本田125cc发动机节油型车行驶系统设计
本田125cc发动机节油型车行驶系统设计[20191208101635]
摘要：随着社会的不断发展，科技的进步，汽车产业越来越引起社会的重视。全球汽车保有量的不断增加、化石能源的不断减少，这就必然导致节油型汽车的需要。此论文以本田125cc发动机节油型三轮汽车为主题，设计研发节油型三轮汽车的行驶系统。该行驶系统的设计主要包括车轮、车架、车轴的设计和制动器的计算。其核心内容是设计采用125cc发动机的节油型车的行驶系统。换句话说，目的是为了节油，然后设计与之相匹配的行驶系。 整个设计过程在，对节油型三轮汽车的行驶系统进行了合理的方案选定和参数匹配。并利用AutoCAD等设计软件对所设计行驶系统进行了整体设计。
关键词：节油 行驶系统 车轮、车架 车轴校核 制动计算
1 引言1
1.1 论文选题背景 1
1.2 论文研究的目的与意义1
1.3 论文的研究内容1
2行驶系统设计方案确定2
2.1 行驶系统概述2
2.2 轮胎设计2
2.3 车架结构的要求2
2.4 车架的结构形式及几何尺寸的确定2
2.4.1 车架材料的选择2
2.4.2 车架几何尺寸的定义3
2.4.3 关于车架附件7
2.5 车架的几何模型7
2.6 后轴的设计与校核8
2.6.1 后轴的设计计算8
2.6.2 后轴的校核9
2.7 本章小结11
3 鼓式制动器的设计计算11
3 .1 浮式领从制动器制动因素计算12
3 .2 鼓式制动器的设计计算15
3.2.1所需制动力计算15
3.2.2制动踏板力验算16
3.2.3制动缸直径17
3.2.4 轮缸工作容积18
3.2.5 制动器所产生制动力计算20
3.3 行车制动效能计算22
结语23
参考文献24
致谢25
1．1 论文选题背景
近年来，汽车产业发达的国家提出了一些关于未来汽车发展的要求，其中的节约能源也反映出了现代社会化石能源消耗过快，其在全球的储藏量却在快速的减少。能源的缺乏已成为汽车发展的障碍；随着汽车保有量的增加，汽车尾气的排放对大气的污染也越来越严重；化石能源需求量不断增加，储藏量不断减少，环境问题的日益严重，节能和环保作为汽车产业发展的主题也日益重要。
1．2 论文的研究目的和意义
在化石能源的不断消耗，其储藏量不断减少的情况下，随着人们生活水平的提高，汽车保有量却在在不断的增加，能源需求的问题日益突出。一方面我国在汽车工业上与西方发达国家有差距，节油技术相对落后，燃油的使用效率较低；另一方面，机动车尾气的排放己经成为我国大气污染的主要污染问题之一。所以，汽车节油技术应用问题日益突出，面对不断减少的石油资源和国家汽车产业的发展，汽车节油与环保技术已成为汽车领域的研发热点。燃油价格的不断上涨，节油型汽车已成为大众购车的一大考虑因素。
行驶系统是节油型三轮汽车的骨架，是三轮汽车其它部件的载体，对整个三轮汽车的优劣有很大的影响。节油型三轮车的行驶系统的作用主要表现在:承受车身和乘员的质量；具有车身连接件的作用；是发动机，蓄电池的零部件的载体；其它部件(如制动器)的安装、固定基体。所以行驶系统在三轮汽车结构总成中占有重要的地位。
1．3 论文的研究内容
根据课题的要求，我们将从下面几个方面进行研究
(1)节能型三轮汽车整体方案的选取，通过对历年节能竞技车辆结构的对比分析，确定节能型三轮汽车的行驶、转向系统以及车身等部分的结构形式。
(2)进行节能型三轮汽车行驶系统的设计研发及参数匹配。
(3)在Pro-E环境下对车架结构进行了设计并建立了车架的三维实体模型。
(4)对前后轴进行了设计计算，并进行了强度校核。
(5)设计并计算制动器。
(6)绘制了车架装配图，后轴、制动器装配图。
2 行驶系统设计方案确定
2．1 行驶系统概述
汽车行驶系统主要由车架、车桥、悬架、车轮等结构组成。它的功用是接受传动系统传来的发动机转矩，并产生驱动力；承受汽车、乘员的总重量，承受并传递路面作用于车轮上的反力及转矩；缓冲减振以保证汽车行驶的平顺性；与转向系统协调配合工作，控制汽车的行驶方向。此节油型型三轮车为了使整车更轻便，行驶系统更简单，可以省去悬架的设计。
2．2 轮胎设计
