载货汽车动力总成匹配与总体设计方案
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长春大学课程设计说明书题目名称载货汽车动力总成匹配与总体设计院(系)机械与车辆工程学院课程名称汽车设计班级车辆10401班学生姓名赵阳指导教师王静起止日期2013.12.16~2013.12.27设计要求及参数设计要求:设计一辆用于长途城际运输,最大总质量不超过31t,额定载重为16t,最高车速为100km/h的重型载货汽车(售价不高于对标竞争车型)。
设计参数整车尺寸(长*宽*高)11976mm*2395mm*3750mm轴数/轴距4/(1950+4550+1350)mm额定载质量16000kg整备质量12000kg公路行驶最高车速100km/h最大爬坡度≥30%第1章 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。
参考该题目中的参数,按要求设计的载货汽车最高车速是u a =100km/h ,那么发动机的最大功率应该大于或等于以该车速行驶时,滚动阻力功率与空气阻力功率之和,即 )761403600(1max 3max max a D a T e u A C u gf m P +≥η (1-1) 式中,Pemax 是发动机的最大功率(KW );ηT 是传动系效率(包括变速器、辅助变速器传动轴万向节、主减速器的传动效率),ηT =95%*95%*98%*96%=84.9%,传动系各部件的传动效率参考了机械工业出版社的《汽车设计课程设计指导书》表1-1得;Ma 是汽车总质量,Ma=28000kg ;g 是重力加速度,g=9.8m/s 2;f 是滚动阻力系数,由试验测得,在车速不大于100km/h 的情况下可认为是常数。
取f=0.008,参考《汽车设计课程设计指导书》表1-2得;C D 是空气阻力系数,一般中重型货车可取0.8~1.0,这里取C D =0.9;A 是迎风面积(㎡),取前轮距B1*总高H ,A=2.395×3.75㎡。
《重型载货汽车动力总成悬置系统匹配分析及实验研究》篇一一、引言随着物流业和运输业的快速发展,重型载货汽车在运输市场中的地位日益重要。
动力总成悬置系统作为影响汽车行驶平稳性和舒适性的关键部分,其匹配效果直接关系到车辆的性能表现。
因此,本文针对重型载货汽车动力总成悬置系统进行匹配分析,并通过实验研究验证其性能表现。
二、动力总成悬置系统概述动力总成悬置系统是连接发动机和车架的重要部件,其主要作用是减少振动和噪声的传递,保证发动机和车辆的平稳运行。
该系统包括悬置支座、减震器、橡胶衬套等部件。
合理的匹配动力总成悬置系统可以显著提高车辆的舒适性和稳定性。
三、动力总成悬置系统匹配分析(一)匹配原则动力总成悬置系统的匹配应遵循可靠性、经济性、适用性等原则,同时要考虑发动机的振动特性、车辆的行驶环境等因素。
(二)匹配要素1. 发动机参数:包括发动机的重量、尺寸、振动频率等。
2. 车辆参数:包括车架的刚度、载重等。
3. 悬置元件的选型:选择合适的悬置支座、减震器、橡胶衬套等。
4. 匹配优化:根据实际需求,对动力总成悬置系统进行优化设计。
四、实验研究(一)实验目的通过实验研究,验证动力总成悬置系统的匹配效果,分析其在实际使用中的性能表现。
(二)实验方法1. 实验设备:使用振动测试仪、加速度传感器等设备进行实验。
2. 实验步骤:安装动力总成悬置系统,进行实际道路测试和实验室振动测试,记录数据并进行分析。
(三)实验结果及分析1. 实验数据:记录发动机的振动数据、车辆的行驶平稳性数据等。
2. 数据分析:通过数据分析,评估动力总成悬置系统的减震效果、噪声控制效果等。
3. 结果讨论:根据实验结果,分析动力总成悬置系统的匹配效果,提出改进意见。
五、结论通过对重型载货汽车动力总成悬置系统的匹配分析及实验研究,我们可以得出以下结论:1. 合理的匹配动力总成悬置系统可以有效减少发动机的振动和噪声传递,提高车辆的行驶平稳性和舒适性。
2. 在选择动力总成悬置系统的过程中,应综合考虑发动机参数、车辆参数以及使用环境等因素,确保匹配的合理性和有效性。
合肥工业大学课程设计设计题目:汽车动力总成匹配与整体设计学生姓名:xxx学号:xxxxxxxx专业班级:车辆工程0x-x班指导老师:xxx2011年 12月 27日目录1,设计任务书 (4)2,动力总成匹配方案 (8)3,匹配方案动力性经济性计算 (10)4,匹配方案动力性经济性评价 (19)5,参考文献 (20)1130KR1型载货汽车设计任务书中卡动力匹配方案方案(2)后桥速比可选配:(3)驱动轮轮胎为8.25-20其滚动半径为0.464m,迎风面积为5.575m2,空气阻力系数取为0.85,传动系效率为0.9。
就上述XXX发动机和变速箱速比XXXX及后桥速比XXXX的方案分别进行动力性、经济性计算。
动力总成匹配方案的计算一,发动机功率选择计算计算参数:传动效率 ηT =0.9 汽车总质量 M t =13000KG 最高车速 V max =95km/h(满载) 空气阻力系数 C D =0.85 迎风面积 A=5.575 滚动阻力系数 f=0.02 最大功率P max =3m ax m ax ***1()0.9360076140t D M g f C A V V= 134kw比功率:比功率=m ax1000*tP M =10.3kw/t二,动力性计算设计参数:总质量 M t =13000KG滚动阻力系数 f=0.02 空气阻力系数 C D =0.85主减速比 4.875 传动效率 η=0.9 轮胎滚动半径 r=0.464m 迎风面积 A=5.575 发动机外特性图1,最高车速(1)计算方法:为全面地评价汽车在各个挡位和不同车速下的动力性,需要绘制驱动力——行驶阻力平衡图(动力特性曲线),以便清晰地表明汽车行驶时的受力情况及其平衡关系。
