载货汽车底盘总体及制动器设计

湖南工业大学本科生毕业设计（论文）1前言YC1040载货汽车主要是面向农村市场开发的，可以在近期或未来作为农村的主要货运工具附带作为载人工具。本课题来源于生产实践和对农村实际状况的考察。依据农民的经济能力和农村交通的状况，提供一个合理的设计方案。汽车的总体设计是汽车设计工作中最重要的一环，他对汽车的设计质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响.按照目前的汽车行业状况，参考过现今市场上成熟的一些货车，我们设计载重量为1.5t的低速货车，并且力争达到以下的设计效果：1.工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整2.尽量使用通用件，以便降低制造成本3.在保证功能和强度的要求下，尽量减小整备质量汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。随着汽车速度的提高及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，汽车制动工作的可靠性显得日益重要。根据这次设计的需要和制动器在货车上的应用状况，选择摩擦式制动器中的领从蹄式作为制动装置。随着政府对农民收入在政策上的支持，农民的收入得到很大改善。同时国家也加强了农村道路的建设力度，在未来的几年内农村的交通状况将会的到比较大的改观。相信这种有针对性的低速货车会受到农民朋友的青睐。湖南工业大学本科生毕业设计（论文）2第1章汽车总体设计1.1总体方案分析1.1.1汽车的分类汽车有很多分类方法，可以按照发动机排量、乘客座位数、汽车总质量、汽车总长、车身或驾驶室的特点等来分类，也可以取上述特性中的两个指标作为分类的依据。国标BG/T3730.1—2001将汽车分为乘用车和商用车。乘用车是指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及随身行李和临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。商用车时指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。商用车又有客车、半牵引车、货车之分。货车按照汽车最大总质量的分类如下：表1-1货车按照装载质量分类载货汽车类型轻型微型重型≤1.8＞1.8-6＞6-14中型厂定最大总质量＞14本次设计的汽车属于轻型载货汽车。1.1.2汽车形式的选择QQ2567214873不同形式的汽车，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。1.1.2.1轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响轴数的主要因素有汽车的总质量、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机构等。随着设计汽车的乘员增多或装载质量增加，汽车的整备质量和总质量也增大。在汽车轴数不变的情况下，汽车总质量增加以后，使公路承受的负荷增加。当这种负荷超过了公路设计的承载能力以后，公路会被破坏，使用寿命也将缩短。为了保护公路，有关部门制定了道路法规，对汽车的轴载质量加以限制。汽车总质量小于19t的公路运输车辆均采用结构简单、制造较成本低廉的两轴方湖南工业大学本科生毕业设计（论文）3案。1.1.2.2驱动形式汽车的驱动形式有42、44、62、64、66、84、88等，其中前一位数字表示汽车车轮总数，后一位数字表示驱动轮数。增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力，驱动轮数越多，汽车的机构越复杂，整备质量和制造成本也随之增加，同时也使汽车的总体布置工作变的困难。总质量小的商用车，多采用机构简单、制造成本低的42驱动形式。1.1.2.3布置形式QQ2567214873汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点而言。汽车的使用性能除取决于整车和各总成的有关参数以外，其布置形式对使用性能也有重要影响。货车的布置形式可以按照驾驶室与发动机相对位置的不同，可以分为平头式、短头式、长头式和偏置式四种。