市的规模也在逐渐扩大，在城市中穿梭着的车辆数量与日俱增，车辆排放的尾气的处理问题成为城市污染的巨大难题。因此，清洁新能源的开发与应用成为人们越来越关注的话题，生物能太阳能汽车和电池动力车等可再生的清洁能源作动力的新型车辆开始逐渐走进我们的生活，然而对于日益严峻的危机，这些努力显得杯水车薪。空气动力车的出现，为解决能源与环境问题提供了崭新的思路，相比生物能太阳能电池动力车，空气动力车具有无与伦比的优势，相信不远的将来，它必将在人们生活中扮演不可或缺的角色。利用压缩空气作为推动汽车的动力，与传统的燃烧汽油或者利用化学电池提供动力相比有着以黑龙江工程学院本科生毕业设计下几点优势。零污染空气动力车与传统燃油动力车不同，依靠压缩空气膨胀做功输出动力，真正做到无污染零排放。燃油动力车存在的资源供应紧张尾气排放污染严重与治理困难等问题使其必然遭到历史的淘汰。电池动力车依靠充电电池驱动电机提供动力，看似清洁无污染，但是废旧电池的处理为其广泛应用埋下了隐患，电池内的重金属以及废酸液如果不能得到妥善回收，其对土壤和地下水的危害十分严重且难以治理。空气动力车燃烧空气，排放出的也是空气，利用水力风力和太阳能发出的可再生清洁电力供给空气压缩机，大气中无穷的空气将成为我们取之不尽的能源，毫无污染并且可以循环利用。造价低空气的可循环再利用决定了空气动力车的经济特点，它十分廉价。发动机技术的突破，使得车身结构变得简单，减少了车身的成本行驶耗能方面，即使使用汽油混合动力，空气动力汽车平均能达到每加仑英里，是现在最省油的丰田普锐斯混合动力车的两倍多。压缩空气膨胀过程中吸热，因此还可以作为汽车的空调系统加以利用。加气快空气动力车特有的储气罐，让我们可以像加油样在加气站几分钟的时间加满压缩空气，而不必像电动汽车样要花上几个小时为电池充电。压缩空气在储气罐中不会缓慢泄露，而电动汽车的电池随着时间的推移电量会逐渐丧失。加气既可以在家中利用空气压缩机完成，也可以在建设好的加气服务站完成。节约能源在温室效应日益严重的今天，各国对于节能减排已经逐步达成共识。未来几年，二氧化碳排放量将受到各国的严厉限制，低耗能汽车是大势所趋。插电式混合动力能大幅消减尾气排放，但造价较高，若要推广则需要改良基础设施，如大规模建立充电站。目前技术上制造燃烧氧气产生水的燃料电池仍有困难。空气动力发动机利用空气分子间隙大易压缩的特点，能量的存储和释放都是物理过程，而且空气采集容易并可循环利用。结构简单因为气动发动机是可以无级变速，又可以带负荷起动，所以不必安装变速箱散热器传动轴等。又因气动发动机可以正转和反转，所以不需要倒档。车的重量减轻，车就显得轻薄。黑龙江工程学院本科生毕业设计费用低与传统汽车相比，其发动机工作时无燃料燃烧过程，所以发动机对材料要求低，结构简单尺寸小质量轻造价低，设计和制造容易。整车使用维护和生产费用低，且可利用现有气动技术汽车设计和制造技术，研制和开发周期短。综上来说，本课题的意义在于能够满足人们对新型能源且无污染的汽车的需求，而且该车优势显著，可行性可见斑。课题研究背景在世纪，法国著名科幻小说家儒勒凡尔纳就曾描绘过这样幅图景满街跑着用空气作动力的汽车。在年在巴黎举行的国际汽车展上，展出了种不用燃油而使用高压空气推动发动机的小型汽车城市之猫，发明者为居伊内格尔。如今，对空气动力车的研究与应用已经引起世界各国的广泛关注，许多汽车公司也争相投入到空气动力车的研发与推广，试图抢先占领市场制高点。法国公司的推出压缩空气动力车，罐升个大气压的压缩空气，可以行驶公里以上，最大时速达公里。美国华盛顿大学的个科研小组正在研制种利用液氮提供动力的无污染汽车。这种汽车贮存超低温液氮,液氮通过管道输送到发动机中,迅速汽化成气体,体积急剧膨胀,推动活塞驱动汽车。澳大利亚公司更是依赖压缩空气动力发动机开发研制了系列车型。课题研究现状国外研究现状法国设计师受方程式赛车发动机设计的启发，于年获得了压缩空气动力汽车发动机的专利，并创建了公司，于年推出了第台压缩空气动力汽车样车。在当地政府的协助下，公司现正在南非约翰内斯堡墨西哥城推广基于二压缩空气动力的城市用出租车。目前国外的研究工作主要集中在法国工程领导的研究小组，他们已获得相关的专利余项，其设计出的气动汽车已经定型并投入了商业生产。美国人也提出了类似的专利。荷兰的国际汽车研究中心，以及奥地利等些欧洲国家也正积极进和扭转应力为式中轮毂支承轴与车轮中心平面的距离，车轮滚动半径，。带入数值有合成应力为带入数值有。侧向力最大，纵向力此时意味着发生侧滑。外轮上的垂直反力和内轮上的垂直反力分别为式中满载状态下前桥上的静载荷，质心高度，取前轮轮距，侧滑附着系数，计算时取可取。黑龙江工程学院本科生毕业设计带入数值有外轮上的侧向力和内轮上的侧向力分别为带入数值有内外车轮上的总侧向力带入数值有这样，外轮半轴的弯曲应力和内轮的弯曲应力分别为由上已知，，。带入数值有汽车通过不平路面垂向力最大，纵向力，侧向力。