货车总体设计及各总成选型设计
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货车总体设计及各总成选型设计货车总体设计摘要汽车的总体设计是汽车设计工作中最重要的一环,它对汽车的设计的质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响。
因为汽车性能的优劣不仅与相关总成及部件的工作性能有密切关系,而且在很大程度上还取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配,取决于汽车的总体布置。
货车的总体设计主要包括货车的参数确定,发动机和轮胎的选择,总体布置和动力性的计算等一系列重要的步骤。
其中参数的确定又包括了汽车的质量参数,主要尺寸和性能参数的计算等。
而本次课程设计同时应用到了 EXCEL,AutoCAD 等计算机辅助软件,再通过多次校核质心位置和各部分的总成以保证货车的轴荷分配合理。
关键词:货车总体设计;整备质量;动力性;燃油经济性。
第1页货车总体设计第1章1.1 汽车总体设计的特点汽车的总体设计汽车主要在宽度有限的道路上行驶,同时与汽车比较,还有人、自行车、摩托车等弱势群体也在使用同一道路,因此存在交通隐患。
为了在有限的道路上容纳更多的车辆运行,减少交通事故以及从汽车造型和减轻质量等方面考虑,对汽车的外形尺寸需要予以限制。
1.2 汽车总体设计的基本要求(1) 汽车的各项性能、成本等,要求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,注意不要侵犯专利。
(3)尽量大可能地去贯彻三化,即标准化、通用化和系列化。
(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。
1.3 汽车总体设计的一般顺序(1)调查研究与初始决策;其任务是选定设计目标,并制定产品设计工作方针及设计原则,调查研究的内容应包括:老产品在服役中的表现及用户意见;当前本行业与相关行业的技术发展,特别是竞争对手的新产品与新技术;材料、零部件、设备和工具等行业可能提供的条件;本企业在科研、开发及生产方面所取得的新成果等等,它们对新产品设计是很有价值的。
(2)总体方案设计;其任务是根据领导决策所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想的设想,因此又称为概念设计或构思设计。
第1章汽车形式的选择1.1汽车质量参数的确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。
1.1.1汽车载人数和装载质量汽车的载荷质量是指汽车在良好路面上所允许的额定装载质量。
汽车载客量:2人汽车的载重量:m e=1250kg1.1.2整车整备质量m o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ηmo 是指汽车载质量与整车整备质量的比值,ηmo= me/m。
根据表1-1 表1-1 货车质量系数ηmo本车型为轻型货车,1.8<m a≤6.0,故取ηmo=0.8根据公式ηmo= m e/m0;m o= m e/ηmo=1250/0.8=1562.5kg1.1.3汽车总质量m a汽车总质量ma是指装备齐全,并按规定装满客、货时的整车质量。
m a= m o+ m e+2×65kg (1-1)式中:m a——汽车总质量,kg;m o ——整车整备质量,kg ; m e ——汽车载质量,kg ; 根据公式(2-1)可得:m a = m o + m e +2×65kg=1250+1562.5+2×65=2942.5kg汽车总质量:2942.5kg1.2汽车轮胎的选择表1-2 各类汽车轴荷分配根据表1-2,本车型为4×2后轮双胎,平头式,故暂定前轴占32%,后轴占68%,则:前轮单侧: 8.470232.05.2942n 32.01=⨯=⨯=G F z ϕkg 后轮单侧: 8.5559.0468.05.29429.0n 68.02=⨯⨯=⨯⨯=G F z ϕkg 其中ϕz F 为轮胎所承受重量 。
根据GB9744一1997可选择轮胎如表1-3表1-4所示表1-3 轻型载重普通断面斜胶轮胎气压与负荷对应表根据ϕz F ,选择轮胎型号6.00.14LT ,气压:320kPa ,层级:8。
