面包车底盘设计.docx

汽车底盘构造 题目： 面包车底盘设计 一、离合器与变速器31、离合器31.1离合器基本作用31.2离合器分类31.3具体选择及原因31.4离合器操纵机构42、变速器51.1变速器功用51.2变速器分类51.3同步器6二、制动系统概述7第一节 分类与组成7第二节 制动器72.1鼓式制动器72.2盘式制动器9第三节 制动系统113.1人力制动系统113.2 伺服制动系123.3动力制动系统13第四节 制动系统的选定144.1行车制动144.2驻车制动164.3制动系统16三、悬架设计17四、车架，车桥和轮胎181、车架181.1非承载式车身181.2承载式车身192、车桥193、轮胎21五、驱动桥和万向传动装置221、驱动桥221.1主减速器231.2差速器241.3半轴252、万向传动装置262.1功用和组成262.2万向节272.3传动轴和中间支承30六、转向机构321、转向操纵机构322、机械转向器333、转向传动机构364、转向加力装置39一、离合器与变速器 1、离合器离合器安装在发动机与变速器之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起，是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。汽车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合，以切断或传递发动机向传动系输出的动力。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，从而起到一定的保护作用。1.1离合器基本作用1 保证汽车平稳起步2 保证传动系统换挡时工作平顺3 限制传动系统所承受的最大转矩。防止传动系统过载1.2离合器分类离合器分为电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器。离合器的机构决定了其主从动件之间不可以采用刚性联系，应借用两者接触面之间的摩擦作用来传递扭矩（摩擦离合器），或者利用液体作为传动介质（液力耦合器），或利用磁力传递转矩（电磁离合器）。1.3具体选择及原因面包车选择摩擦离合器。单片摩擦离合器结构简单，调整方便，轴向尺寸小，分离彻底，从动部分转动惯量小，散热性能好。根据所选按压紧弹簧安装位置分:周布弹簧离合器、中央弹簧离合器、周部斜置弹簧离合器。按压紧弹簧的形式分:圆柱螺旋弹簧离合器、圆锥螺旋弹簧离合器、膜片弹簧离合器。面包车选择膜片弹簧离合器优点1、 由上图可知,在摩擦片磨损达容许的极限位置时，弹簧压缩变形量减小到 ，此时螺旋弹簧压紧力下降较大，将使离合器压紧力不足而产生滑磨； 膜片弹簧压紧力相差不多，离合器仍能继续工作。当离合器分离量，膜片弹簧离合器所需作用力比螺旋弹簧离合器的作用力小的多，膜片弹簧离合器操作轻便。2、 膜片弹簧离合器本身兼压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器结构大大简化并显著地缩短了离合器的轴间尺寸；再者，膜片弹簧具有良好的非线性特性，设计合适可使摩擦片磨损到极限，压紧力仍能维持很少改变，且减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便3、 由于膜片弹簧与压盘的整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀；4、 由于膜片弹簧与压盘的整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀；膜片弹簧离合器根据分离时分离指内端受拉力还是推力分为分为推式和拉式。面包车选择拉式无支承环式MFZ型原因是结构简单，质量更轻。传动效率更高，踏板力更小并且寿命更长。1.4离合器操纵机构选择机械式操纵机构原因：机构简单，制造容易。2、变速器变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比，又称变速箱。变速器由变速传动机构和操纵机构组成，有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器等。1.1变速器功用1改变传动比以适用各种各种行驶条件；2 在发动机旋向不变的前提下，使汽车可以倒退行驶；3 利用空挡，中断动力传递1.2变速器分类按传动比变化方式不同分为有级式、无级式和综合式三种有级式变速器是使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。无级变速是指可以连续获得变速范围内任何传动比的变速系统。通过无级变速可以得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(VDT-CVT)。综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。按操纵方式不同分为强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式面包车选用有级变速式强制操纵式变速器普通齿轮式变速器1.3同步器同步器，是使在换挡中相互接合的齿轮实现同步的装置。 