四驱越野车车架及制动系统设计含6张CAD图-原创.zip
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四驱越野车车架及制动系统设计含6张CAD图-原创.zip,越野车,车架,制动,系统,设计,CAD,原创
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四驱越野车车架及制动系统设计开题报告 、课题论证 1.1课题研究的目的与意义 随着现代汽车技术的发展，人们对汽车功能的要求越来越丰富，汽车的四驱技术也得到了充分的发展。四轮驱动已有70年代以前主要用于越野车发展到现在以轿车为中心迅速普及开来。越野车是一种为越野而特别设计的汽车，主要特点是四轮驱动，较高的底盘、较好的抓地形的轮胎、较高的排气管、较大的马力和粗大结实的保险杠。 四驱指的是车辆在整个行驶过程中一直保持四轮驱动的形式，发动机输出扭矩以固定的比例分配到前后轮，这种驱动模式能随时拥有较好的越野和操控性能，但不能够根据路面情况做出扭矩分配的调整，并且油耗较高。而分时四驱则是由电脑芯片控制两驱与四驱的切换，在正常路面，车辆以两轮驱动模式行驶，遇到越野路面或者车轮打滑时，电脑将探测并自动将动力分配到另外两轮。对于分时四驱模式而言，控制程序的优劣会影响到驱动形式切换的智能化。除此之外，还有一种是由驾驶员手动控制以切换驱动形式的兼时四驱（Part-Time 4WD）。现在很多SUV及越野车同时拥有以上四驱模式的一种或几种以互补短长。 采用了全轮驱动型式的整车具有如下优势： 1由于全轮汽车可以利用汽车的全部重量作为附着压力，从而使附着力显著增加，即扩展了牵引力极限； 2可以将发动机的动力分别传至各个车轮，即减少了每一驱动轮的驱动力负担，因而能够保证在不超过轮胎摩擦极限(不发生车轮打滑)的情况下，将足够的动力传至路面，使汽车具有很强的越野能力； 3轮胎的磨损均一，有利于延长轮胎的使用寿命。 同时，全轮驱动型式具有如下弊端： 1.传动系统长，结构复杂，制造成本高，且维修保养困难； 2.噪音大，车辆重，且驱动力传递效率低、油耗大，即燃油经济性不好。 越野车最早出现在第二次世界大战上，在第二次世界大战结束后越野车开始进入民用车市场。越野车在最早研发出汽车中，它就成为了一种极度奢侈，象征身份的物品，随着社会的不断进步，汽车逐渐成为了一种代步、运输的工具，从而又派生出来了各种不同用途的汽车，而且从它的功能上越分越细，其中就演变出来一种车型就是越野吉普车。四驱越野车车价值和意义很多地方体现在它的爬坡、湿滑路面行驶、高速时的操控性和脱困等方面。 1.2文献综述（相关课题国内外研究的现状） 制动系统是使汽车的行驶速度可以强制降低的一系列专门装置。制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器4部分组成。制动系统的主要功用是使行驶中的汽车减速甚至停车、使下坡行驶的汽车速度保持稳定、使已停驶的汽车保持不动。 制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，包括制动控制的理论和方法，以及采用新的技术。 最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。到现在随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统（ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。但是当考虑基本的制动功能量，液压操纵仍然是最可靠、最经济的方法。即使增加了防抱制动(ABS)功能后，传统的“油液制动系统”仍然占有优势地位。但是就复杂性和经济性而言，增加的牵引力控制、车辆稳定性控制和一些正在考虑用于“智能汽车”的新技术使基本的制动器显得微不足道。 传统的制动控制系统只做一样事情，即均匀分配油液压力。当制动踏板踏下时，主缸就将等量的油液送到通往每个制动器的管路，并通过一个比例阀使前后平衡。而ABS或其他一种制动干预系统则按照每个制动器的需要时对油液压力进行调节。目前，车辆防抱制动控制系统(ABS)已发展成为成熟的产品，并在各种车辆上得到了广泛的应用，但是这些产品基本都是基于车轮加、减速门限及参考滑移率方法设计的。 另外，由于编制逻辑门限ABS有许多局限性，所以近年来在ABS的基础上发展了车辆动力学控制系统(VDC)。结合动力学控制的最佳ABS是以滑移率为控制目标的ABS，它是以连续量控制形式，使制动过程中保持最佳的、稳定的滑移率，理论上是一种理想的ABS控制系统。 车轮的驱动打滑与制动抱死是很类似的问题。