汽车的驱动力(单位为N )为:t ri i T Ft g tq 0=式中,Ft 为汽车的驱动力;tqT 为对应于每一个汽车转速的汽车转矩;g i为汽车的减速器传动比;0i汽车的主减速器比;ηt 汽车的传动效率;r 汽车的车轮半径;在动力性计算中,目前一般采用稳态工况时发动机台架实验所得到的使用外特性中的功率与转矩曲线(常为采用最小二乘法拟合得到的多项式)。
《重型载货汽车动力总成悬置系统匹配分析及实验研究》篇一摘要:本文重点分析了重型载货汽车动力总成悬置系统的匹配问题,并通过实验研究验证了理论分析的可靠性。
文章首先概述了研究背景及意义,然后详细阐述了动力总成悬置系统的结构特点、设计要求及匹配分析方法,并通过实验测试对理论分析进行验证。
最后,总结了研究成果,并指出了未来研究方向。
一、引言随着物流业和交通运输业的快速发展,重型载货汽车在运输行业中的地位日益重要。
动力总成悬置系统作为重型载货汽车的重要组成部分,其性能直接影响车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。
因此,对动力总成悬置系统的匹配分析及实验研究具有重要的现实意义。
二、动力总成悬置系统的结构特点及设计要求(一)结构特点动力总成悬置系统主要由发动机、变速器、驱动桥等组成,通过橡胶支座或液压支座与车架相连,起到减震、降噪、提高乘坐舒适性的作用。
(二)设计要求动力总成悬置系统的设计需满足以下要求:减震效果好,能降低车辆行驶过程中的振动和噪声;具有良好的隔振性能,保护发动机和传动系统免受外界冲击;结构紧凑,便于安装和维护。
三、动力总成悬置系统的匹配分析(一)理论分析动力总成悬置系统的匹配分析主要从以下几个方面进行:发动机与变速器的匹配、悬置支座的选择与布置、系统刚度与阻尼的匹配等。
通过理论分析,确定各组成部分的参数及相互关系,为实验研究提供依据。
(二)参数选择与优化根据理论分析结果,选择合适的发动机、变速器及悬置支座参数。
通过优化设计,使系统在满足减震、降噪、提高乘坐舒适性的同时,具有较好的经济性和可靠性。
四、实验研究(一)实验方案根据理论分析和参数选择结果,制定实验方案。
实验内容主要包括:悬置系统的刚度与阻尼测试、发动机与变速器的匹配实验、整车道路实验等。
通过实验数据,验证理论分析的可靠性。
(二)实验结果及分析通过实验测试,得到动力总成悬置系统的刚度、阻尼及整车性能数据。
对实验结果进行分析,得出以下结论:合理匹配的动力总成悬置系统能有效降低车辆行驶过程中的振动和噪声,提高乘坐舒适性;系统刚度和阻尼的匹配对整车性能具有重要影响;优化后的动力总成悬置系统具有良好的经济性和可靠性。
目录设计任务书·------------------------------------------------------[1]第1章汽车的总体设计------------------------------------------- [2]1.1汽车总体设计的特点---------------------------------------[2]1.2布置形式------------------------------------------------- [2]1.3轴数的选择------------------------------------------------[2]1.4-驱动形式轴数的选择---------------------------------------[3] 第2章汽车主要参数的选择及各部件型号的确定--------------------- [3]2.1 汽车主要尺寸参数的确定----------------------------------- [3] 2.2 汽车主要质量参数的确定------------------------------------[4] 2.3 汽车性能参数的确定----------------------------------------[4]2.4 发动机的选择----------------------------------------------[5]2.5、轮胎的选择------------------------------------------------[7]2.6、传动系最小传动比的确定-------------------------------------[8]2.7、传动系最大传动比的确定·----------------------------------[9] 第3章传动系各总成的选型·---------------------------------------[10]3.1、发动机的选型---------------------------------------------[11]3.2、离合器的初步选型-----------------------------------------[12]3.3、变速器的选型---------------------------------------------[11]3.4、传动轴的选型---------------------------------------------[13]3.5、驱动桥的选型----------------------------------------------[14] 设计总结---------------------------------------------------------[15]设计任务书载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计1、整车性能参数设计一辆用于长途运输固体物料或集装箱,载重质量为20t的重型载货汽车。
