汽车动力装置参数的选择

精心整理

一、 电动机的选择及传动装置运动和动力参数计算

设计项目 设计公式与说明 结果 精心整理

1计算电动机功率

２确定电动机转速

３选择电动机

４分配传动比

５求各轴转速

６求各轴输入功率

６求各轴输入转矩 dP＝2wP

＝3221•• 【查表２－３ｐ＇９】

1 Ｖ带传动功率 ０.９６（一条）

2 滚动轴承 ０.９９ （两对）

3 齿轮传动效率 ０.９７（一对）

wP＝４．０ＫＷ

＝０．９１３

dP＝wP＝913.00.4＝４．３８ＫＷ

wn＝１２５ｒ／ｍｉｎ

Ｖ带传动比 0i＝２～４ 【ｉ查表２－２7P】

单级直齿圆柱齿轮传动比1i＝３～５

传动比合理范围 i＝0i•1i＝６～２０

dn＝i•wn＝（６～２０）×１２５＝７５０～２５００ｒ／ｍｉｎ

根据功率及转速，查附录５（120P），选电动机：

（１）Ｙ１３２ｓ－４ 额定功率５.５ＫＷ

满载转速１４４０ｒ／ｍｉｎ

同步转速１５００ｒｍｉｎ

总传动比 i＝wmnn＝１４４０／１２５＝１１．５２

（２）Ｙ１３２ｍｚ－６ 额定功率５.５ＫＷ

满载转速９６０ｒ／ｍｉｎ

同步转速１０００ｒｍｉｎ dP＝４．３８ＫＷ

dn＝７５０～２５００ｒ／ｍｉｎ

选电动机Ｙ１３２ｍｚ－６

n＝４８０ｒ／ｍｉｎ

n＝１２５ｒ／ｍｉｎ

P＝４．２０ＫＷ

P＝４．０３ＫＷ

dT＝４３．５７Ｎ·ｍ

T＝８３．６１Ｎ·ｍ

T＝３０７．８９Ｎ·ｍ 精心整理

总传动比 i＝wmnn＝１４４０／１２５＝７．６８

根据传动比，选方案（２）更合适。

取Ｖ带传动比为 0i＝２

齿轮传动比 1i＝0ii＝７．６８／２＝３．８４

n＝0inm＝2960＝４８０ｒ／ｍｉｎ

n＝in＝84.3480＝１２５ｒ／ｍｉｎ

Ⅰ轴 P＝dP•1＝４．３８×０．９６＝４．２０ＫＷ

第一章 汽车的动力性

1、 汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

2、汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定，即：汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车能爬上的最大坡度。

最高车速是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶车速。

汽车的加速时间表示汽车的加速能力，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。汽车的上坡能力是用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大坡度表示的。显然，最大爬坡度是指一档最大爬坡度。

3、汽车的驱动力：汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩tT产生一对地面的圆周力0F,地面对驱动轮的反作用力tF即是驱动汽车的外力，此外力称为汽车的驱动力。

4、发动机的功率、转矩以及燃油消耗率与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，则此曲线为发动机特性曲线。

5、输入传动系的功率inP经传动系传至驱动轮的过程中，为了克服传动系各部件中的摩擦，消耗了一部分功率TP，传动系的机械效率为inTinTPPP。传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两大类。机械损失是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失，液力损失指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。液力损失与润滑油的品种、温度、箱体内的油面高度以及齿轮等旋转零件的转速有关。

6、自由半径：车轮处于无载时的半径。

静力半径：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。

滚动半径：以车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系换算，则可求得车轮的滚动半径为：wrnSr2。对汽车作动力学时，用静力半径，作运动学分析时，用滚动半径。

7、一般根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线atuF来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。

8、汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。滚动阻力以符号fF表示，空气阻力以符号wF表示。汽车在坡道上行驶时，还必须克服重力沿坡道的分力，称为坡度阻力，以符号iF表示。汽车加速行驶时还需要克服加速阻力，以符号jF表示。因此，汽车行驶的总阻力为四个阻力之和。

第一章 汽车的动力性

汽车的动力性：指汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

汽车的动力性指标：1.最高车速uamax 2.加速时间t 3.最大爬坡度imax

汽车的加速时间表示汽车的加速能力。原地起步加速时间只汽车由1档或者2档起步，以最大的加速强度逐步换挡至最高档后到某一预定的距离或者车速所需要的时间。

驱动力Ft：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在Tt的作用下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力

Tt—驱动力矩

Ft 与发动机转矩Ttq、变速器传动比 ig、主减速器传动比 i0、传动系的机械效率ηT 和车轮半径 r 等因素有关。

传动系功率损失课分为机械损失和液力损失两大类

车轮的半径

自由半径：车轮处于无载时的半径。

静力半径rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。

滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。

传动系的机械效率ηT

Pin—输入传动系的功率；PT－传动系损失的功率

等速行驶时

汽车的驱动力图 依据下面两式

以及发动机外特性曲线做出的Ft - ua关系图，即驱动力图

汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？如何保证汽车可以加速或爬坡？

滚动阻力Ff 空气阻力Fw 坡度阻力Fi 加速阻力Fj

汽车行驶总阻力

滚动阻力：车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑面的变形。

轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。

轮胎的两个最重要参数：极限速度和承载量

驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。

目 录

第一章 汽车的动力性 ............................. 错误!未定义书签。

第二章 汽车的燃油经济性 ......................... 错误!未定义书签。

第三章 汽车动力装置参数的选定 ................... 错误!未定义书签。

第四章 汽车的制动性 ............................. 错误!未定义书签。

第五章 汽车的操纵稳定性 ......................... 错误!未定义书签。

第六章 汽车的平顺性 ............................. 错误!未定义书签。 第一章 汽车的动力性

试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。

答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。

产生机理和作用形式：

(1) 弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力zF并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩fzTFa。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力PF与地面切向反作用力构成一力偶矩。

（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。

（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。

滚动阻力系数与哪些因素有关

答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。

确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：