整車設(shè)計(jì).doc

整車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：中型貨車 學(xué) 院 ：汽車與交通學(xué)院 班 級 ：車輛133班 組 員 ：黃明園 劉清釗 石先峰 張傳正 張豪 指導(dǎo)老師：鄒旭東 日 期 ：2016年3月6日目錄總體設(shè)計(jì)要求1任務(wù)分配書2第一章 初步確定尺寸、性能、質(zhì)量參數(shù)等31.1 汽車軸數(shù)31.2 驅(qū)動(dòng)行式31.3 布置形式31.4 汽車主要尺寸41.5 汽車質(zhì)量參數(shù)、軸荷分配4第二章 初步確定整車基本參數(shù)52.1 汽車重要性能參數(shù)52.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的形式選擇72.3 發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇72.4 輪胎選擇9第三章 其他總成的選擇93.1 離合器的選擇93.2 萬向傳動(dòng)軸的選擇93.3 主減速器的形式10第四章 總體布置10參考文獻(xiàn)11總體設(shè)計(jì)要求一、初步確定尺寸、性能、質(zhì)量參數(shù)等 1、汽車軸數(shù) 2、驅(qū)動(dòng)形式 3、布置形式 4、車身型式 5、汽車主要尺寸 6、汽車質(zhì)量參數(shù)，軸荷分配二、初步確定整車基本參數(shù) 1、汽車重要性能參數(shù) 2、發(fā)動(dòng)機(jī)型式 3、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo) 4、輪胎三、總體布置 1、發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系布置； 2、轉(zhuǎn)向裝置、懸架和制動(dòng)系布置； 3、車身內(nèi)部(載貨、客)空間布置； 4、駕駛區(qū)座椅、踏板和變速桿等布置； 5、燃料箱、備胎、行李箱和蓄電池等附件布置； 6、底板、儀表板等車身基本骨架形狀； 7、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、室內(nèi)裝置和后行李艙等局部空間布置； 8、懸架、輪胎(車輪)的工作范圍。本組課題設(shè)計(jì)要求 最大總質(zhì)量不超過16t，最高車速不超過120km/h，售價(jià)不高于對標(biāo)競爭車型的中型卡車。10任務(wù)分配書汽車的主要參數(shù)的選取劉清釗發(fā)動(dòng)機(jī)、車身形式、輪胎的選取張豪汽車的總體布置張傳正總體布置圖黃明園說明書及PPT石先峰第一章 初步確定尺寸、性能、質(zhì)量參數(shù)等1.1 汽車軸數(shù)影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車的結(jié)構(gòu)等。根據(jù)公路汽車允許負(fù)荷(GB1589-2004道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值)：雙軸汽車前后軸總負(fù)荷16t。本設(shè)計(jì)前后軸總負(fù)荷為13.4t，故本設(shè)計(jì)選用兩軸型式。1.2 驅(qū)動(dòng)行式汽車的用途、總質(zhì)量和對車輛通過性能的要求等，是影響選取驅(qū)動(dòng)行式的主要因素。乘用車和總質(zhì)量小些的商用車，多采用結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低的4X2驅(qū)動(dòng)行式。,故本設(shè)計(jì)選用4X2驅(qū)動(dòng)形式，后輪采用雙胎設(shè)計(jì)。1.3 布置形式考慮到中型貨車在行駛過程中對機(jī)動(dòng)性，和最小轉(zhuǎn)彎直徑有較大要求，因此選用平頭式布置方案?，F(xiàn)代貨車多選用平頭式，貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室內(nèi)。這種形式貨車的布置特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)在駕駛員和副駕駛員座位的中間，因此駕駛室的前端不需要凸出去，沒有獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)艙。平頭式貨車的主要優(yōu)缺點(diǎn)：視野好，轉(zhuǎn)彎半徑小，面積利用率高，機(jī)動(dòng)性好，總長和軸距短，室內(nèi)高度高，前軸較重，發(fā)動(dòng)機(jī)維修不方便，駕駛員易受熱，振動(dòng)較大，室內(nèi)空間擠，操縱機(jī)構(gòu)稍復(fù)雜?？紤]到發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障的是否利于維修，操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否簡單，因此選用發(fā)動(dòng)機(jī)形式為前置后橋驅(qū)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)的主要優(yōu)缺點(diǎn)：可裝用直列發(fā)動(dòng)機(jī)，維修方便，發(fā)動(dòng)機(jī)通用性好。操縱機(jī)構(gòu)簡單，軸荷分配合理，對行駛路面要求低，貨廂地板高度低，平頭式駕駛室內(nèi)部布置困難，座位較高、質(zhì)心高，噪聲與振動(dòng)大。