汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

43/52沈陽航空工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（講明書）課程名稱汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)6406110學(xué)號(hào)200604061345姓名劉大慧指導(dǎo)教師王文竹目錄1汽車的總體設(shè)計(jì)-----------------------------11.1汽車總體設(shè)計(jì)的特點(diǎn)---------------------11.2汽車總體設(shè)計(jì)的一般順序--------------------11.3布置形式----------------------------31.4軸數(shù)的選擇------------------------------41.5驅(qū)動(dòng)形式的選擇----------------------------42載貨汽車要緊技術(shù)參數(shù)的確定------------------------52.1汽車質(zhì)量參數(shù)的確定------------------------52.1.1汽車載荷質(zhì)量的確定-----------------------52.1.2整車整備質(zhì)量的預(yù)估-----------------------52.1.3汽車總質(zhì)量的確定------------------------52.1.4汽車軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式的確定--------------------52.1.5汽車的軸荷分配-------------------------52.2汽車要緊尺寸的確定------------------------62.2.1汽車軸距L確定-------------------------62.2.2汽車的前后輪距B1和B2---------------------62.2.3汽車前懸Lf和后懸LR的確定-------------------62.2.4汽車的外廓尺寸--------------------------62.3汽車要緊性能參數(shù)的確定----------------------72.3.1汽車動(dòng)力性參數(shù)的確定---------------------72.3.2汽車燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)的確定------------------72.3.3汽車通過性性參數(shù)的確定-------------------82.3.4汽車制動(dòng)性參數(shù)的確定--------------------83載貨汽車要緊部件的選擇和布置-----------------------93.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇與布置------------------------93.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)型式的選擇-------------------------93.1.2發(fā)動(dòng)機(jī)要緊性能指標(biāo)的選擇--------------------93.2輪胎的選擇-----------------------------113.3離合器的選擇---------------------------113.4萬向傳動(dòng)軸的選擇--------------------------113.5主減速器的選擇-----------------------------114總體布置的計(jì)算------------------------------134.1軸荷分配及質(zhì)心位置計(jì)算-----------------------134.1.1水平靜止時(shí)的軸荷分配及質(zhì)心位置計(jì)算--------------134.1.2水平路面汽車滿載行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算-----------154.1.3制動(dòng)時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算-------------------164.2驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比i的選擇--------------------164.3變速器傳動(dòng)比的選擇-------------------------174.3.1變速器一檔傳動(dòng)比的選擇--------------------174.3.2變速器檔數(shù)和各檔傳動(dòng)比的選擇-------------------175汽車動(dòng)力性及燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算------------------------195.1汽車動(dòng)力性能的計(jì)算--------------------------195.1.1驅(qū)動(dòng)平衡的計(jì)算-------------------------195.1.2動(dòng)力特性的計(jì)算--------------------------215.2功率平衡計(jì)算---------------------------235.3汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算----------------------------245.4汽車不翻倒的條件計(jì)算---------------------------265.4.1汽車不縱向翻倒的條件計(jì)算-----------------------265.4.2汽車不橫向翻倒的條件---------------------265.5汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑--------------------------26總結(jié)-------------------------------28參考文獻(xiàn)---------------------------------29s摘要汽車是由動(dòng)力裝置、地盤車身、電器及儀表等部分組成，是載送人員和物資運(yùn)輸?shù)墓ぞ?。而汽車設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)則是應(yīng)用汽車設(shè)計(jì)的差不多理論，通過輔助課程機(jī)械制圖、畫法幾何、機(jī)械設(shè)計(jì)等來解決實(shí)際問題。是一叢綜合性專門強(qiáng)的課程設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)完成的任務(wù)是對(duì)規(guī)定部分參數(shù)的貨車設(shè)計(jì)，以便在工廠進(jìn)行批量生產(chǎn)。本講明書是在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，首先是關(guān)于總體設(shè)計(jì)的分析，并制定了詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟。在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的選取過程中，進(jìn)行了較細(xì)致的分析。而關(guān)于要緊技術(shù)參數(shù)的確定，則給出了明確的公式和合理的依據(jù)。尤其是對(duì)各部件的質(zhì)量分配及質(zhì)心位置的確定，差不多上在不斷演算與嘗試改進(jìn)中得以完成的。同時(shí)關(guān)于要緊性能參數(shù)，采納圖表形式，一目了然，便于分析綜合。在進(jìn)行講明書的編寫過程中，參閱了大量的有關(guān)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)。，在講明書中都有詳細(xì)的體現(xiàn)。關(guān)鍵詞：汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)要緊技術(shù)參數(shù)總體布置1汽車的總體設(shè)計(jì)1.1汽車總體設(shè)計(jì)的特點(diǎn)汽車的總體設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)工作中最重要的一環(huán)，它對(duì)汽車的設(shè)計(jì)的質(zhì)量、使用性能和在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力有著決定性的阻礙。因?yàn)槠囆阅艿膬?yōu)劣不僅與相關(guān)總成及部件的工作性能有緊密關(guān)系，而且在專門大程度上還取決于有關(guān)總成及部件間的協(xié)調(diào)與參數(shù)匹配，取決于汽車的總體布置。1.2汽車總體設(shè)計(jì)的一般順序(1)調(diào)查研究與初始決策；其任務(wù)是選定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作方針及設(shè)計(jì)原則，調(diào)查研究的內(nèi)容應(yīng)包括：老產(chǎn)品在服役中的表現(xiàn)及用戶意見；當(dāng)前本行業(yè)與相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)展，特不是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的新產(chǎn)品與新技術(shù)；材料、零部件、設(shè)備和工具等行業(yè)可能提供的條件；本企業(yè)在科研、開發(fā)及生產(chǎn)方面所取得的新成果等等，它們對(duì)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)是專門有價(jià)值的。

