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I HKD1030 柴油動(dòng)力貨車設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 摘 要 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) 它對汽車的設(shè)計(jì)的質(zhì)量 使用性能和在市場上的競爭力有著決定性的影響 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密切的關(guān)系 而且在很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 貨車的總體設(shè)計(jì)主要包括貨車的參數(shù)確定 發(fā)動(dòng)機(jī)和輪胎的選擇 總體布置 和動(dòng)力性的計(jì)算等一系列重要的步驟 其中參數(shù)的確定又包括了汽車的質(zhì)量參數(shù) 主要尺寸和性能參數(shù)的計(jì)算等 而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)同時(shí)應(yīng)用到了 EXCEL AutoCAD 等計(jì)算機(jī)輔助軟件 再通過多次校核質(zhì)心位置和各部分的總成以保證貨車的軸荷 分配合理 關(guān)鍵詞 貨車總體設(shè)計(jì) 整備質(zhì)量 動(dòng)力性 燃油經(jīng)濟(jì)性 II HKD1030 DIESEL POWERED TRUCK DESIGN OVERALL DESIGN ABSTRACT In this design in the outlook design has mainly referred toDongfeng and other related vehicle types Simultaneously has made a modification In the chassis arrangement and entire vehicle arrangement according to the man machine engineering principle the reasonable layout human body posture and the seat arrangement causes the pilot and the passenger sitting posture is comfortable Not easy to produce wearily Simultaneously acts according to the pilot and passenger s field of vision Becomes common practice the window and the rear view mirror design Guaranteed the pilot has the good field of vision This design uses humanist the use is diverse Economical practical principle Has carried on the reasonable layout KEY WORD appearance braking system emergency brake III 常用符號表 輪胎與地面間的附著力F 汽車重力 aG 重力加速度g 汽車質(zhì)心高度h 汽車軸距L 汽車總重量am 車輪有效半徑er 汽車行駛速度v 地面對車輪的法向力Z 汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) 輪胎與地面間的附著系數(shù) 同步附著系0 IV 目錄 前言 1 第一章 方案的討論 選擇和確定 3 1 1 方案和選擇和確定 3 1 2 汽車型式的選擇 3 1 3 軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式 4 1 4 車頭 駕駛室的型式 4 1 5 汽車布置形式的選擇 5 1 6 輪胎的選擇 5 第二章 汽車主要參數(shù)的確定 7 2 1 汽車主要尺寸的確定 7 第三章 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 9 3 1 整車整備質(zhì)量 9 3 2 乘坐人員數(shù)量 9 3 3 汽車的最大質(zhì)量 9 3 4 軸荷分配及質(zhì)心位置的計(jì)算 9 第四章 汽車穩(wěn)定性的計(jì)算 14 第五章 發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)計(jì)算和選擇 15 5 1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 15 5 2 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax 15 5 3 傳動(dòng)比的選取 17 第六章 汽車的整體布置 20 6 1 車身外型的設(shè)計(jì) 20 6 2 汽車部件的選擇和底盤整體布置 20 第七章 汽車動(dòng)力性參數(shù)的計(jì)算和確定 23 第八章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 30 8 1 用功率平衡與負(fù)荷特性計(jì)算汽車百公里油耗 30 第九章 車架設(shè)計(jì) 33 9 1 周邊式車架 33 9 2 X 形車架 34 9 3 梯形車架 34 V 9 4 脊梁式車架 34 9 5 綜合式車架 35 結(jié)論 36 參考文獻(xiàn) 37 致 謝 39 附錄 40 英文翻譯 41 0 前言 微型貨車一般是指廠定最大總質(zhì)量 1 8 噸以下的載貨汽車 我國微型貨車 行業(yè)從 70 年代末開始起步 經(jīng)過近 30 年的發(fā)展 目前已達(dá)到年產(chǎn)量 29 萬輛 以上的市場能力 在載貨汽車市場中總體保持在 15 的市場份額 微型貨車之 所以能夠快速發(fā)展 最根本的原因是適應(yīng)了市場需求 我國微型貨車行業(yè)是國 家投入相對較少 主要靠生產(chǎn)企業(yè)自身努力滾動(dòng)積累的情況下發(fā)展起來的 這 種發(fā)展模式?jīng)Q定了微型貨車產(chǎn)品必然較為貼近市場 微型貨車以其外型尺寸小 占地 面積小 機(jī)動(dòng)靈活 價(jià)格便宜 省油 適應(yīng)性廣等特點(diǎn) 符合我國經(jīng)濟(jì)發(fā) 展水平和廣大群眾購買能力逐步上升的基本國情 深受中國消費(fèi)者喜愛 隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的建立 企業(yè)所面臨的經(jīng)營環(huán)境發(fā)生了根 本的變化 產(chǎn)品銷售已從過去的賣方市場轉(zhuǎn)變?yōu)榻裉斓馁I方市場 在這種快速 發(fā)展和競爭日益激烈的市場經(jīng)濟(jì)條件下 如何應(yīng)用現(xiàn)代營銷手段和策略去擴(kuò)大 產(chǎn)品市場占有率 以提高經(jīng)濟(jì)效益已成為所有企業(yè)家所關(guān)注的主要問題 因此 從長遠(yuǎn)發(fā)展來看 市場營銷策略研究在企業(yè)經(jīng)營中將起著越來越重要的作用 金杯牌 解放牌輕型貨車產(chǎn)品是一汽金杯公司的主要產(chǎn)品之一 它也是本文的 主要研究對象 本文以 一汽金杯公司輕型貨車系列產(chǎn)品營銷策略研究 做為 研討的課題 其理論意義在于目前國內(nèi)汽車行業(yè)的競爭十分激烈 但現(xiàn)代營銷 觀念和意識還很不發(fā)達(dá) 汽車行業(yè)做為我國的支柱性產(chǎn)業(yè) 怎樣從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)走 向市場經(jīng)濟(jì)值得我們?nèi)ヌ剿?