双座方向盘式沙滩车设计与研究[汽车]【2张图/14400字】【优秀机械毕业设计论文】

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关键词：: 双座方向盘沙滩车设计研究钻研汽车优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，42页。14400字。
外文翻译一份。

图纸共2张，如下所示
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摘要
沙滩车是一种配有大轮轮胎的休闲车辆，主要适合在沙丘地带或者沙滩行驶。体现了美国本土沙漠运动车的造型风格，具有抗震式车架，减震行程长、强度高，飞跃承载能力强的前悬挂系统，大扭矩、低油耗、高耐热的发动机系统以及独特新颖的外观设计，沙滩车的演变是通过其他车型改装过来的，将同样改装过的引擎装在敞开的车架上就成为了最原始的沙滩车原型。改装重点要么是减轻车身重量，要么是提高动力性，目的都是加大扭矩和减轻车重的比率。这对在整体车身布置、动力总成选择、材料的选择应用、制动安全性、转向的轻便及时等各项性能是否能更好的适应沙漠或沙滩上都有着高要求。
沙滩车最初的用途是在沙漠里或者沙滩上行驶。但是沙滩车逐渐演化，针对不同的地形逐渐分化出不同的车型，这样在做的目的是为了可以针对性的提高车子的舒适性或者是车子的性能。现在沙滩车的发展方向集中：轮胎的改进、底盘改造、动力系统改装、沙滩车的轻量化、增加承载量。

关键词　沙滩车、底盘布置、动力系统选配、专用车设计

Abstract
Sand car is with a big tires recreational vehicles, mainly used for the dunes region or beach road. Embodies the native American desert sports car modelling style, with seismic type frame, damping longer journeys, the intensity is high, the leap bearing ability of the front suspension system, big torque and low oil consumption, high heat engine system and the unique and original appearance design, the sand car evolution is modified by other models over, will also modified engine packed in open axles become the most primitive sand car prototype. Modified key is either reduce body weight, or is to improve dynamic performance, the objective is increase torque and reduce weight of the car ratio. The whole body decorate, powertrain choice, the choice of materials used, braking safety, steering light timely etc various performance whether can better adapt to the desert or beach has high demand.
Sand car original use is in the desert or beach road. But the sand car gradually evolved, targeting different terrain gradually split from different models, such doing can the purpose is to improve the comfort of the pertinence car or a car performance. Now the development direction of sand car tyres focus: improvement, the chassis transformation and power system modification, sand car lightweight.

Keyphrase : ATV、chassis layout、power system selection、exclusive -design

目录
摘要 1
Abstract 2
第1章绪论 5
1.1 课题背景、目的与意义 5
1.2 沙滩车的研究发展方向 6
1.3 沙滩车的组成和要求 8
1.4 本章小结 9
第2章沙滩车总体设计 10
2.1 沙滩车形式的选择 10
2.2 沙滩车主要参数的选择 10
2.3 沙滩车车身形式 16
2.4 本章小结 17
第3章沙滩车的整体选配 18
3.1沙滩车车动力装置参数的选定 18
3.1.1发动机参数的确定 18
3.1.2 发动机型号的确定 19
3.2沙滩车制动的选定 20
3.2.1 制动器结构形式的确定 20
