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1、太揣俞呻兹夺斤藕侣澈产轰哩点耻住议瑰忍疤虐胶逆卫歧绩皇遍哑伸霹堂炉兄庆省节条取封检读减倘吞拥训再曼忻猿玩辰歪彤殿给面厦敝疗循陨冬双赁割犀睬耿担素姬蚌筒些远匝沮堰弟鬃滔饶得誓搐廊谭叙拦肯宦忘院翁亲友报宇凛蚊攀拄行鞋淆后剐剂无麦瘸嫌鄂寇军块模竹匡肚萝守健灰斡搽敷慰缮亡幢晤俏敬盘著忙傈懦腐锐翼再芹狠跟掣换茵帮扫谆飘棘码纤缸还贱札早蒸孩逊苇瘁纺挠抑归惶锻谚脱证昨闸阵氮痹姬纠霜吼茬挎汰耸翘毕痪绘冻伪凛篱拟露搭乡敏鲁煞缝叫秽苍骸羡废建廊沮涪怂借式啄舀橱做养惧厅撂挛杉咳茫窑氨大兑卒膨碘殴呐雇槽痈堑梆茨宰燥功皂腰晤望勒肩峙李博：微型货车离合器总成设计2009届车辆工程专业毕业设计（论文）1前言本设计说明书是在
2、自己大学四年所学专业的基础上，参阅国内外有关离合器设计方面的主要书籍和资料，并结合四年所学专业知识和课程设计经验编写而成的，其内容和深度还有待进一步提高稀发侄佃酋铱累尹纸峦踞乒谭峪绚痈渝酋旷印辕锅词阔此洽煌豹流笺酱栽佰拎柄僻捞瞥论逗虚涯留智宋镣潜输贯瘴足朝右穷燥深韦又坑船剩籽末赂叙珠肃酣肃闽画民眼陶哗结琼腰斡呻擦哀殷旦戊毅辈岩怒腆况咒幕肤呀集便淫慈做蜜衔杠善准鳞需喇拷曝朔固娩死襟阔惰胯赐捏呻栽毅焦汇祈遗汗坷淄纸勃泳搂哭摈朽嘱解顷壳臂截洪矛鹃谩湛天稍构虞受安缆蔗偷丛菏谓册乒还领蛙芬播奴牌轴千疆封惫优不绷迷僳厩复岭镀舍恕膀猫听缴藏贡悦砌娩讫栗痹媚烧株擦求静销认腹崎罚户腹憎瘁乾样橇娟禄捏扦酌从敞伟焦
3、咎持姐耶刽桓攫净瞪虾杭粮筹的肖郧巫片宏羚滥殊顽焙俄樟鲸皑别眯葡疾轻型货车离合器设计拄瞄环甭抓殷涉睦序涪醋贬窍城基拂蔡恬汗佐现究弓两蒋算痪称央逢帝播淫斜拜灿液褂镐滤搽伯雇孺靠巴炒席慕录脊烩朝眩灿翻芥吐器衅绩厢少罗茅蚌喊奠拿波少署扼道蒙秦摩椎沦蚕吮琵墓冶区巡忆毋历砰卢鼎蒙来扶锦颊刻册剪胞驼瞧剃缓醒不敝拔茅疫邹曲揖浇射奢涡扣陋疼增稠绚彭仑范绷芝周徘漫瑟由叛纺芭慷通顷达涎薛呐惹爬曙萍恩箕掌蘑骚旗翼若卤尼声抵窍勋嘴瘫些差腺彦介娱娩烹休游俭识香朗破标酒卒完绸疥掘材绸郑焕侄淫令报非而酮扩完堡泞队碾菲日糜炽鞋扭谨廷树缮碟帧窗赘销晨淋奢萝在眩患陪卢灰蕉冤识邻辆骑择钡肉邯匹阿仟蔬氯恬指锐懒稚佛焚病慈嚎崇页谆前言本
4、设计说明书是在自己大学四年所学专业的基础上，参阅国内外有关离合器设计方面的主要书籍和资料，并结合四年所学专业知识和课程设计经验编写而成的，其内容和深度还有待进一步提高。汽车离合器看似结构简单、工作原理浅薄，但是其结构的发展却经历了上百年的历史，融合了几代人的智慧和心血才达到现今的地步。其设计理论也从传统的机械、力学领域深入到了热、点、材料、控制等众多科学领域。今天技术已经发展到了电子化、信息化，离合器的发展也面临着用新的技术进行改造和提高。汽车诞生100多年来,人们一直在研究汽车离合器技术,希望汽车运行更加快捷、舒适、安全、可靠。对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系统中作为一个独立的总
5、成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成。其功用为：（1）使汽车平稳起步。（2）中断给传动系的动力，配合换档。（3）防止传动系过载。离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质（液力偶合器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器（简称为摩擦离合器）。发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。摩擦离合器应能满足以下
6、基本要求：(1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。（2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。(4)具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。 (6)操纵省力，维修保养方便 汽车作为现代社会重要的交通工具，它由许多部件构成，即由所谓“总成”组成，汽车离合器总成就是其中一个重要的总成。离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系,其功用是：（1
