ZA1050设计论证报告

机电工程学院毕业设计方案论证报告设计题目: ZA1050轻型商用车底盘总体及悬架设计学生姓名：张玉盼学号： 200948740208专业班级：车辆0902指导教师：孟逵2013 年04 月03 日目次1、设计基本要求 (3)1.1总体设计应满足的基本要求 (3)1.2载货汽车悬架设计基本要求 (3)2、汽车形式的选择 (3)2.1轴数的选择 (3)2.2驱动形式的选择 (3)2.3布置形式的选择 (3)3、汽车主要参数的选择 (4)3.1外廓尺寸的选择 (4)3.2.轴距L (4)3.3轮距B1 、后轮距B2 (4)3.4前悬LF 、后悬LR (4)3.5货车车头长度 (5)3.6.整车整备质量m0 (5)3.7.汽车的装载质量me (5)3.8质量系数 m0 (5)3.9.汽车总质量ma (5)3.10轴荷分配 (5)4.轮胎选择 (5)5、悬架选择 (6)论证结果 (7)参考资料 (7)1、设计基本要求1.1总体设计应满足的基本要求节能——汽车要节油和开发新能源两方面；环保——通过法规对排放和噪声提出更严格要求；安全——提出更高的要求，要求很好的保护乘员；舒适——能居住，能通讯，有空调，驾驶方便。

1.2载货汽车悬架设计基本要求保证汽车有良好的行驶平顺性；具有合适的衰减振动能力；保证汽车有良好的操纵稳定性；汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适有良好的隔声能力；结构紧凑、占用空间尺寸要小；可靠地传递各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命；2、汽车形式的选择2.1轴数的选择总质量大的汽车，轴数应该取多些，但结构复杂，成本高，ma<19t，常采用两轴汽车；19t-26t，常采用三轴汽车，总质量更大的汽车宜采用四轴和四轴以上的形式，不在公路上行驶的车辆，不受此限制。

ZA1050轻型载货汽车最大总质量为5吨，采取两轴式。

2.2驱动形式的选择影响驱动形式选择的因素：总质量ma大，汽车轴数增加，m、n才会大。

汽车通过性要求高时，应该采用全轮驱动形式，驱动轮数少，结构简单，成本低。

基于ZA1050轻型载货汽车宜采用4*2后置驱动形式。

2.3布置形式的选择驾驶室与发动机相对位置：平头式：发动机位于驾驶室内，没有独立的发动机舱。

短头式：发动机大部分在驾驶室前部，少部分位于驾驶室内。

长头式：发动机位于驾驶室前部。

偏置式：发动机位于驾驶室的侧面。

多用于重型矿用自卸车上。

由于平头式货车具有总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性好，不需要发动机罩，整车整备质量小，视野开阔，面积利用率大等优点，此次设计宜采用平头式。

发动机位置不同：发动机前置、发动机中置、发动机后置，现代货车已基本不再采用发动机中置和发动机后置形式。

此次设计采用发动机前置形式。

3、汽车主要参数的选择3.1外廓尺寸的选择各种车型外廓尺寸参照表选长*宽*高=6000mm*2050mm*2250mm ； 货箱=3850mm*1900mm*400mm 。

3.2.轴距L装载量多的货车，L 应取长些；机动性要求高的汽车，L 应取短些。

在标准轴距车型基础上，派生出短轴距和长轴距车型，其轴距变化范围在0.4~0.6m 。

初取L=3300mm 。

3.3轮距B1 、后轮距B2随着B 的增加，车箱（驾驶室）内宽增加；侧倾刚度增大；总宽增大；总质量增大；Dmin 增加。

B 的确定原则：因为总宽不超过2.5m ，所以B 不宜取大；B1要保证布置下发动机、车架、前悬架和前轮，保证转向轮转动空间及杆系与车架、车轮之间的间隙。

B2受后部车架宽度、悬架、轮胎宽度的影响，保证它们之间有足够的间隙。

取B1=1450mm, B2=1400mm 。

3.4前悬LF 、后悬LR后悬LR 长，则乘用车行李箱尺寸增大；追尾安全性好；汽车离去角减小，通过性降低；汽车造型发生变化。

后悬选取原则：（取决于轴距、轴荷分配）客车LR ，不得超过轴距的65%，绝对值不大于3500mm ；货车（ma=1.8~14.0t)，LR参数长m 宽m 高m 后视镜m m 顶窗高度m m 货车、整体式客车、越野车<12<2.5<4空载、顶窗关闭单侧外伸量<250<车高的300铰接式客车<18半挂列车<16.5全挂列车<20车型一般在1200~2200mm 之间；特长货箱的货车，LR 可达到2600mm ，但不得超过轴距的55%。

取LF=1110mm, LR=1590mm 。

3.5货车车头长度定义：从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。

车头长度将影响： 外观效果；驾驶室居住性能；发动机的接近性。

车头长度尺寸的确定：长头式：2500~3000mm 平头式：1400~1500mm 。

取车头长度为1450。

3.6.整车整备质量m0定义：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。

减少m0 ，则 制造成本降低；节约燃料，使用成本降低；装载量、载客量增加，使用经济性提高。

取m0=2400kg 。

3.7.汽车的装载质量me定义：在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。

取me=2900kg 。

3.8质量系数0ηm定义：汽车装载质量与整车整备质量的比值： 0ηm =0m m em e =2.9t m 0=2.4t 故 0ηm =1.21根据推荐标准0ηm =1.21满足要求。

