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1、青年客車旅行車型底盤開發(fā)總布置設(shè)計
1. 設(shè)計依據(jù)
根據(jù)市場對旅行客車底盤產(chǎn)品需求,公司領(lǐng)導(dǎo)要求開發(fā)10米以下旅行車型的底盤車,以現(xiàn)有三種東風(fēng)旅行車底盤樣車為參考(6790T 、6850T 、6900T),進行開發(fā)設(shè)計。
2. 設(shè)計原則
(1)面向市場,以用戶的原始要求為依據(jù)。
(2)符合國家有關(guān)標準和法規(guī),貫徹“三化”要求。
(3)充分考慮可靠性。旅行客車對安全性的要求很高且不易維修,旅行客車底盤的可靠性對客車來說非常重要,底盤在總成選用、零件設(shè)計和結(jié)果處理等方面都必須保證可靠性要求。
(4)盡可能地采用通用件??蛙囀嵌嗥贩N、小批量的產(chǎn)品,專用件太多,特別是專用鑄造件,勢必增加
2、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。過多的采用拼焊件,對質(zhì)量、可靠性、加工誤差等方面的控制帶來困難。
(5)突出價格優(yōu)勢。
(60)總成和零部件的選用不受車型限制。
3 設(shè)計目標
通過對底盤總布置的設(shè)計,合理選用各總成,合理裝配,使底盤各總成更加合理高效可靠的工作,減少簧載質(zhì)量,提高整車的動力性、經(jīng)濟性和舒適性等綜合綜合性能,最高車速在110km/h。最大爬坡度40%,油耗少的代表性旅行客車。
4 底盤主要技術(shù)參數(shù)與性能介紹
4.1主要結(jié)構(gòu)尺寸、性能參數(shù)
表1
車型
JNP6790M
JNP6850M
JNP6900M
驅(qū)動形式
4×2(發(fā)動機后置后橋驅(qū)動)
3、尺寸參數(shù)
外形尺寸
長(mm)
7670
8190
8610
寬(mm)
2250
2400
2400
軸距(mm)
3800
4200
4200
輪距(mm)前/后
1950/1800
1950/1800
1950/1800
前懸/后懸(mm)
1550/2320
1550/2440
1750/
質(zhì)量參數(shù)
整備質(zhì)量(kg)
3200
3200
3200
前軸荷(kg)
800
800
800
后軸荷(kg)
2400
2400
2400
最大總質(zhì)量(kg)
10500
11980
12200
4、
性能
最高車速(Km/h)
110
110
110
最大爬坡度(%)
≥40
最大制動距離(30km/h)
≤10
最小轉(zhuǎn)彎直徑(m)
≤18
最小離地間隙(mm)
≥145
后橋主錐中心線傾角(滿載)
4°
發(fā)動機
柴油發(fā)動機型號
YC4G180-30
YC4G220-30
YC6J220-30
額定功率(kW/rpm)
132/2300
162/2200
162/2500
最大扭矩(Nm/rpm)
660/1300-1500
809/1600
800/1200-1700
生產(chǎn)廠家:
5、廣西玉柴機器有限公司
離合器
形式:
單片干式膜片彈簧
摩擦片外直徑(mm):
φ395
助力形式:
氣助力
生產(chǎn)廠家:
廣西玉柴帶
變速器
型號:
1700010-RR05
1700010-RR13
最大輸入扭矩(N·m)
850
800
1000
形式
手動六檔
手動五檔
手動六檔
生產(chǎn)廠家
一汽哈齒變速箱有限公司
綦江
綦江
各檔速比
5.785、3.371、1.028、1.268、1.00、0.807、R6.380
6.35、3.27、1.77、1.00、0.81、R5.42
6.37、3.71、2.22、1.3x、1.00
6、、0.74、
R5.87
操縱方式
里程表方式
懸架
板簧懸架
板簧片數(shù)(前/后)
9/11
9/11
9/11
生產(chǎn)廠家:
東風(fēng)鐘祥/湖南易通彈簧有限公司
減振型號
生產(chǎn)廠家:
十堰東風(fēng)采埃孚減振器有限公司
空濾
型號
生產(chǎn)廠家:
安徽蚌阜金威
后橋
型號:
2400010-RR10
2400010-RR10
2400010-RR10
額定軸荷(kg)
8000
8000
8000
型式及主減速比
沖壓焊接 4.11
沖壓焊接 4.10
沖壓焊接 4.33
7、生產(chǎn)廠家:
東風(fēng)德納
前橋
型號:
2400010-RR10
型式:
工字梁
額定軸荷(kg)
4200
4200
4200
生產(chǎn)廠家:
東風(fēng)德納
車架
型號
車架外寬(mm):
861
861
861
生產(chǎn)廠家:
青年汽車
油箱
型號:
容積(L)
235
235
235
生產(chǎn)廠家:
散熱器總成
型號:
1301010-RR20
類型:
銅水箱
生產(chǎn)廠家:
湖北正翔/湖北雷迪特散熱器有限公司
中冷
型號:
1119010-RR20
生
8、產(chǎn)廠家:
湖北雷迪特/浙江銀輪散熱器有限公司
輪胎
規(guī)格:
7.5R20-14PR
8.25R20-14PR
10R22.5-14PR
備胎:
1