而其應(yīng)用價(jià)值在于通過本論文的研究可以對本企 業(yè)營銷人員的思想觀念及實(shí)際操作起到一定的指導(dǎo)和借鑒作用 在文中 本人 運(yùn)用市場競爭的原理 采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法 通過大量的市場調(diào)研和數(shù)據(jù) 采集 詳盡分析和預(yù)測了國內(nèi)外輕型貨車產(chǎn)品市場的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 通過對 國內(nèi)眾多競爭對手的狀況分析 找出了本企業(yè)自身的競爭優(yōu)勢和劣勢 在剖析 了本企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 開發(fā)能力 生產(chǎn)能力及營銷狀況之后 總結(jié)了本企業(yè)存在 的矛盾及問題 面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 在此基礎(chǔ)上 運(yùn)用現(xiàn)代市場營銷理論和方 法 對我公司輕型貨車系列產(chǎn)品做出了全面的營銷策略研究 通過市場細(xì)分和 目標(biāo)市場的確定 特別運(yùn)用 4P 的觀點(diǎn) 1 我們選做的畢業(yè)設(shè)計(jì)是輕型貨車的設(shè)計(jì) 輕型貨車用途多樣 價(jià)格低廉 乘坐空間大 很適合中國工薪階層的需要 因此設(shè)計(jì)這種汽車還是適應(yīng)時(shí)代潮 流的 我在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中負(fù)責(zé)的是整體和制動(dòng)的設(shè)計(jì) 包括輕型貨車的外型設(shè) 計(jì) 整體布置 底盤設(shè)計(jì) 并積極協(xié)調(diào)本組的同學(xué)完成其它部件的設(shè)計(jì) 輕型貨車的整體布置包括人體工程在汽車上各個(gè)部件安排的作用 發(fā)動(dòng)機(jī) 的選擇 輪胎的選擇 傳動(dòng)系 行駛系 轉(zhuǎn)動(dòng)系 制動(dòng)系 和懸架的選擇設(shè)計(jì) 駕駛員和乘客的位子布置 汽車主要尺寸參數(shù)的選擇并校核汽車主要性能參數(shù) 等 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)中很重要的環(huán)節(jié)也是最后一個(gè)環(huán)節(jié) 是大學(xué)四年知識 的回顧 把我們學(xué)過的知識復(fù)習(xí)了一遍 對以前不懂的地方又學(xué)習(xí)了一遍 對 知識進(jìn)行了強(qiáng)化 同時(shí)也為我們今后上工作崗位做好了準(zhǔn)備 是工作前的一次 基礎(chǔ)練習(xí) 2 第一章 方案的討論 選擇和確定 1 1 方案和選擇和確定 汽車性能的優(yōu)劣不僅取決于組成汽車的各部件的性能 而且在很大的程度上 取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合 取決于總體布置 總體設(shè)計(jì)水平的高低對汽車的 設(shè)計(jì)質(zhì)量 使用性能和產(chǎn)品的生命力起決定性作用的影響 汽車是一個(gè)系統(tǒng) 這是基于汽車只有如下屬性而具備組成的系統(tǒng)的條件 1 汽車是由多個(gè)要素組成的整體 每個(gè)要素對整體的行為有影響 2 組成汽車的 各要素對整體行為的影響不是獨(dú)立的 3 汽車的行為不是組成它的任何要素所 能具有的 由此 汽車具備系統(tǒng)的屬性 對環(huán)境表現(xiàn)出整體性 一輛子系統(tǒng)屬性匹配 協(xié)調(diào)的汽車所具備的功能大于組成它的各子系統(tǒng)功能純粹的簡單的總和 反之 如果子系統(tǒng)的屬性因無需而相互干擾 即便是個(gè)體性能優(yōu)良的子系統(tǒng) 其功能 也會因相互扼制而抵消 功率循環(huán) 軸轉(zhuǎn)向等就是這樣的典型例子 所以汽車設(shè)計(jì)任務(wù)的等級形態(tài)表現(xiàn)為 上位設(shè)計(jì)任務(wù)是確實(shí)下位設(shè)計(jì)任務(wù) 要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 下位設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)上位設(shè)計(jì)功能手段 上 下位體系可從總體設(shè) 計(jì)逐級分至零件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)無疑處于這種體系的最上位 設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的全 部活動(dòng)必須在總體設(shè)計(jì)構(gòu)建的框架內(nèi)進(jìn)行 子系統(tǒng)設(shè)計(jì)固然重要 但統(tǒng)攬全局 設(shè)計(jì)子系統(tǒng)組合和相互作用體系規(guī)則的總體設(shè)計(jì)對汽車的性能和質(zhì)量的影響更 加廣泛 更為深刻 在經(jīng)過小組討論后 本車根據(jù)東風(fēng) EQ1060G14D3AC 來參照 進(jìn)行設(shè)計(jì) 1 2 汽車型式的選擇 汽車的型式一般包括 驅(qū)動(dòng)型式一般包括 驅(qū)動(dòng)型式 布置型式 及車身型式 汽車的型式對汽車的使用性能 外形尺寸 重量 軸荷分配和制造成本等方面 影響很大 3 1 3 軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式 不同類型的汽車有不同的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式 這主要根據(jù)使用條件 用途 工 廠的生產(chǎn)條件 制造成本及公路的軸荷限制等因素進(jìn)行選擇 我國公路干線和 橋梁所允許的雙軸汽車后軸的單軸負(fù)荷不超過 130KN 前軸的允許負(fù)荷不超過 60KN 因?yàn)殡p軸汽車總重量一般不超過 180 190KN 所以本次 3 噸柴油動(dòng)力貨 車 選用是兩軸即可 汽車最常用的布置形式是兩軸 后驅(qū)動(dòng) 4 2 式汽車 其中轎車還可以采用 4 2 前驅(qū)動(dòng)式結(jié)構(gòu) 對于一般總重小于 19t 的汽車 都采用 4 2 后驅(qū)動(dòng)的布置型 式 因?yàn)檫@種汽車結(jié)構(gòu)簡單 布置合理 機(jī)動(dòng)性好 成本低 合適于公路使用 是一種典型的 成熟的結(jié)構(gòu)型式 隨著汽車載重量的增加 各相關(guān)總成也要相應(yīng)的加大 汽車的自重也要增加 這樣會造成 4 2 式的汽車單軸的負(fù)荷增加 以至于超過公路 橋梁所規(guī)定的承 載限制 公路單軸允許負(fù)荷 13t 雙后軸負(fù)荷為 24t 為解決此矛盾 一般采用 增加汽車軸數(shù)的辦法來減少單軸的負(fù)荷 如從 4 2 變成 6 2 6 4 8 4 如果想增 加驅(qū)動(dòng)能力 提高越野通過性能 可以采用 4 4 6 6 8 8 等增加前驅(qū)動(dòng)型式的結(jié) 構(gòu) 同時(shí)也可提高載重量 采用增加軸數(shù)的辦法 可以提高載重量而不增加單軸負(fù)荷 同時(shí)還不會增加 車廂地板的離地高度 提高通用化 系列化水平 便于生產(chǎn) 降低生產(chǎn)成本等 所以汽車廠家多年來一直都采用這種辦法變型出更多品種的汽車 對于一般輕型的貨車經(jīng)常在良好的公路上行駛 與動(dòng)力性要求相比對通過性 的要求降低些 所以 3 噸的輕型貨車采用 4 2 后驅(qū)動(dòng)比較好 1 4 車頭 駕駛室的型式 車頭 駕駛室的行駛是汽車的最主要型式之一 