貨車總體設(shè)計課程設(shè)計（含貨車總布置圖cad圖+說明書）

貨車總體設(shè)計課程設(shè)計（含貨車總布置圖cad圖+說明書）,貨車,總體,整體,設(shè)計,課程設(shè)計,布置,cad,說明書,仿單 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 目錄 1 汽車形式的選擇 1 1 1汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 1 1 1 1汽車載人數(shù)和裝載質(zhì)量 1 1 1 2整車整備質(zhì)量 mo確定 1 1 1 3汽車總質(zhì)量 ma 1 1 2汽車輪胎的選擇 2 1 3駕駛室布置 3 1 4驅(qū)動形式的選擇 3 1 5軸數(shù)的選擇 4 1 6貨車布置形式 4 1 7外廓尺寸的確定 4 1 8軸距 L的確定 4 1 9前輪距 B1和后輪距 B2 5 1 10前懸 LF和后懸 LR 5 1 11貨車車頭長度 5 1 12貨車車箱尺寸 5 2 汽車發(fā)動機 的選擇 6 2 1發(fā)動機最大功率 6maxeP 2 2發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 7TTn 2 3選擇發(fā)動機 7 3 傳動比的計算和選擇 9 3 1驅(qū)動橋主減速器傳動比 的選擇 100i 3 2變速器傳動比 的選擇 10gi 3 2 1變速器頭檔傳動比 的選擇 101gi 3 2 2變速器的 選擇 11 4 軸荷分配及質(zhì)心位置的計算 12 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 I 4 1軸荷分配及質(zhì)心位置的計算 12 5 動力性能計算 17 5 1驅(qū)動平衡計算 17 5 1 1驅(qū)動力計算 17 5 1 2行駛阻力計算 17 5 1 3汽車行駛平衡圖 18 5 2動力特性計算 19 5 2 1動力因數(shù) D的計算 19 5 2 2行駛阻力與速度關(guān)系 19 5 2 3動力特性圖 20 5 2 4汽車爬坡度計算 20 5 2 5加速度倒數(shù)曲線 21 5 3功率平衡計算 23 5 3 1汽車行駛時 發(fā)動機能夠發(fā)出的功率 23eP 5 3 2汽車行駛時 所需發(fā)動機功率 23e 5 3 3功率平衡圖 24 6 汽車燃油經(jīng)濟性計算 25 7 汽車不翻倒條件計算 27 7 1汽車滿載不縱向翻倒的校核 27 7 2汽車滿載不橫向翻倒的校核 27 7 3汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑 27 總 結(jié) 29 參考文獻 30 附錄 31 參考車型江鈴 凱銳 800 120馬力 廂式輕卡 JX5047XXYXG2 基本參數(shù) 31 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 II 摘要 根據(jù)本次課程設(shè)計的任務(wù) 完成了任務(wù)書上所要求的某貨車的總體設(shè)計 本篇說明書說明了貨車設(shè)計的總體過程 本次課程設(shè)計為載重量 1 5 噸的 輕型貨車的設(shè)計 首先對汽車的形式進行了確定 其中包括汽車外尺寸的設(shè)計 質(zhì)量參數(shù)的確定 輪胎 軸數(shù) 驅(qū)動形式以及布置形式的選擇 其次 以汽車 的最高車速和總質(zhì)量選擇了汽車的發(fā)動機 查資料確定了汽車的整體結(jié)構(gòu) 包 括車身 車廂 車頭的選擇 細節(jié)有輪距 軸距的確定等 在確定了發(fā)動機之 后 計算了車的傳動比 選擇了變速器 計算了汽車的動力特性 包括了驅(qū)動 力與阻力的平衡 動力因數(shù) 加速度 加速時間的確定 然后計算了汽車的燃 油經(jīng)濟性問題 最后計算了汽車的穩(wěn)定情況 保證了汽車可以安全的上路行使 完成了汽車的設(shè)計 關(guān)鍵詞 總體設(shè)計 軸荷分配 動力性 燃油經(jīng)濟性 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 0 第 1章 汽車形式的選擇 1 1汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量 載客量 裝載質(zhì)量 質(zhì)量系數(shù) 汽車總質(zhì)量 載荷分配等 1 1 1汽車載人數(shù)和裝載質(zhì)量 汽車的載荷質(zhì)量是指汽車在良好路面上所允許的額定裝載質(zhì)量 汽車載客量 3 人 汽車的載重量 m e 1500kg 1 1 2整車整備質(zhì)量 mo確定 整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備 包括隨車工具 備胎等 加滿燃料 水 但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量 質(zhì)量系數(shù) mo是指汽車載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值 mo m0me m0 根據(jù)表 1 1 表 1 1 貨車質(zhì)量系數(shù) mo 總質(zhì)量 ma t mo 1 8 m a 6 0 0 8 1 1 6 0 m a 14 0 1 20 1 35貨車 ma 14 0 1 30 1 70 本車型為輕型貨車 1 8 m a 6 0 故取 mo 0 8 根據(jù)公式 mo me m0 m o me mo 1500 0 8 1875kg 1 1 3汽車總質(zhì)量 ma 汽車總質(zhì)量 ma是指裝備齊全 并按規(guī)定裝滿客 貨時的整車質(zhì)量 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 1 ma mo me 3 65kg 1 1 式中 m a 汽車總質(zhì)量 kg mo 整車整備質(zhì)量 kg me 汽車載質(zhì)量 kg 根據(jù)公式 2 1 可得 ma mo me 3 65kg 1500 1875 3 65 3570kg 汽車總質(zhì)量 3570kg 1 2汽車輪胎的選擇 表 1 2 各類汽車軸荷分配 滿 載 空 載 前 軸 后 軸 前 軸 后 軸 4 2 后輪單胎 32 40 60 68 50 59 41 50 4 2 后輪雙胎 長 端頭式 25 27 73 75 44 49 51 56 4 2 后輪雙胎 平頭式 30 35 65 70 48 54 46 52 商 用 貨 車 6 2 后輪雙胎 19 25 75 81 31 