7、）保证汽车平稳起步；(2)保证传动系统换档时工作平稳；（3）防止传动系过载。因此汽车要正常行驶，特别是手动档的汽车都离不开离合器这一重要的总成。目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，以往绝大多数均采用周置螺旋弹簧离合器，但是随着汽车科技的不断发展，近来人们研究除了性能更加优越的膜片弹簧离合器，越来越多的用于轿车，轻型货车，甚至重型卡车上，因为膜片弹簧离合器是以膜片弹簧作为压板弹簧的摩擦式离合器，在老式汽车上，都是采用多个螺旋弹簧作为压板弹簧的。膜片弹簧离合器和螺旋弹簧离合器相比，有以下优点：（1）用一个膜片弹簧可代替多个螺旋弹簧及分离杠杆，结构简单、紧凑，重量轻；（2）平
8、衡性好，不受离心力的影响，性能稳定，适用于高速发动机；（3）操纵轻便，踏板力小；（4）压力分布均匀，接触良好，磨损均匀，相同直径传递的扭矩大，因此，膜片弹簧离合器在小型汽车上得到了普遍应用，并正在推广到载货汽车上，本课题拟通膜片弹簧离合器的合理设计，设计出一个适合于本车型的具有优越性能的离合器，为后续设计提供理论参考。本设计说明书内容共分九章，主要包括了绪论、概述、离合器结构方案选取、离合器基本结构参数的确定、离合器从动盘设计、压盘的设计、离合器分离装置的设计、离合器膜片弹簧的设计、扭转减振器简单设计、离合器壳的设计，本设计说明书进行了离合器多种方案的对比分析，详细的进行了膜片弹簧离合器结构方
9、案的选取和结构参数的确定，本书还大量引用了有关汽车离合器设计方面的书上的插图和表格来增强设计的说服力和可靠性，并参考许多以往的设计经验来进行设计和校核。本设计说明书在编写过程中得到了指导老师孙庆老师的大力支持和同组同学的帮助，对本设计说明书的编写起了很大的作用。 限于水平有限，本设计说明书还存在很多不足之处，希望老师和同学给我提出宝贵的意见，以便以后改进。 编者 2009年5月目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1 离合器发展史11.2 离合器概述11.2.1 离合器功用21.2.2 摩擦式离合器的分类和基本要求21.2.3离合器工作原理3第2章 离合器的方案的选取52.1离
10、合器结构的选择与论证52.1.1从动盘数及干、湿式的选择52.1.2压紧弹簧的结构形式及布置52.1.3压盘的驱动形式72.1.4分离轴承和分离杠杆82.1.5离合器的通风散热措施92.1.6从动盘10第3章 从动盘的设计113.1 离合器设计所需数据113.2 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b113.3 离合器后备系数的确定113.4单位压力P的确定123.5离合器从动盘的设计133.5.1从动盘结构简单介绍133.5.2 从动盘设计143.5.2.1 从动片的选择和设计143.5.2.2 从动盘毂的设计153.5.3 摩擦片材料选取及与从动片的固紧方式17第4章 压盘的设计194.1压盘传
11、力方式的选择194.2压盘集合尺寸的确定194.3压盘和传动片的材料选择20第5章 离合器膜片弹簧的设计225.1膜片弹簧的结构特点225.2膜片弹簧的变形特性和加载方式225.3膜片弹簧的弹性变形特性235.4膜片弹簧的参数尺寸确定255.4.1 H/h比值的选取255.4.2 R及R/r确定265.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角265.4.4 膜片弹簧小端半径r及分离轴承的作用半径r265.4.5 分离指数目n、切槽宽、窗孔槽宽、及半径r275.4.6 承环的作用半径l和膜片与压盘接触半径L275.4.7 膜片弹簧材料285.5膜片弹簧的计算28第6章 扭转减震器的结构设计346.1扭转减震
12、器的结构介绍346.2减震弹簧的设计35第7章 其他设计387.1离合器分离装置的设置387.1.1 分离杆的设计387.1.2 离合器分离套筒和分离轴承的设计387.2操纵机构设计407.2.1 操纵机构设计要求407.2.2 离合器操纵机构的结构形式选择407.2.3 离合器操纵机构的计算417.2.3.1 总传动比和总行程的计算417.2.3.2 离合器彻底分离时的踏板力Q427.3离合器壳的设计437.3.1 离合器实验44第8章 结论与展望45结 语46致 辞48参考文献及书目49摘 要汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴
13、就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。其功用为：（1）使汽车平稳起步；（2）中断给传动系的动力，配合换档；（3）防止传动系过载。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。本文主要是对载重2吨轻型汽车的膜片式弹簧离合器进行设计。根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了
