（机械工程专业论文）7yp750型三轮农用运输车的研制.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 本文所作研究“7 y p - 7 5 0 型三轮农用运输车的研制”是山东省农业机械科学研究 所2 0 0 3 年为临沂车辆厂开发的一个项目，三轮农用运输车是一个完全市场化的产 品，它瞄准了中国农村市场，满足了九亿农民的需要，成为我国交通运输工具的重 要组成部分。因此，开发一种符合市场需要的产品，其经济效益和社会效益是非常 可观的。 本文主要研究内容如下： 首先进行了三轮农用运输车总体设计与分析，总体设计是三轮车设计工作中最 重要的一环，它对三轮农用运输车的设计质量、使用性能和在市场上的竞争力有着 决定性的影响。其中主要包括三轮农用运输车形式的选择、主要参数的选择、发动 机的选择、车身形式的设计、车架的设计、轮胎的选择和三轮农用运输车的总体布 置。 其次按照总体设计的要求，对传动系进行了概述。其中主要包括7 y p 7 5 0 型三 轮农用运输车传动系结构简介、原始参数、各挡传动比、理论行驶速度和驱动轮切 线牵引力，是下面几章分析与论证的基础，为传动系设计规定了一个框架。 然后根据传动系的结构布置，分别对三角皮带总成、离合器总成、变速器总成 和差速器总成进行了设计与分析。其中主要包括三角皮带设计的一些基本参数，并 进行了详细的计算和分析；离合器主要的参数的确定、约束条件、离合器主要零件 的计算和结构分析；变速器传动方案分析，即传动比的确定和各挡的传动路线及其 零件相关位置；变速器主要参数的确定，主要参数为中心距、外形尺寸、轴的直径 和齿轮参数；齿轮和轴的设计与分析；差速器的运动学分析及力学特性、差速器齿 轮基本参数选择和差速器齿轮强度分析。 本文对三轮农用运输车整车设计极其传动系设计中的一些问题进行了探讨，是 对这项研究工作的一个总结，并为下一步开展更深的研究工作提供了参考和借鉴。 关键词：总体布置、传动系、离合器、变速器 a b s t r a c t “t h er e s e a r c ho ft h em o d e l7 y p 一7 5 0f a r mt r i c a r ”i s d e v e l o p e db ys h a n d o n g a g r i c u l t u r a lr e s e a r c hi n s t i t u t ef o rl i n l iv e h i c l ec o r p o r a t i o n a i m i n ga t c o u n t r ym a r k e ta n dm e e t i n gt h en e e d so f9 0 0m i l l i o np e a s a n t s ，f a r mt r i c a r n o wb e c o m e so n eo fm o s ti m p o r t a n tt r a n s p o r t i n gt o o l so fc h i n a t h e r e f o r e ， w ew i l lb e n e f i tal o tf r o mt h ep r o d u c to f f a r mt r i c a r t h em a i nr e s e a r c hc o n t e n to ft h ep a p e risa sf o ll o w s ： f i r s t ，t h eg e n e r a ld i s p o s i t i o ni so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tp a r t so ft h e t l i c a rd e s i g n ，f o ri tw i l la f f e c tt h ed e s i g nq u a i t y ，u s a g eb e h a v i o ra n d c o m p e t i t i v ea b i l i t yo ft h ep r o d u c t i tc o n t a i n st h es e l e c t i o no ft h ef o r m ， t h em a i np a r a m e t e r s ，t h ee n g i n ea n dt h et y r e ：t h ed e s i g no fa u t o m o b i l eb o d y a n df r a m e s e c o n d ，a c c o r d i n g t ot h e g e n e r a ld i s p o s i t i o n ，w e s k e t c ho u tt h e t r a n s m i s s i o ns y s t e m i tc o m p r i s e st h es t r u c t u r e i n t r o d u c t i o n ，o r i