HDK640微型客车总体、车架及制动系设计[毕业论文+CAD图纸]

车辆工程毕业设计课题:HDK640微型客车总体、车架及制动系设计含毕业论文、任务书、开题报告、CAD图纸、英文文献翻译

HDK640微型客车总体、车架及制动系设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

底盘是汽车三大组成部分的重要一环。由离合器、变速器、悬架、转向系、制动系等组成。因其布置紧凑，技术要求高成为制约我国汽车工业发展瓶颈。

该设计除了计算整车的动力性、经济性外，主要论述、布置了底盘的各组成部分。使各部件有效地与车架协调、统一。

此次设计任务是微型客车的总体设计。在设计过程中，主要考虑了各零部件的标准化、通用化和系列化，以便拆装和维修方便，还重点围绕汽车总布置和整车性能计算进行。根据已给定的发动机型号和以同类车型，新型车型为参考，并经过了反复校核计算，合理选择了各档传动比，及主要技术参数(如整车整备质量，装载质量，轴载质量，轴距，轮距，整车长宽高，车轮滚动半径等)。利用计算机辅助设计，进行了汽车总布置，从而得到了合理的轴荷分配与质心位置，并对纵向、横向稳定性进行了计算，进而计算出最小转弯半径。然后计算了汽车动力性能(包括车速，牵引力，阻力，加速能力，爬坡度和功率)，绘出了速度曲线图，牵引力一一行驶阻力平衡图，行驶加速度曲线图和功率平衡图。在燃油经济性方面，根据功率平衡与发动机负荷特性计算出汽车等速百公里油耗量，绘制等速百公里-油耗曲线图。最后，按1：10比例绘制出车身总布置图。
关键词：总体设计，底盘，动力性，燃油经济性，等速百公里油耗, 制动系

KD640 MINIBUS GENERAL DESIGN（FRAME,BRAKE SYSTEM DESIGN）

ABSTRACT

The chassis is one of the important part in the three great parts of a car. It consists of a cluth、a transmission、change direction system and brake system. For it’s compact of the arrange and high demand of technology, it become a restrict of car-industry of China.

Apart of the caculation of the motivity and ecnomic of the car, this design discusses and arranges these parts of the chassis. It harmonizes and consolidates these parts with the undercarriage effectively.

This design duty is the light passenger train system design．In the design process，has mainly considered various spare parts standardization，the universalization and the seriation，in order to disassembles and assembles with the service is convenient，but also revolves the automobile always to arrange and the entire vehicle performance computation with emphasis carries on．According to already the engine model and by the similar vehicle type which assigns，the new vehicle type is the reference，and passed through examined the computation repeatedly，reasonably has chosen various grade of velocity ratios，and the main technical parameter (for example the entire vehicle fitted out quality，loading quality，axle load quality，spread of axies，turned distance，the entire vehicle length and breadth was high，wheel rolling radius and so on)．Using the computer—aided design，carried on the automobile always to arrange，thus obtained reasonable axis Holland to assign and the nature heart position，and to longitudinal，the transverse stability has carried on the computation，then calculated the most steep bank radius．Then calculated the automobile dynamic quality (to include vehicle speed，force of traction，resistance，accelerating ability，crawled slope and power)，drew the speed diagram of curves，the force of traction running resistance equilibrium diagram，the travel acceleration diagram of curves and the power equilibrium diagram．In fuel oil efficient aspect，according to power balance and engine load performance computation automobile constant speed hundred kilometers oils consumption quantities，plan constant speed hundred kilometers oil consumption diagrams of curves．Finally，according to 1：10 proportions draw up the automobile body general—arrangement diagram．

KEY WORDS：system design，Chassis，dynamic characteristic, fuel oil efficient， constant speed hundred kilometers oil consumpt，brake system

