種，例如最簡單的：乘用車，商用車?，F(xiàn)在客車的劃分普遍依據(jù)汽車總質(zhì)量和運營范圍。本次設(shè)計為小型客車，客車的首要任務(wù)為載客，且總質(zhì)量小于10噸，運營范圍一般為縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，或者為城市各區(qū)間內(nèi)的運營屬于公路運輸，不會造成車輛整備質(zhì)量和汽車總質(zhì)量大于公路標(biāo)準(zhǔn)載荷的范圍，使得路面遭到破壞，因此本次設(shè)計采用單軸方案，以減小成本和方便制造。（2）驅(qū)動形式現(xiàn)在汽車上常見的有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等驅(qū)動形式，其意義為：車輪總數(shù)×驅(qū)動輪個數(shù)。整車隨著驅(qū)動輪個數(shù)的增加，固然會增加汽車的動力性和通過性，但亦會使得汽車的經(jīng)濟性減低和整車結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，從而導(dǎo)致總體布局的難度提升。由于現(xiàn)在公路網(wǎng)的發(fā)達，使得客車的行駛條件變得十分良好，因此本次設(shè)計可以選擇4×2后輪驅(qū)動布局。（3）布置形式本次設(shè)計中采用發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的方案。這種布局可以增大后橋簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量二者間的比值，并顯著提升乘客在車廂后部乘坐時的乘坐舒適性。并且可使車廂面積得以更加充分的利用，便于座椅的布置。1.3客車主要參數(shù)的選擇1.3.1主要尺寸參數(shù)的確定（1）軸距汽車的軸距L對整車而言是非常關(guān)鍵，因為可以通過軸距影響：整車整備質(zhì)量，總長，最小轉(zhuǎn)彎半徑等因素，因此初選L=3978mm（2）前輪距B1和后輪距B2汽車由于前后輪距受到法律規(guī)定不得超過2.5m，因此，輪距需在保證2.5m的規(guī)定內(nèi)，在前輪：保留足夠的空間來使得自由轉(zhuǎn)向，和轉(zhuǎn)向桿系、車架與車輪三者間預(yù)留的運動間隙。在后輪：應(yīng)該保證發(fā)動機、離合器、變速器等部件間隙，和車架、輪胎寬度必需預(yù)留的間隙。而且車廂內(nèi)部的寬度、汽車外部總寬、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎半徑等也受到輪距變化的影響，可通過參考車型對前輪距、后輪距進行初選：B1=1690mmB2=1490mm（3）前懸LF和后懸LR由于前懸需要安裝不少的安全、防撞部件，例如保險杠，鋼板彈簧前支架等，以及轉(zhuǎn)向器也應(yīng)考慮到，而且由于前懸的尺寸會影響車輛外觀，駕駛員的視野，車輛的通過性。因此，適當(dāng)長度的前懸能保護駕駛員的安全：根據(jù)沖量定理，可以知道當(dāng)沖量一定時，碰撞產(chǎn)生的沖擊力和沖擊時間成反比函數(shù)關(guān)系。故而，在客車遭到正面發(fā)生碰撞時，前懸上的各種部件，以及部件間的空隙都會對碰撞沖擊力進行更大程度的吸收，從而保證駕駛員的安全。與此同時，可以有更大的空間安裝鋼板彈簧以提高乘客的乘坐舒適性。但是，過猶不及就會造成車輛接近角的減小和駕駛員的視野變差。后懸也會影響汽車的通過性、安全性，以及整車的造型。但更重要的因素是軸荷分配。因此本設(shè)計選取前懸尺寸為1322mm，后懸尺寸為2350mm。