货车总体设计-载重750-速度120.docx

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1、目录摘要1第1章汽车形式的选择21.1汽车质量参数确实定2LLI汽车载人数和装载质量21.1.2整车整备质量明确定2LL3汽车总质量3L2汽车轮胎的选择31.3驾驶室布置4L4驱动形式的选择51.5轴数的选择5L6货车布置形式51.7外廓尺寸确实定6L8轴距L确实定61.9汽车前轮距BI和后轮距B261.10汽车前悬LF和后悬LR确实定6Ln货车车头长度71. 12货车车箱尺寸7第2章汽车发动机的选择81.1 发动机型式的选择81.2 发动机的最大功率P.82. 3发动机最大转矩Temax及其相应转速5的选择10第3章传动比的计算和选择123. 1驱动桥主减速器传动比i。的选择123.2变速器

2、传动比ig的选择123. 2.1变速器一档传动比ig的选择124. 2.2变速器的选择13第4章轴荷分配及质心位置计算154.1 平静时的轴荷分配及质心位置计算155. 2水平路面上汽车满载加速行驶时各轴的最大负荷计算184. 3.制动时各轴的最大负荷计算19第5章汽车动力性能计算204.1 驱动力与行驶阻力平衡计算204.1.1 1.1驱动力的计算204.1.2 行驶阻力计算214.1.3 驱动力与行驶阻力平衡图225. 2动力特性计算225.2.2 滚动阻力系数与速度关系235.2.3 动力特性图235.2.4 汽车最大爬坡度计算245.2.5 加速时间t的计算245.3功率平衡计算255

3、. 3.1汽车行驶时发动机能够发出的功率266. 3.2汽车行驶时所需发动机的功率267. 3.3汽车功率平衡图27第6章汽车燃油经济性计算28第7章汽车稳定性计算317.1 汽车不翻倒条件计算311.1 .1汽车满载不纵向翻倒条件的计算311.2 .2汽车满载不横向翻倒条件的计算317.2汽车的最小转弯直径31总结33参考文献34附录35摘要根据本次课程设计的任务，完成了任务书上所要求的某货车的总体设计。本篇说明书说明了货车设计的总体过程，本次课程设计为载重量0.75吨的轻型货车的设计，首先对汽车的形式进行了确定，其中包括汽车外尺寸的设计，质量参数确实定，轮胎，轴数，驱动形式以及布置形式的选

4、择。其次，以汽车的最高车速和总质量选择了汽车的发动机。查资料确定了汽车的整体结构，包括车身，车厢，车头的选择。细节有轮距，轴距确实定等。在确定了发动机之后，计算了车的传动比，选择了变速器，计算了汽车的动力特性，包括了驱动力与阻力的平衡，动力因数，加速度，加速时间确实定。然后计算了汽车的燃油经济性问题。最后计算了汽车的稳定情况，保证了汽车可以平安的上路行使，完成了汽车的设计。关键词：总体设计；轴荷分配；动力性；燃油经济性第1章汽车形式的选择1.1汽车质量参数确实定汽车质量参数包括整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、载荷分配等。汽车载人数和装载质餐汽车的载荷质量是指汽车在良好路面

5、上所允许的额定装载质量。汽车载客量：3人汽车的载重量：加广75Okg整车整备质置的确定整车整备质量是指车上带有全部装备包括随车工具，备胎等，加满燃料、水、但没有装货和载人时的整车质量。质量系数。是指汽车装载质量与整车整备质量的比值：mo=memo,.表1-1各类货车的质量系数汽车类型总质量Imo载货汽车轻型1.86.00.801.10中型6.014.01.201.35重型mfli4.01.301.70本车型为轻型货车，1.8I。2%344lg53.4)9=153;m=3.60；/g2=2.34;jg3=9=l53;。4=1；7g5=65实际上，对于挡位较少的变速器，各挡传动比之间的比值常常并不

6、正好相等，即并不是正好按等比数级来分配传动比的，这主要是考虑到各挡利用率差异很大的缘故，汽车主要用较高挡位行驶的，中型货车5挡位变速器中的1、2、3三个挡位的总利用率仅为10%到15%,所以较高挡位相邻两个挡见的传动比的间隔应小些，特别是最高挡与次高挡之更应小些。参考中国汽车零配件大全，选取变速箱，型号为CA016,确定各档传动比方下表表3-1CA016变速箱参数型号额定输入扭矩(Nm)中心距mm总成干重Kg速比档位操纵方式CAO1644075543.60,2.13,1.36,1,0.831,2,3,4,5远距直接第4章轴荷分配及质心位置计算4.1平好时的轴荷分配及质心位置计算总布置的侧视图上

7、确定各个总成的质心位置,及确定各个总成执行到前轴的距离和距地面的高度。根据力矩平衡的原理,按以下公式计算各轴的负荷和汽车的质心位置：Slk+?212+G?Lgihi+g2h2+=Ghg2+=G(4.1)G1+G2=GG1L=GbG2L=Ga式中：&、玄、总成的质量，kg4、,2、各个总成质心到前轴的距离，m%、为、各个总成质心到地面的距离，mGl前轴负荷，m后轴负荷，mL汽车轴距，m4汽车质心到前轴的距离，m汽车质心到后轴的距离，m在总布置时,汽车的左右负荷分配应尽量相等，一般可以不计算，轴荷分配和质心位置应满足要求，否那么，要重新布置各总成的位置，如调整发动机或车厢位置，以致改变汽车的轴距。