在换挡过程中，应当使准备啮合的那一对齿轮的接合齿圈的圆周速度达到相等（即同步），才能平顺地挂上挡。否则，两齿轮齿圈间会发出冲击和噪音，影响齿轮的寿命。为了便于换挡，汽车变速器在常用的各挡间都装有同步器，使相啮合的一对齿轮先同步，而后啮合。同步器有常压式、惯性式和自行增力式。面包车选用锁环式惯性同步器 原因：常压式对接合套的轴向阻力由弹簧提供大小有限，并且冲击性较大；二、制动系统概述 汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。其作用是，使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车。使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。第一节 分类与组成(1)按制动系的功用分类：行车制动系使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。它是在行车过程中经常使用的。驻车制动系使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。第二制动系在行车制动系失效的情况下保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定第二制动系也是汽车必须具备的。辅助制动系在汽车下长坡时用以稳定车速的一套装置。例如，经常行驶在山区的汽车，若单靠行车制动系来达到下长坡时稳定车速的目的，则可能导致行车制动系的制动过热而降低制动效能，甚至完全失效。故山区用汽车还应具备此装置。(1) 按制动系统的作用 (2)按制动操纵能源 制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。 (3)按制动能量的传输方式 制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。第二节 制动器2.1鼓式制动器（一）轮缸式制动器1.制动器概述一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器。2.领从蹄式制动器 下图为领从蹄式制动器示意图，设汽车前进时制动鼓旋转方向(这称为制动鼓正向旋转)如图中箭头所示。 领从蹄式制动器示意图l.领蹄 2.从蹄 3、4.支点 5.制动鼓 6.制动轮缸沿箭头方向看去，制动蹄1的支承点3在其前端，制动轮缸6所施加的促动力作用于其后端，因而该制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。具有这种属性的制动蹄称为领蹄。与此相反，制动蹄2的支承点4在后端，促动力加于其前端，其张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。具有这种属性的制动蹄称为从蹄。当汽车倒驶，即制动鼓反向旋转时，蹄1变成从蹄，而蹄2则变成领蹄。这种在制动鼓正向旋转和反向旋转时，都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器。 凡制动鼓所受来自二蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器。2.双领蹄式和双向双领蹄式制动器3.双从蹄式制动器4.单向和双向自增力式制动器（二）凸轮式制动器（三）楔式制动器 以上介绍的各种鼓式制动器各有利弊。 就制动效能而言在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下，自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用得最为充分而居首位，以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。但蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素，随制动鼓和摩擦片的材料、温度和表面状况(如是否沾水、沾油是否有烧结现象等)的不同可在很大范围内变化。自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大，因而其效能的热稳定性最差。在制动过程中，自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。双向自增力式制动器多用于轿车后轮，原因之一是便于兼充驻车制动器。单向自增力式制动器只用于中、轻型汽车的前轮，因倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。双从蹄式制动器的制动效能虽然最低，但却具有最良好的效能稳定性，因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用(例如英国女王牌轿车)。领从蹄制动器发展较早，其效能及效能稳定性均居于中游，且有结构较简单等优点，故目前仍相当广泛地用于各种汽车。 2.2盘式制动器 1.盘式制动器概述 盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，被称为制动盘。 