1.4 汽車主要尺寸1.4.1外廓尺寸根據(jù)GB1589-2004表1，確定車長不得長于9000mm，總寬不得寬于2500mm(不含后視鏡)，總高不得高于4000mm，因?yàn)榭傎|(zhì)量較大，因此取車長8500mm，車寬2400mm，車高3350mm。本設(shè)計(jì)外廓尺寸8500mmX2400mmX3350mm。貨車車頭長度，平頭貨車為1400-1500mm之間，因此取1500mm。貨車車廂邊板高度在450-650mm，為使質(zhì)心下降，穩(wěn)定性提高，方便貨物裝卸，取500mm。1.4.2軸距L軸距L對整備質(zhì)量、汽車總長、汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長度、縱向通過半徑等有影響。最大總質(zhì)量等于13.4t，軸距為3600-5500mm，因?yàn)橘|(zhì)量等各項(xiàng)參數(shù)較大，因此取軸距5000mm。1.4.3前輪距和后輪距改變汽車輪距B會(huì)影響車廂或駕駛室內(nèi)寬、汽車總寬、總質(zhì)量、傾斜剛度、最小轉(zhuǎn)彎半徑等因素。受汽車總寬不得超過2500mm限制，輪距不宜過大。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)則及本車自身參數(shù)，本車輪距選用=2000mm，=2000mm。1.4.4前懸和后懸前懸尺寸對汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板彈簧長度、上車和下車的方便性以及汽車造型等均有影響后懸尺寸對汽車通過性、汽車追尾時(shí)的安全性、貨箱長度、汽車造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)則及本車自身參數(shù)，同時(shí)參考同類型車型參數(shù)，本車選用=1800mm，=1860mm。1.5 汽車質(zhì)量參數(shù)、軸荷分配1.5.1質(zhì)量參數(shù)確定 整車質(zhì)量：5965kg最大總質(zhì)量：13450kg質(zhì)量系數(shù)，（13450-5965）/13450=0.561.5.2軸荷分配查課本表1-6可知，對于4 x 2后輪雙胎平頭貨車，滿載時(shí)前軸負(fù)荷占30%-35%,后軸負(fù)荷占65%-70%，空載時(shí)前軸負(fù)荷占48%-54%,后軸占46%-52%。選取空載時(shí)前軸軸荷分配為58%，后軸為42%，滿載時(shí)前軸35%后軸65%。第二章 初步確定整車基本參數(shù)2.1 汽車重要性能參數(shù)2.1.1動(dòng)力性參數(shù)a.最高車速的確定汽車總質(zhì)量在6.0m14.0,最高車速范圍為75-120km/h，因此最高車速較低，取100km/h。b.加速時(shí)間t汽車起步連續(xù)換擋加速時(shí)間是汽車加速性能的重要指標(biāo)，載貨汽車通常用0-60km/h的加速時(shí)間來確定。c.上坡能力要求貨車要能克服30%的坡度，即。d.比功率和比轉(zhuǎn)矩比功率，比轉(zhuǎn)矩，不同車型的比功率和比轉(zhuǎn)矩選取可以查閱課本表1-7，查閱后可知該貨車比功率6-20kW/t，比轉(zhuǎn)矩29-50Nm/t，分別取12.4kW/t和40Nm/t。2.1.2燃油經(jīng)濟(jì)性系數(shù)對于貨車用單位質(zhì)量的百公里油耗量來評價(jià)，查課本表1-9可知，該貨車的的單位質(zhì)量百公里燃油消耗量范圍是1.43L-1.53L。2.1.3汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支撐平面的軌跡圓直徑，稱為汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑。該貨車的最大總質(zhì)量為13.4t，汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑(參考汽車設(shè)計(jì)課本表1-10)，范圍為12.0-20.0m，因?yàn)檩S距較大，因此最小轉(zhuǎn)彎直徑取20.0m。2.1.4通過性幾何參數(shù)總體設(shè)計(jì)要確定的通過性幾何參數(shù)有，最小離地間隙，接近角，離去角，縱向通過半徑，查閱表1-11，最小離地間隙范圍是180-300mm，接近角范圍是40-60，離去角范圍是25-45，縱向通過半徑范圍是2.3-6.0m，最小離地間隙取250mm，接近角取50，離去角取40，縱向通過半徑6.0m。2.1.5操縱穩(wěn)定性參數(shù)汽車操縱穩(wěn)定性的評價(jià)參數(shù)較多，與總體設(shè)計(jì)有關(guān)并能作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的有：轉(zhuǎn)向特性參數(shù)、車身側(cè)傾角和制動(dòng)前俯角。a.轉(zhuǎn)向特性參數(shù)為了保證有良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應(yīng)具有一定程度的不足轉(zhuǎn)向。通常用汽車以0.4g的向心加速度沿定圓轉(zhuǎn)向時(shí)，前、后輪側(cè)傾角之差作為評價(jià)參數(shù)。此參數(shù)在1-3為宜。b.車身側(cè)傾角汽車以0.4g的向心加速度沿定圓等速行駛時(shí)，車身側(cè)傾角控制在3以內(nèi)較好，最大不允許超過7。c.