37 63 69 根據(jù)表 1 2 本車型為 4 2 后輪雙輪胎 平頭式 故暫定前軸占 32 后軸占 68 則 前輪單側(cè) 10 32570 321 zGFkgn 后輪單側(cè) 26868z 其中 為輪胎所承受重量 z 根據(jù) GB9744 一 1997可選擇輪胎如表 1 3 表 1 4 所示 表 1 3 輕型載重普通斷面斷面斜交線線輪胎氣壓與負荷對應(yīng)表 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 2 負荷 kg 氣壓 kPa 輪胎規(guī)格 250 280 320 350 390 420 460 490 530 560 6 00 14LT S 500 540 580 6 620 655 685 8 根據(jù) 選擇輪胎型號 6 00 14LT 氣壓 390kPa 層級 8 zF 表 1 4 輕型載重普通斷面斜交線輪胎 1 3 駕駛室布置 載貨車駕駛室一般有長頭式 短頭式 平頭式三種 平頭式貨車的主要優(yōu)點是 汽車總長和軸距尺寸短 最小轉(zhuǎn)彎直徑小 機動性 能良好 汽車整備質(zhì)量小 駕駛員視野得到明顯的改善 平頭汽車的面積利用率高 短頭式貨車最小轉(zhuǎn)彎半徑 機動性能不如平頭式貨車 駕駛員視野也不如平頭 式貨車好 但與長頭式貨車比較 還是得到改善 動力總成操作機構(gòu)簡單 發(fā)動機 的工作噪聲 氣味 熱量和振動對駕駛員的影響與平頭貨車比較得到很大改善 但 不如長頭式貨車 長頭式貨車的主要優(yōu)點是發(fā)動機及其附件的接觸性好 便于檢修工作 離合器 變速器等操縱穩(wěn)定機構(gòu)簡單 易于布置 主要缺點是機動性能不好 汽車整備質(zhì)量 基本參數(shù) 主 要 尺 寸 mm 新 胎 充 氣 后 輪胎最大 只用尺寸 外直徑 輪 胎 規(guī) 格 層 級 標 準 輪 輞 斷 面 寬 度 公 路 花 紋 越 野 花 紋 負 荷 下 靜 半 徑 斷 面 寬 度 外 直 徑 雙胎 最小 中心 距 允 許 使 用 輪 輞 6 00 14LT 6 8 4 5J 170 680 324 184 707 196 4J 5J 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 3 大 駕駛員的視野不如短頭式貨車 更不如平頭式貨車好 面積利用率低 綜上各貨車的優(yōu)缺點 本車選用平頭式 該布置形式視野較好 汽車的面積利 用較高 在各種等級的載重車上得到廣泛采用 1 4驅(qū)動形式的選擇 汽車的驅(qū)動形式有很多種 汽車的用途 總質(zhì)量和對車輛通過性能的要求等 是影響選取驅(qū)動形式的主要因素 本車采用普通商用車多采用結(jié)構(gòu)簡單 制造成本 低的 4 2 后雙胎的驅(qū)動形式 1 5軸數(shù)的選擇 汽車的總質(zhì)量和道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負荷能力以及汽車的結(jié) 構(gòu)等對汽車的軸數(shù)有很大的影響 總質(zhì)量小于 19 噸的商用車一般采用結(jié)構(gòu)簡單 成本低廉的兩軸方法 當(dāng)汽車的總質(zhì)量不超過 32t 時 一般采用三軸 當(dāng)汽車的總 質(zhì)量超過 32t 時 一般采用四軸 故本車軸數(shù)定為兩軸 1 6貨車布置形式 汽車的布置形式是指發(fā)動機 驅(qū)動橋和車身的相互關(guān)系和布置而言 汽車的使 用性能取決于整車和各總成 其布置的形式也對使用性能也有很重要的影響 本車為平頭貨車 發(fā)動機前置后橋驅(qū)動 1 7外廓尺寸的確定 GB1589 1989 汽車外廓尺寸限界規(guī)定如下 貨車 整體式客車總長不應(yīng)超過 12m 不包括后視鏡 汽車寬不超過 2 25m 空載頂窗關(guān)閉狀態(tài)下 汽車高不超過 4m 根據(jù)課設(shè)要求 并參考同類車型江鈴 凱銳 800 120馬力 廂式輕卡 JX5047XXYXG2 輕卡 本車的外廓尺寸如下 5995 2180 2700 mm mm mm 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 4 1 8軸距 L的確定 軸距 L對整車質(zhì)量 汽車總長 汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑 傳動軸長度 縱向通過半 徑等有影響 考慮本車設(shè)計要求和表 3 1 推薦 根據(jù)汽車總質(zhì)量 3570kg 并參考 同類車型江鈴 凱銳 800 120馬力 廂式輕卡 JX5047XXYXG2 軸距 L選為 3360mm 表 3 1各型汽車的軸距和輪距 類別 軸距 mm 輪距 mm 1 8 6 0 2300 3600 1300 1650 4 2 貨車 6 0 14 0 3600 5500 1700 2000 1 9前輪距 B1和后輪距 B2 在選定前輪距 B1范圍內(nèi) 應(yīng)能布置下發(fā)動機 車架 前懸架和前輪 并保證 前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間 同時轉(zhuǎn)向桿系與車架 車輪之間有足夠的運動空間間隙 在確定后輪距 B2時 應(yīng)考慮車架兩縱梁之間的寬度 懸架寬度和輪胎寬度及它們 之間應(yīng)留有必要的間隙 根據(jù)表 3 1 并參考同類車型江鈴 凱銳 800 120馬力 廂 式輕卡 JX5047XXYXG2 輕卡 前輪距 B1 1650mm 后輪距 B2 1568mm 1 10前懸 LF和后懸 LR 前懸尺寸對汽車通過性 碰撞安全性 駕駛員視野 前鋼板彈簧長度 下車和 上車的方便性以及汽車造型等均有影響 初選的前懸尺寸 應(yīng)當(dāng)在保證能布置總成 部件的同時盡可能短些 后懸尺寸對汽車通過性 汽車追尾時的安全性 貨廂長度 汽車造型等有影響 并決定于軸距和軸荷分配的要求 總質(zhì)量在 1 8 14 0t 的貨車 后懸一般在 1200 2200mm 之間參考同類車型江鈴 凱銳 800 120馬力 廂式輕卡 JX5047XXYXG2 輕卡 并根據(jù)本車結(jié)構(gòu)特點確定前懸 LF 1090mm 后懸 LR1545mm 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 5 1 11貨車車頭長度 貨車車頭長度系指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離 參考江鈴 凱銳 800 120馬 力 廂式輕卡 JX5047XXYXG2 輕卡 本車車頭長 1500mm 1 12貨車車箱尺寸 參考江鈴 凱銳 