轻型货车及制动系设计说明书

河北工程大学毕业设计

轻型货车及制动系设计,本人QQ740215186,验证时请说” 轻型货车及制动系设计”, 轻型货车及制动系设计全部内容,包括装备图,零件图 ,外文翻译,毕业实习报告,下面是说明书部分,如果想要,请加我QQ,所有内容打包50元,不要怀疑信誉问题,大家都是过来人,没必要为难晚辈.我是14年毕业生,里面全是最新的资料. 有什么不清楚的加我QQ ,想要预览什么图可以先发过去一两个图纸 我的图纸是caxa画的，只要用caxa打开另存就可以转换成cad格式。

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摘 要

制动系统是汽车中最重要的系统之一。因为随着高速公路的不断发展，汽车的车速将越来越高，对制动系的工作可靠性要求日益提高,制动系工作可靠的汽车能保证行驶的安全性。由此可见，本次制动系统设计具有实际意义。

本次设计主要是对轻型货车制动系统结构进行分析的基础上，根据对轻型货车制动系统的要求，设计出合理的符合国家标准和行业标准的制动系统。

首先制动系统设计是根据整车主要参数和相关车型，制定出制动系统的结构方案，其次设计计算确定前、后鼓式制动器的主要尺寸和结构形式等。最后利用计算机辅助设计绘制出了制动器装配图、制动管路布置图以及相关零件图。最终对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。另外在设计的同时考虑了其结构简单、工作可靠、成本低等因素。结果表明设计出的制动系统是合理的、符合国家标准的。

关键词：轻型货车；总体设计；制动；鼓式制动器；

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Abstract

Braking system is one of the most important system in the automotive . because of the continuous development with the highway. The car will become more and more high-speed, braking system on the work of the increasing reliability requirements,Brake work of a reliable car,guarantee the safety of travelling,This shows that, The braking system design of practical significance.

The braking system is one of important system of active safety. Based on the structural analysis and the design requirements of intermediate car’s braking system, a braking system design is performed in this thesis, according to the national and professional standards.

First through analyzing the main parameters of the entire vehicle, the braking system design starts from determination of the structure scheme. SecondlyCalculating and determining the main dimension and structural type of the drum brake，brake master cylinder ans so on，Finally use of computer-aided design drawing draw the engineering drawings of the front and rear brakes, the master brake cylinder, the diagram of the brake pipelines. Furthermore, each target of the designed system is analyzed for checking whether it meets the requirements. some factors are considered in this thesis, such as simple structure, low costs, and environmental protection, etc. The result shows that the design is reasonable and accurate, comparing with the related national standards.

Key words：light truck；brake；drum brake；overall design

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目录

摘 要 ....................................................... I Abstract .................................................. III 第1章 绪论 ................................................. 3

1.1 制动系统设计的意义 ........................................... 3 1.2 制动系统研究现状 ............................................. 3 1.3 对汽车制动系统的展望 ......................................... 4 1.4 本次设计设计内容 ............................................. 5 1.5 汽车制动系统的组成 ........................................... 5 1.6 制动系统类型 ................................................. 6

第2章 车身设计 ............................................. 7

2.1 毕业设计任务中已知相关参数 ................................... 7 2.2 汽车形式的选择 ............................................... 7

2.2.1 驱动形式 ............................................... 7 2.2.2 轴数 ................................................... 7 2.2.3 布置形式 ............................................... 7 2.3 汽车总体参数的确定 ........................................... 8

2.3.1 汽车质量参数的确定 ..................................... 8 2.3.2 汽车主要尺寸的确定 .................................... 10 2.3.3 汽车主要性能参数的选择 ................................ 11 2.4 汽车发动机的选择 ............................................ 14

2.4.1 发动机形式的选择 ...................................... 14 2.4.2 发动机主要性能指标的选择 .............................. 15 2.5 轮胎选择及主减速器传动比的确定 .............................. 17 2.6 汽车总体布置 ................................................ 19

第3章 制动系统的设计 ...................................... 21

3.1 汽车制动器形式的选择 ........................................ 21

3.1.1 制动器的工作形式 ...................................... 21 3.1.2 鼓式制动器的优点及其分类 .............................. 21 3.2 制动系统主要参数的确定 ...................................... 22