(2)總體方案設(shè)計(jì)；其任務(wù)是依照領(lǐng)導(dǎo)決策所選定的目標(biāo)及對(duì)開發(fā)目標(biāo)制定的工作方針、設(shè)計(jì)原則等主導(dǎo)思想提出移車設(shè)想，因此又稱為概念設(shè)計(jì)或構(gòu)思設(shè)計(jì)。為此要繪制不同的總體方案圖（比例為1：10）供選擇。在總體方案圖上進(jìn)行初步布置和分析，對(duì)要緊總成只畫出大輪廓而突出各方案間的要緊差不，使方案對(duì)比簡(jiǎn)明清晰。通過方案論證選出其中最佳者。

(3)繪制總布置草圖，確定整車要緊尺寸、質(zhì)量參數(shù)與性能指標(biāo)以及各總成的差不多型式。在總布置草圖上要較準(zhǔn)確地畫出各總成及部件的外形和尺寸并進(jìn)行認(rèn)確實(shí)布置，對(duì)軸荷分配和質(zhì)心高度作計(jì)算與調(diào)整，訓(xùn)便較準(zhǔn)確地確定汽車的軸距、輪距、總長、總寬、總高、離地間隙、貨廂或車身地板高度等，并使之符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)；進(jìn)行性能計(jì)算及參數(shù)匹配。

(4)車身造型設(shè)計(jì)及繪制車身布置圖：繪制不同外形、不同方向、不同色彩的車身外形圖．制作相應(yīng)造型的1：10整車模型；從中選優(yōu)后再制作精確模型。經(jīng)征求意見、工藝分析評(píng)審及風(fēng)洞試驗(yàn)后作進(jìn)一步修改，審定后用三坐標(biāo)測(cè)量儀測(cè)量車身模型坐標(biāo)點(diǎn)。(5)編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書：作為對(duì)以后的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及工藝預(yù)備的指導(dǎo)和依據(jù)。其內(nèi)容常包括：任務(wù)來源、設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)依據(jù)；產(chǎn)品的用途及使用條件；汽車型號(hào)、承載容

量、布置型式及要緊技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)，包括空車及滿載下的整車尺寸、軸荷及性能參數(shù)，有關(guān)的可靠性指標(biāo)及環(huán)保指標(biāo)等；各總成及部件的結(jié)構(gòu)型式和特性參數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平及變型方案；擬采納的新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新裝備、新材料和新工藝；維修、保養(yǎng)及其方便性的要求；續(xù)駛里程；生產(chǎn)規(guī)劃、設(shè)備條件及預(yù)期制造成本和技術(shù)經(jīng)濟(jì)預(yù)惻等。有時(shí)也加進(jìn)與國內(nèi)外同類型汽車技術(shù)性能的分析和對(duì)比等。有的還附有汽車總布置方案草圖及車身外形方案圖。

