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1、车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书1第一章第一章第一章第一章总体布置概述总体布置概述总体布置概述总体布置概述1.11. 11.11.1 总体布置设计作用总体布置设计作用总体布置设计作用总体布置设计作用汽车作为商品在世界各处都有广袤的市场，又因其生产批量在而给企业带来丰厚的利润。汽车品种的多样性可满意各种生产、生活活动的需求，而且有良好的社会效益。但是汽车从构思到投入市场须要一个较长的时间，汽车的各项开发都很困难，特殊汽车总体布置设计。总体布置设计的主要任务是：依据同级汽车的国内外资料，以与国内的使用调
2、查和试验报告等，对设计任务进行分析探讨，形成详细的技术方案，完成整车各主要方面的设想，为各总成的设计供应依据。如选择什么样的车型，外形尺寸的大小，所设计的汽车具有什么样的性能，选择什么样的总成，采纳什么新结构、新技术，以与为满意各方面的要求须要实行什么措施等，从而保证所设计的汽车不仅在预定的运用条件下具有良好的运用性能、重量轻、寿命长、结构简洁、运用便利、经济性好等，综合指标方面上要不断缩小与世界先进水平的差距。总体布置设计在整个汽车设计过程中，向总成设计供应整车方面的数据与与总成有关的参数、各部件的结构型式、重量限制、空间布置、负荷状况与支承连接方式等。从整车的结构性能动身，对部件提出必要的
3、要求，协调整车与部件、部件与部件之间的关系，使之构成一个各方面均很完好的整体；总布设计人员应亲密协作各部件的设计，在统一的目标下，充分发挥总成设计人员的主动性和创建性。1.21.21.21.2主要空间布置项目主要空间布置项目主要空间布置项目主要空间布置项目车辆总体布置设计主要考虑的项目列于表1T,布置之初，先设总布置的主要构成要素进行布置，然后验证这种布置达到原设定的主要尺寸性能等目标的程度。一般要反复多次才能渐渐接近原定目标。为了确定车辆总布置，须要同时进行局部空间布置如发动机舱布置、室内装置布置和油箱、备胎布置等。见表1-1车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车
4、辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书2表IT主要空间布置项目发动机、传动系的布置悬架、轮胎（车轮）的工作范围座椅布置踏板、变速杆等驾驶操纵系统的布置载货空间燃料箱、备胎的布置底板、仪表板等车身基本骨架形式1.31.3总布置与性能相关项目总布置与性能相关项目总布置与性能相关项目总布置与性能相关项目车辆是否能正常发挥其性能，除于各总成设计有关外，还受到总布置的影响。总布置合理就可能充分发挥车辆各总成性能使车辆能够达到其性能指标，满意运用要求；假如总布置设计不合理甚至错误就可能倒致各总成性能得不到发挥，使整车性达不到任务书设计要求，甚至于整车设计的失败。空间布置与性能相关的
5、项目如表1-2：表1-2与性能相关的布置项目性能布置相关项目动力性变速器尺寸、传动轴尺寸、中冷器尺寸油耗燃料箱容量制动性轮胎尺寸、制动助力装置尺寸操纵稳定性、行驶性转向器位置、悬架联杆长度、质量安排舒适性、振动噪声转向盘行程、传动轴夹角、发动机悬置、空滤器容量、消声器容量空气动力特性发动机罩前端高度、车顶长度、前风窗倾斜角、后风窗倾斜角发动机冷却性能散热器尺寸、前端开口面积转向性能前轮的转向角、轴距车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书3其次章其次章其次章其次章总体布置设计方案分析总体布置设计方案分析总体