其中選擇主要決定于用戶的 要求 安全性 維修保養(yǎng)的方便性和生產(chǎn)條件等因素 車頭的型式如長頭 短 頭 平頭等都各有其優(yōu)缺點(diǎn) 車頭 駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī) 前軸的布置位置 也可組成不同的布置結(jié)構(gòu) 形成不 同風(fēng)格的整車外形 使軸荷分配 軸距 轉(zhuǎn)彎直徑等發(fā)生變化 平頭式 貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室內(nèi) 4 短頭式 貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)大部分位于駕駛室前部 小部分位于駕駛室內(nèi) 長頭式 貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室的前部 通過查找 參照當(dāng)今市場上現(xiàn)存貨車的布置形式以及燃油經(jīng)濟(jì)性的考慮 最后 經(jīng)過和組員商量后 我們決定采用平頭式 其優(yōu)點(diǎn)如下 1 汽車的總長和軸距尺寸短 最小轉(zhuǎn)彎半徑小 機(jī)動(dòng)性能好 2 不需要發(fā)動(dòng)機(jī)罩 加之總廠縮短等因素的影響 汽車的整備質(zhì)量減小 3 駕駛員視野得到明顯的改善 4 采用翻轉(zhuǎn)式駕駛室能改善發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件的接近性 5 汽車的貨箱與整車的俯視面積之比稱為面積利用率 平頭式貨車的該項(xiàng)指標(biāo) 比較高 1 5 汽車布置形式的選擇 汽車的布置形式是指發(fā)動(dòng)機(jī)和車身的相互關(guān)系和位置特點(diǎn)而言的 汽車的 使用性能除取決與整車和各總成的有關(guān)參數(shù)外 汽車的布置形式對使用性能也 有重要的影響 經(jīng)比較而已形式的優(yōu)缺點(diǎn) 我最終采用了前置后驅(qū)的傳統(tǒng)形式 我之所以 選這種形式是因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn) 軸荷分配合理 有利于提高輪胎的使用壽命 前輪不驅(qū)動(dòng) 因此采用等速萬向節(jié) 并有利于減少制造成本 商品行使時(shí) 因 驅(qū)動(dòng)橋的附著能力大 故爬坡能力強(qiáng) 變速器與主減速器分開故拆裝 維修方 便 且乘坐空間寬敞 行駛平穩(wěn) 缺點(diǎn)是 汽車總長比較長 整車裝備質(zhì)量較 大 影響到汽車的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性 1 6 輪胎的選擇 輪胎的尺寸和型號是進(jìn)行汽車性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)之一 因此 在總體設(shè)計(jì)開始階段就應(yīng)選定 而選擇的依據(jù)是車型 使用條件 輪胎 的靜負(fù)荷 輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度 當(dāng)然還應(yīng)考慮與動(dòng)力 傳 動(dòng)參數(shù)的匹配以及對整車尺寸參數(shù) 輪胎所承受的最大經(jīng)負(fù)荷與輪胎額定負(fù)荷之比 稱為輪胎負(fù)荷系數(shù) 大多數(shù) 5 汽車的輪胎負(fù)荷系數(shù)取為 0 9 1 以免超載 轎車輕型客車及輕型貨車的車速高 輪胎受動(dòng)負(fù)荷大 故他們的輪胎負(fù)荷系數(shù)應(yīng)接近下限 對在各種路面上行駛的 貨車 其輪胎負(fù)荷系數(shù)可取上限 1 1 為了提高汽車的動(dòng)力因子 降低汽車及 其質(zhì)心的高度 減小非簧載質(zhì)量 對公路用車在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車離地 間隙允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎 故參考同類車型 選取輪胎為 7 0R16 其中輪胎直徑為 輪輞 6 第二章 汽車主要參數(shù)的確定 總的要求是參考東風(fēng) EQ1060G14D3AC 相關(guān)車型的主要參數(shù) 如下表 完成 輕型貨車的外形設(shè)計(jì) 底盤設(shè)計(jì)制動(dòng)器設(shè)計(jì) 表 參考數(shù)據(jù) 車型名稱 兩驅(qū)型 外型尺寸 長寬高 裝載質(zhì)量 最大質(zhì)量 整車裝備質(zhì)量 前輪距 后輪距 軸距 接近角 離去角 噸 2 1 汽車主要尺寸的確定 汽車的主要尺寸包括外廓尺寸 軸距 輪距 前懸 后懸 車廂尺寸等 根據(jù)參考車型 確定以下尺寸 外廓尺寸 1 最終確定 長 寬 高 5994 1930 2660 mm 2 前輪距和后輪距 增大輪距 就能增大室內(nèi)寬度和增加側(cè)傾高度 但總寬和總質(zhì)量增加 并 影響轉(zhuǎn)變半徑 前輪距就能布置下發(fā)動(dòng)機(jī) 車架 前懸架和前輪 并保證前輪 有足夠和轉(zhuǎn)彎空間 同時(shí)要滿足轉(zhuǎn)向系桿系和車駕車輪之間有足夠的運(yùn)動(dòng)間隙 7 根據(jù)參考車型 定為 前輪距為 1506mm 后輪距為 1466mm 3 軸距 軸距對整備質(zhì)量汽車總長度 最小轉(zhuǎn)變半徑 傳動(dòng)長度縱向通過半徑的影 響 此外 軸距還對軸荷分配 傳動(dòng)軸夾角有影響 有所選的參考車型和國家 標(biāo)準(zhǔn) 汽車?yán)碚?所確定 L 3300mm 4 前懸和后懸 前后懸的長度影響汽車的接近角和離去角 及汽車通過性 確定設(shè)計(jì)車型 的該參數(shù)為前懸 LF 1032 后懸 LR 1656 8 第三章 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車的質(zhì)量參數(shù)包括 整車整備質(zhì)量 Mo 載客質(zhì)量 裝載質(zhì)量 汽車總 質(zhì)量 Ma 軸荷分配等 3 1 整車整備質(zhì)量 由參考車型 取 3499kg 3 2 乘坐人員數(shù)量 由參考車型確定載人數(shù)為 2 人 3 3 汽車的最大質(zhì)量 由參考車型確定為 6499kg 3 4 軸荷分配及質(zhì)心位置的計(jì)算 水平靜止時(shí)的軸荷分配及質(zhì)心位置的計(jì)算 當(dāng)汽車總體布置完成后 各部件的位置也就確定了 我們應(yīng)當(dāng)對軸荷分配 和質(zhì)心位置進(jìn)行計(jì)算 為此需要知道各部件的質(zhì)量 mi 和其質(zhì)心位置 9 xi yi mi 可以通過對選用現(xiàn)成的部件的稱重或類似部件實(shí)際質(zhì)量對比估 算得到 各部件質(zhì)心位置可按幾何形狀和結(jié)構(gòu)估算或?qū)ΜF(xiàn)成部件進(jìn)行實(shí)測得到 將各部件的質(zhì)心和質(zhì)量標(biāo)在總體布置圖上 量出各部件的質(zhì)心到前輪中心線的 水平距離 xi 和其離地高度 yi 而后進(jìn)行前 后軸靜負(fù)荷 G1 和 G2 的計(jì)算 包 括滿載 空載兩種工況各部件質(zhì)量和質(zhì)心位置估算結(jié)果如表 3 1 表 3 1 各部件質(zhì)量和質(zhì)心位置估算 序號 部件名稱 質(zhì)量 mi kg Xi m Yi m 1 發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件 473 0 23 0 68 2 離合器及操縱機(jī)構(gòu) 98 0 5 0 53 3 傳動(dòng)軸 41 2 0 5 4 變速器機(jī)離合器殼 135 1 1 0 5 5 后橋 輪轂及后制動(dòng)器 405 