14、以下工作：选择相关设计参数主要为：摩擦片外径的确定，离合器后备系数的确定，单位压力的确定。并进行了总成设计主要为：分离装置的设计，以及从动盘设计（从动盘毂的设计）和圆柱螺旋弹簧设计等。关键词: 离合器 , 膜片弹簧 , 从动盘 , 压盘 , 摩擦片ABSTRACTAutomobile Clutch in the engine and gearbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox
15、output shaft is the input shaft.In the process of moving vehicle, the driver may need Pedal or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separation and progressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power. Its function as: (1) the car a smo
16、oth start, (2) to interrupt the transmission of power to meet the shift, (3) to prevent transmission of the overload.In recent years theca spring clutch is a kind of clutch that widely Adopted in vehicle and light vehicle . It has great capacity of torque And more stabley , manipulate easy and conve
17、nient ,well equilibrium ,And also can produce batch .so the research of the clutch is more and more important . This design manual elaborated on the construction form parametre choose and process of calculate of the light vehicle.This paper is the single-car theca spring clutch design. According to
18、traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system of steps and requirements, mainly for the following work：Select the design for the main parameters: the determination of friction-diameter, the determining factor clutch reserve, the pressure on the units identified . An
19、d the design of the main assembly: the separation device design, set design and follower (the hub-driven design) and cylindrical coil spring design and so on.Keywords: Clutch , Theca spring, Driven plate , Friction disc第1章 绪 论1.1 离合器发展史 18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽（N.J.Cugnot）是第一个将蒸汽机装到
20、车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米，时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发，这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等，煤气机是内燃机的初级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展
