3吨柴油动力货车设计（车架、制动系设计）（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 I 3 吨柴油动力货车设计（车架、制动系设计） 摘 要 设 计 任 务 是 ： 3 吨柴油动力货车车架与制动系统。根据本次设计的任务分别对各种类型的车架、制动器进行结构型式分析，确定设计方案。 车 架 设 计 部 分 ： 采 用 边 梁 式 前 后 等 宽 车 架 ， 由 于 车 架 的 作 用 是 增加车身的强度和刚度，以承受弯曲和扭曲载荷。本部设计的重点是其结 构 设 计 ， 重 点 对 其 纵 横 梁 的 布 置 ， 确 定 其 尺 寸 参 数 ,给 出 了 强 度 计算方法并作精确的校核计算，对车架应力作了分析，验证了车架强度和刚度。 制动系统设计部分：通过制动器的各个主要部件的受力分析及制动力的大小和车轮尺寸确定制动蹄 片的大小及制动轮缸的直径；制动器均采用鼓式制动器 : 前制动器是双领蹄式制动器，后制动器是领从蹄 式 制 动 器 ， 其 驱 动 机 构 采 用 双 回 路 结 构 ;驻 车 制 动 采 用 手 动 驻 车 ，其驱动机构是机械式驱动机构。通过理论的推倒计算，并根据总体参数和制动器的结构参数，对该车的制动性能等做细致的分析。 关键词 ： 车架，制动系统，制动器，行车制动，驻车制动。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 t a s k s o f d es i g n a r e: 3 t o n d i es p o w er e d l o r r y f r a m e a n d b r a k i n g s ys t e m d es i A c co r d i n g t o t h e d e s i g n o f t h e r e s p e ct i v e t as k s o f al l t yp e s o f f r a m e , b r a k e s t r u c t u r p at t er n a n al ys i s , d es i g n . F r am e d es i g n : u s i n g s i d e r ai l t yp e f r am e w h i c h i s t h e s a m e l e n g t h b e t w e e n f r o n t a n d a f t e r, t h e f r a m e i s t h e r o l e o f t h e b o d y t o i n c r e a s e s t r e n g t h an d r i g i d i t y, a n d t o w i t h s t a n d b e n d i n g a n d t w i s t i n g l o T h i s s e ct i o n i s d es i g n e d t o f o cu s o n t h e s t r u c t u r d e s i g n , f o c u s i n g o n i t s v e r t i ca l b e s et t i n g s , t o d et e r m i n e i t s s i z e , g i v e n t h e s t r e n g t h c al c u l at i o n m e t h o d f o r p r e ci s e c al c u l at i o n s a n d c h ec k s m a d e o n t h e f r a m e s t r e s s a n al ys i s , t es t t h e s t r e n g t h an d s t i ff n es s o f t h e f r am e. B r ak i n g S ys t e m d e s i g n : B r ak e t h r o u g h e a c h o f t h e m aj o r co m p o n e n t s o f t h e b r a k i n g f o r c e an d A n al ys i s o f t h e s i z e a n d d i m e n s i o n o f t h