其固定元件则有着多种结构型式，大体上可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有2-4个。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，这种制动器称为全盘式制动器。钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器。全盘式制动器只有少数汽车(主要是重型汽车)采用为车轮制动器。这里只介绍钳盘式制动器。钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。定钳盘式制动器定钳盘式制动器的结构示意图见下图: 定钳盘式制动器示意图1.制动盘 2.活塞 3.摩擦块 4.进油口 5.制动钳体 6.车桥部在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6上，它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动其内的两个活塞2分别位于制动盘1的两侧。制动时，制动油液由制动总泵(制动主缸)经进油口4进入钳体中两个相通的液压腔中，将两侧的制动块3压向与车轮固定连接的制动盘1，从而产生制动。这种制动器存在着以下缺点，油缸较多，使制动钳结构复杂。油缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通，这使得制动钳的尺寸过大。难以安装在现代化轿车的轮辋内，热负荷大时，油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化。若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。浮钳盘式制动器 下图所示为浮钳盘式制动器示意图。 浮钳盘式制动器示意图1.制动盘 2.制动钳体 3.摩擦块 4.活塞 5.进油口 6.导向销 7.车桥 钳体2通过导向销6与车桥7相连，可以相对于制动盘1轴向移动。制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。制动时，液压油通过进油口5进入制动油缸，推动活塞4及其上的摩擦块向右移动，并压到制动盘上，并使得油缸连同制动钳体整体沿销钉向左移动，直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上夹住制动盘并使其制动。 与定钳盘式制动器相反，浮钳盘式制动器轴向和径向尺寸较小，而且制动液受热汽化的机会较少。此外，浮钳盘式制动器在兼充行车和驻车制动器的情况下，只须在行车制动钳油缸附近加装一些用以推动油缸活塞的驻车制动机械传动零件即可。故自70年代以来浮钳盘式制动器逐渐取代了定钳盘式制动器。 2.盘式制动器的特点 盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点:一般无摩擦助势作用,因而制动器效能受摩擦系数的影响较小.即效能较稳定,浸水后效能降低较少,而且只须经一两次制动即可恢复正常。在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小，制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大，较容易实现间隙自动调整。其他保养修理作业也较简便。对于钳盘式制动器而言，因为制动盘外露，还有散热良好的优点。盘式制动器不足之处是效能较低，故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置。 目前，盘式制动器已广泛应用于轿车。但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外，大都只用作前轮制动器。而与后轮的鼓式制动器配合，以期汽车有较高的制动时的方向稳定性。在货车上，盘式制动器也有采用，但离普及还有相当距离。 第三节 制动系统 3.1人力制动系统3.1.1机械制动系统 机械式行车制动已全部被淘汰。机械制动系统仅用于驻车制动。 驻车制动系统与行车制动系统共用后轮制动器。也可以是专设的中央制动器。 3.1.2人力液压制动系统 轿车的行车制动系统都采用了液压传动装置，主要由制动主缸(制动总泵)、液压管路、后轮鼓式制动器中的制动轮缸(制动分泵)、前轮钳盘式制动器中的液压缸等组成， 液压式双管路传动装置的布置形式 当其中一套管路损坏时，另一套仍可以正常工作，保证汽车制动系的工作可靠性。 两桥制动器独立制动 当一套管路失效时，另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50。 同一制动器两个轮缸独立制动 前后制动器对角独立制动 自制动踏板到轮缸活塞的制动系统传动比，等于踏板机构杠杆比乘以轮缸直径同主缸直径之比。 传动比越大，踏板力越小，踏板行程却因此而越大，使得制动操作不便。 要求液压制动系传动比合适，保证制动踏板力较小，同时踏板行程又不太大。 对于人力液压制动系，考虑到制动器容许磨损量的踏板全行程不应超过150(轿车)180mm(货车)。制动器间隙调整正常时，踩下踏板到完全制动的踏板工作行程不应超过全行程的5060。最大踏板力一般不应超过350(轿车)550N(货车)。 