汽车设计课程设计题目:CSU1030货车总体设计及驱动桥总成设计一、课程设计任务二、课程设计进度表:CSU1030货车总体设计及驱动桥设计摘要我这次课程设计的内容主要包括两个部分:CSU1030货车的总体设计和驱动桥总成设计。
在货车的总体设计中,根据已知的几个基本设计参数,参考国家道路交通法规规定和汽车设计规范,考虑其用途,经济性等方面的要求,计算并匹配合适功率的发动机,轴荷分配和轴数,确定主要尺寸参数。
发动机的选择时,根据估算的发动机功率,在国内主要发动机厂家中选取一个比较接近的发动机型号,确定其各性能参数。
然后通过考虑汽车动力性、通过性、操纵稳定性、制动性及行驶安全性的方面要求,选择合适型号的轮胎。
最后根据相关的公式确定传动系的最小传动比和最大传动比,从而计算出变速器最大传动比。
在驱动桥的总成设计中,参考了一些国家相关标准,同时考虑和其他汽车总成之间的协调,争取做到满足汽车使用要求的同时,能减少自身的重量,以减小制造的成本。
驱动桥各零件设计时,需要选取各种各样的参数,参数的选择是根据具体的条件来的,有些参数在书上找不到相应的根据,所以必须查阅相关的工具书籍和资料,以保证设计的科学性和准确性。
通过以上的设计和有关计算,在老师审批通过合格后,运用AUTOCAD绘制出驱动桥总成装配图和一个主要零件图,完成整个的课程设计。
关键词:驱动桥;轴荷分配;动力性;通过性;操纵稳定性;AUTOCAD目录1CSU1030型货车总体设计 (7)2主减速器的基本参数的选择与计算 (8)驱动桥结构形式 (9)主减速器的齿轮类型 (9)主减速器的减速形式 (9)主减速器的基本参数的选择与计算 (9)主减速器锥齿轮强度计算 (12)主减速器轴承设计 (13)齿轮轴承载荷的计算 (14)3 差速器的设计 (17)圆锥行星齿轮差速器的基本参数设计 (17)差速器齿轮强度计算 (19)4车轮传动装置的设计 (19)4.1 全浮式半轴直径的设计计算 (19)全浮式半轴的强度计算和校验 (20)5驱动桥壳设计 (21)5.1 驱动桥壳的结构型式 (21)驱动桥壳的受力分析及强度计算 (21)6参考文献 (24)7心得体会 (25)8附录(设计参考货车的基本参数 (27)1 CSU1030货车总体设计已知设计参数如下:已知数据,查有关书籍得以下初步总体设计方案:轴数:两轴驱动形式:42⨯后轮双胎布置形式:平头式发动机前置后驱动1.2 主要参数:外形尺寸(mm):5215⨯1856⨯2150货箱尺寸(mm):3600⨯1760⨯3801.3 轴荷分配:满载时,前轴25%后轴75%.空载时,前轴45% 后轴55%1.4 轴距(mm):27251.5 前悬/后悬(mm):1015/1295 1.6前/后轮距:1420/1387根据下式估算发动机的最大功率:因此选取的发动机功率为kW ,型号是昆明云内动力有限公司的4100QB 发动机。
汽车方向专业设计说明书指导老师:张军组长:周宝方组员:王志、周朋、王彩军、梁永辉汽车课程设计内容一、题目:货车总体设计及各总成选型设计二、要求:分别为给定基本设计参数的汽车,进行总体设计,计算并匹配合适功率的发动机,轴荷分配和轴数,选择并匹配各总成部件的结构型式,计算确定各总成部件的主要参数;详细计算指定总成的设计参数,绘出指定总成的装配图。
其余参数如下:分组:每种车型由四名同学完成三、设计计算要求1.根据已知数据,确定轴数、驱动形式、布置形式。
注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。
2.确定汽车主要参数:1)主要尺寸,可从参考资料中获取;2)进行汽车轴荷分配;3)百公里燃油消耗量;4)最小转弯直径5)通过性几何参数6)制动性参数3.选定发动机功率、转速、扭矩。
可以参考已有的车型。
4.离合器的结构型式选择、主要参数计算5.确定传动系最小传动比,即主减速器传动比。
6.确定传动系最大传动比,从而计算出变速器最大传动比。
7.机械式变速器型式选择、主要参数计算,设置合理的档位数,计算出各档的速比。
8.驱动桥结构型式,根据主减速器的速比,确定采用单级或双级主减速器。
9.悬架导向机构结构型式10.转向器结构形式、主要参数计算11.前后轴制动器型式选择、制动管路分路系统型式、主要参数计算四、完成内容:1.总成总装配图1张(零号图)总成依次为变速箱、驱动桥、转向系、制动系。
2.变速箱、驱动桥、转向系、制动系四个部件装配图各1张(1号图)。