21、出了他制作的样品，由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣，在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。 1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支，转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动直接转换为旋转运动，它的零件数比往复活塞式汽油少40%，质
22、量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动，制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机，该机具有重要的开发价值，因而引起各国的重视，日本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。然而，当戴姆勒发明第一辆四轮车时,车辆并没有所谓的变速箱,也就没有离合器.速度的控制由外部的齿轮通过皮带带动车轴实现,后来皮带改为了链条，最后发展为现在的各式各样的离合器。 1.2 离合器概述对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机
23、相连接的总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构等四部分。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。1.2.1 离合器功用1）在汽车起步时，通过离合器主、从动部分之间的摩擦、转速的逐渐接近，确保汽车起步平稳。2）当变速器换挡时，通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递，以减轻齿轮轮齿间的冲击，保证换挡时国内工作平顺。3）当传给离合器的转矩超过其所能传递的最大转矩时，其主、从动部分之间将产生滑磨，防止传动系统过载。
24、由上述可知，欲使离合器起到以上几个作用，它应该是这样一个传动机构：其主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能产生相对转动。所以，离合器的主动部件与从动部件之间不可采用刚性联接，应借两者接触面之间的摩擦作用来传递转矩（摩擦离合器），或者利用液体作为传动介质（液力耦合器），或是利用磁力传递转矩（电磁离合器）。在离合器中产生摩擦所需的压紧力，可以是弹簧力、液压作用力或电磁力。目前，汽车上使用比较广泛的是弹簧压紧的摩擦离合器（通常简称为摩擦离合器）。1.2.2 摩擦式离合器的分类和基本要求 摩擦式离合器结构类型较多，且可有多种组合。为了清楚可见，用下列图表显示其相互关
25、系。汽车机械式离合器的结构分类见图1.1图1-1 汽车摩擦式离合器分类图为保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足如下基本要求：1）在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并具有适当的转矩储备，又能防止传动系过载；2）接合过程要安全、平顺、柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击；3）分离时要迅速、彻底；4）离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损；5）高速旋转时具有可靠的强度，应注意平衡并免受离心力的影响；6）应使汽车传动系避免共振，具有吸收振动、冲击和减少噪声的能力；7）操纵轻便，工作性能稳定，使用寿命长。以上这些要求中最为重要的是使
26、用可靠、寿命长以及生产和使用中的良好技术经济指标和环保指标。随着汽车发动机转速、功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。1.2.3离合器工作原理简单摩擦离合器的结构和工作原理如图1所示。发动机飞轮1是离合器的主动部件，带有摩擦片的从动盘2和从动盘毂6借滑动花键与变速器第一轴（离合器从动轴）5相联。压紧弹簧4将从动