行驶系统的设计过程中，轮胎的选取是十分重要的。轮胎不但影响着车辆的行驶稳定性，还影响着车辆在行驶过程中的滚动阻力，因此在选取轮胎的过程中要注意行驶稳定性和行驶阻力的均衡。此节油型三轮汽车将采用20英寸的自行车轮胎。为了降低滚动阻力又要保证足够的附着系数，前两轮采用20英寸德国马牌20×1.35尺寸的轮胎，后轮采用德国马牌20×1.85尺寸轮胎。三个轮胎均使用高气压轮胎，其中后胎采用较宽的车胎是因为驱动方案定为后轮驱动，以保证获取足够的地面附着力。
2．3 车架结构的设计要求
汽车车架是其他零部件的重要载体，其功用连接汽车其余零部件，三轮汽车的车架还是汽车本身和乘员的载体。内燃机汽车是用车架把发动机，地盘，车架相连接，而车架是整个汽车的基体。为了能够连接支撑各零部件，车架的设计必须要满足以下的要求：
(1)车架的强度要足够，保证此三轮汽车在任何行驶工况下，车架的主要部件不会由于内部或者外部的力而损坏。
(2)车架抗弯刚度、扭转刚度要足够，车架的最大弯曲扰度应小于10mm，防止车架上的总成因变形过大而损坏或失去正常工作能力。
2.4 车架的结构形式及几何尺寸的确定
2．4．1 车架材料的选择
设计过程中，翻阅相应的资料后我们发现，与钢相比较，铝合金具有易于加工、导热性好、质量轻等优点，近年来在汽车上使用越来越广泛。铝合金的零部件有利于降低整车的质量从而达到节油的目的。此外，铝合金还能回收重复使用，有利于环境的保护。铝合金的缺点也很明显，是承载能力较弱，考虑我们设计的是节油型三轮汽车，其本身的承载本来就不需要很高，所以我们初步决定用铝合金作为此三轮汽车的车架结构材料。
如图表2-1，6061和6063两种铝合金前三种物理性能基本相当，但是6061其余的物理性能明显要高于6063，作为此三轮汽车车架材料更加适合，因此选用铝合金材料6061作为该车架材料。
表2-1 6061和6063机械和物理性能
表2-1 6061和6063机械和物理性能
2．4．2 车架几何尺寸的定义
一般情况下，三轮汽车的尺寸越小，结构设计越紧凑，节油效果越好。所以，基本能够确定其外廓尺寸：
长度：2600 mm
宽度：1100 mm
高度：800 mm
轴距：1600 mm
轮距：700 mm
因此，在设计车架时，必须要与确定的外廓尺寸相符合。
摘要：随着社会的不断发展，科技的进步，汽车产业越来越引起社会的重视。全球汽车保有量的不断增加、化石能源的不断减少，这就必然导致节油型汽车的需要。此论文以本田125cc发动机节油型三轮汽车为主题，设计研发节油型三轮汽车的行驶系统。该行驶系统的设计主要包括车轮、车架、车轴的设计和制动器的计算。其核心内容是设计采用125cc发动机的节油型车的行驶系统。换句话说，目的是为了节油，然后设计与之相匹配的行驶系。 整个设计过程在，对节油型三轮汽车的行驶系统进行了合理的方案选定和参数匹配。并利用AutoCAD等设计软件对所设计行驶系统进行了整体设计。
关键词：节油 行驶系统 车轮、车架 车轴校核 制动计算
1 引言1
1.1 论文选题背景 1
1.2 论文研究的目的与意义1
1.3 论文的研究内容1
2行驶系统设计方案确定2
2.1 行驶系统概述2
2.2 轮胎设计2
2.3 车架结构的要求2
2.4 车架的结构形式及几何尺寸的确定2
2.4.1 车架材料的选择2
2.4.2 车架几何尺寸的定义3
2.4.3 关于车架附件7
2.5 车架的几何模型7
2.6 后轴的设计与校核8
2.6.1 后轴的设计计算8
2.6.2 后轴的校核9
2.7 本章小结11
3 鼓式制动器的设计计算11
3 .1 浮式领从制动器制动因素计算12
3 .2 鼓式制动器的设计计算15
3.2.1所需制动力计算15
3.2.2制动踏板力验算16
3.2.3制动缸直径17
3.2.4 轮缸工作容积18
3.2.5 制动器所产生制动力计算20
3.3 行车制动效能计算22
结语23
参考文献24
致谢25
1．1 论文选题背景
近年来，汽车产业发达的国家提出了一些关于未来汽车发展的要求，其中的节约能源也反映出了现代社会化石能源消耗过快，其在全球的储藏量却在快速的减少。能源的缺乏已成为汽车发展的障碍；随着汽车保有量的增加，汽车尾气的排放对大气的污染也越来越严重；化石能源需求量不断增加，储藏量不断减少，环境问题的日益严重，节能和环保作为汽车产业发展的主题也日益重要。
1．2 论文的研究目的和意义