800 120馬力 廂式輕卡 JX5047XXYXG2 輕卡 考慮本車設(shè)計要 求 確定本車車箱尺寸 4080mm 2180mm 380mm 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 0 第 2章 汽車發(fā)動機的選擇 2 1發(fā)動機最大功率 maxeP 當(dāng)發(fā)動機的最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后 則發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)轉(zhuǎn)速可隨 之確定 其值由下面公式計算 3maxmaxmax76140301DTe vACvGgfP 2 1 式中 最大功率 kw maxeP 傳動效率 取 0 9 T 重力加速度 取 9 8m s2 g 滾動阻力系數(shù) 取 0 02 f 空氣阻力系數(shù) 取 0 8 DC 汽車正面迎風(fēng)面積 其中 為前輪距 見第三章 A1HBA 1 為汽車總高 見第三章 1H 2 7 1 65 4 46m2 1B 汽車總重 kg G 汽車最高車速 km h maxv 根據(jù)公式 2 1 可得 3maxmaxmax76140301DTe vACvGgfP 3135709 82 87 6 6 kw 考慮汽車其它附件的消耗 可以在再此功率的基礎(chǔ)上增加 12 20 即在 82 5 88 6kw 選擇發(fā)動機 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 1 2 2發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速axeTTn 當(dāng)發(fā)動機的最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后 則發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)轉(zhuǎn)速可隨 之確定 其值由下面公式計算 maxeTPenmax950 2 2 式中 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù) 一般去 1 1 1 3 取 1 1 最大功率時轉(zhuǎn)矩 N mPT 最大功率 kwmaxe 最大功率時轉(zhuǎn)速 r minPn 最大轉(zhuǎn)矩 N mmaxeT 其中 在 1 4 2 0 之間取 這里取 1 8P 根據(jù)公式 2 2 maxeT95081 3 122Nm 1 8 2800 1 8 1555r minnP 2 3選擇發(fā)動機 根據(jù)上述功率及發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 選定 CY4102BZLQ A 表 2 1 CY4D43TI 主要技術(shù)參數(shù) CY4102BZLQ A 增壓中冷型主要技術(shù)參數(shù) 型 號 CY4D43TI 增壓中冷型 形 式 立式直列 水冷 四沖程 增壓中冷 氣 缸 數(shù) 4 102 118 工作容積 3 856 燃燒室形式 直噴圓形型縮口燃燒室 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 2 壓 縮 比 17 1 額定功率 轉(zhuǎn)速 88 2800 最大扭矩 轉(zhuǎn)速 343 1400 1800 標定工況燃燒消耗率 全負荷最低燃油消耗率 220 最高空載轉(zhuǎn)速 3100 怠速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 750 機油消耗率 0 6 工作順序 1 3 4 2 噪聲限制 114 煙 度 0 6 排放標準 達歐洲 II 號標準 整機凈質(zhì)量 340 外形參考尺寸 963 1 693 820 8 發(fā)動機外特性曲線如圖 2 1 所示 圖 2 1 發(fā)動機外特性曲線 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 3 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 0 第 3章 傳動比的計算和選擇 3 1驅(qū)動橋主減速器傳動比 的選擇0i 在選擇驅(qū)動橋主減速器傳動比 時 首先可根據(jù)汽車的最高車速 發(fā)動機參數(shù) 0i 車輪參數(shù)來確定 其值可按下式計算 0max4 37vgrnii 3 1 式中 汽車最高車速 km h maxv 最高車速時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速 一般 0 9 1 1 其中 為發(fā)vn vnpnp 動機最大功率時對應(yīng)的轉(zhuǎn)速 r min 這里取 為 1 則 1 1 2800 2800 r minvvnp 車輪半徑 0 324m r 取 0 855 5gi 根據(jù)公式 3 1 可得 0max5 37vgrnii 0 3248015 3 2變速器傳動比 的選擇gi 3 2 1變速器頭檔傳動比 的選擇1gi 1 在確定變速器頭檔傳動比 時 需考慮驅(qū)動條件和附著條件 1gi 為了滿足驅(qū)動條件 其值應(yīng)符合下式要求 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 1 axax10 cosin 357 216 7si 0 3249 8349 8geTGfrgi 式中 汽車的最大爬坡度 初選為 16 7o max 為了滿足附著條件 其大小應(yīng)符合下式規(guī)定 1max0247 6980 324 93zgeTFrii 式中 驅(qū)動車輪所承受的質(zhì)量 kg 由于第一章中后軸軸荷分配暫定為 68 zF 故 3570 68 2427 6kgz 附著系數(shù) 0 7 0 8 之間 取 0 8 2 各擋傳動比確定 由于 在 2 82 4 99 取 3 75 且 0 8551gi 1gi5gi 3 2 2變速器的選擇 實際上 對于擋位較少的變速器 各擋傳動比之間的比值常常并不正好相等 即并不是正好按等比數(shù)級來分配傳動比的 這主要是考慮到各擋利用率差別很大的 緣故 汽車主要用較高擋位行駛的 中型貨車 5擋位變速器中的 1 2 3 4 5 五 個擋位的總利用率僅為 10 到 15 所以較高擋位相鄰兩個擋見的傳動比的間隔應(yīng) 小些 特別是最高擋與次高擋之間更應(yīng)小些 參考 中國汽車零配件大全 選取變速箱 型號為 MSG5E 確定各檔傳動比 如下表 3 1 表 