3 6 0 43 6 車架及支架 405 2 1 7 前軸 輪轂 轉(zhuǎn)向梯形及 前制動(dòng) 213 0 05 0 43 8 前懸架及減震器 68 0 0 5 9 后懸及減震器 152 3 5 0 55 10 后輪及輪胎總成 338 2 41 0 43 11 拖鉤裝置 41 5 45 1 12 轉(zhuǎn)向器 縱拉桿及固定桿 41 1 0 7 13 手制動(dòng)器及操縱機(jī)構(gòu) 24 1 5 0 5 14 制動(dòng)系驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 20 1 2 0 5 15 油箱及油管 30 1 9 0 6 10 16 消音器及排氣管 14 4 2 0 4 17 水箱及軟管 44 0 2 0 8 18 蓄電池組 64 2 3 0 57 19 儀表及其固定零件 14 0 9 1 5 20 貨箱 506 3 1 2 21 駕駛室 169 0 5 1 5 22 擋泥板等 34 3 5 0 8 23 水 機(jī)油 燃油及裝備 219 0 8 156 24 貨物 3000 2 8 1 2 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行如下計(jì)算 1 空載時(shí) G2 mixi L 1654 N 3 1 G1 Ga G2 1725N 3 2 汽車重心的縱向位置 L1 1 615m L2 L L1 1 684m 重心高度 hg miyi Ga 0 723 mm 3 3 其中 G1 空載時(shí)前軸靜負(fù)荷 G2 滿載時(shí)后軸的靜負(fù)荷 L1 質(zhì)心到前軸的距離 L2 質(zhì)心到后軸的距離 L 汽車軸距 2 滿載時(shí) G2 mixi L 4199N 3 4 G1 Ga G2 2180N 11 汽車重心縱向位置 L1 2 172m L2 1 128m 重心高度 hg miyi Ga 0 947m 由上面的數(shù)據(jù)得到載荷分布如下 表 3 2 載荷分布 空載 空載 滿載 滿載 前軸 后軸 前軸 后軸 汽車行駛中的軸荷分配計(jì)算 汽車行駛中的各軸的負(fù)荷隨著道路條件和行駛工況的改變而改變 負(fù)荷的這 種改變影響到多部件的設(shè)計(jì) 因此 好對行駛中的軸荷分配加以計(jì)算 一般只需計(jì)算汽車滿載在水平路面行駛及制動(dòng)時(shí)的軸荷改變 對于后輪驅(qū)動(dòng) 的汽車滿載行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷按下式計(jì)算 3 5 hLGZ 總 b1 3 6 a2總 式中 a b 重心距前軸和后軸的距離 m 附著系數(shù) Z1 行駛時(shí)的前軸負(fù)荷 Z2 行駛時(shí)的后軸負(fù)荷 將數(shù)據(jù)帶入得 Z1 1307 2 Z2 5071 2 所以可得軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù) M1 Z1 G 1307 2 2180 0 599 M2 Z2 G 5071 2 4199 1 21 12 制動(dòng)時(shí)各軸的最大負(fù)荷按下式計(jì)算 3 7 LhGZ 制 總 b1 3 8 a2 制 總 由以上的式子得到 3277 8 3100 21制Z2制Z 制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移系 3278 8 2180 1 5 3 9 1GM制制 3100 2 4199 0 74 3 10 2Z制制 通過以上計(jì)算可得軸荷轉(zhuǎn)移均滿足要求 13 第四章 汽車穩(wěn)定性的計(jì)算 保證汽車不縱向翻倒的條件是 b h 1 128 0 947 1 19 0 6 所以滿足 保證汽車不橫向翻倒和轉(zhuǎn)彎不側(cè)向翻倒的條件是 b 2h 1 506 2 0 947 0 79 0 6 所以滿足 最小轉(zhuǎn)彎半徑 汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑 Rmin與汽車的內(nèi)輪胎最大轉(zhuǎn)角 max 汽車軸距 L 車輪 轉(zhuǎn)臂 a 主銷距 k 等因素有關(guān) 最小轉(zhuǎn)彎半徑指汽車轉(zhuǎn)向輪在最大轉(zhuǎn)角位置的 條件下以低速轉(zhuǎn)彎時(shí)前輪地面接觸點(diǎn)的軌跡到轉(zhuǎn)向中心點(diǎn)之間的距離 計(jì)算公 式如下 Rmin L sin max 7 5 m 4 1 14 第五章 發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)計(jì)算和選擇 發(fā)動(dòng)機(jī)選型的依據(jù)因素很多 如汽車的類型 用途 使用條件 總布置型式 總質(zhì)量及動(dòng)力指針 經(jīng)濟(jì)性要求 材料和燃料資源 排氣污染和噪聲方面的法 規(guī)限制 已有的發(fā)動(dòng)機(jī)系列及其技術(shù)指針?biāo)?技術(shù)發(fā)展趨勢 生產(chǎn)條件與制 造成本 市場預(yù)測情況以及將來的配件供應(yīng)及維系條件等 在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本型式的選擇中首先應(yīng)確定的是采用汽油機(jī)還是柴油機(jī) 其 次是氣缸的排列形式和發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式 結(jié)合汽車的動(dòng)力性及最高車速 對 于 3 噸的輕型貨車 發(fā)動(dòng)機(jī)選取水冷 4 缸直列 渦輪增壓的柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 5 1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 1 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速根據(jù)所需要的最高車速 90km h 用下式估算發(fā) 動(dòng)機(jī)的最大功率 5 1 7614030 13maxmaxmax VACgfPDTe 式中 為發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率 為傳動(dòng)系效率 為汽車總質(zhì)量 g 為axe T am 重力加速度 f 為滾動(dòng)阻力系數(shù) 為空氣阻力系數(shù) 取 A 為汽車正面投影D 面積根據(jù)外型 計(jì)算得 kw 78 6140 3 958 4036 902 86379 0 1max eP 根據(jù)所得的功率選取的發(fā)動(dòng)機(jī)型號為 CY4100ZLQ A 最大功率為 Pemax 81kw 對 應(yīng)轉(zhuǎn)速 np 3100r min 5 2 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后 可用下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩 Temax 9549 Pemax np 15 式中 Temax 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 N m 扭矩適應(yīng)性系數(shù) 即 Temax Tp 標(biāo)志著行駛阻力增加時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)沿 外特性曲線自動(dòng)增加扭矩的能力 因?yàn)椴裼蜋C(jī) 1 1 1 25 所以 1 2 Tp 為最大功率點(diǎn)的扭矩 N m Np 最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速 r min 