前言
近年来我国汽车工业发展迅猛,我国商用车出口至很多国家,开辟了新兴市场。汽车驱动系统是底盘四大系统中行驶系统至关重要的一环。大部分商用车的驱动形式为前置后驱,后驱动桥的应用十分广泛。驱动桥的基本作用是增大发动机传递过来的扭矩,并且降低所传递来的转速,以及将动力传递给左右驱动轮。驱动桥的性能对整车的性能影响很大,研发一辆新型商用车时,驱动桥的设计至关重要。一般情况下,商用车驱动桥分为单级主减速器驱动桥和双级主减速器驱动桥,主要由主减速器、差速器、半轴和桥壳构成,根据车型设计需要可以加入轮边减速器。这些年汽车车桥设计人员对驱动桥各个零部件不断优化,选择更加合适的材料,提高加工工艺和检测技术。随着汽车工业的成熟,车桥制造技术向着更高标准进发,降低制造成本,提高驱动桥的性能,大转矩、质量小、高性价比、高寿命、噪音低等优点的驱动桥是我们的目标。
1驱动桥总体布置方案分析
1.1概述
本章对驱动桥总体布置方案进行了分析,介绍了本设计参数的选取和驱动桥的三种形
2
式1]。
驱动桥在设计初主要考虑以下几点要求:
1)选取合适的主减速比,保证车辆具有最佳的动力性和燃油经济性;
2)结构尺寸较小,保证车辆拥有较大的离地间隙,来满足通过性要求;
3)齿轮以及传动部件工作平稳、寿命长且噪声较小;
4)可以适用于各种载荷和转速工况,在工作时拥有优良的传动效率;
5)具有高强度和高刚度,可以承受来自路面和车架或车身给与的力,降低质量,提高行驶平顺性;
6)与悬架或者导向机构间协调配合;
7)各部件结构简单,工艺性良好,适合现代制造业生产,在维修、调整时越方便越好。
1.2设计主要参数
本毕业设计参数参照福田欧马可5系中卡,型号为BJ1139VJPEK-A1,发动机前置后驱,170马力,驱动形式为4×2,6.2米排栏板载货车,排放标准为国五/欧五。具体参数如表1-1所示。
表1-1设计参数
Tab.1-1Designparameters
车辆名称:
福田欧马可5系
车辆类别:
中型卡车
中文品牌:
福田
英文品牌:
——
公告批次:
301
免检:
否
发动机:
ISF3.8s5168
排量:
3760(ml)
外形尺寸:
8645×2500×2830(mm)
功率:
125(kw)
总质量:
13390(kg)
货厢尺寸(栏板式):
6200×2400×550(mm)
整备质量:
5200(kg)
准乘人数:
3(人)
接近角/离去角:
21/10(°)
额定质量:
7995(kg)
轴荷:
4000/9390
前悬/后悬:
1365/2430(mm)
轴数:
2
轴距:
4700(mm)
轮胎数:
6
最高车速:
95(km/h)
前轮距:
1930(mm)
轮胎规格:
8.25R20
发动机额定转速:
2600(rpm)
后轮距:
1800(mm)
发动机最大扭矩转速:
1300-1700(rpm)
发动机扭矩:
592(N·m)
1.2.1主减速比的计算
主减速比在驱动桥的设计计算中至关重要,是驱动桥设计中的基础数据,直接影响了主减速器的结构尺寸。i。的选择影响着车辆的动力性,i。的计算需要通过优化设计,参照发动机参数和车辆的传动系统参数选择最佳的主减速比i。[2]
对于具有很大储备功率的轿车、长途客车,尤其是竞赛车来说,在给出发动机最大功率Pmx、转速n,后,所选择的值i。应能保证这些汽车有尽可能高的最高车速vm。这时i。值应按下式来确定:
(1-1)式中:r是车轮滚动半径,因为选取8.25R20规格的轮胎,取r,=0.47m;
i是变速器高档传动比,此处取i=1。
根据其他汽车的主减速器设计,为了让功率储备足够且最高车速稍微下降,i。在选择
中一般比式(1-1)所求结果大10%~25%,即按下式选择:
(1-2)
式中:in是分动器或加力器的高档传动比,在本设计中,取1;
iB是轮边减速器的传动比,在本设计中,取1。
根据计算出来等的主减速比i。,来确定主减速器型式,也应该参考车辆设计总布置中最小离地间隙的需求。
为使动力满足且最高车速不大,中型卡车的主减速比在确定时要比计算大10%~25%,把n,=2600r/min,Vamax=95kmh,r;=0.47m,ish=1代入公式(1-2),计算出i=4.85~6.07,本设计取i?=4.875。
本设计主要应用于中型汽车,为了是离地间隙更小以及增大更大的扭矩,所以使用双级主减速器。
1.2.2一挡传动比的确定
计算确定传动系最大传动比时,要考虑以下三个方面:
1.最