8、各总成质量及其质心到前轴的距离、离地高度见表4-2表4-1载货汽车轴荷分配车型满载空载前轴后轴前轴后轴4X2后轮单胎，平头式32%40%60%68%50%59%41%50%表4-2各部件质心坐标及质量主要部件部件质量kg空载时质心坐标满载时质心坐标空载空载满载满载1h1hg*lg*hg*lg*h发动机及其部件350600550600500210000192500210000175000变速器及离合器壳601300400130035078000240007800021000离合器4.5115045011504005175202551751800万向节传动152050360205031030750

9、5400307504650后轴及后轴制动器90251532925153292263502916022635029160后悬及减震器392515500251545098085195009808517550前悬及减震器12050004500600005400前轴、前制动器、轮毂转向梯形35100329100329350011515350011515车轮及轮胎总成90.7125832912583291140582984311405829843车架及支架、拖钩装置80150060015005501200004800012000044000转向器8-300900-300850-24007200-2400

10、6800手动制动器5.215092015087078047847804524制动驱动机构3.1-500800-500450-15501550-15501395消音器，排气管2.5150030015002506000120060001000油箱及油管815005001500450120004000120003600蓄电池组1515004001500350225006000225005250仪表及固定零件1.5-500800-500750-7501200-7501125货箱总成8322507602250710186750630801867505893驾驶室20-200900-200850-4000

11、18000-400017000挡泥板1516573801657330248555700248554950人195OO300950OO5850185250货物750OO2250750OO1687500562500汽车总质量1882.5112910847343828751081137728由上表可得:1.满载时:1=28751088=1143182L2515nEgihi1137728hJw604mmgG1882.5G1=G-G2=1882.51143.18=739.32kg6=2=739x2515=988领G1882.5J1432515527mm1882.5前轴轴荷分酉己生=_212_=39.3%

12、G1882.5后轴轴荷分酉己竺=心3=60.7%G1882.5符合前轴负荷在32%40%,后轴负荷在60%68%的范围内，所以满足轴荷分配要求。Yl2.空载时:ZgiIi119Q18三449kgG2515,4734383鼠=505mmg937.5G；=GG2=937.5449=488kgGIL4882515937.51307mmG2L4492515La=1208mmG937.5前轴轴荷分酉己=差一=52.1%G937.5后轴轴荷分酉己=网一=47.9%G937.5符合前轴负荷在50%59%,后轴负荷在41%50%的范围内，所以满足轴荷分配要求。4.2水平路面上汽车满载加速行驶时各轴的最大负荷计

13、算对于后轮驱动的载货汽车在水平路面上满载行驶时各轴的最大负荷按以下公式计算:Fz2G(b-(Phg)L-hgGaL-hg式中：工1行驶时前轴最大负荷，kg；Fz2行驶时后轴最大负荷，kg;4.2)路面附着系数，在枯燥的沥青或混凝土路面上，该值为0.70.8。4.3)式中：m1行驶时前轴轴荷转移系数，该值为0.80.9叫行驶时后轴轴荷转移系数，该值为1.11.2根据公式(3.2)可得:Fzl=GS(Phg)_1882.5x(9880.8x604)2515-0.8604467.5kgFzl467.5CzoIm1=0.641G1739.32Fz2Ga1882.51527L-hg2515-0.8604

14、=1415kg4.3.制动时各轴的最大负荷计算汽车满载制动时各轴的最大负荷按下式计算：_G(b+hg)上LG(a(Phg)式中：FZn制动时的前轴负荷，kg；Fz2制动时的后轴负荷，kg；PP令=，=m_2G1rlG2包式中：叫T制动时前轴轴荷转移系数，该值为L41.6m2制动时后轴轴荷转移系数，该值为0.40.7根据公式3.3)可得：GS+hg)_1882.5X(988+0.8604)=1101kgG(hg)_1882.5(1527-0.8604)=781依满足要求第5章汽车动力性能计算5.1驱动力与行驶阻力平衡计算驱动力的计算汽车驱动力按下式计算：Ft_To%r(5.1)八277me0.3

15、77z?oJ式中：/：发动机转矩，Nm；电：发动机转速，min乜：汽车的车速，120kmhz：变速器的传动比J主减速器的传动比广轮胎静负荷半径:传动效率由发动机特性曲线确定发动机的某一速度时转矩，根据公式5.1确定汽车的速度和驱动力。代入相关数据,计算所得数据如下表5-1所示表5-1各档驱动力、速度n(rmin14001600180020002200240026002800TNm354386388384380372362350Vlkm/h1416182022242628挡FjN)1210713201132701313312996127221238011970-kV2km/h2327303437