將所選發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)帶入驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 Temax 9549 1 2 81 3100 299N m 所選發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩為 Temax 320N m 所以 能夠滿足要求 表 5 1 發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)型號 CY4100ZLQ A 燃油種類 柴油 汽缸排列形式 直列 排量 4 212L 最大輸出功率 81KW 最大扭矩 310N m 最大扭矩轉(zhuǎn)速 1700 1900 額定轉(zhuǎn)速 3100rpm 16 5 3 傳動(dòng)比的選取 1 最小傳動(dòng)比的選取 按照最高車速的要求 即最高車速 由公式 5 2 其中 V 汽車車速 km h 17 r 車輪滾動(dòng)半徑 mm n 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r min ig 變速器各檔速比 i0 主減速器傳動(dòng)比 根據(jù)參考車型有關(guān)參數(shù)以及相關(guān)要求 我們選取 r 363 22mm n 3100r min U 90km h 求得 igi0 3 656 最高檔為直接擋 即此時(shí) ig 1 則 i0 3 656 2 最大傳動(dòng)比的選取 1 根據(jù)最大爬坡度確定一檔傳動(dòng)比 ig1 Gr cos max sin max Ttq i0 T 5 3 其中 G 汽車總質(zhì)量 G 6499kg f 滾動(dòng)阻力系數(shù) 貨車取 f 0 011 i0 主減速器傳動(dòng)比為 3 656 r 車輪滾動(dòng)半徑為 363 44mm Ttq 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為 310 N m T 傳動(dòng)總效率 T 0 軸 g 0 92 雙級主減速器 軸 98 傳動(dòng)軸和萬向節(jié) g 92 故 T 0 82947 max 22 代入以上數(shù)據(jù)算得 18 ig1 5 7 2 根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力確定一檔傳動(dòng)比 Ftmax Ttq igi0 T r Fz 5 4 其中 0 5 0 6 Fz 75 81 G cos 79 500000 cos22 7824 求得 ig1 7 8 綜上 最大傳動(dòng)比為 ig1 6 變速器各擋的傳動(dòng)比的分配以及各擋傳動(dòng)比總效率如表 5 2 所示 檔 位 一擋 二擋 三擋 四擋 五擋 傳 動(dòng) 比 6 3 833 2 494 1 565 1 總 傳 動(dòng) 效 率 0 842 0 842 0 842 0 858 0 858 19 第六章 汽車的整體布置 6 1 車身外型的設(shè)計(jì) 在底盤的布置設(shè)計(jì)和滿足事業(yè)的要求 現(xiàn)時(shí)參考同類車型的外觀設(shè)計(jì)可以畫出 汽車的外型圖 車身外型圖參考了以下車輛如圖 圖 6 東風(fēng)車型 在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到室內(nèi)操縱機(jī)構(gòu)的布置 地板的布置 車身前面的布置 人機(jī)工程在布置中的應(yīng)用 駕駛員視野的校核 發(fā)動(dòng)機(jī)艙和行李艙的布置等 6 2 汽車部件的選擇和底盤整體布置 在初步確定了汽車的載客量 驅(qū)動(dòng)形式車身設(shè)計(jì) 發(fā)動(dòng)機(jī)型號之后 現(xiàn)在開 始做具體的工作了 包括繪制總布置圖 并校核初步選定的各部件機(jī)構(gòu)和尺寸 是否符合整體尺寸和參數(shù)的要求 尋求合理的解決方案 6 2 1 部件的選擇和布置 20 1 發(fā)動(dòng)機(jī)的布置 布置時(shí)可先用透明紙描出動(dòng)力 傳動(dòng)總成的輪廓線 再往已布置好車廂或 駕駛室的圖紙上靠 尋找其最佳布置方案 此時(shí)的布置空間考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)維修 的方便性 還應(yīng)該考慮到傳動(dòng)軸前萬向節(jié)的輪廓與駕駛室地板下表面應(yīng)有適當(dāng) 的間隙和轎車地板上的傳動(dòng)軸通道不應(yīng)太高 為此就使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心線相對 與車駕上平面線向下傾斜 1 度到 5 度 所選擇的這傾斜角度應(yīng)使當(dāng)汽車爬最大 坡度時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼中機(jī)油的油面高于集濾器的濾網(wǎng) 布置完成后應(yīng)以曲軸中心線與缸體前端面的交點(diǎn)及曲軸中心線的傾角來確定 發(fā)動(dòng)機(jī)在圖紙上的位置 而點(diǎn)的坐標(biāo)位置又由它到前輪中心線的縱向距離和它 到車架上平面線的垂向距離所決定 點(diǎn)的坐標(biāo)位置將影響軸荷分配 駕駛室的 形式 前軸結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)夾角等 反之亦然 2 傳動(dòng)系的選擇和布置 根據(jù)要求和各項(xiàng)性能參數(shù) 3 轉(zhuǎn)向裝置的選擇和布置 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向裝置 4 制動(dòng)系的選擇和布置 采用前雙領(lǐng)蹄后領(lǐng)從蹄 6 2 2 車身內(nèi)部布置 車身內(nèi)部布置應(yīng)以人體尺寸的 百分位布置值 為尺寸依據(jù) 一 根據(jù)人體的尺寸做出相應(yīng)二維人體模型 二 汽車室內(nèi)操縱裝置的布置 三 手操縱裝置要根據(jù)操縱對象 動(dòng)作作用特點(diǎn)進(jìn)行必要的操縱姿勢和施力方 式設(shè)計(jì) 才能實(shí)現(xiàn)舒適的駕駛性和操縱性 21 1 變速桿和手剎的布置 一般的在人體肩部不動(dòng)的情況下通過手臂的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的 根據(jù) 貨車車 身設(shè)計(jì) 的經(jīng)驗(yàn)推薦 上臂角在 130 170 的范圍內(nèi)有較大的操縱力 這是較舒 適的操縱姿勢 取 130 上下位置一般在 H 以上 178 660 的范圍內(nèi) 2 方向盤的布置 一般方向盤傾角選在手容易控制的 15 17 內(nèi) 同時(shí)考慮車身的總體布置方 案 輕型貨車的方向盤直徑通常小于 450 傾角在 20 30MW 四 人眼的視野和視野范圍 保證駕駛員具有良好的視覺效果 在車身設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該對人眼的視覺 特征 人眼的視野 人眼在車內(nèi)位置出發(fā) 分析汽車和各種視覺效果 最終使 汽車具有良好的視覺效果 在側(cè)視圖上根據(jù)眼橢圓可以確定窗口的高度 最小 能保證向上 15 看到交通信號燈 向下 20 能看 3 的路面 在俯視圖上根據(jù)眼橢 圓可以確定前窗的寬度 22 第七章 汽車動(dòng)力性參數(shù)的計(jì)算和確定 汽車的動(dòng)力性是汽車在良好的路面上直線行駛 是由汽車受到縱向外力決定的 所能達(dá)到的平均行駛速度 汽車是一種高效的運(yùn)輸工具 運(yùn)輸效率之高低在很 大程度上取決于汽車的動(dòng)力性 所以動(dòng)力性是汽車各種性能最基本 最重要的 性能 主要可以用以下指標(biāo)來評價(jià) 