高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)設(shè)計(jì)

1、<p>　　高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：世界上許多國(guó)家都根據(jù)自己國(guó)家的環(huán)境特點(diǎn)和后勤保障要求，研制和裝備了適合特定地區(qū)的運(yùn)輸裝備，但是國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)同類(lèi)成熟產(chǎn)品。文章在借鑒國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品后，設(shè)計(jì)了一款0.25t高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)：它采用獨(dú)立懸架，在運(yùn)輸過(guò)程中能減少?zèng)_擊；車(chē)輛結(jié)構(gòu)采用輕量化設(shè)計(jì)以減少自重；采用輪邊減速器增大了離地間隙和傳動(dòng)比；動(dòng)力性和通過(guò)性要求高；在無(wú)路、壞路或狹窄的路面上以

2、運(yùn)輸各種物資為主，兼運(yùn)送人員。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)；0.25t；獨(dú)立懸架；發(fā)動(dòng)機(jī)；動(dòng)力性；通過(guò)性 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：U469 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）08-0017-03 </p><p><b>　　1 研制的必要性 </b></p><p>

3、　　由于我國(guó)的特殊地理位置，我國(guó)山區(qū)的許多道路通行條件極差，除道路及橋梁的本身質(zhì)量較差外，還具有“急、險(xiǎn)、陡、窄”的特點(diǎn)，所以產(chǎn)生的主要問(wèn)題有：標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差、道路及地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。不少路段最大縱坡達(dá)30%以上，路基寬度僅3m左右，最小曲線(xiàn)半徑只有4～6m，有的地方僅有2m左右；回頭彎多，有些地方大車(chē)需倒一兩次車(chē)才能完成轉(zhuǎn)彎，會(huì)車(chē)?yán)щy，經(jīng)常需要在預(yù)先設(shè)定的地點(diǎn)進(jìn)行會(huì)車(chē)。尤其是路基較為松散（有的道路根本沒(méi)有路基），給車(chē)輛的行駛造成極大的困難

4、和危險(xiǎn)。微型高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)給交通不發(fā)達(dá)地區(qū)的人民帶來(lái)了極大的方便。 </p><p><b>　　2 原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) </b></p><p>　　總質(zhì)量：1100kg（越野裝備質(zhì)量：250kg） </p><p>　　最高車(chē)速范圍：60～70km/h </p><p>　　最大爬坡度：>60% </p>

5、;<p>　　輪胎規(guī)格：215/80R16越野輪胎（外徑：0.750m） </p><p>　　3 整車(chē)主要參數(shù)和總成型式 </p><p>　　3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型 </p><p>　　在實(shí)際工作中，還利用現(xiàn)有汽車(chē)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初步估計(jì)汽車(chē)比功率來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有功率。汽車(chē)比功率是單位汽車(chē)總質(zhì)量具有的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，比功率的常用單位為kW/t。小于2～3t的輕

6、型貨車(chē)常是轎車(chē)或微型旅行車(chē)的變型車(chē)，動(dòng)力性能很好，比功率很大。 </p><p>　　3.2 動(dòng)力性計(jì)算 </p><p>　　3.2.1 主減速器。根據(jù)外特性曲線(xiàn)就可以選擇出合理的主減速比i0的值。最小傳動(dòng)比是變速器最高檔傳動(dòng)比與主傳動(dòng)比的乘積。變速器的最小傳動(dòng)比為1時(shí)，即是主減速器傳動(dòng)比i0的選擇。選擇主傳動(dòng)比時(shí)，其最高車(chē)速小于發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率點(diǎn)的車(chē)速，后備功率有較大增加。查閱相關(guān)資料后

7、選擇主減速器傳動(dòng)比為2.37。 </p><p>　　3.2.2 輪邊減速器。輪邊減速器相當(dāng)于二級(jí)減速器，不僅可以增大離地間隙，還能增大傳動(dòng)比。查閱相關(guān)資料后選擇輪邊減速器傳動(dòng)比為1.92。 </p><p>　　3.2.3 變速器的選擇。當(dāng)主減速器傳動(dòng)比i0知道后，只要確定變速器最大傳動(dòng)比，也就確定了變速器1檔傳動(dòng)比。從動(dòng)力性分析，檔位數(shù)越多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)，提