(6)汽車的總布置設(shè)計(jì)：其要緊任務(wù)是依照汽車的總體布置及整車性能提出對(duì)各總成及部件的布置要求和特性參數(shù)等設(shè)計(jì)要求，協(xié)調(diào)整車與總成間、相關(guān)總成問、總成與有關(guān)部件間的布置關(guān)系和參數(shù)匹配關(guān)系，使之組成一個(gè)在給定使用條件下的使用性能達(dá)到最優(yōu)并滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書所要求的整車參數(shù)和性能指標(biāo)的汽車。其具體工作有:l)繪制汽車總布置圖：它是在總布置草圖和各總成、部件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上用1:1或1：2的比例精確地繪出，用于精確操縱各部尺寸和位置，為各總成和部件分配準(zhǔn)確的布置空間，因此又稱為尺寸操縱圖。要特不注意汽車整體布置的合理性，駕駛室和車廂內(nèi)部布置應(yīng)具有視野性好、駕駛操作方便、座位舒適、安全，維修方便等特點(diǎn)。

2)依照總布置設(shè)計(jì)確定的整車參數(shù)和性能指標(biāo)提出對(duì)各總成和部件的設(shè)汁要求．包括結(jié)構(gòu)型式、特性參數(shù)、尺寸與質(zhì)量限制等。提供整車有關(guān)數(shù)據(jù)與計(jì)算載荷等。3)繪制轉(zhuǎn)向車輪跳動(dòng)等有關(guān)部分的運(yùn)動(dòng)圖；用于校核布置空間以幸免發(fā)生運(yùn)動(dòng)千涉。

4)確定有關(guān)總成和部件支承的型式、結(jié)構(gòu)參數(shù)與特性等，特不是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前后支承、駕駛室支承和排氣管支承的位置和剛度要精心選擇。

5)確定各總成的質(zhì)心位置，核算汽車空載和滿載時(shí)的軸荷分配及整車質(zhì)心高度。6)制作模型進(jìn)行布置空間的校核：通常制作1:l的車身內(nèi)、外模型來檢查駕駛操作及上下車的方便性、視野范圍、乘坐空間及舒適性等。

7)汽車總成、部件及零件的選型與設(shè)計(jì)：其任務(wù)除了要保證總成和整車的性能指標(biāo)外，還要考慮零部件本身的強(qiáng)度、壽命與可靠性等問題口

8)設(shè)計(jì)圖紙的工藝審查及必要的修改。

9)繪制汽車總裝配圖：其目的是進(jìn)行圖面裝配校核，認(rèn)真檢查相連接總成及部件的連接關(guān)系、連接部分的尺寸與配合以及拆裝的方便性；核算與標(biāo)注汽車整車和有關(guān)總成與部件的安裝尺寸鏈，為汽車總裝作技術(shù)預(yù)備和提供依據(jù)。

10)試制、試驗(yàn)、修改與定型。設(shè)計(jì)完成后投入樣品試制時(shí)，應(yīng)考慮有一定數(shù)量的零部件和總成投人臺(tái)架試驗(yàn)，至少有3一4輛樣車投人整車室內(nèi)試驗(yàn)與道路試驗(yàn)。注意了解制造和裝配中的工藝問題及質(zhì)量操盡情況并及時(shí)把關(guān)，杜絕不合格的樣品裝車。要查明整車、總成及零部件的尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、性能參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求及問題所在，以便修改圖紙或采取其他措施予以糾正。應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)進(jìn)行全面的試驗(yàn)，以檢查新產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。1.3布置形式本車采納發(fā)動(dòng)機(jī)位于前軸之上、駕駛室之正下方

如圖1.1所示。這時(shí)駕駛室布置在發(fā)動(dòng)機(jī)之正L方．其前端形成較平坦的車頭．故具有這種布置方案的汽車屬于“平頭車”型。這種布置的優(yōu)缺點(diǎn)正好與長頭車相反．可獲得最短的軸距和車長尺寸；自重輕；機(jī)動(dòng)性及視野性好；面積利用率高。但鴛駛室易受發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、噪聲、熱等阻礙，夏季悶熱；發(fā)動(dòng)機(jī)罩突出于駕駛室內(nèi)兩側(cè)座之間，不易設(shè)置中間座位；經(jīng)在駕駛室內(nèi)設(shè)置的可打開的艙口維修發(fā)動(dòng)機(jī)，其接近性仍差，維修不方便，采納可翻傾式駕駛室雖可解決這一間題，但也帶來操縱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的復(fù)雜化；這種布置方案使駕駛室地板最高，上下車不方便。關(guān)于上述缺點(diǎn)，目前已有許多改善措施，如對(duì)駕駛室采取隔熱、通風(fēng)、密封、采暖、隔振等措施以及加裝空調(diào)設(shè)備等，再加之其原有的優(yōu)點(diǎn)，使平頭式（包括下述布置）方案在現(xiàn)代輕、中型載貨汽車內(nèi)得到了廣泛采納，甚至某些重型載貨汽車也采納了平頭式方案，但在重型牽引車內(nèi)則多采納長頭式布置。圖1.1平頭貨車軸數(shù)的選擇汽車的軸又稱為汽車的橋，按軸數(shù)汽車分為二軸汽車、三軸汽車和四軸汽車。轎車、輕型及以下的車輛均采納二軸型式；依照汽車的用途、總質(zhì)量、使用條件、公路車輛法規(guī)及輪胎最大標(biāo)定負(fù)荷，中型及以上的汽車多采納三軸，少數(shù)采納四軸。我國公路及橋梁限定雙軸汽車的前后軸負(fù)荷應(yīng)分不不超過60kN和130kN，而三軸汽車的前軸及雙后軸負(fù)荷應(yīng)分不不超過8OkN和24OkN?？傎|(zhì)量更大的公路用車可采納四軸。礦用自卸汽車為非公路汽車，不受此限制，其單軸負(fù)荷有的超過1000kN。本車為輕型平頭貨車，因此采納兩軸型式。1.5驅(qū)動(dòng)形式的選擇