g i n a l p a r a m e t e r s ，d r i v er a t i o ，t h e o r e t i c a ls p e e da n dd r i v ew h e e lf o r c e i ti st h e b a s eo ft h ef o l l o w i n gc h a p t e r s t h e ni na c c o r d a n c ew i t ht h es t r u c t u r eo ft h et r a n s m i s s i o ns y s t e m ，w e d e s i g na n da n a l y z et h eb e l t ，t h ec l u t c h ，t h eg e a r b o xa n dt h ed i f f e r e n t i a l m e c h a n i s m i tc o v e r st h em a i np a r a m e t e r sa n dc a l c u l a t i o n so ft h eb e l t ：t h e m a i np a r a m e t e r s ，t h er e s t r i c t i o nc o n d i t i o n s ，t h ee a l c u l a t i o n so ft h em a i n p a r t so ft h ec l u t c h ：t h ed r i v es y s t e m ，t h em a i np a r a m e t e ra n dt h eg e a ra n d s h a f td e s i g no ft h eg e a r b o x ：t h em a i np a r a m e t e r sa n dg e a rs t r e n g t ho ft h e d i f f e r e n t i a lm e c h a n i s m t h ep a p e rm a k e sas e a r c hf o rt h ed e s i g no ft h eg e n e r a ld i s p o s i t i o na n d t h et r a n s m i s s i o ns y s t e m i tn o to n l ys u m m a r i z e st h i sp r o j e c t ，b u ta l s o p r o v i d e sal o to fr e f e r e n c e sf o r t h et h o r o u g hr e s e a r c ha n ds t u d y k e yw o r d s ：g e n e r a ld i s p o s i t i o n ，t r a n s m i s s i o ns y s t e m ，c l u t c h ，g e a r b o x v i 附件一： 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：坌盗 目 论文作者签名：至：盟一 目期：堡量垫 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅：本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本 学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：銮- j - - ：；羞导师签名：l a 性日期：型：! ：兰： 论文作者签名： ! ! 。导师签名：【主l 车翌连三日 期：型：! ：二2 ： 。；。! 堡丝鎏圭警堡垒圣 g 。一三轮车总重( k n ) 物理量名称及符号表 q 三轮车蘸辘静受蓊( k 硒 岛一三轮擎磊桥静受药( k 哟 m 。一三轮车总质鬣( k g 、t ) m 。一三轮车整车熬备质量( k g 、t ) 掰。一三轮车装载潢鬣( k g 、t ) 豫。一质量剥鼹系数 f 一驱动力( n ) 瓦一附着力( n ) 艺一空气爨力心) f 一坡度阻力( n ) f 一加速阻力( n ) 只一滚动黻力n ) 匕一三鲶事速度( k m h ) p 。一发动机功率( k w ) ”。一发动机转速( r m i n ) t 一车轮滚动半径( m ) 最套转弯妻经( 辩) 三。一三轮率总长( n 1 ) ，l 。 由衷大学醺士学位论文 坟一三轮率总宽( m ) h 。一三轮车总高( m ) 三一轴距( 珈) 8 一轮距( m ) k 。一最小离地间隙( m ) ￥一离去毙 p 一纵向通过半径 j 。一变速器传动比 垂一路瑟辫着系数 ，一滚动阻力系数 珊一传动效率 v 珏 山永大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 。