16、404447诃F2N71637811785277707689752773257082JV3(km/h3740475358636874挡F3W45744987501349614910480646774522四V4km/h52596674818895103挡F4N32623557357535383501342833353225五V5(km/h)6069788695103112120挡F5(N)27893048305730252994293028522757行驶阻力计算汽车行驶时,需要克服的行驶阻力为:厂.CdAvaSdv(5.2)F阻=mMcosz+gsm,+11r+叫7式中：，一道路的坡度,平路

17、是0；行驶加速度，mW等速行驶时为0；dt5汽车旋转质量换算系数,其值按5=1+a+估算,其中心二&=0.04代入相关数据,得：=ma(5.3)n(rmin)14001600180020002200240026002800TWm354382388382380372360350一挡VIkm/h)1416182022242628D10.640.700.700.690.690.670.650.63二挡V2km/h2327303437404447D20.370.410.410.400.390.380.370.35三挡V3km/h3740475358636874D30.240.260.260.250.2

18、40.230.220.21四挡V4km/h)52596674818895103D40.160.170.160.150.140.130.120.10五挡V5km/h6069788695103112120D50.120.130.120.110.090.0700.060.04滚动阻力系数与速度关系滚动阻力系数/与车速乜的关系/=0.76+0.000056匕(5.4)计算所得的数据如表5-4所示表5-4滚动阻力系数f与车速VaVaKm/h20406080100120f0.0090.0100.0110.0120.0130.014动力特性图按照公式5.3,5.4作。-乜、/-为曲线图,那么得到汽车的动力特

19、性图,如图5.2所示。利用该曲线也可以分析汽车的动力性，图中/线与直接档。-乜曲线的交点对应的车速是表5.5加速度倒数n(rmin)14001600180020002200240026002800TNni354382388382380372360350一挡VIkm/h)1416182022242628a1(ms2)3.74.04.04.04.03.83.73.6la10.270.250.250.250.250.260.270.28二挡V2km/h2327303437404447a2(ms2)2.83.13.13.02.92.92.82.61/20.360.320.320.330.340.350

20、.360.38三挡V3km/h3740475358636874a3(mS2)2.02.22.22.12.01.91.81.71/30.500.460.460.480.500.530.550.58四挡V4(km/h52596674818895103a4(ms2)1.31.41.31.21.11.10.90.8la40.750.700.750.810.870.941.151.28五挡V4km/h6069788695103112120a5(mS2)1.01.11.00.90.70.50.40.25Va510.921.011.111.421.922.374.02做出1/-之关系曲线,如图5.3图5.3

21、加速度倒数曲线对加速度倒数和车速之间的关系曲线积分，可以得到汽车在平路上加速行驶时的加速时间。V档从稳定加速到60kmh的时间力=2.78x11.5=32.0s（。为一个小格代表的时间a=10kmhls2Im=278s）。当汽车在平路上匀速行驶时，i=0,dvdt=O,可简化为下式:(5.10)代入相关的数据计算得表5-7所示表5-7行驶阻力所消耗的功率与车速n(rmin)20406080100120Pe(kw)3716325690汽车功率平衡图做出发动机能够发出的功率与车速之间的关系曲线，并作汽车在平路上匀速行驶时所需发动机的功率的曲线,即得到汽车的功率平衡图,如图5.4所示,利用该图分析汽

22、车的动力性,上述两条曲线的交点所对应的车速就是汽车的最高车速。图5.4功率平衡图第6章汽车燃油经济性计算在总体设计时，通常主要是对汽车稳定行驶时的燃油经济性进行计算，其计算公式如下:QS6.1)gePel02vfl/0.377口式中：Qs汽车等速百公里燃油消耗量，Lkw*h;Pe汽车稳定行驶时所需发动机功率，kw；ge发动机的燃油消耗率，g(kWh),其值由发动机万有特性曲线得到;7燃油重度，N/L,柴油为7.948.13,其值取8.00；va最高挡车速。查万有特性曲线图，计算得，见表6T表6-1燃油消耗Vakm/h)7080859095100110120n(rmin)162518581974

23、20902206232225542786ge(gkw*h)254242240237232234235236Pe(kw)2332374349567290QS(gkw)10.21212.813.914.71618.821.7图6.1万有特性曲线图根据表6.1可作出汽车等速百公里燃油消耗曲线：如下图图6.2汽车等速百公里油耗曲线第7章汽车稳定性计算7.1汽车不翻倒条件计算汽车满载不纵向翻倒条件的计算汽车满载不纵向翻倒的条件：-为带入相关数据得：2=%=1.60.9满足要求。hg604汽车满载不横向翻倒条件的计算汽车满载不横向翻倒的条件：-2hg+代入相关数据得：-=，吟=1.30.9满足要求。2426047.2汽车的最小转弯直径(7.1)(7.2)汽车的最小转弯半径的计算公式:、2Vtanmax(7.3)式中：/1ax为汽车前内轮的最大转角,这里取最大值45度代入相关数据，计算得:DminLtanqna2=225152+fi58o+2=11.5m满足要求。表7-1商用货车最小转弯半径车型级别Dmin/m商用