商用汽車總體設(shè)計(jì)(課程設(shè)計(jì))
商用汽車總體設(shè)計(jì)(課程設(shè)計(jì)),商用,汽車,總體,整體,設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)
《車輛工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)任務(wù)書
機(jī)械與汽車學(xué)院 班級(jí) 姓名
一.設(shè)計(jì)任務(wù):商用汽車總體設(shè)計(jì)
二.基本參數(shù):
三.設(shè)計(jì)內(nèi)容
主要進(jìn)行汽車總體設(shè)計(jì)。汽車總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括:
1.查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計(jì)原則
2.選擇整車和各總成的結(jié)構(gòu)型式及主要技術(shù)特性參數(shù)和性能參數(shù),形成一個(gè)完整的整車概念。選型過程中要進(jìn)行必要的計(jì)算,并繪制總布置草圖,以檢驗(yàn)所選擇的總成能否滿足選型時(shí)確定的整車性能和尺寸要求。
3.汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定
(1)汽車質(zhì)量參數(shù)的確定:汽車裝載質(zhì)量、整車整備質(zhì)量、汽車總質(zhì)量、汽車軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式、汽車的軸荷分配。
(2)汽車主要尺寸參數(shù)的確定:汽車軸距、汽車的前后輪距、汽車的前懸和后懸、汽車的外廓尺寸。
(3)汽車主要性能參數(shù)的確定:汽車動(dòng)力性能參數(shù)(汽車最高車速vamax、加速時(shí)間、最大爬坡度imax、直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max、Ⅰ檔最大動(dòng)力因數(shù)DⅠmax)、燃料經(jīng)濟(jì)性參數(shù)、通過性參數(shù)、制動(dòng)性參數(shù)、操縱穩(wěn)定性參數(shù)、行使平順性參數(shù)。
3.繪制總布置圖
(1)明確繪制總布置圖的基準(zhǔn);
(2)標(biāo)注主要結(jié)構(gòu)尺寸和裝配尺寸;
四.設(shè)計(jì)要求
1.繪制汽車的總布置圖,0號(hào)圖紙一張。
2.編寫設(shè)計(jì)說明書,設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1) 汽車形式的選擇;(2)汽車各總成的選擇; (3)汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定;
(4)汽車主要性能的計(jì)算;包括:汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性等。(5)參考文獻(xiàn)。
五.設(shè)計(jì)進(jìn)度與時(shí)間安排
本課程設(shè)計(jì)為3周
1.明確任務(wù),分析有關(guān)原始資料,復(fù)習(xí)有關(guān)講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。
2.設(shè)計(jì)計(jì)算 1.0周
3.繪圖 1.0周
4.編寫說明書、答辯 0.5周
六、主要參考文獻(xiàn)
1.成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三版)
2.汽車工程手冊(cè)???? 機(jī)械工業(yè)出版社
3.陳家瑞 汽車構(gòu)造(下冊(cè)) 人民交通出版社
4.王望予 汽車設(shè)計(jì)?????機(jī)械工業(yè)出版社
5.余志生 汽車?yán)碚???? 機(jī)械工業(yè)出版社
七.注意事項(xiàng)
(1)為保證設(shè)計(jì)進(jìn)度及質(zhì)量,設(shè)計(jì)方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果等必須取得指導(dǎo)教師的認(rèn)可,尤其在繪制總布置圖前,設(shè)計(jì)方案應(yīng)由指導(dǎo)教師審閱。圖面要清晰干凈;尺寸標(biāo)注正確。
(2)編寫設(shè)計(jì)說明書時(shí),必須條理清楚,語言通達(dá),圖表、公式及其標(biāo)注要清晰明確,對(duì)重點(diǎn)部分,應(yīng)有分析論證,要能反應(yīng)出學(xué)生獨(dú)立工作和解決問題的能力。
(3)獨(dú)立完成圖紙的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)說明書的編寫,若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。
八.成績(jī)?cè)u(píng)定
成 績(jī)
內(nèi) 容
優(yōu)
良
中
及格
不及格
出勤情況(20%)
設(shè)計(jì)方案(20%)
性能計(jì)算(20%)
圖紙質(zhì)量(20%)
說明書質(zhì)量(20%)
評(píng) 語
總 成 績(jī)
指導(dǎo)教師
注意:此任務(wù)書要妥善保管,最后要裝訂在設(shè)計(jì)說明書的第一頁(yè),如有丟失,后果自負(fù)。
商用車設(shè)計(jì) 07車輛三班十一組組員 賴番結(jié) 魏玉明 巫連茂 吳勇波 韋國(guó)平 練乃壬 藍(lán)一洋 李浩源 蔡雪濤 商用車總體設(shè)計(jì) 題目要求本次設(shè)計(jì)的商用車為貨車 貨車的總體設(shè)計(jì)主要包括貨車主要尺寸 參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī) 輪胎的選擇和總體布置 本次設(shè)計(jì)主要分為三大模塊 驅(qū)動(dòng)形式 布置形式 主要參數(shù)的選擇 1 汽車形式的選擇 軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式 4x2 后橋4輪驅(qū)動(dòng)布置形式 本車設(shè)計(jì)采用平頭式 前置后驅(qū) 直列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)2 汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定 2 1汽車主要尺寸的確定外廓尺寸 7200 x2250 x2460mm貨箱尺寸 5300 x2150 x550mm軸距 4050mm輪距 b1 1790mm 前輪 b2 1686mm 雙胎中心線距離 前后懸 前懸LF為1100mm 后懸LR為2050mm 2 2 汽車主要質(zhì)量參數(shù)確定整備質(zhì)量 m0為3735kg 每個(gè)乘客重65kg 裝載質(zhì)量 5000kg貨車質(zhì)量系數(shù) 1 33貨車總質(zhì)量 8930kg軸荷分配 滿載時(shí)前軸30 后軸70 空載時(shí)前軸48 后軸52 貨車質(zhì)心高度 空載質(zhì)心高度880mm 滿載質(zhì)心高度為1064mm 2 3 汽車各總成的選擇2 3 1 發(fā)動(dòng)機(jī)選擇 根據(jù)計(jì)算得出的發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為145kw 根據(jù)matlab程序得出最大功率轉(zhuǎn)速為2200r min 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為716N m 最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速為1278r min 參考同類車型以及設(shè)計(jì)要求給出的matlab程序 選定發(fā)動(dòng)機(jī)的排量為4 8LT MAX 754N mN MAX 2310r minKW MAX 145kw2 3 2 輪胎選擇 參考同類車型以及國(guó)標(biāo) 本車輪胎采用8 25R20型號(hào)輪胎直徑 974mm負(fù)荷下半徑 462 8mm斷面寬度 232mm參考國(guó)標(biāo) GB T2977 1997載重汽車輪胎系列 2 3 3 傳動(dòng)比的選擇主減速器傳動(dòng)比 3 818最大傳動(dòng)比 5x3 818各檔傳動(dòng)比 擋 5 擋 2 92 擋 1 71 擋 1倒擋 53 