（4）外廓尺寸客車總長為輪距以及車輛前懸、后懸之和，因此本次設(shè)計車身總長La為:La=3978+1322+2350=7650mm車輛總寬:車輛總高:1.3.2主要質(zhì)量參數(shù)的確定（1）整車整備質(zhì)量m。整車整備質(zhì)量表示車上裝載全部的裝備、加滿燃料以及水，但是沒有裝貨或載人時的整車質(zhì)量。由于整車整備質(zhì)量會對整車的制造成本和經(jīng)濟性造成不小的影響，因此對于整車整備質(zhì)量而言，其數(shù)值應(yīng)盡可能得小，可通過才有限元分析、邊界元分析、采用新型復(fù)合輕質(zhì)的材料以用來減小車輛的整車整備質(zhì)量，這樣的作法不僅可以降低車輛油耗，還可以提高車輛的駕駛性、安全性，例如增強動態(tài)操控的能力，和車輛的主動安全性能，縮短緊急制動時的距離。在以往的設(shè)計中往往需要估算確定，按照人均所占汽車整備質(zhì)量的統(tǒng)計平均估值。對于客車車輛總長小于10米的車，人均整備質(zhì)量值為，本次設(shè)計取值人均整備質(zhì)量為。且根據(jù)任務(wù)書要求載客量定為20人，所以可得車輛的整車整備質(zhì)量為：m。=0.16x20=3.20t(1.1)（2）汽車的總質(zhì)量ma汽車的總質(zhì)量是指帶齊裝備，且按規(guī)定滿客、滿載時的整車質(zhì)量?？蛙嚨目傎|(zhì)量包括整備質(zhì)量、乘員和駕駛員的質(zhì)量以及行李的質(zhì)量三部分。其中，乘員和駕駛員每個人的質(zhì)量按65kg計算，總?cè)藬?shù)n為20人，且因為設(shè)計車型和考到如果在鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間運行的實際情況，因此，行李系數(shù)a=15，所以此處可以求出汽車的總質(zhì)量為：ma=（3）軸荷分配汽車的軸荷分配含義為汽車在空載或滿載靜止的車況下，各車軸作用于支撐平面上的垂直負(fù)荷，或者以占空載或滿載總質(zhì)量的比值來表述。理論上各個輪胎的負(fù)荷是都差不多的，因此各個輪胎的磨損量也都是相差無幾，故而在排除特殊情況下的輪胎壽命都應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的，但是實際確實由于汽車采用的布置分配的不同，使得前后輪胎的實際磨損量并不相同，例如：前懸的汽車，前輪胎的實際磨損量就會大于后輪胎的實際磨損量；后懸的汽車，前輪胎的實際磨損量就會小于后輪胎的實際磨損量。而且，在實際設(shè)計和制造過程中性能和要求自相矛盾的情況，例如：汽車的動力性和經(jīng)濟性就是最典型的例子，現(xiàn)在汽車的軸荷分配和操縱穩(wěn)定性也同樣是自相矛盾的情況。因此，在設(shè)計過程中應(yīng)考慮到實際客車的運營環(huán)境，例如：客車的行駛地形，道路情況等。如果不能滿足該客車的所有需求時，可以通過調(diào)整其他方面，依使其最大程度地滿足需求，例如，可以調(diào)整油箱和其他部件位置，等等方法。最終確定合理的軸荷分配。本次設(shè)計載荷分配：后軸滿載：64%空載：55%表1.11.3.3主要性能參數(shù)的確定（1）動力性參數(shù)汽車的動力性參數(shù)包含有加速時間、爬坡能力、最高車速、比功率和比轉(zhuǎn)矩等。最高車速客車的使用場景大多為搭載乘客或者為企業(yè)內(nèi)的通勤車，因為車輛總重較大，在制動時往往需要更長的制動距離，相對安全性來說，客車不必追求過高的車速，根據(jù)任務(wù)書的要求，此次設(shè)計客車的最高車速限定為。