3.设计计算说明书1份五、参考文献1.机械设计手册(第三版)2.汽车工程手册人民交通出版社3.汽车构造人民交通出版社4.王望予汽车设计机械工业出版社5.汽车理论机械工业出版社目录ma: 3 t Ffmax: 最大可能的地面制动2.制动力分配系数β满载同步附着系数Ψ0Ψ0=hg bL-β汽车轴距(m)L=2255mm b:满载时汽车质心至右轴中心线的距离(m)877mmhg: 满载时质心高度(m)520mm3.前后轴制动器总制动力F f =F μ=F μ1+F μ 2(N)F μ1=βF μ<Lg m a ϕ(b+ψhg) (N) F μ2=(1-β)F μ<Lagm a (a-ψhg) (N) F μ: 前后轴制动器总制动力(N ) F μ1 、F μ2:分别为前、后轴制动器制动力(N ) β: 制动力分配系数0.62 g :重力加速度g=9.81m/s 路面附着系数0.806L :汽车轴距(m )L=2255mma 、b :分别为汽车质心至前、后轴中心的距离(m )a=1385mm,b=877mm hg: 汽车质心高度(m )hg=520mm4.驻车所需制动力F Ζ=magsin α必要时应验算路面附着条件:≤±ααsin cos sin Lhg L a aφma: 汽车最大总质量(kg )m=3000 g: 重力加速度(9.81m/s2)L: 汽车轴距(m ) L=2255mm a: 汽车质心至前轴中心线的距离(m )L1=1385hg: 汽车质心高度(mm ) hg=520 α:坡度角 21。
1、 载货汽车主要技术参数的确定1.1 汽车质量参数的确定1.1.1 汽车载客量和装载质量汽车载客量:2人汽车的装载质量:m e =1750kg1.1.2 汽车整车整备质量预估1.质量系数ηmo选取质量系数ηmo是指汽车装载质量与整车整备质量的比值:oe mo m m /=η (1-1)1-1 各类货车的质量系数根据表1-1,对于轻型柴油载货汽车,质量系数为0.80-1.00,取ηmo =0.8。
2.估算整车整备质量m o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,但没有装货和载人的整车质量。
o m =e m /moη=1750/0.8=2187kg1.1.3 汽车总质量m a 的确定汽车总质量是指装备齐全,并按规定装满客、货时的整车质量。
商用货车的总质量m a由整备质量m o 、载质量m e 和驾驶员以及随行人员质量三部分组成,乘员和驾驶员每人质量按65kg 计,即m a = m o + m e +2×65kg=2187+1750+2×65=4067kg表1-2 质量参数:1.1.4 汽车轴数和驱动形式的确定总质量小于19吨的商用车一般采用结构简单、成本低廉的两轴方法,所以本车轴数定为二轴。
商用车多采用结构简单、制造成本低的4⨯2驱动的形式。
所以本车采用4⨯2后双胎的驱动形式。
1.2汽车主要尺寸的确定1.2.1汽车的外廓尺寸我国法规对载货汽车外廓尺寸的规定是:总高不大于4米,总宽不大于2.5米,总长不大于12米。
一般载货汽车的外廓尺寸随载荷的增大而增大。
在保证汽车主要使用性能的条件下应尽量减小外廓尺寸。
参考同类车型,取外廓尺寸:5813×2096×2096mm(长×宽×高)。
1.2.2汽车轴距L的确定在汽车的主要性能,装载面积和轴荷分配等各个方面的要求下选取。
各类载货汽车的轴距选用范围如表1-3所示表1-3 载货汽车的轴距和轮距选L=3400mm1.2.3 汽车前轮距B1和后轮距B2汽车轮距B应该考虑到车身横向稳定性,在选定前轮距B1范围内,应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮,并保证前轮有足够的转向空间,同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动空间间隙。
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 )。
1、 载货汽车主要技术参数的确定1.1 汽车质量参数的确定1.1.1 汽车载客量和装载质量 汽车载客量:2人汽车的装载质量:m e =1750kg1.1.2 汽车整车整备质量预估1.质量系数ηmo 选取质量系数ηmo 是指汽车装载质量与整车整备质量的比值:o e mo m m /=η (1-1)1-1 各类货车的质量系数根据表1-1,对于轻型柴油载货汽车,质量系数为0.80-1.00,取ηmo =0.8。
