2009 届
海南大学机电工程学院
汽车工程系
汽车理论课程设计
题目：汽车动力性的仿真
学院：机电工程学院
专业：09级交通运输
姓名：黄生锐
学号：20090504
指导教师：
编号名称
件
数
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数
编
号
名称
件
数
页数
1 课程设计论文 1 3Matlab编程源程序 1
2 设计任务书 1
2012年6月20日
成绩
汽车理论课程设计任务书
姓名黄生锐学号20090504 专业09交通运输
课程设计题目汽车动力性的仿真
内容摘要：
本设计的任务是对一台Passat 1.8T手动标准型汽车的动力性能进行仿真。采用MATLAB编程仿真其性能，其优点是：一是能过降低实际成本，提高效率；二是获得较好的参数模拟，对汽车动力性能提供理论依据。
主要任务：
根据该车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数，结合自己选择的适合于该车的发动机型号求出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。并结合整车的基本参数，选择适当的主减速比。依据GB、所求参数，结合汽车设计、
汽车理论、机械设计等相关知识，计算出变速器参数，进行设计。论证设计的合理性。
设计要求：
1、动力性分析：
1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图；
2)求汽车的最高车速、最大爬坡度；
3)用图解法或编程绘制汽车动力特性曲线
4)汽车加速时间曲线。
2、燃油经济性分析：
1) 汽车功率平衡图；
完成内容：
1．Matlab编程汽车驱动力与行驶阻力平衡图
2．编程绘制汽车动力特性曲线图
3．编程汽车加速时间曲线图
4．课程设计论文1份
汽车动力性仿真
摘要
本文是对Passat 1.8T 手动标准型汽车的动力性能采用matlab 编制程序，对汽车动力性进行计算。从而对汽车各个参数做出准确的仿真研究，为研究汽车动力性提供理论依据，本文主要进行的汽车动力性仿真有：最高车速、加速时间和最大爬坡度。及相关汽车燃油性经济。
关键词：汽车；动力性；试验仿真；matlab
1. Passat 1.8T 手动标准型汽车参数
功率Pe （kw ）
转速n （r/min ）
15 1000 36 1750 50 2200 66 2850 80 3300 90 4000 110 5100 105
5500
各档传动比
主减速器传动比
第1档 3.665 4.778
第2档 1.999 第3档 1.407 第4档 1 第5档 0.472 车轮半径
0.316（m ）
传动机械效率
0.91 假设在良好沥青或水泥路面上行驶，滚动阻力系数 0.014 整车质量
1522kg
C D A
2.4m
2
2. 最高车速
汽车的最高车速是指汽车标准满载状态，在水平良好的路面(混凝土或沥青路面)上所能达到的最高行驶速度。由已知的Tq 曲线和其他参数可得到汽车各挡位下的驱动力Ft ，并可做出驱动力曲线。 （a ）r
i i T Ft 0g q η
???=
（b ）0
g a i i n
r 377
.0u ??= （c ）f g f ??=M F
（d ）
汽车在水平路面上匀速行驶时阻力包括滚动阻力和空气阻力，运用公式（b ）可求出不同挡位下汽车的行驶速度，继而利用公式（c ）、公式（d ）分别求出滚动阻力和空气阻力。Ft+Fw 与车速的关系为行驶阻力曲线，结合公式（a ）的各档驱动力曲线就得到汽车驱动力—行驶阻力平衡，如图1。第Ft5曲线与Ft+Fw 曲线的交点便是最高车速u 。显然最高
车速为90km/h 。
3.加速时间
常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。原地起步加速时间是指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并以最大的加速度（包括选择最恰当的换挡时间）逐步换至最高挡到某一预定的距离或车速所需的时间。如图2.一般常用0—100km/h 所需的时间来表明原地起步的加速能力。
4.最大爬坡度
汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好的路面上的最大爬坡度。轿车的最高车速大，加速时间短，经常在较好的道路上行驶，一般不强调它的爬坡能力；然而，它的Ⅰ挡加速能力大，故爬坡能力也强。货车在各种地区的各种道路上行驶，所以必须具有足够的爬坡能力，一般最大爬坡度在30%即16.7o左右。
(1) )(i Fw Ff Ft F +-=
(2) ）（15
.21cos -r
i i sin 2
0g q ua A C G T G D ?+???=
αη
α
(3) 2
1)(sin f
G Fw Ft +-=
+?α 为坡道的角度
(4) 2
11cos f
+=
?
5.汽车功率平衡
汽车行驶时，不仅驱动力和行驶阻力互相平衡，发动机功率和汽车行驶的阻力功率也总是平衡。如图3汽车功率平衡图。
432)1000
(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.295313.19n n n n Tq -+-+-=
式中，Tq 为发动机转矩（N*m ）；n 为发动机转速（r/min ）。 发动机最低转速min n =1000r/min,最高转速max n =5500r/min
???