3 1 MSG5E 參數(shù) 品牌 系列 型號 重量 KG 1 5 傳動比 倒檔 中心 距 A 江鈴 TFR54 MSG5E 32 1檔 3 75 2檔 2 17 3檔 1 418 3 72 69 5 mm 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 2 4檔 1 5檔 0 855 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 0 第 4 章 軸荷分配及質(zhì)心位置的計算 4 1軸荷分配及質(zhì)心位置的計算 根據(jù)力矩平衡原理 按下列公式計算汽車各軸的負荷和汽車的質(zhì)心位置 g1l1 g2l2 g3l3 G2L g1h1 g2h2 g3 h2 Ghg g1 g2 g3 G 4 1 G1 G2 G G1L Gb G2L Ga 式中 g 1 g 2 g3 各總成質(zhì)量 kg l1 l 2 l 3 各總成質(zhì)心到前軸距離 mm h1 h2 h 2 各總成質(zhì)心到地面距離 mm G1 前軸負荷 kg G2 后軸負荷 kg L 汽車軸距 mm a 汽車質(zhì)心距前軸距離 mm b 汽車質(zhì)心距后軸距離 mm hg 汽車質(zhì)心到地面距離 mm 質(zhì)心確定如表 4 1 所示 表 4 1 各部件質(zhì)心位置 空載質(zhì)心坐標 滿載質(zhì)心坐標主要部件 部件質(zhì) 量 kg l y h l y h 空 g l 空 g h 滿 g l 滿 g h G發(fā)動機 340 100 700 550 100 700 500 16875 92812 5 16875 84375 G離合器 17 85 250 690 550 250 690 500 1171 875 2578 125 1171 875 2343 75 變速器及離 合器殼 60 600 710 470 600 710 420 16875 13218 75 16875 11812 5 萬向節(jié)傳動 軸 53 55 1850 700 400 1850 700 350 27750 6000 27750 5250 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 1 水平靜止時的軸荷分配及質(zhì)心位置計算 根據(jù)表 4 1所求數(shù)據(jù)和公式 4 1 可求 滿載 G2 kg1730217 6niglL G1 3570 2177 7 1392 3kg 后軸 后軸 制動器 428 4 2515 700 324 2515 700 274 306515 6 39487 5 306515 6 33393 75 后懸架及減震 214 2 2415 700 500 2415 700 450 135843 8 28125 135843 8 25312 5 前懸架及減 震器 71 4 100 700 500 100 700 450 1875 9375 1875 8437 5 前軸 前制 動輪轂轉(zhuǎn)向 梯形 214 2 100 700 324 100 700 274 5156 25 16706 25 5156 25 14128 13 車輪 前輪 胎總成 71 4 0 700 324 0 700 274 0 15187 5 0 12843 75 車輪 后輪 胎總成 214 2 3360 700 324 2515 700 274 294726 6 37968 75 294726 6 32109 38 車架及支架 拖鉤 214 2 1300 700 600 1300 700 550 134062 5 61875 134062 5 56718 75 轉(zhuǎn)向器 428 4 600 300 900 600 300 850 5062 5 7593 75 5062 5 7171 875 手制動器 327 0 650 920 0 650 870 0 5175 0 4893 75 制動驅(qū)動機 構(gòu) 35 7 600 250 500 600 250 450 2250 1875 2250 1687 5 油箱及油管 21 42 1200 100 500 1200 100 450 10125 4218 75 10125 3796 875 消音器 排 氣管 17 85 1500 1000 300 1500 1000 250 4218 75 843 75 4218 75 703 125 蓄電池組 28 56 800 500 500 800 500 450 12000 7500 12000 6750 儀表及其固 定零件 10 71 500 500 800 500 500 750 937 5 1500 937 5 1406 25 車箱總成 71 4 2250 700 790 2250 700 740 210937 5 74062 5 210937 5 69375 駕駛室 7 14 300 700 900 300 700 850 8437 5 25312 5 8437 5 23906 25 前擋泥板 17 85 400 0 380 400 0 330 7500 7125 7500 6187 5 后擋泥板 17 85 2915 0 380 2915 0 330 54656 25 7125 54656 25 6187 5 人 195 0 0 300 500 950 0 0 58500 185250 貨物 1500 0 0 2200 700 800 0 0 1650000 600000 整體 3570 31467 2931 57317072 2283372 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 2 mm 217 360249 5GLa mm 1 b 前軸荷分配 32 1370 后軸荷分配 68 2 5G mm183769 0nigh 空載 kg123467 2935 0niglGL 1875 935 02 939 98kg 12 前軸荷分配 1 8507 后軸荷分配 293G mm11 546 78nigh 根據(jù)下表得知以上計算符合要求 表 4 2 各類汽車的軸荷分配 滿 載 空 載 前 軸 后 軸 前 軸 后 軸 4 2 后輪單胎 32 40 60 68 50 59 41 50 4 2 后輪雙胎 長 端頭式 25 27 73 75 44 49 51 56 4 2 后輪雙胎 平頭式 30 35 65 70 48 54 46 52 商 用 貨 車 6 2 后輪雙胎 19 25 75 81 31 37 63 69 a 水平路面上汽車慢在行駛時各軸的最大負荷計算 對于后輪驅(qū)動的載貨汽車在水平路面上滿載行駛時各軸的最大負荷按下式計算 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 3 4 2 