汽車主要性能參數(shù)最高車速 100km h最大爬坡度 18 91 燃油經(jīng)濟(jì)性 最小轉(zhuǎn)彎直徑 23 7m通過性幾何參數(shù) 最小離地間隙 滿載 前軸下 289mm后軸下 266mm縱向通過半徑 3533mm接近角 36 離去角 25 操縱穩(wěn)定性 前 后側(cè)偏角之差 1 2 2 側(cè)傾角設(shè)計(jì)目標(biāo)為2 前俯角不大于1 5 離合器設(shè)計(jì) 1 形式 雙盤拉式彈簧離合器2 主要參數(shù) 摩擦片的外徑379mm摩擦片的內(nèi)徑205mm摩擦片厚度4mm離合器后備系數(shù)1 7單位壓力0 14Mpa3 離合器膜片彈簧設(shè)計(jì)膜片彈簧的參數(shù)尺寸 H h比值 2R及R r R 95mmr 76mmR r 1 25膜片彈簧起始圓錐底角 13 膜片彈簧小端半徑20mm分離軸承的作用半徑22mm分離指數(shù)目18切槽寬3mm窗孔槽寬10mm4 壓盤設(shè)計(jì)壓盤外徑385mm壓盤內(nèi)徑201mm5 離合器殼設(shè)計(jì)該離合器蓋外殼底蓋采用厚為1 5 的08鋼板材料沖壓而成 再在表面涂防銹漆 機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)1 傳動(dòng)方案和零部件方案的確定中間軸式多擋位機(jī)械式變速器傳動(dòng)方案初步確定 2 3 4擋齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng) 1擋 倒檔采用滑動(dòng)直齒齒輪傳動(dòng) 變速器軸承 變速器第1軸 第2軸的后部軸承以及中間軸前 后軸承 按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承 2 主要參數(shù)選擇最小傳動(dòng)比3 818最大傳動(dòng)比19 09中心距137 699mm外形尺寸372mm 萬向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 萬向節(jié)采用十字軸萬向節(jié) 主要由主動(dòng)叉 從動(dòng)叉 十字軸 滾針軸承及軸向定位件和橡膠封件等組成計(jì)算傳動(dòng)軸載荷 7018 85N十字軸萬向節(jié)的傳動(dòng)效率 98 925 傳動(dòng)軸長(zhǎng)度 2070mm傳動(dòng)軸形式 由于傳動(dòng)軸長(zhǎng)度大于1500mm 故采用斷開式傳動(dòng)軸 采用中間支撐 整體式單級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 1 主減速器設(shè)計(jì)雙曲面單級(jí)主減速器主要參數(shù)確定 主傳動(dòng)比 i 3 818主從動(dòng)齒輪齒數(shù) Z1 11 Z2 42端面模數(shù) Mn 11中心螺旋角 37 3 螺旋方向 主動(dòng)錐齒輪左旋 從動(dòng)齒輪右旋法向壓力角 a 22 5 2 差速器設(shè)計(jì)差速器采用對(duì)稱錐齒輪式差速器設(shè)計(jì)主要參數(shù)確定 節(jié)錐距Ao 69 49mm差速器行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) Z1 12 Z2 20大端模數(shù) m 6節(jié)錐角 1 30 96 2 59 04 壓力角 22 5 行星齒輪軸直徑 d 25mm3 半軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式 全浮式半軸半軸直徑 46mm半軸扭轉(zhuǎn)角 9 半軸花鍵 外徑 57mm內(nèi)徑 51 384mm花鍵齒數(shù) 18花鍵工作長(zhǎng)度 70mm 懸架設(shè)計(jì) 前懸架設(shè)計(jì) 1 懸架主要參數(shù) 靜撓度 110mm動(dòng)撓度 80mm懸架剛度 1035N cm2 彈性元件設(shè)計(jì) 布置方案 對(duì)稱縱置式鋼板彈簧滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 50mm厚度 7mm3 減震器設(shè)計(jì) 本車采用雙向筒式減震器相對(duì)阻尼系數(shù) 伸張 0 4壓縮 0 2阻尼系數(shù) 2078N m最大卸荷力 374N減振器工作缸直徑D 30mm后懸架設(shè)計(jì) 1 懸架主要參數(shù) 靜撓度 68 8mm動(dòng)撓度 80mm懸架剛度 1035N cm 2 彈性元件設(shè)計(jì)布置形式 對(duì)稱縱置式鋼板彈簧主簧 滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 90mm厚度 11mm副簧 滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 90mm厚度 11mm 制動(dòng)系設(shè)計(jì) 制動(dòng)力分配系數(shù) 0 51同步附著系數(shù) 0 8制動(dòng)強(qiáng)度 0 8最大制動(dòng)力矩 Tf1 16547 07N mTf2 15898 17N m制動(dòng)器因數(shù) BT BFt1 BFt2 2 391摩擦系數(shù) f 0 4制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 采用氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)氣室采用活塞式取張開力對(duì)凸輪中心力臂a 20mm 推桿力Q對(duì)凸輪軸線力臂h 100mm 制動(dòng)氣室工作壓力P 0 6MPa 膜片有效承壓面積 22661 64mm 2制動(dòng)氣室活塞直徑 169 91mm制動(dòng)氣室推桿行程 11 5mm行程儲(chǔ)備系數(shù) 2 3制動(dòng)氣室工作容積Vs 260608 86mm 3 商用車設(shè)計(jì) 07車輛三班十一組組員 賴番結(jié) 魏玉明 巫連茂 吳勇波 韋國(guó)平 練乃壬 藍(lán)一洋 李浩源 蔡雪濤 商用車總體設(shè)計(jì) 題目要求本次設(shè)計(jì)的商用車為貨車 貨車的總體設(shè)計(jì)主要包括貨車主要尺寸 參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī) 輪胎的選擇和總體布置 本次設(shè)計(jì)主要分為三大模塊 驅(qū)動(dòng)形式 布置形式 主要參數(shù)的選擇 1 汽車形式的選擇 軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式 4x2 后橋4輪驅(qū)動(dòng)布置形式 本車設(shè)計(jì)采用平頭式 前置后驅(qū) 直列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)2 汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定 2 1汽車主要尺寸的確定外廓尺寸 7200 x2250 x2460mm貨箱尺寸 5300 x2150 x550mm軸距 4050mm輪距 b1 1790mm 前輪 b2 1686mm 雙胎中心線距離 前后懸 前懸LF為1100mm 后懸LR為2050mm 2 2 汽車主要質(zhì)量參數(shù)確定整備質(zhì)量 m0為3735kg 每個(gè)乘客重65kg 裝載質(zhì)量 5000kg貨車質(zhì)量系數(shù) 1 33貨車總質(zhì)量 8930kg軸荷分配 滿載時(shí)前軸30 后軸70 空載時(shí)前軸48 后軸52 貨車質(zhì)心高度 空載質(zhì)心高度880mm 滿載質(zhì)心高度為1064mm 2 3 汽車各總成的選擇2 3 1 發(fā)動(dòng)機(jī)選擇 根據(jù)計(jì)算得出的發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為145kw 根據(jù)matlab程序得出最大功率轉(zhuǎn)速為2200r min 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為716N m 最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速為1278r min 參考同類車型以及設(shè)計(jì)要求給出的matlab程序 選定發(fā)動(dòng)機(jī)的排量為4 8LT MAX 754N mN MAX 2310r minKW MAX 145kw2 3 2 輪胎選擇 