驅(qū)動(dòng)型式常用4×2,4×4,6×4,6×6,8×8等代號(hào)表示。其中第一個(gè)數(shù)字為汽車的車輪總數(shù)，第二個(gè)數(shù)字為驅(qū)動(dòng)輪數(shù)，關(guān)于雙胎車輪仍按一個(gè)車輪計(jì)。

轎車和廠定汽車總質(zhì)量小于19t的公路用車，廣泛采納4x2的驅(qū)動(dòng)型式，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低；廠定汽車總質(zhì)量為19－26t，的公路用車則可采納6×2或6×4的驅(qū)動(dòng)型式；總質(zhì)量為28-32t的公路用車則采納8×4的驅(qū)動(dòng)型式口

礦用自卸汽車由于行駛場(chǎng)地較小，要求高機(jī)動(dòng)性，因此，即使是重型礦用自卸汽車也多采納4×2的驅(qū)動(dòng)型式且為短軸距，少數(shù)采納4×4和6×4的驅(qū)動(dòng)型式。

本車載重為750kg，因此采納4×2載貨汽車要緊技術(shù)參數(shù)的確定2.1汽車質(zhì)量參數(shù)的確定2.1.1汽車載荷質(zhì)量的確定汽車的載荷質(zhì)量是指汽車在良好路面上所同意的額定裝載質(zhì)量，用表示。題目中給定的是750kg。2.1.2整車整備質(zhì)量的預(yù)估汽車的整車整備質(zhì)量是指車內(nèi)帶有全部裝備，包括隨車工具和輪胎，加滿油和水，但沒有載貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量，用表示。(1)質(zhì)量系數(shù)的選取關(guān)于輕中型載貨汽車，參考同類車型：金杯領(lǐng)騏輕卡70馬力4X2雙排欄板載貨車(SY1024SK1F)，取質(zhì)量系數(shù)=0.8(2)估算整車整備質(zhì)量=/=750/0.8=937.5kg2.1.3汽車總質(zhì)量的確定汽車總質(zhì)量是指汽車整車整備質(zhì)量、汽車裝載質(zhì)量和駕駛室乘員（含駕駛室）質(zhì)量三者之和，用表示。駕駛室乘員質(zhì)量以每人65kg。按乘員人數(shù)為4人。=++465=2500kg2.1.4汽車軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式的確定汽車軸數(shù)要緊是依照車輛的總質(zhì)量、公路車輛法規(guī)和汽車的用途來確定。由于汽車的總質(zhì)量的不超過19t時(shí)，因此選42；2.1.5汽車的軸荷分配汽車的軸荷分配阻礙汽車的使用性能和輪胎的使用壽命，為了使輪胎的壽命一致。表2-1為各類載貨汽車軸荷分配的數(shù)據(jù)。表2-1載貨汽車軸荷分配貨車型式滿載（%）空載（%）前軸后軸前軸后軸42，平頭30-3565-7048-5446-522.2汽車要緊尺寸的確定2.2.1汽車軸距L的確定在汽車的要緊性能、裝載面積和軸荷分配等各個(gè)方面要求下選取。各類載貨汽車的軸距選用范圍如表2-2所示。表2-2載貨汽車的軸距和輪距總質(zhì)量（T）軸距（mm）輪距（mm）1.8-6.02300-36001300-1650選取L=2570mm。2.2.2汽車的前、后軸距和汽車輪距B應(yīng)該考慮到車身橫向穩(wěn)定性，要緊取決于車架前部的寬度、前懸架寬度、前輪的最大轉(zhuǎn)角和輪胎寬度，同時(shí)還要考慮轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向輪和車架之間的運(yùn)動(dòng)間隙等因素。要緊取決于車架后部寬度、后懸架寬度和輪胎寬度，同時(shí)還要考慮車輪和車架之間的間隙。各類載貨汽車的輪距選用范圍如表1-2所示。選取=1150mm，=1250mm。2.2.3汽車前懸和后懸的確定一般載貨汽車的前懸不宜過長，但要有足夠的縱向布置空間，以便布置發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、轉(zhuǎn)向器等部件。后懸也不宜過長，一般為1.2-2.2m。參考同類車型選取=1030mm,=1200mm。2.2.4汽車的外廓尺寸我國法規(guī)對(duì)載貨汽車外廓尺寸的規(guī)定是：總高不大于4米，總寬不大于2.5米，外開窗、后視鏡等突出部分寬度不大于250mm,總長不大于12米。一般載貨汽車的外廓尺寸隨載荷的增大而增大。在保證汽車要緊使用性能的條件下應(yīng)盡量減小外廓尺寸。參考同類車型取外形尺寸長寬高=474017102200mm。車廂尺寸長寬高=480017102010mm。2.3汽車要緊尺寸性能參數(shù)的確定2.3.1汽車動(dòng)力性參數(shù)的確定(1)最高車速的確定載貨汽車的最高車速要緊是依照汽車的用途以及使用條件和發(fā)動(dòng)機(jī)功率大小來確定,給定的=100km/h。(2)加速時(shí)刻的確定汽車起步連續(xù)換檔加速時(shí)刻是汽車加速性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。載貨汽車通常用0-60km/h的加速時(shí)刻來評(píng)價(jià)。(3)最大爬坡度的確定由于載貨汽車在各地路面上行駛，要求有足夠的爬坡能力。一般在30%左右。(4)直接檔最大動(dòng)因數(shù)的確定直接檔最大動(dòng)因數(shù)的確定要緊是考慮汽車以直接檔行使時(shí)的爬坡能力及加速能力和燃油經(jīng)濟(jì)性的要求。