gzhLGaF 2 式中 行駛時前軸最大負荷 kg 1zF 行駛時候軸最大負荷 kg 2z 附著系數(shù) 在干燥的瀝青或混凝土路面上 該值為 0 7 0 8 令 1mGFz 2z 式中 行駛時前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù) 0 7 0 9 1 行駛時后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù) 1 1 1 2 2 根據(jù)式 2 2 可得 kggzhLbGF 13570 1 48639 7 1 19 02zFm kg23574 658 908zgGaLh 2 917zFm 滿足要求 b 汽車滿載制動時各軸的最大負荷按下式計算 4 3 LhaGFbgzz 21 式中 制動時的前軸負荷 kg 1 zF 1 gzbh 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 4 制動時的后軸負荷 kg 2 zF 令 1 mGz 2 Fz 式中 制動時前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù) 1 4 1 6 1 制動時后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù) 0 4 0 7 2 根據(jù)式 2 3 可得 kg1 3570 1 48639 15 6gzGbhFL 1 2zzFm kg2 3570 49 683 14 2gzGahFL 21 5zzFm 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 0 第 5章 動力性能計算 5 1驅(qū)動平衡計算 5 1 1驅(qū)動力計算 汽車的驅(qū)動力按下式計算 0037 irnviTFgeaget 5 1 式中 驅(qū)動力 N tF 發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 N m eT 車速 km h av 5 1 2行駛阻力計算 汽車行駛時 需要克服的行駛阻力 為 阻F 阻FdtvGACGgf aD 15 2sinco 式中 道路的坡路 度 平路上時 其值為 0o 行駛加速度 m s 2 等速行駛時 其值為 0 dtv 5 2 阻F15 G 2aDAvCgf 根據(jù)公式 5 1 及 5 2 可計算出各檔位汽車行駛時 驅(qū)動力 車速 tFav 需要克服的行駛阻力 如表 5 1 表 5 2 所示 阻 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 1 表 5 1各檔驅(qū)動力 速度 表 5 2 行駛阻力 5 1 3汽車驅(qū)動力 行駛阻力平衡圖 根據(jù)表 5 1 可繪出驅(qū)動力 行駛阻力平衡圖 T N m 300 360 385 385 382 380 370 365 360 350 N r min 1300 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2600 2800 Ft1 N 12500 00 15000 00 16041 67 16041 67 15916 67 15833 33 15416 67 15208 33 15000 00 14583 33 一 檔 V1 km h 10 59 11 40 13 03 14 66 16 29 17 92 19 54 20 36 21 17 22 80 Ft2 N 7233 3 3 8680 0 0 9282 7 8 9282 7 8 9210 4 4 9162 2 2 8921 1 1 8800 5 6 8680 0 0 8438 8 9 二 檔 V2 km h 18 29 19 70 22 52 25 33 28 14 30 96 33 77 35 18 36 59 39 40 Ft3 N 4726 6 7 5672 0 0 6065 8 9 6065 8 9 6018 6 2 5987 1 1 5829 5 6 5750 7 8 5672 0 0 5514 4 4 三 檔 V3 km h 28 00 30 15 34 46 38 76 43 07 47 38 51 68 53 84 55 99 60 30 Ft4 N 3333 3 3 4000 0 0 4277 7 8 4277 7 8 4244 4 4 4222 2 2 4111 1 1 4055 5 6 4000 0 0 3888 8 9 四 檔 V4 km h 39 70 42 75 48 86 54 97 61 07 67 18 73 29 76 34 79 40 85 50 Ft5 N 2850 0 0 3420 0 0 3657 5 0 3657 5 0 3629 0 0 3610 0 0 3515 0 0 3467 5 0 3420 0 0 3325 0 0 五 檔 V5 km h 46 43 50 00 57 15 64 29 71 43 78 57 85 72 89 29 92 86 100 00 Va 10 00 20 00 30 00 40 00 50 00 60 00 70 00 80 00 90 00 100 00 F阻 716 59 767 20 851 55 969 64 1121 4 7 1307 0 4 1526 3 5 1779 4 0 2066 1 9 2386 7 2 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 2 驅(qū) 動 力 行 駛 阻 力 平 衡 圖 0 00 2000 00 4000 00 6000 00 8000 00 10000 00 12000 00 14000 00 16000 00 18000 00 0 00 20 00 40 00 60 00 80 00 100 00 120 00 Va km h Ft N 一 檔 二 檔 三 檔 四 檔 五 檔 F阻 5 1 驅(qū)動力 行駛阻力平衡圖 從圖 5 1 上可以清楚的看出不同車速時驅(qū)動力和行駛阻力之間的關(guān)系 汽車以最 高擋行駛時的最高車速 可以直接在圖 5 1 上找到 顯然 F t5 曲線與 Ff F w 曲線的 交點便是 uamax 因為此時驅(qū)動力和行駛阻力相等 汽車處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài) 圖 5 1 中最高車速為 100km h 滿足設(shè)計要求 5 2動力特性計算 5 2 1動力因數(shù) D的計算 汽車的動力因數(shù)按下式計算 02037 15 irnvGAvCiTDgeaaDge 5 3 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 