參考同類車型以及國(guó)標(biāo) 本車輪胎采用8 25R20型號(hào)輪胎直徑 974mm負(fù)荷下半徑 462 8mm斷面寬度 232mm參考國(guó)標(biāo) GB T2977 1997載重汽車輪胎系列 2 3 3 傳動(dòng)比的選擇主減速器傳動(dòng)比 3 818最大傳動(dòng)比 5x3 818各檔傳動(dòng)比 擋 4 93 擋 3 0 擋 1 719 擋 1倒擋 53 汽車主要性能參數(shù)最高車速 100km h最大爬坡度 18 91 燃油經(jīng)濟(jì)性 最小轉(zhuǎn)彎直徑 23 7m通過性幾何參數(shù) 最小離地間隙 滿載 前軸下 289mm后軸下 266mm縱向通過半徑 3533mm接近角 36 離去角 25 操縱穩(wěn)定性 前 后側(cè)偏角之差 1 2 2 側(cè)傾角設(shè)計(jì)目標(biāo)為2 前俯角不大于1 5 離合器設(shè)計(jì) 1 形式 雙盤拉式彈簧離合器2 主要參數(shù) 摩擦片的外徑379mm摩擦片的內(nèi)徑205mm摩擦片厚度4mm離合器后備系數(shù)1 7單位壓力0 14Mpa3 離合器膜片彈簧設(shè)計(jì)膜片彈簧的參數(shù)尺寸 H h比值 2R及R r R 95mmr 76mmR r 1 25膜片彈簧起始圓錐底角 13 膜片彈簧小端半徑20mm分離軸承的作用半徑22mm分離指數(shù)目18切槽寬3mm窗孔槽寬10mm4 壓盤設(shè)計(jì)壓盤外徑385mm壓盤內(nèi)徑201mm5 離合器殼設(shè)計(jì)該離合器蓋外殼底蓋采用厚為1 5 的08鋼板材料沖壓而成 再在表面涂防銹漆 機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)1 傳動(dòng)方案和零部件方案的確定中間軸式多擋位機(jī)械式變速器傳動(dòng)方案初步確定 2 3 4擋齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng) 1擋 倒檔采用滑動(dòng)直齒齒輪傳動(dòng) 變速器軸承 變速器第1軸 第2軸的后部軸承以及中間軸前 后軸承 按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承 2 主要參數(shù)選擇最小傳動(dòng)比3 818最大傳動(dòng)比19 09中心距137 699mm外形尺寸372mm 萬向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 萬向節(jié)采用十字軸萬向節(jié) 主要由主動(dòng)叉 從動(dòng)叉 十字軸 滾針軸承及軸向定位件和橡膠封件等組成計(jì)算傳動(dòng)軸載荷 7018 85N十字軸萬向節(jié)的傳動(dòng)效率 98 925 傳動(dòng)軸長(zhǎng)度 2070mm傳動(dòng)軸形式 由于傳動(dòng)軸長(zhǎng)度大于1500mm 故采用斷開式傳動(dòng)軸 采用中間支撐 整體式單級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 1 主減速器設(shè)計(jì)雙曲面單級(jí)主減速器主要參數(shù)確定 主傳動(dòng)比 i 3 818主從動(dòng)齒輪齒數(shù) Z1 11 Z2 42端面模數(shù) Mn 11中心螺旋角 37 3 螺旋方向 主動(dòng)錐齒輪左旋 從動(dòng)齒輪右旋法向壓力角 a 22 5 2 差速器設(shè)計(jì)差速器采用對(duì)稱錐齒輪式差速器設(shè)計(jì)主要參數(shù)確定 節(jié)錐距Ao 69 49mm差速器行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) Z1 12 Z2 20大端模數(shù) m 6節(jié)錐角 1 30 96 2 59 04 壓力角 22 5 行星齒輪軸直徑 d 25mm3 半軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式 全浮式半軸半軸直徑 46mm半軸扭轉(zhuǎn)角 9 半軸花鍵 外徑 57mm內(nèi)徑 51 384mm花鍵齒數(shù) 18花鍵工作長(zhǎng)度 70mm 懸架設(shè)計(jì) 前懸架設(shè)計(jì) 1 懸架主要參數(shù) 靜撓度 110mm動(dòng)撓度 80mm懸架剛度 1035N cm2 彈性元件設(shè)計(jì) 布置方案 對(duì)稱縱置式鋼板彈簧滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 50mm厚度 7mm3 減震器設(shè)計(jì) 本車采用雙向筒式減震器相對(duì)阻尼系數(shù) 伸張 0 4壓縮 0 2阻尼系數(shù) 2078N m最大卸荷力 374N減振器工作缸直徑D 30mm后懸架設(shè)計(jì) 1 懸架主要參數(shù) 靜撓度 68 8mm動(dòng)撓度 80mm懸架剛度 1035N cm 2 彈性元件設(shè)計(jì)布置形式 對(duì)稱縱置式鋼板彈簧主簧 滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 90mm厚度 11mm副簧 滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 90mm厚度 11mm 制動(dòng)系設(shè)計(jì) 制動(dòng)力分配系數(shù) 0 51同步附著系數(shù) 0 8制動(dòng)強(qiáng)度 0 8最大制動(dòng)力矩 Tf1 16547 07N mTf2 15898 17N m制動(dòng)器因數(shù) BT BFt1 BFt2 2 391摩擦系數(shù) f 0 4制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 采用氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)氣室采用活塞式取張開力對(duì)凸輪中心力臂a 20mm 推桿力Q對(duì)凸輪軸線力臂h 100mm 制動(dòng)氣室工作壓力P 0 6MPa 膜片有效承壓面積 22661 64mm 2制動(dòng)氣室活塞直徑 169 91mm制動(dòng)氣室推桿行程 11 5mm行程儲(chǔ)備系數(shù) 2 3制動(dòng)氣室工作容積Vs 260608 86mm 3 商用車設(shè)計(jì) 07車輛三班十一組組員 賴番結(jié) 魏玉明 巫連茂 吳勇波 韋國(guó)平 練乃壬 藍(lán)一洋 李浩源 蔡雪濤 商用車總體設(shè)計(jì) 題目要求本次設(shè)計(jì)的商用車為貨車 貨車的總體設(shè)計(jì)主要包括貨車主要尺寸 參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī) 輪胎的選擇和總體布置 本次設(shè)計(jì)主要分為三大模塊 驅(qū)動(dòng)形式 布置形式 主要參數(shù)的選擇 1 汽車形式的選擇 軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式 4x2 后橋4輪驅(qū)動(dòng)布置形式 本車設(shè)計(jì)采用平頭式 前置后驅(qū) 直列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)2 汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定 2 1汽車主要尺寸的確定外廓尺寸 7200 x2250 x2460mm貨箱尺寸 5300 x2150 x550mm軸距 4050mm輪距 b1 1790mm 前輪 b2 1686mm 雙胎中心線距離 前后懸 前懸LF為1100mm 后懸LR為2050mm 2 2 汽車主要質(zhì)量參數(shù)確定整備質(zhì)量 m0為3735kg 每個(gè)乘客重65kg 裝載質(zhì)量 5000kg貨車質(zhì)量系數(shù) 1 33貨車總質(zhì)量 8930kg軸荷分配 滿載時(shí)前軸30 后軸70 空載時(shí)前軸48 后軸52 貨車質(zhì)心高度 空載質(zhì)心高度880mm 滿載質(zhì)心高度為1064mm 2 3 汽車各總成的選擇2 3 1 發(fā)動(dòng)機(jī)選擇 根據(jù)計(jì)算得出的發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為145kw 根據(jù)matlab程序得出最大功率轉(zhuǎn)速為2200r min 