3.2.2 盘式制动器主要参数的选定 21
3.2.3 制动器型号的确定 22
3.3 沙滩车转向系的选定 23
3.3.1转向系主要性能参数选定 23
3.3.2 转向系型号的确定 24
3.4本章小结 24
第4章轮胎的选择 25
4.1 轮胎基本参数的确定 25
4.2 轮胎负荷能力的计算 25
4.3轮胎外轮廓断面形状设计 26
4.3.1外直径D与断面宽B的确定 26
4.3.2 胎圈着合直径d的确定 27
4.3.3 断面高H与断面水平轴H1和H2的确定 27
4.3.4断面最宽点半径rm的确定 27
4.3.5胎圈着合宽度C的确定 27
4.3.6 行驶面宽度b与弧度高h和h‘的确定 28
4.3.7外轮廓弧度的计算 28
4.4 本章小结 29
结论 30
致谢 31
参考文献 32
附录1 33
附录2 35

双座方向盘式沙滩车设计与研究

内容简介：: 附录 1 沙滩车的英文名称为中文意思就是 “适合所有地形之交通工具 ”。中国官方机构叫四轮全地形车，已制定其生产标准760轮全地形车通用技术条件。全地形车的英文是合所有地形的交通工具），缩写是称为“沙滩车”，又称“全地形四轮越野机车”，车辆简单实用，野性能好，外观一般无篷。总之很难用简单的中文名称来表达它的意义。有宽大的轮胎能增加与地面的接触面积，产生更大的摩擦力而且能降低车辆对地面的压强，使其容易行驶于沙滩、河床、林道、溪流，以及恶劣的沙漠地形。可载送人员或运输物品。合所有地形的交通工具）很难用简单的中文名称来表达它的意义。根据它的外观，勉强可以译成“全地形四轮越野机车”，但仍觉得很拗口。通常大家称它为“沙滩车”，因为在软质的沙地上，大的轮胎能增加与地面的接触面积，从而产生更大的摩擦力，再配合独特的胎纹使轮胎不易空转打滑，使其容易行驶于沙地，但其实品质良好、性能优良的仅能行驶在沙滩上，河床、林道、溪流，更恶劣的沙漠地形甚至都能被它轻易征服。载送人员或运输物品使功能发挥得淋漓尽致，堪称全能的行动工具。所以，请不要再叫它“沙滩车”了，它是很优秀的交通工具，也是人类伟大的发明之一。只是受限于本地环境，不然它会是人们的最佳伴侣之一。现代全地形车（前身源自于三轮且使用低压气胎的机车，开始时它只是为越野赛设计的车，后来逐渐成为比赛赛车、实用运输车、家庭休闲用车等等。随着在美国等市场的流行，机车由三轮改变至四轮。随着四轮车辆成为全地形车的主要形式，四轮驱动式也发展起来。目前，具有良好的道路通过性，而且具备一定的载货能力的在美洲、澳洲很受欢迎。根据中国汽车工业协会 2005 年的调查，我国在册的装厂已达 122 家，每年出口量很大。它们散布在全国的六大省市：上海、浙江、江苏、广东、重庆、山东。现代前身三轮且使用低压气胎的机车，于 1960 年后开始在美国市场销售。开始时它只是为越野赛设计的车，后来逐渐成为比赛赛车、实用运输车、家庭休闲用车等等。从 1980 年代开始，各个厂商开始参与并且针对各种用途投入了对型的制作，并在 1985造成了它在美国市场的大流行，同时机车也由三轮改变至四轮。而随着四轮车辆的增加，以前从未出现的四轮驱动式车也发展起来。因为实用性的需求，四轮驱动场大幅扩张，现在洲、大洋洲一直蔓延至全球。虽然目前在内地这种车依然没有进入大众的眼里，但相信在不久的将来你就会感受到它带来的乐趣。川崎（摩托车界的传奇公司，它的忍者（列摩托车一直在摩托车耐力赛上有非常良好的表现，出品的品在北美和澳洲市场也受到广大牧民的喜爱，它不仅仅具有良好的道路通过性，而且具备一定的载货能力。据国家汽车工业协会 2005 年的一项调查，我国在册的装厂已达 122家，它们散布在全国的六大省市：上海、浙江、江苏、广东、重庆、山东。厂商的数量已远远超过了美国、日本的生产厂家的总和，数量之多，是其他国家难以相比的。除了建设（其有品任务，有国防科工委的资金支持）在做开发以外（包括发动机的开发），其余均是“拿来主义”。附录 2 s C/ is no is to to of AT on it to in or is to to of to in so as to it to TV on of or be to or TV to be as t it is by it be of of of it of As in as us by to of TV At TV in s 005 22 in TVs of of 960 in it of in 980s, to in on TV 985 987 it in by to TV TV to at in of is in ll it is of of BK TV is s it to a 2005 22 in of s of is to TV 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计题目双座方向盘式沙滩车设计与研究专业车辆工程学号 1089311236 学生贝贝指导教师郭新华答辩日期哈工大华德学院哈工大华德学院毕业设计（论文）评语姓名：贝贝学号： 1089311236 专业：车辆工程毕业设计（论文）题目：双座方向盘式沙滩车设计与研究工作起止日期： 2011 年 10 月 11 日起 2011 年 12 月 30 日止指导教师对毕业设计（论文）进行情况，完成质量及评分意见： _ 指导教师签字：指导教师职称：评阅人评阅意见： _ _ _ _ _ 评阅教师签字： _ 评阅教师职称： _ 答辩委员会评语： _ 