6、布置设计方案分析总体布置设计方案分析2.12.1 驾驶室的布置驾驶室的布置驾驶室的布置驾驶室的布置依据驾驶室与发动机位置相对位置的不同，分为平头式、短头式、长头式各偏置式四种。货车又可以依据发动机位置不同，分为发动机前置、中置和后置三种形式。对于由载货汽车底盘改装而成的自卸车而言，一般都采纳发动机前置后轮驱动。下面就驾驶室与发动机相对位置的不同，作出简要的概述。长头式：发动机修理便利，乘员平安性好，但驾驶室受热、受震程度小；操纵机构简洁，前轮负荷较轻，在坏路上通过性好；但汽车的轴距和总长较大（货箱长度相同时）；汽车的面积利用较差；视野性较差。短头式：优缺点基本同上，由于发动机一小部分伸入驾驶室
7、内，汽车的轴距和总长可略为缩短；驾驶室内比较拥挤；发动机修理不便利。平头式：优缺点与长头车相反，汽车的轴距和总长较短，汽车自重较轻，机动性好；但驾驶室闷热，发动机修理不便利，汽车总高较大，目前已有不少结构可减轻上述缺点，如提高驾驶室的隔热密封和防震实力，采纳可翻驾驶室等。发动机布置在前轴这种形式在重型汽车上用的较多，发动机在前轴稍后和在前轴后这两种形式主要用于发动机外形尺寸较小的轻型载重汽车，由于驾驶室内部宽敞，有平坦地走道，近年来在重型载重汽车上采纳把发动机布置在前轴稍后这种形式的也不少。偏置式：驾驶室偏置于发动机旁、广泛用于超宽的矿用自卸汽车上，此种布置型式除了具有平头式的优点外，还可改善
8、驾驶室的闷热，便于发动机的修理，便于不布置油箱，同时可以改善视野。依据此次的设计任务书，驾驶室采纳平头单排的形式。2.2 22.22.22.2驾驶室内部的布置驾驶室内部的布置驾驶室内部的布置驾驶室内部的布置汽车驾驶室是驾驶员操纵汽车的主要场所，其内部的布置都干脆或间接与汽车的操纵、行驶有关，所以对其的布置也是特别重要的。在汽车驾驶室车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书4的内部主要布置有座椅、方向盘、各种仪表板、离合器、制动器各油门踏板、变速器操纵杆、分动器操纵杆、手动制动杆和绞盘操纵杆。这些部件的布置都
9、干脆影响汽车操纵的便利性与好用性，对汽车的整体性能也都有肯定的影响。对它们的布置即要从人体工程学的观点动身，使驾驶人体的姿态更舒适更科学，体现出人性化的一面；同时，还要考虑在技术上要能实现、结构要尽量简洁，经济性要好。图2T为货车驾驶员操作位置主要的限制尺寸以与驾驶室内部布置图。图2-1驾驶室主要限制尺寸2.32.3传动系的布置传动系的布置传动系的布置传动系的布置传动系统布置主要包括发动机、离合器、变速器、传动轴、等速万向节、分动器、主减速器和取力器的布置和车桥设计。（一）发动机的布置本次设计的3090型自卸车，采纳发动机前置后驱，首先要确定发动机的位置坐标。（1）发动机的上下位置通常将发动机
10、布置在前轴上方，考虑到悬架缓冲脱落以后，前轴的最大向上跳动量达70100,这就要求发动机有足够高的位置，以防止前轴碰坏发动机油底壳。标注方法：用气缸体前端面与曲轴中心线交点K到地面高度尺寸b来标明发动机高度位置，如图2-2。车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书5（2）发动机的前后位置，主要影响汽车的轴荷安排、前排座位的乘坐舒适性、传动轴长度和夹角和货车的面积利用率，前置后轮驱动汽车的发动机常布置成向后倾斜状，使曲轴中心线与水平线之间形成14。夹角，这样可以减小传动轴的夹角，提高传动效率。用气缸体前端而到