? ??++++=dt du m u Afu C Giu Gfu P a a
D a a e 3600761403600360013
δη
附件：matlab编程原程序
（1）驱动力与行驶阻力平衡图（注：红色字为本文要仿真的参数）
Matlab输入语句：
close all;
n=linspace(1000,5500);%设定转速范围
ua1=0.377*0.316*n/(4.778*3.665);%公式计算各档车速范围
ua2=0.377*0.367*n/(4.778*1.999);
ua3=0.377*0.367*n/(4.778*1.407);
ua4=0.377*0.367*n/(4.778*1.00);
ua5=0.377*0.367*n/(4.778*0.472);
Ttq=(-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4);% Ttq-n 曲线拟合公式
x1=3.665;
x2=1.999;
x3=1.407;
x4=1;
x5=0.472;
Ft1=x1*Ttq*4.778*0.91/0.316;%公式计算各档对应转速下的驱动力
Ft2=x2*Ttq*4.778*0.91/0.316;
Ft3=x3*Ttq*4.778*0.91/0.316;
Ft4=x4*Ttq*4.778*0.91/0.316;
Ft5=x5*Ttq*4.778*0.91/0.316;
F1=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua1.^2;%公式计算各档对应的各个车速下的行驶阻力
F2=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua2.^2;
F3=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua3.^2;
F4=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua4.^2;
F5=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua5.^2;
plot(ua1,Ft1,'g',ua2,Ft2,'g',ua3,Ft3,'g',ua4,Ft4,'g',ua5,Ft5,'g',ua1,F1,'r',ua2,F2,'r',ua3,F3,'r',ua4,F4,'r',ua5,F5,'r');%汽车驱动力-行驶阻力平衡图
xlabel('ua/(km/h)');%汽车驱动力-行驶阻力平衡图
ylabel('F/N');
title('汽车驱动力-行驶阻力平衡图');
（2）汽车功率平衡仿真
Matlab输入语句：
close all;
n=linspace(1000,5500);%设定转速范围
ua1=0.377*0.316*n/(4.778*3.665);%公式计算各档车速范围
ua2=0.377*0.367*n/(4.778*1.999);
ua3=0.377*0.367*n/(4.778*1.407);
ua4=0.377*0.367*n/(4.778*1.00);
ua5=0.377*0.367*n/(4.778*0.472);
Ttq=(-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4);% Ttq-n 曲线拟合公式
x1=3.665;
x2=1.999;
x3=1.407;
x4=1;
x5=0.472;
Ft1=x1*Ttq*4.778*0.91/0.316;%公式计算各档对应转速下的驱动力
Ft2=x2*Ttq*4.778*0.91/0.316;
Ft3=x3*Ttq*4.778*0.91/0.316;
Ft4=x4*Ttq*4.778*0.91/0.316;
Ft5=x5*Ttq*4.778*0.91/0.316;
F1=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua1.^2;%公式计算各档对应的各个车速下的行驶阻力
F2=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua2.^2;
F3=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua3.^2;
F4=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua4.^2;
F5=1522*9.8*0.014+(2.4/21.15)*ua5.^2;
Pe1=Ft1.*ua1./3600;%计算各档对应转速下的功率
Pe2=Ft2.*ua2./3600;
Pe3=Ft3.*ua3./3600;
Pe4=Ft4.*ua4./3600;
Pe5=Ft5.*ua5./3600;
P1=F1.*ua1./(3600*0.85);%计算各档对应的各个车速下的行驶阻力功率
P2=F2.*ua2./ (3600*0.85);
P3=F3.*ua3./ (3600*0.85);
P4=F4.*ua4./ (3600*0.85);
P5=F5.*ua5./ (3600*0.85);
plot(ua1,Pe1,'b',ua2,Pe2,'b',ua3,Pe3,'b',ua4,Pe4,'b',ua5,Pe5,'b',ua1,P1,'r',ua2,P2,'r',ua3,P3,'r',ua4,P4,'r',ua5,P5,'r');%汽车功率平衡图
xlabel('ua/(km/h)');%汽车功率平衡图
ylabel('P/kW');
title('汽车功率平衡图');
axis([0,160,0,80]);
（3）汽车2档加速时间仿真
Matlab输入语句：
clear
nT=0.85;
r=0.316;
f=0.014;
CDA=2.4;
i0=4.778;If=0.218;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
L=3.2;
a=1.947;
hg=0.9;
m=1552;
g=9.8;
G=m*g; ig=[3.665 1.999 1.407 1.00 0.472];
nmin=600;nmax=1000;
u1=0.377*r*nmin./ig/i0;
u2=0.377*r*nmax./ig/i0;
deta=0*ig;
for i=1:5
deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)/(m*r^2);
end
ua=[6:0.01:99];N=length(ua);n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;
Ff=G*f;
Fw=CDA*ua.^2/21.15;
for i=1:N
k=i;
if ua(i)<=u2(2)
n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377;
Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4; Ft=Tq*ig(2)*i0*nT/r;
inv_a(i)=(deta(2)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;
elseif ua(i)<=u2(3)
n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377;
Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4; Ft=Tq*ig(3)*i0*nT/r;
inv_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;
elseif ua(i)<=u2(4)
n=ua(i)*(ig(4)*i0/r)/0.377;
Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4; Ft=Tq*ig(4)*i0*nT/r;
inv_a(i)=(deta(4)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;
else
n=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/0.377;
Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4; Ft=Tq*ig(5)*i0*nT/r;
inv_a(i)=(deta(5)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;
end
a=delta(1:k);
t(i)=sum(a);
end
plot(t,ua);
axis([0 40 0 80]);
title('汽车2档原地起步换挡加速时间曲线'); xlabel('时间t（s）');
ylabel('速度ua（km/h）');
3 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数