輕中型汽車的如表2-3所示表2-3載貨汽車的動(dòng)力參數(shù)汽車類不總質(zhì)量（t）直接檔最大動(dòng)力因數(shù)I檔最大動(dòng)力因數(shù)輕中型2.0-6.00.03-0.060.30-0.40(5)I檔最大動(dòng)力因數(shù)的確定I檔最大動(dòng)力因數(shù)的確定要緊是考慮汽車的最大爬坡能力，并與汽車的起步連續(xù)換檔加速能力有關(guān)。各類汽車的參見表2-3。2.3.2汽車燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)的確定載貨汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性常用單位燃油消耗量來評(píng)價(jià)。單位燃油消耗量是汽車每一噸總質(zhì)量行使100km所消耗的燃油量。載貨汽車的單位燃油消耗量如表2-4所示。表2-4貨車單位質(zhì)量百公里燃油消耗量總質(zhì)量(t)汽油機(jī)柴油機(jī)4.0-6.02.8-3.21.9-2.12.3.3汽車通過性參數(shù)的確定載貨汽車的通過性參數(shù)要緊有接近角、離去角、最小離地間隙和最小轉(zhuǎn)彎直徑等。其值要緊依照汽車的用途和使用條件選取，可參考表2-5。表2-5載貨汽車的通過性參數(shù)汽車類型最小離地間隙接近角（度）離去角（度）最小轉(zhuǎn)彎半徑4x2貨車100-300mm40-6025-4510.0-19.0m2.3.4汽車制動(dòng)性參數(shù)的確定汽車制動(dòng)性常用制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度作為設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)。行車制動(dòng)在產(chǎn)生最大制動(dòng)作用時(shí)踏板力不得大于700N，行車制動(dòng)效能的要求如表2-6所示。表2-6載貨汽車制動(dòng)效能要求總質(zhì)量（t）初速30km/h制動(dòng)距離（m）初速30km/h制動(dòng)減速度（m/）4.5-1286.03載貨汽車要緊部件的選擇及布置3.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇與布置3.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)型式的選擇目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)要緊采納往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類。當(dāng)前在我國的汽車內(nèi)要緊是汽油機(jī)，由于柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性好、工作可靠、排氣污染少，在汽車內(nèi)應(yīng)用日益增多。輕中型汽車可采納汽油機(jī)和柴油機(jī)，參考同類車型，本車選取柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。3.1.2發(fā)動(dòng)機(jī)要緊性能指標(biāo)的選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的要緊性能指標(biāo)是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。(1)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速的選擇汽車的動(dòng)力性要緊決于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率值，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率越大，動(dòng)力性就好.最大功率值依照所要求的最高車速計(jì)算，如下：（3-1）式中：……最大功率，kw………傳動(dòng)系效率，關(guān)于單級(jí)減速器取0.9g…………重力加速度，m/f…………滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.02…….空氣阻力系數(shù)，取1A…………汽車的正面迎風(fēng)面積，本車A取3.485………汽車總質(zhì)量，kg……汽車最高車速，km/h帶入相關(guān)數(shù)據(jù)，可得：==51.86kw因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性功率為：=(1.12~~1.20)=51.86(1.12~~1.20)=54.08~~62.2kw查閱資料由《九十年代發(fā)動(dòng)機(jī)》一書，選取F6L912Q型柴油機(jī)廣西玉林柴油機(jī)總廠要緊技術(shù)參數(shù)見表3-1,其總功率特性曲線如圖3-1所示。表3-1要緊技術(shù)參數(shù)型號(hào)YCAF85-21氣缸數(shù)4氣缸布置方式直列進(jìn)氣方式增壓+DOC燃燒室方式直噴形式缸徑/行程（mm）92/100排量/L2.66最大功率/轉(zhuǎn)速（kw/r/min）62.5/3200最大扭矩/轉(zhuǎn)速（kw/r/min）245/2200全負(fù)荷最低燃油消耗率g/kw*h215機(jī)油消耗率（g/(kw*h)）0.2長*寬*高（mm）1075*663*813凈質(zhì)量（kg）260發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性曲線，如下圖3-1.