8、高了汽車(chē)的加速與爬坡能力。從燃油經(jīng)濟(jì)性分析，檔位數(shù)越多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)工作的可能性，降低了燃油油耗。所以增加檔位數(shù)會(huì)改善汽車(chē)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。汽車(chē)傳動(dòng)系各檔的傳動(dòng)比大體上是按等比級(jí)數(shù)分配的。經(jīng)過(guò)查閱資料，變速器選擇北京牌BJ2023（BJ212）。變速器：一檔3.115、二檔1.772、三檔1.000、倒檔3.738。 </p><p>　　3.2.4 分動(dòng)器。分動(dòng)器是一種能將變速器輸出分派給各

9、個(gè)驅(qū)動(dòng)的分配裝置。為增加傳動(dòng)系的最大傳動(dòng)比及檔位數(shù)，越野車(chē)設(shè)有高、低檔，使之能增加扭矩和力并兼起副變速器的作用，一般行駛時(shí)用高檔行駛，扭矩要求大時(shí)才用低檔。經(jīng)查閱相關(guān)資料，機(jī)械式分動(dòng)器采用北京牌BJ2023（BJ212）高檔1.92、低檔2.522。 </p><p>　　3.2.5 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力平衡圖。最大傳動(dòng)比為35.75，傳動(dòng)效率為90%。從外特性曲線(xiàn)可以求得發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩為91.14，由公式（2）可以

10、求出在四個(gè)檔位的驅(qū)動(dòng)力。 </p><p>　　畫(huà)出汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力平衡圖后，汽車(chē)以最高檔行駛時(shí)的最高車(chē)速，可以直接在圖上找到。交點(diǎn)處驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力相等，汽車(chē)處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)，最高車(chē)速為68km/h。當(dāng)車(chē)速低于最高車(chē)速時(shí)，驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力。這樣，汽車(chē)就可以利用剩余的驅(qū)動(dòng)力加速或爬坡。 </p><p>　　3.2.6 最大爬坡度。一般所謂汽車(chē)的爬坡度能力，是指汽車(chē)在良好路面上克服空

11、氣阻力和滾動(dòng)阻力后的余力全部用來(lái)克服坡度阻力時(shí)能爬上的坡度。汽車(chē)最大爬坡度是在一檔時(shí)的最大爬坡度。對(duì)于高機(jī)動(dòng)越野車(chē)爬坡能力是一項(xiàng)很重要的指標(biāo)。 </p><p><b>　　3.3 傳動(dòng)系 </b></p><p>　　3.3.1 變速器。經(jīng)過(guò)查看汽車(chē)資料后，變速器選用北京牌BJ2023（BJ212）。 </p><p>　　變速器傳動(dòng)比：一檔

12、3.115、二檔1.772、三檔1.000、倒檔3.738。 </p><p>　　3.3.2 主減速器。主減速器的功用主要是降低車(chē)速增大扭矩。查閱相關(guān)資料后選擇主減速器傳動(dòng)比為2.37。 </p><p>　　3.3.3 輪邊減速器。采用輪邊減速器減小了主減速器尺寸，提高了離地間隙；并可得到較大的主傳動(dòng)比；半軸所承受的扭矩減少，減小了半軸和差速器等零件尺寸。查閱相關(guān)資料后選擇輪邊減速器傳

13、動(dòng)比為1.92。 </p><p>　　3.3.4 離合器。離合器是汽車(chē)傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的總成。因?yàn)槟て瑥椈呻x合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軸向尺寸小、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在各種形式的車(chē)上被廣泛采用，所以高機(jī)動(dòng)越野車(chē)采用膜片彈簧離合器。 </p><p>　　3.3.5 分動(dòng)器。越野車(chē)在壞路和無(wú)路情況下行駛，為使汽車(chē)有足夠的牽引力，需要前橋參加驅(qū)動(dòng)；而在好路上行駛時(shí)，則前橋應(yīng)作從動(dòng)橋，以

14、免增加功率消耗和輪胎及傳動(dòng)系零件的磨損。查閱相關(guān)資料后，機(jī)械式分動(dòng)器采用北京牌BJ2023（BJ212）高檔1.92、低檔2.522。 </p><p><b>　　3.4 轉(zhuǎn)向系 </b></p><p>　　轉(zhuǎn)向系是用來(lái)保持或者改變汽車(chē)行駛方向的機(jī)構(gòu)，在汽車(chē)轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，保證各轉(zhuǎn)向輪之間有協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)角關(guān)系。齒輪齒條轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)向輕便。從整體看采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

15、對(duì)于所設(shè)計(jì)的高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)比較合適。 　　3.5 制動(dòng)系 </p><p>　　制動(dòng)系的功用是使汽車(chē)以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車(chē)；在下坡行駛時(shí)，使汽車(chē)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車(chē)速；使汽車(chē)可靠地停在平地或坡道上。高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)采用盤(pán)式制動(dòng)器可以獲得更好的制動(dòng)效果。 </p><p><b>　　3.6 行駛系 </b></p><p>　　3.6.