我选择的题目是东风牌EQ1146G2型载货汽车的动力总成匹配与总体设计,主要任务就是通过东风牌EQ1146G2型载货汽车的基本参数,通过计算选择一款发动机,以及与之匹配的轮胎、离合器、变速箱、传动轴和驱动桥。
并且对各个部件进行验算,是否各个部件匹配的良好,最后画出一张整车总体布置草图。
东风牌EQ1146G2型载货汽车的基本参数如表所示:第一节 整车主要目标参数的初步确定一、发动机的选择1.发动机的最大功率及转速的确定汽车的动力性能很大程度上取决于发动机的最大功率。
要设计的载货汽车最高车速是90/u km h a =,那么发动机的最大功率应该大于或者等于该车速行驶时,滚动阻力功率与空气阻率之和,即3max max max 1360076140a D e a a m gf C A P u U η⎛⎫≥+ ⎪T ⎝⎭(1-1)式中,max e P 是发动机的最大功率(KW ); ηT 是传动系效率(包括变速器、辅助变速器传动轴万向节、主减速器的传动效率),95%98%96%89.4%ηT =⨯⨯=(查课程设计指导书表1-1得) , a m 是汽车总质量,a m =14335kg; g 是重力加速度,g=9.82/m s ; f 是滚动阻力系数,有实验测得,车速再不大于100km/h 的情况下可以认为是常数。
取f=0.008(查课程设计指导书表1-2得);D C 是空气阻力系数,一般中重型货车可取0.8~1.0 ,这里去D C =0.9; A 是迎风面积(1B ⨯),取前轮距1B ⨯总高H , A=1.940⨯2.8302m 。
D C A=0.9⨯1.940⨯2.830=4.942m故 1143359.810.008 4.943909084.36m a x 0.894360076140P K W K We ⨯⨯≥⨯+⨯=⎛⎫ ⎪⎝⎭ 也可利用比功率的统计值来确定发动机的功率值。
如选取功率为88.83KW 的发动机,则比功率为: / 5.884/1000100084.36max1433514335kw t kw t P e ==⨯⨯参考《汽车理论图3-1》东风载重货车比功率大约在9kw/t 左右,在这里我取10kw/t 。
货车总体设计及各总成选型设计1、汽车采用两轴形式因为汽车从总质量上看是属于中小型货车,在符合承载规定的同时它结构简单、制造成本低廉。
2、驱动形式采用驱动形式,发动机前置后驱动。
其优点在于可以采用直列、V型或卧式发动机,发现发动机故障容易;发动机接近性良好,维修方便;离合器、变速器等操纵的结构简单,容易布置;货箱地板高度低。
3、布置形式采用平头式货车。
其优点在于汽车总长和轴距尺寸段,最小转弯直径小,机动性能好;不需要发动机罩和翼子板加上总长缩短等因素的影响,汽车整备质量减小;驾驶员视野得到明显改善;采用翻转式驾驶室时能改善发动机及其附件的接近性;汽车货箱与整车的俯视面积之比称为面积利用率,平头式货车的该指标比较高。
4、在进行汽车总体设计工作应满足一以下基本要求:1)汽车的各项性能、成本等,要达到企业在商品计划中所确定的指标。
2)严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定,注意不要侵犯权利。
3)尽最大可能去贯彻三化。
即标准化、系列化和通用化。
4)进行有关运动学方面的校核,保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。
5)拆装与维修方便。
我国制定的有关汽车方面的法规、标准正在得到不断的完善,它们中有些是结合我国具体条件制定的,有些是参照国外的法规、标准制定的。
这些法规、标准涉及的面很广,如有关汽车外廓尺寸标准<GB 1589-1989汽车外廓尺寸限界)、汽车的污染物排放标准及有关公路法规对汽车轴荷限定的要求等等。
在进行总体设计工作时,要特别注意正在实施的强制性标准,我国目前有40项,随着时间的迁移还会有变化。
这些强制性标准与汽车类型有关,设计时一定要严格遵守。
纵向通过半径/mm汽车行车制动和应急制动性能要求<一、发动机的主要参数计算发动机最大功率=<+)根据资料的已知条件求得最大功率约为115.88Kw发动机最大转距=9549经计算求得最大转距约为474.25二、离合器的选取和主要参数计算为了保证离合器具有良好的工作性能,设计离合器应满足以下要求:1、在任何使用条件,既能可靠地传递发动机的最大力矩,并有适当的转距储备,有能防止传动系过载。
《重型载货汽车动力总成悬置系统匹配分析及实验研究》篇一摘要:本文着重研究了重型载货汽车动力总成悬置系统的匹配分析及其对整车性能的影响,并通过实验验证了所提出的理论分析和优化设计方法。
文章首先阐述了研究背景和意义,接着对动力总成悬置系统的结构特点进行了分析,然后通过理论分析和仿真模拟的方法,对不同匹配方案进行了比较研究,最后通过实验验证了理论分析的正确性,并提出了优化方案。