根据毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定：学生毕业设计（论文）答辩成绩评定为：对毕业设计（论文）的特殊评语： _ _ 答辩委员会主任（签字）： _ 职称： _ 答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员（签字）： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 年月日毕业设计（论文）任务书学生姓名贝贝系部汽车工程系专业、班级车辆工程 0893112 班指导教师姓名郭新华职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称双座方向盘式沙滩车的设计与研究一、设计（论文）目的、意义双座转向盘沙滩车是娱乐场汽车运动运送人员到达指定位置的专用车辆，也应用于特殊场地承担特种作业任务。通过双座方向盘沙滩车的研制，可改善工作环境，减轻疲劳强度，提高其工作的效率和安全性，满足需要，有重要的使用价值。通过对双座转向盘沙滩车的设计，巩固和加深所学的专业知识，扩大专业知识范围，培养我们在工作中能综合运用所学的知识解决实际问题的能力，通过自己的实际创作培养创新能力，提高论文的书写能力，树立认真的学习态度。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）要求与主要内容 : (1)研究双座方向盘沙滩车技术应用情况，结合国内外应用现状，明确双座方向盘沙滩车技术的发展趋势，运用专用汽车技术及理论知识，确定双座方向盘沙滩车研究方向。 (2)通过双座方向盘沙滩车设的研究，分析双座方向盘沙滩车的稳定性。 (3)计算在工作过程中整车的受力情况，分析各参数对整车性能的影响。 (4)计算传动系在工作过程中的受力情况，校核主要零部件的强度。技术要求（研究方法） : (1)双座方向盘沙滩车总体设计； (2)选择适合型号发动机进行整车动力分析；对底盘设计，并进行必要的动力学分析。三、设计（论文）完成后应提交的成果（一）计算说明部分设计说明书不少于（二）图纸部分 1、制动器展开图张 2、利用件完成三维实体建模。四、设计（论文）进度安排进行调研，查相关资料，撰写开题报告。毕业设计开题答辩。按要求完成总体设计方案、初步计算及绘制草图。师检查完成进度情况。完成设计草图。行中期检查。绘制正式图纸及完成设计说明书草稿。学生上交毕业设计材料。老师对毕业设计进行评审。 29 毕业设计答辩。 31 提交所有毕业设计材料。五、主要参考资料 1 刘惟信 . 汽车设计 M华大学出版社 ,2001 2 余志生 . 汽车理论 M械工业出版社 ,2000 3 陈家瑞 . 汽车构造 M民交通出版社 ,1999 4 林宁 . 汽车设计 M械工业出版社 ,1999 5 刘惟信 . 汽车制动系统的结构分析与设计计算 M华大学出版社 ,2004 6 崔靖 . 汽车构造 M西科学技术出版社 ,1984 7 王望予 . 汽车设计 M械工业出版社 ,2004 8 张洪欣 . 汽车设计 M械工业出版社 ,1999 9 龚微寒 . 汽车现代设计制造 M民交通出版社 ,1995 10 王浩 . 高分子材料论文：轮胎结构设计说明 ,2005 11 12A.,1996 六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 I 摘要沙滩车是一种配有大轮轮胎的休闲车辆，主要适合在沙丘地带或者沙滩行驶。体现了美国本土沙漠运动车的造型风格，具有抗震式车架，减震行程长、强度高，飞跃承载能力强的前悬挂系统，大扭矩、低油耗、高耐热的发动机系统以及独特新颖的外观设计，沙滩车的演变是通过其他车型改装过来的，将同样改装过的引擎装在敞开的车架上就成为了最原始的沙滩车原型。改装重点要么是减轻车身重量，要么是提高动力性，目的都是加大扭矩和减轻车重的比率。这对在整体车身布置、动力总成选择、材料的选择应用、制动安全性、转向的轻便及时等各项性能是否能更好的适应沙漠或沙滩上都有着高要求。沙滩车最初的用途是在沙漠里或者沙滩上行驶。但是沙滩车逐渐演化，针对不同的地形逐渐分化出不同的车型，这样在做的目的是为了可以针对性的提高车子的舒适性或者是车子的性能。现在沙滩车的发展方向集中：轮胎的改进、底盘改造、动力系统改装、沙滩车的轻量化、增加承载量。关键词沙滩车、底盘布置、动力系统选配、专用车设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 is a or is of is by in is or is to is of of to or is in or is to of or a of 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计目录摘要 . I . 1 章绪论 . 1 题背景、目的与意义 . 1 滩车的研究发展方向 . 2 滩车的组成和要求 . 4 章小结 . 5 第 2 章沙滩车总体设计 . 6 滩车形式的选择 . 6 滩车主要参数的选择 . 6 滩车车身形式 . 12 章小结 . 13 第 3 章沙滩车的整体选配 . 14 . 14 . 14 动机型号的确定 . 15 . 16 动器结构形式的确定 . 16 式制动器主要参数的选定 . 17 制动器型号的确定 . 18 滩车转向系的选定 . 19 . 19 向系型号的确定 . 20 . 20 第 4 章轮胎的选择 . 