3.2.1 轻型货车主要技术参数 .................................. 22

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第2章 车身设计

2.1 毕业设计任务中已知相关参数

表2-1设计所给参数 满载质量 空载质量 质心高度： 3395kg 1895kg 空载:0.74 m 满载:0.85m 空载:1.328 m 质心距后轴距离 满载:0.829m

2.2 汽车形式的选择

汽车的不同形式，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的不同。

2.2.1 驱动形式

驱动型式常用4?2、4?4、6?4等代号来表示。其中第一个数字表示车轮的总数，第二个表示驱动轮数。4?2式汽车结构简单、制造成本低，广泛使用在轿车和总质量小于19t的公路用车上。

结合设计要求，因设计货车额定载荷质量偏大，而且总质量小于19t，综合考虐经济成本。所以本设计选择4?2后轮双胎形式。

2.2.2 轴数

汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响汽车轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。

包括乘用车、汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的非公路行驶车辆（如矿用自卸车等），均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。

结合设计要求，本设计选用两轴式。

2.2.3 布置形式

发动机前置后桥驱动货车的主要优点是：可以采用直列、V型或卧式发动机，且

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发现发动机故障容易，发动机接近性能良好，维修方便，离合器、变速器等操纵机构的结构简单，比较容易布置，货箱地板高度低。

平头货车的主要优点如下：汽车总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性能良好；不需要发动机罩和翼子板，加上总长缩短的影响，汽车整备质量减小；驾驶员视野得到改善。

发动机前置后桥驱动平头货车的主要缺点是：驾驶室内部拥挤，隔绝发动机工作噪声、气味、热量和振动困难。

综合设计任务，本设计选择发动机前置后桥驱动平头两轴4×2后轮双胎式货车。

2.3 汽车总体参数的确定 2.3.1 汽车质量参数的确定

（1）质量系数

质量系数是指汽车装载质量与汽车整车整备质量的比值，如表2-2所示

表2-2不同类型的汽车质量系数

汽车类型 轻型1.8?ma?6.0 载货型汽车 中型6.0?ma?14.0 ?m0 0.8到1.1 1.2到1.35 1.3到1.7 备注 柴油货车为0.8到1.0 重型ma?14.0 初取

?m0?1

（2）．汽车的装载质量（简称装载量）和载客量

在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量m??1.8t当汽车在碎石路面上行驶时，装载质量应有所减少（约为好路的75%--85%），约1.37t。

轻型货车要求驾驶和副驾驶，无需多余载客，按亚洲人均体重算，约为65Kg/人。 （3）．整车整备质量

车上带有全部设备（包括随车工具，备胎等），加满燃料和水，但是没有载货和载人时的整车质量。

由质量系数确定：

m0?1895kg

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（4）．汽车总质量的确定

表2-3 汽车总质量计算公式 汽车类型 载货型汽车 公式 ma?m0?m??mp 备注 m0：整备质量m?：装载质量 mp乘客和驾驶员质量每人以65千克计，m1行李大客车 ma?m0?mp?m1 质量，轿车以每人5到10Kg计，长途大客车以10到小轿车

货车的总质量：

ma?m0?mp?m1?mf15Kg计，城市大客车不计 mf：附加设备质量 ma?m0?m??mp=1895kg+1370gk+65kg?2=3395kg

（5）．汽车轴荷分布

汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。

各类汽车的轴荷分配见表2-4

表2-4 各类汽车的轴荷分配 车型及驱动形式 乘用车商用货车前置前驱 前置后驱 后置后驱 4?2后轮单胎 4?2后轮双胎，平头式 满载 前轴 0.47-0.60 0.45-0.50 0.40-0.46 0.32-0.40 0.30-0.35 0.19-0.25 后轴 0.40-0.53 0.50-0.55 0.54-0.60 0.60-0.68 0.73-0.75 0.65-0.70 0.75-0.81 前轴 0.56-0.66 0.51-0.56 0.38-0.50 0.50-0.59 0.44-0.49 0.48-0.54 0.31-0.37 空载 后轴 0.34-0.44 0.44-0.49 0.50-0.62 0.41-0.50 0.51-0.56 0.46-0.52 0.63-0.69 长、短头式 0.25-0.27 4?2后轮双胎，6?4后轮双胎 货车形式为后轮双胎。