一、引言随着物流业和交通运输业的发展,重型载货汽车作为主要运输工具之一,其性能的优劣直接关系到运输效率和安全性。
动力总成悬置系统作为连接动力系统和车身的重要部分,其性能对整车的平稳性、操控性和NVH(噪声、振动和刺耳声)等性能指标有着显著影响。
因此,本文针对重型载货汽车动力总成悬置系统进行了深入研究,以期为整车性能的提升提供技术支持。
二、动力总成悬置系统结构分析重型载货汽车的动力总成悬置系统主要包括发动机、离合器、变速器等核心部件的悬挂结构和支撑元件。
该系统不仅承受着整车各部分产生的各种外力,还起到减少振动和噪音、保持整车稳定的作用。
不同的车辆由于其使用需求和工作环境的不同,其动力总成悬置系统的结构和形式也有所差异。
三、动力总成悬置系统匹配理论分析(一)匹配原则及影响要素在动力总成悬置系统的匹配过程中,需要遵循一定的原则和方法。
首先要确保各部件之间的匹配能够满足使用要求,其次要保证整车的性能和安全性。
此外,匹配还要考虑到多种要素的影响,如零件的重量、强度、刚度等。
这些因素直接关系到悬置系统的支撑能力、缓冲性能以及耐久性。
(二)匹配方案的确定与仿真模拟通过对各种因素的深入分析和权衡,可以确定出不同的匹配方案。
然后利用仿真软件对不同方案进行模拟分析,比较其性能指标的优劣。
这一过程可以帮助我们更加直观地了解各方案的特点和优势,为后续的实验研究提供理论依据。
四、实验研究及结果分析(一)实验设计与实施为了验证理论分析的正确性,我们设计了实验方案并进行实施。
附件2工学院课程设计(论文)任务书2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):附件2工学院课程设计(论文)任务书2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
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指导教师(签字):学生(签字):。
汽车设计课程设计说明书题目:重型载货汽车动力总成匹配与总体设计姓名:严炳炎学号:200924267同组者:孔祥生、席昌钱、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级:09车辆工程2班指导教师:王丰元、邹旭东、李树成设计时间:2012. 9.3-2012. 9.9目录设计任务书························································3矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
第1章整车主要目标参数的初步确定·································4聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
1.1、发动机的选择············································4残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
载货汽车动力总成匹配与总体设计摘要随着我国公路运输业的快速发展,汽车货物运输在综合运输体系中所占比重逐年上升,载货汽车保有量的增加加剧了能源消耗,而动力传动系统匹配是在保障载货汽车动力性基础上改善燃油经济性的有效方法,也是汽车工程和汽车运输工程研究领域的焦点问题之一,因此研究载货汽车动力总成匹配与总体设计具有十分重要的实际意义。
本文以载货汽车的动力总成匹配与总体设计为主线,通过对汽车进行动力性计算和传动系总成的选型来设计一款最高时速90Km/h、最大爬坡度30%、最大总质量的载货汽车。
设计主要内容如下:1)发动机型号的确定:通过发动机的外特性曲线计算出发动机的最大功率及转速、最大转矩及其转速,最终选择中国重汽MC05.14-40型号柴油发动机。
2)传动系最小、最大传动比的确定:通过最高车速和最大爬坡度计算出最小传动比、最大传动比,选择一汽CA6TBX070M型号的六档变速器,中国重汽MCY05J单后桥型号主减速器,主减速比3)动力性计算:通过汽车驱动力和行驶阻力及加速性能计算绘制出汽车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图、加速度倒数曲线图、二挡原地起步加速到70km/h加速时间图,并计算出该车最大爬坡度,最高车速km/h,70公里加速时间4)汽车总体布置:该货车采用平头式、4x2前置后驱的布置形式。
关键词:载货汽车;传动参数;动力性匹配;发动机及传动系部件定型目录摘要 (I)课程设计任务书 (1)1设计题目 (1)2性能参数要求 (1)3具体设计任务 (1)4参考文献 (1)第1章整体主要目标参数的初步确定 (2)1.1.发动机的选择 (2)1.1.1.发动机最大功率及转速的确定 (2)1.1.2.发动机最大转矩及转速的确定 (3)1.2轮胎的选择 (4)1.3.