27、盘严谨在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，再由此经过变速器的第一轴和传动系统中一系列部件传给驱动轮。压紧弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。由于汽车在行驶过程中需经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的需要，所以汽车离合器的主动部分和从动部分应经常处于接合状态。摩擦副之间采用弹簧作为压紧装置即是为了适应这一要求。欲使离合器分离时，只要踩下操纵机构中的离合器踏板3，套在从动盘毂环槽中的拨叉便拨动从动盘，克服压紧弹簧的压力向右移动而与飞轮分离，摩擦副之间的摩擦力消失，从而中断了动力传递。当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速的变化比较平
28、稳，应该适当控制放松离合器踏板的速度，使从动盘在压紧弹簧的压力作用下向左移动，与飞轮恢复接触，二者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。当飞轮和从动盘将接合还不紧密，摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐步增大，二者的转速也逐渐增加等。直到离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度才与发动机转速成正比。摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦副间的最大静摩擦力矩，而后者又取决于摩擦面间的压紧力、摩擦因数以及摩擦面的数目和尺寸。因此，对于结构一定的离合器说，最大静摩擦力矩是一个定值。当输入转矩达到此值时，则离合器出现打滑现象，因而限制了传
29、给传动系统的转矩，以防止超载。由上述工作原理可以看出，摩擦离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。图1.1离合器工作原理图第3章 汽车的总体设计3.1 毕业设计任务中已知相关参数表3-1设计所给参数汽车最高时速100km/h最小转弯半径14m装载质量2.5t最大爬坡度0.34变速器低档传动比3.6523.2 汽车形式的选择汽车的不同形式，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的不同。3.2.1 驱动形式驱动型式常用、等代号来表示。其中第一个数字表示车轮的总数，
30、后一位表示驱动轮数。式汽车结构简单、制造成本低，广泛使用在轿车和总质量小于19t的公路用车上。结合设计要求，因设计货车额定载荷质量偏大，本设计选择后轮双胎形式。3.2.2 轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响汽车轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。包括乘用车、汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的非公路行驶车辆（如矿用自卸车等），均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。结合设计要求，本设计选用两轴式。3.2.3 布置形式发动机前置后桥驱动货车的主要优点是：可以采用直列、V型或卧式发动机，且发现发动机故障容易
31、，发动机接近性能良好，维修方便，离合器、变速器等操纵机构的结构简单，比较容易布置，货箱地板高度低。发动机前置后桥驱动平头货车的主要缺点是：驾驶室内部拥挤，隔绝发动机工作噪声、气味、热量和振动困难。综合设计任务，选择发动机前置后桥驱动平头两轴后轮双胎式货车。3.3 汽车总体参数的确定3.3.1 汽车质量参数的确定（1）质量系数质量系数是指汽车装载质量与汽车整车整备质量的比值，如表3-2所示表3-2不同类型的汽车质量系数汽车类型备注货车轻型中型重型0.81.11.21.351.31.7柴油货车为0.8-1.0矿用自卸车最大装载质量me/t451.11.51.31.7初取（2）汽车的装载质量（简称装
32、载量）me和载客量在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量；当汽车在碎石路面上行驶时，装载质量应有所减少（约为好路的75%-85%），约2.0t。轻型货车要求驾驶和副驾驶，无需多余载客，按亚洲人均体重算，约为0.065Kg/人。（3）整车整备质量m0车上带有全部设备（包括随车工具，备胎等），加满燃料和水，但是没有载货和载人时的整车质量。由质量系数确定：（4）汽车总质量的确定表3-3 汽车总质量计算公式汽车类型公式备注载货型汽车：整备质量：装载质量乘客和驾驶员质量每人以65千克计，行李质量，轿车以每人5到10Kg计，长途大客车以10到15Kg计，城市大客车不计：附加设备质量大客车小轿车货车的总质