3.2 伺服制动系 伺服制动系-在人力液压制动系的基础上加设一套动力伺服系统而形成的，即兼用人体和发动机作为制动能源的制动系。 伺服制动系可分为助力式(直接操纵式)和增压式(间接操纵式)两类。 助力式(直接操纵式)-伺服系统控制装置用制动踏板机构直接操纵，其输出力也作用于液压主缸，以助踏板力之不足。 增压式(间接操纵式)-伺服系统控制装置用制动踏板机构通过主缸输出的液压操纵，且伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于一个中间传动液缸(辅助缸)，使该液缸输出到轮缸的液压远高于主缸液压。 按伺服能量的形式分： 真空伺服式，真空能(负气压能) 气压伺服式，气压能 液压伺服式，液压能 3.2.1助力式伺服制动系 1真空助力伺服制动系 在液压制动装置中，装有真空助力器，它安装在主缸与踏板之间，利用发动机运转时产生的真空度来增大驾驶员在制动踏板上的操纵力。 (1)不制动时 真空助力器不工作，弹簧15将推杆12连同柱塞18推到后极限位置(即真空阀开启)，阀门9则被弹簧16压紧在大气阀座10上(即大气阀关闭位置)。伺服气室前、后两腔经通道A、控制阀腔和通道B互相连通，并与大气隔绝。在发动机开始工作，且真空单向阀被吸开后，伺服气室左右两腔内都产生一定的真空度。 （2）制动时 将制动踏板踩下时，起初伺服气室尚未起作用，膜片座8固定不动，故来自踏板机构的控制力可以推动控制阀推杆12和控制阀柱塞18相对于膜片座前移，当柱塞与橡胶反作用盘7之间的间隙消除后，控制力便经反作用盘传给制动主缸推杆2,使制动主缸液压上升传入各轮缸，此力是驾驶员所给。 随同控制阀柱塞18前移的同时，推杆12通过弹簧先将真空阀门9压向阀座8而关闭，使A腔与B腔隔绝。 进而大气阀座10与真空阀门9分离而开启，外界的空气经空气阀的开口和气道进入B腔。随着空气的进入，在伺服气室膜片的两侧出现压力差而产生推力，此推力通过膜片座8、橡胶反作用盘7推动制动主缸推杆2左移。 此时，推杆2上的作用力F应为踏板力和伺服气室活塞推力的总和，但后者较前者大得多，使制动主缸输出的液压成数倍的增高。 在此过程中，膜片20与阀座8也不断前移，直到阀门9重新与大空阀座10接触为止。因此在任何一个平衡状态下，伺服气室后腔中的稳定真空度与踏板行程成递增函数关系-控制阀的随动作用。 驾驶员所施加的踏板力不仅要足以促动控制阀，并使制动主缸产生一定液压，而且还要足以平衡与伺服气室作用力成正比的，经反作用盘反馈过来的力。这样，驾驶员便可以通过所加踏板力的大小来感知伺服气室的作用力大小，即驾驶员有一定的踏板感。 3.2.2增压式伺服制动系 真空增压伺服制动系 真空增压伺服制动系比人力液压制动系多一套真空伺服系统 真空增压器-由辅助缸、控制阀和真空伺服气室等三部分组成。 在辅助缸活塞4上作用着两个力，主缸液压作用力和伺服气室输出的推杆力。因此，辅助缸左腔及各轮缸的压力高于主缸压力。 3.3动力制动系统 动力制动系-以汽车发动机为唯一的制动初始能源。 制动能源是空气压缩机或液压泵。在动力制动系中，驾驶员的肌体仅作为控制能源，而不是制动能源。动力制动系： 气压制动系 供能装置和传动装置全部是气压式的。其控制装置大多数是由制动踏板机构和制动阀等气压控制元件组成，也有的在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。 气顶液制动系 供能装置、控制装置与气压制动系的相同，但其传动装置则包括气压式和液压式两部分。 全液压动力制动系 除制动踏板机构以外，其供能、控制和传动装置全是液压式。 第四节 制动系统的选定4.1行车制动（1）后轮制动 选用鼓式领从蹄式制动器 制动系统工作原理示意图1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上，有两个支承销，支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管5与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。 当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，或保持不动。(2)前轮制动选择 浮钳盘制动器浮钳盘式制动器示意图1.制动盘 2.制动钳体 3.摩擦块 4.活塞 5.进油口 6.导向销 7.车桥 制动盘选用通风盘 通风刹车盘顾名思义就是内部是中空的，冷空气可以从中间穿过进行降温，一般多用于民用车的前轮刹车盘。从外表看，它在圆周上有许多通向圆心的洞空，它利用汽车在行使当中产生的离心力能使空气对流，达到散热的目的，因此比普通盘式散热效果要好许多。4.2驻车制动采用手刹，手刹与制动器的原理不同，其是采用钢丝拉线连接到后制动蹄上，以对车子进行制动。4.3制动系统 选用真空助力伺服制动系统制动系统组成示意图1.前轮盘式制动器 2.制动总泵 3.真空助力器 4.制动踏板机构 5.后轮鼓式制动器 6.制动组合阀 7.制动警示灯三、悬架设计1、面包车的特点：1）座椅更多，空间更大。2）和轿车相比，可以载更多乘客及货物。3）价格便宜，一般310万。2、优势面包车价格低廉，种类较多，且经济实用，在很多行业中都能广泛应用。在现代社会，面包车作为汽车大家族中重要的一员，一定能在全社会推广、普及。