传动系最小传动比的确定 (5)1.4传动系最大传动比确定 (5)第2章传动系各总成选型 (6)2.1发动机选型 (6)2.2离合器的选型 (7)2.3变速器的选型 (7)2.4传动轴选型 (8)2.5驱动桥的选型 (8)2.5.1驱动桥结构形式和布置形式的选择 (8)2.5.2主减速器结构形式 (8)2.5.3驱动桥的选型 (8)第3章整车性能计算 (9)3.1汽车动力性能计算 (9)3.1.1发动机外特性曲线 (9)3.1.2汽车驱动力和行驶阻力 (10)3.1.3动力特性因数 (12)3.1.4最大爬坡度及附着率 (13)3.2汽车加速性能计算 (14)3.3汽车功率平衡计算 (18)第4章发动机与传动系部件的确定 (21)4.1发动机与传动系部件确定 (21)4.2总体布置图 (21)第5章设计总结 (22)5.1全文工作总结 (22)5.2设计心得体会 (22)参考文献 (23)课程设计任务书课程设计任务书1设计题目载货汽车动力总成匹配与总体设计2性能参数要求根据给定的参数,设计一辆最高速度、最大爬坡度的载货汽车表0-1 设计参数表额定装载质量(kg)最大总质量(Kg)比功率(Kw/t)比转矩(Nm/t)学号5000 8700 20 47 203具体设计任务1)查阅相关资料,分析设计题目,进行发动机、离合器、变速箱传动轴、驱动桥以及车轮的选型设计。
重型载货汽车动力传动系统参数优化匹配重型载货汽车作为一种用于运输大量货物的工具,其性能和可靠性对于物流效率的提升至关重要。
而动力传动系统作为汽车的核心组成部分,其优化匹配对于车辆性能的提升和经济性的改善至关重要。
传动系统包括变速器、传动轴、后桥等部分,下面就着重从这几个方面来谈一下如何优化匹配。
首先是变速器的匹配。
变速器可以控制车辆的转速,提供足够的马力和扭矩来使汽车克服道路和运输条件的限制。
对于不同的路况和运输条件,选择不同的变速器齿比和挡位组合可以实现更优的运输效率和更经济的燃油消耗。
例如,在不同的工况下,不同的变速器齿比和挡位组合可以提供不同的车速和经济性,选择合适的变速器匹配可以提高整车的运输效率和经济性。
其次是传动轴的匹配。
传动轴是将发动机的动力传递给汽车的轮胎,是重型载货汽车驱动的关键部件。
在选择传动轴时,需要考虑不同的运行负载和运行条件对于传动轴的要求,例如传动轴的扭矩承载能力和转速范围等。
通过选择合适的传动轴,可以实现动力传输的优化和车辆的增强。
最后是后桥的匹配。
后桥是驱动汽车轮胎的装置,其作用是将发动机传来的动力转化成轮胎的转动力,并且通过差速器将动力分配到汽车的左右两个轮胎上。
在选择后桥时,需要考虑不同的运行条件和驱动方式。
通过选择合适的后桥,可以提高汽车的行驶性能和运输经济性,减少燃料消耗和维修成本。
在重型载货汽车动力传动系统的参数优化匹配过程中,需要综合考虑车辆的负载能力、行驶条件以及发动机的功率和扭矩要求,对变速器、传动轴和后桥进行综合匹配,实现最优化的整车性能和经济性。
在车辆的使用过程中,需要根据实际情况进行调整和维护,以保证汽车的稳定性、可靠性和经济性。
在重型载货汽车的动力传动系统中,除了变速器、传动轴和后桥之外,还有液压传动系统、制动系统和转向系统等部分也需要注意优化匹配。
液压传动系统的匹配需要根据车辆的工作负载和运行环境进行优化,选择合适的液压泵和排量、压力等参数,以保证动力传输的效率和可靠性。
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载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计随着物流业的快速发展,需要大量的载货汽车来支持其运作。
而汽车的动力总成匹配与总体设计则是载货汽车制造的关键所在。
本文将介绍载货汽车动力总成匹配和总体设计的重要性以及相关的技术知识。
载货汽车动力总成匹配载货汽车的动力总成是指由发动机、变速器、离合器、传动轴、齿轮和驱动轴等构成的车辆动力传输系统。
对于不同类型、不同质量的载货汽车,选择和匹配合适的动力总成是非常重要的。
发动机匹配发动机的匹配应该考虑车辆的整体负载、道路条件和行驶速度。
一般来说,与马力匹配的发动机能够提供更高的扭矩和动力,并且能够根据负载的变化来自动调节输出功率,使油耗更低。
变速器匹配变速器的匹配应该考虑到发动机的输出特性和车辆的整体负载。
对于高负载的车辆,需要使用更耐用的变速器,而对于高速公路行驶的车辆,需要使用更高效的变速器以提高燃油经济性。
驱动轴匹配驱动轴的匹配应该考虑到车辆的整体负载和行驶条件。
对于高负载的车辆和恶劣的道路条件,需要使用更耐用的驱动轴,而对于高速公路行驶的车辆,则需要使用更具有优越的输出转矩能力的驱动轴系统。
载货汽车总体设计载货汽车的总体设计应该考虑到各种因素,包括荷载、道路和行驶条件、车辆的稳定性,以及车辆的操作性能等等。
下面是一些总体设计的技术知识:货物的装载和卸载载货汽车的设计应该考虑到货物的装载和卸载。
比如,货箱的长度、宽度和高度应该根据货物的尺寸而定,以方便装运和卸载。
同时,貨箱的舱壁和裝卸口等部位应该配备相应的附件,以便于装载时的稳固和卸载时的便捷。
车辆的稳定性车辆的稳定性是设计时需要考虑的重要因素之一。
合理的重心位置和悬挂系统可以提高车辆的稳定性,避免拖挂车辆倾覆等安全问题。
车辆的操作性能载货汽车的操作性能应该考虑到车辆的舒适性、耐久性和稳定性。
车辆的悬挂系统和制动系统应该设计合理,以确保舒适性和安全性。
此外,合理的刹车系统、转向和加速控制系统的设计和维护也是很重要的。
《重型载货汽车动力总成悬置系统匹配分析及实验研究》一、引言随着物流业和运输业的快速发展,重型载货汽车在运输领域扮演着越来越重要的角色。
动力总成悬置系统作为重型载货汽车的重要组成部分,其性能直接影响到整车的行驶平稳性、乘坐舒适性以及动力传递效率。
因此,对重型载货汽车动力总成悬置系统进行匹配分析以及实验研究,对于提升车辆性能具有重要意义。