3 5 2 2行駛阻力與速度關(guān)系 0 0076 0 000056 f au 5 4 根據(jù)式 5 3 及式 5 4 得汽車各檔行駛動力因數(shù) 如表 5 3 所示 表 5 3 各檔速度與動力因素 T N m 300 360 385 385 382 380 370 365 360 350 N r min 130 0 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2600 2800 Va1 km h 10 5 9 11 40 13 03 14 66 16 29 17 92 19 54 20 36 21 17 22 80 一 檔 D1 0 35 0 42 0 45 0 45 0 44 0 44 0 43 0 42 0 42 0 41 Va2 km h 18 2 9 19 70 22 52 25 33 28 14 30 96 33 77 35 18 36 59 39 40 二 檔 D2 0 20 0 24 0 26 0 26 0 25 0 25 0 24 0 24 0 24 0 23 Va3 km h 28 0 0 30 15 34 46 38 76 43 07 47 38 51 68 53 84 55 99 60 30 三 檔 D3 0 13 0 15 0 16 0 16 0 16 0 16 0 15 0 15 0 14 0 14 Va4 km h 39 7 0 42 75 48 86 54 97 61 07 67 18 73 29 76 34 79 40 85 50 四 檔 D4 0 09 0 10 0 11 0 11 0 10 0 10 0 09 0 09 0 08 0 07 Va5 km h 46 4 3 50 00 57 15 64 29 71 43 78 57 85 72 89 29 92 86 100 00 五 檔 D5 0 07 0 08 0 09 0 08 0 08 0 07 0 06 0 06 0 06 0 05 表 5 4 速度與滾動阻力系數(shù)的關(guān)系 Va km h 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 f 0 00816 0 00872 0 00928 0 00984 0 0104 0 01096 0 01152 0 01208 0 01264 0 0132 5 2 3動力特性圖 利用表 5 3 做出動力特性圖 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 4 動 力 特 性 圖 0 00 0 05 0 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 35 0 40 0 45 0 50 0 00 20 00 40 00 60 00 80 00 100 00 120 00 Va km h D 一 檔 二 檔 三 檔 四 檔 五 檔 f 圖 5 2 動力特性圖 汽車在各擋下的動力因數(shù)與車速的關(guān)系曲線稱為動力特性曲線 在動力特性圖 上作滾動阻力系數(shù)曲線 f ua 顯然 線與直接擋 D ua曲線的交點即為汽車的最高f 車速 5 2 4汽車爬坡度 計算maxi 汽車的上坡能力是用滿載時汽車在良好路面上的最大爬坡度 imax表示的 最大 爬坡度是指 I擋最大爬坡度 maxiax tg 5 5 2 2IImax1ffD 式中 汽車頭檔動力因數(shù) axDIm 由式 5 7 可得 22ImIax1rcsinffDaxax 20 350 35 ri rcsin0 319 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 5 0 87axiax tg 最大爬坡度為 87 30 滿足條件 5 2 5加速度倒數(shù)曲線 由汽車行駛方程得 1wftFmdtu 5 6 回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) 其值可按下式估算 21gi 5 7 式中 0 03 0 05 取 0 04 1 0 06 取 0 05 04 2 變速器各檔位時的傳動比 gi 公式 5 7 可得各檔 值 表 5 4 各檔回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) ig 3 75 2 17 1 418 1 0 855 1 74 1 28 1 14 1 09 1 08 由此可得各檔汽車行駛時各檔加速度及加速度倒數(shù) 如表 5 5 所示 表 5 5 各檔速度 加速度與加速度倒數(shù) T N m 300 360 385 385 382 380 370 365 360 350 N r min 130 0 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2600 2800 Va1 km h 10 5 9 11 40 13 03 14 66 16 29 17 92 19 54 20 36 21 17 22 80 一 檔 1 a 0 53 0 44 0 41 0 41 0 41 0 41 0 42 0 43 0 44 0 45 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 6 Va2 km h 18 2 9 19 70 22 52 25 33 28 14 30 96 33 77 35 18 36 59 39 40 二 檔 1 a 0 71 0 58 0 54 0 54 0 55 0 55 0 57 0 58 0 59 0 61 Va3 km h 28 0 0 30 15 34 46 38 76 43 07 47 38 51 68 53 84 55 99 60 30 三 檔 1 a 1 04 0 84 0 79 0 80 0 81 0 83 0 87 0 89 0 92 0 97 Va4 km h 39 7 0 42 75 48 86 54 97 61 07 67 18 73 29 76 34 79 40 85 50 四 檔 1 a 1 64 1 30 1 23 1 27 1 33 1 41 1 55 1 64 1 74 1 99 Va5 km h 46 4 3 50 00 57 15 64 29 71 43 78 57 85 72 89 29 92 86 100 00 五 檔 1 a 2 16 1 68 1 60 1 71 1 86 2 06 2 45 2 71 3 05 4 11 由表 5 5 可繪出加速度倒數(shù)曲線 圖 5 4 加速度倒數(shù)曲線 加 速 度 倒 數(shù) 曲 線 0 000 50 1 001 50 2 002 50 3 003 50 4 004 50 0 00 20 00 40 00 