2.估算整车整备质量m o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,但没有装货和载人的整车质量。
o m =e m /mo η=1750/0.8=2187kg1.1.3 汽车总质量m a 的确定汽车总质量是指装备齐全,并按规定装满客、货时的整车质量。
商用货车的总质量m a由整备质量m o 、载质量m e 和驾驶员以及随行人员质量三部分组成,乘员和驾驶员每人质量按65kg 计,即m a = m o + m e +2×65kg=2187+1750+2×65=4067kg表1-2 质量参数:1.1.4 汽车轴数和驱动形式的确定22总质量小于19吨的商用车一般采用结构简单、成本低廉的两轴方法,所以本车轴数定为二轴。
商用车多采用结构简单、制造成本低的4⨯2驱动的形式。
所以本车采用4⨯2后双胎的驱动形式。
1.2 汽车主要尺寸的确定1.2.1汽车的外廓尺寸我国法规对载货汽车外廓尺寸的规定是:总高不大于4米,总宽不大于2.5米,总长不大于12米。
一般载货汽车的外廓尺寸随载荷的增大而增大。
在保证汽车主要使用性能的条件下应尽量减小外廓尺寸。
参考同类车型,取外廓尺寸:5813×2096×2096mm(长×宽×高)。
1.2.2汽车轴距L 的确定在汽车的主要性能,装载面积和轴荷分配等各个方面的要求下选取。
各类载货汽车的轴距选用范围如表1-3所示表1-3 载货汽车的轴距和轮距选L=3400mm1.2.3 汽车前轮距B 1和后轮距B 2汽车轮距B 应该考虑到车身横向稳定性,在选定前轮距B 1范围内,应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮,并保证前轮有足够的转向空间,同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动空间间隙。
汽车课程设计内容一、题目:货车总体设计及各总成选型设计二、要求:分别为给定基本设计参数的汽车,进行总体设计,计算并匹配合适功率的发动机,轴荷分配和轴数,选择并匹配各总成部件的结构型式,计算确定各总成部件的主要参数;详细计算指定总成的设计参数,绘出指定总成的装配图。
其余参数如下:额定装载质量(Kg)最大总质量(kg)最大车速(Km·h-1) 比功率(KW·t-1) 比转矩(N·m·t-1) 班号500 112080 16 3011020 100 22 37 2 950 135 28 44 3750 1680 80 16 30 4 1540 100 22 37 5 1430 135 28 44 21000 2250 80 15 38 1 2100 100 20 41 2 2000 130 25 44 31500 3370 80 15 38 4 3160 100 20 41 5 3000 125 25 44 12000 4500 80 15 38 2 4220 100 20 41 3 4000 125 25 44 43000 6750 75 10 33 5 6330 100 15 40 1 6000 120 20 47 24000 7330 75 10 33 3 7140 100 15 40 4 6960 120 20 47 55000 9160 75 10 33 1 8930 100 15 40 2 8700 120 20 47 36000 11000 75 10 33 4 10720 100 15 40 5 10440 120 20 47 2分组:每种车型由四名同学完成三、设计计算要求1.根据已知数据,确定轴数、驱动形式、布置形式。
注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。
2.确定汽车主要参数:1)主要尺寸,可从参考资料中获取;2)进行汽车轴荷分配;3)百公里燃油消耗量;4)最小转弯直径5)通过性几何参数6)制动性参数3.选定发动机功率、转速、扭矩。
CSU1060A货车总体设计及后悬架设计摘要我这次课程设计目的主要包括两个部分:CSU1060A货车的总体设计和后悬架总成设计。
在货车的总体设计中,计算并匹配合适功率的发动机,轴荷分配和轴数,确定主要尺寸参数。
发动机的选择时,在国内主要发动机厂家中选取一个比较接近的发动机型号,确定其各性能参数。
选择合适型号的轮胎。
计算出变速器最大传动比。