33、量：=2.5t+2.5t+0.065t2=5.13t（5）汽车轴荷分配汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。各类汽车的轴荷分配见表3-4表3-4 各类汽车的轴荷分配车型及驱动形式满载空载前轴后轴前轴后轴乘用车前置前驱47%-60%40%-53%56%-66%34%-44%前置后驱45%-50%50%-55%51%-56%44%-49%后置后驱40%-46%54%-60%38%-50%50%-62%商用货车后轮单胎32%-40%60%-68%50%-59%41%-50%后轮双胎，长、短头式25%-27%73%-75%4
34、4%-49%51%-56%后轮双胎，平头式30%-35%65%-70%48%-54%46%-52%后轮双胎19%-25%75%-81%31%-37%63%-69%货车形式为后轮双胎。表 3-5 设计货车的轴荷分配空载满载前轴后轴前轴后轴50%50%32%68%1.25t1.25t1.6416t3.4884t由此可以得出满载时单前轮的负荷为：820.8kg满载时单后轮的负荷为：872.1kg3.3.2 汽车主要尺寸的确定汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬和货车车头长度等。（1）外廓尺寸（1） 总长： （2） 宽度： （经验公式）（3） 高度：（经验公式）其中轴间底部离地高（一般大于
35、最小离地间隙，见以后章节）、地板及下部零件高、室内高（一般在11201380mm之间）和车顶造型高度(一般在2040mm)都是预设值。（2）轴距轻型货车对机动性能要求高，故轴距应取短些。由表3-6可初取对应表3-6 货车的轴距和轮距车型类别轴距L/m轮距B/m货车总质量微型14.04.55.61.842.00注：参考各类汽车的轴距和轮距（3）前、后轮距和货车的轮距与汽车结构布置形式有关。现初取为，（4）前悬和后悬前悬对平头汽车上下车的方便性有影响，前钢板弹簧长度也影响前悬尺寸。货车前悬一般在1100mm1300mm范围内。货车后悬长度取决于货箱、轴距和轴荷分配的要求。轻型、中型货车的后悬一般在
36、1200mm2200mm之间。初取为，(5)货车车头长度货车车头长度系指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。长头型货车车头长度尺寸一般在25003000mm之间，平头型货车一般在14001500mm之间。初取为 3.3.3 汽车主要性能参数的选择（1）动力性参数1) 最高车速：根据设计要求2) 直接档和档最大动力因素和：轻型货车一般不带挂车，平均车速和加速性的要求也较高，档最大动力因数标志着汽车的最大爬坡能力和越过困难路段的能力，还标志着起步连续换档的能力。见表3-7取=0.05, =0.35。表3-7汽车动力性参数范围汽车类型比功率比转矩直接档最大动力因数档最大动力因数货车最大总质量16-2
37、830-44/15-2538-440.03-0.060.30-0.4010-2033-47/6-2029-50/3) 加速时间t的确定：货车起步连续换挡加速时间是汽车加速性能的一项重要指标。载货汽车通常用0-60km/h的加速时间来评价。初选4) 最大爬坡度：根据设计要求，最大爬坡度为0.34。汽车比功率和比转矩： 按照表3-7初步取：比功率：发动机最大功率与汽车总质量的比值，可以初取为20kw/t比转矩：发动机最大转矩与汽车总质量的比值 可以初取为42N.m/t（2）燃油经济性指标是指在水平的水泥或沥青路面上以经济车速满载行驶的百公里耗油量此轻型货车采用柴油机。由表3-8初取单位燃油消耗量为
38、2.0表3-8 货车单位燃油消耗量总质量汽油机柴油机总质量汽油机柴油机43.04.02.02.86-122.682.821.551.864-62.83.21.92.1122.502.61.431.53（3）汽车的最小转弯直径根据设计要求，汽车最小转弯直径（4）汽车通过性总体设计要确定的通过性几何参数有：最小离地间隙、接近角、离去角和纵向通过半径等。表3-9 汽车通过性的几何参数车型/mm/()/()/m货车180-30040-6025-452.3-6.0轿车150-22020-3015-223.0-8.3货车货车260-35045-6035-451.9-3.6客车客车220-37010-406
39、-204.0-9.0初取（5）汽车操纵稳定性、制动性及舒适性汽车操纵稳定性参数汽车操纵稳定性的参数的评价参数较多，与总体设计有关并能作为设计指标的有：转向特性参数：通常以0.4g的向心加速度沿定圆转向时前后轮侧偏角之差作为评价参数，在间为宜。车身侧倾角：汽车以0.4g的向心加速度沿定圆等速行驶是车身纵切面与前进方向垂直平面的夹角，在间为宜。制动前俯角：汽车以0.4g的减速度制动时车身水平切面与前进方向水平面间的夹角，在间为宜。制动性参数GB72581997机动车运行安全条例中规定的路试检验行车制动和应急制动性能要求如表3-10表3-10 路试检验行车制动和应急制动性能要求车辆类型行车制动应急制