本文将对动力总成悬置系统的匹配分析进行详细阐述,并通过实验研究验证其有效性。
二、动力总成悬置系统概述动力总成悬置系统是重型载货汽车的关键部件之一,主要由发动机、变速器、传动系统等组成,通过悬置装置与车架相连。
其作用是将发动机产生的动力平稳、高效地传递到车轮上,同时起到减震、降噪、提高乘坐舒适性的作用。
三、动力总成悬置系统匹配分析(一)匹配原则动力总成悬置系统的匹配需遵循一定的原则,包括适应性原则、经济性原则、可靠性原则和舒适性原则。
适应性原则要求系统能够适应不同工况和路况;经济性原则要求系统在保证性能的同时,成本要尽可能低;可靠性原则要求系统具有较高的耐久性和稳定性;舒适性原则则要求系统能够减少振动和噪音,提高乘坐舒适性。
(二)匹配要素动力总成悬置系统的匹配要素主要包括发动机参数、变速器参数、传动系统参数以及悬置装置参数等。
在匹配过程中,需要根据整车的性能需求,合理选择和配置这些参数。
(三)匹配流程匹配流程包括初步设计、理论计算、仿真分析、实验验证等步骤。
首先,根据整车性能需求进行初步设计;然后,通过理论计算和仿真分析,对设计方案进行优化;最后,通过实验验证,对优化后的设计方案进行实际测试和评估。
四、实验研究(一)实验目的本实验的主要目的是验证动力总成悬置系统匹配分析的有效性,通过实际测试和评估,检验系统的性能表现。
(二)实验方法实验采用的方法主要包括道路实验和台架实验。
道路实验主要用于测试整车在不同工况和路况下的性能表现;台架实验则主要用于测试动力总成悬置系统的各项性能参数。
中型载货汽车动力总成匹配与总体设计课程设计题目中型载货汽车动力总成匹配与总体设计指导老师连晋毅专业班级车辆工程 121201 姓名学号 2012120402015年 12月 1日摘要汽车动力性是汽车最基本、最重要的性能。
本文通过分析计算,对某客车的动力匹配进行了校核,选择了最佳的动力总成,确保了该车型的优良性能。
汽车性能的优劣不仅取决于组成汽车的各部件的性能,而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合,取决于总体布置;总体设计水平的高低对汽车的设计质量、使用性能和产品的生命力起决定性的影响。
关键词:汽车;动力性;计算Truck vehicle powertrain matches the overrall designAbstract:Automobile power is the basic and the most important function of Automobile.Through the analysis and calculation,the article proofread the power matching of bus,choosing the best power unit,insured the good function of the automobile.Car performance will not only depend on the performance of the various components of the composition of cars, and depends largely on the coordination and cooperation of the various components, depending on the general arrangement; the level of the overall design of the car's design quality, performance and product vitality decisive influence.Key words:automobile ; power; calculation目录摘要 (II)Abstract (II)引言 (1)1.整车性能参数 (2)2.整车主要目标参数的初步确定 (3)2.1 发动机的选择 (3)2.1.1 发动机的最大功率及转速的确定 (3)2.1.2 发动机的最大转矩及其转速的确定 (4)2.2 轮胎的选择 (5)2.3传动系最小传动比的确定 (6)2.4 传动系最大传动比的确定 (6)3.传动系各总成的选型 (8)3.1 发动机的选型 (8)3.2 离合器的初步选型 (8)3.3 变速器的选择 (10)3.4 传动轴的选型 (11)3.5 驱动桥的选型 (11)3.5.1 驱动桥结构形式和布置形式的选择 (11)3.5.2 主减速器结构形式选择 (12)3.5.3 驱动桥的选型 (12)4.整车性能计算 (14)4.1发动机外特性 (14)4.2 汽车动力性能计算 (14)4.3 汽车经济性能计算 (21)5.发动机与传动系部件的确定及校核性能 (26)5.1发动机和传动系各部件选型 (26)5.2各部件的性能校核 (26)5.2.1发动机性能校核 (26)5.2.2离合器性能参数校核 (27)5.2.3变速器性能校核 (28)5.2.4传动轴006性能校核 (28)5.2.5驱动桥性能校核 (28)设计总结 (29)参考文献 (30)引言汽车性能的优劣不仅取决于组成汽车的各部件的性能,而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合,取决于总体布置;总体设计水平的高低对汽车的设计质量、使用性能和产品的生命力起决定性的影响。