1
1
生產(chǎn)廠家:
三角
三角
三角
輪輞
型號:
6.5-20
6.5-20
生產(chǎn)廠家:
東風(fēng)汽車車輪有限公司
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
型號:
3401010-RR05 助力
方向盤直徑:
φ480四幅
φ480四幅
φ480四幅
生產(chǎn)廠家:
湖北北辰汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限公司
喇叭
型號:
37Q01-21010(高)37Q01-21020(低)
生產(chǎn)廠家:
湖北中
9、生/浙江正泰汽車零部件有限公司
傳動軸
型號:
2201010RR13
生產(chǎn)廠家:
丹江口市
消聲器
型號:
1201010HR10 位置:后置
生產(chǎn)廠家:
襄樊xxx排氣系統(tǒng)有限公司
5.主要零部件選型及技術(shù)狀態(tài)介紹
5.1 選用青年客車現(xiàn)有相應(yīng)的柴油發(fā)動機、離合器、變速器、油箱;
5.2 前、后橋、懸架采用東風(fēng)旅行車原樣車成品;
5.3 根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)要求,車架參考原樣車采用三段式結(jié)構(gòu),結(jié)合實際進行重新設(shè)計
客車底盤的車架一般包括直通大梁式、三段式和全桁架(無車架)式3種結(jié)構(gòu)型式,分別與車身構(gòu)成非承載式、半承載式和全承載式結(jié)構(gòu)。
10、1)?直通大梁式
直通大梁式車架結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好,但存在本身質(zhì)量大、總成布置困難、受力不均勻和損壞后難以修復(fù)等缺點,主要用于城市公交和普通短途客運車輛。
2)?三段式
該結(jié)構(gòu)前、后段為槽形大梁,中段為桁架結(jié)構(gòu)(行李艙區(qū))。根據(jù)不同的車型和承載情況,采用不同規(guī)格的異型鋼管焊接成箱形框架結(jié)構(gòu),通過焊接(或焊接和鉚接)同前后大梁連接在一起。該結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外被普遍應(yīng)用于旅游車、長途高速客運大客車,國內(nèi)開發(fā)和引進的豪華大客車基本都采用這種結(jié)構(gòu)型式。該結(jié)構(gòu)易于設(shè)計制造,增大了行李箱的容積,但前后縱梁與桁架的連接—復(fù)雜,工藝性要求高。
3)全桁架式
該結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代大客車用車架的發(fā)展
11、:趨勢,是由無車架底架和車身骨架共同組成的客車承載結(jié)構(gòu),均采用異型鋼管焊接而成。利用有限元法設(shè)計,可使其受力分布均勻合理,結(jié)構(gòu)安全可靠。該型式車架已被部分豪華旅游客車采用,其優(yōu)點為:
????⑴質(zhì)量輕,能合理承受所有的載荷。
????⑵尺寸結(jié)構(gòu)靈活,便于合理地布置各總成和零部件,并能最大限度地增大行李箱的容積。
????⑶局部損壞后維修方便,可靈活替換損壞區(qū)。
????⑷能充分滿足客車對底盤車架的特殊要求。
????但該車架零件多,技術(shù)工藝要求嚴格,生產(chǎn)成本高,而且焊縫多,降低了允許應(yīng)力。
5.4 輪胎、輪輞采用樣車型號規(guī)格;
輪胎:7.5R20-14PR;輪輞:
12、6.5-20
6 底盤要求
6.1 方向盤設(shè)于左側(cè),設(shè)有轉(zhuǎn)向限位裝置。在轉(zhuǎn)向過程中,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不允許與其他部件發(fā)
生涉。轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向后,能自動回正,具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性,以使車輛具有正常的操縱穩(wěn)定性。方向盤最大自由轉(zhuǎn)動量不得大于30°。轉(zhuǎn)向系其他技術(shù)要求應(yīng)符合GB17675要求。
6.2 當轉(zhuǎn)向助力器失效后,仍具有用轉(zhuǎn)向盤控制車輛的能力,轉(zhuǎn)向力不大于588N。
6.3 懸架為鋼板彈簧,帶筒式減振器。
6.4 行駛系和傳動系其他技術(shù)要求應(yīng)符合GB7258中的第9和10章要求。
6.5 客車底盤應(yīng)設(shè)有行車制動、應(yīng)急制動功能和駐車制動功能。行車制動是雙管路氣壓制動,應(yīng)急制動與行車制動
13、相結(jié)合,駐車為儲能彈簧制動。
6.6 車輛應(yīng)具有應(yīng)急制動功能。應(yīng)急制動應(yīng)保證行車制動只有一處管路失效的情況下,在規(guī)定的距離內(nèi)將汽車停住。駕駛員在座位上至少用一只手握住方向盤的情況下,就可以實施應(yīng)急制動。應(yīng)急制動裝置可以與行車制動的控制裝置結(jié)合,也可以與駐車制動的控制裝置結(jié)合。