1 最高車速 2 汽車的加速時(shí)間 3 汽車的最 大爬坡度 7 1 動(dòng)力性參數(shù)的確定和計(jì)算 動(dòng)力性能主要表現(xiàn)在三個(gè)評價(jià)指標(biāo) 最高車速 maxV 汽車的加速時(shí)間 t 汽車的爬坡度 axi 一 汽車各擋速度的計(jì)算 7 1 Error No bookmark name 037 inrVg given 由發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線 代入式中進(jìn)行計(jì)算 列為下面的表格 表 7 各擋速度值 n 1 2 3 4 5 900 4 3583121 6 8222991 10 485113 16 709183 26 149872 1100 5 3268259 8 3383656 12 815138 20 422335 31 960955 1300 6 295339703 9 854432094 15 14516368 24 13548768 37 77203822 1500 7 263853503 11 37049857 17 47518886 27 84863963 43 58312102 1700 8 232367304 12 88656505 19 80521404 31 56179158 49 39420382 1900 9 200881104 14 40263152 22 13523922 35 27494353 55 20528662 2100 10 1693949 15 918698 24 46526441 38 98809548 61 01636943 2300 11 1379087 17 43476447 26 79528959 42 70124743 66 82745223 23 2500 12 10642251 18 95083095 29 12531477 46 41439938 72 63853503 2700 13 07493631 20 46689743 31 45533995 50 12755133 78 44961783 2900 14 04345011 21 9829639 33 78536513 53 84070328 84 26070064 各 檔 速 度 曲 線 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 轉(zhuǎn) 速 n r min 速度 v K m h 1檔 2檔 3檔 4檔 5檔 二 驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 7 2 riTrFtgtqtt 0 計(jì)算結(jié)果如下表 各擋驅(qū)動(dòng)力 表 7 各擋驅(qū)動(dòng)力 n Ttq 1 2 3 4 5 900 210 14713 8843 9399 719752 6116 07124 3837 871488 2452 31405 1100 240 16815 86777 10742 53686 6989 795702 4386 138843 2802 644628 1300 250 17516 52893 11190 14256 7281 03719 4568 894628 2919 421488 1500 286 20038 90909 12801 52309 8329 506545 5226 815455 3339 818182 1700 305 21370 16529 13651 97393 8882 865372 5574 051446 3561 694215 1900 309 21650 42975 13831 01621 8999 361967 5647 15376 3608 404959 2100 300 21019 83471 13428 17107 8737 244628 5482 673554 3503 305785 2300 295 20669 50413 13204 36822 8591 623884 5391 295661 3444 917355 2500 290 20319 17355 12980 56537 8446 00314 5299 917769 3386 528926 2700 280 19618 5124 12532 95967 8154 761653 5117 161983 3269 752066 24 2900 270 18917 85124 12085 35397 7863 520165 4934 406198 3152 975207 汽 車 驅(qū) 動(dòng) 力 平 衡 圖 0 5000 10000 15000 20000 25000 43 62 81 99 速 度 va km h F N 1檔 2檔 3檔 4檔 Fw Ff 5檔 三 空氣阻力 的計(jì)算wF 7 3 15 2aDwVAC 表 7 各擋空氣阻力 n 1 2 3 4 5 900 2 4696044 6 0513497 14 293447 36 299547 88 905758 1100 3 689162 9 039670 21 35194 54 22524 132 8098 1300 5 15263 12 62565 29 82213 75 73609 185 4947 1500 6 8600122 16 809304 39 704021 100 83207 246 96044 1700 8 8113045 21 590618 50 997609 129 51319 317 20696 1900 11 006508 26 969595 63 702895 161 77946 396 23430 2100 13 445623 32 946237 77 819881 197 63086 484 04246 2300 16 128650 39 520543 93 348564 237 06741 580 63143 2500 19 055589 46 692513 110 28894 280 08905 686 00122 2700 22 226439 54 462147 128 64102 326 69592 800 15182 2900 25 641201 62 829445 148 40480 376 88789 923 08324 25 四 牽引功率 的計(jì)算eP 7 4 TateVF 360 表 7 各擋牽引功率 n 1 2 3 4 5 900 19 7925 19 7925 19 7925 19 7925 19 7925 1100 27 646666 27 646666 27 646666 27 646666 27 646666 1300 34 03472223 34 03472222 34 03472222 34 03472222 34 03472223 1500 44 92583333 44 92583333 44 92583333 44 92583334 44 92583334 1700 54 29847222 54 29847224 54 29847222 54 29847222 54 29847222 1900 61 48241666 61 48241668 61 48241667 61 48241666 61 48241667 2100 65 975 65 97499998 65 975 65 975 65 975 2300 71 05402777 71 05402776 71 05402778 71 05402778 71 05402777 2500 75 9236111 75 9236111 75 92361111 75 92361112 75 92361112 2700 79 17000001 79 17 79 17 79 16999999 79 17 2900 81 9975 81 99750002 81 9975 81 99749999 81 99750001 汽 車 功 率 平 衡 圖 010 2030 4050 6070 8090 0 20 40 60 80 100 速 度 Va Km h F N 1檔 2檔 3檔 4檔 5檔 阻 力 功 率 五 動(dòng)力因數(shù) D 7 5 GFwt 計(jì)算結(jié)果如下 表 7 各擋動(dòng)力因數(shù) 