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轻型汽车底盘鼓式制动器设计摘要高能蓄电池和降低成本后会在汽车上得到推广使用。


太阳能汽车也是理想的低污染汽车,目前还未达到商品化阶段。


发动机主要性能指标的选择发动机最大功率和相应转速根据所需要的最高车速,用下式估算发动机最大功率式中,为发动机最大功率为传动系效率,对驱动桥用单级主减速器的汽车可取为为汽车总质量为重力加速度为滚动阻力系数,对轿车.,对货车取.,矿用自卸车取.,用最高车速代入为空气阻力系数,轿车取,货车取,大客车取为汽车正面投影面积为最高车速。


参考同级汽车的比功率统计值,然后选定新设计汽车的比功率值,并乘以汽车总质量,也可以求得所需的最大功率值。


最大功率转速的范围如下汽油机的在,因轿车最高车速高,值多在以上,轻型货车的值在之间,中型货车的值更低些。


柴油机的值在之间,轿车和轻型货车用高速柴油机,值常取在之间,重型货车用柴油机的值取得低。


发动机最大转矩及相应转速用下式计算确定式中,为最大转矩•为转矩适应性系数,般在之间选取为发动机最大功率为最大功率转速。


要求在之间选取。


发动机的悬置汽车是多自由度的振动体,并受到各种振源的作用而发生振动。


发动机就是振源之。


发动机是通过悬置元件安装在车架上。


悬置元件既是弹性元件又是减振装置,其特性直接关系到发动机振动向车体的传递,并影响整车的振动与噪声。


合理的悬置不但可以减小振动降低噪声以改善乘坐舒适性,还能提高零部件和整车寿命。


因此,发动机的悬置设计越来越受到设计者的重视。


发动机悬置应满足下述要求因悬置元件要承受动力总成的质量,为使其不产生过大的静位移而影响工作,因此要求悬置元件刚度大些为好发动机本身的激励以及来自路面的激励都经过悬置元件来传递,因此又要求悬置元件有良好的隔振性能因发动机工作频带宽,大约在范围内,要求悬置元件有减振降噪功能,并要求悬置元件工作在低频大振幅时如发动机怠速状态提供大的阻尼特性,而在高频低幅振动激励下提供低的动刚度特性,以衰减高频噪声悬置元件还应当满足耐机械疲劳橡胶材料的热稳定性及抗腐蚀能力等方面的要求。


传统的橡胶悬置由金属板件和橡胶组成,见图.。


图.橡胶悬置结构图其特点是结构简单,制造成本低,但动刚度和阻尼损失角阻尼损失角越大表明悬置元件提供的阻尼越大的特性曲基本上不随激励频率变化,如图.所示。


液压阻尼式橡胶悬置以下简称液压悬置的动刚度及阻尼损失角有很强的变频特性,见图.。


从图.看到,液压悬置的动刚度在左右达到最小,在左右达到最大,而后开始下降在频率超过以后趋于平稳。


图.表明液压悬置阻尼损失角在范围内比较大,这特性对于衰减发动机怠速频段内般为的大幅振动十分有利。


图.橡胶悬置和液压悬置动特性图.液压悬置结构简图螺纹连接杆限位挡板上惯性通道体橡胶膜盘状加强圈下惯性通道体橡胶底膜底座橡胶主簧座惯性通道体橡胶主簧金属骨架图.所示为液压悬置结构简图,图中螺纹联接杆与发动机支承臂联接,底座的螺孔与车身联接,液压悬置主要由橡胶主簧惯性通道体橡胶底膜和底座构成。


惯性通道体把液压悬置分为上下两个液室,内部充满液体。


由具有节流孔的惯性通道体连通上下两个液室。


通常下室体积刚度比上室低。


当经发动机支承臂传至螺纹联接杆的载荷发生变化时,上室内的压力跟随变化。


如果上室液体受到压缩,则液体经节流孔流人下室当上室受到的压力解除后,液体又流回上室。


液体经节流孔上下流动过程中产生的阻尼吸收了振动能量,减轻了发动机振动向车身架的传递,起到隔振作用。


液压悬置目前在轿车上得到比较广泛的应用。


发动机前悬置点应布置在动力总成质心附近,支座应尽可能宽些并布置在排气管之前。


.轮胎的选择在总体设计开始阶段就要选好轮胎的型式和尺寸。


因为它们是绘制总布置图和进行性能计算的重要原始数据之。


轮胎的型号主要根据车型,使用条件,轮胎的静负荷,轮胎的额定负荷及车速来选择。


所选轮胎在使用中承受的静负荷值应等于或接近轮胎的静负荷值,我国各种汽车的轮胎和轮辋的规格及其额定负荷可查轮胎的国家标准。


表.提供了些货车的轮胎规格和特征。


表中各列数据中如无带括号的数据,表示该列数据对斜交轮胎和子午线轮胎通用,否则,不带括号的数据适用于斜交胎,而带括号的数据适用于子午线轮胎,货车上双胎并装时,负荷约比单胎使用时的负荷增加。