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為716N m 最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速為1278r min 參考同類車型以及設(shè)計(jì)要求給出的matlab程序 選定發(fā)動(dòng)機(jī)的排量為4 8LT MAX 754N mN MAX 2310r minKW MAX 145kw2 3 2 輪胎選擇 參考同類車型以及國(guó)標(biāo) 本車輪胎采用8 25R20型號(hào)輪胎直徑 974mm負(fù)荷下半徑 462 8mm斷面寬度 232mm參考國(guó)標(biāo) GB T2977 1997載重汽車輪胎系列 2 3 3 傳動(dòng)比的選擇主減速器傳動(dòng)比 3 818最大傳動(dòng)比 5x3 818各檔傳動(dòng)比 擋 4 93 擋 3 0 擋 1 719 擋 1倒擋 53 汽車主要性能參數(shù)最高車速 100km h最大爬坡度 18 91 燃油經(jīng)濟(jì)性 最小轉(zhuǎn)彎直徑 23 7m通過性幾何參數(shù) 最小離地間隙 滿載 前軸下 289mm后軸下 266mm縱向通過半徑 3533mm接近角 36 離去角 25 操縱穩(wěn)定性 前 后側(cè)偏角之差 1 2 2 側(cè)傾角設(shè)計(jì)目標(biāo)為2 前俯角不大于1 5 離合器設(shè)計(jì) 1 形式 雙盤拉式彈簧離合器2 主要參數(shù) 摩擦片的外徑379mm摩擦片的內(nèi)徑205mm摩擦片厚度4mm離合器后備系數(shù)1 7單位壓力0 14Mpa3 離合器膜片彈簧設(shè)計(jì)膜片彈簧的參數(shù)尺寸 H h比值 2R及R r R 95mmr 76mmR r 1 25膜片彈簧起始圓錐底角 13 膜片彈簧小端半徑20mm分離軸承的作用半徑22mm分離指數(shù)目18切槽寬3mm窗孔槽寬10mm4 壓盤設(shè)計(jì)壓盤外徑385mm壓盤內(nèi)徑201mm5 離合器殼設(shè)計(jì)該離合器蓋外殼底蓋采用厚為1 5 的08鋼板材料沖壓而成 再在表面涂防銹漆 機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)1 傳動(dòng)方案和零部件方案的確定中間軸式多擋位機(jī)械式變速器傳動(dòng)方案初步確定 2 3 4擋齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng) 1擋 倒檔采用滑動(dòng)直齒齒輪傳動(dòng) 變速器軸承 變速器第1軸 第2軸的后部軸承以及中間軸前 后軸承 按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承 2 主要參數(shù)選擇最小傳動(dòng)比3 818最大傳動(dòng)比19 09中心距137 699mm外形尺寸372mm 萬向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 萬向節(jié)采用十字軸萬向節(jié) 主要由主動(dòng)叉 從動(dòng)叉 十字軸 滾針軸承及軸向定位件和橡膠封件等組成計(jì)算傳動(dòng)軸載荷 7018 85N十字軸萬向節(jié)的傳動(dòng)效率 98 925 傳動(dòng)軸長(zhǎng)度 2070mm傳動(dòng)軸形式 由于傳動(dòng)軸長(zhǎng)度大于1500mm 故采用斷開式傳動(dòng)軸 采用中間支撐 整體式單級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì) 1 主減速器設(shè)計(jì)雙曲面單級(jí)主減速器主要參數(shù)確定 主傳動(dòng)比 i 3 818主從動(dòng)齒輪齒數(shù) Z1 11 Z2 42端面模數(shù) Mn 11中心螺旋角 37 3 螺旋方向 主動(dòng)錐齒輪左旋 從動(dòng)齒輪右旋法向壓力角 a 22 5 2 差速器設(shè)計(jì)差速器采用對(duì)稱錐齒輪式差速器設(shè)計(jì)主要參數(shù)確定 節(jié)錐距Ao 69 49mm差速器行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù) Z1 12 Z2 20大端模數(shù) m 6節(jié)錐角 1 30 96 2 59 04 壓力角 22 5 行星齒輪軸直徑 d 25mm3 半軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式 全浮式半軸半軸直徑 46mm半軸扭轉(zhuǎn)角 9 半軸花鍵 外徑 57mm內(nèi)徑 51 384mm花鍵齒數(shù) 18花鍵工作長(zhǎng)度 70mm 懸架設(shè)計(jì) 前懸架設(shè)計(jì) 1 懸架主要參數(shù) 靜撓度 110mm動(dòng)撓度 80mm懸架剛度 1035N cm2 彈性元件設(shè)計(jì) 布置方案 對(duì)稱縱置式鋼板彈簧滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 50mm厚度 7mm3 減震器設(shè)計(jì) 本車采用雙向筒式減震器相對(duì)阻尼系數(shù) 伸張 0 4壓縮 0 2阻尼系數(shù) 2078N m最大卸荷力 374N減振器工作缸直徑D 30mm后懸架設(shè)計(jì) 1 懸架主要參數(shù) 靜撓度 68 8mm動(dòng)撓度 80mm懸架剛度 1035N cm 2 彈性元件設(shè)計(jì)布置形式 對(duì)稱縱置式鋼板彈簧主簧 滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 90mm厚度 11mm副簧 滿載弧高 15mm鋼板彈簧長(zhǎng)度 鋼板彈簧斷面尺寸 寬度 90mm厚度 11mm 制動(dòng)系設(shè)計(jì) 制動(dòng)力分配系數(shù) 0 51同步附著系數(shù) 0 8制動(dòng)強(qiáng)度 0 8最大制動(dòng)力矩 Tf1 16547 07N mTf2 15898 17N m制動(dòng)器因數(shù) BT BFt1 BFt2 2 391摩擦系數(shù) f 0 4制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 采用氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)氣室采用活塞式取張開力對(duì)凸輪中心力臂a 20mm 推桿力Q對(duì)凸輪軸線力臂h 100mm 制動(dòng)氣室工作壓力P 0 6MPa 膜片有效承壓面積 22661 64mm 2制動(dòng)氣室活塞直徑 169 91mm制動(dòng)氣室推桿行程 11 5mm行程儲(chǔ)備系數(shù) 2 3制動(dòng)氣室工作容積Vs 260608 86mm 3 《車輛工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)任務(wù)書
機(jī)械與汽車學(xué)院 班級(jí) 姓名
一.設(shè)計(jì)任務(wù):商用汽車總體設(shè)計(jì)
二.基本參數(shù):
三.設(shè)計(jì)內(nèi)容:
主要進(jìn)行汽車總體設(shè)計(jì)。汽車總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括:
1.查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計(jì)原則
2.選擇整車和各總成的結(jié)構(gòu)型式及主要技術(shù)特性參數(shù)和性能參數(shù),形成一個(gè)完整的整車概念。選型過程中要進(jìn)行必要的計(jì)算,并繪制總布置草圖,以檢驗(yàn)所選擇的總成能否滿足選型時(shí)確定的整車性能和尺寸要求。
3.汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定
(1)汽車質(zhì)量參數(shù)的確定:汽車裝載質(zhì)量、整車整備質(zhì)量、汽車總質(zhì)量、汽車軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式、汽車的軸荷分配。
(2)汽車主要尺寸參數(shù)的確定:汽車軸距、汽車的前后輪距、汽車的前懸和后懸、汽車的外廓尺寸。
(3)汽車主要性能參數(shù)的確定:汽車動(dòng)力性能參數(shù)(汽車最高車速vamax、加速時(shí)間、最大爬坡度imax、直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max、Ⅰ檔最大動(dòng)力因數(shù)DⅠmax)、燃料經(jīng)濟(jì)性參數(shù)、通過性參數(shù)、制動(dòng)性參數(shù)、操縱穩(wěn)定性參數(shù)、行使平順性參數(shù)。