目 录

前 言…………………………………………………………………………1
第一章 汽车整体设计与底盘布置
§1.1 汽车整车与各部件概述…………………………………2
§1.2 汽车型式的选择………………………………………… 7
§1.3 汽车主要尺寸和参数的选择………………………… 8
§1.4汽车的底盘各部件布置…………………………………11
第二章 动力性、经济性计算
§2.1 汽车主要技术参数……………………………………… 21
§2.2 动力性计算…………………………………………………22
§2.3 燃油经济性的计算……………………………………… 32
第三章 制动器的设计
§3.1 制动系概述…………………………………………………34
§3.2 制动器的结构参数……………………………………… 35
总结…………………………………………………………………………39
致谢…………………………………………………………………………40
参考文献………………………………………………………………… 41
英文翻译………………………………………………………………… 42

前 言

从最初的三轮车辆、T型车、如今的流线型、概念型的大功率车辆，汽车工业的发展已经历了百余年历史。横观当今世界，除了瑞士这个国家是以制表业著名，其他发达国家无一例外，全都把汽车产业作为本国的支柱产业。这是因为汽车产业综合性大，牵涉到材料、冶金、化工、电子等各个行业。汽车产业的发达往往能带动整个国家工业的快速发展，给国家和社会带来无穷收益。

汽车产业能够得到如此快速的发展与其实用性分不开。汽车的应用价值不仅仅局限于传统的行车代步，而是像书籍一样成为人们生活中不可或缺的一部分。人类社会及人们生活的汽车化，大大扩大了人们的活动范围，加速了国家，地区间的交往，成倍提高了人们的办事效率，极大地加快了人们的活动节奏，促进了世界经济的大发展与人类的快速进步。有了汽车，人们的活动才能最大限度的摆脱天气状况的限制。

当前，汽车已进入人类社会的各个领域，人们已不满足仅仅把它当作代步工具，汽车已经成为一种文化。好的动力，好的外形，魅力的品牌都成为车友津津乐道的话题。在我国，随着经济的飞速发展，汽车工业开始了前所未有的发展。从原来的单一性、低档次向现在的多类型、高档次发展，特别是本世纪初，我国的汽车工业，尤其是民族品牌都经历了跨越式的发展。随着我国加入世贸组织后的市场格局变幻，我国将成为全球最大的汽车生产基地，而十几亿的人口和目前与日俱增的经济态势，也将使我国成为全球最大的销售市场。这些现象我们完全可以预见，长远之计我们应大力发展汽车核心技术，只有掌握了技术，我们的汽车产业才能完全不受制于人。

随着生活水平的进一步提高和思想观念的进步，具有轿车舒适性兼顾越野性，适合长途旅行和载货的多功能微型客车越来越会被人们所接受。现代人们高节奏的生活与工作，各种设计思维和理念应运而生。生活高品质，追求完美，结合工作的成就和休闲的乐趣，有张有弛，符合现代人的思想。

第一章 汽车整体设计与底盘布置

§1.1 概述

汽车整体设计和汽车底盘设计是汽车设计工作中十分重要的环节。汽车的使用性能、外廓尺寸、重量、外形和生产成本与整体和底盘都有着密切的关系。众所周知，汽车是由许多零部件有机组合的整体，汽车性能的好坏不仅取决于各部件性能如何，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合，取决于总布置。如果各部件的型式和参数选择不当或布置不好，则即使各部件性能很好，整车性能却不一定理想。因此，整体设计还要从整车的技术合理性和全局出发很好地协调部件与整车、底盘之间的关系。

汽车底盘包括离合器、变速器、传动轴、前后桥、前后悬架、转向系、制动系、车架、备胎、油箱等部件与系统。

离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成，其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地结合，确保汽车平稳起步；在换挡是将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系个零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。

变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬破、转弯、加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。

驱动桥位于动力传动系的末端，其基本功能是增大有传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。

悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把悬架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，并且缓和路面传给车架的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的震动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，是汽车获得高速行驶能力。悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。

转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮有协调的转角关系。机械式转向系依靠驾驶员的手力转动转向盘，经转向器和转向机构使转向轮偏转。

制动系的功用是使汽车以适当的减速度减速行驶直至停止，在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速，使汽车可靠地停在原地或坡道上。制动系至少有行车制动装置和驻车制动装置。前者用来保证第一项功能和在不长的坡道上行驶时保证第二项功能，而后者则用来保证第三项功能。

底盘的作用是接受发动机的动力，使车轮转动，并保证汽车按驾驶员的操纵正常行驶。底盘包括传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统这四大部分，通常，这四大系统也简称为传动系、行驶系、转向系和制动系。

传动系我们应该不会感到陌生。大家都知道离合器和变速器吧，它们就是传动系里面的重要部件，驾驶员和它们打的交道都是相当多的(仅次于方向盘了)，一趟车跑下来，谁能记得自己到底踩了多少下离合、换了多少次挡?