表 2-5 设计货车的轴荷分配

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空载 前轴 50% 947.5kg

由此可以得出满载时单前轮的负荷为：543.2kg 满载时单后轮的负荷为：577.15kg

后轴 50% 947.5kg 前轴 32% 1086.4kg 满载 后轴 68% 2308.6kg 2.3.2 汽车主要尺寸的确定

表2-6 各类汽车的轴距和轮距 车型 类别 <1.8 轴距L/m 1.7~2.9 2.3~3.6 3.6~5.5 4.5~5.6 轮距B/m 1.15~1.35 1.30~1.65 1.70~2.00 1.84~2.00 4?2货车 总质量1.8~6.0 6.0~14.0 >14.0 mat

（1）．前、后轮距B1和B2

货车的轮距与汽车结构布置形式有关。现初取为

B1?1400mm，B2?1400mm

（2）．轴距L

轻型货车对机动性能要求高，故轴距应取短些。由表2-6可初取对应

L?2700mm

（3）．前悬LF和后悬LR

总质量在1.8-14.0t的货车后悬一般在1200~2200mm之间。初取为

LF?900mm，LR?1400mm

（4）．外廓尺寸

[4]（1）总长： La?L?LF?LR?2700（2.1） ?900?1400?5000mm

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（2）宽度：[4] Ba?La?195（经验公式） （2.2）?60?1920mm3高度：（经验公式）

（2.3） Ha?hm?hp?hB?ht?250?500?1380?30?2160mm 其中轴间底部离地高hm（一般大于最小离地间隙，见以后章节）、地板及下部零件高hp、室内高hB（一般在1120~1380mm之间）和车顶造型高度ht都是预设值。

(4)车箱尺寸：

要求车箱尺寸在运送货物时能装足够的吨数．车箱边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响，一般在450～650㎜范围内选取。车箱内宽应在汽车外宽符合国家标准下适当选取宽些，有利于缩短边板高度和车箱长度。

参考以上内容和设计需求本设计边板选545mm

车箱前板及保险架离驾驶室后围或相关部件的间隙应不小于40mm。

车箱纵、横梁布置要合理，保证自身有足够的强度和刚度，使车箱底板在长期承载使用状态下，不会产生永久变形。

（5）车头长度

车头长度是指从汽车的前保险杠到驾驶室后尾的距离。车身形式，即长头式还是平头型对车头长度有绝对的影响。此外，车头长度尺寸对汽车外观效果、驾驶室居住性、汽车面积利用率和发动机接近性等有影响。平头货车一般在1400~1500mm。本次设计选择1400mm。

2.3.3 汽车主要性能参数的选择

（1）．动力性参数 1) 最高车速vamax： 根据设计要求[4]

vamax?110kmh

2) 直接档和Ⅰ档最大动力因素D0max和D1max：

轻型货车一般不带挂车，平均车速和加速性的要求也较高，Ⅰ档最大动力因数还标志着起步连续换档的能D1max标志着汽车的最大爬坡能力和越过困难路段的能力，

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力。见表2-7取D0max=0.08, D1max =0.35。

表2-7汽车动力性参数范围

汽车类型 比功率Pb(kw?t) ?1比转矩Tb(N?m?t) ?1直接档最大动力因数 / 0.06-0.10 / / Ⅰ档最大动力因数 / 0.30-0.40 / / 最大货总质量

ma?1.8 16-28 15-21 10-20 6-20 30-44 38-44 33-47 29-50 1.8?ma?6.0 6.0?ma?14.0车 ma?14.0 3) 加速时间t的确定：