60 00 80 00 100 00 120 00 Va km h 1 a 一 檔二 檔 三 檔四 檔 五 檔 5 3 1汽車行駛時 發(fā)動機能夠發(fā)出的功率 eP 汽車行駛時 發(fā)動機能夠發(fā)出的功率 就是發(fā)動機使用外特性的功率值 e 根據(jù) 求出發(fā)動機功率如表 5 6 所示 950 kwNTP 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 7 表 5 6 發(fā)動機發(fā)出功率與速度關(guān)系 5 3 2汽車行駛時 所需發(fā)動機功率 eP 汽車行駛時 所需發(fā)動機功率即為克服行駛阻力所需發(fā)動機功率 其值按下式eP 計算 dtvGACGgfvPaDTae 15 2sinco360 5 8 當(dāng)汽車在平路上等速行駛時 其值為 T N m 300 360 385 385 382 380 370 365 360 350 N r min 1300 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2600 2800 v1 km h 10 59 11 40 13 03 14 66 16 29 17 92 19 54 20 36 21 17 22 80一 檔 P1 kw 40 84 52 77 64 50 72 57 80 00 87 54 92 98 95 55 98 01 102 62 v2 km h 18 29 19 70 22 52 25 33 28 14 30 96 33 77 35 18 36 59 39 40二 檔 P2 kw 40 84 52 77 64 50 72 57 80 00 87 54 92 98 95 55 98 01 102 62 v3 km h 28 00 30 15 34 46 38 76 43 07 47 38 51 68 53 84 55 99 60 30三 檔 P3 kw 40 84 52 77 64 50 72 57 80 00 87 54 92 98 95 55 98 01 102 62 v4 km h 39 70 42 75 48 86 54 97 61 07 67 18 73 29 76 34 79 40 85 50四 檔 P4 kw 40 84 52 77 64 50 72 57 80 00 87 54 92 98 95 55 98 01 102 62 V5 km h 46 43 50 00 57 15 64 29 71 43 78 57 85 72 89 29 92 86 100 00五 檔 P5 kw 40 84 52 77 64 50 72 57 80 00 87 54 92 98 95 55 98 01 102 62 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 8 15 2360aDTae AvCGgfvP 5 9 由公式 5 9 得汽車在平路上等速行駛時所需發(fā)動機功率 eP 現(xiàn)將數(shù)據(jù)統(tǒng)計為下表 表 5 7 阻力功率 Va km h 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Pe kw 1 79 3 84 6 39 9 70 14 02 19 61 26 71 35 59 46 49 59 67 5 3 3功率平衡圖 作發(fā)動機能夠發(fā)出的功率 與車速 之間的關(guān)系曲線 并作汽車在平路上等ePav 速行駛時所需發(fā)動機功率曲縣 即得到汽車的功率平衡圖 功 率 平 衡 圖 0 00 20 00 40 00 60 00 80 00 100 00 120 00 0 00 20 00 40 00 60 00 80 00 100 00 120 00 V km h p kw 一 檔 二 檔 三 檔 四 檔 五 檔 Pe 圖 5 4 功率平衡圖 在不同檔位時 功率大小不變 只是各擋發(fā)動機功率曲線所對應(yīng)的車速位置不 同 且低擋時車速低 所占速度變化區(qū)域窄 高檔時車速高 所占變化區(qū)域?qū)?P f 在低速范圍內(nèi)為一條斜直線 在高速時由于滾動阻力系數(shù)隨車速而增大 所以 Pf 隨 ua以更快的速率加大 P w則是車度 ua函數(shù) 二者疊加后 阻力功率曲線是一條 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 9 斜率越來越大的曲線 第 6章 汽車燃油經(jīng)濟性計算 在總體設(shè)計時 通常主要是對汽車穩(wěn)定行駛時的燃油經(jīng)濟性進行計算 其計算公式 037 21irnvPgQgeaae 6 1 式中 汽車穩(wěn)定行駛時所需發(fā)動機功率 kw eP 發(fā)動機的燃油消耗率 g kw h 其值由發(fā)動機萬有特性得到 g 燃油重度 N L 柴油為 7 94 8 13 其值取 8 00 汽車單位行程燃油消耗量 L 100km Q 最高擋車速 av 根據(jù)計算公式 6 1 列出燃油消耗率 見下表 表 6 1 燃油消耗 Va km h 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 N r min 1300 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2600 2800 Pe kw 1 79 3 84 6 39 9 70 14 02 19 61 26 71 35 59 46 49 59 67 Ge 215 210 205 205 200 210 215 220 220 230 Q L 4 72 4 94 5 35 6 09 6 87 8 41 10 05 11 99 13 93 16 82 根據(jù)表 6 1做出燃油消耗圖 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 1 等 速 百 公 里 油 耗 0 00 2 00 4 00 6 00 8 00 10 00 12 00 14 00 16 00 18 00 0 2 4 6 8 10 12 N Q L Q 圖 6 2 等速百公里油耗 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 0 第 7章 汽車不翻倒條件計算 7 1汽車滿載不縱向翻倒的校核 7 1 ghb 式中 b 汽車質(zhì)心距后軸距離 m hg 汽車質(zhì)心到地面距離 m 0 8 ghb 130 4269 經(jīng)計算符合條件 7 2汽車滿載不橫向翻倒的校核 汽車的側(cè)傾角在初次達到穩(wěn)態(tài)值之后有一個超調(diào)量 說明汽車在比準靜態(tài)下更 小的側(cè)向加速度時 