u a max + e e C D ——空 气 阻 力 系 数 ， 取 C D =0.9； 一 般 中 重 型 货 车 可 取 0.8~1.0； 轻 型 货 车 或 大 客 车 0.6~0.8；中小型客车 0.4~0.6；轿车 0.3~0.5；赛车 0.2~0.4。 A ——迎风面积, m 2 ,取前轮距 B 1 ×总高 H ， A =2.465 ? 3.53 m 2 u a max ——该载货汽车的最高车速， u a max =90km ／h 。 将各值带入式 1-1 得： 也可以利用比功率的统计值来确定发动机的功率值： 比功率 = 1000P max m a = fg C D A 3.600ηT 76.14m a ηT u a max 3 （1-2） 求得比功率为 6.311kw 。 因此，通过比功率计算得，该汽车选用发动机的功率 kw 参考日本五十铃、德国奔驰等同类型车型，同时由于该载货汽车要求的最高车速相对较高，因此应 使其比功率相对较大，所选发动机功率应不小于 195.61KW ，初步选择发动机的最大功率为 200 kW ；发 动机最大功率时的转速 n p ,初取 n p =2200r/min 。 1.1.2 发动机最大转矩及其转速的确定 当发动机最大功率和其相应转速确定后，可用下式确定发动机的最大扭矩。 （1-3） 式中 T e max ——发动机最大转矩，N.m ； α ——转矩适应性系数， α ＝ T e max T p T p ——最大功率时的转矩，N.m ； α 的大小标志着当行驶阻力增加时，发动机外特性曲线自动增加转矩的能力， α 可参考同类发动机数值 选取，初取 α =1.05； P max ——发动机最大功率，kW ； n p ——最大功率时的转速，r/min 。
序号： 汽车理论课程设计说明书 题目：汽车动力性计算 班级： 姓名： 学号： 序号： 指导教师： 目录 二.计算步骤 (4) 三.心得体会 (21) 四.参考资料 (21)
一.题目要求 1、 要求： 1） 根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线； 2） 绘制驱动力---行驶阻力平衡图； 3） 绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图，画在一张图上（横坐标），格式见图1。 车速u a /(km/h) 负荷（率）U /（％） 图1 等速行驶时各挡发动机负荷（率） 4） 绘制动力特性图； 5） 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线； 6） 绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间（加速区间（初速度和 末速度）按照国家标准GB/T 12543－2009规定选取，并且在说明书中具体说明选取； 7） 列表表示最高挡和次高挡在20整数倍车速的参数值，格式见表1（注意：要将无意义的部分删除，比如 最高车速只有105km/h ，则120 km/h 对应的状况无意义，需要删除）。 8） 对动力性进行总体评价。
轻型货车的有关数据： i 0=5.94，ηT =0.88 发动机的最低转速m in n =600r/min ，最高转速m ax n =4000r/min 滚动阻力系数 f=0.013； 主减速器传动比 i=5.65 变速器传动比 i （数据见下表） 质心至前轴距离（满载） a=1.947m 质心高 g h =0.9m 二．计算步骤 1 由发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲 线； 通过发动机使用外特性曲线拟合公式： 2 3 4 19.313295.27165.4440.874 3.84451000 100010001000tq n n n n T =-+?-?+?-??????? ? ? ??? ?? ?? 功率： 9550 n Ttq Pe ?= 得程序： n=600:4000; Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4; %求转矩 Pe=Ttq.*n/9550; %求功率 plot(n,Pe) hold on plot(n,Ttq) xlabel('n(r/min)'),ylabel('Pe(Kw)') title('\itPe-n 和Ttq-n') gtext('Pe');gtext('Ttq'); 注：m in n =600r/min ，m ax n =4000r/min
（1） 基于MATLAB 的汽车平顺性的建模与仿真 车辆工程专硕1601 Z1604050 晨 1. 数学建模过程 1.1建立系统微分方程 如下图所示，为车身与车轮二自由度振动系统模型： 图中，m2为悬挂质量（车身质量）；m1为非悬挂质量（车轮质量）；K 为弹簧刚度；C 为减振器阻尼系数；Kt 为轮胎刚度；z1为车轮垂直位移；z2为车身垂直位移；q 为路面不平度。 车轮与车身垂直位移坐标为z1、z2，坐标原点选在各自的平衡位置，其运动方程为： 222121 ()()0m z C z z K z z +-+-=1112121()()()0t m z C z z K z z K z q +-+-+-=
（2） （3） （4） （5） （6） 1.2双质量系统的传递特性 先求双质量系统的频率响应函数，将有关各复振幅代入，得： 令： 232t A m j C K K ωω=-+++ 由式（2）得z 2-z 1的频率响应函数： 将式（4）代入式（3）得z 1-q 的频率响应函数： 式中： 下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。车身位移z 2对路面位移q 的频率响应函数，由式（4）及（5）两个环节的频率响应函数相乘得到： 2221()() z m j C K z j C K ωωω-++=+2111()()t t z m j C K K z j C K qK ωωω-+++=++1A j C K ω=+K C j m A ++-=ωω222212 122 z A j C K z m K j C A ωωω+==-++2321 N A A A =-212211=t t A K A K z z z A q z q A N N ==
XX大学 汽车设计课程设计说明书设计题目：轿车转向系设计 学院：X X 学号：XXXXXXXX 姓名：XXX 指导老师：XXX 日期：201X年XX月XX日
汽车设计课程设计任务书 题目：轿车转向系设计 内容： 1.零件图1张 2.课程设计说明书1份 原始资料： 1.整车性能参数 驱动形式4 2前轮 轴距2471mm 轮距前/后1429/1422mm 整备质量1060kg 空载时前轴分配负荷60% 最高车速180km/h 最大爬坡度35% 制动距离（初速30km/h） 5.6m 最小转向直径11m 最大功率/转速74/5800kW/rpm 最大转矩/转速150/4000N·m/rpm 2.对转向系的基本要求 1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕顺时转向中心旋转； 2）操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N； 3）转向系的角传动比在15~20之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上；4）转向灵敏； 5）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构； 6）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
目录 序言 (4) 第一节转向系方案的选择 (4) 一、转向盘 (4) 二、转向轴 (5) 三、转向器 (6) 四、转向梯形 (6) 第二节齿轮齿条转向器的基本设计 (7) 一、齿轮齿条转向器的结构选择 (7) 二、齿轮齿条转向器的布置形式 (9) 三、设计目标参数及对应转向轮偏角计算 (9) 四、转向器参数选取与计算 (10) 五、齿轮轴结构设计 (12) 六、转向器材料 (13) 第三节齿轮齿条转向器数据校核 (13) 一、齿条强度校核 (13) 二、小齿轮强度校核 (15) 三、齿轮轴的强度校核 (18) 第四节转向梯形机构的设计 (21) 一、转向梯形机构尺寸的初步确定 (21) 二、断开式转向梯形机构横拉杆上断开点的确定 (24) 三、转向传动机构结构元件 (24) 第五节参考文献 (25)
海南大学 《汽车理论》 课程设计说明书 题目：汽车动力性计算 学号：20140507310069 姓名：郭东东 年级：2014级 学院：机电工程学院 系别：汽车系 专业：车辆工程 指导教师：张建珍 完成日期：2017年6月1日
目录 1. 题目要求 (1) 1.1. 题目要求 (3) 1.2. 车型参数 (4) 2. 计算步骤 (5) 2.1. 绘制功率外特性和转矩外特性曲线 (5) 2.2. 绘制驱动力——行驶阻力平衡图 (7) 2.3. 绘制动力特性图 (11) 2.4. 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线 (14) 2.5. 绘制加速时间曲线 (21) 2.5.1. 二挡原地起步连续换挡加速时间曲线 (22) 2.5.2. 最高档和次高档超车加速时间 (26) 3. 结论分析 (32) 3.1. 汽车的最高车速u amax (32) 3.2. 汽车的加速时间t (32) 3.3. 汽车能爬上的最大坡度i max (33) 4. 心得体会 (33) 参考资料34