3.9.汽车总质量ma定义：装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。

ma 的确定 ：商用货车： ma = m0+me+n1*65kg 。

故整车总质量为a m =m0+me+n1*65kg=5495㎏。

3.10轴荷分配定义:汽车在空载、满载静止状态下，各轴对支承平面的垂直载荷（常用百分比表示）。

表2-1 汽车的载荷分配满载空载前轮后轮前轮后轮30%～35% 65%～70% 48%～54% 46%～52%按要求设计本车的轴荷分配为：满载：前轴 35% ，后轴 65%。

满足要求。

4.轮胎选择子午线轮胎的优点：滚动阻力小、温升低、油耗低；胎体缓冲性能、胎面附着性能好；寿命长、高速性能好。

子午线轮胎的缺点：制造困难，造价高；不宜翻修。

子午线轮胎是汽车设计时的首选轮胎。

钢丝帘线轮胎：强度高、导热性好；仅能做子午线轮胎；适用于常在高速条件下行驶的汽车。

人造纤维轮胎：选用尼龙、聚脂、人造丝等人造材料做帘线。

用于常在低速条件下行驶的汽车使用的斜交轮胎。

低断面轮胎：胎面宽平、侧面刚性大、附着能力强；散热良好；高速行驶稳定性好。

无内胎轮胎：平衡性良好、发热少；刺扎后不易快速失气、高速行驶安全性能良好。

轿车、轻型客车多采用子午线、低断面、无内胎轮胎。

此次设计选取底断面、无内胎、子午线轮胎。

5、悬架选择功用：弹性连接车架（车身）与车轴（车轮）。

传递作用在车轮与车架（车身）之间的一切力和力矩缓和路面传给车架（车身）的冲击载荷，缓和振动，保证行驶平顺性保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。

独立悬架与非独立悬架的比较：（1）、前、后轮采用非独立悬架：·纵置钢板弹簧优点：悬架结构简单，维修保养方便，在车上布置容易，制造容易，可传递各种力和转矩；缺点：质量大，簧下质量大，悬架弹性特性是线性的，寿命短，长度短、刚度大、平顺性差。

上述优缺点是指一副钢板弹簧而言，如果前后轴（桥）四个车轮都装有纵置钢板弹簧，对整车来说又有下述缺点：汽车转弯行驶有轴转向效应：对前轴增加不足转向趋势；对后桥增加过多转向趋势。

为克服后者，轿车要求将后悬架的前吊耳位置布置低些。

前悬架采用纵置钢板弹簧，前轮容易摆振，汽车操纵稳定性变坏。

应用：中、重型货车 论证结果（2）前轮独立悬架、后轮非独立悬架：目前轿车前轮多采用车轮上、下跳动时，车轮定位参数变化小的麦弗逊式悬架，因而可以保证前轮不易发生摆振现象，使汽车有良好的操纵稳定性。

麦弗逊式悬架优、缺点见前述。

除此之外，两前轮装上麦弗逊式悬架以后，当主销轴线的延长线与地面的交点位于轮胎胎冠印迹中心外侧时，具有负主销偏移距rs ，有利于制动稳定性。

前悬架采用双横臂式独立悬架、后悬架采用纵置钢板弹簧非独立悬架时，可通过将双横臂中的上横臂支承轴销的轴线布置成前高后低状，使悬架的纵向运动瞬心位于能减少制动前俯角处，使制动时车身纵倾减少，达到保持车身有良好的稳定性能。

（3）前、后轮独立悬架：汽车前轮用麦弗逊式悬架，后轮用扭转梁随动臂式后悬架。

在微型货车上用的比较广泛。

独立悬架与非独立悬架对照表悬架的结构，特别是导向装置的结构，随所采用的弹性构件不同而有差异，而且有时差别很大。

采用螺旋弹簧、气体弹簧时需要有较复杂的导向机构；采用钢板弹簧时，由于钢板弹簧本身可起导向机构的作用，并有一定的减震作用，使得悬架结构大为简化。

因此，在非独立悬架中多采用钢板弹簧作为弹性元件。

非独立悬架结构简单、造价低廉、工作可靠，能大大降低了设计和制造成本。

简单复杂有没有货非独立悬架指纵置钢板第二节悬架结构分析一．非独立悬架和独立悬架形式 特点非独立悬架独立悬架 备注结构 制造 容易 稍难 工作 可靠 维修 方便 困难 汽车平顺性 较差 好 簧下质量 大 小 于不平路段，车身倾斜 大 小 轴转向特性 占用空间 大 小 成本低 高 应用客 前后悬架 轿车 后悬架轿车 轻货客 越野车弹簧而言钢板弹簧长度短，刚度大，独立悬架弹性元件只受垂直力，刚度小 钢板弹簧在不平路段或转弯行驶都有轴转向，并使汽车有过多转向这种配合最广泛的用在各种载货汽车及公共汽车上(例如解放CA1091和东风EQ1108G系列)，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。

本次设计的ZA1050载货汽车使用条件一般，车速不是太高，对行驶平顺性和乘坐舒适性的要求一般，属于实用、物美价廉的车型。

所以采用非独立悬架完全可以满足使用的要求，并且能大大降低生产的成本。

在本次设计中，悬架的设计在满足汽车性能要求的前提下采用了经济合理的设计理念，这对汽车的批量生产提供了可靠的保证，也使此类汽车在市场竞争中处于有利地位。

物美价廉的汽车产品对消费者也具有相当的吸引力。

ZA1050载货汽车前、后悬架的最佳设计方案是：前悬架和后悬架均采用钢板弹簧非独立悬架。

论证结果基于以上论证，ZA1050轻型载货汽车底盘总体及悬架设计宜设计成两轴式，4*2发动机前置后轮驱动，平头式货车。

前后悬架均采用纵置钢板弹簧式非独立悬架。

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