3.繪制總布置圖
(1)明確繪制總布置圖的基準(zhǔn);
(2)標(biāo)注主要結(jié)構(gòu)尺寸和裝配尺寸;
四.設(shè)計(jì)要求
1.繪制汽車的總布置圖,0號(hào)圖紙一張。
2.編寫設(shè)計(jì)說明書,設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1) 汽車形式的選擇;(2)汽車各總成的選擇; (3)汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定;
(4)汽車主要性能的計(jì)算;包括:汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性等。(5)參考文獻(xiàn)。
五.設(shè)計(jì)進(jìn)度與時(shí)間安排
本課程設(shè)計(jì)為3周
1.明確任務(wù),分析有關(guān)原始資料,復(fù)習(xí)有關(guān)講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。
2.設(shè)計(jì)計(jì)算 1.0周
3.繪圖 1.0周
4.編寫說明書、答辯 0.5周
六、主要參考文獻(xiàn)
1.成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三版)
2.汽車工程手冊(cè)???? 機(jī)械工業(yè)出版社
3.陳家瑞 汽車構(gòu)造(下冊(cè)) 人民交通出版社
4.王望予 汽車設(shè)計(jì)?????機(jī)械工業(yè)出版社
5.余志生 汽車?yán)碚???? 機(jī)械工業(yè)出版社
七.注意事項(xiàng)
(1)為保證設(shè)計(jì)進(jìn)度及質(zhì)量,設(shè)計(jì)方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果等必須取得指導(dǎo)教師的認(rèn)可,尤其在繪制總布置圖前,設(shè)計(jì)方案應(yīng)由指導(dǎo)教師審閱。圖面要清晰干凈;尺寸標(biāo)注正確。
(2)編寫設(shè)計(jì)說明書時(shí),必須條理清楚,語言通達(dá),圖表、公式及其標(biāo)注要清晰明確,對(duì)重點(diǎn)部分,應(yīng)有分析論證,要能反應(yīng)出學(xué)生獨(dú)立工作和解決問題的能力。
(3)獨(dú)立完成圖紙的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)說明書的編寫,若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。
八.成績(jī)?cè)u(píng)定
成 績(jī)
內(nèi) 容
優(yōu)
良
中
及格
不及格
出勤情況(20%)
設(shè)計(jì)方案(20%)
性能計(jì)算(20%)
圖紙質(zhì)量(20%)
說明書質(zhì)量(20%)
評(píng) 語
總 成 績(jī)
指導(dǎo)教師
注意:此任務(wù)書要妥善保管,最后要裝訂在設(shè)計(jì)說明書的第一頁(yè),如有丟失,后果自負(fù)。
一、 題目要求:
數(shù)據(jù)要求:
額定裝載質(zhì)量(Kg)
最大總質(zhì)量(kg)
最大車速(Km·h-1)
比功率 (KW·t-1)
比轉(zhuǎn)矩(N·m·t-1)
序號(hào)
5000
8930
100
15
40
11
二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容
1、 汽車形式的選擇
1.1、 軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式
商用貨車驅(qū)動(dòng)形式有4×2、4×4、6×2、6×6、8×4、8×8等,普通商用貨車一般采用4×2發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)。本車屬于中型商用貨車,總質(zhì)量居中,考慮到制造成本和使用條件等因素,所以采用4×2后橋4輪的形式。
1.2、 布置形式
汽車布置形式是指發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸和車身(或駕駛室)的相互關(guān)系和布置特點(diǎn)而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外,汽車的布置形式對(duì)使用性能也有重要影響。
本車的設(shè)計(jì)采用平頭式。平頭式貨車在各種級(jí)別的貨車上得到廣泛應(yīng)用。它有以下優(yōu)點(diǎn):汽車總長(zhǎng)和軸距尺寸短;最小轉(zhuǎn)彎直徑?。粰C(jī)動(dòng)性良好;不需要發(fā)動(dòng)機(jī)罩和翼子板,使整車整備質(zhì)量較??;駕駛員視野得到明顯改善;面積利用率高。
本車的設(shè)計(jì)采用前置后驅(qū)的形式。它有以下主要優(yōu)點(diǎn):維修發(fā)動(dòng)機(jī)方便;離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單;貨箱地板高度低;可以采用直列發(fā)動(dòng)機(jī)、V型發(fā)動(dòng)機(jī)貨臥式發(fā)動(dòng)機(jī)。
2. 汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定
2.1、 汽車主要尺寸的確定
2.1.1、外廓尺寸
汽車的總長(zhǎng)、總寬和總高應(yīng)根據(jù)汽車的用途、道路條件、噸位、外形設(shè)計(jì)、公路限制和結(jié)構(gòu)布置等因素來確定。在總體設(shè)計(jì)時(shí)要力求減少汽車的外廓尺寸,以減輕汽車總重,提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性。
各國(guó)對(duì)公路運(yùn)輸車輛的外廓尺寸均有法規(guī)限制。這是為了適合本國(guó)的公路、橋梁和運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)以及保證駕駛的安全性。GB1589-89汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸長(zhǎng):貨車、越野車、整體式客車不應(yīng)超過12m,單鉸接式客車不超過18m,半掛汽車列車不超過16.5m,全掛汽車列車不超過20m;不包括后視鏡,汽車寬不超過2.5m;空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下,汽車高不超過4m;后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處250mm;頂窗、換氣裝置開啟時(shí)不得超出車高300mm。
根據(jù)本車的特點(diǎn),參考同類車型,本車的外廓尺寸如下:
總長(zhǎng):=7200mm ;
總寬:=2250mm;
總高:=2460 mm。
由于本貨車是鄉(xiāng)村用貨車,多用來運(yùn)輸沙石等,參考同類車型,本車的貨箱尺寸如下:
長(zhǎng):5300mm 寬:2150mm 高:550mm
2.1.2、軸距
軸距L對(duì)整備質(zhì)量、汽車總長(zhǎng)、最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度、縱向通過半徑有影響。當(dāng)軸距短時(shí),上述各指標(biāo)減小。此外,軸距還對(duì)軸荷分配有影響。軸距過短會(huì)使車廂(貨)長(zhǎng)度不足或后懸過長(zhǎng);上坡或制動(dòng)時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大,汽車制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性變壞;車身縱向角振動(dòng)增大,對(duì)平順性不利;萬向節(jié)傳動(dòng)軸的夾角增大。
貨車軸距和輪距標(biāo)準(zhǔn)見下表:
貨車的軸距和輪距
車型
類別
軸距/
輪距/
4×2貨車
微型
輕型
中型
重型
1700~2900
2300~3600
3600~5500
4500~5600
1150~1350
1300~1650
1700~2000
1840~2000