內(nèi)側(cè)車輪就可能離開地面 即汽車的瞬態(tài)側(cè)傾閥值比準靜態(tài)時 的小 對于轎車和多用途車輛 階躍轉(zhuǎn)向時的側(cè)傾閥值比 2 低約 30 而Bhg 貨車則低約 50 7 2 ghB2 式中 B 汽車輪距 m hg 汽車質(zhì)心到地面距離 m 1650 29 823gBh 經(jīng)計算符合條件 7 3汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑 汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑公式 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 1 2 7 3 mind2max2 tn LB 式中 為汽車內(nèi)輪的最大轉(zhuǎn)角 這里取最大值 45 ax 代入相關(guān)數(shù)據(jù) L 3360mm B 1650mm 計算得 12 06mmind 2236036015tan4 影響汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑的因素有兩類 即與汽車本身有關(guān)的因素和法規(guī)及使用 條件對最小轉(zhuǎn)彎直徑的限定 前者包括汽車轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角 汽車軸距 輪距以及 轉(zhuǎn)向輪數(shù) 如全輪轉(zhuǎn)向 等對汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑均有影響 除此之外 有關(guān)的國家法 規(guī)規(guī)定和汽車的使用道路條件對最小轉(zhuǎn)彎直徑的確定也是重要的影響因素 轉(zhuǎn)向輪 最大轉(zhuǎn)角越大 軸距越短 輪距越小和參與轉(zhuǎn)向的車輪數(shù)越多時 汽車的最小轉(zhuǎn)彎 直徑越小 表明汽車在停車場上調(diào)頭和通過彎道半徑較小路段的能力越強 對機動 性要求高的汽車 最小轉(zhuǎn)彎直徑應(yīng)取小些 GB7258 1997 機動車運行安全技術(shù)條 件 中規(guī)定 機動車的最小轉(zhuǎn)彎直徑不得大于 24m 根據(jù)表 7 1可知本車滿足最小轉(zhuǎn)彎半徑要求 表 7 1 商用貨車的最小轉(zhuǎn)彎直徑 車型 級別 Dmin ma 1 8 8 0 12 0 1 8 ma 6 0 10 0 19 0 6 0 ma 14 0 12 0 20 0 商 用 貨 車 ma 14 0 13 0 21 0 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 0 總 結(jié) 通過歷時三周的課程設(shè)計 讓我進一步理解了貨車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計過程 根據(jù)課 程設(shè)計的要求 要在這三周設(shè)計出汽車的總體構(gòu)造 汽車的尺寸 性能 還需要用 AutoCAD 畫出汽車構(gòu)造的零號圖 這就要求我們熟練使用 AutoCAD 制圖軟件 能 在以后的工作中熟練使用 經(jīng)過本次課程設(shè)計不僅復(fù)習(xí)了上學(xué)期在實習(xí)中所學(xué)到的知識 而且對汽車的構(gòu) 造有了更深一步的了解 尤其在使用 Excel表格方面有了長足的進步 對這次課設(shè) 的幫助不小 還鞏固了機械制圖知識 在本次課程設(shè)計改變了以往手工制圖的要求 而是要求使用 AutoCAD 軟件制圖 雖然之前有過接觸這個軟件 但是沒有達到一 定的熟練程度 經(jīng)過這次課設(shè)后對軟件有了更深入的了解 這為即將到來的畢業(yè)設(shè) 計打下了堅實的基礎(chǔ) 并且在這次課設(shè)過程中 老師給于我們己大力的支持和耐心 的指導(dǎo) 這使我們完成任務(wù)要順利得多 在這里我很感謝老師這些天對我們的幫助 總之 這次課設(shè)讓我們做到了溫故而知新 還讓我們在學(xué)習(xí)知識的同時不要忘 記把知識應(yīng)用到實際當(dāng)中去 同時也是對我們將要步入社會工作的大四學(xué)生一個工 作態(tài)度的培養(yǎng) 工作能力的提升 為我們以后的發(fā)展奠定了很好基礎(chǔ) 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 0 參考文獻 1 吉林大學(xué) 王望予主編 汽車設(shè)計 第四版 機械工業(yè)出版社 2004 8 2 清華大學(xué) 余志生主編 汽車理論 第四版 機械工業(yè)出版社 2006 5 3 趙士林主編 九十年代內(nèi)燃機 上海交通大學(xué)出版社 1992 7 4 中國汽車工業(yè)經(jīng)濟技術(shù)信息研究所 中國汽車零配件大全 2000 年 上冊 機械 工業(yè)出版社 2000 9 5 成大先主編 機械設(shè)計手冊 第三版 6 汽車工程手冊 7 陳家瑞主編 汽車構(gòu)造 下冊 人民交通出版社 8 余志生主編 汽車理論機 械工業(yè)出版社 貨車總體設(shè)計 me 1500kg vamax 100km h fr 0 02 1 附錄 參考車型江鈴 凱銳 800 120 馬力 廂式輕卡基本參數(shù) 表 1 參考車型江鈴 凱銳 800 120 馬力 廂式輕卡卡基本參數(shù) 基本信息 型號 JX5047XXYXG2 類型 輕型載貨車 驅(qū)動形式 4X2 軸距 3360mm 車身長度 5 995 米 車身寬度 2 02 米 車身高度 2 98 米 輪距 1565 1508mm 整車重量 2 79噸 額定載重 1 5 噸 最大總質(zhì)量 4 48 噸 最高車速 110KM h 貨箱參數(shù) 貨箱 斗 長度 4 08米 貨箱 斗 寬度 1 91 米 貨箱 斗 高度 1 93米 貨箱 斗 形式 廂式 發(fā)動機 發(fā)動機型號 JX4D24A4H 汽缸數(shù) 4 燃油種類 柴油 排量 2 42L 排放標準 國四 歐四 最大輸出功率 90KW 扭矩 320N m 馬力 120馬力 最大扭矩轉(zhuǎn)速 1600 2000 額定轉(zhuǎn)速 3200RPM 駕駛室參數(shù) 準乘人數(shù) 3人 座位排數(shù) 單排 變速箱 變速箱型號 格特拉克 6檔 前進檔檔位數(shù) 6 倒檔檔位數(shù) 1 底盤 后橋描述 1535K 五十鈴 NKRkg 彈簧片數(shù) 7 5 6 輪胎 輪胎數(shù) 6個 輪胎規(guī)格 7 00R16LT 8PR