加速時間加速時間表示車輛在平直且良好的道路條件下，從原地車速為0開始起步，用最大的加速度加速到某一限定的速度時所消耗的時間。對客車而言，大部分時間是以安全的中低車速行駛，但是本次設(shè)計的最高車速超過了100km/h，因此可以用0-100Km/h的加速用時來評價客車的加速性能。上坡能力用車輛滿載車況下，在良好道路上的最大坡度阻力系數(shù)評價車輛爬坡的能力，依據(jù)客車的使用狀況，任務(wù)書要求設(shè)計的客車應(yīng)至少能克服30%的坡度。通過查表得到：公交客車1檔的最大動力因數(shù)=0.3~0.4,選擇0.35.因為推導(dǎo)可得：αmax=sin查經(jīng)驗公式可得(1.4)根據(jù)上式可以求出最大爬坡度αmax=sin?比功率和比轉(zhuǎn)矩比功率是指汽車所搭載的發(fā)動機的標(biāo)定最大功率及車輛最大總質(zhì)量的比值，記述為：=/。一般車輛的比功率越大，車輛的加速性能、速度性能就越好。當(dāng)車重相同的時候，發(fā)動機排量更大，比功率也越大。比轉(zhuǎn)矩是指車輛所裝載的發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和車輛最大總質(zhì)量之比，表示為：=/。它反映了車輛的牽引力或牽引能力。（2）燃油經(jīng)濟性參數(shù)車輛的燃油經(jīng)濟性是指汽車在良好的道路狀況下，按經(jīng)濟車速行駛一百公里所消耗的燃油量（L/100km），或者是每升燃油所行駛的行程，這個數(shù)值前者越小，后者越大說明車輛的燃油經(jīng)濟性越好，消耗的燃油更少。不同國家采用不同個的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我國采用的是前者，美國則是采用后者，但本質(zhì)都是一樣的。（3）車輛最小轉(zhuǎn)彎直徑車輛最小轉(zhuǎn)彎直徑顧名思義：把轉(zhuǎn)向盤向一個方向上打死的位置時，外側(cè)的轉(zhuǎn)向輪之胎面中心在支承平面上的軌跡圓的直徑。車輛轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)角、參與到轉(zhuǎn)向工作中的車輪之?dāng)?shù)目、車輛的軸距與輪距等因素都會撼動到最小轉(zhuǎn)彎直徑之大小。如根據(jù)相關(guān)法規(guī)：客車車身長度大于10米的，最小轉(zhuǎn)彎直徑在17至22米，不可以大于24米；客車車身長度大于7米而小于10米的，最小轉(zhuǎn)彎直徑在14至20米，不可以大于20米；客車車身長度大于3.5米而小于7米的的，最小轉(zhuǎn)彎直徑在10至13米，不可以大于13米。有的地方則是以車輛最小轉(zhuǎn)彎半徑作為參考，說法不同，但是車輛最小轉(zhuǎn)彎半徑在現(xiàn)在基本采用簡化公式，本次設(shè)計在第五章中的校核計算車輛最小轉(zhuǎn)彎半徑時，采用簡化公式進行計算，即公式（5.5），則根據(jù)下表：各類汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑。結(jié)合本次實際車身總長的數(shù)據(jù)，選擇半徑：7~10米。（4）通過性幾何參數(shù)客車總體設(shè)計時需要確定的通過性幾何參數(shù)有如下：接近角、離去角、縱向通過半徑、最小離地間隙等。對于4X2后橋驅(qū)動的輕型客車來說，最小離地間隙應(yīng)該在220至370mm之間，此處取值220mm，接近角為10°，離去角為，縱向通過半徑為4.0到9.0米。