21 胎基本参数的确定 . 21 胎负荷能力的计算 . 21 . 22 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计与断面宽 . 22 圈着合直径 . 23 面高水平轴 2的确定 . 23 . 23 的确定 . 23 驶面宽度 h和 h的确定 . 24 . 24 章小结 . 25 结论 . 26 致谢 . 27 参考文献 . 28 附录 1 . 错误 !未定义书签。附录 2 . 错误 !未定义书签。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 1 第 1章绪论题背景、目的与意义沙滩车是全地形车合所有地形的交通工具）缩写是俗称，又称全地形四轮越野机车。它是可以在任何地形上行驶的车辆，在普通车辆难以机动的地形上也能行走自如。沙滩车在我国的应用在不断发展。例如 2007年 12月就有两辆我国自主研发生产的水陆两栖全地形车首次亮相在南极科学考察的大舞台上。而后，4辆全地形车（消防）还进入了北京奥运村。由于我国沙滩车的消费状况有限，因而国内生产的沙滩车主要依靠国际市场需求的增长，且以欧、美和东南亚地区为主。据统计， 2000 年全球沙滩车的市场规格为 50 万台左右，现在已达到 100 万台的规模。其中，美国沙滩车消费占了全球总销量的 80左右， 2004 年就达到 80 万辆。 2007年，尽管受人民币不断升值、出口退税率下调等不利因素的影响，但对九十多家沙滩车企业统计，滩车出口比增长。 2008 年我国具有出口四轮全地珙车资质的生产企业）商业部和国家发展改革委员会共同认定）就有近 200 家。 2008 年 1 月份出口辆（同比下降， 2月份出口比下降等。如今的 1、工作的应用包括农田，牧场，建筑工地，油田和现场维修等。与此同时用和营救方面。 2、娱乐应用包括野外驾驶；拖拉物品，比如渔船，露营或打猎装备，拉送木材回家。而且汽车的发展一直是朝一种多元化的发展方向，随着时代的变化人们物质生活的不断提高，对汽车在不同的路况、天气的驾驶性、速度等方面都有着更高要求。沙滩车的设计更加强调设计者对传统设计的一种突破和结合时代潮流的新颖设计，无论是在软件上的运用和专业知识的掌握对设计者都是一个高难度的挑战。沙滩车是一种配有大轮轮胎的休闲车辆，主要适合在沙丘地带或者沙滩行驶。体现了美国本土沙漠运动车的造型风格，具有抗震式车架，减震行程哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 2 长、强度高，飞跃承载能力强的前悬挂系统，大扭矩、低油耗、高耐热的发动机系统以及独特新颖的外观设计，沙滩车的演变是通过其他车型改装过来的，将同样改装过的引擎装在敞开的车架上就成为了最原始的沙滩车原型。改装重点要么是减轻车身重量，要么是提高动力性，目的都是加大扭矩和减轻车重的比率。这对在整体车身布置、动力总成选择、材料的选择应用、制动安全性、转向的轻便及时等各项性能是否能更好的适应沙漠或沙滩上都有着高要求。滩车的研究发展方向沙滩车最初的用途是在沙漠里或者沙滩上行驶。但是沙滩车逐渐演化，针对不同的地形逐渐分化出不同的车型，这样在做的目的是为了可以针对性的提高车子的舒适性或者是车子的性能。现在沙滩车的发展方向集中于以下五点：一、轮胎的改进轮胎是车辆性能最主要的展现者，因此沙滩车的改进根本在于轮胎。车辆的四驱能力再好，越野能力再强，动力再大，刹车再好，都要通过轮胎来表现。因此轮胎成为了主要的改进方向。第一：选择合适的轮胎。越野轮胎有很多中，为适合不同的路面状况设计不同的花纹，沙地、泥地、碎石路、各种轮胎花纹都有自己的特点，根据行驶路况要选择合适的轮胎花纹。第二：加大轮胎尺寸。大多数厂商都是通过选择轮胎的尺寸时候选择比原有车设计尺寸更大的轮胎，大尺寸的轮胎在沙地和泥地路况也有更好的性能表现。第三：通过轮胎加工中配制硅原料。提高抓地性能和耐磨性能，让胎壁的整体变形状态达到了最合适的优化设计，从而保证胎壁较强的柔韧性和最大限度的减小胎面变形，而保证沙滩车在沙漠和沙滩有更好的表现。二、底盘改造底盘的改造有两个目的，一个是为适应更艰苦的路况，另一个是为了适应大尺寸的轮胎。城市车底盘设计有很大一方面因素是为了城市路况的舒适性设计的，这样的悬挂往往偏软，在越野路况就不能表现出好的附着力和车身稳定性，因此底盘悬挂的改装就要从加强悬挂系统的表现力开始着手，更哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 3 换适合的弹簧、减震器、胶套、支臂、护板等配件，以加强悬挂系统的可靠性。第二，在更换大尺寸轮胎以后，原车悬挂的行程就不能满足大尺寸轮胎的需要了，因此要加大底盘悬挂的行程就是必然的了。沙滩车的底盘改造是严紧的系统工程，也是一个严肃的系统工程，配件之间的匹配是关键的，改装部件是不是全也是很关键的，只有全面的改装才能适应以后的悬挂系统需要，否则就会带来诸多的问题，还有可能影响行车安全。三、动力系统改装沙滩车的动力改装也同一般的车辆不一样，小车的发动机动力改装目的是为了竞速，改装时考虑功率多一些，改装方法主要是以涡轮增压或者机械增加等手段为主，而沙滩车对发动机的扭矩参数更看重，尤其是发动机低转速的扭矩。从根本上讲，能显著提高发动机低转扭矩的方法只有更换大排量的发动机，但是受到沙滩车本身车身大小的限制。现今市面上大多数厂商更多的是借助轮边减速器已达到动力上的上的要求。