6.7 行車制動在產(chǎn)生最大制動作用時的踏板力不大于600N。駐車制動手操縱力不大于500N。
6.8 當制動氣壓升至600kPa,在不使用制動的情況下,停止空氣壓縮機3min后,氣壓的降低值不大于10kPa。在氣壓為600kPa的情況下,將制動踏板踩到底,待氣壓穩(wěn)定后觀察3 min ,氣壓降低值不超過20kPa
14、。
6.9 制動系統(tǒng)應(yīng)裝有限壓裝置,以保證貯氣筒內(nèi)氣壓不超過允許的最高氣壓。當制動系統(tǒng)的氣壓低于400 kPa時,低壓報警裝置應(yīng)能連續(xù)向駕駛員發(fā)出容易聽到或看到的報警信號。
6.10 制動管路應(yīng)為專用的耐腐的高壓管路,布置應(yīng)合理,排列應(yīng)整齊,固定穩(wěn)妥。管路中應(yīng)設(shè)有限壓、安全、放水、排污等閥。
6.11 同一軸上的輪胎型號和花紋應(yīng)相同。裝用的輪胎速度級別應(yīng)不低于該車最高設(shè)計車速的要求。
7 整車性能參數(shù)
7.1 整車各檔驅(qū)動力
N
車型:6790T 表2
檔位
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
速比
15、
5.785
3.371
2.028
1.268
1.00
0.807
最大扭矩
M(N.m)
660
主減速器速比ī0
4.11
主減速器機械效率η1
0.96
變速器機械效率η2
0.96
車輪滾動半徑r(m)
0.453
驅(qū)動力Ft(N)
31925
18603
11192
6997.6
5518.6
4453.5
車型:6850T 表3
檔位
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
速
16、比
6.35
3.27
1.77
1.00
0.81
最大扭矩
M(N.m)
809
主減速器速比ī0
4.10
主減速器機械效率η1
0.96
變速器機械效率η2
0.96
車輪滾動半徑r(m)
0.471
驅(qū)動力Ft(N)
41515
21222.6
11487.5
6490.1
5257
車型:6900T 表4
檔位
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
速比
6.37
3.71
2.22
1.3
17、
1.00
0.74
最大扭矩
M(N.m)
800
主減速器速比ī0
4.33
主減速器機械效率η1
0.96
變速器機械效率η2
0.96
車輪滾動半徑r(m)
0.512
驅(qū)動力Ft(N)
39718.2
23132.6
13842.1
8105.7
6235.2
4614
7.2 整車滾動阻力F0
車型:6790T F0 =Gf=10500×9.8×0.014=1440.6(N)
車型:6850T F0 =Gf=1198
18、0×9.8×0.014=1643.6(N)
車型:6900T F0 =Gf=12200×9.8×0.014=1673.8(N)
式中:G——整車總重kg
f——滾動阻力系數(shù)
7.3 整車動力性能參數(shù)
動力因素D0max
式中:G——整車總重kg 10500kg
FW——空氣阻力 N (中性客車高度按3300mm計算風(fēng)阻,車寬按前輪距1950mm)
式中:
車型:6790T 表5
汽車類別
直接檔最大動力因素D0max
Ⅰ檔最大動力因
19、素D1max
最高車速
比功率
比扭矩
客車≥7-10m
0.051
0.31
110
12.5
62.85
設(shè)計規(guī)范要求
0.06~0.10
0.30~0.4
95~140
9~15
25~41
車型:6850T 表6
汽車類別
直接檔最大動力因素D0max
Ⅰ檔最大動力因素D1max
最高車速
比功率
比扭矩
客車≥7-10m
0.053
0.35
110
13.5
67.5
設(shè)計規(guī)范要求
0.06~0.10
0.30~0.4
95~140
9~1
20、5
25~41
車型:6900T 表7
汽車類別
直接檔最大動力因素D0max
Ⅰ檔最大動力因素D1max
最高車速
比功率
比扭矩
客車≥7-10m
0.050
0.33
110
13.27
65.57
設(shè)計規(guī)范要求
0.06~0.10
0.30~0.4
95~140
9~15
25~41
8 底盤結(jié)構(gòu)布置設(shè)計方案
8.1 底盤設(shè)計
根據(jù)樣車現(xiàn)場實測尺寸,對底盤車架、發(fā)動機懸置安裝支座進行設(shè)計制造,其余總成安裝也以現(xiàn)場測量為準,進行車架設(shè)計制造安裝。
8.2 傳動系布置
離合器、變速器、通過傳動軸前端與主減速器凸緣連接,后端與變速器連接,完成裝配。
主減速器主動軸、傳動軸、變速器、離合器、發(fā)動機曲軸在縱向垂直平面(ZX面)成一直線,與地面仰角4度,主減速器主動軸線偏離車中心右側(cè)距離XXmm。
8.3 確定各總成選型、結(jié)構(gòu)尺寸,安裝接口
9