（5）制動性參數(shù)及計算汽車在制動的時候盡可能的在最短距離內(nèi)使車輛停止同時保持方向操控的穩(wěn)定性，在下長坡的時候可以將車速控制在較低的方便控制的范圍，并有能力在坡道完成長期駐車制動操作的性能稱為汽車的制動性。評定車子制動效能的尋常指標(biāo)有：制動的距離、行車制動踏板力、應(yīng)急制動時的操控力及平均制動的減速度。制動減速度考慮附著條件車輛制動的最大制動力：其中表示車輪和路面之間的附著系數(shù)查表得=0.6得FB=0.6×此時的制動減速度為：(1.7)制動距離以勻速減速時制動距離為;St=av+v23.式中：單位為ma為經(jīng)驗系數(shù)，轎車取值0.1貨車取值為0.15此處取值為a=0.12當(dāng)制動初速度為50km/h時=0.12x50+502/3.62x2x5.88=22.4m＜30m符合任務(wù)書要求。客車主要部件的選擇2.1發(fā)動機的選擇2.1.1發(fā)動機形式的選擇發(fā)動機的選擇應(yīng)先選擇是汽油機還是柴油機，然后選擇氣缸排列形式和冷卻方式。本次設(shè)計采用汽油機，V形排列，水冷。目前發(fā)動機分為柴油機和汽油機，二者使用的燃料不同，且會造成較大區(qū)別的排放物，但其主要排放物為CO2、CO、HC、NOX、PM等，例如，汽油機的排放物主要為CO,HC,NOX，而柴油機的排放物主要以為主NOXCO,HC次之。現(xiàn)在各國對汽車的排放標(biāo)準(zhǔn)都有所提高，我國預(yù)計在未來十年內(nèi)會有一次國標(biāo)的更新，例如國六標(biāo)準(zhǔn)取代國五標(biāo)準(zhǔn)，這一變化主要是由于我國的‘‘碳達標(biāo)’’這一目標(biāo)的提出和實施，這些可以在市場已經(jīng)有所隱隱約約的開始體現(xiàn)，預(yù)估會在大會之后有所體現(xiàn)和變化，關(guān)于發(fā)動機的排放應(yīng)該考慮到新能源汽車的興起和潛在之處。正如現(xiàn)在發(fā)動機做出的改革不正是為了達到國標(biāo)。時代的在進步，排放標(biāo)準(zhǔn)在提高，技術(shù)的革命又開始了新一輪的火苗。以往發(fā)動機的尺寸和質(zhì)量都會較大，特別是柴油機，在相同的條件下，柴油機的尺寸一定會比汽油機的尺寸大上一些，這主要是因為汽油機和柴油機的工作原理不同而導(dǎo)致，汽油機是點燃，柴油機是壓燃。二者工作原理的不同是的汽油機和柴油機在做功方面產(chǎn)生了較大的差異，使得汽油發(fā)動機的工作經(jīng)濟性有很大的優(yōu)勢，柴油發(fā)動機在工作壽命區(qū)和可靠性有不錯的優(yōu)勢，以及動力性的優(yōu)點，使得大中型汽車在發(fā)動機方面優(yōu)先選擇柴油發(fā)動機，應(yīng)為在大中型汽車工作時的負(fù)荷都比較大，為保險和動力方面而考慮；汽油發(fā)動機現(xiàn)在主要使用在微小中型汽車，主要是因為為汽油發(fā)動機的經(jīng)濟性高和尺寸小。發(fā)動機的氣缸排列形式，有以下三種：第一種，直列式。直列式發(fā)動機的優(yōu)點是寬度小，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維修方便，缺點是氣缸的個數(shù)不宜超過6個，適合用在排量小的乘用車上。第二種，水平式。優(yōu)點是高度低，平衡性好，缺點氣缸個數(shù)只能是偶數(shù)，少見與車輛總長加大的客車上。第三種，V型式。V型式的優(yōu)點是高度較低，長度尺寸短，缺點是寬度大，布置較為困難，以及和水平式一樣的缺點氣缸個數(shù)只能是偶數(shù)，主要用于排量大的乘用車和總質(zhì)量大的貨車、客車。