e w h ee l b r ak e p a d s an d r o u n d b r ak e c yl i n d e r d i am et e r s i z e; T h e v e h i cl e b r a k e b r ak f o r m s i s t h e f o r m e r f l o at i n g c a l i p e r b r a k e, t h e b r a k a f t e r l e ad i n g f r o m t h e f o o t b r ak e , d r i v e d o u b l e - l o o p s t r u ct u r e; P a r k i n g b r ak e m a n u a l l y i n t h e c a r, d r i v e a m e c h a n i c d r i v e . T h r o u g h t h eo r et i c a l t o t h e i m p l em e n t at i o n , a c co r d i n g t o t h e o v e r al l p a r am e t e r s an d s t r u c t u r p a r am et e r s b r a k e, o f t h e c a r s b r ak i n g p e r f o r m an c e s o m e t i cu l o u s a n al ys i s . K E Y W O R D S : f r a m e , b r ak i n g s ys t , b r ak e s , s e r v i c e b r ak e , p a r k i n g b r a k e . 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 录 第一章 前 言 4 第二章 车架设计 5 述 5 架的结构设计 5 架的制造工艺及材料 8 架的计算 9 架实验 15 第三章 制动系统设计 17 述 17 动器的结构设计 18 动器的设计 计算 22 动驱动机构及其设计计算 31 急制动和驻车制动的计算 34 动器主要零件的结构设计 36 第四章 总结 38 参 考 文 献 39 致 谢 40 英 文 资 料 41 译 文 48 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 V 第一章 前 言 自 1886 年第一辆汽车产生以来，汽车工业从无到有，迅速发展，产量大幅度的增加，技术月新日异。汽车的种类也不断的增多，功能也在不断 增 加 ，其 性 能 得 到 不 断 的 提 高 ，因 此 汽 车 车 架 和 制 动 系 统 的性能要求就会更高些，以适应其特点的要求。 车辆的主要的总成，部件等都安装在车架上，车架是个重要的承载总成，它还承受各机构产生的反作用力和行驶中的动载荷，因此，车架的设计要求有高的强度和刚度，尽量结构简单，轻量化。制动系统性能的好坏直接影响汽车的安全制动，所以设计时要尽量提高其制动器的制动性能，以保证汽车制动的安全性。 本次设计的主要任务是设计 3 吨柴油动力货车的车架和制动系统的 设 计 ，通 过 对 汽 车 车 架 和 制 动 系 的 结 构 分 析 ，和 参 数 的 选 择 ，最 终确定其布置设计方案。 车 架 设 计 部 分 ，重 点 对 车 架 的 结 构 形 式 进 行 分 析 ，选 择 车 架 形 式 ，初选其主要的结构尺寸，然后根据车架在实际的运行过程中的受力状况进行强度和刚度校核，最终确定其结构尺寸。同样制动系统的设计本着结构设计简单，经济使用的原则，其行车制动均选择鼓式制动器，驻车制动采用结构简单的机械式后轮驻车制动。 在设计的过程中，我得到李老师和马老师的帮助，并且参考了不少的专业书籍和行业杂志和标准，在此一并感谢。 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 二章 车架设计 述 车架是汽车的装配基体和承载基体，其功用是支撑连接汽车的各总 成 或 零 部 件 ，将 它 组 成 完 整 的 汽 车 。同 时 ，车 架 还 承 受 来 自 车 内 外的各种载荷。 为了车架完成上述功能，通常对车架有如下要求： （一） 要 求 有 足 够 的 强 度 ， 保 证 在 各 个 复 杂 受 力 的 情 况 下 车 架不受破坏。