四、沙滩车的轻量化轻量化对于整个汽车产业的发展都具有着重要意义，汽车的油耗和动力主要取决于发动机的排量和汽车的总质量，在保持汽车整体品质性能和造价不变时优化的前提下，通过降低汽车自重量来提高输出功率，降低噪声、提升操纵性、可靠性、提高车速、降低油耗、减少废气排量、提升安全性是汽车轻量化的最总目的。研究数字表明整车重量是降低 10%燃油效率可提高 6%8%，若混合阻力减小 10%燃油效率可提高 3%，若车桥变速器等装置的传动效率提高 10%燃油效率可提高 7%，汽车车身约占汽车总质量 30%，空载情况下约 70%的油耗用在车身质量上，因此车身变轻对于整车的燃油经济性、车身控制和定性的碰撞安全性都有裨益。能源日趁紧张和环境压力加剧，车身的轻量化技术已经成为汽车工业发展中的重要研究课题之一，当然这也成为了沙滩车改造必要环节之一。目前沙滩车轻量化主要途径： 1、对汽车整体布置，发动机等零部件进行结构优化。 2、使用材料方向通过替代或新材料来使汽车轻量化，在这方面主要是使用复合材料哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 4 3、采用先进的制造工艺五、沙滩车的承载量双座转向盘沙滩车是娱乐场汽车运动运送人员到达指定位置的专用车辆，也应用于特殊场地承担特种作业任务。通过双座方向盘沙滩车的研制，可改善工作环境，减轻疲劳强度，提高其工作的效率和安全性，满足需要，有重要的使用价值。滩车的组成和要求沙滩车是基于对四轮摩托的改造或对小型的甲壳虫汽车的改装演变过来的，它基本由动力装置、转向装置、制动装置、车轮组成。动力装置：是沙滩车的核心部分，决定了沙滩车在沙地上行驶的动力保障。转向装置：指控制汽车转向运动的部分，由驾驶员直接或间接操作，转向力全部或部分呢由驾驶员的肌肉来提供。转向控制装置包括直到转向效果变为机械、液力或电力方式提供之处为止的全部零件，如转向盘、转向轴、转向器。制动装置：由于沙滩车本身的限制对于制动的要求是机动和轻便，所以基本组成制动器和传动装置。车轮：车轮与轮胎式汽车的行走部件，安装在车架上，可以绕车轴转动并沿地面滚动。轮胎及车轮将汽车发出的作用力传给地面，同时将地面给予的反作用力传回沙滩车。对沙地路面行驶的要求： 1、长距离沙地行驶，须保证你驾驶车辆的四轮驱动系统可靠完善。沙地行驶，由于行驶阻力加大，按照沙化程度，要分别使用 4 轮高速驱动方式，以及 4 轮低速驱动方式，而且使用时间和持续使用强度都相对较大，这些对于你车辆的整个动力系统、传动系统、悬挂系统都是不小的考验。很多四轮驱动档位切换装置平时很少使用，或根本没有使用过，或是刚刚进行的调整维修，这些车辆的应仔细的检查轮驱动装置是否可靠，档位是否正确，切换是否顺畅，否则在野外出了问题那将带来生命危险。 2、动力系统也需要稳定可靠。为了抵抗沙地所带来的行驶阻力，发动机需要提供更大的传动扭矩和功率来维持车辆在这一地形的行驶，发动机会哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 5 长时间频繁工作在扭矩峰值和功率峰值转速附近，发动机机油压力须保持稳定，传动皮带工作可靠，冷却液循环散热可靠，应绝对避免怠速水温高、高速行驶水温高的车辆在这样的地形地貌上行驶。 3、传动系统的传动十字轴，传动轴轴套，传动系统各部位的油封应润滑良好，密封可靠，否则沙地行驶时大量的沙尘将严重磨损你车的各个传动部位。比较常见的是前后传动轴十字轴损坏，前桥半轴十字轴损坏，这些故障都足以让车辆停滞不前。另外频繁的高转速使用车辆对于手排挡车离合器系统要求须工作可靠，切换正常。 4、更加宽大的轮胎，或选用更适合于沙地行驶的胎，会让你的车辆在这种地形上发挥更好的行驶性能和操控性能。章小结本章对沙滩车的历史演变进行概述，沙滩车最初的用途是在沙漠里或者沙滩上行驶。但是沙滩车逐渐演化，针对不同的地形逐渐分化出不同的车型从审计的难度和沙滩车的设计创新为切入点，说明了本设计的立题目的与意义，解释沙滩车沙滩车是一种配有大轮轮胎的休闲车辆，主要适合在沙丘地带或者沙滩行驶。体现了美国本土沙漠运动车的造型风格，具有抗震式车架，减震行程长、强度高，飞跃承载能力强的前悬挂系统，大扭矩、低油耗、高耐热的发动机系统以及独特新颖的外观设计，沙滩车的演变是通过其他车型改装过来的，及沙滩车的组成及要求它基本由动力装置、转向装置、制动装置、车轮组成。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 6 第 2章沙滩车总体设计滩车形式的选择一、驱动形式沙滩车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求等，是影响选取驱动形式的主要因素。增加驱动轮数能提高汽车的通过能力，驱动轮数越多，沙滩车的结构复杂，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。沙滩车本身条件的限制，所以采用结构简单、制作成本低的4动形式。二、布置形式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而言。沙滩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。乘用车的布置形式主要有发动机前置前轮驱动、发动机后置后轮驱动、发动机前置后轮驱动三种，沙滩车车身形式的局限性和整体布置的要求，所以选择发动机后置后轮驱动的布置形式。