从动力的传输过程来看，传动系是连接发动机和车轮的纽带，包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥等。汽车传动系按照结构和传动介质可以分为机械式、液力机械式、静液式、电力式等四种型式，对于绝大部分汽车来说，目的最常见的是机械式和液力机械式这两种。传动系有多种布置方式，轿车常用FF方式(即发动机前置、前轮驱动)；载货车、大部分客车和少部分豪华轿车常用FR方式(即发动机前置、后轮驱动)；豪华客车一般采用RR方式(即发机机后置、后轮驱动)；越野车多用NWD分式(即全轮驱劝，n表示车轮数量)；而赛车一般是采用MR方式(即发动机中置、后轮驱动)。此外，发动机是采取横置还是纵置也都会影响到传动系的布置。

传动系的首要任务就是与发动机协调工作，以保证汽车能在不问的使用条件下正常行驶。并具有良好的动力性和燃油经济性。出此，无论是什么型式的传动系，至少都应该具备以卜四种基本功能：

1.减速和变速

我们知道，只有当作用在驱动轮上的牵引力足以克服外界对汽车的阻力时，汽车方能起步和正常行驶。传动系中主减速器起着减速增扭的作用。汽车的使用条件(比如实际装载质量、道路坡度、路面状况，以及道路的宽度和曲率，交通状况所允许的车速等等)由于很多因素的影响而不断变化，这就要求汽车的牵引力和速度要有相当大的变化范围。另一方面，由于发动机在整个转速范围内扭矩变化不大，功率和燃油消耗曲线变化却相当大，这就使得发动机保持高功率低油耗的转速范围(我们可以称之为有利转速范围)是很窄的、为了使发动机能保持在有利的转速范围内工作，传动系的传动比就需要在一定范围内变化。所以，从这个角度来说，传动系还必须具备受速作用，变速器也就应运而生。

2.实现汽车倒驶

如果汽车连这个功能都不具备的话，很难想象人们怎样进出停东场、车库等，当然在那些狭窄的路而上想倒车也是不可能的了。也许你会说让发动机反着转，不要说目前没有这样的发动机，就是在未来相当长的一段时间内。我们都不可能看到这样的发动机、所以，传动系能够在保持发动机旋转方向不变的情况下使汽车实现反向行驶，这个功能就是通过变速器的例挡来实现的。

3.必要时中断传动

有过驾驶经验的人都知道。发动机必须是在踩下离合器以后才能启动(踩下离合器就使得发动机不会承受地面的阻力，也就是说让发动机空载，这和汽车空载可是两码事)，启动后的发动机也必须保持在最低稳定转速以上才能保证不熄火。除了汽车起步的时候，中断发动机对驱动轮的动力输出也是常有的事，比如换挡、减速停车、遇红灯时等等，所有这些都要求传动系能够在必要的时候切断动力输出，而离合器和变速器的空挡就承担了这个任务。

4.差速作用

汽车转弯是最平常不过的事，但是大家有没有注意到汽车转弯时车轮是怎样运动的呢?也许你从没注意过这些芝麻蒜皮的小事，那么你到大街上随便找个弯道仔细看一看就会发现：转弯时，汽车的左右车轮转速不一样，弯内侧的车轮比外侧的车轮转得慢些。这个现象并不难理解，因为左右车轮在转弯时通过的距离是不同的。请不要小看这样一个简单的现象，对于非驱动轮来说，这根本就不是问题，可对驱动轮来说就不一样了，如果左右驱动轮在转向时转速一样，必然会使车轮产生相对于地面滑动的现象，这不仅会造成转向困难，还会增加汽车的动力消耗，加速轮胎和传动系零部件磨损