1.题目要求 1.1.题目要求 （1）根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线； （2）绘制驱动力---行驶阻力平衡图； （3）绘制动力特性图； （4）绘制加速度时间曲线和加速度倒数曲线； （5）绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间、加速区间（初速度和末速度）按照国家标准 GB/T12543-2009规定选取，并在说明书中具体说明选取； （6）对动力性进行总体评价。
1.2.车型参数 汽车发动机使用外特性-n曲线的拟合公式为 式中，T q为发动机转矩（N·m）；n为发动机转速（r/min）。 发动机的最低转速n min=600r/min，最高转速n max=4000r/min 装载质量2000kg 整车装备质量1800kg 总质量3880kg 车轮半径0.367m 传动系机械效率ηT=0.84 滚动阻力系数f=0.016 空气阻力系数×迎风面积C D A=2.77m2 主减速器传动比i0=5.97 飞轮转动惯量I f=0.218kg·m2 二前轮转动惯量I W1=1.798kg·m2
摘要 机械振动主要是谐波，阻尼，强制三种。对于三个振动模型，列出了振动方程，然后给出了三个振动的初始条件。在模拟过程中产生的一系列速度和汽车行驶时候产生的振动，势能和机械能的三个功能可以通过MATLAB函数模拟，以随时间改变图像。然后，我们可以经过一系列的计算的出我们需要的函数方程和一些弹簧模拟图像，在后面可以进行一系列的导数计算，在MATLAB软件中可以画出不同的位移，汽车造成的损坏的函数图像，再通过在MATLAB的绘制，可以简单明细的看出汽车振动的能量变化。最后再比较不同的图像，可以得出不同的结果，可以进行汽车改良。就可以探索出最佳的方法来研究汽仿真。 关键词：简谐振动阻尼振动评价系数仿真软件。
Abstract Mechanical vibration is mainly harmonic, damping, forced three. For the three vibration models, the vibration equations are listed, and then the initial conditions for the three vibrations are given. The three functions produced during the simulation process and the three functions of vibration, potential energy and mechanical energy generated when the vehicle travels can be simulated by MATLAB functions to change the image over time. Then we can go through a series of calculations out of the functional equations we need and some of the spring simulations of the image, which can be followed by a series of derivative calculations that can be plotted in the MATLAB software for different displacements, , And then through the drawing in MATLAB, you can simply see the details of the car vibration energy changes. Finally compare the different images, you can get different results, you can improve the car. You can explore the best way to study the steam simulation. Keywords:simple harmonic oscillationdamping oscillationappraisement coefficientsimulation software.
《汽车设计》课程设计任务 第一组：总布置 总布置各组可用AutoCAD绘制总布置图，各组分图层布置相应总成或规定部分，最终汇总成总布置图。总体组协调各总成的布置。 任务1： 第一、二周：总体参数测绘 ●通过测绘和试验方式得到轮距离、轴距、轮距、前后悬、外廓尺寸、整备质量、总质量、 轴荷分配、最小转弯直径、通过性参数等相关参数。 ●结合各部分布置方案，绘制原车总布置图。 ●周五9.16提交总布置图。 第三、四周：总体性能参数计算 ●根据总体参数，计算通过性参数、平顺性参数、制动性参数、动力性参数等。 ●结合各总成的改进方案，绘制改进后的总布置图。 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和总布置图。 任务2： 第一、二周：驾驶舱布置测绘 ●测绘得到座椅、方向盘、制动踏板、油门踏板、驻车制动、仪表或控制开关的布置位置， 对人机进行评价。 ●周五9.16提交驾驶舱布置图。 第三、四周：驾驶舱布置改进 ●根据测绘和分析结果，按照人机和安全性要求对驾驶舱布置进行改进。 ●绘制改进后的驾驶舱布置图。 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和驾驶舱布置图。 任务3：车身布置 第一、二周：车身布置测绘 ●与车身组一同完成车架、车身上各附件、各总成安装装置等零部件的测绘 ●完成车身总布置图 ●周五9.16提交驾驶舱布置图。 第三、四周：车身布置改进 ●结合车身结构分析结果，完成对车身布置的修改 ●和悬架组合作完成后悬架修改，完成修改后车架的设计 ●绘制改进后的车身布置图 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和车身布置图。 任务4： 第一、二周：底盘布置 ●与悬架组合作，测绘前后悬架结构形式，主观评价其性能，完成悬架布置图。
第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向 上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上 行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹 性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对 称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部 点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法 向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使 他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的 增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚 动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动 阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器， 任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 432)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。 发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m 传动系机械效率 ηт＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m 变速器传动比 i g (数据如下表)
汽车理论课程设计二五 Final approval draft on November 22, 2020
交通运输专业课程设计任务书 要求：本次计算设计以小组为单位进行，每组计算两种车型(大型车、小型车)。先通过手工计算并绘图（选取5-8个特征点），然后计算机编程实现并绘图，并打印计算说明书和程序。答辩时应交上查阅资料，计算草稿，设计说明书。具体设计要求如下： 1.汽车动力性经济性分析计算 通过查阅收集有关资料，计算分析给定型号汽车的动力性能及燃油经济性，并绘出该车型的发动机外特性曲线，驱动力——行驶阻力平衡图，动力特性图，百公里油耗曲线等。根据计算结果和实际情况，分析该车型发动机参数和底盘性能参数匹配是否合理，并提出修改意见。 2.汽车平均技术速度的分析计算 通过计算给定型号汽车在假设给定路面上行驶的平均技术速度来分析该车型在实际运行中的应用。 3.参数 有的车型参数不完整，请查阅相关资料或用经验公式计算选取，并经手动计算分析后修正获得。 4.说明书 全班统一设计格式（封面、目录、版式。具体参照毕业设计说明书格式—见校园网）； 说明书内容包括：任务书、目录、各车型参数分析、计算、图表、结论、设计体会等。 一、车型参数 车型二：黄河JN1181载货汽车 一、发动机X6130附表一） Nmax=(相应转速2100r/min) Mmax=(相应转速1300r/min) 二、整车参数： 1.尺寸参数：全长L=7920mm，全宽B=2500mm，全高H=2910mm， 轴距L1=4300mm,前轮距B1=1972mm，后轮距B2=1824mm.