26 n 1 2 3 4 5 900 0 2353291 0 15026455 0 09760626 0 06081133 0 03780594 1100 0 2689337 0 17169694 0 11146977 0 06929487 0 04270765 1300 0 28011838 0 178799647 0 115993087 0 071874207 0 043732892 1500 0 32043998 0 204508956 0 132606712 0 081997104 0 049474483 1700 0 34170403 0 218036595 0 141277786 0 087092824 0 051900004 1900 0 34615213 0 220814577 0 14293807 0 087746053 0 051383056 2100 0 33602588 0 214274914 0 138519324 0 084541475 0 04829724 2300 0 33037895 0 210589717 0 135941519 0 08244892 0 045818165 2500 0 32472811 0 206894959 0 133341132 0 080299015 0 043198629 2700 0 31346936 0 199610609 0 12838876 0 076630047 0 039504628 2900 0 3022067 0 192316698 0 123413806 0 072903729 0 035670167 汽 車 動(dòng) 力 特 性 圖 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 0 4 0 20 40 60 80 100 速 度 Va Km h D 1檔 2檔 3檔 4檔 5檔 f 六 加速度 a 的計(jì)算 7 6 12fDgfDi f 滾動(dòng)阻力系數(shù) 取 f 0 018 汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù) 其中 21gi 04 21 表 7 各擋加速度值 n 1 2 3 4 5 900 0 898561915 0 856596 0 681415419 0 450854832 0 258958752 27 1100 1 031280104 0 985360565 0 786483473 0 521538948 0 297308844 1300 1 075388439 1 027792781 0 820459126 0 54090208 0 299257866 1500 1 23462002 1 182197342 0 946299167 0 624754195 0 342777743 1700 1 31852869 1 263202468 1 011674425 0 66483815 0 354981676 1900 1 335972409 1 279430103 1 023669977 0 666189161 0 339259747 2100 1 295809138 1 23950219 0 989370901 0 633842445 0 299002041 2300 1 273331544 1 216705247 0 969000358 0 610597336 0 26302427 2500 1 250823704 1 193795386 0 948388192 0 586383402 0 224546266 2700 1 206140719 1 149217751 0 909821709 0 548612605 0 175092819 2900 1 161427488 1 104527199 0 871013603 0 509872982 0 12313914 各 檔 加 速 度 a 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 1 2 1 4 1 6 0 20 40 60 80 100 速 度 Va Km h 加速 度a 1檔 2檔 3檔 4檔 5檔 七 汽車爬坡度 i 的計(jì)算 7 7 21Dfi 其中 D 動(dòng)力性因數(shù) f 滾動(dòng)阻力系數(shù) 取 f 0 018 計(jì)算結(jié)果如下 表 7 汽車爬坡度值 n 1 2 3 4 5 900 0 240730186 0 145562997 0 090350378 0 052549445 0 028580785 1100 0 281333033 0 168634762 0 104544106 0 060855588 0 032826633 28 1300 0 295320761 0 176349042 0 109106347 0 063138282 0 033045168 1500 0 348198349 0 204928081 0 126322066 0 073040765 0 037871591 1700 0 377791016 0 220284155 0 135299111 0 077794879 0 039230338 1900 0 384119817 0 223400122 0 136859994 0 077962406 0 037491828 2100 0 369670882 0 215783084 0 131959953 0 074136262 0 033033988 2300 0 361724079 0 211467566 0 128995314 0 071392939 0 029053831 2500 0 353859808 0 207151608 0 125990802 0 068538336 0 024799547 2700 0 338500146 0 198801569 0 120502471 0 064087235 0 019334182 2900 0 323464292 0 19050367 0 114988691 0 059529321 0 013596445 各檔爬坡度 i 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 0 4 0 45 0 20 40 60 80 100 速度 Va Km h i 1 檔 2 檔 3 檔 4 檔 5 檔 29 第八章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 在保證汽車動(dòng)力性的條件下 汽車以盡量少的燃油消耗完成運(yùn)輸工作的能 力稱為汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 通常以一定工況下汽車行駛百公里的燃油消耗量或 一定燃油量能使汽車行駛的里程數(shù)來衡量 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)總功率特性曲線與汽車 功率平衡圖對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行估算 8 1 用功率平衡與負(fù)荷特性計(jì)算汽車百公里油耗 根據(jù)總功率特性曲線可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速 n 發(fā)出一定功率 P 時(shí)的 燃油消耗 be 為了方便計(jì)算 按照轉(zhuǎn)速 n 和車速 Ua 的轉(zhuǎn)換關(guān)系在橫坐標(biāo)上畫 出汽車 最高檔 的行駛車速比例尺 此外 計(jì)算時(shí)還需要行使時(shí)汽車的阻力功 率數(shù)值 根據(jù)等速行駛車速 Ua 及阻力功率在發(fā)動(dòng)機(jī)總功率特性曲線上利用插值 法確定相應(yīng)的燃油消耗 be 從而得出該車速下汽車等速行駛時(shí)單位時(shí)間內(nèi)的燃 油消耗量 由公式 Qr P be 367 1 r 其中 be 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率 g KW h r 燃油的重度 柴油可取 7 94 8 13 N L P 