(2)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速的選擇當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后，則發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)轉(zhuǎn)速可隨之確定，其值由下式計(jì)算：==（3-2）式中：—轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)，一般1.1-1.3，在那個(gè)地點(diǎn)取1.1；—最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩，N*m____最大功率，kw______最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速，r/min____最大轉(zhuǎn)矩，N*m而/=1.4-1.6，在那個(gè)地點(diǎn)取為1.6，則有：=/1.6=3200/1.6=2000r/min=1.1=170.2*m滿足所選發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速要求。3.2輪胎的選擇載貨汽車輪胎要緊是依照軸荷分配、輪胎的額定復(fù)合、使用條件以及車速來選擇，所選的輪胎在使用中靜載荷應(yīng)等于或接近于輪胎的額定負(fù)荷值。輪胎所承受的最大靜負(fù)荷與輪胎負(fù)荷值之比稱為輪胎負(fù)荷稀疏，為了幸免超載，此值應(yīng)在0.9-1.0之間。此車選用GB2977-89的輪胎斷面寬度200mm。表3-2輪胎參數(shù)規(guī)格層級(jí)負(fù)荷下靜半徑最大使用尺寸外直徑GB9744-976.8312652mm3.3離合器的選擇雙片干式盤形摩擦離合器3.4萬向傳動(dòng)軸的選擇選用兩軸式傳動(dòng)軸,并用十字軸連接3.5主減速器的形式單級(jí)主減速器圓柱齒輪傳動(dòng)4總體布置的計(jì)算4.1軸荷分配及質(zhì)心位置計(jì)算4.1.1平靜時(shí)的軸荷分配及質(zhì)心位置總布置的側(cè)視圖上確定各個(gè)總成的質(zhì)心位置，及確定各個(gè)總成執(zhí)行到前軸的距離和距地面的高度。依照力矩平衡的原理，按下列公式計(jì)算各軸的負(fù)荷和汽車的質(zhì)心位置：++……=L++……=++…………= （4-1）式中：、、……各個(gè)總成的質(zhì)量，kg、、………各個(gè)總成質(zhì)心到前軸的距離，mm、…………各個(gè)總成質(zhì)心到地面的距離，mm、………前、后軸負(fù)荷，mm……….汽車質(zhì)心高度，mm………汽車軸距,mm………汽車質(zhì)心到前軸的距離，mm………汽車質(zhì)心到后軸的距離，mm在總布置時(shí)，汽車的左右負(fù)荷分配應(yīng)盡量相等，一般能夠不計(jì)算，軸荷分配和質(zhì)心位置應(yīng)滿足要求，否則，要重新布置各總成的位置，如調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)或車廂位置，以致改變汽車的軸距。各總成質(zhì)量及其質(zhì)心到前軸的距離、離地高度見表4-1。表4-1要緊部件空載時(shí)質(zhì)心坐標(biāo)（x,y）滿載時(shí)質(zhì)心坐標(biāo)（x,y）部件質(zhì)量（kg）發(fā)動(dòng)機(jī)及其部件（-500，950）（-500，850）260前懸及減振器（0，550）（0，450）30萬向節(jié)及傳動(dòng)軸（2600，400）（2600，350）28后懸及減振器（2500，550）（2500，500）80變速器及離合器總成(750,740)(750,640)60后軸及后軸制動(dòng)器(2500,500)(2500,450)180前軸，前制動(dòng)器及轉(zhuǎn)向梯形(250,800)(250,500)100車輪及輪胎總成（2000,500）(2000,450)300駕駛室(650,1000)(650,900)55貨箱(2500,850)(2500,750)120前擋泥板(0，581)(0，560)38后擋泥板(3300，581)(3300，560)38人(0,1100)(0,1000)325貨物(2000,1200)（2000，1130）750油箱(1065,300)(1065,250)16蓄電池組(1065,735)(1065,615)20車架及支架，拖鉤裝置（1632，450）（1632，400）100由表4-1可得：空載時(shí)：2023875=2570’1938743=2900’’+’=17502570’=1750b2570’=1750a因此’=787.5kg，’=962.5kg，a=1156.5mm,b=1413.5mm,’=638.45mm。滿載時(shí)，4176250=25702061900=2500+=25002570=2500b2570=2500a因此=1625kg，=875kg，a=1670.5mm,b=899.5mm,=824.76mm4.1.2水平路面上汽車滿載行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算：關(guān)于后輪驅(qū)動(dòng)的載貨汽車在水平路面上滿載行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷按下列公式計(jì)算：（4-2）式中：：行駛時(shí)前軸最大負(fù)荷，kg:行駛時(shí)后軸最大負(fù)荷,kg令：=，（4-3）式中：：行駛時(shí)前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，該值為0.8-0.9；：行駛時(shí)后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，該值為1.1-1.2。