在后悬架的总成设计中,通过合理设计悬架使其具有较低的振动频率、较小的振动加速度植和合适的减振性能;选用合适的制造材料,提高零部件强度和使用寿命,降低生产成本,从而使汽车具有良好的行驶平顺性,进而改善汽车的行驶车速、燃油经济性和运营经济性,提高汽车的性价比。
通过以上的设计和有关计算,运用AUTOCAD绘制出后悬架总成装配图,完成整个的课程设计。
关键词:钢板弹簧;减振器;货车后悬架;弹性元件目录1 绪论 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的主要内容与要求 (3)1.2.1 总体设计计算 (3)1.2.2 指定总成设计 (3)2 总体设计计算 (4)2.1 轴数,驱动形式,布置形式 (4)2.2 汽车主要参数设计 (5)2.3 发动机功率,转速,扭矩及发动机型号的确定 (6)2.4 汽车轮胎的选择 (7)2.5 确定传动系最小传动比,即主减速器传动比 (7)2.6 确定传动系最大传动比,计算出变速器最大传动比 (7)3 后悬架设计 (8)3.1 悬架主要参数设计 (9)3.2 钢板弹簧主要参数的确定 (10)3.3 钢板弹簧的强度验算 (16)4 设计结论 (19)5 设计心得 (19)6 参考文献 (20)7 附录 (21)一,绪论课程设计目的汽车设计课程设计是车辆工程专业学生学完《汽车设计》课程后的重要实践性环节,是培养我运用所学的汽车设计理论知识设计、计算汽车零部件、总成和整车。
要求掌握汽车零件、总成和整车设计原则,了解汽车零件、总成和整车强度、刚度设计的计算理论,掌握汽车零件、总成和整车强度、刚度设计、计算,学会正确选用发动机、轮胎等部件的参数。
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。
课程设计说明书课程名称货车总体设计及各总成选型设计专业班级学号学生姓名指导教师摘要根据本次课程设计的任务,完成了任务书上所要求的货车总体设计及各总成选型设计。
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750KG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,质量参数的确定,轮胎,轴数,驱动形式以及布置形式的选择。
其次,以汽车的最高车速和总质量选择了汽车的发动机。
通过参考资料确定了汽车的整体结构,包括车身,车厢,车头的选择。
在确定了发动机之后,计算了车的传动比,选择了变速器。
然后计算了汽车的燃油经济性问题,完成了汽车的设计。
关键词:总体设计,轴荷分配,驱动形式,燃油经济性第一章 汽车形式的选择1.1 汽车质量参数的确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。
本次课程设计已给出车辆的额定载荷m e =750kg 最大总质量m a =1430 kg1.2 汽车轮胎的选择根据表1-2,本车型为4×2后轮单胎,平头式,故暂定前轴占35%,后轴占65%,则:前轮单侧: F1=250.25KG 后轮单侧: F2=464.75KG 其中z F 为轮胎所承受重量,。
根据GB9744一1997可选择轮胎如表1-3表1-4所示表1-2 轻型载重普通断面子午线轮胎气压与负荷对应表根据 z F ,选择轮胎型号6.00-14LT ,气压:390kPa ,层级:8表1-4 轻型载重普通断面斜交线轮胎1.3驾驶室的布置载货车驾驶室一般有长头式、短头式、平头式三种。
平头式货车的主要优点是:汽车总长和轴距尺寸短,最小转弯直径小,机动性能良好,汽车整备质量小,驾驶员视野得到明显的改善,平头汽车的面积利用率高。
短头式货车最小转弯半径、机动性能不如平头式货车,驾驶员视野也不如平头式货车好,但与长头式货车比较,还是得到改善,动力总成操作机构简单,发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员的影响与平头货车比较得到很大改善,但不如长头式货车长头式货车的主要优点是发动机及其附件的接触性好,便于检修工作,离合器、变速器等操纵稳定机构简单,易于布置,主要缺点是机动性能不好,汽车整备质量大,驾驶员的视野不如短头式货车,更不如平头式货车好,面积利用率低。
综上各货车的优缺点,本车选用平头式,该布置形式视野较好,汽车的面积利用较高,在各种等级的载重车上得到广泛采用1.4驱动形式的选择汽车的驱动形式有很多种。