3、悬架设计要求前悬：1) 保证具有良好的平顺性和减震，保证驾驶员的舒适;2) 结构紧凑，占据空间小；3) 制造和维护成本低。后悬：1） 考虑到载重，所以悬架受力较大，要求有良好的传力和较大的刚性；2） 价格便宜。4、 悬架的选择1） 为了提高行驶平顺性和操纵稳定性，所以前悬架使用独立悬架，再考虑到空间小、价格低，所以采用麦弗逊式悬架。2） 为了提高载重能力，后悬架选用非独立悬架，采用纵置钢板弹簧加减震器的形式，结构简单，工作可靠，成本低廉，维修方便。为了减少重量，采用4片变截面钢板弹簧。四、车架，车桥和轮胎1、车架面包车可采用承载式和非承载式车身结构。1.1非承载式车身汽车有刚性车架，又称底盘大梁架。这种车架一般都是矩形或者梯形的。非承载式车身是指车架承载着整个车体，发动机、悬挂和车身都安装在车架上，车架上有用于固定车身的螺孔以及固定弹簧的基座的一种底盘形式。 结构：非承载式车身的车架由上面很多的横纵梁构成一个矩形结构。车架承载着整个车体，发动机、悬挂和车身都安装在车架上，车架通过前后悬架装置与车轮联接。车架上有用于固定车身的螺孔以及固定弹簧的基座。所以从理论上说，即使没有车身，单是一个车架也是没有什么问题的。车身的作用在于给驾驶者和乘客提供一个舒适安全的环境，以及提高美观度。车架有边梁式、钢管式等形式，其中边梁式是采用最广泛的一种车架。边梁式车架由两根长纵梁及若干根短横梁铆接或焊接成形，纵梁主要承负弯曲载荷，一般采用具有较大抗弯强度的槽形钢梁。也有采用钢管，但多用于轻型车架上。一般纵梁中部受力最大，因此设计者一般将纵粱中部的截面高度加大，两端的截面高度逐渐减少，这样一来可使应力分布均匀，同时也减轻了重量。优点： 非承载式车身的汽车车身本体悬置于车架上，用弹性元件联接。车架的振动通过弹性元件传到车身上，大部分振动被减弱或消除，发生碰撞时车架能吸收大部分冲击力，在坏路行驶时对车身起到保护作用，因此车厢变形小，平稳性和安全性好，而且厢内噪音低。缺点：一，车身和车架是刚性联接的，在公路上行驶的时候，不是很平稳，会产生震动。 二，遇到危险（如翻车）的时候，厚重的底盘，也会对相对薄弱的车身产生致命威胁。三，重量大，车架本身就很重，而车身和车架又是两个独立的部件，所以整体重量就更大了，用的钢材多，成本也相对较高。 四，汽车质心高。车辆重心比承载式更高。车架在底部，而车身是安装在车架上，那么车身的地板无论如何也要在车架之上。应用：多用于货车和越野车。1.2承载式车身没有单独的承受外力底盘结构。取消了车架，以车身兼起车架的作用。承受外力结构部件与乘员乘坐车身部分为一体式，该部分可直接安装悬挂、发动机、传动等机械结构，外部覆盖好外观冲压件后即成型。优点：1、质量轻，整体弯曲和扭转刚度好； 2、车室地板低，车辆高度尺寸小； 3、以薄板加工为主，且可用点焊焊接，所以易于批量生产。 4、重量相对较轻、重心也相对低一些 5、车内空间利用率较高、乘坐舒适性相对好缺点：抗扭和承载能力不强。用途：主要用于偏城市用途家用轿车和都市SUV领域。2、车桥车桥选取：根据悬架结构的不一样，车桥分为整体式车桥和断开式车桥两种。面包车选用非独立悬挂，为整体式车桥，车桥中部为刚性的实心或空心梁。选取独立悬挂时，车桥为断开式的活动关节结构。根据车桥的功用不一样，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥4种。在后轮驱动的汽车中，前桥不仅用于承载，而且兼起转向作用，称为转向桥；后桥不仅用于承载，而且兼起驱动作用，称为驱动桥。四驱汽车和前轮驱动汽车的前桥，除承载和转向作用外，还兼起驱动作用，所以称为转向驱动桥。只起支撑作用的车桥称为支持桥。挂车的车桥就是支持桥。支持桥除不能转向外，其他功能和结构与转向桥一样。面包车为后驱中置，前桥为转向桥，后桥为驱动桥。3、轮胎 辐板式：耐用，平整性好，较好清洗 按轮辐构造 辐条式：相对便宜，有缓冲，易生锈 分类： 单式车轮：应用于载重量小的汽车 按车轮数目 双式车轮：用于载重量大的卡车、货车 辐板式车轮 辐条式车轮考虑面包车的载重，应选取辐板式单式车轮。轮辋轮辋俗称轮圈，是在车轮上周边安装和支撑轮胎的部件，与轮辐组成车轮。轮辋和轮辐可以是整体式的、永久连接式的或可拆卸式的。类型：深槽轮辋和平底轮辋；此外还有对开式轮辋、半深槽轮辋、深槽宽轮辋、平底宽轮辋以及全斜底轮辋等。深槽轮辋：这种轮辋是整体的，其断面中部为一深凹槽。主要用于轿车及轻型越野汽车。它有带肩的凸缘，用以安放外胎的胎圈，其肩部通常略向中间倾斜，其倾斜角一般是46度，倾斜部分的最大直径即称为轮胎胎圈与轮辋的着合直径。断面的中部制成深凹槽，以便于外胎的拆装。深槽轮辆的结构简单、刚度大、质量较小，对于小尺寸弹性较大的轮胎最适宜。但是尺寸较大又较硬的轮胎，则很难装进这样的整体轮辋内。平底轮辋：是我国货车常用的一种形式。挡圈是整体的，而用一个开口弹性锁圈来防止挡圈脱出。在安装轮胎时，先将轮胎套在轮辋上，而后套上挡圈，并将它向内推，直至越过轮辋上的环形槽，再将开口的弹性锁圈嵌人环形槽中。五、驱动桥和万向传动装置1、驱动桥驱动桥是位于传动系末端能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构。驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。