代入相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算的：=kg=kg因此有:==0.826,=1.03滿足要求。4.1.3制動(dòng)時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算：汽車制動(dòng)時(shí)各軸的最大負(fù)荷按下列公式計(jì)算： （4-4）式中：：行駛時(shí)前軸最大負(fù)荷，kg;：行駛時(shí)后軸最大負(fù)荷，kg;令：=，（4-5）式中：：行駛時(shí)前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，1.4-1.6;：行駛時(shí)后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，0.40-0.80;代入相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到：==1276.07kg==1223.9kg因此有：=1.4,=0.75滿足要求。4.2驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比的選擇在選擇驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比時(shí)，首先可依照汽車的最高車速、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、車輪參數(shù)來確定，其值可按下式計(jì)算：（4-6）式中:………汽車的最高車速,已知100km/h;…………最高車速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min,一般==3200r/min;r……………車輪靜半徑，r=0.326m故==0.377=3.9324.3變速器傳動(dòng)比的選擇4.3.1變速器一檔傳動(dòng)比的選擇在確定變速器一檔傳動(dòng)比時(shí),需要考慮驅(qū)動(dòng)條件和附著條件。為了滿足驅(qū)動(dòng)條件，其值應(yīng)符合下式子：式中：……最大爬坡度，=16.7度代入相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算得：==4.063=7.14784.3.2變速器檔數(shù)和各檔傳動(dòng)比的選擇這中型載貨汽車采納5檔變速，各檔變速比遵循下式關(guān)系分配：（4-7）參考同類車型確定各檔傳動(dòng)比為如下表4-2表4-2各檔的傳動(dòng)比型號(hào)中心距干重速比檔位WLY52585mm56kg5.568，2.879，1.634，1.00，0.814，135245汽車動(dòng)力性及燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算5.1汽車動(dòng)力性能的計(jì)算5.1.1驅(qū)動(dòng)平衡的計(jì)算(1)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算汽車的驅(qū)動(dòng)力按下式進(jìn)行計(jì)算： （5-1）式中：:力，N:動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，N*M;:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min;:汽車的車速，km/h:主減速器的傳動(dòng)比。代入相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算所得數(shù)據(jù)如下表5-1所示。表5-1相關(guān)計(jì)算結(jié)果列表(n100012001400160018002000220024002600p182127303840505354g238227223225220217224228233T153170180187190198210208198V15.6146.7367.8598.98210.111.2312.3513.4714.6V210.8613.0315.217.3719.5421.7123.8926.0628.23V319.1322.9526.7830.6134.4338.2642.0845.9149.74V431.2637.5143.7650.0156.2662.5168.7775.0281.27V538.446.0853.7661.4469.1276.884.4892.1699.84Ft1268972780328105284082871028408287102810528105Ft2139071437614532146891484514689148451453214532Ft3789381598248833784258337842582488248Ft4483149935048510251565102515650485048Ft5393240654109415341974153419741