前⾔
北京小客车在汽车⾏驶过程中，车胎经常会出现爆胎或磨损等各种各样的问题，这时就需要换下轮胎，如何轻松再备⽤胎⽀架上换下轮胎，这是每⼀个车⼿最为关注的问题。本设计针对此种情况，研究分析，科学论证，针对市场上备⽤胎⽀架拆装难、不易操作，技术含量过于⽼旧等情况，结合实际⽣产能⼒，⽐较分析，结合车型条件，⼒图达到解决备⽤胎⽀架⽬前存在的缺陷问题。
本车型备⽤胎常布置于车架尾部下⽅或是车架中部上⽅货箱底板下部。布置在车架尾部时常采⽤悬链式，可保证卸装⽅便，并使汽车质⼼位置降低。但此时汽车⾥⾓减⼩。通过性变坏。备胎置于车架中部上⽅时，常⽤翻转式结构，但在转动备胎时需要⾜够的空间，导致抬⾼货箱，使汽车质⼼位置增⾼。
因此在本设计中，最先考虑备⽤胎的布置问题，然后针对结果设计备胎⽀架。
选取备胎⽀架所需材料及分析其性能：
Q235-A碳素结构钢
良好的塑性、韧性和焊接性能、冲压性能以及⼀定的强度好的冷变性能，适合钢结构及钢筋混凝⼟结构⽤钢要求：⼴泛⽤于制造薄板、钢筋、钢结、焊接件、⽀架、受⼒不⼤的拉杆、连杆、钻、轴、销钉、螺母。
45钢：⾼强度中碳调质钢，具有⼀定的塑性和韧性，较⾼的强度，切削性能良好。采⽤调质处理可获得良好的⼒学性能，淬透性较差，⽔淬易产⽣裂纹。中⼩型零件调制质得到较好的韧性极⾼的强度，⼤型零件（⼤于80mm）采⽤淬⽕处理为宜。但45钢焊接性能较低，仍可焊接，不过焊接前应将焊件预热，⽽焊后进⾏退⽕处理，以消除焊接应⼒。适⽤于较⾼强度的运动零件。如空压机、泵的活塞、蒸汽透平机、重型及通⽤机械中的轴、连杆、蜗杆、齿条、齿轮、销⼦等，通常在调质或正⽕状态下使⽤。适⽤于本设计中的联接件。
QT500：具有中等的强度和韧性。多⽤于板型结构。
球墨铸铁：汽轮机的中温⽓缸隔板，⽔轮机阀体，机车辆轴⽡，输电线路联板。
基体：珠光体+铁素体
C Si Mn P S Mg Re
瑞风商务汽车3.6—3.8 2.5—2.9 〈0.6 〈0.08 〈0.025 <0.03—0.05 0.03—0.05
抗拉强度屈服强度伸长度布⽒强度〉=500 〉320 >7 170--230 材料：碳素结构钢：⽤户制作各种静载荷⾦属结构件，不需要热处理的机械零件和⼀般焊接件。
第⼀章⽅案设计
根据设计任务书的要求：认真研究备⽤胎的⽀架的作⽤，处理好⽀架与备⽤胎和汽车的两个联接，并通过毕业实习和调查研究，了解市场和⽤户对该设备的设计要求，以及对新设计件进⾏功能分析。
备⽤胎⽀架设计⽬的是实现备⽤胎固定，不会产⽣脱漏现象的同时，对车⾝整体受⼒和振动平衡影响减少到最⼩，且使⽀架体有⼀定的使⽤寿命，要求⽀架体的设计使备⽤胎的安装与拆卸⽅便，满⾜刚度和强度的要求。为了使新设计的备⽤胎⽀架能够达到上述功能⽬标，可选⽤下列原理性的总体布局⽅案来实现功能原理要求
1.1 ⽅案⼀
序零件编号零件名称每车⽤备注
号量
1 52000731
52002705 备胎车轮压紧固定
螺栓(M10×1.5)
1 X=125mm
X=174mm
2 5200164
3 螺母 1
3 52000733 螺杆盖帽 1
4 34201408 螺栓 6
5 11500100 螺栓 2
6 55000859 底板备胎固定⽀架 1
7 55002009 备胎吊板 1
8 55003494 ⽀架 1
9 11500324 垫圈 1
10 34201610 螺钉 2
此⽅案采⽤底板备胎固定⽀架安装来固定在车内，并利⽤备胎吊板来固定轮胎
，通过备胎车轮压紧固定螺栓(M10×1.5)和螺母来连接以实现压板与车和轮胎的固定。
此⽅案设计简单，连接⽅便，，但拆装⿇烦且轮胎所占得空间⼤，在技术⽅向