货车起步连续换挡加速时间是汽车加速性能的一项重要指标。载货汽车通常用0-60km/h的加速时间来评价。

初选[4]

t?12s

4) 最大爬坡度imax：

根据设计要求，轻型货车要求有较高的机动性和通过性能，所以最大爬坡度应比较大。所本设计以最大爬坡度为0.32。

5) 汽车比功率Pb和比转矩Tb： 按照表2-7初步取：

比功率：发动机最大功率与汽车总质量的比值，可以初取为20kw/t 比转矩：发动机最大转矩与汽车总质量的比值 可以初取为42N.m/t （2）．燃油经济性指标

是指在水平的水泥或沥青路面上以经济车速满载行驶的百公里耗油量 此轻型货车采用柴油机。由表2-8初取单位燃油消耗量为2.4

表2-8 货车单位燃油消耗量 总质量

汽油机 柴油机 总质量12

汽油机 柴油机 河北工程大学毕业设计

mat 〈4 4-6 3.0~4.0 2.8~3.2 2.0~2.8 1.9~2.1 mat 6-12 〉12 2.68~2.82 2.50~2.6 1.55~1.86 1.43~1.53 （3）．汽车的最小转弯直径Dmin[4]

根据设计要求，轻型货车要求机动性比较高所以选择较小的最小转弯直径.本设计汽车最小转弯直径取

Dmin?12m

（4）．汽车通过性

总体设计要确定的通过性几何参数有：最小离地间隙hmin、接近角?1、离去角?2和纵向通过半径?1等。

表2-9 汽车通过性的几何参数 车型 hmin/mm 180-220 ?1/(?) 25-60 ?2/(?) 25-45 ?1/m 2-4 4?2货车 初取

hmin?200mm,?1?40?,?2?30?,?1?3m

（5）．汽车操稳性、制动性及舒适性

汽车转向特性参数通常以0.4g的向心加速度沿定圆转向时前后轮侧偏角之差作为评价参数，在1?~3?间为宜。

车身侧倾角是汽车以0.4g的向心加速度沿定圆等速行驶是车身纵切面与前进方向垂直平面的夹角，在3?~7?间为宜。

制动前俯角是汽车以0.4g的减速度制动时车身水平切面与前进方向水平面间的夹角，在0?~1.5?间为宜。

GB7258—1997机动车运行安全条例中规定的路试检验行车制动和应急制动性能要求如表2-10

表2-10 路试检验行车制动和应急制动性能要求 车辆行车制动 应急制动 13

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类型 制动初车速（制动距离（m）FMDD1(试车道宽度（m） 踏板力（N）（?） 制动制动初车速（距离（m）FMDD(操纵力（N）（?） 手m?s2)（?） m?s2)（?） km?h?1） （?） 轻满型载 货空车 载 30 9 5.4 10 5.0 km?h?1） （?） 700 3.0 450 30 20 2.2 600 脚700 平顺性、空气调节性能、车内噪声、称作环境及驾驶员的操作性能。其中汽车平顺性常用垂直振动参数评价，包括频率和振动加速度等，此外悬架动挠度也用来作为评价参数之一

表2-11 悬架的静挠度、动挠度和偏频

车型 轻型货车 静挠度fc（mm） 50-110 动挠度fd（mm） 60-90 偏频n（Hz） 1.5-2.2 2.4 汽车发动机的选择 2.4.1 发动机形式的选择

（1）．汽油机与柴油机的选用

目前世界上大多数汽车发动机都是采用的往复式内燃机。近20年来也仅仅在少数汽车上出现了新的动力装置，如转子发动机、燃气轮机、高能蓄电池等，但由于技术和经济上的种种原因，这些新型发动机尚未普及。据相关专家们预测：在本世纪初甚至更长的时间内，往复式内燃机仍将是汽车使用发动机的主要类型。所以，也仅仅针对这种发动机讨论选型问题。总体上说，它可分为汽油机和柴油机两大类。在我国现行的汽车上主要采用汽油机，它与柴油机在数量上的百分比为88：12。世界上，汽车发动机的发展趋势是逐步柴油化。现今欧美大型汽车的发动机已经柴油化，中型汽车也多采用柴油机。与汽油机相比，柴油机具有燃料经济性好、工作可靠、寿命长、使用成本低和排污少等优点。但是柴油机也有工作粗暴、振动及噪声大、尺寸和质量大、造价高、起动较困难和易生黑烟等缺点。近年来，柴油机设计的不断完善，它的缺点