2.重量参数 变速箱传动比i1=,i2=,i3=,i4=,i5=1,i倒=。主减速器比io=。车轮：。 三、使用数据： 滚动阻力系数f=； 道路阻力系数：强度计算用Φ=1 性能计算用Φ= 空气阻力系数：K=； 迎风面积：A=宽X高； 最大速度：Vmax=80km/h； 最大爬坡度：25%； 传动系效率：η= 车型五：BJ122轻型载货汽车 一、发动机475Q（附表一） Nmax=66马力(相应转速4500r/min) Mmax=(相应转速3000r/min) 二、整车参数： 1.尺寸参数：全长L=4425mm，全宽B=1695mm，全高H=1795mm，轴距L1=2400mm,前轮距B1=1440mm，后轮距B2=1260mm. 2.重量参数（附表二） 3.性能参数： 变速箱传动比i1=,i2=,i3=,i4=1,i倒=。主减速器比io=。车轮：175R12子午线轻卡轮胎，滚动半径261mm。 三、使用数据： 滚动阻力系数f=（v<50km/h）；f=[1+(v-50)](v>50km/h)； 道路阻力系数：强度计算用Φ=1；性能计算用Φ=；
课程设计 题目汽车运动控制系统仿真设计学院计算机科学与信息工程学院班级2010级自动化班 姜木北：2010133*** 小组成员 指导教师吴 2013 年12 月13 日
汽车运动控制系统仿真设计 10级自动化2班姜鹏2010133234 目录 摘要 (3) 一、课设目的 (4) 二、控制对象分析 (4) 2.1、控制设计对象结构示意图 (4) 2.2、机构特征 (4) 三、课设设计要求 (4) 四、控制器设计过程和控制方案 (5) 4.1、系统建模 (5) 4.2、系统的开环阶跃响应 (5) 4.3、PID控制器的设计 (6) 4.3.1比例（P）控制器的设计 (7) 4.3.2比例积分（PI）控制器设计 (9) 4.3.3比例积分微分(PID)控制器设计 (10) 五、Simulink控制系统仿真设计及其PID参数整定 (11) 5.1利用Simulink对于传递函数的系统仿真 (11) 5.1.1 输入为600N时，KP=600、KI=100、KD=100 (12) 5.1.2输入为600N时，KP=700、KI=100、KD=100 (12) 5.2 PID参数整定的设计过程 (13) 5.2.1未加校正装置的系统阶跃响应： (13) 5.2.2 PID校正装置设计 (14) 六、收获和体会 (14) 参考文献 (15)
摘要 本课题以汽车运动控制系统的设计为应用背景，利用MATLAB语言对其进行设计与仿真.首先对汽车的运动原理进行分析，建立控制系统模型，确定期望的静态指标稳态误差和动态指标搬调量和上升时间，最终应用MATLAB环境下的.m 文件来实现汽车运动控制系统的设计。其中.m文件用step函数语句来绘制阶跃响应曲线，根据曲线中指标的变化进行P、PI、PID校正；同时对其控制系统建立Simulink进行仿真且进行PID参数整定。仿真结果表明，参数PID控制能使系统达到满意的控制效果，对进一步应用研究具有参考价值，是汽车运动控制系统设计的优秀手段之一。 关键词：运动控制系统 PID仿真稳态误差最大超调量
汽车设计——钢板弹簧课程设计 专业：车辆工程 教师：R老师 姓名：XXXXXX 学号：200XYYYY 2012 年7 月3 日
课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的、题目和任务 本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养我们应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。 1、课程设计的目的是： （1）进一步熟悉汽车设计理论教学内容； （2）培养我们理论联系实际的能力； （3）训练我们综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。 2、设计题目: 设计载货汽车的纵置钢板弹簧 (1) 纵置钢板弹簧的已知参数 序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U型螺栓中心距有效长度 1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa 3、课程设计的任务： （1）由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数； （2）计算悬架总成中主要零件的参数； （3）绘制悬架总成装配图。 二、课程设计的内容及工作量 根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程，完成下述涉及内容： 1．学习汽车悬架设计的基本内容 2．选择、确定汽车悬架的主要参数 3．确定汽车悬架的结构 4．计算悬架总成中主要零件的参数 5．撰写设计说明书 6．绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。 设计要求： 1. 设计说明书 设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。说明书的格式如下： （1）统一稿纸，正规书写； （2) 竖订横写，每页右侧画一竖线，留出25mm空白，在此空白内标出该页中所计算的主要数据； （3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明，不得潦草； 2. 说明书的内容及计算说明项目 (1)封面；（2）目录；（3）原始数据及资料；（4）对设计课题的分析；（5）汽车纵置钢板弹簧简图；（6）设计计算；（7）设计小结（设计特点及补充说明，鉴别比较分析，个人体会等）；（8）参考文献。 3. 设计图纸 1）装配总图、零件图一张（0＃）；
侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风、或者曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿Y轴方向将作用有侧向力F y，相应地在地面上产生地面侧向反作用力F Y，F Y即侧偏力。 侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使F Y没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。 侧偏角：车轮与地面接触印迹的中心线与车轮平面错开一定距离，而且不再与车轮平面平行，车轮印迹中心线跟车轮平面的夹角即为侧偏角。 高宽比：以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽B 之比 H/B×100% 叫高宽比. 附着椭圆：它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。 转向灵敏度：汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。常用输出与输入的比值，如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应，这个比值称为稳态横摆角速度增益，也就是转向灵敏度。（即稳态的横摆角速度与前轮转角之比） 稳定性因数：稳定性因数单位为s2/m2,是表征汽车稳态响应的一个重要参数。 侧倾轴线：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。 侧倾中心：车厢侧倾轴线通过车厢在前，后轴处横断面上的瞬时转动中心，这两个瞬时中心称为侧倾中心。 悬架的侧倾角刚度：悬架的侧倾角刚度是指侧倾时（车轮保持在地面上），单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩。 转向盘力特性：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性。 切向反作用力控制的三种类型：总切向反作用力控制，前后轮间切向力分配比例的控制，内外侧车轮间切向力分配的控制。 侧翻阈值：汽车开始侧翻时所受的侧向加速度称为侧翻阈值。 汽车的平顺性：汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，主要根据乘员的主观感觉的舒适性来评价。 1．汽车的操纵稳定性：是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。 2．汽车的操纵稳定性是汽车主动安全性的重要评价指标。 3．时域响应与频域响应表征汽车的操纵稳定性能。 4.转向盘输入有两种形式：角位移输入和力矩输入。 5.外界干扰输入主要指侧向风和路面不平产生的侧向力。 6.操纵稳定性包含的内容：1）转向盘角阶跃输入下的响应；2）横摆角速度频率响应特性；3）转向盘中间位置操纵稳定性；4）转向半径； 5）转向轻便性；6）直线行驶性能；7）典型行驶工况性能；8）极限行驶能力（安全行驶的极限性能） 7.转向半径：评价汽车机动灵活性的物理量。 8.转向轻便性：评价转动转向盘轻便程度的特性。 9.时域响应：路面不平敏感性和侧向风敏感性。 10.汽车是由若干部件组成的一个物理系统。它是具有惯性、弹性、阻尼的等多动力学的特点，所以它是一个多自由度动力学系统。 11.车辆坐标系：x轴平行于地面指向前方（前进速度），y轴指向驾驶员的左侧（俯仰角速度），z轴通过质心指向上方（横摆角速度） 12.汽车时域响应可分为不随时间变化的稳态响应和随时间变化的瞬态响应。 13.汽车转向特性的分为:不足转向、中性转向、过多转向。
西安交通大学 汽车设计课程设计说明书 载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计 姓名： 班级： 学号： 专业名称： 指导老师： 日期：2104/12/1
题目： 设计一辆用于长途运输固体物料，载重质量20t 的重型货运汽车。 整车尺寸：11980mm×2465mm×3530mm 轴数：4；驱动型式：8×4；轴距：1950mm+4550mm+1350mm 额定载质量：20000kg 整备质量：11000kg 公路最高行驶速度：90km/h 最大爬坡度：大于30% 设计任务： 1) 查阅相关资料，根据题目特点，进行发动机、离合器、变速箱传动轴、 驱动桥、车轮匹配和选型； 2) 进行汽车动力性、经济性估算，实现整车的优化匹配； 3) 绘制车辆总体布置说明图； 4) 编写设计说明书。 本说明书将从整车主要目标参数的初步确定、传动系各总成的选型、整车性能计算、发动机与传动系部件的确定四部分来介绍本课程设计的设计过程。
1.整车主要目标参数的初步确定 1.1发动机的选择 1.1.1发动机的最大功率及转速的确定 汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。设计要求该载货汽车的最高车速是90km/h ，那么发动机的最大功率应该大于等于以该车速行驶时的行驶阻力功率之和，即: )76140 3600(13max max max a D a a T e u A C u f g m P ?+??≥ η （1-1） 式中 max e P ——发动机最大功率，kW ； T η——传动系效率（包括变速器、传动轴万向节、主减速器的传动效率），参考传动部件传动效 率计算得：95%95%98%96%84.9%T η=???=，各传动部件的传动效率见表1-1； 表1-1传动系统各部件的传动效率 部 件 名 称 传动效率（%） 4-6档变速器 95 辅助变速器（副变速器或分动器） 95 单级减速主减速器 96 传动轴万向节 98 a m ——汽车总质量，a m =31 000kg （整备质量11 000kg,载重20 000kg ）； g ——重力加速度，g =9.81m ／s 2 ； f ——滚动阻力系数,由试验测得，在车速不大于100km/h 的情况下可认为是常数。轮胎结构、 充气压力对滚动阻力系数有较大影响，良好路面上常用轮胎滚动阻力系数见表1-2。取0.012f =。 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数 轮胎种类 滚动阻力系数 中重型载货车用子午线轮胎 0.007-0.008 中重型载货车用斜交轮胎 0.010-0.012 轻型载货车用子午线轮胎 0.008-0.009 轻型载货车用斜交轮胎 0.010-0.012 轿车用子午线轮胎 0.012-0.017 轿车用斜交轮胎 0.015-0.025 D C ——空气阻力系数，取D C =0.9；一般中重型货车可取0.8~1.0；轻型货车或大客车0.6~0.8；
电动汽车与传统内燃机汽车之间的主要差别是采用了不同的动力源，它由蓄电池提供电能，经过驱动系统和电动机，驱动电动汽车行驶。电动汽车的能量供给和消耗，与蓄电池的性能密切相关，直接影响电动汽车的动力性和续驶里程，同时影响电动汽车行驶的成本效益。 电动汽车在行驶中，由蓄电池输出电能给电动机，用于克服电动汽车本身的机械装置的内阻力，以及由行驶条件决定的外阻力。电动汽车在运行过程中，行驶阻力不断变化，其主电路中传递的功率也在不断变化。对电动汽车行驶时的受力状况以及主电路中电流的变化进行分析，是研究电动汽车行驶性能和经济性能的基础。 1、电动汽车的动力性分析 1.1 电动汽车的驱动力 电动汽车的电动机输出轴输出转矩M，经过减速齿轮传动，传到驱动轴上的转矩Mt，使驱动轮与地面之间产生相互作用，车轮与地面作用一圆周力F0，同时，地面对驱动轮产生反作用力Ft.Ft 与F0大小相等方向相反，Ft方向与驱动轮前进方向一致，是推动汽车前进的外力，将其定义为电动汽车的驱动力。有： 电动汽车机械传动装置是指与电动机输出轴有运动学联系的减速齿轮传动箱或变速器、传动轴及主减速器等机械装置。机械传动链中的功率损失包括：齿轮啮合点处的摩擦损失、轴承中的摩擦