货车又可以根据发动机位置不同，分为发动机前置、中置和后置三种布置形式。A.平头式、短头式、长头式、偏置式货车a.平头式货车货车的发动机位于驾驶室内时，称为平头式货车。这种形式的货车布置特点是发动机在驾驶员和副驾驶员座位中间,因此驾驶室的前端不需要凸出去，没有独立的发动机舱。b.短头式货车发动机的大部分在驾驶室的前部，少部分位于驾驶室内的货车，称为短头式货车。这种货车车身部分的结构特点是：因发动机大部凸出在驾驶室前部，所以发动机有独立的发动机舱和单独的罩盖，发动机舱和驾驶室共同形成货车的车头部分。c.长头式货车货车的发动机位于驾驶室前部称为长头式货车。这种形式的货车车身部分的结构特点与短头式货车相同，只是发动机舱和车头部分更长些。d.偏置式驾驶室的货车主要用于重型矿用自卸车上。它具有平头车的一些优点，如轴距短、视野良好等，此外还具有驾驶室通风条件好、维修方便等优点。短头式货车的主要特点有：汽车的总长和轴距得到了缩短，最小转弯直径小，机动性能好于长头式，不如平头式货车；驾驶员的视野得到改善；动力总成操纵机构简单；发动机的工作对驾驶员的影响得到很大改善；位于驾驶室内的发动机后部接近性不好，导致驾驶室内部空间拥挤，布置踏板困难；汽车正面与其他物体发生碰撞时，驾驶员和前排乘员的伤害程度比平头式货车要轻的多。长头式货车的主要特点有：发动机及其附件的接近性好，便于检修工作；满载时前轴负荷小；地板低，驾驶员上、下车方便；离合器、变速器等操纵机构简单，易于湖南工业大学本科生毕业设计（论文）4布置；发动机工作对驾驶员的影响很小；驾驶员和前排乘员安全性好。但是总长与轴距均较长，最小转弯直径较大，机动性能不好；驾驶员的视野不好。平头式货车相对于以上两种车型，发动机可以布置在座椅下后部，此时中间座椅处没有很高的凸起，可以布置三人座椅，故得到广泛应用。平头货车的主要缺点有：空载时前轴负荷大，因而在坏路上的通过性变坏；因为驾驶室有翻转机构和锁止机构，使结构复杂；进出驾驶室不如长头式货车方便；离合器、变速器等操纵机构复杂；发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员等均有较大影响；汽车正面与其他物体发生碰撞时，易使驾驶员和前排乘员受到伤害。平头式货车的主要优点如下：汽车总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性能好，不需要发动机罩和翼子板，加上总长缩短等因素的影响，汽车的整备质量减小；驾驶员的视野得到明显改善；采用翻转式驾驶室时能改善发动机及其附件的接近性；汽车货箱与整车的俯视面积之比称为面积利用率，平头车的该指标比较高。因此，对于要求结构简单的低速货车来说，采用平头式比较合适。B.发动机前置、中置、后置a.发动机前置后桥驱动货车主要优点：可以采用直列、v型活卧式发动机；发现故障容易；发动机的接近性良好，维修方便；离合器、变速器等操纵机构结构简单，容易布置；货箱地板高度低。主要缺点是:如果采用平头式驾驶室，而且将发动机布置在前轴之上，处于驾驶员、副驾驶员座位之间时，驾驶室内部拥挤，隔绝发动机的工作噪声、气味、热量和振动的工作困难，离合器、变速器等机构复杂；如采用长头式驾驶室，在增加整车长度的同时，为保证驾驶员有良好的视野，需将座椅布置的高些，这又会增加整车和整车质心高度等问题。b.发动机中置后桥驱动发动机中置后桥驱动货车，可以采用水平对置式发动机布置在货箱下方，因而发动机通用性不好，需特殊设计，故维修不便；离合器、变速器等机构复杂；因发动机距离地面近，容易被车轮带起的泥土弄脏；受发动机位置影响。货箱地板高度高。因为这种布置形式的缺点多，并且难以克服，故不采用。c.发动机后置后桥驱动这种布置形式的货车是在发动机后置后桥驱动的乘用车地底盘基础上变形而来的，所以一般不采用。它的主要缺点是离合器、变速箱等操纵机构结构复杂；发现发动机故障和维修发动机都困难以及发动机容易被泥土弄脏；后桥容易超载等。1.2汽车主要尺寸的确定汽车的主要尺寸参数有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬等。湖南工业大学本科生毕业设计（论文）51.2.1外廓尺寸汽车的长、宽、高称为汽车外廓尺寸，受有关法规限制不能随意确定，货车还要受装载质量的影响。汽车尺寸小些不仅可以行使期间需要占用的道路长度小，同时还可以增加车流密度，在停车时占用的停车场面积也小。