上没有创新，使⽤于简单难改变的轮胎，针对本设计⽅向，要放在重型机械车上，此⽅案在考虑中。
1.2 ⽅案⼆
序号零件编号零件名称每车⽤量备注1 52000207 备胎车轮装载架1
2 52000635 扣锁把柄 1
3 52000633 把柄弹簧 1
4 52000636 把柄衬套 1
5 52000634 把柄隔套 2
6 52000344 锁销拴 1
7 52000632 导向销 1
8 34201580 螺母 1
9 55002000 加强板 1
10 52000926 把柄座圈 1
11 52000927 把柄滑套 1
12 52001414 装载架钢丝绳 1
13 34201583
34202583 螺栓 1 1986
1987
14 11500324 垫圈2
15 J4006956 悬臂螺母 2
16 52000343 锁拴板 1
17 52000341 加强板 1
18 52000340 加强板 1
19 34202183 螺栓 4
20 11503714 螺母 4
21 34201596 螺栓 6
22 11500660 螺母 1 AR
23 52000337 悬吊⽀架 1
24 34201623 双头螺栓 2
25 J3034037 螺母 2
26 52000686 垫⽚ 1
27 55003345 加强板 1
28 34201620 螺栓2
29 34201035 抽头铆钉 3
30 52000338 悬吊⽀架 1
31 52000649 加强板 1
32 34201779 螺栓 2
33 52000985 调整⽚ 1 AR
34 J4006826 垫圈 4
中东版兰德酷路泽35 11502702 螺母 2
吉利全球鹰报价36 34201766 螺钉 4
37 55002002 装载架限位块 1
38 55003387
82200151 备胎车轮外罩 1 (a)
(b)(c)
39 11502729 螺母 2
40 11500323 垫圈 2
41 34201900 螺钉1
42 11500749 螺母 1
43 J0131016 垫圈 1
44 55009229
55016126 备胎车轮外罩(Jeep标志)
1 (b)
1986
(b)
1987
45 83501152 备胎车轮锁 1
此⽅案设计是将备⽤胎安装在车的后坐，利⽤备胎车轮装载架，并将其固定在车的后部，这要求车的后⾯有⾜够的空间安装⽀架和盛放轮胎，其原理是⽤备胎车轮锁将备⽤胎与安装在悬吊⽀架上的锁拴板锁在⼀起来固定备⽤胎，这需要有对备胎车轮装载架的固定⽅案，本⽅案中采⽤装载架钢丝绳、抽头铆钉、双头螺栓、等⼀些紧固件，并通过限位块来对轮胎定位，之后轮胎与悬吊⽀架的锁紧机构需⽤备胎车轮锁锁紧，这需要对悬架等机构的受⼒分析。
机构的优点是安装再车后部便于装卸，但局限性⼤这是针对部分车型，这对我这次的设计⽅案有⼀定的启发性。
1.3 ⽅案三
我在研究本设计⽅案时接触到⼀些更新更先进的⽅法，如： 1.⼀种备胎架，其具有：⼀端⽤枢轴⽀承在车⾝下⾯⽽其另⼀端能够摇动的备胎架⽀杆；设置在上述车⾝上的敞开的孔；其⼀端具有能与上述敞开的孔的端⾯接
触的头部⽽其另⼀端穿过上述敞开的孔后向下⽅延伸的第⼀部件；在上述敞开的孔的下⽅与上述第⼀部件结合，且能调节上下⽅向的位置，并且下端具有向上折弯的叉部的第⼆部件；这种备胎架在上述第⼀部件的另⼀端与上述第⼆部件的叉部之间，夹持并保持上述备胎架⽀杆的上述另⼀端，其特征在于，还具有套在上述第⼀部件上且能选择布置在下列任何⼀个位置上的隔垫，即介于上述敞开的孔的下端与上述第⼆部件之间的第⼀位置，和介于上述头部与上述敞开的孔的上端之间的第⼆位置，在上述第⼀部件、第⼆部件和隔垫安装在上述车⾝上的状态下，上述第⼀部件的另⼀端与上述叉部之间的空隙的⼤⼩被设定为使得上述备胎架⽀杆的另⼀端不能脱出来……