本車為中型貨車,參照表和同類車型,軸距L選取為4050 。
2.1.3、輪距
受汽車總寬度不超過2.5m限制,輪距不宜過大。但在取定的前輪輪距b1的范圍內(nèi),應(yīng)該能布置下發(fā)動(dòng)機(jī)、車架、前懸架和前輪,并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間,同時(shí)轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運(yùn)動(dòng)間隙、再確定后輪距b2時(shí)應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及他們之間應(yīng)留有必要的間隙
根據(jù)上表,并且參考同類車型以及根據(jù)本車的結(jié)構(gòu)和布置,選取本車的前后輪距分別為:b1=1790mm ;b2=1686mm(雙胎中心線距離) 。
2.1.4、汽車的前懸和后懸
前、后懸加長(zhǎng)時(shí),汽車接近角和離去角都小,影響汽車通過性能。對(duì)長(zhǎng)頭汽車,前懸不能縮短,原因是在這段尺寸內(nèi)要布置保險(xiǎn)杠、散熱器、風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)等部件。從撞車安全性考慮,希望前懸長(zhǎng)些,從視野角度考慮又要求前懸短些。前懸對(duì)平頭汽車上下車的方便性有影響,前鋼板彈簧長(zhǎng)度也影響前懸尺寸。
后懸的長(zhǎng)度主要取決于軸距和軸荷分配的要求,同時(shí)要保證適當(dāng)?shù)碾x去角。一般來說,后懸不宜過長(zhǎng),否則上、下坡時(shí)容易刮地 ,轉(zhuǎn)彎時(shí)也不靈活。貨車的后懸一般在1200mm~2200mm之間。
經(jīng)過分析并參考同類樣車,根據(jù)本車的結(jié)構(gòu)性能要求,本車選取前懸LF為1100mm,后懸LR為2050mm 。
2.2、 汽車主要質(zhì)量參數(shù)的確定
2.2.1、貨車的整備質(zhì)量
整車整備質(zhì)量對(duì)汽車的成本和使用經(jīng)濟(jì)性均有影響。目前,盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是通過減輕整車整備質(zhì)量增加裝載量或載客量;抵消因滿足安全標(biāo)準(zhǔn)、排氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來的整備質(zhì)量的增加;節(jié)約燃料。
參考同類車型,本車的整車整備質(zhì)量m0定為3735kg 。(每個(gè)乘客重65kg)
2.2.2、裝載質(zhì)量
貨車裝載質(zhì)量的確定,首先應(yīng)與行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃的系列符合,其次要考慮到汽車的用途和使用條件。
本車為中型貨車,裝載質(zhì)量在設(shè)計(jì)任務(wù)書中已經(jīng)給定為5000kg 。
2.2.3、貨車質(zhì)量系數(shù)
質(zhì)量系數(shù)是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值,即= / 。該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)水平和工藝水平,值越大,說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。參照下表,并結(jié)合給出數(shù)據(jù),本車為1.33。
不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù)
汽車類型
總質(zhì)量ma(kg)
貨車
180014000
0.80~1.10
1.20~1.35
1.30~1.70
2.2.4、貨車總質(zhì)量
本車總質(zhì)量已經(jīng)給出,為8930kg。
2.2.5.軸荷分配
貨車的軸荷分配參考下表
貨車的軸荷分配
車型
滿載
空載
前軸
(%)
后軸
(%)
前軸
(%)
后軸
(%)
4×2后輪單胎
4×2后輪雙胎,長(zhǎng)、短頭式
4×2后輪雙胎,平頭式
6×4后輪雙胎
32~40
25~27
30~35
19~25
60~68
73~75
65~70
75~81
50~59
44~49
48~54
31~37
41~50
51~56
46~52
63~69
本車軸荷分配的設(shè)計(jì)目標(biāo)是:滿載時(shí)前軸30%,后軸70%。空載時(shí)前軸48%,后軸52%。
2.2.6、貨車質(zhì)心高度h
汽車質(zhì)心的位置,與汽車受力的情況有密切的關(guān)系,直接影響汽車的軸荷分配、穩(wěn)定性和平順性以及制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)和坡道行駛時(shí)的前后軸質(zhì)量的轉(zhuǎn)移。參考同類車型,空載質(zhì)心高度計(jì)算值取為880mm,滿載質(zhì)心高度為1064mm。
2.3、 汽車各總成的選擇
2.3.1、發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇
2.3.1.1、發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇
對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)形式選擇應(yīng)該考慮此車可以采用四沖程汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī),從提高燃油經(jīng)濟(jì)性以及農(nóng)用車用途出發(fā),優(yōu)先選用柴油發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)于中型以及以下的貨車上一般采用直列式柴油機(jī)。本車為中型貨車,故采用直列式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
2.3.1.2、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇
2.3.1.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速:
根據(jù)需要的最高車速(km/h),用下式估算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率:
上式中:——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率
——傳動(dòng)系效率,對(duì)驅(qū)動(dòng)橋用單級(jí)主減速器的4×2汽車可取為0.9,對(duì)于雙級(jí)主減速器可取為0.8,本車用的是單級(jí)主減速器。
ma—— 汽車總質(zhì)量(kg)
g —— 重力加速度(m/s2)
——最高車速(km/h)
—— 滾動(dòng)阻力系數(shù),對(duì)貨車取0.02
CD——空氣阻力系數(shù),貨車取0.8~1.0,本車設(shè)計(jì)取0.9
A—— 汽車正面投影面積(m2),參考同類車型,取4.635m2。
代入數(shù)據(jù),得:
114.90(kW)
根據(jù)題目給出的比功率和最大總質(zhì)量計(jì)算得到=133.95(kw)。
對(duì)以上兩個(gè)計(jì)算結(jié)果對(duì)比后,為滿足設(shè)計(jì)和動(dòng)力性的要求取=145kw。
最大功率對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速:參照下表:
最大功率對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速范圍 (r/min)
柴油機(jī)
1800--4000
乘用車、輕、微型貨車
3200--4000
大貨車
1800--2600
參考同類車型,利用設(shè)計(jì)要求給出的MATLAB程序,本車取為2200r/min。
2.3.1.2.2最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速:
用下式計(jì)算確定:
上式中:——最大轉(zhuǎn)矩();
—— 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)矩();
—— 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù),一般在1.1~1.3之間選?。?