除此之外，汽车的整备质量相应减少，这对提高比功率、比转矩和燃油经济性有利。每个国家对公路运输车辆的外廓尺寸均有法规限制。这是为了使汽车的外廓尺寸适合本国的公路桥梁、涵洞和铁路运输的标准及保证行驶的安全性。我国对公路车辆的极限尺寸规定如下：表1-2汽车及挂车外廓尺寸的最大限值单位为毫米车辆类型车长车宽车高汽车三轮汽车460016002000货车及半挂牵引车最高设计车速小于70km/h的四轮货车600020002500二轴最大设计总质量≤3500kg600025004000最大设计总质量3500kg，且≤8000kg7000最大设计总质量8000kg,且≤12000kg8000最大设计总质量12000kg9000三轴最大设计总质量≤20000kg11000GB1589-2004.4.1.2.1中限定的汽车外廓尺寸如上表所示，后视镜等单侧外伸量不得超出最大宽度处250mm；顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm。1.2.2轴距L轴距L对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。轴距过短会使车厢长度不足或后悬过长；汽车上坡时制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性或操纵稳定性变坏；车身纵向角震动增大，对平顺行不利；万向节传动轴的夹角增大。原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车，轴距应取的短些。为满足市场需要，工厂在标准轴距货车的基础上，生产出短轴距和长轴距的变型车。对于不同轴距变型的轴距的变化，推荐在0.4～0.6的范围内确定为宜。1.2.3前轮距1B和后轮距2B湖南工业大学本科生毕业设计（论文）6改变汽车轮距B会影响车厢或驾驶室内宽度、汽车总宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯直径等因素发生变化.增大轮距则车厢内宽随之增加,并有利于增加侧倾刚度,汽车横向稳定性好;但是汽车的总宽和总质量及最小转弯直径等增加,并导致汽车的比功率、比转距指标下降,机动性变坏。表1-3各类汽车的轴距和轮距车型类别轴距L／mtn轮距B／mm4X2货车微型轻型中型重型1700～29002300～36003600～55004500～56001150～13501300～16501700～20001840～20001.2.4前悬FL和后悬RL前悬（LF）：前悬是指汽车最前端（除灯罩、后视镜等非刚性固定部分外）至前轴中心之间的水平距离。前悬的长度应足以固定和安装驾驶室前支点。发动机、水箱、转向机、弹簧前托架和保险杠等零件和部件。前悬不宜过长，否则，汽车的接近角过小。前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板长度、上车和下车的方便性以及汽车造型等均有影响。增加前悬尺寸，减小了汽车的接近角，使通过性降低，并使驾驶员视野变坏。应在前悬这段尺寸内要布置保险杠、散热器风扇、发动机、转向器等部件，故前悬不能缩短。长些的前悬这段尺寸有利于在撞车时对成员起保护作用，也有利于采用长些的钢板弹簧。对平头车汽车，前悬还会影响从前门上、下车的方便性。初选的前悬尺寸，应当在保证能布置下各总成、部件的同时尽可能小些。对载客量少些的平头车，考虑到正面碰撞能有足够的结构件吸收碰撞能量，保护前排乘员的安全，这又要求前悬有一定的尺寸。长头货车前悬一般在110～1300范围内。后悬（LR）：是指汽车最后端（除灯罩等非刚性固定部分外）至后桥中心之间的水平距离，后悬的长度主要决定于货厢长度、轴距和轴荷分配情况，同时要保证适当的离去角。后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货箱长度、汽车造型等有影响，并取决于轴距和轴荷分配的要求。后悬长，则汽车离去角减小，使通过性降低；而后悬短的货车就可能使货箱长度不够。总质量在1.8～14.0t的货车后悬一般在1200～2200之间，特长货箱的汽车后悬可达到2600mm，但不得超过轴距的55％。1.2.5货车车头长度湖南工业大学本科生毕业设计（论文）7货车车头长度系指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距