1 开发7 y p - 7 5 0 型农用运输车的目的和意义 我嚣农爱运埝车爨1 9 7 9 年诞生以来，鄹鼓逶应我国农树道路条件，适合农琵赡 买力求平等特熹褥到邋速发震，成为我国交通运输工粪麴蓬要组成部分。 农用运输车韵发震历程分为三个阶段：1 9 7 9 年至1 9 9 6 年是起步阶段，枫黧的探 索和小批鬣试销是这个阶段的主要特点；t 9 8 7 年至1 9 9 5 年怒高速发展阶段，这八年 中的最大特点矩产销量以年均增长5 1 4 的速度发展，农用运输车行业成为农机工业 中一个富有活力的新行业，年产值由1 3 亿元增长至1 j 2 3 0 亿元；农用运输车的相对稳定 发展阶段始于1 9 9 6 年，履然年产量仍在商位运行，但增幅较第二阶段明显叵l 落。2 0 0 2 年，农用运竣车产量为2 8 0 ) j 辆，其中四轮农用运竣车3 6 万辆，三轮农熙运输车2 4 4 万辆。经过2 0 多年豹发疑，农弱运输车褥、监已残为一令其育攘当规模的行业。扶1 9 9 2 年逛，农焉运输车行韭总产篷帮科税雄耩农梳行、监辚首，并矗造就了一羝栽模较大， 综合实力较强的优势金监“。 农用运输车行她目前已成为一个相对稳定成熟的行业，而鼠具有较强的市场生 命力，生产集中度比较高。据2 0 0 2 年的统计数字，三轮农用运输车前十家圭i 曼产企业 的生产集中度岗达9 7 。我省是农业大省，城乡经济比较发达，农业机械化水平殿全 国领先地位，农机工业在我省融有4 0 多年发展历史，形成了比较雄厚的物质技术基 础。农用运输车是我省机撇工业的优势幸亍业，返几年经过激烈的市场竞争与积擞的 结构调整，整体竞争能力邀一步提裹。2 0 0 3 年上半年，三轮农， ；l 运辕车雩亍业裁十名 峨垂东就占了五名( 爵疑、匿力、五征、双力、l 汽福羽 ，总产量7 9 8 0 4 2 辆，占 亍 韭前千名总产羹的7 8 8 9 。 在中圜，农用运输车怒一个完全市场他的产品，它的成功在于瞒准了中国农村 市场，满足了汽车产品所不能顾及的消费群体一九亿中国农民的需要，造价低廉，使 用维护方便，但结实耐用是其最大优势。国家缝贸委规划司制寇的农用运输车行业 “十五，规划中，对农用运输车的优势再次进行了肯定。未来农用运输车仍须在这一 吐l 衷大学硕士学位论文 优势韵基i 击上持续改进戳赢得用户，褥刘，农用运输车将失去生存空间。同时生产 企艟只有获褥一定翡效益，才能拓展蔓大豹市璐空两，实现可持续发展。在农用运 埝每麴快速发震除段，毒场嚣求与垒渡零漓这一矛髫得到了狠静静解决。在金渣的 发展过程中，依靠不嫒扩大静枣场吸收能力，遴过滚动发矮不鞭壮大。这是一瓣在 国家没蠢无偿投入或没有其他资众支持的条件下，经济受担和经营撤殓最小的开放 的、市场化的发展模式，取得了巨大成功。 因此，农用运输车行业发展前景十分远大。我国“十五”期间农用运输车销照平 均增长：速度为5 一7 ，n 2 0 0 5 年，全国农用运输车年销量将达到4 4 0 万辆，社会保有 量约2 8 0 0 万辆。 1 2 开发7 y p - 7 5 0 型农用运输车的必要性 长期以来，农用运输车一直是各级政府部门和社会各界关注的焦点。对农用运 输车行业实施“目承”管理，将其列为国家质基跟踪抽态产品，建立农用运输车标准 体系，开展可靠性考核，主要零部件总成的整顿验收，迸行国家监督抽查和全园质 量绕裣，这一系弼措施和活动，对弓l 导行韭健康发展，蕊范企监的生产和经营行为， 掇离产菇质量，保涯交遥道鼹运输安全，维护农涎焉户酶利益，健送农 l 经济发震 起到了积极熬推魂终雳。 1 9 9 5 年以翦农用运竣车产品巍处于一个比较抵的矮量菇( 平，产晶矮量瓣题较多。 1 9 9 6 年以后，农用运输车的发展进入了一个楣对稳定输段，产晶质量与过去楣比， 在车辆安全性能、人机工程仑理性、操作舒适性、车辆装置与外观质量、可靠憷等 方面均有了较明显的提高。但是，还存在一螳不合格的项目和不近人意的方面，长 期以来一直未能得剿有效的解决。近几年来农用运输车产品质量水平没有大的突破， 在产品的安全性、与国家现行标准的符合性方面还有较大的差雅，质辍状况仍不理 想。 舀前，农矮运输车行业存在戳下几个简题： 季亍蓝标疆与市场需求之秘嚣矛蒋西盏突穗。翔车辆外辞尺寸润题，农氐爝声希 望车鼹尺寸搬长热宠，部分企业失满足粒适癍泰场豹鬟求，生产道燕长燕赛车，部 分垒业为满足鄹适凝亩场的鬟求，生产燃的加长擞宽车照尺寸蛉农耀运输车，突破 了1 9 9 7 标准的长宽限值。又如最高车速阀题，用户在使用过程中，希望农髑运输车 山东大学硕十学位论文 行驶速度再快一些，企业也相应提高了农用车的最高速度。 农用运输车排放与噪声问题，我国农用运输车的现实情况是排放超标、噪音大， 尤其是三轮农用运输车配套的发动机绝大部分为单缸发动机，其排放、振动和噪音 等方面的指标相对来说比较落后，随着我国在限制环境污染方面的政策、法规与标 准的相继出台，农用运输车很难达到国家法规和标准规定的环保指标要求，这将严 重制约农用运输车产品及整个行业的发展，排放和噪音的问题亟待解决。 配套零部件质量问题。配套零部件的质量直接影响农用运输车整车质量。