在化石能源的不断消耗，其储藏量不断减少的情况下，随着人们生活水平的提高，汽车保有量却在在不断的增加，能源需求的问题日益突出。一方面我国在汽车工业上与西方发达国家有差距，节油技术相对落后，燃油的使用效率较低；另一方面，机动车尾气的排放己经成为我国大气污染的主要污染问题之一。所以，汽车节油技术应用问题日益突出，面对不断减少的石油资源和国家汽车产业的发展，汽车节油与环保技术已成为汽车领域的研发热点。燃油价格的不断上涨，节油型汽车已成为大众购车的一大考虑因素。
行驶系统是节油型三轮汽车的骨架，是三轮汽车其它部件的载体，对整个三轮汽车的优劣有很大的影响。节油型三轮车的行驶系统的作用主要表现在:承受车身和乘员的质量；具有车身连接件的作用；是发动机，蓄电池的零部件的载体；其它部件(如制动器)的安装、固定基体。所以行驶系统在三轮汽车结构总成中占有重要的地位。
1．3 论文的研究内容
根据课题的要求，我们将从下面几个方面进行研究
(1)节能型三轮汽车整体方案的选取，通过对历年节能竞技车辆结构的对比分析，确定节能型三轮汽车的行驶、转向系统以及车身等部分的结构形式。
(2)进行节能型三轮汽车行驶系统的设计研发及参数匹配。
(3)在Pro-E环境下对车架结构进行了设计并建立了车架的三维实体模型。
(4)对前后轴进行了设计计算，并进行了强度校核。
(5)设计并计算制动器。
(6)绘制了车架装配图，后轴、制动器装配图。
2 行驶系统设计方案确定
2．1 行驶系统概述
汽车行驶系统主要由车架、车桥、悬架、车轮等结构组成。它的功用是接受传动系统传来的发动机转矩，并产生驱动力；承受汽车、乘员的总重量，承受并传递路面作用于车轮上的反力及转矩；缓冲减振以保证汽车行驶的平顺性；与转向系统协调配合工作，控制汽车的行驶方向。此节油型型三轮车为了使整车更轻便，行驶系统更简单，可以省去悬架的设计。
2．2 轮胎设计
行驶系统的设计过程中，轮胎的选取是十分重要的。轮胎不但影响着车辆的行驶稳定性，还影响着车辆在行驶过程中的滚动阻力，因此在选取轮胎的过程中要注意行驶稳定性和行驶阻力的均衡。此节油型三轮汽车将采用20英寸的自行车轮胎。为了降低滚动阻力又要保证足够的附着系数，前两轮采用20英寸德国马牌20×1.35尺寸的轮胎，后轮采用德国马牌20×1.85尺寸轮胎。三个轮胎均使用高气压轮胎，其中后胎采用较宽的车胎是因为驱动方案定为后轮驱动，以保证获取足够的地面附着力。
2．3 车架结构的设计要求
汽车车架是其他零部件的重要载体，其功用连接汽车其余零部件，三轮汽车的车架还是汽车本身和乘员的载体。内燃机汽车是用车架把发动机，地盘，车架相连接，而车架是整个汽车的基体。为了能够连接支撑各零部件，车架的设计必须要满足以下的要求：
(1)车架的强度要足够，保证此三轮汽车在任何行驶工况下，车架的主要部件不会由于内部或者外部的力而损坏。
(2)车架抗弯刚度、扭转刚度要足够，车架的最大弯曲扰度应小于10mm，防止车架上的总成因变形过大而损坏或失去正常工作能力。
2.4 车架的结构形式及几何尺寸的确定
2．4．1 车架材料的选择
设计过程中，翻阅相应的资料后我们发现，与钢相比较，铝合金具有易于加工、导热性好、质量轻等优点，近年来在汽车上使用越来越广泛。铝合金的零部件有利于降低整车的质量从而达到节油的目的。此外，铝合金还能回收重复使用，有利于环境的保护。铝合金的缺点也很明显，是承载能力较弱，考虑我们设计的是节油型三轮汽车，其本身的承载本来就不需要很高，所以我们初步决定用铝合金作为此三轮汽车的车架结构材料。
如图表2-1，6061和6063两种铝合金前三种物理性能基本相当，但是6061其余的物理性能明显要高于6063，作为此三轮汽车车架材料更加适合，因此选用铝合金材料6061作为该车架材料。
表2-1 6061和6063机械和物理性能
表2-1 6061和6063机械和物理性能
|
耐蚀性 |
切削性 |
焊接性 |
最大剪应力 /MPa |
屈服强度/MPa |
抗拉强度/MPa |
|
|
6061 |
较好 |
一般 |
很好 |
205 |
276 |
310 |
|
6063 |
较好 |
一般 |
很好 |
115 |
145 |
185 |
一般情况下，三轮汽车的尺寸越小，结构设计越紧凑，节油效果越好。所以，基本能够确定其外廓尺寸：
长度：2600 mm
宽度：1100 mm
高度：800 mm
轴距：1600 mm
轮距：700 mm
因此，在设计车架时，必须要与确定的外廓尺寸相符合。
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