要求有足够的疲劳强度以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重的变形和开列。 （二） 要 求 有 足 够 的 弯 曲 强 度 。 保 证 汽 车 在 各 个 受 力 复 杂 的 使用 条 件 下 ，安 装 在 车 架 上 的 各 总 成 不 致 因 为 车 架 的 变 形 而 早 期 损 坏 或失去正常的工作能力。车架的最大弯曲挠度通常应不大于 10 (三 ) 要 求 有 适 当 的 扭 转 刚 度 。 当 汽 车 行 驶 于 不 平路面时，为了保证汽车对路面不平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力，要求车架具有合适的扭转刚度。但车架扭转刚度不宜过大，否则使车架 和 悬 架 系 统 的 载 荷 增 大 并 使 汽 车 轮 胎 的 接 地 性 变 差 ， 使 通 过 性 变坏。通常在使用中其轴间扭角约为 1 /m。 （四） 要 求 尽 量 减 轻 质 量 。 保 证 强 度 ， 刚 度 的 前 提 下 ， 车 架 的自身质量应尽可能的小，以减小整车质量，因此，车架应按等强度的原 则 进 行 设 计 。通 常 要 求 车 架 的 质 量 应 小 于 整 车 整 备 质 量 的 10 。从被动安全性考虑，乘用车车架应具有易于吸收撞击能量的特点。此外，车架设计时还应该考虑车型系列化及改装车等 方面的要求。 架 的 结 构 设 计 架的结构型式 根 据 纵 梁 的 结 构 的 特 点 ， 车 架 可 分 为 以 下 几 种 结 构 型 式 ： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 一）周边式车架 该车架的目的主要是尽可能的降低地板的高度，这种车架前后两端 纵 梁 收 缩 ，中 部 纵 梁 加 宽 ，前 端 宽 度 取 决 于 前 轮 的 最 大 转 向 角 ，后端的宽度取决于后轮距，中部的宽度取决于车门门槛梁的内壁宽。这种车架的最大的特点是：前后狭窄端通过所谓的缓冲臂或抗扭盒与中部纵梁焊接相连，前缓冲臂位于前围板下部倾斜踏板前方，后缓冲臂位 于 后 座 下 方 。由 于 它 是 一 种 曲 柄 式 结 构 ，容 许 缓 冲 臂 有 一 定 程 度 的弹性变形 ，它 可 以 吸 收 来 自 不 平 路 面 的 冲 击 和 降 低 车 内 的 噪 音 。其 缺点 ：结 构 复 杂 而 且 成 本 较 高 。所 以 周 边 式 车 架 广 泛 用 于 中 高 级 以 上 轿车。 （二） X 型车架 由 于 车 架 的 中 部 为 汽 车 纵 向 对 称 平 面 上 的 一 根 矩 形 断 面 的 空 心脊 梁 ，其 前 后 端 焊 以 叉 型 梁 ，形 成 俯 视 图 上 的 X 形 状 。其 目 的 可 以 提高车架的抗扭刚度。但是地板中间的凸包拱起太大，影响后座乘客搁脚，此外由于制造工艺较复杂，所以用的并不太广。 （三）梯形车架 又称边两式车架，是由两根互相平行的纵梁和若干根横梁组成。其弯曲刚度较大，而当承受扭矩时，各部分同时产生弯曲和转矩。其优点是便于安装车身，车箱 和布置其他总成，易于汽车的改装和变型，因此被广泛的用在载货汽车，越野汽车，特种车辆等车上。 该车架宽度有三种形式： （ 1） 前窄后宽 对前轮转向和转向拉杆留出足够的空间，往往采用这种型式 （ 2） 前宽后窄 由于重型货车车辆后轴载荷大，轮胎和钢板弹簧都加宽，同时又有安装尺寸大的发动机，所以只好减少前轮的转向角，使车架成为前宽后窄的形式。 （ 3） 前后等宽 只要总布置允许，应尽量采用这种方法，因为在冲压不等宽的纵梁 时 ，容 易 在 转 折 处 的 上 下 冀 面 上 产 生“ 波 纹 区 ”引 起 引 力 集 中 致 使购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 期出现裂纹或断裂。同时，前后等宽车架制造工艺简 单。 本次设计的是 3 吨柴油货车的车架，根据货车的特点，由以上车架 型 式 的 分 析 ，应 力 求 结 构 简 单 制 造 容 易 ，各 总 成 安 装 方 便 ，可 选 用前后等宽的结构型式。 架的结构设计 (一 ) 纵梁的结构 纵梁是车架的主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状力 求 简 单 。