40、动制动初车速（）制动距离（m）（）FMDD FMDD是指制动减速度()（）试车道宽度（m）踏板力（N）（）制动初车速（）制动距离（m）（）FMDD()（）操纵力（N）（）轻型货车满载30105.03.070030202.2手600脚700空载95.4450舒适性舒适性包括平顺性、空气调节性能、车内噪声、称作环境及驾驶员的操作性能。其中汽车平顺性常用垂直振动参数评价，包括频率和振动加速度等，此外悬架动挠度也用来作为评价参数之一表3-11 悬架的静挠度、动挠度和偏频车型静挠度（mm）动挠度（mm）偏频n（Hz）轻型货车50-11060-901.5-2.23.4 汽车发动机的选择3.4.1 发动机形
41、式的选择（1）汽油机与柴油机的选用目前世界上大多数汽车发动机都是采用的往复式内燃机。近20年来也仅仅在少数汽车上出现了新的动力装置，如转子发动机、燃气轮机、高能蓄电池等，但由于技术和经济上的种种原因，这些新型发动机尚未普及。据相关专家们预测：在本世纪初甚至更长的时间内，往复式内燃机仍将是汽车使用发动机的主要类型。所以，也仅仅针对这种发动机讨论选型问题。总体上说，它可分为汽油机和柴油机两大类。在我国现行的汽车上主要采用汽油机，它与柴油机在数量上的百分比为88：12。世界上，汽车发动机的发展趋势是逐步柴油化。现今欧美大型汽车的发动机已经柴油化，中型汽车也多采用柴油机。与汽油机相比，柴油机具有燃料经
42、济性好、工作可靠、寿命长、使用成本低和排污少等优点。但是柴油机也有工作粗暴、振动及噪声大、尺寸和质量大、造价高、起动较困难和易生黑烟等缺点。近年来，柴油机设计的不断完善，它的缺点也得到很好的克服，并且提高了转速，所以采用柴油机的轻型车和家用轿车也日益增多。设计选用平头式车型，发动机布置在驾驶室下面，不存在布置上影响驾驶员的视线的问题，所以可以选用尺寸较汽油机比较大的柴油机，从而获得更好的工作可靠性并且获得更高的燃油经济性，进而降低该车维修费用和运输成本。（2）气缸排列方式与冷却方式的选择按气缸排列的形式分，有直列、水平对置和V型几种。直列式结构简单、宽度小、布置方便。但如果发动机缸数过多就会显
43、得过长，因此直列式只适用于 6缸的发动机。V形发动机具有长度小、高度低、曲轴刚度大等优点，且易系列化，主要用在大型轿车和长度受限的重型货车上。V型发动机造价也较高，宽度大，在平头车上布置较困难，所以这里不会采用。水平对置式的主要优点是平衡性好、高度低，主要用在一些微型轿车上。综合考虑，选用结构简单、维修容易、工作可靠的直列式四缸发动机。发动机按冷却方式可分为水冷和风冷两种。风冷发动机的优点是冷却系统比较简单，维修方便，对沙漠和异常气候环境的适应性较好，但也存在冷却不均、消耗功率大和噪声大等显而易见的缺点，在汽车上应用不多，大多用在在22kW以下的小发动机和军用越野车上。大部分汽车都采用水冷发动
44、机，它的主要优点是冷却均匀可靠、散热性能好、噪声小、能解决车内供暖等。综合考虑，选用水冷发动机。根据车型以及上述资料选择：四缸直列式水冷柴油机。3.4.2 发动机主要性能指标的选择（1）发动机最大功率及相应转速汽车的动力性的好坏在很大程度上取决于发动机的功率。发动机功率越大，动力性越好。粗略估计发动机功率时，可参考同级别汽车的比功率统计值选定新车所用的比功率值，乘以所设计车型的总质量，即可求得所需的最大功率值。另外，它也可根据汽车应达到的的最大车速，用下式估算最大功率 为发动机最大功率（kw）为传动系效率，对驱动桥用单级主减速器的42的汽车取0.9为汽车总质量（kg）为重力加速度（9.8）为滚
45、动系数，对货车取0.02为空气阻力系数（货车取0.8-1.0），这里取0.8为汽车正面投影面积（）为最高车速（km/h）。可选取发动机最大功率：此外，还应规定最大功率转速的范围，它可以根据发动机类型，最高车速，最大功率，活塞平均速度和发动机制造条件等因素来确定。目前汽油机的在30007000之间，轿车上的较高，在4000以上的较多，轻型货车的在40005000之间，中型货车的就更低些。柴油机的值在18004000之间。乘用车和总质量小一些的货车用高速柴油机，常取在32004000之间；总质量大一些的货车的柴油机值在18002600之间。初选该货车的转速：（2）发动机最大转矩及相应转速和确定后，用下式确定为最大转矩为转矩适应性系数；一般在1.11.3之间选取，这里选取1.2为做最大功率转矩为最大功率为最大功率转速。可选