發(fā)動的冷卻方式：風(fēng)冷，散熱直接，但是可靠性低和伴隨的噪聲；水冷，工作可靠、均勻，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不便。目前，大部分汽車都是采用水冷的方式。2.1.2發(fā)動機主要性能指標(biāo)的選擇發(fā)動機最大功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速發(fā)動機的最大功率對于汽車的最高車速等都有很大的影響，特別是對在平原和山嶺、丘陵地區(qū)的地形相差較大的地方，如在平原地區(qū)運營的客車，與在丘陵地區(qū)運營的客車就有很大不同，同樣的車速設(shè)計，丘陵地區(qū)的客車的后備功率就會特別大，以動力性為首要要求，平原地區(qū)則是經(jīng)濟性為主，這樣就造成了發(fā)動機的選擇需要依據(jù)地區(qū)進行更換。根據(jù)任務(wù)書要求所設(shè)計車型應(yīng)該達到的最高車速，可以通過下式估算所需發(fā)動機的最大功率(2.1)上式中，為發(fā)動機的最大功率(kw)；為傳動系統(tǒng)效率，對驅(qū)動橋采用單級、主減速器的4*2的車型取值為0.9；為重力加速度（m/s）；為滾動阻力系數(shù)取值為0.014；為空氣阻力系數(shù)，客車取值為0.6；A為車輛正面投影面積，本車為：A=B1xH=2.040x3.5=7.1400m2將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（2.1）中可得：Pe發(fā)動機動力性會隨著功率的增加而變好，但與此同時會導(dǎo)致燃油經(jīng)濟性降低和機體總質(zhì)量的增加。特別是由公式（2.1）計算出來的數(shù)值會比發(fā)動機外特性曲線低0.12~0.2.且汽油機發(fā)動機的轉(zhuǎn)速通常在3000~7000，其中乘用車轉(zhuǎn)速最高，在4000r/min以上,質(zhì)量小些的在4000~5000r/min,質(zhì)量越大轉(zhuǎn)速越低。發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩與相應(yīng)轉(zhuǎn)速根據(jù)下式可以確定：(2.2)式中:表示為最大扭矩（N*m）；a表示轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，取值范圍多在1.1~1.3之間，此處取值a=1.1；為發(fā)動機最大功率；為最大功率時對應(yīng)轉(zhuǎn)速。由于設(shè)計的要求，和之間應(yīng)該保持一定的差值，主要是害怕汽車行駛到一些特殊地形、路況時，例如在市中心交通擁堵地區(qū)，由于二者的差距較小，因此需要增多換擋次數(shù)。所以npnT多在1.4~2.0之間取值，此處取值為1.8。將上述相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式(2.2)中可得：n為了保證車輛在突發(fā)狀況下仍保持足夠的動力，選擇發(fā)動機時應(yīng)該提前預(yù)留出一定的功率余量，實際功率應(yīng)大于339.75KW。綜合考慮整車的各項性能要求并結(jié)合發(fā)動機制造廠商現(xiàn)有產(chǎn)品類型，最終確定選用2020款豐田柯斯達9GR發(fā)動機。2.2發(fā)動機的懸置汽車上有著許多的旋轉(zhuǎn)體和振動源，發(fā)動機就是其中之一，而且發(fā)動機是振動件中震動最為頻繁的、周期性的振動源。