其 长 度 大 体 与 总 车 长 度 相 当 ，车 架 总 长 6400 车 架 设计选择了扭转刚度较大、横截而高度相对较小的上、下翼而和腹板均为平直的等直矩形截面纵梁 (非标型钢 )。 （二）横梁的结构 横梁将左右纵梁联在一起，构成一完整的车架，并保证车架有足够 的 扭 转 刚 度 ，限 制 其 变 形 和降低某些部位的应力。横梁还起着支撑某些总成的作用。因此 首先必须满足整车兑布置的要求。 （三）横梁与纵梁的连接 选 择 横 梁 的 断 面 形 状 时 既 要 考 虑 其 受 载 情 况 又 要 考 虑 其 支 撑 总成的支撑方便封闭断面梁和管梁的扭转刚度大，宜用于需要加强扭转刚度处。 正 确 选 择 和 合 理 的 设 计 横 梁 和 纵 梁 的 节 点 结 构 是 横 梁 设 计 的 重要问题 见图 2 图 2 横 梁 与 纵 梁 的 联 接 (1)横梁和上下翼缘相连接（图 2 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 种连接方式优点是利于提高纵梁的 抗 扭 刚 度 。缺 点 是 当 车 架 产生较大扭转变形时，纵梁上下翼面应力将大幅度增加，易引起纵梁上下翼面的早期损坏。由于车架前后两端扭转变形较小，因此本车架前后 两 端 采 用 了 该 种 连 接 方 式 为 了 提 高 纵 梁 的 扭 转 刚 度 采 用 了 纵 向 连接尺寸较大的连接板。 (2)横梁和纵梁的腹板相连接（图 2 横 梁 仅 固 定 在 腹 板 上 ,这 种 连 接 形 式 连 接 刚 度 较 差 ， 允 许 截 面 产生 自 由 跷 曲 ，可 以 在 车 架 下 翼 面 变 形 较 大 区 域 采 用 ，以 避 免 纵 梁 上 下翼 面 早 期 损 坏 。本 车 架 中 部 变 形 较 大 ，因 此 在 中 部 的 两 个 横 梁 采 用 该种连接方式。 (3)横梁同时和纵梁的任意翼缘以及腹板相连接（图 2 横梁同时与纵梁的腹板及上或下翼板相连，此种连接方式兼有以上两种方式连接的特点，但作用在纵梁上的力直接传递到横梁上，对横梁的强度要求较高。由于该车平衡悬架的推力杆与平衡悬架支架上的两根横梁连接，因此，这两根横梁与纵梁共同承受平衡悬架传递过来的垂直力 (反 )和纵向力 (牵引力、制动力 )。 （ 4）横梁在纵梁上的固定方法 横梁在纵梁上的固定可分为铆接，焊接和螺栓连接等几种方法。铆 接 的 成 本 低 ，适 合 大 量 生 产 ，在 此 情 况 下 横 梁 的 弯 曲 刚 度 取 决 于 铆钉的数量及其布置。 焊接能保证有很高的弯曲刚度，且连接牢固，不致有松动危险，但 要求较高的焊接质量，合理的焊接夹具，适用于小批量生产和闭口截面车架。 螺 栓 连 接 主 要 采 用 在 某 些 为 了 适 应 各 种 特 殊 使 用 条 件 的 汽 车 车架 上 ，以 使 装 在 车 架 上 的 某 些 部 件 得 以 互 换 或 拆 卸 。其 缺 点 在 长 期 的使用中，容易松动。 为了降低成本和适于批量生产，本车架纵梁和横梁的连接方式采用铆接。 架 的 制 造 工 艺 及 材 料 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 X 车架材料应具有足够的屈服极限和疲劳极限，低的应力集中敏感性 ， 良 好 的 冷 冲 压 性 和 焊 接 性 能 低 碳 和 中 碳 低 合 金 钢 能 满 足 这 些 要求 。车 架 材 料 与 所 选 定 的 制 造 工 艺 密 切 相 关 。拉 伸 尺 寸 较 大 或 形 状 复杂的冲压件需要采用冲压性能好的低碳钢或 低碳合金钢 08、 099钢板制造；拉伸尺寸不大，形状有不复杂的冲压件常采用强度稍高的 20、 25、 460910 钢 板 制 造 。 有 的 重 型货 车 、自 卸 车 、越 野 车 为 了 提 高 车 架 强 度 ，减 小 质 量 而 采 用 中 碳 合 金钢板热压成型，在经过热处理，例如采用 30板的纵梁经正火后抗拉强度既由 450高到 480 620 钢 板经冷冲压成型后，其疲劳强度降低，静强度提高，延伸率较小的材料的 降 低 幅 度 更 大 ， 常 用 车 架 材 料 在 冲 压 成 型 后 的 疲 劳 强 度 为 140160 货车根据其装载质量的不同轻、 型 货 车 冲 压 纵 梁 的 钢 板 厚 度 为 型 钢 断面纵梁上、下翼缘的宽度尺寸约为其腹板高度尺寸的 35% 50%。 