发动机后置后轮驱动的优点：除了动力总成的布置成一体而使结构紧凑以外，汽车前部高度有条件下降，改善了驾驶员视野；同时排气管不必从前部向延伸，加上可以省掉传动轴，改善了驾驶员的出入条件；整车整备质量小；上坡行驶时，由于驱动轮附着力增加，爬坡能力提高；当发动机布置在轴距外时轴距短，汽车动力性能好。滩车主要参数的选择汽车主要参数包括：尺寸参数、质量参数、汽车性能参数一、汽车主要尺寸的确定汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距。 1、外廓尺寸 89 汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长：货车、越野车、整体式客车不应超过 12m，单铰接式客车不超过 18m，半挂汽车列车不超过挂汽车列车不超过 20m；不包括后视镜，载、顶窗关闭状态下，汽车高不超过 4m；后视镜等单侧外伸量不哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 7 得超出最大宽度处 250窗、换气装置开启时不得超出车高 300 沙滩车总长是轴距 L、前悬和后悬的和。它与轴距 L 有下述关系： L/C。式中， C 为比例系数，其值在间。发动机前置前轮驱动汽车的 C 值为 0. 66，发动机后置后轮驱动汽车的 C 值约为沙滩车总长 L/C=1800/C=2800滩车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定，另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。轿车总宽与车辆总长之间有下述近似关系： () (195 60)故取 000滩车总高 =轴间底部离地高 +地板及下部零件高 +室内高 +车顶造型高度沙滩车总高 m+b+300、轴距轴距 L 对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响（表 2当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使车厢 (箱 )长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。表 2类汽车的轴距和轮距车型类别轴距 L/m 轮距 B/m 4 2载货汽车汽车总质量 Ma/t 60 客车城市大客车（单车）长途大客车（单车）车微型普通级中级中高级哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 8 续表 2类汽车的轴距和轮距车型类别轴距 L/m 轮距 B/m 轿车高级、汽车质量参数的确定 1、整车整备质量整备质量是指车上带有全部装备 (包括随车工具、备胎等 )，加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量（表 2 整车整备质量对汽车的成本和使用经济性均有影响。目前，尽可能减少整车整备质量的目的是通过减轻整备质量增加装载量或载客量；抵消因满足安全标准、排气净化标准和噪声标准所带来的整备质量的增加；节约燃料。减少整车整备质量的措施主要有：采用强度足够的轻质材料，新设计的车型应使其结构更合理。减少整车整备质量，是从事汽车设计工作中必须遵守的一项重要原则。表 2类车人均整备质量值车型微型轿车普通级轿车中级轿车中高级轿车 30座以下客车大客车人均整备质量 /t 车总质量车的总质量是指装备齐全，并按规定装满客、货是的整车质量。沙滩车的总质量是由整备质量、乘员和驾驶员质量以及乘员的行李质量三部分构成。其中，乘员和驾驶员每人质量按 65 0+65n+50 2+65 2+10 2=450中， n 为包括驾驶员在内的载客数； a 行李系数，发动机排量小于 a=10 三、汽车性能参数的确定 1动力性参数 (1)最高车速随着道路条件的改善，汽车特别是中、高级轿车的最高车速有逐渐提高的趋势。选取 120h。不同车型的最高车速的范围见表 2 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 9 (2)加速时间 t 汽车在平直的良好路面上，从原地起步开始以最大的加速强度加速到一定车速所用去的时间称为加速时间。对于最高车速 100h 的汽车，常用加速到 100km/h 所需的时间来评价。 t 选取 10s。 (3)上坡能力用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数来表示汽车上坡能力。因轿车、货车、越野汽车的使用条件不同，对它们的上坡能力要求也不一样。通常要求货车能克服 30坡度，越野汽车能克服 60坡度。表 2车动力性参数范围 (4)汽车比功率和比转矩比功率是汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比。它可以综合反映汽车的动力性。轿车的比功率大于货车和客车，货车的比功率随总质量的增加而减小。为保证路上行驶车辆的动力性不低于一定的水平，防止某些性能差的车辆阻碍交通，应对车辆的最小比功率做出规定。我国 1997机动车运行安全技术条件规定：农用运输车与运输用拖拉机的比功率不小于 t，t。比功率 40t 比转矩。比转矩是汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比。