在汽车起动或加速时，因驱动力过大而使驱动轮高速旋转、超过摩擦极限而引起打滑。此时，车轮同样不具有足够的侧向力来保持车辆的稳定，车轮切向力也减少，影响加速性能。由此看出，防止车轮打滑与抱死都是要控制汽车的滑移率，所以在ABS的基础上发展了驱动防滑系统(ASR)。 ASR是ABS的逻辑和功能扩展。ABS在增加了ASR功能后，主要的变化是在电子控制单元中增加了驱动防滑逻辑系统，来监测驱动轮的转速。ASR大多借用ABS的硬件，两者共存一体，发展成为ABS/ASR系统。 今天，ABS/ASR已经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。 BBW是未来制动控制系统的L发展方向。全电制动不同于传统的制动系统，因为其传递的是电，而不是液压油或压缩空气，可以省略许多管路和传感器，缩短制动反应时间。全电制动控制系统是一个全新的系统，给制动控制系统带来了巨大的变革，为将来的车辆智能控制提供条件。但是，要想全面推广，还有不少问题需要解决。首先是驱动能源问题、控制系统失效处理问题、汽车行驶过程中信号干扰问题。随着技术的进步，上述的各种问题会逐步得到解决，全电制动控制系统会真正代替传统的以液压为主的制动控制系统。 1.3课题研究的内容、总体方案及技术路线、进度安排等 本课题主要研究四驱越野车车架及制动系统设计， 对于四驱越野车而言，车架的选择也是非常重要，常见的车架类型有：大梁式，边梁式，承载式等， 对于这几种车架的选择，还需要进一步的资料查询和分析才能最终确定，目前初步选取边梁式车架。 制动工作原理: 制动系统的一般工作原理是，利用与车身（或车架）相连的非旋转元件和与车轮（或传动轴）相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。 在汽车制动系统设计中制动系统采用前盘后鼓结构，驻车制动则采用脚刹。本次设计主要是行车制动和驻车制动的主要部件。由于盘式和鼓式各有优缺点： 盘式制动器优点：制动性能好，散热能力强，盘式制动器在液力助力下制动力大且稳定，在各种路面都有良好的制动表现，其制动效能远高于鼓式制动器，而且空气直接通过盘式制动盘，故盘式制动器的散热性很好。 盘式制动器的缺点：盘式制动器结构相对于鼓式制动器来说比较复杂，对制动钳、管路系统要求也较高，而且造价高于鼓式制动器。 鼓式制动器的优点：结构简单，生产成本地，替换性好。 鼓式制动器的缺点：鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而且由于散热性不好，鼓式制动器存在热衰退现象。 制动器初步选取前轮盘式制动器，后轮选择鼓式制动器，即前盘后鼓结构，制动驱动机构初步选取液压式（根据设计要求：既满足制动要求，又要尽量省力。） 主要设计参数： 发动机最大功率 76kw 最大功率转速 3800rpm 发动机最大扭矩 225N.M 最大扭矩转速 2000rpm 整车质量 2100kg 进度计划：3月27日3月31日 搜集整理相关信息资料研究总体方案。4月1日4月06日 总体方案确定4月7日6月01日 总体设计6月01日6月13日 撰写系统开发说明书；出图；答辩准备。6月14日6月15日 答辩 1.4注意存在的问题 由于四驱越野车行驶的路况比较复杂，对制动系统的各项要求较高，需综合考虑各方需求，才能最终确定制动系统的选择。对于车架而言，必须有足够的强度和刚度才能满足越野车的行驶需求，还有各项具体要求，也应当尽量考虑。 1.5参考文献 1 武和全；幸勇；董学勤.某越野车车架有限元建模与刚度分析J.机械设计与制造.2008.062 燕来荣.越野军车开新篇，东风“猛士”更辉煌-四轮驱动越野车的百年沧桑和未来发展J.城市车辆.2008.063 孙秀洁；崔增辉；顾洪建；谭玲玲；黄倩；贾广宏.2009年中国汽车产品进出口发展综述J.汽车工业研究.2010.014 肖东；李熙.越野一族J.安全与健康.2005.105汪文杰；霍洪军；金吉刚；赵福全.智能四驱传动系统J.机械工程师.2011.056杨立贵；周毅.四轮驱动汽车新型动力传动技术J.汽车运用.2011.067陆飞.汽车四驱系统J.驾驶园.2010.018. 关文达主编.汽车构造.机械工业出版社,2006.9.第二版. 9. 刘维信主编.汽车设计.清华大学出版社.2001.7.第一版.10. 余志生主编.汽车理论.机械工业出版社.2000.10.第三版. 2、答辩组论证结论（1）方案可行，技术路线清晰 （2）方案可行，技术路线基本清晰 （3）方案基本可
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