根据上述资料搜索和⼤量的实际科学经验，提出第三中⽅案，⼿柄摇动、带动偏⼼轴转动，键轮 II 虽偏⼼轴转，因链轮 I 与链轮部分啮合带动链轮 I 转，使链⼦拉紧（因为链条⼀端⽤开销固定）链条拉
紧，进⽽使备⽤胎上升，松时则备⽤胎落下，便于拆卸，装备完毕。加⼯板筋⼯艺采⽤焊接和冲压⼯艺，针对偏⼼轴采⽤车床加⼯。
雪佛兰科鲁兹首付此⽅案优点在于安装在车的底盘，利⽤螺栓和焊栓固定在车悬架上，利⽤链传动和缩紧⽚的锁紧作⽤将备⽤胎固定在⽀架体上，利⽤⼿柄，对轮胎的固定效果极佳。
缺点是在汽车装备技术领域，备胎升降装置是采⽤⼿摇式结构，使⽤起来⽐较吃⼒，装卸备胎都有很⿇烦，⽽且费时。
总上所述：鉴于本设计使⽤和制造单位是⼤型机械⼚，该⼚经费充⾜，技术改造能⼒没有任何障碍，并且通过调研了解到，该⼚设计的备⽤胎⽀架安装在汽车底盘，因此在充分满⾜⽣产率要求的前提下，综上考虑，三种⽅案，第三种⽅案的适⽤特点和优点，采⽤第三种放案进⾏设计。
第⼆章本设计⽅案详细设计
2.1 关于设计偏⼼轴
2.1.1作⽤：
传动和连接作⽤
2.1.1作⽤介绍：
由备⽤胎⽀架设计思想：⼿柄摇动、带动偏⼼轴转动，键轮II虽偏⼼轴转，因链轮 I 与链轮部分啮合带动链轮 I 转，使链⼦拉紧（因为链条⼀端⽤开销固定）链条拉紧，进⽽使备⽤胎上升，装备完毕。偏⼼轴其连接福⽥车和轮胎的作⽤，并在⼿柄的带动下，使两链轮作⽤锁紧轮胎。
2.1.3偏⼼轴的结构设计：
轴的尺⼨主要取决于轴上零件的布置，同时要满⾜轴上零件定位准确、固定牢靠、装拆⽅便、加⼯容易等条件。⼀般，轴设计成阶梯轴，通常通过以下步骤来完成；1：初步确定轴的径向尺⼨
轴的最⼩直径是 16mm，根据轴上零件受⼒、安装、固定及加⼯要求，确定偏⼼轴的各段尺⼨。
2.1.4轴上零件轴向尺⼨的确定
偏⼼轴安装零件的各段长度，根据相应零件轮宽度和其他结构需要来确定。轴的外伸件与轴上零件的结构有关，结合链轮体内尺⼨ 60mm和导板位置，设计偏⼼轴上零件（即链轮）的装配。
2.1.5设计偏⼼距离
有偏⼼距的原因：链轮 I 和链轮 II 啮合，随着传动⼿柄的摇动，使链⼦拉紧（因为链条⼀端⽤开销固定）链条拉紧，进⽽使备⽤胎上升。偏⼼距的距离也就是与两链轮啮合相匹配的距离，在下⾯的设计⽅案中，我会给与图⽰⽂字说明。如下图所⽰（偏⼼轴设计⽅案）：
2.1.6 轴的校验
取：F=100kg （轮的重量）
（1）求⽀点反⼒ B R A
R 、轴上受⼒如图：跟据各⼒位置和⽅向，由⼒平衡条件所知：
B F 36-R 60 ′′ =0
求得： B R 60kg
= （2）画弯扭矩图
A M F CA 100363600N*mm
=′=′= B M F CB 100202400N*mm
=′=′= （3）在两链轮啮合出，取d=23.5’
T d 23.5 F 1001175N *mm 22 =′=′= 画出弯矩图，扭矩图由此得出：2 C C M M T a =+
取 2 C 0.6 M 00.61175705
东风标致两厢车a ==+′= 则画出弯矩图，扭矩图：
2.2 滚⼦链链轮选择/及与偏⼼轴的配合
2.2.1 参数
根据链轮啮合条件以及与链轮体和偏⼼轴配合，查表计算如下表：齿数节距滚⼦
外径齿顶圆
直径
分度圆直径齿侧凸缘
链
轮II Z=16 P=9 d=63
a
d =69
a
h =0.27
a
R =0.04p=0.36
链轮I Z=17 P=12 d=74
a
d =79
a
h =0.27p=3.24
a
r =0.04*12=0.
48
发布评论