基本功能：将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩；通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向；驱动桥类型：当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式（或称为整体式），即驱动桥是一根连接左右驱动车轮的刚性空心梁，而主减速器、差速器及车轮传动装置（由左、右半轴组成）都装在它里面。当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。这种驱动桥无刚性的整体外壳，主减速器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮则与车架或车身作弹性联系，并可彼此独立地分别相对于车架或车身作上下摆动，车轮传动装置采用万向传动机构。非断开式驱动桥的桥壳是一跟支承在左右驱动车论上的刚性空心梁，而主减速器、差速器及半轴等传动机件都装在其中。这时，整个驱动桥和驱动车轮的质量以及传动轴的部分质量都是属于汽车的非悬挂质量，使汽车的非悬挂质量较大，这是普通非断开式驱动桥的一个缺点。整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接。非断开式驱动桥的整个驱动桥和驱动车轮的质量以及传动轴的部分质量都是属于汽车的非悬挂质量。因此，在汽车的平顺性、操纵稳定性和通过性等方面不如断开式驱动桥。但是断开式驱动桥结构简单、制造工艺性好、成本低、工作可靠、维修调整容易，因而广泛用在各种载货汽车、客车及多数的越野汽车和部分轿车上。1主减速器 2套筒 3差速器 4、7半轴 5调整螺母6调整垫片 8桥壳 非断开式驱动桥结构简单，工作可靠，成本较低，但非悬挂质量大，广泛应用各种商用车和部分乘用车上，本次设计的是面包车，考虑经济性，在非断开式驱动桥能满足其性能的情况下，选择非断开式驱动桥。1.1主减速器1.主减速器的齿轮类型主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。在此选用双曲面齿轮传动，其特点是：1）当双曲面齿轮与螺旋锥齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮有更大的传动比。2）当传动比一定时，从动齿轮尺寸相同时，双曲面主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮有较大的直径，较高的齿轮强度以及较大的主动齿轮轴和轴承刚度。3）当传动比一定时，主动齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮从动齿轮直径比相应的螺旋锥齿轮较小，因而有较大的离地间隙4）在工作工程中，双曲面齿轮副不仅存在沿齿高方向的侧向滑动，而且还有沿齿长方向的纵向滑动。纵向滑动可以改变论齿的磨合过程，使其具有更高的运转平稳性。5）由于存在偏移距，双曲面齿轮副使其主动齿轮的螺旋角大于从动齿轮的螺旋角，这样同时啮合的齿数多，重合度较大，不仅提高了传动平稳性，而且使齿轮的弯曲强度提高约30%。6）双曲面齿轮传动的主动齿轮直径和螺旋角都很大，所以相啮合齿轮的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮大，其结果使齿面的接触强度提高。 7）双曲面齿轮主动齿轮的螺旋角变大，则不产生根切的最小齿数可减少，所以选用较少的齿数，有利于增加传动比。8）双曲面齿轮的主动齿轮较大，加工时所需刀盘刀顶距较大。因而切削刃寿命较长。9）双曲面主动齿轮轴布置在从动齿轮的中心上方，便于多轴驱动桥的贯通，增大传动轴的离地高度。但是，双曲面齿轮也存在以下的缺点；1）沿齿长方向纵向滑动也会使摩擦损失增加，降低传动效率。双曲面齿轮副传动效率约为96%，螺旋锥齿轮的传动效率约为99%。2）齿面间的压力和摩擦功可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死，即抗胶合能力降低。3）双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承的负荷较大。4）双曲面齿轮传动必须采用可改善油膜强度和防刮伤添加剂的特种润滑油，螺旋锥齿轮传动用普通润滑油即可。双曲面齿轮有一系列的优点，所以本次设计采用双曲面齿轮传动。2.主减速器的减速形式本次设计采用单级主减速器：由于单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑及制造成本低廉的优点。3.主减速器主、从动锥齿轮的支承形式现代汽车中主减速器主动锥齿轮支承有两种形式：悬臂式和跨置式支承。跨置式支撑的结构特点是在锥齿轮两端的轴上均有轴承，这样可大大增加支承刚度，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改善。因此齿轮的承载能力高于悬臂式。此外，由于齿轮大端一侧轴颈上的两个相对安装的圆锥滚子轴承之间的距离很小，可以缩短主动齿轮轴的长度，使布置更紧凑，并可以减小传动轴夹角，有利于整车布置。