【毕业设计】车备胎支架设计与制造

备胎作为汽车行驶过程中补虚的备用设备，其规格与原汽车轮胎规格相同，常常被放置在汽车的后地板内，但随着人们对汽车内部空间和汽车时尚造型的追求，备胎在很多越野车和城市的背门上也出现了。

但也有些汽车备用胎布置于车架尾部下方或是车架中部上方货箱底板下部，布置在车架尾部时常采用悬链式，可保证卸装方便，并使汽车质心位置降低，但此时汽车离去角减小，通过性变坏。

备胎置于车架中部上方时，常用翻转式结构，但在转动备胎时需要足够的空间，导致抬高货箱，使汽车质心位置增高。

汽车科技的进步带动了补胎技术的广泛应用，现在很多厂家已经为新车取消了备胎的配置。

无备胎的替代品多为专用补胎剂或补胎胶水，附带充气装置。

使用时，向漏气的轮胎注入补胎剂后对其充气，利用气压推动补胎剂填补漏气胎面。

类似技术发应用范围比较窄，在国内只有麦柯斯和座途安等几款车型使用。

还有种使用缺气保用轮胎的汽车也属于无备胎类型，如宝马系系。

缺气保用轮胎可以在扎胎漏气后保证汽车正常行驶段距离，行驶期间缺气保用轮胎能够提供足够的支撑力和续航里程。

当然在本设计中，只考虑备有用胎的车型备胎布置问题，然后针对结果设计备胎支架。

其次选取备胎支架所需要的材料及分析其性能碳素结构钢良好的塑性韧性和焊接性能冲压性能以及定的强度好的冷变性能，适合钢结构及钢筋混凝土结构用钢要求广泛用于制造薄板钢筋钢结焊接件支架受力不大的拉杆连杆钻轴销钉螺母。

二〇四年五月九日星期五号钢高强度中碳调质钢，具有定的塑性和韧性，较高的强度，切削性能良好。

采用调质处理可获得良好的力学性能，淬透性较差，水淬易产生裂纹。

中小型零件调制质得到较好的韧性极高的强度，大型零件大于采用淬火处理为宜。

但钢焊接性能较低，仍可焊接，不过焊接前应将焊件预热，而焊后进行退火处理，以消除焊接应力。

适用于较高强度的运动零件。

如空压机泵的活塞蒸汽透平机重型及通用机械中的轴连杆蜗杆齿条齿轮销子等，通常在调质或正火状态下使用。

适用于本设计中的联接件。

球墨铸铁通过球化和孕育处理得到球墨铸铁，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。

它具有中高等强度中等韧性和塑性，综合性能较高，耐磨性和减振性良好，铸造工艺性能良好等特点。

能通过各种热处理改变其性能。

主要用于各种动力机械曲轴凸轮轴连接轴连杆齿轮离合器片液压缸体等零部件。

球墨铸铁为铁素体型球墨铸铁，强度与韧性中等，被切削性尚好。

低温时，韧性向脆性转变，但低温冲击值较高，且有定抗温度急变性和耐蚀性。

用途广泛，用于内燃机的机油泵齿轮，汽轮机中温气缸隔板，水轮机的阀门体，铁路机车车辆轴瓦，机器座架传动轴等。

二〇四年五月九日星期五方案设计与确定根据设计任务书的要求认真研究备用胎的支架的作用，处理好支架与备用胎和汽车的两个联接，并通过毕业实习和调查研究，了解市场和用户对该设备的设计要求，以及对新设计件进行功能分析。

备用胎支架设计目的是实现备用胎固定，不会产生脱漏现象的同时，对车身整体受力和振动平衡影响减少到最小，且使支架体有定的使用寿命，要求支架体的设计使备用胎的安装与拆卸方便，满足刚度和强度的要求。

为了使新设计的备用胎支架能够达到上述功能目标，可研究下列原理性的总体布局方案从而选择合适的方案来实现功能原理要求。

方案备胎安装在车内安装在车内的备胎也称为隐藏式备胎，是我们在三厢和两厢轿车上常见到的，通常把备胎放在后备厢隔板下方，这种型式需在汽车制造过程中预留出放置备胎的位置，车身框架钢板根据备胎的尺寸冲压出相应形状的凹槽。