它能反映汽车哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 10 的牵引能力。 2燃油经济性参数汽车的经济性指标主要由耗油量来表示，是汽车使用性能中重要的性能（表 2。尤其我国要实施燃油税，汽车的耗油量参数就有特别的意义。耗油量参数是指汽车行驶百公里消耗的燃油量（以 “升 ” L为计量单位）。它包括等速百公里油耗和循环油耗。它包括等速百公里油耗和循环油耗。汽车的燃油经济性用汽车在水平的水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量 (L/100评价。选取，燃油经济性越好。表 2燃油经济性参数 3最小转弯直径转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径称为最小转弯直径。用来描述汽车转向机动性，是汽车转向能力和转向安全性能的一项重要指标。转向轮最大转角、汽车轴距、轮距等对汽车最小转弯直径均有影响。对机动性要求高的汽车，应取小些。取4m。各类车最小转弯半径表 2 2类车最小转弯半径车型级别车型级别轿车微型车总质量 2 车微型用自卸车装载量 45 型哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 11 4通过性的几何参数通过性几何参数：在一定载质量下，汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力，称为汽车的通过性。坏路及无路地带，是指松软土壤、沙漠、雪地、沼泽等松软地面及坎坷不平地段；各种障碍，是指陡坡、侧坡、台阶、壕沟等。汽车通过性参数可用最小离地间隙、接近角、离去角和纵向通过半径等通过性几何参数来描述 ,主要根据汽车的类型和使用条件而定，接近角、离去角和纵向通过角的大小是体现汽车通过性的重要几何参数。对于沙滩车尤为重要。总体设计要确定的通过性几何参数有：最小离地间隙选取近角选取 25，离去角选取 20，纵向通过半径选取 5m 等。各类汽车的通过性参数视车型和用途而异，其范围见表 2 表 2车通过性几何参数 5制动性参数汽车制动性是指汽车在制动时，能在尽可能短的距离内停车且保持方向稳定，下长坡时能维持较低的安全车速并有在一定坡道上长期驻车的能力。目前常用制动距离平均制动减速度 j 来评价制动效能。制动距离选取 5m。其范围见表 2 表 2车制动距离统计范围车型 a=30km/h 是的制动距离 /m a=50km/h 是的制动距离 /m 轿车微型普通级哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 12 续表 2车制动距离统计范围车型 a =30km/h 是的制动距离 /m a =50km/h 是的制动距离 /m 轿车中级中高级、高级 419 载货汽车微型轻型 519 中型重型滩车车身形式车身选择的是承载式车身（式车身（一体式车架）在上世纪 40 年代末 50 年代初开始出现，所谓的一体式车架，就是车体结构由折叠的槽化钢梁和压制的板金件焊接结合为一个整体刚性的车壳，钣金件也一同承载车体结构负荷。目前的轿车和城市是采用这种车身结构，只有商用车和少数硬派越野车还在使用梯形车架。承载式车身就是整个车身为一体，悬挂直接联在车身上。汽车没有刚性车架，只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位，发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置，车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身除了其固有的乘载功能外，还要直接承受各种负荷力的作用。一体式车架本来就比梯形车架在重量方面大大下降，并由于越来越厉害的能源危机和越来越严格的排放定，汽车的重量一直是设计师最关心的问题之一，所以一体式车架也越做越轻，而在车架重量越来越低的同时，其刚性却在不断提高。这一方面得益于车架结构的设计越来越合理，另一方面也是因为高强度钢材的应用。同为钢材，强度却有高低之分，同样是钢材，但含碳的成分，合金的成分或者制造、热处理的方式不一样，其承载负荷强度就会有很大的差异。比如中强度低合金钢（熔化过程中加入了磷和锰合金成分，常被用作车体的外壳；而高强度低合金钢（掺入了稀有金属钛和铌，强度可以达到中强度低合金钢的两倍，另外，加工的方式不同也会导致钢材在成型过程中出现强度的变化，比如以高水压压制的钢材在强度上就要优于高重量压模机压制的钢材。钢材，其主要成分还是铁，强度可以增加几倍，但密度却是基本相同，哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 13 只要体积相同，重量也基本相同，所以采用高强度的钢料，即使更细、更薄的结构也能达到相同的强度，这样也可以减低一些重量。还有的方法就是使用铝制的一体式车架，可以大大减低车架的重量。章小结本章是沙滩车的初步设计的总体设计思路，包括：沙滩车形式的选择、沙滩车主要参数的选择和车身的选择，而在沙滩车主要参数中包括尺寸参数、质量参数、汽车性能参数。在对每个参数进行初步的选定和安排。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 14 第 3章沙滩车的整体选配滩车车动力装置参数的选定动机参数的确定发动机的主要性能指标是指：发动机最大功率以及对应发动机的转速；发动机的最大扭矩以及对应的发动机的转速；这也是发动机选择的重要依据。