但是跨置式的支承必须在主减速器壳体上有支承导向轴承所需要的轴承座，从而使主减速器壳体结构复杂。跨置式支撑拆装困难，导向轴承是个易损坏的一个轴承。悬臂式支承的结构特点是在锥齿轮大端一侧有较长的轴，并在其上安装一对圆锥滚子轴承。两轴承的圆锥滚子的大端应朝外，这样可以减小悬臂长度a和增加两支承间的距离b，以改善支撑刚度。为了尽可能的地增加支承刚度，支承距离b应大于2.5倍的悬臂长度a。为了方便拆装，应使靠近齿轮的轴承轴径比另一轴承的支承轴径大些。悬臂式支承结构简单，支承刚度差，用于传动转矩较小的减速器上。本次设计采用的是悬臂式，因为其结构简单，用于传递转矩较小的轿车、轻型货车的单级主减速器及许多双级主减速器中。1.2差速器根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮、道路以及它们之间的相互联系表明：汽车在行驶过程中左右车轮在同一时间内所滚过的行程往往是有差别的。例如，拐弯时外侧车轮行驶总要比内侧长。即使汽车作直线行驶，也会由于左右车轮在同一时间内所滚过的路面垂向波形的不同，或由于左右车轮轮胎气压、轮胎负荷、胎面磨损程度的不同以及制造误差等因素引起左右车轮外径不同或滚动半径不相等而要求车轮行程不等。在左右车轮行程不等的情况下，如果采用一根整体的驱动车轮轴将动力传给左右车轮，则会由于左右车轮的转速虽然相等而行程却又不同的这一运动学上的矛盾，引起某一驱动车轮产生滑转或滑移。这不仅会是轮胎过早磨、无益地消耗功率和燃料及使驱动车轮轴超载等，还会因为不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。此外，由于车轮与路面间尤其在转弯时有大的滑转或滑移，易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的这些弊病，汽车左右驱动轮间都有差速器，后者保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以下不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。差速器的结构型式选择，应从所设计汽车的类型及其使用条件出发，以满足该型汽车在给定的使用条件下的使用性能要求。差速器的结构型式有多种，大多数汽车都属于公路运输车辆，对于在公路上和市区行驶的汽车来说，由于路面较好，各驱动车轮与路面的附着系数变化很小，因此几乎都采用了结构简单、工作平稳、制造方便、用于公路汽车也很可靠的普通对称式圆锥行星齿轮差速器，作为安装在左、右驱动车轮间的所谓轮间差速器使用；对于经常行驶在泥泞、松软土路或无路地区的越野汽车来说，为了防止因某一侧驱动车轮滑转而陷车，则可采用防滑差速器。后者又分为强制锁止式和自然锁止式两类。自锁式差速器又有多种结构式的高摩擦式和自由轮式的以及变传动比式的。1，12-轴承；2-螺母；3，14-锁止垫片；4-差速器左壳；5，13-螺栓；6-半轴齿轮垫片； 7-半轴齿轮；8-行星齿轮轴；9-行星齿轮；10-行星齿轮垫片；11-差速器右壳1.3半轴驱动车轮的传动装置置位于汽车传动系的末端，其功用是将转矩由差速器半轴齿轮传给驱动车轮。在断开式驱动桥和转向驱动桥中，驱动车轮的传动装置包括半轴和万向接传动装置且多采用等速万向节。在一般非断开式驱动桥上，驱动车轮的传动装置就是半轴，这时半轴将差速器半铀齿轮与轮毂连接起来。在装有轮边减速器的驱动桥上，半轴将半轴齿轮与轮边减速器的主动齿轮连接起来。半浮式半轴具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、造价低廉等优点。主要用于质量较小，使用条件好，承载负荷也不大的轿车和轻型载货汽车。3/4浮式半轴，因其侧向力引起弯矩使轴承有歪斜的趋势，这将急剧降低轴承的寿命，故未得到推广。全浮式半轴广泛应用于各类重型汽车上。在此由于是微型面包车，采用半浮式结构。四、桥壳驱动桥桥壳是汽车上的主要零件之一，非断开式驱动桥的桥壳起着支承汽车荷重的作用，并将载荷传给车轮。作用在驱动车轮上的牵引力、制动力、侧向力和垂向力也是经过桥壳传到悬挂及车架或车厢上。因此桥完既是承载件又是传力件，同时它又是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置（如半轴）的外壳。结构形式分类：可分式、整体式、组合式。按制造工艺不同分类：铸造式强度、刚度较大，但质量大，加工面多，制造工艺复杂，用于中重型货车。钢板焊接冲压式质量小，材料利用率高，制造成本低，适于大量生产，轿车和中小型货车，部分重型货车。驱动桥壳应满足如下设计要求： 应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常，并不使半轴产生附加弯曲应力； 在保证强度和刚度的情况下，尽量减小质量以提高行驶的平顺性； 保证足够的离地间隙； 结构工艺性好，成本低； 保护装于其中的传动系统部件和防止泥水浸入； 拆装，调整，维修方便。考虑的设计的是微型面包车，驱动桥壳的结构形式采用钢板冲压焊接整体式桥壳。2、万向传动装置2.1功用和组成 1功用 万向传动装置在汽车上有很多应用，结构也稍有不同，但其功用都是一样的，即在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。 