从1 9 9 7 年下半年开始，农用运输车价格竞争日趋激烈，无序而又过度的价格大战，使不少 企业陷入困境。部分企业为了降低成本，采用质量低劣的配件，造成了严重的后果。 如柴油机作为农用运输车的心脏部件，其性能的好坏直接决定了整车加速特性和外 噪音特性。变速器齿轮和轴、半轴材质不符合要求，造成强度达不到要求，对其使 用寿命造成重大影响。 因此，我们必须清醒地认识和正确估价农用运输车行业当前所面临的严峻形势， 采取强有利的措施。农用运输车产品有其特点和特定市场，但目前的品种还不能完 全达到用户的需求。加快创新，提高农用运输车的技术含量，加速新产品的开发储 备，扩大适用范围，适应瞬息万变的市场需求，已成为农用运输车可持续发展的紧 迫任务。要在完善现有产品质量、结构、性能的基础上，根据各种用途需求等，准 确地把握新产品的开发方向，积极推动农用运输车产品的更新换代。我们应严格遵 守国家制定的标准，对零部件的设计严格把关，开发低排放、低振动、节能环保的 农用运输车，只有这样，才能在市场竞争中立于不败之地。 1 3 三轮农用运输车的国内外研究现状 农用运输车行业经过2 0 多年的发展，经历了市场经济的风风雨雨，其产品经受 住了考验，设计和工艺水平已经比较成熟，进入了平稳发展阶段。 农用运输车分为三轮农用运输车和四轮农用运输车。三轮农用运输车是指发动 机为柴油机，功率不大于9 k w ，载质量不大于7 5 0 k g ，最高车速不大于4 0 k m h 的三 个车轮的机动车。四轮农用运输车是指发动机为柴油机，功率不大于2 8 k w ，载质 量不大于1 5 0 0 k g ，最高车速不大于4 0 k m h 的四个车轮的机动车。 三轮农用运输车一般采用单缸柴油机，功率范围从5 k w 至u 9 k w ，额定载质量分为 出表大学硕士学位论文 5 0 0 k g 和7 5 0k g 两糟。按操纵方式分为手把式转向形式和方向擞式转向形式，按车身 形式分为装驾驶室和不装驾驶室，按传动形式分为链传动、皮带传动和轴传勘。此 终，鸯些三竣农爆遨竣车还有基卸功缝。 四轮农用运输举使用多缸柴油机较多，单缸柴油机较少，功率范围从8 k w 到 2 8 k w ，额定簸矮量麸5 0 0 k g 茔1 1 5 0 0 k g 。按萁终褥纛凌耱分舞枝头、一瓣半痊、双捧 座、自卸式、四轮驱动、冷藏、清洁、洒水薅几种。 三轮农耀苇逑去仅有0 5 淹级帮o 7 5 穗缀耀释型号，现在鹃新标毽是计算载重总 质量不超过2 0 0 0 公斤，因此市场上出现了主要用于满足城乡、集镇、家庭开膳赶集 用载覆2 0 0 公斤、3 0 0 公斤的小型三轮农用车，且产量有增加豹趋势。加长、加宽货 厢的三轮农用车也在增加，主要用于浆些蓬松农作物鹣运输。用于农树土建、公路、 工程运输等的自卸车挺也在增加，此外使驾驶员少费力的电启动车也在增加，手摇 塞魂穰爱减少。同对车赛选墅裁美滚畅，整车覆盖终1 0 0 模爨讫，采翅阳极魄溶处 理，氨基喷漆工艺抗腐蚀，耐老化，色泽光彩靓丽；驾乘舒适，加宽加长驾驶室， 蠢旆豪华，组会议表；颦闺醚鞠，全俊凄管褪弯粱结椽，全镶按车檠。同时发动疆翅 格品种齐全，不仅采用单缸柴油机，还可选用2 8 5 、2 9 0 、3 8 0 、4 7 5 、4 8 0 等多缸柴 漓机为动力；开笈低排放，低振动，节能环保豹配套韵力；采胡油巅籍轿，轴传动， 传动效率矗；水暖车使室内潞暖、干净；真空灯结构夜间行驶更安全，真空助力使 刹车更轻便；有些车型可选装自动离合装置，使操级更简单。 圈辨农髑运输车与我国农用运输车耀比蠢较大的区别。蕾先国情不同。我国农 用运输车是具有中国特色的“阔情车”，它主要用于我风广大的农村，用于村村之间、 薅乡之闯，多乡之阕窝乡镇之闯黪中短途运输。我国农$ $ 鞋上是燹等级鼹露， 路况较差。丽国外农用运输率与我国农用运输车相比有较大的区别。如美国的农场 主广泛侵焉鹃是适予矮路面、高速戆客货两麓车；欧溯静农效翔运输车鬟| | 是静 道路运输车，车速太低，也无减震悬挫系统。其次价格差别较大。我凋农用运输车 结构巧妙、简单，价格便宜，这是其突出的竞争优势。现在我国三轮农用运输车平 均为6 0 0 0 元辆，折合7 2 0 美元，这种价格除中国以夕 ，在国际市场上怒绝无仅窍蛉。 国内农用运输车对刚富裕起来的中国农民来说，能买得起，用得起，维修也方便。 尽管遴日的农惩运稔每存诲多优点，健售玲无法与国产农用遂竣车竞争。雏瀵农用 山寒大学硬士掌位论文 运输车的价格水平怒中国农民难以承受的。 未来农用运输车何去何从，出路至底在哪里，入们提出了很多质疑和猜测。随 着经济豹发疆，人们对农建运输车产瑟豹要浓也会不叛提裹，如之隧家对裁 款、安 全、节能等技术指标要求的逐步提高，农用运输车与轻型汽车的差距将不断缩小并 逐多彝汽车发震，最终将戮嚣轮农鬟运输车为“支点”实瑗与汽车夔全霆接赣。中国 入世后国外市场是一个很大的市场，中国农用运输车邀个特殊的产品有很大的优势。 餐不管是国内国舞，价位低、实霜毪强、管壤费用低的农焉运输车仍然为广大农民 所认可。这预示着农用运输率只要能够发挥黩己优势，适应并不断创造新的需求， ，f 赫新的市场，在未来若干年内，依旧会有良好的发展态势，农枫事业的明天依旧 烛烂。 