载货汽车动力总成匹配与总体设计方案第1章 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。
参考该题目中的参数,要求设计的载货汽车最高车速是u a =110km/h ,那么发动机的最大功率应该大于或等于以该车速行驶时,滚动阻力功率与空气阻力功率之和,即)761403600(1max3max maxaD a T e u A C u gfm P +≥η (1-1)式中,max eP 是发动机的最大功率(KW );ηT 是传动系效率(包括变速器、辅助变速器传动轴万向节、主减速器的传动效率),ηT =95%*95%*98%*96%=84.9%,传动系各部件的传动效率参考《汽车设计课程设计指导书》表1-1得;a m 是汽车总质量,a m =5000kg ;g 是重力加速度,g=9.8m/s 2;f 是滚动阻力系数,由试验测得,在车速大于100km/h 的情况下不可认为是常数。
取f=0.008,参考《汽车设计课程设计指导书》表1-2得;C D 是空气阻力系数,一般轻型货车可取0.4~0.6,这里取CD=0.5;A 是迎风面积(㎡),取前轮距B1*总高H ,A=1.983×2.221㎡。
22382.4221.2983.15.0m m A C D =⨯⨯=故KW KW P 2.104)11076140221.2983.15.01103600008.081.95000(849.013emax =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯≥参考《汽车理论第5版》图3-1,东风汽车公司货车、跃进汽车公司货车、国产微型货车等同类型汽车,在此初步选择汽车发动机的最大功率为130KW 。
1.1.2 发动机的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,可通过下式确定发动机的最大转矩。
pemaxemax n 9549P T α= (1-2)式中,T emax 是发动机最大转矩(N ·m );α是转矩适应性系数,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,pemaxT T =α,Tp 是最大功率时的转矩(N ·m ),α可参考同类发动机数值选取,初取α=1.05;Pemax 是发动机最大功率(KW );n p 是最大功率是的转速(r/min )。
所以mN m N T ·521·250013005.19549emax=⨯⨯=(其中p n 是参考东风康明斯柴油机的产品所介绍) 一般用发动机适应性系数Tp n n αφ=,表示发动机转速适应行驶工况的程度,Φ越大,说明发动机的转速适应性越好。
采用Φ值大得发动机可以减少换挡次数,减轻司机疲劳、减少传动系的磨损和降低油耗。
通常,汽油机取1.2~1.4,柴油机取1.2~2.6,以保证汽车具有相当的最低稳定车速。
初取n T =1450r/min ,则52.1n n p ≈T,596.152.105.1=⨯=φ。
1.2 轮胎的选择轮胎的尺寸和型号是进行汽车性能计算和绘制总布置图的重要原始数据,因此,在总体设计开始阶段就应选定。
选择的依据是车型、使用条件、轮胎的额定负荷以及汽车的行驶速度。
为了提高汽车的动力因数、降低汽车质心的高度、减小非簧载质量,对公路用车,在其轮胎负荷系数以及汽车离地间隙允许的范围内,应尽量选取尺寸较小的轮胎。
同时还应考虑与动力—传动系参数的匹配和对整车尺寸参数(例如汽车的最小离地间隙、总高等)的影响。
参考《汽车设计课程设计指导书》表1-3给出的部分国产汽车轮胎的规格、尺寸及使用条件。
通过查阅货车轮胎标准GB2977-2008《载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》和参考同类车型所选轮胎规格,各轴轮胎规格选择如下:前后轴轮胎规格为275/70R22.5,轮胎数量4个。
所选轮胎的单胎最大负荷2900kg ,气压900KPa ,轮胎花纹XZE 2+,外直径962mm 。
1.3传动系最小传动比的确定普通载货汽车最高档通常选用直接挡,若无分动器或者轮边减速器,则传动系的最小传动比等于主减速器的主减速比0i 。
主减速比0i 是主减速器设计的原始数据,应在汽车总体设计时就确定。
载重货车为了得到足够的功率储备而使最高的车速有所下降,0i 可按下式选择ghx ama pr 0i u n r )472.0~377.0(i = (1-3)式中,r r 是驱动轮的滚动半径(m ),所选轮胎规格为275/70R22.5的子午线轮胎,其自由直径d=962mm ,因计算常数F=3.05(子午线轮胎F=3.05),故滚动半径m 467.0mm 1416.3296205.32d r r=⨯⨯==πFn p 是发动机最大功率时的转速,n p =2500r/min; u amax 是最高车速,u amax =110km/h ; i gh 是变速器最高档传动比,i gh =1.0。
所以.05~0.40.11102500467.0)472.0~377.0(i 0=⨯⨯⨯=,初取i 0=4.5。
根据所选定的主减速比0i 的值,就可基本上确定主减速器的减速形式(单级、双级以及是否需要轮边减速器),并使之与汽车总布置所要求的离地间隙相适应。
汽车驱动桥离地间隙要求参考《汽车设计课程设计指导书》表1-4所示。
其中,轻型载货汽车的离地间隙要求在220~280mm 之间。
1.4 传动系最大传动比的确定传动系最大传动比为变速器的Ι挡传动比i g Ι与主减速比0i 的乘积。