损失、旋转零件与密封装置之间的摩擦损失以及搅动润滑油的损失等。 1.2 电动汽车行驶方程式与功率平衡 电动汽车在上坡加速行驶时，作用于电动汽车的阻力与驱动力始终保持平衡，建立如下的汽车行驶方程式： 以电动汽车行驶速度va乘以(2)式两端，考虑机械损失，再经过单位换算之后可得： 或 由（4）、（5）两式可以看出，电动汽车在行驶时，电动机传递到驱动轮的输出功率与体现在驱动轮上的阻力功率始终保持平衡。将(4)变换可得：
汽车理论第五版习题集 一、填空题 1. 汽车动力性评价指标是: 汽车的最高时速 ﹑ 汽车的加速时间 和 汽车的最大爬坡速度 。 2. 传动系功率损失可分为 机械损失 和 液力损失 两大类。 3. 汽车的行驶阻力主要有 滚动阻力 、 空气阻力 、 坡度阻力 和 加速阻力 _。 4. 汽车的空气阻力分为 压力阻力 和 摩擦阻力 两种。 5. 汽车所受的压力阻力分为 形状阻力 ﹑ 干扰阻力 ﹑ 内循环阻力 和 诱导阻力 。 6. 轿车以较高速度匀速行驶时,其行驶阻力主要是由_ 空气阻力 _引起,而_ 滚动阻力 相对来说较小。 7. 常用 原地起步加速时间 加速时间和 超车加速时间 加速时间来表明汽车的加速能力。 8. 车轮半径可分为 自由半径 、 静力半径 和 滚动半径 。 9. 汽车的最大爬坡度是指 I 档的最大爬坡度。 10.汽车的行驶方程式是_ j i w f t F F F F F +++= 。 11.汽车旋转质量换算系数δ主要与 飞轮的转动惯量 、__ 车轮的转动惯量 以及传动系统的转动比有关。 12.汽车的质量分为平移质量和 旋转 质量两部分。 13.汽车重力沿坡道的分力成为 汽车坡度阻力 _。 14.汽车轮静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离称为 静力半径 。 15.车轮处于无载时的半径称为 自由半径 。 16.汽车加速行驶时，需要克服本身质量加速运动的惯性力，该力称为 加速阻力 。 17.坡度阻力与滚动阻力均与道路有关，故把两种阻力和在一起称为 道路阻力 。 18.地面对轮胎切向反作用力的极限值称为 附着力 。 19.发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率称为 汽车的后备功率 。 20.汽车后备功率越大，汽车的动力性越 好 。 21.汽车在水平道路上等速行驶时须克服来自地面的__ 滚动_阻力和来自空气的_ 空气 _阻力。
交通运输专业课程设计任务书 要求：本次计算设计以小组为单位进行，每组计算两种车型(大型车、小型车)。先通过手工计算并绘图（选取5-8个特征点），然后计算机编程实现并绘图，并打印计算说明书和程序。答辩时应交上查阅资料，计算草稿，设计说明书。具体设计要求如下： 1.汽车动力性经济性分析计算 通过查阅收集有关资料，计算分析给定型号汽车的动力性能及燃油经济性，并绘出该车型的发动机外特性曲线，驱动力——行驶阻力平衡图，动力特性图，百公里油耗曲线等。根据计算结果和实际情况，分析该车型发动机参数和底盘性能参数匹配是否合理，并提出修改意见。 2.汽车平均技术速度的分析计算 通过计算给定型号汽车在假设给定路面上行驶的平均技术速度来分析该车型在实际运行中的应用。 3.参数 有的车型参数不完整，请查阅相关资料或用经验公式计算选取，并经手动计算分析后修正获得。 4.说明书 全班统一设计格式（封面、目录、版式。具体参照毕业设计说明书格式—见校园网）； 说明书内容包括：任务书、目录、各车型参数分析、计算、图表、结论、设计体会等。 一、车型参数 车型二：黄河JN1181载货汽车 一、发动机X6130附表一） Nmax=154.5kw(相应转速2100r/min) Mmax=784N.m(相应转速1300r/min) 二、整车参数： 1.尺寸参数：全长L=7920mm，全宽B=2500mm，全高H=2910mm， 轴距L1=4300mm,前轮距B1=1972mm，后轮距B2=1824mm.
2.重量参数 变速箱传动比i1=7.034,i2=4.594,i3=2.638,i4=1.554,i5=1,i倒=5.968。主减速器比io=5.196。车轮：11.00-20。 三、使用数据： 滚动阻力系数f=0.03； 道路阻力系数：强度计算用Φ=1 性能计算用Φ=0.8 空气阻力系数：K=0.8； 迎风面积：A=0.78X宽X高； 最大速度：Vmax=80km/h； 最大爬坡度：25%； 传动系效率：η=0.9 车型五：BJ122轻型载货汽车 一、发动机475Q（附表一） Nmax=66马力(相应转速4500r/min) Mmax=11Kg.m(相应转速3000r/min) 二、整车参数： 1.尺寸参数：全长L=4425mm，全宽B=1695mm，全高H=1795mm，轴距L1=2400mm,前轮距B1=1440mm，后轮距B2=1260mm. 2.重量参数（附表二） 3.性能参数： 变速箱传动比i1=5.03,i2=2.73,i3=1.60,i4=1,i倒=5.46。主减速器比io=4.625。车轮：175R12子午线轻卡轮胎，滚动半径261mm。 三、使用数据：
汽车设计课程设计说明书 题目：BJ130驱动桥部分设计验算与校核 姓名： 学号： 专业名称：车辆工程 指导教师： 目录 一、课程设计任务书 (1) 二、总体结构设计 (2) 三、主减速器部分设计 (2) 1、主减速器齿轮计算载荷的确定 (2) 2、锥齿轮主要参数选择 (4) 3、主减速器强度计算 (5) 四、差速器部分设计 (6) 1、差速器主参数选择 (6) 2、差速器齿轮强度计算 (7) 五、半轴部分设计 (8) 1、半轴计算转矩Tφ及杆部直径 (8) 2、受最大牵引力时强度计算 (9) 3、制动时强度计算 (9) 4、半轴花键计算 (9) 六、驱动桥壳设计 (10) 1、桥壳的静弯曲应力计算 (10) 2、在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (11) 3、汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (11) 4、汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (12)
5、汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (12) 七、参考书目 (14) 八、课程设计感想 (15)