——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率();
—— 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速()。
代入數(shù)據(jù),得:
692.3025~818.18()
本車所選發(fā)動(dòng)機(jī)的為716,合適。
選擇時(shí)希望在1.4~2.0之間,如果取得太高,使小于1.4,則直接擋穩(wěn)定車速將變高,在通過市區(qū)交叉路口時(shí)換擋次數(shù)變多,沖破性能變壞。本發(fā)動(dòng)機(jī)=1.72,滿足要求,即=1278r/min。
結(jié)合計(jì)算所得的相關(guān)參數(shù)、參考同類車型和設(shè)計(jì)要求給出的MATLAB程序,選定發(fā)動(dòng)機(jī)的排量為4.8L,由MATLAB程序可以得出以下數(shù)據(jù):
T-MAX=754N·m N-MAX=2310r/min KW-MAX=145kw
參考同類車型,初定發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸:913X600X950(單位:mm)
2.4、 輪胎的選擇
輪胎的尺寸和型號(hào)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。本車設(shè)計(jì)采用子午線輪胎。
由滿載時(shí)的軸荷可得滿載時(shí)前輪和后輪單個(gè)受力大?。?
參考同類車型以及國(guó)標(biāo),本車輪胎采用8.25R20型號(hào)輪胎。
直徑:974 mm
負(fù)荷下半徑:462.8mm
斷面寬度:232mm
參考國(guó)標(biāo):GB-T 2977-1997 載重汽車輪胎系列
2.5、 傳動(dòng)比的計(jì)算和選擇
2.5.1、主減速器傳動(dòng)比的確定
在選擇驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比時(shí),首先可根據(jù)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:
上式中:——汽車最高車速;
—— 最高車速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,一般,其中為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速,本車取= ;
r ——車輪半徑,取0.4628m
3.838
同時(shí)還要考慮到最高擋(一般為直接擋)行駛時(shí)汽車有足夠的動(dòng)力性能,即保證最高擋的動(dòng)力因數(shù)足夠大。
和有以下關(guān)系:
式中:ma——汽車總質(zhì)量;
g——重力加速度;
——直接擋時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的汽車車速。
=34.28(km/h)
=0.062
而中型貨車的動(dòng)力因數(shù)取值范圍:0.04~0.08,符合要求,為了配合主減速器主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)的選擇,把主減速器傳動(dòng)比調(diào)整為=3.818,經(jīng)驗(yàn)算,動(dòng)力因數(shù)也符合要求,本車采用單級(jí)主減速器,主減速器傳動(dòng)比≤7,符合要求。
2.5.2、最大傳動(dòng)比的確定
確定傳東西最大傳動(dòng)比,要考慮三方面的問題,最大爬坡度或1檔最大動(dòng)力因數(shù)
、附著力和汽車最低穩(wěn)定車速。傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比通常是變速器1檔傳動(dòng)比與主減速器傳動(dòng)比的乘積。
當(dāng)汽車爬坡時(shí)車速很低,可以忽略空氣阻力,汽車的最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)為
或
即
一般汽車的最大爬坡度約為,其余各參數(shù)按照前面計(jì)算值代入,得
=4.791
1檔傳動(dòng)比還應(yīng)滿足附著條件:
對(duì)于后軸驅(qū)動(dòng)汽車有:
=7.997
為了減小換擋難度,相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值在1.8以下,故取=5
汽車最低穩(wěn)定車速:
發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速為n=732r/min
得到貨車的最低穩(wěn)定車速為6.69km/h 。
2.5.3、變速器各檔傳動(dòng)比的確定
在確定傳動(dòng)比時(shí),最關(guān)鍵的一步是確定變速器。不同類型的汽車,具有不同的傳動(dòng)系檔位,其原因在于他們的使用條件不同、對(duì)整車性能的要求不同、汽車本身的比功率不同。而且傳動(dòng)比檔位數(shù)與汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有著密切的關(guān)系。就動(dòng)力性而言,擋位數(shù)多,增大了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì),提高了汽車的加速與爬坡能力;就燃油經(jīng)濟(jì)性而言,檔位數(shù)多,增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率下工作的可能行,降低了油耗。
所以,為了提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,盡可能使檔位數(shù)多一些,但是,如果檔位數(shù)超過了五個(gè)就會(huì)使結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜。本車采用四檔變速器,各檔傳動(dòng)比分別為:
Ⅰ擋:5 Ⅱ擋:2.92
Ⅲ擋:1.71 Ⅳ擋:1
倒擋:5
3. 汽車主要性能參數(shù)的選擇計(jì)算
由于汽車是一種高效率的運(yùn)輸工具,運(yùn)輸效率的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中最基本、最重要的性能。所謂汽車的動(dòng)力性是指汽車在良好的路面上直線行駛時(shí)由汽車受到的縱向外力決定的、所能達(dá)到的平均行駛速度。
(1)、汽車的最高車速,題目已經(jīng)給出100km/h,實(shí)際算出的數(shù)據(jù)為100.5km/h。
(2)、汽車的加速時(shí)間 ;載貨汽車常用0~60km/h的換檔加速時(shí)間或者在直接檔由20km/h加速到某一車速的時(shí)間t來評(píng)價(jià)。載貨質(zhì)量在2~2.5t的輕型載貨汽車的0~60km/h的換檔時(shí)間多在17.5~30s。重型貨車的0~50km/h的換擋加速時(shí)間為40~60s。
(3)、汽車的最大爬坡度,前文確定為30%,即16.7°。
汽車傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比確定后,汽車能夠爬上的最大坡度為:
代入數(shù)據(jù)得:
3.1.1、汽車驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖
汽車的行駛方程式為
或 =+++
汽車的動(dòng)力性計(jì)算公式如下:
(和可由發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線查得);
;
;
;
;
;
。
其中:——發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率;
——發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩;
——驅(qū)動(dòng)力;