汽车出厂时把备胎放入凹槽中，上方由可折叠的隔板遮挡，这样来，备胎完全被隐藏，隔板上方可以获得平整的储物空间。

隐藏式备胎根据充气状态不同，可分为标准型和充气型，具体细节如图。

标准型标准型备胎在汽车出厂时胎内已经充满气体，临时更换可以立即使用。

其优点是可以实现快速更换轮胎，即装即使。

缺点是备胎长期闲置，内部空气对胎面橡胶发生反应，容易造成轮胎老化。

充气型充气型备胎在汽车出厂时胎内没有填充空气，更换时需要提前对其充气才能使用。

优点是充气型备胎直径较小，便于存放，节省空间。

缺点是更换轮胎时间较长，配套工具较多且成本较高。

拆装要点由于多次介绍过更换普通备胎的步骤，在此只介绍充气型备胎的充气方法从后备箱中取出备胎及配套工具，目前充气型备胎除了带有扳手改锥螺栓千斤顶摇杆等工具外，还会为车主准备充气装置。

以奔驰车型为例，充气装置二〇四年五月九日星期五不但可以为空瘪的备胎，还可以为其他车轮充气。

连接充气装置电源。

随车携带的充气装置体积较小，内部装有充气泵，可使用车载电源为其供电。

充气装置上印有使用说明，详细阅读后再进行操作。

平放备胎，气嘴需朝上，把充气装置的出气口对准备胎气嘴，紧密对接以免漏气。

为备胎充气时要注意轮胎上提醒的充气压力最高车速等参数，保障行驶安全。

图备胎车轮安装在车内示意图二〇四年五其中是中性层位移系数，其理论值二〇四年五月九日星期五是变薄系数查表得加强板故支架体故分别代入公式得分别代入公式得分别代入公式得最后求得加强板支架体弯曲时塑变与弹性变形同时存在，当外载荷去除后，弹性变形消失，因而使工件尺寸与模具尺寸不致，这种现象称为回弹。

为减少回弹接近回弹值的计算或经验数据，对弯曲模工作部分形状作必要的修正。

利用弯曲毛佩不同部件回弹方向不同规律，适当调整影响因素，使相反方向的回弹相抵销。

利用聚胺脂橡胶的软凹模代替金属的刚性凹模进行弯曲。

把弯曲凹模或压料板做成局部突起的形状，或减少圆角部分的模具间隙，使凹模力集中的作用在引起回弹的弯曲变形区改变其应力状态采用常摆动的凹模结构采用纵向加压法在弯曲过程完成后，用模具在弯曲毛佩的纵向加压，使弯曲形区内毛坯断面上的应力都成为压应力采用提高制件刚性的方法。

备胎支架中的焊接工艺下列实现固定架和二的焊接，特进行焊接工艺的分析，如图二〇四年五月九日星期五图焊接工艺分析图分析材料属低碳钢碳钢的焊接工艺特点低碳钢的工艺可焊性良好，通常情况下，不会因焊接而引起严重硬化组织和淬硬组织。

低碳钢的塑性和冲击韧性优良，并且焊接接头也具有良好的塑性和冲击韧性。

焊接时般不需要预热，控制层间温度和后热，焊后也不需要采用热处理改善组织。

因此焊接过程中般不需要特殊的工艺措施，但在焊接时应保证接头与母材等强度匹配，使接头具有较低的脆性转变温度，避免产生焊接缺陷，以利于提高焊接结构的工艺可靠性。

选用手工电弧焊接头及其力学性能母材为低碳钢，板厚，选用碱性低氢型焊条，焊接位置为平焊，焊接电压，焊接速度，母材和焊缝的力学性能见下表表母材和焊缝力学性能表材料屈服强度抗拉强度伸长率冲击功母材焊缝焊接注意事项焊接应力的产生是个随加热与冷却而产生的材料热弹塑性应力变动态过程。