车架的纵横梁和其它 3 零 件 制 造 ，多 采 用 钢 板 的 冷 冲 压 工 艺 在 大型压力机上冲孔及形成；也有采用槽钢、工字钢、管料等型材料制造的 ，货 车 车 架 的 组 装 多 采 用 冷 铆 工 艺 ，必 需 时 也 可 采 用 特 制 的 放 松 螺栓 联 接 ，为 了 保 证 车 架 的 装 配 尺 寸 ，组 装 时 必 须 有 可 靠 的 定 位 和 夹 紧 ，特别应保证有关总成在车架声的定位尺寸及支承点的相对位置精度。 我国汽车行业多用 16 为 车 架 的 纵 、横 梁 板 材 ，这 种 低 碳 合金 钢 热 扎 锰 钢 板 的 屈 服 极 限 和 强 度 极 限 都 比 普 通 碳 素 钢 结 构 钢 高 得多 ，能 保 证 车 架 在 恶 劣 条 件 下 可 靠 地 工 作 。对 于 形 状 复 杂 或 要 求 深 度压延的横梁可采用普通碳素钢。用 16 碳 素 钢 制 造 的 车 架 均 不 进行热处理。 所以，本车架纵横梁均采用 16 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 架 的 计 算 架的受载分析 汽车的使用条件复杂，其受力情况也十分复杂，随着汽车使用条件 的 变 化 ，车 架 上 的 载 荷 变 化 也 很 大 。车 架 的 载 荷 大 致 可 以 分 为 以 下几种： (一 ) 静载荷 静载荷是指汽车静止时，车架所承受的悬架弹簧 以上部分载荷，它 包 括 ：车 架 质 量 ，车 身 质 量 。安 装 在 车 架 上 的 各 总 成 与 附 属 的 质 量以及有效载荷（乘客或货物的总质量）的总和。 （二）对称的垂直动载荷 这种载荷是当汽车在平坦的道路上以较高车速行驶时产生的。其大小与作用在车架上的静载荷及其分部有关，还取决于静载荷作用处的 垂 直 振 动 加 速 度 大 小 ， 路 面 的 反 作 用 力 使 车 架 承 受 对 称 垂 直 动 载荷。这种载荷使车架产生弯曲变形。 （三）斜对称的动载荷 这种载荷是当汽车在崎岖不平的道路上行驶时产生的。此时汽车的 前 后 几 个 车 轮 可 能 不 在 同 一 平 面 上 ， 从 而 使 车 架 连 同 车 身 一 同 歪斜 ，其 大 小 与 路 面 不 平 的 程 度 以 及 车 身 ，车 架 和 悬 架 的 刚 度 有 关 。这种动载荷会使车架产生扭转变形。 （四）其他载荷 汽车转弯行驶时，离心力将使汽车受到侧向力的作用：汽车加速或 制 动 时 ，惯 性 力 会 导 致 车 架 前 后 部 载 荷 的 重 新 分 配 ；当 一 前 轮 正 面撞在路面凸包上时，将使车架产生水平方向的剪切变形；安装在车架上 的 各 总 成（ 如 发 动 机 ，转 向 摇 臂 及 减 震 器 ）工 作 时 所 产 生 的 力 ；由于载荷作用线不通过纵梁截面的弯曲中心（如油箱，备胎和悬架等）而使纵梁产生附加的局部转矩。 综 上 所 述 ，汽 车 车 架 实 际 上 受 到 空 间 力 系 的 作 用 ，受 载 情 况 错 综复 杂 ，而 车 架 纵 梁 与 横 梁 的 截 面 形 状 和 接 合 特 点 又 是 多 样 的 ，这 样 使得汽车的车架受载更加复杂化。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 架的设计计算 车架是一个复杂的薄壁框架结构，在车架设计的初期阶段，可对车架纵梁进行简化的弯曲强度计算，以次来确定车架的断面尺寸。下面进行车架的简化计算： 弯曲强度计算的基本假设： （ 一 ）因 为 车 架 的 左 右 是 对 称 的 ，左 右 的 纵 梁 受 力 相 差 不 大 ，故认为纵梁是支撑在汽车前后轴上的简支梁。 （ 二 ）空 车 时 的 簧 上 质 量（ 包 括 车 架 质 量 在 内 ）均 匀 的 分 布 在 左右 二 纵 梁 的 全 长 上 ， 其 值 可 以 根 据 汽 车 底 盘 结 构 的 统 计 数 据 大 致 计算 。 一 般 对 于 轻 型 和 中 型 载 货 汽 车 来 说 ， 簧 上 质 量 约 为 空 车 质 量 的2/3；汽车的有效载荷均匀的分布在车厢全长上。 （ 三 ）所 有 的 作 用 力 均 通 过 纵 梁 截 面 的 弯 曲 中 心 。实 际 上 ，纵 梁的某些部位会由于安装外伸部件而产生局部扭转，在设计时通常在此安 装 一 根 横 梁 ，使 得 这 种 对 纵 梁 的 扭 转 变 为 对 横 梁 的 弯 矩 。