——滾動(dòng)阻力;
——空氣阻力;
——行駛加速度;
——汽車總質(zhì)量;
——汽車的車輪半徑;
——滾動(dòng)阻力系數(shù);
——?jiǎng)恿σ驍?shù);
通過matlab程序匯出下面圖形:
3.1.2、汽車的功率平衡
汽車行駛時(shí),不僅驅(qū)動(dòng)力和阻力相互平衡,發(fā)動(dòng)機(jī)功率和汽車行駛的阻力功率也總是平衡的。
將發(fā)動(dòng)機(jī)功率、汽車經(jīng)常遇到的阻力功率對(duì)車速的關(guān)系曲線繪在坐標(biāo)圖上,即得到汽車功率平衡圖。
通過matlab程序繪制出下面圖形:
3.2、燃油經(jīng)濟(jì)性
等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評(píng)價(jià)指標(biāo),指汽車在一定載荷(我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定轎車為半載、貨車為滿載)下,以最高擋在水平良好的路面上等速行駛100km的燃油消耗量。常測(cè)出每隔10km/h或20km/h速度間隔的等速百公里燃油消耗量,然后在圖上連成曲線,成為等速百公里燃油消耗量曲線,用它來評(píng)價(jià)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
等速行駛工況燃油消耗量計(jì)算:
發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線圖
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性圖上的等燃油消耗率曲線,可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速n,發(fā)出一定功率時(shí)的燃油消耗率。計(jì)算時(shí),還需要汽車在水平路面上等速行駛,為克服滾動(dòng)阻力與空氣阻力,發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)提供的功率為。
根據(jù)等速行駛車速及阻力功率,在萬有特性圖上(利用插值法)可確定相應(yīng)的燃油消耗率,從而計(jì)算出以該車速等速行駛時(shí)單位時(shí)間內(nèi)的燃油消耗量(單位為)為
上式中:——燃油消耗率();
——燃油的重度,汽油可取,柴油可取。
整個(gè)等速過程行經(jīng)行程的燃油消耗量為
折算成等速百公里燃油消耗量為
當(dāng)處于最高檔時(shí),選定四個(gè)速度,得到四個(gè)等速油耗值:
u=54.84km/h Pe=41.76KW b=226.2733 g/(kw·h) Q=21.116L/100km u=63.98km/h Pe=53.10KW b=226.146 g/(kw·h) Q=23.001L/100km u=73.12km/h Pe=66.46KW b=239.3125 g/(kw·h) Q=26.656L/100km u=82.25km/h Pe=82.11KW b=238.24 g/(kw·h) Q=29.146L/100km
3.3、最小轉(zhuǎn)彎直徑
轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí),汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡圓的直徑稱為最小轉(zhuǎn)彎直徑。用來描述汽車轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)性,是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。設(shè)計(jì)要求中提到,前輪最大轉(zhuǎn)向角22度(外側(cè)輪),根據(jù)軸距可以算出本車的最小轉(zhuǎn)彎直徑:23.7m。
3.4、通過性的幾何參數(shù)
總體設(shè)計(jì)要確定的通過性幾何參數(shù)有最小離地間隙,接近角,離去角,縱向通過半徑等。各類汽車的通過性參數(shù)視車型和用途而異,其范圍見表:
汽車的通過性參數(shù)
車型
(mm)
(°)
(°)
ρ(m)
4×2貨車
180~300
40~60
23~45
2.3~6.0
4×4、6×6貨車
260~350
45~60
35~45
1.9~3.6
本車的通過性幾何參數(shù):
最小離地間隙(滿載):
前軸下:289mm
后軸下:266mm
縱向通過半徑:3533mm
接近角:36°
離去角:25°
3.5、操縱穩(wěn)定性
汽車操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)參數(shù)較多,與總體設(shè)計(jì)有關(guān)并能作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的如下:
1)、為了保證有良好的操縱穩(wěn)定性,汽車應(yīng)具有一定程度的不足轉(zhuǎn)向。通常用汽車以0.4g的向心加速度沿定圓轉(zhuǎn)向時(shí),前、后測(cè)偏角之差(δ1-δ2)作為評(píng)價(jià)參數(shù)。此參數(shù)在1°~3°為宜。本車設(shè)計(jì)目標(biāo)為2°。
2)、汽車以0.4g的向心加速度沿定圓等速行駛時(shí),車身側(cè)傾角控制在3°以內(nèi)為好,最大不超過7°。本車側(cè)傾角設(shè)計(jì)目標(biāo)為2°。
3)、為了不影響乘坐舒適性,要求汽車以0.4g減速度制動(dòng)時(shí),車身的前俯角不大于1.5°。
3.6、制動(dòng)性參數(shù)
常以制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度和制動(dòng)踏板力作為汽車制動(dòng)性能的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)參數(shù)。對(duì)貨車制動(dòng)效能的要求如下表所示,且規(guī)定在踏板力不大于700N的條件下,總制動(dòng)距離不得大于表中規(guī)定值的120%,制動(dòng)減速度不得大于該表規(guī)定值的80%。
貨車路試檢驗(yàn)行車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求
車輛類型
行車制動(dòng)
應(yīng)急制動(dòng)
制動(dòng)初速(km/h)
制動(dòng)距離(m)
FMDD(m/s2)
試車道寬度(m)
踏板力(N)
制動(dòng)初速(km/h)
制動(dòng)距離(m)
FMDD(m/s2)
操縱力(N)≤
ma≤4.5t
滿載
50
≤22
≥5.4
2.5
≤700
30
≤18
≥2.6
手600
腳700
空載
≤21
≥5.8
≤450
其他汽車
滿載
50
≤10
≥5.0
3.0
≤700
30
≤20
≥2.2
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參考文獻(xiàn):
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編號(hào):3940741
類型:共享資源
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上傳時(shí)間:2019-12-25
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- 關(guān) 鍵 詞:
-
商用
汽車
總體
整體
設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)
- 資源描述:
-
商用汽車總體設(shè)計(jì)(課程設(shè)計(jì)),商用,汽車,總體,整體,設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)
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