此时垂向力最大值为式中动载系数。乘用车货车越野车。由于本设计车型时乘用车所以取。半轴弯曲应力为其中，。黑龙江工程学院本科生毕业设计带入数值有半浮式半轴的许用合成应力为。半轴花键参数的确定及其强度计算矩形花键有定心精度高，定心的稳定性好能用磨销的方法消除热处理引起的变形的特点，是应用广泛的花键连接。因此本设计采用矩形花键。在半轴的结构设计中，为了使花键的内径不致过多的小于半轴的干部直径，常常将半轴加工花键的端部设计的粗些，并且适当的减小花间操的深度，因此花键齿数必须相应增多，般的，轿车半轴的齿数。查资料可以得半轴花键外径相配的花键内孔内径花键齿宽花键连接的强度条件为静连接式中半轴承受的最大转矩，载荷分配不均匀系数，般取，花键齿侧齿面的工作高度，矩形花键，为倒角尺寸，查资料得，花键平均长度，矩形花键许用挤压应力，由表可得。表的值许用挤压应力许用压力联接工作方式使用和制造情况齿面未经热处理齿面经热处理静联接不良中等黑龙江工程学院本科生毕业设计良好空在下移动的动联接不良中等良好在载荷作用下的移动的动联接不良中等良好带入数值有。取黑龙江工程学院本科生毕业设计第章制动器的设计汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地包括在斜坡上驻留不动的机构。摩擦式制动器按其旋转元件的形状又可分为鼓式和盘式两大类。因为盘式制动器的旋转元件是个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘，其固定摩擦元件般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被两侧的制动块夹紧时，摩擦表面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩。盘式制动器按摩擦副中的固定摩擦元件的结构，分为钳盘式和全盘式制动器两大类。般轿车上大多数采用钳盘式制动器，这里也选用钳盘式制动器。盘式制动器工作原理钳盘式制动器按制动钳的结构型式又可分为以下几种固定钳式盘式制动器滑动钳式盘式制动器摆动钳式盘式制动器图三种钳盘式制动器因为滑动钳式盘式制动器只在制动盘的侧装油缸，结构简单，造价低廉，易黑龙江工程学院本科生毕业设计于布置，结构尺寸紧凑，可以将制动器进步移近轮毂，同组制动块可兼用于行车和驻车制动。滑动钳由于没有跨越制动盘的油道或油管，减少了受热机会，单侧油缸又位于盘的内侧，受车轮遮蔽较少使冷却条件较好，另外，单侧油缸的活塞比两侧油缸的活塞要长，也增大了油缸的散热面积，因此制动液温度比用固定钳时低，气化的可能性较小。所以这里所设计的制动器形式选用滑动钳式盘式制动器。原理图如所示。制动钳体通过导向销与车桥相连，可以相对于制动盘轴向移动。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，液压油通过进油口进入制动油缸，推动活塞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。制动盘制动钳体摩擦块活塞进油口导向销车桥图滑动钳式盘式制动器工作原理图盘式制动器主要参数的确定制动盘直径制动盘直径希望尽可能大，这时制动盘的有效半径得以增大，就可以降低制动钳的夹紧力，降低摩擦衬块的单位压力和工作温度。但制动盘直径受轮辋直径的限制。通常，制动盘的直径选择为轮辋直径的，该车应取。该乘用车的轮辋直径为英寸，所以制动盘直径取。制动盘的厚度制动盘厚度直接影响着制动盘质量和工作时的温升。为使质量不至于太大，黑龙江工程学院本科生毕业设计制动盘厚度应取得适当小些为了降低制动工作时的温升，制动盘厚度又不能过小。制动盘可以制成实心的，通常，实心制动盘厚度可取为具有通风孔道的制动盘的两工作面之间的尺寸，即制动盘的厚度取为，但多采用。此设计取。摩擦衬块内半径和外半径推荐摩擦衬块的外半径与内半径见图的比值不大于若此比值偏大，工作时摩擦衬块外缘与内缘的圆周速度相差较大，则其磨损就会不均匀，接触面积将减小，最终会导致制动力矩变大。因为制动盘直径，则摩擦块。式中摩擦块外半径，取摩擦块内半径。将数据代入上式得。图摩擦块内外半径图摩擦衬块工作面积推荐根据制动摩擦衬块单位面积占有的汽车质量在∕∕范围内选取。衬片摩擦面积参考数值如表所示。表衬片摩擦面积参考表汽车类别汽车总质量单个制动器总的衬片摩擦面积黑龙江工程学院本科生毕业设计轿车货车及客车多为多为这里制动摩擦衬块单位面积占有的汽车质量为∕，则摩擦衬块工作面。前将数据代入上式得前。摩擦衬块圆心角的计算圆心角计算公式为外内式中为摩擦片相对轮辋中心包角代入数据解得。盘式制动器制动力矩的设计计算盘式制动器的计算用简图如图所示，若衬块的摩擦表面与制动盘接触良好，且各处的单位压力分布均匀，则盘式制动器的制动力矩为式中摩擦系数作用