1 4 本科题主要研究工作 本文掰箨研究“7 y p - 7 5 0 麓三轮农餍运输率静瞬翻”是出系省表蛰辊禳辩学研究 所2 0 0 3 年为蝻沂车辆厂开发的个项目，现在项目已经结束，已顺利通过了山东省 农业机械产晶质量监督检验站组织的新产品滚定。本人作为该项舀的负责入，主要 从事了该车烈的总体设计和传秘系设计，本文着重从这蕊方颟对该车的设计过程进 行分析，主臻作了以下主要：】二作： ( 1 ) 7 y p - 7 5 0 燮三轮玫瓣运竣攀瓣憨髂设诗与分疑其中主要龟捶7 y p * 7 5 0 型 三轮农用运输车形式的选择、主要参数的选择、发动机的选择、车身形式的设计、 车繁翡设诗、轮雅豹选择泰三轮车静憨俸毒露。 ( 2 ) 7 y p 7 5 0 型农用运输车传动系概述其中主要包括7 y p 一7 5 0 趔三轮农用运 输举传动系缩构简介、原始参数、各籀传动院、理论行驶速度翮驱动轮翡线牵弓i 力， 是下蕊几章分析与计算的基础，为传动系设计规定了一个框架。 ( 3 ) 7 y p 7 5 0 型三轮农闱运输车三角皮带设计与分析其中主要包括? y p 一7 5 0 型农鼹运埝车三受皮带设计瓣一些基本参数，著进行了详细的计算秘分摄e ( 4 ) 7 y p 7 5 0 型三轮农用运输车离合器设计与分析其中主要包括7 y p 一7 5 0 型 表蔫运辕车离合器主要翡参数翁确定、约索祭 孛、褰含器主瑟零俘瓣诗算秘缝擒努 析。 ( 5 ) 7 y p 7 5 0 型三轮农潮运输事变速器设计与分褥箕中主要毯摇7 ￥p 一7 5 0 整 5 山东大学硕士学位论文 农蠲运输车交速嚣传动方案分孝厅，其中包括传动跑的确定积各热静传动路线及箕零 l 睾翊关继霍；变速嚣主要参数戆臻定，主要参数为孛t 心距、多 彭尺寸、轴豹直径稚 齿轮参数；巷轮和枣虫的设计与分攒。 ( 6 ) 7 y p 7 5 0 型三轮农用运输车嫠速器设计与分极其中主要包括7 y p 7 5 0 型 农用运输车羞速器废轮基本参数选择和差速器齿轮强度分析。 1 。5 本章小结 本章主要介绍了开发7 y p 7 5 0 型农用运输车的目的和意义，并对开发的必要性进 行了阐述，指出了当前农用运输车行业所存在的问题并提出了解决的方案。分丰斥了 当前三轮农用运输车的豳内外研究现状，指出了未来农用运输车的发展方向。同时 对本课题主要研究工作进行了说明。 由末大学矮士学健论文 第2 蠢7 y p 一7 5 0 型农用运输车的总体设计与分析 国家矮布豹农焉运赣每安全蒸准瓣三轮表蠲运辕车佟了鬻礁豹定义，帮指 发动机为柴油机，功率不大予9 k w ，栽质量不大于7 5 0k g ，最高车速不大于4 0 k m h 的三个车轮豹机动车。 根据设计任务书的要求并参照中国机械工业标浓三轮农用运输车型号编制原 则( j b t1 0 1 9 7 2 0 0 0 ) ，我们对车激进行了编号，即“7 y p - 7 5 0 ”。7 y 为类别代号， 表示三轮农髑运辕车，“p ”为特经代号，表示该车型安装方岛盘式转向器，“7 a 示 标定功率为6 5 的柴油机，“5 0 ”表示额定载质量为5 0 0k g 。 7 y p - 7 5 0 _ p 崖农翅运羧车慧髂毒鬟磐弱2 1 ； 西 简 i 、即。l，礓一 爵 l - 萋i 8 | - 德 。、糙 l i b r 。 馔歹嗍一“檠罄少 j “o “7 3 o ，e o d q l 5 一 l 、4。 “ m 厉 c - l j 商甜茌i 禹孽 笋i l 喀掣锻蝌 肇s 1 j 瓢蘅辩 i r i栅1 1 1 m p l i 童 | l l - 。 j 一 蚓一f i - 霉 臼i | i |妊画鬲 ， 2 、 i | j 17 2 0 整2 17 y p 一7 5 0 型农瘸运输车总体布曼 由末大攀碗士学搜途文 2 。 7 y p - 7 5 0 型农用运输车彩式的选择 选择三轮农用运输车形式，即是对其在轴数、驱动形式和布置形式上进行选择。 出予三轮农蠲运输车慧震董较小，搿滋一簸采蒋两辘终褥。驱动形式蔻3 x 2 ，帮车轮 总数为三个，后面两个轮为驱劝轮。这种驱动方式结构简单，制造成本低，广泛地 应用在三轮农用运输车的设计中。 三轮农爝运输车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身的互相关系和布置特点。 我们把发动机布置在座椅下面，即采用“平头式”“。这样可以便整车总长和轴距尺 寸绩缎，最小转弯半径变小，搬动性能良好；同时不鼹要额辨的发动机犟，节省了 材料和空间；由于总长缩短，因而减少了三轮车的整备质量：驾驶员的视野也得到 胡鬟浚善。三轮农矮逶簸车“￥繁+ 联钵嚣磬p ，技术是在突践中骏涯造豹 e 较成熟匏森 置形式，即发动机前鼹，通过皮带驱动联体后桥。它脊以下优点；维修发动机方便， 离合器、变速器等搡缀税褐简单；赞箱底投舞凄低。 2 。27 y p - 7 5 0 型农用遂辕车主要参数的选择 2 2 1 主簧尺寸的确定 三轮农麓运输车酾主要尺寸龟捂辫藤尺寸、轴疆、轮蹬、翦基、爵惫黎攀籍只 寸等。 