轿车轮胎标准见轮胎多承受的最大静负荷与轮胎额定负荷之比称为轮胎负荷系数。


为了避免超载,此系数取之间。


对于在良好路面上行驶,车速不高的货车,此系数允许取.。


但不得大于.。


因为轮胎超载,其寿命将下降左右。


轿车及轻型货车的车速高,动负荷大,系数应取下限重型货车,重型自卸车的车速低,此系数可略偏高。


近年来,货车上普遍采用高强度尼龙帘布轮胎,使轮胎承受能力提高。


因此,同样载重量的汽车所用的轮胎尺寸已减少。


越野汽车长用胎面宽,直径大的超低压轮胎。


山区使用的汽车,制动鼓与轮辋的间隙应大些,故采用轮辋较大的轮胎。


轿车为降低质心和提高行驶平稳性,采用直径较小的宽轮辋低压轮胎。


按轮胎胎体中帘线的排列不同,常见的有三种型式可供选择,即普通斜线胎,子午线胎和带束斜交胎等,普通斜线胎的胎体帘线层较多,胎侧厚,使用中不易划破,侧向刚性也大。


其缺点是缓冲性较差子午线的结构特点是帘线呈子午向排列,这样帘线的强度就能得到充分利用。


此外,选用高强度材料组成多层缓冲层,加强了胎冠,使缓冲性能得到提高,与普通斜线胎相比较,子午线轮胎还有使用寿命长,滚动阻力小,附着性能好等优点。


子午线胎的缺点是胎侧较薄,侧向稳定性差,胎侧易发生裂口,制造技术要求高。


由于子午线胎的优点较多,今年来在汽车上应用日益增多。


带束斜交胎的结构和性能介于普通斜交胎和子午线胎之间,其耐磨性和寿命虽比普通斜交胎好,但不如子午线胎,仅侧向稳定性比子午线胎好,所以应用不广。


由以上的分析可知,选用斜交轮胎。


表.给出了国产轮胎的规格及其特征。


表.国产汽车轮胎规格及特征轮胎规则层数主要尺寸使用条件断面宽外直径最大负荷相应气压.标准轮辋允许使用轮辋普通花纹加深花纹越野花纹轻型货车,中,小客车及其挂车轮胎.根据最大负荷的要求,可以初步选择轮胎的规格为.层。


车轮的有效半径.式中,轮胎变形系数,范围。


鼓式制动器的方案选择.鼓式制动器的结构形式鼓式制动器般可按其制动蹄受力情况进行分类见图.,它们的制动效能制动鼓的受力平衡状态以及车轮旋转方向对制动效能的影响均不同。


图.制动器的结构形式鼓式制动器的各种结构形式如图所示。


图.鼓式制动器示意图领从蹄式用凸轮张开领从蹄式用制动轮缸张开双领蹄式非双向,平衡式双向双领蹄式单向增力式双向增力式不同形式鼓式制动器的主要区别有蹄片固定支点的数量和位置不同。


张开装置的形式与数量不同。


制动时两蹄片之间有无相互作用。


因蹄片的固定支点和张开力位置不同,使不同形式鼓式制动器的领从蹄数量有差别,并使制动效能不样。


制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩,称为制动效能。


在评比不同形式制动器的效能时,常用种称为制动效能因素的无因次指标。


制动效能因素的定义为在制动鼓或制动盘的作用半径上所得到的摩擦力与输入力之比,即式中,为制动器效能因素为制动器输出的制动力矩。


制动效能的稳定性是指其效能因素对摩擦因素的敏感性。


使用中随温度和水湿程度变化。


要求制动器的效能稳定性好,即是其效能对的变化敏感性小。


领从蹄式制动器如图.所示,图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向制动鼓正向旋转,蹄为领蹄,蹄为从蹄。


汽车倒车时制动鼓的变为反向旋转,随之领蹄与从蹄相互对调。


制动鼓正反向旋转时总具有个领蹄和个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄式制动器。


由图.可见,领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧,即摩擦力矩具有“增势”作用,故又称增势蹄而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势,即摩擦力矩具有“减势”作用,故又称减势蹄。


“增势”作用使领蹄所受的法向反力增大,而“减势”作用使从蹄所受的法向反力减小。


对于两蹄的张开力的领从蹄式制动器结构,如图.所示,两蹄压紧制动鼓的法向力相等。


但当制动鼓旋转并制动时,领蹄由于摩擦力矩的“增势”作用,使其进步压紧制动鼓而使其所受的法向反力加大从蹄由于摩擦力矩的“减势”作用而使其所受的法向反力减小。


这样,由于两蹄所受的法向反力不等,不能相互平衡,其差值由车轮轮毂轴承承受。


这种制动时两蹄法向反力不能相互平衡的制动器也称为非平衡式制动器。


液压或楔块驱动的领从蹄式制动器均为非平衡式结构,也叫做简单非平衡式制动器。


非平衡式制动器将对轮毂轴承造成附加径向载荷,而且领蹄摩擦衬片表面的单位压力大于从蹄的,磨损较严重。


为使衬片寿命均衡,可将从蹄的摩擦衬片包角适当地减小。


对于如图.所示具有定心凸轮张开装置的领从蹄式制动器,制动时,凸轮机构保证了两蹄等位移,作用于两蹄上的法向反力和由此产生的制动力矩分别相等,而作用于两蹄的张开力则不等,且必然有。


由于两蹄的法向反力在制动鼓正反两个方向旋转并制动时均成立,因此这

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