制動(dòng)前俯角為了不影響乘坐舒適性，要求汽車以0.4g的減速度制動(dòng)時(shí)，車身的前俯角不大于1.52.1.6制動(dòng)性參數(shù)汽車制動(dòng)性是指汽車在制動(dòng)時(shí)，能在盡可能短的距離內(nèi)停車且保持方向穩(wěn)定，下長坡時(shí)能維持較低的安全車速并有一定坡道上長期駐車的能力。目前常用制動(dòng)距離、平均制動(dòng)減速度和行車制動(dòng)的踏板力及應(yīng)急制動(dòng)時(shí)的操縱力來評價(jià)制動(dòng)效能。根據(jù)GB7258-1997機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全條件中規(guī)定的路試試驗(yàn)行車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求，應(yīng)保證本車設(shè)計(jì)滿足以下表格內(nèi)容。車輛類型行車制動(dòng)應(yīng)急制動(dòng)制動(dòng)初車速/制動(dòng)距離/mFMDD/試車道寬度/m踏板力/N制動(dòng)初車速制動(dòng)距離/mFMDD/操縱力/N貨車滿載30105.03.070030202.2手600腳700空載95.4450注：FMDD是指制動(dòng)減速度2.1.7舒適性參數(shù)汽車應(yīng)為乘員提供舒適的乘坐環(huán)境和方便的操作環(huán)境，同時(shí)汽車行駛平順性常用垂直振動(dòng)參數(shù)評價(jià)，包括頻率和振動(dòng)加速度等，此外懸架動(dòng)撓度也用來作為評價(jià)參數(shù)之一。本設(shè)計(jì)貨車應(yīng)滿足以下參數(shù)要求：靜撓度=50-110mm，動(dòng)撓度=60-90mm，偏頻n=1.5-2.2Hz。2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的形式選擇2.2.1汽油機(jī)與柴油機(jī)的選用汽油機(jī)和柴油機(jī)不僅使用燃料不同，而且因排放對環(huán)境造成的污染，工作噪聲，振動(dòng)，使用可靠性，耐久性以及質(zhì)量大小等諸多方面均有較大差別。查閱資料，可知汽油機(jī)的排放指標(biāo)不如柴油機(jī)，且質(zhì)量較大的貨車以應(yīng)用柴油機(jī)為主，因而，采用柴油機(jī)。2.2.2氣缸排列形式的選用氣缸直列式的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、工作可靠、容易布置，在平頭式貨車中經(jīng)常使用，因而選擇直列的排列形式2.2.3發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式的選用發(fā)動(dòng)機(jī)有風(fēng)冷和水冷兩種冷卻方式，目前，大多數(shù)汽車選擇水冷方式，因而選用水冷的冷卻方式。2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇2.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速根據(jù)所設(shè)計(jì)汽車應(yīng)達(dá)到的最高車速，用下式估算發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率-發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率（Kw）-傳動(dòng)系效率，取0.9-汽車總質(zhì)量（kg），由以求得-重力加速度（m/），取g=9.8-滾動(dòng)阻力系數(shù)，對貨車取0.02-空氣阻力系數(shù)，取0.9A-為正投影面積（），計(jì)算得5.8。計(jì)算得=158kw于是，發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性功率查閱資料，選取東風(fēng) dCi420 40柴油機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)見下表發(fā)動(dòng)機(jī)：東風(fēng) dCi420 40系列：東風(fēng) dCi系列發(fā)動(dòng)機(jī)廠商：東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動(dòng)機(jī)廠適配范圍：重卡及客車進(jìn)氣形式：增壓中冷汽缸數(shù)：6燃料種類：柴油汽缸排列形式：直列排量：11.12L排放標(biāo)準(zhǔn)：國四/歐四最大輸出功率：303kw額定功率轉(zhuǎn)速：1900RPM最大馬力：420馬力最大扭矩：2000N.m最大扭矩轉(zhuǎn)速：1200-1400RPM全負(fù)荷最低燃油耗率：190g/kW.h發(fā)動(dòng)機(jī)形式：四沖程、水冷、直列六缸、電控共軌燃油噴射、增壓中冷發(fā)動(dòng)機(jī)凈重：985Kg發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸：1288X817X1121mm壓縮比：16.4一米外噪音：缸徑x行程：123x156mm每缸氣門數(shù)：點(diǎn)火次序：1-5-3-6-2-42.3.2發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速查閱資料可知，總質(zhì)量小的貨車的值在4000-5000r/min,中型貨車更低，柴油機(jī)的在1800-4000r/min,取，-轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，取1.2用下式計(jì)算確定.=95