2 2 1 1 外廓尺寸农用逡输车安全基准规定，三轮农阁运输车外廓长、宽、 毫分裂不大予啦、1 ，5 m 、2 m 。根据总体布灏的要求弗参照，上述标准，我们把夕 廓 尺寸定为3 5 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 m m 。 2 2 。 。2 辘距l辘踅蔻攘三轮农臻运输车壹线蟹驶鞋，网测秘邻两辘鲍车凳 落地中心到车辆纵向对称平面的两条难线间的距离。1 。轴距对艇备质嫩、三轮车总 长、最大转驽半径、缀向逶l 逢学径鸯影嫡。辘距逐黠糖蔫努黧鸯影嚼。辘基潞短会 使车箱长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，三轮车的制动性和操纵 稳定性受影响；车身纵向角振动增大，使平顺性交麓。 三轮农用运输车的轴距一般为1 7 0 0 m m - - 2 9 0 0 m i t i 。我们根据整机尺寸及车辆 性能的要求，定下轴距尺寸为2 3 2 0 m m 。 2 。2 。 。3 辕疑b轮距爨摆三轮农用运输车在支绶乎瑶上，后辅友右车轮两轨 s 山东大学硕士学位论文 迹中心间的距离。增大轮距，可使车箱变宽并增加侧倾刚度，但同时三轮车总宽和 总痿攘增热，并菠最小转弯半径加大。 受三轮车外廓尺寸宽度方向不大予l 。5 m 的限制，并综合考虑车箱宽度和车架两 级粱跨距，定轮距为9 7 5 mm 。 2 。2 。1 4 蔚馋距秘藏律角兹律疑指前减振嚣中心延长线与地嚣憋交点刘通过 前车轮轴线的垂面间的距离“。前伸角指前轴总成或前减振器与垂直面的夹角。 藩髂距壤六，侵 l f 枣燕臻大，使转彝疆力增大著影响驾驶爨熬褪线；蔻 率g 基袋 小，使前伸角减小，转向阻力减小但稳定性变差，同时影响擞率的轴荷分配。参照 弱类牵墅戆一些数裁，裙定蕊蓠静琵为l o o m m ，蔫 枣螽为2 2 。 2 2 ，1 5 后悬厢悬是指三轮农用运输车后端刚性固定件的最后点到通过后车 轮轴线的垂丽问的距离。 羼悬过长时，使离去角( 见2 2 。3 4 ) 减小，因而影响三转车的通过性能。三轮 车后懋长度取决于车箱、轴躐和轴荷分配的要求。衣用运输车安全基准规定，三 轮车题悬应不大于轴距瓣5 5 ，f i 口2 3 2 0 x 5 5 = 1 2 7 6 m i t l 。襁定浚三轮车后悬瓷9 4 5 m m ， 2 。2 。8 霉麓尺寸按照竣诗任务书戆螫蒗，三轮车载痰量为5 0 0k g ，要求车 箱尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装满额定千克数。车箱边板高度附汽车质心高 度有影响。车箱阿宽疲在三轮车辩宽小于1 5 米静蓠掇下，适当取宽些，瑷翻缩短边 板高度和长度，但是过宽的举箱会增加三轮擎迎风面积，导致空气阻力增加。车箱 内长成在满慰运送上述货物额定吨位的条件下尽可能取短些，以利于减小整备质量。 初算车箱内部长宽离分别为1 7 2 0 1 0 7 0 3 0 0 m m 。 2 2 2 质量参数的确定 2 2 2 1 整率整备质量m 。整车整备质量是指车上带有全部装备，加满燃料和 承，瞧没有装货窝载人时的憋车质量4 。 憋车整备质量对三轮车的成本和使用经济性均有影响。成尽量减少整车懿备质 量，瓣懿是增燕装载豢：霹戆节约爨糕，羝瀵嚣满是安全挺礁、接气净往拣壤露噪 声标准所带来的整车憋备质量的增加。 通过浚檠同类墅凡释三输车各总藏、部件帮整车瀚有关籁 羹数摇，结合本车型 山末大学硬七学接论文 的结构特点，估算出整车质缀为5 0 0k g 。 2 2 。2 2 装载质纛m 。装载质墩是指在硬质岚好路面上行驶时所允许的额定 装载基。投摆设计经务书豹露求，三轮车戆装载量先5 0 0k g 。 2 2 2 3 质量利用系数t l 。质量利用系数是指三轮车装载质量整车整备质量的 l 簇，帮建。= m 。m 。该系数爱浚了三轮车静设计承平霸王艺零平。r l 。蘧丈， 说明该三轮车的结构和制造工艺越先进。三轮农用运输车产品质量分等 ( j b t 5 0 0 9 5 2 0 0 2 ) 规定，蠢驾驶窒的三轮农用运输车的质纛利用系数应大予箴等 于0 。8 。参照同类型车的质量利用系数，初定n 。= l 。0 。 2 2 2 4 轴荷分配轴荷分配是指三轮车在空载或满载静止状态下，各车轴对支 承平藤的垂赢载萄，瞧可以用占空载或满载慧质量的匿分嗽寝示”3 。 轴荷分配对轮胎寿命和三轮车的使用性能有影响。从轮胎磨损均匀和寿命相近 考惑，善令攀辜叁懿载药应相差蚕大。建了保谖三轮擎有蕤努豹动力瞧粒逶过瞧，驱 动轮应有足够大的载荷，而前轮载荷可以适当减少。但同时为了保证三轮车有良好 豹揉缀稳定瞧，蓠辅的载蘅不应过小。 三轮农用运输车产品质量分等( j b t s 0 0 9 5 2 0 0 2 ) 规定，在空载或满载状 态下，前轮负荷分别不小于其整备质辍和总质量的2 0 9 6 。轴葡分配数据可等祥车试 制出_ 柬后进行测量，榉车出来翦只能根据其各部件的黧量和同类型三轮车进行估算。 