汽车的用途,总质量和对车辆通过性能的要求等,是影响选取驱动形式的主要因素。
本车采用普通商用车多采用结构简单、制造成本低的4 2后单胎的驱动形式。
1.5轴数的选择汽车的总质量和道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等对汽车的轴数有很大的影响。
总质量小于19吨的商用车一般采用结构简单、成本低廉的两轴方法,当汽车的总质量不超过32t时,一般采用三轴;当汽车的总质量超过32t时,一般采用四轴。
故本车轴数定为两轴。
1.6货车布置形式汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身的相互关系和布置而言。
汽车的使用性能取决于整车和各总成。
其布置的形式也对使用性能也有很重要的影响。
本车为平头货车,发动机前置后桥驱动。
1.7外廓尺寸的确定GB1589—1989汽车外廓尺寸限界规定如下:货车、整体式客车总长不应超过12m,不包括后视镜,汽车宽不超过2.25m;空载顶窗关闭状态下,汽车高不超过4m;根据课设要求,并参考同类车型金杯领骐SY1022DEF3轻卡,本车的外廓尺寸如下:5000×2000×2000(mm× mm×mm)。
1.8轴距的确定轴距L对整车质量、汽车总长、汽车最小转弯半径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。
考虑本车设计要求和表3-1推荐,根据汽车总质量1430kg,并参考同类车型金杯领骐SY1022DEF3轻卡,轴距L选为2500 mm。
表3-1各型汽车的轴距和轮距1.9前轮距和后轮距在选定前轮距B1范围内,应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮,并保证前轮有足够的转向空间,同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动空间间隙。
在确定后轮距B2时,应考虑车架两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙。
根据表3-1,并参考同类车型金杯领骐SY1022DEF3轻卡,前轮距B1=1500mm后轮距B2=1500mm。
1.10前悬和后悬前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、下车和上车的方便性以及汽车造型等均有影响。
初选的前悬尺寸,应当在保证能布置总成、部件的同时尽可能短些。
后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货厢长度、汽车造型等有影响,并决定于轴距和轴荷分配的要求。
总质量在1.4~14.0t的货车后悬一般在1200~2200mm之间。
参考同类车型金杯领骐SY1022DEF3轻卡,并根据本车结构特点确定前悬L F:1025mm 后悬L R:1380mm。
1.11货车车头的长度货车车头长度系指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。
参考金杯领骐SY1022DEF3轻卡,本车车头长1570mm1.12货车车厢尺寸参考金杯领骐SY1022DEF3轻卡,考虑本车设计要求,确定本车车箱尺寸:3250mm×1700mm×380mm。
第二章 发动机的选择2.1发动机最大功率max e P当发动机的最大功率和相应的转速确定后,则发动机最大转矩和相应转速可随之确定,其值由下面公式计算:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3max maxmax 7614036001a D a T e v A C v GgfP η (2-1) 式中:max e P ——最大功率,kw ; T η——传动效率,取0.9; g ——重力加速度,取9.8m/s 2; f ——滚动阻力系数,取0.02;D C ——空气阻力系数,取0.8;A ——汽车正面迎风面积,11HB A =,其中1B 为前轮距(见第三章),1H 为汽车总高(见第三章) ; 11H B A ==2×2=4m 2;G ——汽车总重,kg ;max a v ——汽车最高车速,km/h 。