故 这 种 假定不会造成明显的计算误差。 通 过 上 述 假 设 ，将 车 架 由 一 个 静 不 定 的 平 面 框 架 结 构 ，简 化 成 为一个位于支座上的静定结构。 梁的弯矩计算 要计算车架纵梁的弯矩，先计算车架的前后支反作用力： )2()2(4 21 （ 2 式 中 ： 1F 中 心 支 座 对 任 意 纵 梁 （ 左 纵 梁 或 右 纵 梁 ） 的 反 作 用力， N; L l b 2s ； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2 架 上 的 载 荷 的 均 布 情 况 2C 车架自身的重量）， C L =6400l =3650b =1735C =45002C =17952000 6000 1C =2705 将 上 述 值 代 入 式（ 2 得 ： 1 1 6 4 0 0 2 1 7 3 5 1 9 6 0 0 4 5 0 0 2 1 7 9 5 5 8 8 0 0 7 5 9 8 . 44 3 6 5 0 在计算纵梁弯矩时，将总量分 成 两 段 区 域 ，每 一 区 段 的 均 部 载 荷可简化为作用于区段中点的集中力。纵梁各端面上的弯矩计算采用弯矩 差 法 ，可 使 计 算 工 作 量 大 大 减 少 。弯 矩 差 法 认 为 ：纵 梁 上 某 一 端 面上的弯矩为该端面之前所有力对这点的转矩之和。 （一）驾驶室长度段纵梁的弯矩计算 在该段内，根据弯矩差法，则有： 21 4 M F x x （ 2 2） 式中：梁上某一截面的弯矩 ,x 面到前轮中心的距离， a 架纵梁前端到前轮中心的距离， （二）驾驶室后端到后轴段纵梁弯矩的计算 在该区段内，根据弯矩差法，纵梁某一断面的弯矩为： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 22 1144 x x a C L （ 2 式中： x 1C 纵梁某一断面上的剪力为该断面之前所有力的和。 )(2)(2 11 （ 2 式中： N。 由 上 可 知 ，纵 梁 的 最 大 弯 矩 一 定 发 生 在 该 段 纵 梁 内 。其 位 置 可 采 用 求 x 求导数并令其为零的办法得到。 s l CG a G L （ 2 得 x=1515由上式求得纵梁发生最大弯矩的位置，将 x=1515入弯矩计算公式，则可求得总量受到的最大弯矩 得 6m a . 5 1 0 N m m 。 纵 梁 受 到 的 最 大 的 剪 力 则 发 生 在 汽 车 后 轴 附 近 。 当 x = l =3650应力最大，其最大剪应力为 11m a x 2)(2 CC （ 2 则 上是仅考虑汽车静载工况下，总量断面弯矩和剪力的计算。实际 上 ，汽 车 行 驶 时 还 受 到 各 种 动 载 荷 的 作 用 。因 此 ，汽 车 行 驶 时 实 际受到的最大弯矩 最大剪 力 （ 2 （ 2 式中 系 数 ， 对 于 轿 车 ， 客 车 货汽车 野汽车 劳安全系数 5.1n 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 为 ： 66d m a . 1 5 2 . 5 5 . 5 1 0 1 5 . 8 1 0 N m m . d m a . 1 5 2 . 5 3 3 6 8 . 9 9 8 9 6 8 5 . 8 7 N 纵梁的抗弯截面系数的计算 车架的纵梁和横梁截面系数 W 按材料力学的方法计算。 对于环矩形截面， H 33 （ 2 其中： B，矩形环断面外宽， H，矩形环断面外高， 150 b，矩形环断面内宽， h，矩形环断面内高， 140 所以 3 3 3 3 4B H b h 8 2 . 5 1 5 0 7 7 . 5 1 4 0W 7 3 0 8 6 . 1 m 6 1 5 0 曲应力计算 纵梁断面的最大弯曲应力 为： d （ 2 得： 215800000 2 1 6 . 1 8 N / m 0 8 6 . 1 按 上 式 求 得 的 弯 矩 应 力 不 应 大 于 材 料 的 许 用 应 力 （ 2 式中 s 于 16料 ， 40 ； n 般安全系数取 则得 = )( 则有 ; 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 以 ,该车架的弯曲强度可靠。即可确定其截面尺寸。 