在焊接过程中金属材料的物理性能力学性能随文读的升高或降低而发生变化。

焊接时二〇四年五月九日星期五的热输入是产生焊接应力的决定性因素。

焊接热源的种类热源能量的密度的分布热源的移动速度，被焊构件的形状与厚度等都直接影响着热源引起的温度场分布，因而也改变着焊接残余应力的分布规律。

焊后热处理是当前焊后消除残余应力的最主要的方法。

在热处理过程中出现残余应力松弛，使焊接接头组织结构和力学性能发生相应变化，减少扩散氢含量，消除应变时效脆化等现象是我们希望得到的。

二〇四年五月九日星期五装配工艺装配工艺原则切合格零件必须清除毛刺，清洗干净符合清洁度要求，并注意保存和防锈，才能进行装配。

在装配前对有关尺寸进行复检。

按产品结构场地条件和车间设备，处理好进入装配作业的零件前后顺序。

首先确定装配基件般它的外形和重量，在所有零件中占主要地位，并有较多的公共结合面。

要防止因重力或紧固件变形而影响装配精度。

根据具体情况考虑装配的先后顺序，有利于保证装配精度，使工件顺利进行，装配顺序，般先下后上先内后外先难后易先重大后轻小先精度后般，另外处于同方位的装配作业应集中安排，避免或减少装配过程中的翻身移位，使用同工艺设备，或要求在同环境的作业，也应尺寸集中。

按产品装配要求，选择合理的工艺和设备。

推广和发展新工艺新机床。

通常，装配区域不宜安装切削加工设备，对不可避免的配钻，配铰或刮削等装配工序间加工要及时处理切削。

装配工艺在本备用胎支架中先用螺栓联接支架体与加强板。

焊拴链接固定架与支架体。

在链车内按装两链轮，保证两链轮侧啮合且传动准确，平稳噪声小振动小，具有足够多的侧隙但不是过大的侧隙，保证使链条链轮转动而沿导板上升或下降。

用螺栓连接链轮盒与固定架。

将链条端在内部用销子固定，另端引出，并安装锁止片。

型拴固定链轮盒。

装配手柄试验调整二〇四年五月九日星期五备用胎知识及使用注意事项备胎轿车备胎场布置在行李架内，要求在装满行李的情况下，仍能方便的取出备胎。

如果备胎立置于行李箱侧壁或后壁，此时，行李箱侧壁或后壁必须有大于车轮直径的高度。

货车备胎常布置于车架尾部下方或是车架中部上方货箱底板下部。

布置在车架尾部时常采用悬链式，可保证卸装方便，并使汽车质心位置降低。

但此时汽车里压力角减小。

通过性变坏。

备胎置于车架中部上方时，常用翻转式结构，但在转动备胎时需要足够的空间，导致抬高货箱，使汽车质心位置增高。

现在的常用备用胎主要有两种低压胎和真空胎。

低压胎含有内胎，多用于普通汽车和摩托车真空胎没有内胎，外胎兼起了内胎的作用，多用于轿车和轻型车。

真空胎是法国米其林轮胎公司在年发明的，都是子午线轮胎结构，胎内壁紧贴层内膜令车胎在高速运转时不易聚热，内膜有层密封自粘层，备用胎受到钉予或尖锐物穿破后不易立即泄完气可使汽车继续行驶段距离。

用胎的规格由断面宽度断面高度和轮辋直径表示。

低压胎断面近似圆形因此仅标注就可以了，如常用的等，单位是英寸，其中表示低压轮胎。

而真空胎的断面多是扁形两者的比值反映了轮胎的形状，为了表述这种关系就以的百分比作为个参数，称为扁平率，数字越小备用胎的形状越扁平。

车车真空胎的规格标注除了尺寸参数还有用途参数，用代号规定备用胎的最高安全时速和最大安全负荷量。

例如真空胎表示是专用轮胎，胎宽毫米，扁平率，子午线轮胎，轮辋直径英寸，轮