i g Ι应根据汽车最大爬坡度、驱动车轮与路面的附着条件、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等综合确定。
汽车爬坡度时车速不高,空气阻力可以忽略,则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。
故有max max max 0max )sin cos (ψααηg m f g m r i i T a a rTg e =+≥I (1-4)则由最大爬坡度要求的变速器Ι档传动比为Te ra g i T r g m i ηψ0max max ≥I (1-5)式中,αmax 是道路最大坡度角,设计要求最大爬坡度为大于30%,取坡度角︒=30max α,此时最大爬坡度为57.7%,Ψmax 是道路最大阻力系数。
507.030sin 30cos 008.0)sin cos (max max max =︒+︒⨯=+=ααψf前面已将计算得r r =0.467m ;发动机最大转矩T emax =533N.m ;主减速比i 0=4.5;传动系传动效率ηT =0.849。
所以7.5849.05.4521467.0507.08.95000i g =⨯⨯⨯⨯⨯≥I根据驱动车轮与路面附着条件ϕη20max G r i i T rTg e ≤I (1-6)求得变速器的Ι档传动比为Te rg i T r G i ηϕ0max 2≤I (1-7)式中,ϕ是道路的附着系数,在良好的路面上取ϕ=0.8;2G 是汽车满载静止于水平路面时,驱动桥承受的载荷(N ),初步设计采用双联车桥驱动,每个驱动桥承受的质量为13t ,则74.6849.05.45218.0467.08.93750=⨯⨯⨯⨯⨯≤I g i通过《汽车理论第五版》第三章了解到轿车的变速器普遍采用5挡变速器,也有六挡变速器,轻型货车和中型货车一般采用5挡变速器,如果超过五个(指前进挡)一般采用组合变速器。
实际上,汽车传动系的传动比大体上是按等比级数分配的,所以可以认为,一般汽车的各档传动比大致符合如下关系(1-8)式中q 为常数,也就是各档的公比,而且挡与挡之间的比值不宜大于1.7~1.8。
由上述计算得知5.7≤I g i ≤6.74,所以有计算各档传动比档位:第二章传动系各总成的选型2.1 发动机的选型根据所需发动机的最大功率和最大转矩及相应转速,初步选择东风康明斯柴油机有限责任公司的ISDe180 30,它的主要技术参数以及外特性曲线如下表2-1、图2-1所示。
表2-1 康明斯柴油发动机ISDe180 30的主要技术参数康明斯ISDe180 30图2-1 康明斯ISDe180 30外特性曲线2.2 离合器的初步选型后备系数β为离合器的后备系数,定义为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比,必须大于1。
β是离合器设计时用到的一个重要参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
在选择β时,应考虑以下几点:1)摩擦片在使用中磨损后,离合器还应能可靠地传递发动机最大转矩;2)防止离合器滑磨时间过长;3)防止传动系过载以及操纵轻便等。
显然,为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大,β不宜选取太小;为使离合器尺寸不致过大,减少传动系过载,保证操纵轻便,β又不宜选取太大;当发动机后备功率较大、使用条件较好时,β可选取小些;当使用条件恶劣,需要拖带挂车时,为提高起步能力、减少离合器滑磨,β应选取大些;货车总质量越大,β也应选得越大;采用柴油机时,由于工作比较粗暴,转矩较不平稳,选取的β值应比汽油机大些;发动机缸数越多,转矩波动越小,β可选取小些;膜片弹簧离合器由于摩擦片磨损后压力保持较稳定,选取的β值可比螺旋弹簧离合器小些;双片离合器的β值应大于单片离合器。
各类汽车离合器β的取值范围见表2-3。
表2-3 离合器后备系数β的取值范围根据发动机的最大转矩及上述要求,初步选择长春华众离合器有限公司生产,转矩容量为850N·m的DKS255膜片弹簧离合器。
该离合器与康明斯ISDe180 30匹配时,其后备系数为1.31。
2.3 变速器的选型由于轻型汽车的装载质量小,使用条件复杂,同时,轻型货车满载与空载的质量变化极大,欲保证轻型汽车具有良好的动力性、经济性和加速性,需要采用多档变速器。
因为,档位越多,发动机发挥最大功率附近高功率的机会就越大,可以提高汽车的加速与爬坡能力;同时也能增加发动机在地燃油消耗率的转速范围工作的机会,可以提高汽车的燃油经济性。
目前,机械变速器已经成为轻型汽车的主要形式。
根据发动机最大转矩和变速器的I挡传动比,初步选择万里扬WLY6T150 变速箱,最大扭矩5000N·m,该变速器最高档采用直接挡,传动比范围为1~6.25。
变速器各挡速比见表2-4。
表2-4 所选变速器各挡速比2.4 传动轴的选型该车前后轴距较大,为了提高传动轴的的临界转速,避免共振以及考虑整车总布置上的需要,常将传动轴分段。
当传动轴分段时,需要加设安装在车架横梁上的弹性中间支撑,以补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差,以及车辆行驶过程中由于弹性支承的发动机的传动和车架等变形所引起的位移。
弹性元件能吸收传动轴的震动,降低噪声。