如图51所示为在汽车中最常见的应用，位于变速器与驱动桥之间的万向传动装置。由于汽车布置、设计等原因，变速器输出轴和驱动桥输入轴不可能在同一轴线上，并且变速器虽然是安装在车架（车身）上，可以认为位置是不动的，但驱动桥会由于悬架的变形而引起其位置经常发生变化，所以在变速器和驱动桥之间装有万向传动装置正好可以满足这些使用、设计的要求。2组成万向传动装置主要包括万向节和传动轴，对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支承图52 万向传动装置的组成2.2万向节 在汽车上使用的万向节可以从不同的角度分类。按其刚度大小，可分为刚性万向节和柔性万向节。刚性万向节按其速度特性分为不等速万向节（常用的为十字轴式）、准等速万向节（双联式和三销轴式）和等速万向节（包括球叉式和球笼式）。目前在汽车上应用较多的是十字轴式刚性万向节和等速万向节。十字轴式刚性万向节主要用于发动机前置后轮驱动的变速器与驱动桥之间，等角速万向节主要用于发动机前置前轮驱动的内、外半轴之间。1.十字轴式刚性万向节 图53 十字轴式刚性万向节1轴承盖 2、6万向节叉 3油嘴 4十字轴 5安全阀 7油封 8滚针 9套筒1）构造十字轴式刚性万向节主要由十字轴、万向节叉等组成。万向节叉上的孔分别套在十字轴的四个轴颈上。在十字轴轴颈与万向节叉孔之间装有滚针和套筒，用带有锁片的螺钉和轴承盖来使之轴向定位。2）.十字轴式刚性万向节的速度特性单个十字轴式刚性万向节在主动轴和从动轴之间有夹角的情况下，当主动叉等角速转动时，从动叉是不等角速的，这称为十字轴式刚性万向节的不等速特性。且两转轴之间的夹角越大，不等速性就越大。十字轴式刚性万向节的不等速特性，将使从动轴及其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命。第一万向节的不等速特性可以被第二万向节的不等速特性所抵消，从而实现两轴间的等角速传动。具体条件是：a)第一万向节两轴间夹角1与第二万向节两轴间夹角2相等；b)第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉处于同一平面。由于悬架的振动，不可能在任何时候都保证1=2，因此这种双十字轴刚性万向节的传动只能近似地解决等速传动问题，且由于两轴夹角最大只能是20，因此使用上受到限制。2、等速万向节等速万向节的基本原理是传力点永远位于两轴交点的平分面上。如图54所示为等速万向节的工作原理图。一对大小相同锥齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角的平分面上，由P点到两轴的垂直距离都等于r。P点处两齿轮的圆周速度相等，两齿轮的角速度也相等。可见，若万向节的传力点在其交角变化时，始终位于两轴夹角的平分面上，就能保证等速传动。等速万向节的常见结构形式有球笼式和球叉式。1）.球笼式等速万向节图54 球笼式万向节1主动轴 2、5钢带箍 3外罩 4保持架(球笼) 6钢球 7星形套(内滚道) 8球形壳(外滚道) 9卡环2）球叉式等速万向节球叉式万向节如图55所示，它是由主动叉、从动叉、四个传动钢球、中心钢球、定位销、锁止销组成。主动叉与从动叉分别与内、外半轴制成一体。在主、从动叉上，分别有四个曲面凹槽，装配后，则形成两个相交的环形槽，作为钢球滚道。四个传动钢球放在槽中，中心钢球放在两叉中心的凹槽内，以定中心。本次采用的是球笼式万向节，因其承载能力强，结构紧凑，拆装方便。 图55球叉式万向节1从动叉 2锁止销 3定位销 4传动钢球 5主动叉 6中心钢球2.3传动轴和中间支承1.传动轴1）功用传动轴是万向传动装置中的主要传力部件。通常用来连接变速器(或分动器)和驱动桥，在转向驱动桥和断开式驱动桥中，则用来连接差速器和驱动车轮。2）构造传动轴有实心轴和空心轴之分。为了减轻传动轴的质量，节省材料，提高轴的强度、刚度，传动轴多为空心轴，一般用厚度为1. 53.0mm的薄钢板卷焊而成，超重型货车则直接采用无缝钢管。转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实心轴。在此由于是微型面包车，采用实心轴 图56 解放CA1092汽车的万向传动装置：1凸缘叉 2万向节十字轴 3平衡片 4中间传动轴 5、15中间支承油封 6中间支承前盖 7橡胶垫片 8中间支承后盖 9双列圆锥滚子轴承 10、14油嘴 1l支架 12堵盖 13滑动叉 16主传动轴 17锁片 18滚针轴承油封 19万向节滚针轴承 20滚针轴承轴承盖 21装配位置标记2.中间支承1）功用传动轴分段时需加中间支承，中间支承通常装在车架横梁上，能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及汽车行驶过程中因发动机窜动或车架变形等引起的位移。2）结构中间支承常用弹性元件来满足上述功用，如图57所示的中间支承是由支架和轴承等组成，双列锥轴承固定在中间传动轴后部的轴颈上。带油封的支承盖之间装有弹性元件橡胶垫环，用三个螺栓紧固。紧固时，橡胶垫环会径向扩张，其外圆被挤紧于支架的内孔。 图57 东风EQ1090汽车的中间支承1车架横梁 2轴承座 3轴承 4油嘴 5 蜂窝形橡胶 6U形支架 7油封六、转向机构1、转向操纵机构 转向操纵机构由方向盘、转向