架的刚度计算 为保证车辆及其各总成，装置能正常可靠的 工 作 ，汽 车 车 架 纵 梁在其全长的范围内的垂直弯曲变形量，必须满足相应的刚度要求： 3m a x )/( 式中： 前 ，后 支 承 中 心 处 承 受 1000N 集中载荷时的最大垂直挠度， l m; I 4。 本车架纵梁截面的惯性矩为 : 33 4B H b 9 1 . 3 c 3m a 6 5y 0 . 0 8 2 2 c m y 0 . 0 8 5 c 1 . 3 所以 ,车架的纵梁的刚度足够。 架 实 验 车架的实验内容包括：应力测定、刚度测定、可靠性测定与耐久性 台 架 试 验 、随 整 车 进 行 的 可 靠 性 道 路 试 验 或 试 车 场 试 验 以 及 使 用 实验等。 （一）车架的应力测定 对车架的应力测定可较快的得出其应力分布情况，找出薄弱环节和产生的原因以及改进后的效果。除了要进行静弯曲和静扭转的应力测 定 外 ，还 以 整 车 在 道 路 模 拟 实 验 台 上 、试 车 场 以 及 在 使 用 条 件 下 进行动应力测定。这对车架 的设计定型很有指导作用。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 二）车架的刚度测定 包括对车架的弯曲刚度及扭转刚度进行测定。 测定车架的弯曲刚度时，是在前后轴处设置刚性支承并模拟实际负荷情况加载。 测定车架的扭转刚度时应注意车架在实验台上的紧固情况，以避免实验装置对其刚度产生影响。 （三）可靠性与耐久性能台架试验 包括车架弯曲疲劳试验和扭转疲劳试验。等副疲劳试验台是较为简单的实验装置，有机械式，液压式，和激振式的，常用作进行车架对 比 实 验 。程 控 疲 劳 试 验 台 能 更 好 地 模 拟 车 架 在 实 际 使 用 中 的 载 荷 状况。后者也常用于整车状态下的疲劳试验。 （ 四 ）随 整 车 进 行 的 可 靠 性 道 路 试 验 或 试 车 场 实 验 以 及 使 用 实 验 让 满 载 的 汽 车 行 驶 于 试 车 场 的 专 门 路 段 上 来 进 行 车 架 的 疲 劳 试验和扭转疲劳试验。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 三章 制动系统设计 述 （一）制动系的组成 制动系是由制动器和制动驱动机构组成。 制动装置可分为行车，驻车，应急，辅助制动 4 种 装 置 。制 动 系统 至 少 有 两 套 独 立 稳 定 的 制 动 装 置 ， 即 行 车 制 动 装 置 和 驻 车 制 动 装置。 行车制动装置使行驶的汽车减速或停车，并且使汽车在下坡时保持是适当的稳定车速。其驱动机构常采用双回路或多回路结构，保证工作可靠。 驻车制动装置用于汽 车可靠的停在原地，它有助于汽车在坡路上起 步 。其 驱 动 机 构 常 采 用 机 械 式 ，而 不 用 气 压 或 液 压 驱 动 机 构 ，避 免产生故障。 应急制动装置用于行车制动装置发生意外故障失效时，利用机械源控制的应急制动装置实现汽车制动，同时在人力的控制下它还能兼做驻车制动装置。 辅助制动装置通过装设缓速器等辅助制动，实现汽车下长坡时，保持稳定车速的作用，减轻或解除行车制动装置的负荷。 本次设计主要采用了行车制动装置和驻车制动装置两套装置。 （二）制动系的基本功用： （ 1）使汽车迅速减速直至停车； （ 2）使汽车在下长坡时保持稳定的车速； （ 3） 使汽车可靠的停在原地（包括坡路上）。 （三）制动系的设计要求 （ 1） 足 够 的 制 动 力 。 制 动 力 包 括 行 车 制 动 能 力 和 驻 车 制 动 能 力 。行 车 制 动 能 力 是 用 一 定 制 动 初 速 度 或 最 大 制 动 踏 板 力 下 的 制 动 减 速度和制动距离两项指标评定。驻坡制动能力是汽车在良好的路面上能可靠停驻的最大坡度。一般不小于 20%。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2） 可 靠 性 好 。 制 动 系 各 零 部 件 工 作 可 靠 。 汽 车 至 少 有 行 车 和驻车制动两套制动装置，行车制动装置至少有两套独立的制动驱动管路 。其 中 一 条 管 路 失 效 时 ，另 一 条 管 路 应 保 证 制 动 能 力 不 低 于 原 规 定制的 30%。 制 动 系 应 设 立 必 要 的 安 全 设 备 和 报 警 装 置 。 （ 3） 制 动 操 纵 稳 定 性 好 。 汽 车 以 任 何 速 度 制 动 都 不 应 该 丧 失 操作性和方向稳定性。