11、前轮中心线的距离尺寸C（图2-2）来标明发动机前后位置。图2-2确定发动机位置的主要尺寸（3）发动机的左右位置，从底盘承载系统的受实力和发动机悬置支架的统一性两方面来考虑。发动机曲轴中心线在一般状况下与汽车中心线一样。少数汽车如4X4汽车，考虑到前轿是驱动桥，为了使前驱动桥的主减速器总成上跳时不与发动机发生运动干涉，将发动机和前桥主减速器向相反方向偏移。（二）传动轴的布置当发动机、离合器与变速器这一动力传动总成和后驱动桥的位置确定后，则可布置万向节与传动轴。下图给出了一根传动轴两端装有万向节这种最简洁的万向节传动的两种布置应使万向节传动两端的夹角尽量相等，其数值在汽车满载静止时不应大于4o,最
12、大不应超过7o。U型布置方案尽量减小地板上的传动轴通道凸包高度，在不低于其最小离地间隙的前提下，都尽量降低传动轴的高度，但应使万向节叉轴线夹角不超过允许值。一般轿车采纳这种形式。然而当载荷变动使后驱动桥离开设计车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书6位置时，U型布置传动轴的前后万向节叉的轴线夹角的差值将增大而破坏等速条件，简洁引起传动系振动。本次设计实行的是Z型布置方案，这种布置形式可以满意等速运动的要求，并且在夹角允许的范围内，能够提高传动效率。图2-3万向节传动的两种布置方案（八）U型布置；（b）Z型
13、布置2.42.4悬架的布置悬架的布置悬架的布置悬架的布置以载货车的板簧为主，介绍布置上的要求。前板簧的布置要保证主销后倾角的要求，同时这种前高后低的布置也有利于产生不足转向。板簧的支架应尽量削减悬臂的长度，以求在较小尺寸和质量的前提下，获得较大的强度和刚度。后板簧的布置应做到前低后高，亦可获得不足转向。特殊是高速轿车、轻型客车与吉普车等肯定要考虑。对于载货车，可能因结构缘由而造成布置上难度较大，则可较少考虑。减振器应尽量布置成垂直状态，以最大限度地利用其有效行程和削减偏差。若空间不允许，也可斜置。布置时应留意下支点的离地高度，后减振器的上支点不应高出车架上表面太高（不应超过80）,以免影响改装
14、车的装配和布置。留意减振器上下行程的安排，不能发生上下顶死现象。2.52.5转向系的布置转向系的布置转向系的布置转向系的布置转向系统的布置，主要是保证驾驶员操纵轻巧、舒适，并使汽车具有较车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书7高的机动性和灵敏度，转弯时削减车轮的侧滑，减轻转向盘上的反冲力和有自动回正作用。转向系布置的关键要保证转向传动装置与拉杆系统有足够的刚度和较小的传动比改变量。转向机与转向柱的固定要牢靠，角度与转向盘的高度位置应保证驾驶员操作敏捷，手臂没有被架高的感觉，抬腿蹬踏板时不碰转向盘。拉杆必需
15、有足够的刚度，特殊是弯拉杆，要保证没有弹性变形。在前轮左右最大转角区间内，各节点不能出现发卡，磨擦现象，拉杆之间不能出现死角，在转向过程当中传动比的改变应尽量小。在纵置板簧的布置中，转向垂臂的球头中心应与板簧的跳动中心重合或接近，上节臂的球头中心应与主片的高度相差，这样可以削减车轮跳动时的干涉量，紧急制动时的干涉跑偏问题。2.62. 6制动系统的布置制动系统的布置制动系统的布置制动系统的布置国家标准中规定：汽车上应配有行车制动系统、驻车制动系统、应急制动功能，三者可以独立、亦可相互联系，当某二者失灵（踏板或制动阀除外），另一系统仍具有应急的制动功能。应急制动的操作必需便利牢靠，它可与行车制动或驻车制动的操纵机构结合，但三者不能合在一起。对于驻车制动，要求它必需通过机械装置把工作部件（制动器）锁止，解除也应便利牢靠。行车制动必需采纳双回路或多回路系统，当部分管路失效后，其余部分仍有至少30%的制动效能
