584 輕型載貨汽車設計（驅動橋設計）（有cad圖）

584 輕型載貨汽車設計（驅動橋設計）（有cad圖）,584,輕型載貨汽車設計（驅動橋設計）（有cad圖）,輕型,載貨,汽車,設計,驅動,cad 外文材料翻譯 賽車和車輛動力學介紹 汽車賽車的主要目的是實現一個整體的車輛配置，并且這種配置遵守一個指定的類型的規(guī)則，能夠在一個駕駛員利用在他們能力范圍內的技術的最少的時間內覆蓋一個給定的賽道。在設計制造一個賽車時有許多因素要考慮，但是在這里我們只考慮懸架設置。 控制一個高速機動車輛的主要力量是由四個小補丁發(fā)展起來的，這就是四個輪胎與地面接觸的地方。對于輪胎產生的力量和時間在根源上有一個了解對于理解車輛動力學是非常有必要的(Gillespie, 1992)。為了最大化輪胎與地面的接觸，對于手頭上的任務建立正確的懸架幾何以及選擇正確的彈簧和休克吸收器是非常重要的。輪胎與地面的接觸面越大，車輛就會有更多的抓地力和牽引力，反過來會使車更加安全的高速行駛。 什么阻礙了一個車輛在運行時的動力？接下來將要談論一系列因素。第一個也是最明顯的因素就是路況，凹凸不平的路面肯定車輛的駕駛。第二個因素是輪胎/車輪總成。理性的情況下這個組裝是柔軟并且能夠吸收小幅度的震動和顛簸，這基本上意味著它不會添加任何震動給車輛，包括在車輪組裝上的不平衡，空間的變化和剛度變化。(Gillespie 1992)。 接下來要考慮的因素，也是在這個項目中需要考慮的最主要的因素，那就是動力傳動系統(tǒng)勵磁。也就是在這里，扭矩從發(fā)動機傳送到傳動軸通過變速箱，而后進入 差動器將會試圖延其中心扭曲后橋總成線，稱為軸風力，這使軸偏在其彈簧上，迫使整個車的后面上升，由于扭曲的軸也使整個車側向。重新設計的懸架將努力保持這種‘傳動系勵磁’降到最低(Gillespie 1992)。 當為賽車建立懸架系統(tǒng)時，需要區(qū)分提高汽車性能的變化和調整或平衡汽車的變化。第一類包括增加更多動力和更好輪胎的東西，而第二類包括諸如修改彈簧利率和軸中心的調整(Milliken and Milliken 1995). 賽車就是在其限度內駕駛汽車。找到一個可以驅動產生這種期望的性能的車輛配置稱為設置或底盤調優(yōu)。這是一個艱巨的任務，需要適應每個電路和司機的能力和偏好。在參賽前在可用的時間內實現最優(yōu)的設置往往是不可能的，司機將就著仍存在于車輛上的一些缺陷 (Milliken and Milliken 1995). 設計汽車的主要目的是實現良好的汽車轉彎平衡（中性駕駛），找到轉彎和高速電路以及消除特定控制盒穩(wěn)定性問題上的折中，這些是司機所報道的在賽道任何一點上的情況(Milliken and Milliken 1995)。當為一個賽車設計懸架設置的時候，需要考慮許多因素，因為每個組件和調整都會影響車輛的駕駛，同時也影響其他組件的操作方式。重量變化的影響，制動偏見，滾剛度，軸中心等許多因素都需要認真考慮以便實現一個理想的配置。(Milliken and Milliken 1995). 這項設計的兩個主要目的是實現最大反蹲和幾何軸中心，這兩種幾何體是可以調節(jié)的以便于小的調整，便于懸架系統(tǒng)在不同的情況下最大化的使用。 軸中心的高度部分決定了汽車在搖擺時的側向力分布，在車輪的尾部降低軸中心的高度能夠降低車尾部的搖擺程度，在轉彎時，車尾的輪子也會比車前輪更加平穩(wěn)。(Milliken and Milliken 1995). 為了設計反蹲，需要清楚有效的點軸心或輪胎與地面的接觸路徑，用來計算實現這個幾何體最大的角度。(Bastow, Whitehead. 1993) 設計反蹲的目的是給車輪傳遞足夠的力量，防止它們失去牽引力，其余的力量用來推動汽車前進。如果一個假象的線通過下鏈接欄到汽車的前面，然后繪制另一條假想線通過上面的鏈接欄一直向前，直到它與那一條較低的線交叉，即時中心就被發(fā)現了。(Bastow, Whitehead. 1993) 現在我們想象一下車輛的重心集中在集成電路所在的加速桿上。重心決定了力量是如何應用于懸架就像列車來驅動車輛前進一樣。