一、课程设计任务书 1、题目 《BJ130驱动桥部分设计验算与校核》 2、设计内容及要求 （1）主减速器部分包括：主减速器齿轮的受载情况；锥齿轮主要参数选择；主减速器强度计算；齿轮的弯曲强度、接触强度计算。 （2）差速器：齿轮的主要参数；差速器齿轮强度的校核；行星齿轮齿数和半轴齿轮齿数的确定。 （3）半轴部分强度计算：当受最大牵引力时的强度；制动时强度计算。 （4）驱动桥强度计算：①桥壳的静弯曲应力 ②不平路载下的桥壳强度 ③最大牵引力时的桥壳强度 ④紧急制动时的桥壳强度 ⑤最大侧向力时的桥壳强度 3、主要技术参数 轴距L=2800mm 轴荷分配：满载时前后轴载1340/2735(kg) 发动机最大功率：80ps n：3800-4000n/min 发动机最大转矩17.5kg﹒m n：2200-2500n/min 传动比：i1=7.00； i0=5.833 轮毂总成和制动器总成的总重：g k=274kg
江苏大学 《汽车工程学Ⅱ》课程设计说明书设计题目：汽车动力性、经济性与制动性研究 姓名： 班级： 学号： 指导教师： 日期：20xx年x月x日
目录 《汽车工程学Ⅱ》课程设计任务书 (3) 一、目的和任务 (3) 二、内容和要求 (3) 三、参数 (4) 第一章汽车动力性能计算 (5) 一、汽车发动机外特性计算 (5) 二、驱动力与行驶阻力平衡图 (6) 三、动力特性图 (11) 第二章汽车燃油经济性计算 (16) 一、等速百公里油耗曲线 (16) 第三章汽车制动性计算 (19) 一、制动效能评定 (19) 二、制动方向稳定性分析 (22) 小结 (23) 参考文献 (24)
《汽车工程学Ⅱ》课程设计任务书 一、目的和任务 《汽车工程学I》课程设计的目的和任务是通过该课程设计使学生学会综合运用计算机程序设计、汽车工程学理论进行汽车的动力性、燃油经济性、制动性能的计算与分析方法，掌握确定这些性能参数的依据，各性能评价指标的意义及其数值范围。 二、内容和要求 1．要求（含工作量要求） 1)计算部分应包括原始数据、公式来源及符号说明。 2)符号应尽可能的与《汽车工程学》教材相一致，统一采用国际或工程单位， 对同一车型的计算，单位应统一； 3)计算数据要列入表格； 4)作图比例应恰当； 5)作业应整洁、字迹清晰，计算结果准确，曲线光滑，粗细均匀；图上文字按 制图标准； 6)按期完成。 2. 内容 1)编写汽车动力性、燃油经济性、制动性能计算程序； 2)计算汽车的驱动力、行驶阻力、动力因素、加速度、爬坡度、等速百公里油 耗、附着系数利用率等参数； 3)作出发动机外特性及使用外特性、驱动力与行驶阻力平衡图、动力特性图、 爬坡图、直接档等速百分里油耗、理想、实际制动力分配曲线、附着系数 利用率曲线 结合实例分析动力性和经济性、制动效能与制动稳定性的关系。 3．进度安排（学时）
汽车理论复习题 汽车动力性 1．什么是汽车的动力性,其评价指标是什么? 2．什么是汽车的驱动力，它与汽车的结构参数及发动机的性能有何关系？ 3．汽车的车速如何计算？它与发动机转速及传动系参数的关系？ 4．何为发动机的外特性与使用外特性？两者有何差别？计算汽车动力性时应使用何种发动机特性？ 5．车轮的自由半径、滚动半径、静力半径及动力半径的含义及使用场合？ 6．何为汽车的驱动力图？当已知发动机使用外特性及汽车响应结构参数时，如何做汽车的驱动力图？ 7．汽车的滚动阻力有哪几项构成？ 8．试解释轮胎滚动阻力产生的机理、作用的形式及计算。 9．简述滚动阻力系数的影响因素。 10．简述空气阻力的定义、计算方法以及减少空气阻力系数的措施。 11．分别说明传动系两种功率损失（机械损失和液力损失）的具体表现形式。 12．试述弹性物质的迟滞现象。 13．何为汽车的加速阻力？说明汽车旋转质量换算系数的含义。 14．汽车行驶方程式及其物理含义？ 15．汽车行驶的附着条件、驱动条件指什么？改变何种因素可以提高汽车的附着力？16．何为汽车的附着力和附着系数？ 17．如何作汽车的驱动力---行驶阻力平衡图？利用驱动力---行驶阻力平衡图分析汽车的动力性？ 18．何为汽车的动力因数及其表达式？如何求作汽车的动力特性图并利用其分析汽车的动力性？ 19．何为汽车的功率平衡方程式和功率平衡图？ 20．简述后备功率的概念及其意义。利用后备功率分析汽车动力性。后备功率对汽车燃油经济性的影响原因？
21.一轿车P emax = 90KW，n P= 5600 r/min, T tqmax = 167 Nm, n tq = 4000r/min, i =3.9, C D A=1.2m2，m =3500Kg，η T =0.90，r = 0.30m , f = 0.01，试确定该车以直接档行驶 时，发动机发出最大功率的情况下能达到的车速是多少？该档的最大动力因数D max 是多少？ 22.已知某汽车的总质量m=5000kg,C D =0.85,A=4.2m2,旋转质量换算系数δ=1.04,坡度角α=3°,f=0.012, 车轮半径r r=0.367m,传动系机械效率ηT=0.90,加速度 dV/dt=0.25m/s2, u a =25km/h,此时克服各种阻力功率需要的发动机输出功率是多少？23.一货车为后轴驱动，其总质量为2800kg，前轴负荷为65%，后轴负荷为35%，四挡变 速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.13，且主 传动比为6.01，传动效率为0.85，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.68m，C D A为2.3m2，轴距为2.8m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为80Nm。空气升力不计。试计算： a) 当在平直的路面上以匀速180km/h行驶时所需要的路面附着系数。 b) 在?=0.35的路面上能否达到最大的爬坡度，如不能该怎样改变汽车的结构参数使其达到最佳的爬坡能力。 24.某型汽车为前轴驱动，其总质量为2200kg，前轴负荷为62%，后轴负荷为38%，四挡变速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.23，且 主传动比为5.8，传动效率为0.88，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.63m，C D A为1.9m2，轴距为2.6m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为140Nm。空气升力不计。试计算 a) 在?=0.6的路面上，在直接挡时此车的最大动力因数。 b) 在?=0.5的路面上，此车的最大爬坡度。 25．为什么要使用无级变速器？