16、1 車(chē)架。采用中梁式車(chē)架有較大的扭轉(zhuǎn)剛度并使車(chē)輪有大的運(yùn)動(dòng)空間，適合于高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)。 </p><p>　　3.6.2 獨(dú)立懸架。麥弗遜式獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)緊湊，車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化??；操縱穩(wěn)定性好；取消上橫臂后，給車(chē)輛各系統(tǒng)的布置帶來(lái)方便；與其他懸架相比，它受到的側(cè)向力有了明顯改善；具有很強(qiáng)的道路適應(yīng)能力。所以高機(jī)動(dòng)越野車(chē)麥弗遜式懸架比較適合。 </p><p>　　3.6.3 車(chē)輪和輪

17、胎。越野汽車(chē)花紋輪胎能夠在軟路面上附著性好，越野能力強(qiáng)，適用于礦山、建筑工地以及其他一些松軟路面上使用。采用越野花紋輪胎最適合高機(jī)動(dòng)越野車(chē)在山區(qū)行駛。 </p><p><b>　　3.7 電器部分 </b></p><p>　　3.7.1 蓄電池。采用免維護(hù)蓄電池，在越野車(chē)合理使用過(guò)程中，不需添加蒸餾水，例如短途車(chē)可行駛10萬(wàn)km，長(zhǎng)途車(chē)可行駛40萬(wàn)～48萬(wàn)km，不

18、需進(jìn)行維護(hù)，可用3～4a不必加水，電樁腐蝕較輕，蓄電池自放電少。 </p><p>　　3.7.2 照明系統(tǒng)。高機(jī)動(dòng)越野車(chē)上采用的信號(hào)燈主要有制動(dòng)信號(hào)燈、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、報(bào)警信號(hào)燈等。 </p><p>　　3.7.3 汽車(chē)儀表。高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)儀表主要包括車(chē)速里程表、機(jī)油壓力表、燃油表、水溫表等。 </p><p>　　3.7.4 汽車(chē)起動(dòng)機(jī)。高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)采用減速

19、起動(dòng)機(jī)比普通起動(dòng)機(jī)的體積、質(zhì)量約減小30%～50%，并便于安裝，提高了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，有利于低溫起動(dòng)。 </p><p>　　3.7.5 交流發(fā)電機(jī)。高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)采用電壓為12V、電流為30A的交流發(fā)電機(jī)。 </p><p>　　4 通過(guò)性幾何參數(shù) </p><p>　　汽車(chē)的通過(guò)性是指它能以足夠高的平均車(chē)速通過(guò)各種壞路和無(wú)路地帶及各種障礙的能力。汽車(chē)的通過(guò)性主要取決

20、于地面的物理性質(zhì)及汽車(chē)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和幾何參數(shù)。 </p><p>　　最小離地間隙：反映了汽車(chē)無(wú)碰撞地通過(guò)地面凸起的能力；縱向通過(guò)角：反映汽車(chē)能夠無(wú)碰撞地通過(guò)小丘、拱橋等障礙物的輪廓尺寸，角度越大，汽車(chē)的通過(guò)性越好；接近角：角度越大，越不易發(fā)生觸頭失效；離去角：角越大，越不易發(fā)生托尾失效；最小轉(zhuǎn)彎半徑：角度越小，汽車(chē)的機(jī)動(dòng)性越好。 </p><p>　　通過(guò)查閱《汽車(chē)工程手冊(cè)》等相關(guān)資料分析

21、計(jì)算，最小離地間隙為350mm、接近角45°、離去角35°、最小轉(zhuǎn)彎直徑10m。 </p><p><b>　　5 結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　0.25t高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)在我國(guó)有非常廣闊的用武之地，適合中國(guó)的國(guó)情，使道路狹窄山區(qū)百姓致富路走得更快，對(duì)我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)發(fā)展也有促進(jìn)。高機(jī)動(dòng)越野運(yùn)輸車(chē)采用4×4驅(qū)動(dòng)方式，其主要部件有發(fā)動(dòng)機(jī)