如果集成電路太高，那么就會有許多動力浪費在推動車尾向上。如果集成電路太低，那么就將沒有足夠的力量應用到后面的輪胎，結果會出現輪胎過度旋轉的現象。無論集成電路在重心的前面或后面，都會有一些變量存在。某個地方會有一個位置，將把足夠的力量應用于車輪，會阻止車輪旋轉，其余的力量將推動汽車前進，這個可以用反蹲來計算，為特定的汽車填寫變量。(Bastow, Whitehead. 1993) 一旦軸中心和反蹲幾何被最大化，那么就是時候查看一下彈簧剛度了。彈簧剛度影響側騎彈簧負載轉移分布。降低車輛一端的彈簧剛度甚至會結束那一段的負載能力，但是可以提高這一段的橫向力。在一輛汽車上更硬的彈簧能夠減少車體的搖擺，這對于一輛賽車是非常理想的。一輛賽車，相對于驅動的那一端，未驅動的那一端會很生硬的上下跳躍，這就使得驅動輪更加均勻的加載牽引力。(Milliken and Milliken 1995). 差速器（通常被稱為diff）主要把由傳動軸傳來的扭矩傳輸到車輪上。有三種主要類型的差速器，開放式差速器，鎖定型（稱為線軸）以及有限滑動式差速器。所選的差速器類型會影響一輛汽車的牽引力大小。 大多數工廠路上的汽車都是開放式的差速器，這樣的差速器是通過如下方式工作的，參考下面的圖表。一個小齒輪的旋轉是由一個驅動軸和更大的環(huán)形齒輪驅動的。環(huán)形齒輪驅動幾個小齒輪以便兩個側齒輪可以朝向相反的方向。這兩個側齒輪使軸轉動一半，反過來又可以驅動輪子運動。(Wikipedia, 2007) 這兩個外部的小齒輪能夠互相旋轉的原因是左邊和右邊的輪子在汽車行進時能夠以不同的速度旋轉，雖然在所有條件下提供給每個軸的扭矩是相同的。 圖表2.1 開放式差速器 http://www.offroaders.com/info/tech-corner/project-cj7/images/locker/open-differential-partsid.Jpg 每個車輪的扭矩是發(fā)動機和在那個輪子上的牽引力的阻力的傳輸的結果。除非符合異常高，發(fā)動機和變速箱通?？梢蕴峁┍M可能多的轉矩，因此限制因素通常是每個輪子的牽引力。很容易的就可以把牽引力定義為在車輪開始滑動前產生于車輪和地面之間的力矩。如果所有的驅動輪總的牽引力超過推動汽車在任何情況下前進的轉矩，那么這個車輪就會被驅動前進，否則，只能有一個或幾個輪子旋轉。(Wikipedia, 2007). 這種開放式差速器的局限性是由于相對于其他輪子來說，它總是允許旋轉更快的的輪子。例如把一個非彈簧的重量從左邊轉移到車的右邊，因此右邊的輪子對地面會有更大的力量，相應的左邊車輪對地面的力量就會變小，這樣通常會導致左邊的驅動輪旋轉或是去牽引力，在這個過程中，差速器中的小齒輪開始互相旋轉起來，從而使負重的輪子也就是右輪比左輪對旋轉有更大的阻擋力。開放式的差速器能夠使左輪旋轉的更快，并且使右輪保持現有的速度。(Wikipedia, 2007). 注意開放式差速器對兩個輪子提供同樣大的轉矩，因此兩個輪子推動汽車向前行駛的力量是相同的，雖然左邊的輪子去打破牽引力所需的力量比右邊的輪子更大，但是相對于右輪，左輪能夠轉得更快。(Wikipedia, 2007). 這個已經使許多人認為開放式差速器是單輪驅動，雖然這種類型的差速器給兩個驅動輪提供了同樣的轉矩。由于不同程度的牽引力是由許多因素決定的，例如路面，重量變化以及發(fā)動機和動力傳動系統(tǒng)的扭轉力矩等等，因此開放式差速器是不適合于比賽的。接下來介紹限滑差速器，最常用的形式是離合式限滑差速器。這種類型的差速器使用離合器片用來限制兩側齒輪的速度，只要一個輪子有摩擦就可以使有用的力矩傳輸到兩個輪子上。這種限滑差速器是電路賽車最常使用的差速器類型。(Wikipedia, 2007) 鎖定差速器或管路式不包括小齒輪，并且兩個輪子的速度總是一樣的。這種差速器最主要的局限性是不允許車輪以不同的速度旋轉，因此汽車很難轉入角落，因為兩個驅動輪總是試圖推動汽車在一個直線行進。這種差速器類型通常被用于拉力賽和低預算電路賽車上，因為比起限滑差速器，鎖定差速器價格更加低廉。 VIII