因此發(fā)動機的懸置就顯得格外重要，如果發(fā)動機的懸置不合理，就不會造成預(yù)期的效果：減小振動，降低噪聲，提高乘坐舒適性和部件的壽命。而且應(yīng)該同時滿足以下懸置的要求：較大的剛度，良好的密封性、隔振性能、降噪功能，以及足夠的抗疲勞性和熱穩(wěn)定性。現(xiàn)在的懸置有兩種，其分別是：橡膠懸置，液壓懸置。橡膠懸置的動剛度、阻尼損失角，隨頻率的變大而近乎不變；液壓懸置的動剛度、阻尼損失角，隨頻率的變大而先變大達到峰值后減小，特別是阻尼損失角急劇變化。本次設(shè)計橡膠懸置2.3輪胎的選擇輪胎作為汽車上重要部件之一，它與車輪共同工作用來支承、傳導(dǎo)汽車與大地間的力、，和接受從駕駛員開始，經(jīng)過轉(zhuǎn)向器、驅(qū)動輪，最后的到達輪胎的控制。因此汽車和對應(yīng)類型的輪胎都會關(guān)系到整車的各個方面，例如：汽車的動力性、經(jīng)濟性、通過性、制動性、等方面。故而汽車輪胎應(yīng)有滿足一下的要求：足夠的負(fù)荷性能，速度性能；較小的阻力和噪聲；良好的均勻性和質(zhì)量平和性；耐磨、耐扎、耐老化、優(yōu)良的氣密性；質(zhì)量小、價格低，拆裝方便、互換性好。所以輪胎的選擇是一件非常重要的事。現(xiàn)有的輪胎可簡單的分為斜交胎、子午胎和有無內(nèi)胎。汽車在高速行駛時應(yīng)該選用子午胎、低斷面、無內(nèi)胎的輪胎，但子午胎通常比斜交胎的價格貴上一些。輪胎上的花紋也有很大的作用，如四種花紋分別對應(yīng)四種路況，縱向、橫向、混合、越野四種花紋對應(yīng)良好、土石、路面變化、無路和壞路。由于汽車前、后軸荷的影響，使得汽車輪胎的磨損不平衡，這就需要在設(shè)計時選擇輪胎時應(yīng)該注重輪胎的:拆裝方便、互換性好。所以要優(yōu)先注意和選擇汽車輪胎的型號，該型號應(yīng)該選擇常見類型，以避免出現(xiàn)更換輪胎時，商家沒有改型號輪胎的情況。本次設(shè)計采用子午線輪胎，可以大大提高它的額定負(fù)荷值，從而減小輪胎直徑，選定的輪胎規(guī)格215/70R17.5，輪胎數(shù)量為4，自由半徑r=373mm,因為是子午線輪胎，所以選擇計算常數(shù)F為3.05，其滾動半徑為：r客車主要部件的選擇在確定了汽車的大致工作后，為進一步詳細開展后期工作，需要在校核選定的部件結(jié)構(gòu)、尺寸是否符合整車參數(shù)及尺寸的要求之前,應(yīng)該在畫圖之前確定草圖的基準(zhǔn)線。3.1整車布置的基準(zhǔn)線基準(zhǔn)線的確定應(yīng)該在汽車達到滿載條件下進行，先確定整車的零線、正負(fù)方向，再標(biāo)注的形式，最后在繪圖的時候把車輛前部畫在左側(cè)。車架上平面線：側(cè)梁上翼面的一段較長平面或者是車身中部地板上緣的側(cè)視圖投影線，可以將之作為標(biāo)注垂直尺寸時基準(zhǔn)，規(guī)定：向上為正，向下為負(fù)，標(biāo)記為z0；通?？蛰d時會將車身前傾0.5°~1.5°。汽車中心線：將車輛縱向垂直對稱平面，在俯視及前視圖上形成的投影線，作為橫向尺寸標(biāo)注時的基準(zhǔn)，規(guī)定：向左為正，向右為負(fù)，標(biāo)記為y0前輪中心線：通過左、右兩前輪中心，且垂直于車架平面線的平面，在側(cè)視、俯視圖上形成的投影線，作為縱向尺寸標(biāo)注時的基準(zhǔn)，向前為負(fù)，向后為正，標(biāo)記為x0地面線：地平面在側(cè)視、前視圖上形成的投影線，是標(biāo)注車輛高度、接近角、離去角和最小離地間隙等尺寸時使用的基準(zhǔn)。前輪垂直線：同前輪中心線，通過兩前輪中心和垂直于地平面，當(dāng)車架和地面完全平行的時候兩線重合，作為車輛軸距和前懸標(biāo)注時的基準(zhǔn)。