给出数据135km/h根据公式(2-1)可得:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3max max max 7614036001a D a T e v A C v GgfP η=73.8kw考虑汽车其它附件的消耗,可以在再此功率的基础上增加11%~18%即在81.18~87.10kw 选择发动机。
2.2发动机最大转矩maxe T及其相应转速Tn当发动机的最大功率和相应的转速确定后,则发动机最大转矩和相应转速可随之确定,其值由下面公式计算:=m ax e T αPe n P m ax9550 (2-2) 式中:α——转矩适应系数,一般去1.1~1.3,取1.1 P T ——最大功率时转矩,N •m max e P ——最大功率,kw P n ——最大功率时转速,r/min max e T ——最大转矩,N •m其中,P n /T n 在1.4~2.0之间取。
这里取1.8 根据公式(2-2)=m ax e T 1.1x9550x85/3200=279.03NMT n =P n /1.6=3200/1.8=1777.78r/min2.3发动机的选择根据上述功率及发动机的最大转矩,选定大柴CA4D32-12:表2-1 CA4D32-12主要技术参数CA4D32-12主要技术参数第三章 传动比的计算和选择3.1驱动桥主减速比0i 的选择在选择驱动桥主减速器传动比0i 时,首先可根据汽车的最高车速、发动机参数、车轮参数来确定,其值可按下式计算: 5max 0377.0g a vi v rn i =(3-1)式中:max a v ——汽车最高车速,km/h ;v n ——最高车速时发动机的转速,一般v n =(0.9~1.1)p n ,其中p n 为发动机最大功率时对应的转速,r/min ;这里取v n 为1,则 v n =1×p n =1×3200=3200r ——车轮半径,m 。
取5g i =1;根据公式(3-1)可得:5max 0377.0g a vi v rn i ==0.377x0.324x3200/135=2.903.2变速器传动比gi 的选择3.2.1变速器一档传动比1g i 的选择1)在确定变速器头档传动比1g i 时,需考虑驱动条件和附着条件。
为了满足驱动条件,其值应符合下式要求:=1430×﹙0.02×cos16.7°+sin16.7°﹚×0.324×9.8/﹙250×37.2×0.9﹚=1.66式中:max α——汽车的最大爬坡度,初选为16.7o 。
为了满足附着条件,其大小应符合下式规定:22.49.072.3230324.08.08.91.12800max 1=⨯⨯⨯⨯⨯=≤Te z g i T rg F i ηϕϕ式中:ϕz F ——驱动车轮所承受的质量,kg ;由于第一章中后轴轴荷分配暂定为65%,故ϕz F =1430×68%=929.5kgϕ——附着系数。
0.7-0.8之间,取ϕ=0.8。
(2)各挡传动比确定:由于1g i 在3.88~1.66取1g i =3.7,且5g i =1 按等比数级分配各挡传动比,21g g i i =32g g i i =43g g i i =54g g i i则q=41g i =1.37,1g i =3.7,2g i =q 3=2.57,3g i =q 2=1.88,4g i =q 1=1.37,5g i =13.2.2 变速器的选择对于4档变速器,工作中主要应用最高档和次高档。
1.2档使用相对较少,只在起步、爬坡时使用。
因此最高档和次高档之间传动比应该小一些。
选取变速箱,型号为4J120T ,确定各档传动比如下表3-1表3-1 MSG5E 参数第四章 轴荷分配及质心位置的计算4.1轴载荷分配及质心位置的计算根据力矩平衡原理,按下列公式计算汽车各轴的负荷和汽车的质心位置:g 1l 1+g 2l 2+g 3l 3+…=G 2L g 1h 1+g 2h 2+g 3 h 2+…=Gh gg 1+g 2+g 3+…=G(4-1) G 1+G 2=G G 1L=Gb G 2L=Ga式中:g 1 、g 2、 g 3—— 各总成质量,kg ;l 1 、l 2 、l 3—— 各总成质心到前轴距离,mm ; h 1、 h 2 、h 2、—— 各总成质心到地面距离,mm ;G 1—— 前轴负荷,kg ; G 2—— 后轴负荷,kg ; L —— 汽车轴距,mm ;a ——汽车质心距前轴距离,mm ;b ——汽车质心距后轴距离,mm ; h g ———汽车质心到地面距离,mm 。