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率 kw 整個(gè)等速行程 S 的燃油消耗量 Q 可以折算成等速百公里行駛?cè)加拖牧?Qs 30 Qs P be 1 02Ua r 其中 Ua 汽車行駛速度 km h P 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率 等速行駛其值等于阻力功率 be 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率 r 燃油的重度 柴油可取 7 94 8 13 N L 此處取 8N L 代入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果如表 8 1 所示 轉(zhuǎn)速 速度 阻力功率 燃油消耗 率 等速百公里油耗 L 900 26 1498726 5 393527 245 49 54150415 1100 31 9609554 7 4416632 238 54 32841592 1300 37 7720382 9 9995443 232 60 21401686 1500 43 583121 13 159851 225 66 6062514 1700 49 3942038 17 015264 222 74 97483422 1900 55 2052866 21 658465 223 85 77321698 2100 61 0163694 27 182134 224 97 83292472 2300 66 8274522 33 678953 229 113 1459421 2500 72 638535 41 241601 234 130 2519173 2700 78 4496178 49 96276 239 149 2290317 2900 84 2607006 59 935112 243 169 4581081 31 32 第九章 車架設(shè)計(jì) 車架作為汽車的承載基體 為貨車 中型及以下的客車 中高級和高級轎 車所采用 支承著發(fā)動(dòng)機(jī) 離合器 變速器 轉(zhuǎn)向器 非承載式車身和貨箱所 有簧上質(zhì)量的有關(guān)機(jī)件 承受著付給神經(jīng)質(zhì)各種力和力矩 為此 車架應(yīng)有足 夠的彎曲風(fēng)度 以使裝在其上的有關(guān)機(jī)構(gòu)之間的相對位置在汽車行駛過程中保 持不變并使車身的變形最小 車架也應(yīng)有足夠的強(qiáng)度 以保證其有足夠的可靠 性與壽命 縱梁等主要零件在使用期內(nèi)不應(yīng)有嚴(yán)重變形和開裂 車架風(fēng)度不足 會引起振動(dòng)和噪聲 也使汽車的乘座舒適性 操縱穩(wěn)定性及某些機(jī)件的可靠性 下降 貨車車架的最大彎曲撓度通常應(yīng)小于 10mm 但車架扭轉(zhuǎn)剛度又不宜過大 否則將使車架和懸架系統(tǒng)的載荷增大并使汽車輪胎的接地性變差 使通過性變 壞 通常在使用中其軸間扭角約 在保證強(qiáng)度 剛度的前提下車架的自身質(zhì)量 應(yīng)盡可能小 以減小整車質(zhì)量 貨車車架質(zhì)量一般約為整車整備質(zhì)量的 從被動(dòng)安全性考慮 乘用車車架應(yīng)具有易于吸收撞擊能量的特點(diǎn) 此外 車架 設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮車型系列化及改裝車等方面的要求 根據(jù)縱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 車架可分為以下幾種結(jié)構(gòu)形式 9 1 周邊式車架 周邊式車架用于中級以上的轎車 在俯視圖上車架的中部寬 兩端窄 中 部寬度取決于車身門檻梁的內(nèi)壁寬 前端寬度取決于前輪距及前輪最大轉(zhuǎn)角 后端寬度則由后輪距確定 左右相關(guān)縱梁由橫梁連接 其最大特點(diǎn)是前后兩段 梁系經(jīng)所謂的緩沖臂或抗扭盒與中部縱梁焊接相連 前緩沖臂位于車廂前圍板 下部傾斜踏板前方 后緩沖臂位于后座下方 其結(jié)構(gòu)形狀容許緩沖臂有一定的 彈性變形 可吸收來自不平路面的沖擊和降低車內(nèi)噪聲 此外 車架中部加寬 既有利于提高汽車的橫向穩(wěn)定性 又減短了車架縱梁外側(cè)裝置件的懸伸長度 在側(cè)視圖上 與其他形式的轎車車架類似 在前后車輪處縱梁向上彎曲以讓出 前后獨(dú)立懸架或非斷開式后橋的運(yùn)動(dòng)空間 采用這種車架時(shí)車身地板上的軸通 33 道所形成的鼓包不大 但門檻較寬 9 2 X 形車架 這種車架為一些轎車所采用 車架的中部為位于汽車縱向?qū)ΨQ平面上的一根矩 形斷面的空心脊梁 其前后端焊以叉形梁用于支承動(dòng)力傳動(dòng)總成 而后端則用 于安裝后橋 傳動(dòng)軸經(jīng)中部管梁通向后方 中部管梁的扭轉(zhuǎn)剛度大 前后叉形 邊梁由一些橫梁相連 后者還用于加強(qiáng)前 后懸架的支承 管梁部分位于后座 乘客的腳下位置且在的中間 因此不妨礙在其兩側(cè)的車身地板的降低 但地板 中間會有較大的縱向鼓包 門檻的寬度不大 雖然從被動(dòng)力性考慮 要求門票 有足夠的強(qiáng)度與剛度 9 3 梯形車架 又稱邊梁式車架 是由兩根相互平等的縱梁和若干根橫梁組成 其彎曲剛 度較大而當(dāng)承受扭矩時(shí) 各部分同時(shí)產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn) 其優(yōu)點(diǎn)是便于安裝車身 車箱和布置其他總成 易于汽車的改裝和變形 因此被廣泛地用在載貨汽車 越野汽車 特種車輛和用貨車底盤改裝的大客車上 在中 輕型各國上也有所 采用 轎車則較少采用 用于轎車的梯形車架 為了降低地板高度 可局部地 減小縱梁及橫梁的斷面高度并相應(yīng)地加大其寬度 但這使縱梁的制造工藝復(fù)雜 化且其車身地板仍比采用其他車架時(shí)為高 當(dāng)然地板上的傳動(dòng)軸通道鼓包也就 不大了 如果也包括固定車身的支架 則上述三種轎車車架的自身質(zhì)量差別不大 無論哪一種轎車車架 在前 后橋處均要求有大的扭轉(zhuǎn)剛度 為此 相關(guān)的縱 橫梁可采用封閉式斷面 這種封閉斷面可由相配的一對且以垂向面為武器的沖 壓成型的槽型梁相互插入并用電弧焊焊接而成 9 4 脊梁式車架 脊梁式車架由一根位于汽車左右對稱中心的大斷面管形梁和某些懸伸托架 構(gòu)成 猶如一根脊梁 管梁將動(dòng)力傳動(dòng)系連成一體 傳動(dòng)軸從其中間通過 故 34 采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)驅(qū)動(dòng)橋必須是斷開式的并與獨(dú)立懸架相匹配 與其他類型的車 架比較 其扭轉(zhuǎn)剛度最大 空話車輪有較大的跳動(dòng)空間 使汽車有較好的平順 性和通過性 但車架的制造工藝復(fù)雜 維修不便 僅用于某些對平順性 通過 性要求較高的汽車上 9 5 綜合式車架 系綜合上述脊梁式和邊梁式兩種型式而成 這時(shí) 主減器與脊梁相固定 該驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)為斷開式的且與獨(dú)立懸架相匹配 其實(shí) X 形車架也應(yīng)歸于這一類 型 但該車架與非斷開式驅(qū)動(dòng)橋及非獨(dú)立懸架相匹配 綜合考慮以上幾種情況 本次貨車設(shè)計(jì)選用邊梁式底盤 35 結(jié)論 我所做的是輕型貨車的設(shè)計(jì) 我負(fù)責(zé)整車設(shè)計(jì) 包括外型設(shè)計(jì) 底盤設(shè)計(jì) 在老師的認(rèn)真指導(dǎo)和督促下 我組同學(xué)密切配合完成了本次設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)是 一項(xiàng)很繁重的任務(wù) 涉及的方面很多 需要在布置的同時(shí)協(xié)調(diào)好各個(gè)部件的相 互關(guān)系