汽车前后轮制动力矩分配比例合适，最好能随各轴间载荷转移情况变化而变化；同一轴上左右轮制动器的制动力矩应相 同 ，避 免 制 动 时 某 一 车 轮 先 抱 死 侧 滑 ，造 成 汽 车 无 法 操 纵 ，丧 失 方向稳定性，或甩尾，跑偏，甚至掉头等危险情况。 （ 4） 操 纵 轻 便 。 要 求 制 动 踏 板 和 手 柄 的 位 置 和 行 程 要 符 合 人 机工程学要求，要求操纵制动系所需要的力不应过大。 （ 5） 作 用 滞 后 时 间 短 。 作 用 滞 后 时 间 包 括 产 生 制 动 和 解 除 制 动的滞后时间，要求滞后时间尽可能的短。 （ 6） 制 动 热 稳 定 性 好 。 制 动 器 摩 擦 片 的 抗 热 衰 退 能 力 要 高 ， 受热恢复较快。 （ 7） 制 动 水 稳 定 性 好 。 能 防 止 水 和 污 泥 进 入 制 动 器 表 面 ， 摩 擦片浸水后恢复摩擦系数能力要好。 （ 8） 减 少 公 害 。 制 动 系 及 轮 胎 的 工 作 噪 音 要 低 。 制 动 衬 片 的 材料在制造和使用的过程中，尽量减少对环境的污染。 动 器 的 结 构 设 计 。 制动器按制动对象分为车轮制动器和中央制动器，后者制动传动轴或变速器输出轴。所有汽车都用车轮制动器作为行车制动器。 制动器有摩擦式、液力式和电磁式等几种。电磁式制动器虽有作用 滞 后 小 、易 于 连 接 且 接 头 可 靠 等 优 点 ，但 因 成 本 高 而 只 在 一 部 分 重型汽车上用来做车轮制动器或缓 速器。液力式制动器只用作缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。 摩擦式制动器按摩擦副的结构形式不同，分为鼓式、盘式和带式购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 种。带式只用作中央制动器。以鼓式，盘式制动器应用最广泛。 （一）鼓式制动器的结构分析 鼓式制动器主要有制动鼓，制动蹄，传力杠杆和驱动装置组成。带摩擦片的制动蹄作为固定元件，大多采用两个蹄，并以铰支点的形式 安 装 于 鼓 内 ，制 动 的 过 程 中 2个衬块都以 13090 的角度紧贴于制动 轮 表 面 上 。制 动 器 工 作 时 ，摩 擦 所 产 生 的 热 量 大 部 分 由 制 动 鼓 向 外散 出 ，为 承 受 较 大 的 热 应 力 ，制 动 鼓应有足够的质量。制动鼓在非工作状态，其摩擦片与制动鼓之间应有合适的间隙。 制动蹄有不同的张开装置：液压轮缸式，凸轮式，楔块式，还有用气动或电动方式作为制动蹄驱动装置。 鼓式制动器按制动蹄的属性可分为领从蹄式、双领蹄式、双向双领 蹄 式 、双 从 蹄 式 、单 向 增 力 式 、双 向 增 力 式 等 几 种 ，如 图 2 1所示。 图 3鼓 式 制 动 器 示 意 图 不同形式鼓式制动器的主要区别有：蹄片固定支点的数量和位置 不 同 。 张 开 装 置 的 形 式 与 数 量 不 同 。 制 动 时 两 块 蹄 片 之 间 有 无相 互 作 用 。因 蹄 片 的 固 定 支 点 和 张 开 力 位 置 不 同 ，使 不 同 形 式 鼓 式 制动器的领 、从蹄数量有差别，并使制动效能不同。 制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩，称为制购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 器 效 能 。在 评 比 不 同 形 式 制 动 器 的 效 能 时 ，常 用 一 种 称 为 制 动 器 效能因数的无因次指标。制动器效能因数的定义为，在制动鼓或制动盘的作用半径只上所得到的摩擦力 ()与输入力0 K= F 制动器效 能 的 稳 定 性 是 指 其 效 能 因 数 擦 因 数 的 敏 感 性( 。使 用 中 求制动器的效能稳定性好，即是其效能对 领从蹄式制动器的效能和稳定性都很适中。由于其前进倒车制动效 能 不 变 ，结 构 简 单 ，制 造 成 本 ，便 于 组 成 驻 车 制 动 机 构 ，因 此 应 用较为广泛。 双领蹄式制动器正向效能较高，但反向时它变成双从蹄，效能大大降低。 双向双领蹄式制动器在前进，倒车制动时性能
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