估算结果为投空载祭件下，熬备质量为5 0 0 k g ，轴荷分配为1 7 0 k g 3 3 0 k g ，日目轮负 蕊戈3 4 ，在满载条传下，骰设驾驶煲叁重隽6 5 k g ，煲4 三轮车潢载辩瓣总震爨m 。 为1 0 6 5k g ，轴荷分配为2 2 0 k g 8 4 5 k g ，前轮负荷为2 0 7 。 2 2 ，3 性雒参数的确定 2 2 。3 1 动力性参数 ( 1 ) 最高车速最高车速是指在水平良好的路面上三轮农用运输车能达到的最 裹嚣疆车速。农是运鲶车安全基准艇定，三埝农用运竣车最蒜车速不大于4 0 k m h 。 根据设计任务书的要求并考虑三轮车的动力性能，设计其最高车速为3 9 k m h 。 ( 2 ) 热遴瓣蠲麓溺超冬翅速霹阙撵耘采浮赞“，帮三轮农蘧运埝车羯鬃毒挡 由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。样率进行邋路试验时，可根据试 验大绣静要求测定这一数据。 山东大学颂士学位论文 ( 3 ) 最大蕤壤筢力最大释鞍能力是恶满载时三轮农建运输车在蓬鳋豹路嚣上 酶豢大聪坡度f 一泉表示豹。三轮车行鼗躲遥籍条件魄较复杂，掰浚妊矮存是够匏 德城能力。一般三轮农耀运输车韵最大德皱发大予2 0 ，瓣大予1 1 3 。 ( 毒) 毙葫率和跑转鞭蹴功率跫三轮车掰装发动橇兹瓠定最大凌率与三轮车最 丈惑质量之毙，霹零位三轮车质量具有瓣发淤极功率。它霹以综合反映三霉鑫车数动 力性。为保证鼹上弦驶车辍的动力性不低于一定鲍水平，防止某蝗性缒差的车辆阻 碍交通，腹对举辆的最小比功率作出规定。我国机动雄运杼安全技术条件( g b t 7 2 5 8 - 1 9 9 7 ) 规定：农用运输率与运输用拖拉机的比功率不小于4 o k w t 。我们初选 发动机标定功率为6 4k w ，标定转速为2 2 0 0r m i n ，由于三轮车满载总质量为1 0 6 5 t ，所以比功率为6 4 1 0 6 5 = 6 。 比转矩是三轮车所装的发动机的最大转矩与三轮车总质量之比“。它反映三轮 车静牵弓f 能力。耽转矩越大，癸g 单位三轮车精量其有静发动税转矩越大，三轮车牵 弓| 能力越强，动力性能越好。一般三轮车静 e 转矩范潮在3 0 一4 4 之阉。 发瑟辍熬矮大转筵可是f 式诗雾： t e r n a x2 9 5 4 9 a p e m a x( 2 1 ) h r 式中，t e m a x 一发动机的最大转矩，单位n m 一为转矩适应性系数，一般在1 1 一1 3 之间选取，取n ；1 2 p e m a x 一发动机标定功率，p e m a x = 6 4k w n ，一发动机标定转速，n ，= 2 2 0 0r m i n 计算得t e m a x = 3 3 3 3n m 所以发动机比转矩为t e m a x m 。= 3 3 3 3 1 0 6 5 = 3 1 2 9k w t “ 2 。2 3 。2 燃油经游性参数 三轮农用运输车的燃油经济性魁用其在水平的水泥域沥青路面上，以经济车速满 载行驶时单位质量的百公里油耗量 l ( t l o o k m ) 】来评价。该值越小，其燃油经 济性越好。三轮农用运输车产品质量分等( b t s 0 0 9 5 2 0 0 2 ) 规定，三轮农厢 运输车单位质鼙的酉公受油耗量应小于藏等于2 8l ( t l o o k m ) e 样车进行道路试 山东大学硕士学位论文 验时，可根据试验大纲的要求测定这一数据。 2 2 3 ，3 豢小转弯藏径澌i n 转向盘转至极限位置时，三轮农用运输车自e 轮轮辙中心在支承乎筛上的轨迹圆 的寓径称为最小转弯赢径d m i n “。d m i n 用来描述三轮农用逡输车的机动性，是其 转向憝力翻转向安全性能弱一项重要擐标。囊于对三轮车搬动牲要求较毫，魇鼓 d m i n 应取小魑。 鬃小转弯整径受麓轮最大转建、三轮车毒囊蓬l 帮轮距3 懿影穗。宅翻戆稳对 关系如图所示。 曩2 27 y p 一7 5 0 型农用运输车转弯半径 由上图可推导出如下公式： o m i n 2 = r = l s i n | 逶对r b 2 ( 2 2 ) 式中，d m i n 最小转弯直径，单位m m r 最小转弯半径，单位r a i n l 由口巨，l = 2 3 2 0m 【i l b 轮躐，b = 9 7 5 嘞 最大转燕，= 4 5 。 计算得d m i n = 6 5 6 2 m i l l b 。 为了热强转囊攘缎鹣稳定蛙，赫囊铡秘联蒙懿发生，农震运输车安全基黢援 1 二 出乐欠掌硬圭攀掇论文 定，三轮农爝运输攀转向拳艨有转肉限位装罴，趣意或向寿最大转受均不彳辱超过 4 5 4 ；三轮农用运输车最小转向圆商径不大予7 0 0 0i b m 。 2 2 ，3 4 遂避牲弱惩德参数 。 根据设计任务书的要求，要确滗的通过性的几何参数有：最小离地问隙h m i 。、 褰去惩￥、级惫透过拳径p 等。 最小离地间隙h m i 。；即兰轮农用运输车满载、静止时，嶷承平戚与三轮举上的 孛阕速域最低杰之阕瀚蓬离“。宅羡跌了三轮车无磁攘连通过缝蟊螽趣鹩麓力。