094109f1494.6569.6571.4573.6576578.7581.6584.9588.5f2505.8512.7520.9530.4541.1553.1566.4580.9596.7f3543.2566.6594.3626.2662.4702.8747.5796.5849.7f4632.1694.6768.4853.7950.31058117813081450f5704.4798.7910.2103911851348152817251939a14.0774.2064.2524.2984.3454.2984.3444.254.25a23.6863.8133.8533.8943.9343.8883.9273.8373.833a32.5052.5882.6092.6282.6462.6022.6172.542.522a41.5411.5781.571.5591.5431.4841.461.3721.32a51.2031.2171.1921.1611.1231.0460.9950.8890.8091/a10.2450.2380.2350.2330.230.2330.230.2350.2351/a20.2710.2620.260.2570.2540.2570.2550.2610.2611/a30.3990.3860.3830.380.3780.3840.3820.3940.3971/a40.6490.6340.6370.6410.6480.6740.6850.7290.7581/a50.8310.8210.8390.8620.8910.9561.0051.1251.2371)行使阻力的計(jì)算汽車行駛時(shí)，需要克服的行使阻力為：（5-2）式中：:道路的坡度，平路是0：行使加速度，m/等速行駛時(shí)為0 :回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),其值按=1+估算,其中=0.03-0.05,取為0.04;=0.04-0.06,取為0.05;:變速器各檔的傳動(dòng)比.代入i=0,=0及相關(guān)數(shù)據(jù)，可得：=56409.8=994.896+0.1318(5-3)代入各個(gè)速度值,即得表5-2.v153045607590105120135Ff+Fw526.35635.4817.161071.61398.81798.62271.22816.53434.4表5-2行駛阻力與車速(2)驅(qū)動(dòng)力——行駛阻力平衡圖按照公式5-1，5-2作——、——曲線圖，則得到汽車的驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖，如圖5-1所示。利用該圖能夠分析汽車的動(dòng)力性，圖中曲線與直接檔——曲線沒相交,因此五檔的最大速度即是汽車的最高車速。圖5-1FfF5F4F3F2F1FfF5F4F3F2F15.1.2動(dòng)力特性的計(jì)算(1)動(dòng)力因數(shù)D的計(jì)算汽車的動(dòng)力性因數(shù)按下式關(guān)系計(jì)算：D=（5-4）代入相關(guān)的數(shù)據(jù)，計(jì)算所得結(jié)果見表5-1。(2)滾動(dòng)阻力系數(shù)f與車速的關(guān)系f=0.0076+0.000056(5-5)計(jì)算所得的數(shù)據(jù)如表5-3所示.表5-3滾動(dòng)阻力系數(shù)f與車速（km/h）1020406080100f0.008160.008720.009840.010960.012080.0132(3)動(dòng)力特性圖按照公式5-4，5-5作D—、f-曲線圖，則得到汽車的動(dòng)力特性圖，如圖5-2所示。由于所選發(fā)動(dòng)機(jī)功率過大因此D5-Va與f-Va曲線交不上。fD5D4D3D2D1fD5D4D3D2D1圖5-2(4)加速時(shí)刻t的計(jì)算汽車在平路上等速行駛時(shí)，有如下關(guān)系：（5-6）即是（5-7）代入相關(guān)的數(shù)據(jù)，可得到加速度倒數(shù)1/a的值，見表5-1。作出1/a-關(guān)系曲線，如圖5-3，對(duì)加速度倒數(shù)和車速之間的關(guān)系曲線積分，能夠得到汽車在平路上加速行駛時(shí)的加速時(shí)刻。加速時(shí)刻為從穩(wěn)定車速到車速為60m/s時(shí)所需的時(shí)刻.可得:1檔2檔4檔3檔5檔1檔2檔4檔3檔5檔圖5-3(5)汽車最大爬坡度的計(jì)算==(5-8)式中::汽車變速器頭檔的最大動(dòng)力因數(shù),為0.390。則===21.6度=滿足最大爬坡度的要求。5.2功率平衡計(jì)算(1)汽車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠發(fā)出的功率汽車行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠發(fā)出的功率確實(shí)是發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性時(shí)的功率值。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和汽車速度之間的關(guān)系同前。(2)汽車行駛時(shí)所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率汽車行駛時(shí)，所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是克服行駛阻力所消耗的功