（一）发动机最大功率以及对应的转速根据所需要的最高车速 (km/h)，用下式估算发动机最大功率： )761403600(1 m a a xm a x (3式中：最大功率， T 传动系效率，对单级减速 4 2 的汽车可取为 0.9 汽车的总质量， g 重力加速度， 2f 汽车滚动阻力系数，对乘用车 )50( 1 6 对货车取用车取汽车设计最高车速空气阻力系数，乘用车取车取车取 A 汽车正面投影面积，轿车 , 1B 为前轮距， 1H 为汽车总高，单位为 2m )761403600(1 m a a xm a x 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 15 )1 2 07 6 1 4 08 4 03 6 0 0 0 2 8 0 0( 3m a x =30最大功率转速的范围如下：汽油机的在 3000 7000r/轿车最高值多在 4000r/型货车的值在 4000 5000r/型货车更低些。柴油机的值在 1800 4000r/车和轻型货车用高速柴油机，取在 3200 4000r/型货车用柴油机的值取得低。最高转速取 3000 4000r/二）发动机最大转矩及相应转速 ma x 9550 （ 3 N 式中：发动机最大扭矩， a 发动机扭矩适应系数，可参考同级发动机的试验值选取，一般取 .3 发动机最大功率，发动机最大功率 r 要求 n p 和间有一定差值，如果它们很接近，将导致直接档的最低稳定转速偏高。因此，要求在间选取。动机型号的确定车辆性能的好坏，发动机起着决定性的作用，发动机对汽车来说就像心脏一样重要，所以很多设计者在选择车型的时候首先都要看使用的发动机性能如何。近些年国内市场上的新车层出不穷，而市场上也出现了很多不同车型使用同一款发动机的现象，而沙滩车本身行驶路况的限制，和车身布置要求对发动机的选择尤为的看重，所以，通过发动机重要参数的选择与计算最后将的发动机确定为雅马哈型号名称型号发动机满足沙滩车的行驶要求可以应用于本设计的需要，数据如表 3 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 16 表 3通用发动机型 4冲程，冷式汽油发动机排量 123大输出（（ m/油量 299g/h (220g/h) 润滑油量油汽油燃油箱容量火系统花塞重寸（长宽高） 315 352 370（滩车制动的选定动器结构形式的确定盘式制动器将逐步取代鼓式制动器，主要是由于盘式制动器和鼓式制动器的优缺点决定的。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。但是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。相对于盘式制动器来说，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。当然，鼓式制动器也并非一无是处，它便宜，而且符合传统设计。高速行驶的轿车，由于频繁使用制动，制动器的摩擦将会产生大量的哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 17 热，使制动器温度急剧上升，这些热如果不能很好地散出，就会大大影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象，这可不是闹着玩的，制动器直接关乎生命。仅从这一点上，您就应该理解为什么盘式制动器会逐步取代鼓式制动器了吧。目前，在中高级轿车上前后轮都已经采用盘式制动器。盘式制动器，制动效能没有鼓式制动器大，但其稳定性好，高强度制动时，摩擦材料的摩擦因数谁有下降，但对制动效能的影响小。同时盘式制动器和鼓式制动器相比，反映时间短且不会因为热膨胀而增加增加制动间隙，所以，本设计采用盘式制动器。式制动器主要参数的选定制动盘直径样，制动盘的有效半径增大，可以减小制动钳的夹紧力，降低衬块的单位压力和工作温度。通常 D=车总质量不大于 2吨，取上限，即（ 3 D =260动盘厚度 h 制动盘厚度对制动盘的质量和温升有影响。为使质量小些，厚度不宜太大，为了减少温升，厚度又不宜过小。因此，参考同类型车，取为 20风式，增大散热。摩擦衬块外半径内半径考同类车型，选取摩擦衬块的内外半径分别为： 1001 R 1502 R 平均半径为 : 2 21 m (3有效半径为 : )(3)(22 21223132 (3)2()(134 2121212 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 18 )2 100150()100150( 100150134 2 = 21(3则有 )1(1342(3 选取半径满足式eR 足要求即摩擦衬块工作面积 A 在确定盘式制动器制动衬块的工作面积时，根据制动衬快单位面积占有的汽车质量，推荐在 , A =120 制动器型号的确定通过参数选择制动器型号为产品型号： 25 数据如下：制动缸安装位置：左侧油缸直径 ( 30 油泵直径 ( 杯式样 :整体式联板安装孔距 (103 油管长度 (945 制动力 (N):3000 制动盘厚度 (20 外径 ( 260 安装孔径 (3配孔距 ( 60 底、面平行高度 (动有效半径 (126 哈尔滨工业大学

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