三 轮农用运输攀产品质量分等( j b t 5 0 0 9 5 2 0 0 2 ) 规定，三轮农用运输车的最小离 趣谢滁应大予鬣等于1 6 0t 1 1 1 1 1 。该三轮车静激小离越阔藤为1 8 4m m 。 囊去焦￥；邸三轮农用运输车满羧、静止时，端突出点趣蜃轮掰弓| 切线与选 面的夹角。y 越大，三轮农粥运输军通过性越好，越不容易发生拖尾失效。三轮农 嚣运输车豹囊去螽一般在2 5 。4 5 。之阊。本车鲍离去燕鸯2 垒。 纵向通j 曩：半径p ：即三轮农用逡输车满载、静止时，在三轮农用遗输车的纵向 乎嚣上馋与裁羼轮糖甥靛嚣，蔟中与攀钵f 粼较爨燕鬣疆弼鹣嚣蕊半径稼蠢缴淹遥 过半径d 1 2 a 它表示三轮农用运输车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的熊力。 p 越夺，预褥失效靛蠢f 髭毪越小，三瀚农瘸运输车静邋过谴越好。一般三轮农爝运 输擎的纵向邋过半径为2 , 3 1 1 1 4 o m ，本车的纵向通过半径为3 m a 2 3 7 y p - 7 5 0 遥农闲运输率发动机韵选择 三轮表耀运羲车国予凌攀酶隈裁，一黢慕瘸1 8 0 、1 8 5 、t 9 0 、t 9 5 等荸缸萋 式、 蒸发式、四冲程柴油发动机。它是一个比较成熟的产品，生产批量较大，具肖良好 静然滴经济髋，捷蔫成本低；热羧率麓；工俸贸靠，动力经费，寿翕长，霸 污鬃枣。 2 ，3 ，1 发旗视的主要饿艇指檬 2 3 1 1 发动机最大功率p e m x 和相臆转速及最大功率时转矩t p 三三轮农用运输 事设诗逶程串，一簸歇镶汪羚蹑赣静襞毒车速来薤步选择发磷撬豹珐枣。囊窝车速 虽然仅是动力性中的一个指标，但它实质上也反映了三轮农用运输车的加速能力与 寝玻戆力。8 。这是爨蔫最高辜速越意，要求瀚发动褫功率越大，三轮农弼运输车静 后备功率越大，其加遮与飓坡髓力必然较好* 蒋已知蒜期望酌三轮农黼运输车的最高车速，那教动杭劫率应不小于以簸高车 孓 山东大学硕十学位论文 速行驶时行驶阻力功率之和，即： p e m a x = 嘉c 纂。+ 蒜吒。， 协。， 式中，p e m a x 一发动机最大功率，单位k w 硅，转动系效率，取珏，= 9 0 m 。一三轮农用运输车总质厦，m 。一1 0 6 5k g g 一重力加速度，g = 9 8m s f 一滚动阻力系数，毅蠹= 0 ，0 2 u 。一最高车速，取u 一4 0 k m h c 。一空气阻力系数，取c d = 0 9 a 一三轮农翅运簸攀疆嚣投影瑟穗，a = 1 2m 计算得 p e m a x = 3 6 0k w 。 盔予三轮农羽运输车工箨条传较恶劣，鞭魏需簧较大豹爝备功攀，逡彀发动税 功率时应取较大的值。除了要确定发动机的最大功率外，还要对最大功率转速n ，提 出一定的要求，因为它不仅影响发动机的排量、尺寸、性能和使用寿命，而且影响 三轮农瘸运输车转动系豹寿禽、最大车速蠢圭簧魂院豹选择。靛，毫一些篦较露零l ， 因为这样可以提高发动机功率和减轻其重量。但转速商了，滔塞的平均速度和热负 荷增高，曲柄连秆视构的镄髓负荷增大，因而磨损翮蒯，寿命下降；发动祝的振动 和噪声也大；醒气机槐鲍工佟可能不协谡；低速性能变坏。趿此，发现枫最大功率 转速n ，不宣避高“。目前，三轮农用运输车多采用柴油机，其n ，多程2 2 0 0 - - 3 4 0 0 d m i n 之闻。 我 | 、 选用盼是1 8 5 系列柴油极。冀p e m a x = 6 , 4k w ，最大功率转速必n ，= 2 2 0 0r m i n 。这样就可以计算最大功率时转矩t p 。 d t p = 9 5 4 9 惩 ( 2 4 ) ”， 式中，t p 发动机最大功率对转矩，单位n m 1 荜 出东人学硕士学位论文 p e m a x 发动机最大功率，单位k w 1 1 。最大功率转速，单位r m i n 谤冀褥：t p = 2 7 7 8 n m 。 2 3 1 2 发动机最火转矩t e m a x 和相应转速n ，发动机最大转矩t e m a x 和相应 转速n ，对三轮农用运输车的动力性能( 如动力性能、加速饿能、爬坡性能替) 影 薅缓大。嗣辩，发麓梳最大转矩t e m a x 与最大葫率辩熬转艇秘熬院篷迄是一个重 要的的性能参数，即所谓转鳃适应性系数a 。t e m a x t p 。它标志着三轮农用运输 车行驶阻力灞勰薅发动机沿糟多 特往往线蠡劫增加羟矩蕊戆力，因蔼氇反映了在不 换挡的情况下三轮农用运输率牵引力能增加多少倍。摄然，这个系数大些，换挡 次数即可减少，三轮车耗酒灏也能减少。 因此，阿曩下式计算确定t e m a x ： t e m a x = a t p ( 2 5 ) 式孛，t e m a x 发动祝最大转矩，攀篷n m n 转矩适应性系数，范围一般在1 1 - 1 3 之间，取n = l ，2 计算褥：t e m a x 一3 3 3 4 n m 。 发动机最大转矩转速n ，与最大功率转速n 。要保持适当的关系，如果1 1 ，过于接 近n 。，则直接挡稳定车速偏离，在通过交叉路口时经常需要撅挡；三轮农用运输车 狰皱性能也会变坏；变速嚣的挡数一