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也得到很好的克服，并且提高了转速，所以采用柴油机的轻型车和家用轿车也日益增多。

设计选用平头式车型，发动机布置在驾驶室下面，不存在布置上影响驾驶员的视线的问题，所以可以选用尺寸较汽油机比较大的柴油机，从而获得更好的工作可靠性并且获得更高的燃油经济性，进而降低该车维修费用和运输成本。

（2）．气缸排列方式与冷却方式的选择

按气缸排列的形式分，有直列、水平对置和V型几种。直列式结构简单、宽度小、布置方便。但如果发动机缸数过多就会显得过长，因此直列式只适用于? 6缸的发动机。V形发动机具有长度小、高度低、曲轴刚度大等优点，且易系

列化，主要用在大型轿车和长度受限的重型货车上。V型发动机造价也较高，宽 度大，在平头车上布置较困难，所以这里不会采用。水平对置式的主要优点是平衡性好、高度低，主要用在一些微型轿车上。

综合考虑，选用结构简单、维修容易、工作可靠的直列式四缸发动机。 发动机按冷却方式可分为水冷和风冷两种。风冷发动机的优点是冷却系统比较简单，维修方便，对沙漠和异常气候环境的适应性较好，但也存在冷却不均、消耗功率大和噪声大等显而易见的缺点，在汽车上应用不多，大多用在在22kW以下的小发动机和军用越野车上。大部分汽车都采用水冷发动机，它的主要优点是冷却均匀可靠、散热性能好、噪声小、能解决车内供暖等。

综合考虑，选用水冷发动机。

根据车型以及上述资料选择：四缸直列式水冷柴油机。

2.4.2 发动机主要性能指标的选择

（1）．发动机最大功率Pemax及相应转速np

汽车的动力性的好坏在很大程度上取决于发动机的功率。发动机功率越大，动力性越好。粗略估计发动机功率时，可参考同级别汽车的比功率统计值选定新车所用的比功率值，乘以所设计车型的总质量，即可求得所需的最大功率值。另外，它也可根据汽车应达到的的最大车速vmax，用下式估算最大功率

[4]

Pemax?CA3?1?magfrvmax?Dvmax???T?360076140? （2.4）

Pemax为发动机最大功率（kw）

?T为传动系效率，对驱动桥用单级主减速器的4?2的汽车取0.9

ma为汽车总质量（kg）

g为重力加速度（9.8ms3）

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fr为滚动系数，对货车取0.02

CD为空气阻力系数（货车取0.8-1.0），这里取0.8

A为汽车正面投影面积（m） 。 vmax为最高车速（km/h）

2Pemax?13395?9.8?0.020.8?1.5?2.13(?110??1103)?66.8kW 0.9360076140可选取发动机最大功率：

Pemax?70kW

此外，还应规定最大功率转速nP的范围，它可以根据发动机类型，最高车速，最

n大功率，活塞平均速度和发动机制造条件等因素来确定。目前汽油机的p在

nn3000~7000rmin之间，轿车上的p较高，在4000rmin以上的较多，轻型货车的p在

n4000~5000rmin之间，中型货车的p就更低些。柴油机的np值在1800~4000rmin之间。乘用车和总质量小一些的货车用高速柴油机，常取在3200~4000rmin之间；总质量大一些的货车的柴油机np值在1800~2600rmin之间。

初选该货车的转速：[4]

0/min np?340r （2.5）

（2）．发动机最大转矩Temax及相应转速nT

[4]

Pemax和np确定后，用下式确定Temax

?PemaxT??T?9549 emax （2.6） pnpTemax为最大转矩

?为转矩适应性系数；一般在1.1~1.3之间选取，这里选取1.2

TP为做最大功率转矩

Pemax为最大功率 np为最大功率转速。

Temax?9549可选取发动机最大转矩：

1.2?70?236N?m 3400Temax?250N?m

设计要求np与nT之间有一定的差值，如果它们很接近，将导致直接档的最低稳定车速偏高，使车辆通过十字路口时换挡次数增多。选择nT时希望npnT在1.4~2.0之间，这里取npnT=1.6，所以

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