如下圖：3.2各部件的布置3.2.1發(fā)動機的布置發(fā)動機的布置是一個統(tǒng)一的整體，應(yīng)該充分考慮發(fā)動機的上下、前后、左右位置要求，合理的滿足發(fā)動機布置的要求。以下是發(fā)動機布置的要求：發(fā)動機的上下位置：不同類型的汽車有著不同的要求，比如發(fā)動機前懸和后懸的汽車就不一樣，前懸的汽車要注重考慮最小離地高度和防止跳動碰撞；后懸的汽車要求注重于通風(fēng)散熱和座位位置。本次設(shè)計采用了發(fā)動機后置布局，在初步確定發(fā)動機高度后，隨即確定風(fēng)扇和散熱器的高度。為使風(fēng)扇可以對整個散熱器充分進行吹風(fēng)冷卻，風(fēng)扇中心、散熱器中心應(yīng)該重合，與此同時，為了使空氣流通順暢，兩者的間隙應(yīng)大于50mm。機罩與零件應(yīng)間隙大于25mm。發(fā)動機的前后位置：本次設(shè)計為發(fā)動機后置，為了防止發(fā)動機的熱量傳入客艙，并且便于零部件的安裝，發(fā)動機與后圍之間應(yīng)該留有一定間隙。在無需拆卸發(fā)動機固定支點時，離合器殼和變速箱應(yīng)該可以同時拆下來和保證工具可以對離合器殼上的螺釘拆裝，以避免出現(xiàn)不合理的設(shè)計，例如，螺釘?shù)陌惭b和拆卸、及運輸過程的困難和容易傷到工人的身體等缺點。發(fā)動機的左右位置：設(shè)計時應(yīng)使發(fā)動機曲軸中心線與車輛中心線重合，以便于均衡底盤承載系統(tǒng)的受力和統(tǒng)一發(fā)動機懸置支架類型。3.2.2傳動系的布置考慮到發(fā)動機、離合器及變速箱組裝為一個整體，便能確定發(fā)動機的位置。驅(qū)動輪的位置決定了驅(qū)動橋的位置，差速器殼體的中心線和車身中心線應(yīng)該對齊，以使左右半軸通用。后橋主減速器軸線向上翹起來滿足萬向節(jié)傳動軸兩端夾角也應(yīng)該相等。3.2.3轉(zhuǎn)向裝置的布置本次設(shè)計采用萬向節(jié)連接傳動軸。由于轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向盤不在一條直線上，為了使是駕駛員駕駛方便，不影響其操縱，因此，采用萬向節(jié)進行連接，可以在保證安全性的前提下，不僅可以便于轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器在車身上的布置，而且有利于汽車的操縱性和舒適性。3.2.4懸架的布置客車、貨車的前后懸架多選取縱置半橢圓鋼板彈簧，一般把前鋼板彈簧布置在縱梁下面以滿足轉(zhuǎn)向輪有足夠的空間進行偏移；由于采用非獨立懸架會非常容易導(dǎo)致汽車產(chǎn)生的軸轉(zhuǎn)向效應(yīng)，因此，為降低汽車的軸轉(zhuǎn)效應(yīng)，后懸架鋼板彈簧前、后部吊耳中心線通常會前傾一些角度，以用來降低懸架的瞬時運動中心，但要注意鋼板彈簧的U形螺栓、固定螺栓與車架的間距大小；為充分利用減振器的有效行程應(yīng)盡可能將其直立布置，只有在空間條件不滿足直立布置時，才會布置呈斜置裝。3.2.5制動系布置布置制動踏板時應(yīng)使其更靠近駕駛員，以方便駕駛員踩下制動踏板，主要是防止誤踩，制動踏板需要較大的力。同時，需要手剎和腳剎部件的操縱輕便。行車制動裝置應(yīng)至少擁有兩套彼此間相對獨立的制動管路，突發(fā)故障發(fā)生失靈時，應(yīng)該另一套制動管路依舊保證車輛完成有效的制動；制動桿件應(yīng)保留一定間距和注意布置位置，防止干涉、死角和積水腐蝕，更不應(yīng)該出現(xiàn)