載貨汽車(chē)動(dòng)力匹配和總體設(shè)計(jì)

1、汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院班級(jí)：姓名： 學(xué)號(hào):目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)4第1章整車(chē)主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定 5.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇51.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定 5.1.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定 7.1.2 輪胎的選擇81.3 傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定1.Q.1.4 傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定1.2.第2章 傳動(dòng)系各總成的選型 13.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型.13.2.2 離合器的初步選型 1.4.2.3 變速器的選型 1.6.2.4 傳動(dòng)軸的選型17.2.5.2 主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇 1.8.2.5.3 驅(qū)動(dòng)橋的選型 .19.第3章整車(chē)性能計(jì)算2.Q.3.1 配置濰柴 WD

2、615.50發(fā)動(dòng)機(jī)的整車(chē)性能計(jì)算 203.1.1 汽車(chē)動(dòng)力性能計(jì)算 2.0.3.1.2 汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算 23.第4章 發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系部件的確定 24.25.參考文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)載貨汽車(chē)動(dòng)力匹配和總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一輛用于長(zhǎng)途運(yùn)輸固體物料，載重質(zhì)量20t的重型貨運(yùn)汽車(chē)。整車(chē)尺寸：11980mm X2465mm X3530mm軸數(shù)：4;驅(qū)動(dòng)型式：8X4;軸距：1950mm+4550mm+1350mm額定載質(zhì)量：20000kg整備質(zhì)量：11000kg公路最高行駛速度：90km/h最大爬坡度：大于30%設(shè)計(jì)任務(wù)：1）查閱相關(guān)資料，根據(jù)題目特點(diǎn)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速 箱傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋、車(chē)輪匹配和選型；

3、2）進(jìn)行汽車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性估算，實(shí)現(xiàn)整車(chē)的優(yōu)化匹配；3）繪制車(chē)輛總體布置說(shuō)明圖；4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第1章整車(chē)主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇1.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定汽車(chē)的動(dòng)力性能在很大程度上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。 設(shè)計(jì)要求該載貨汽車(chē)的最高車(chē)速是 90km/h ,那么發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)該大于等于以該車(chē)速行駛時(shí)的行駛阻力功率之和，即:P 1 用 g fCd A 3(1-1 )Pemax(uamaxuamax )t 360076140式中Pemax發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW ；T 傳動(dòng)系效率（包括變速器、傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)、主減速器的傳動(dòng)效率）t 95% 95% 98% 96% 8

4、4.9% ,各傳動(dòng)部件的傳動(dòng)效率見(jiàn)表1-1 ;表1-1傳動(dòng)系統(tǒng)各部件的傳動(dòng)效率部件名 稱傳動(dòng)效率（%4-6檔變速器95輔助變速器（副變速器或分動(dòng)器）95單級(jí)減速主減速器96傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)98ma 汽車(chē)總質(zhì)量，ma 31000kg ；2g 重力加速度，g 9.81m/s ；滾動(dòng)阻力系數(shù)，由試驗(yàn)測(cè)得，在車(chē)速不大于100km/h的情況下可認(rèn)為是常數(shù)。輪胎結(jié)構(gòu)、充氣壓力對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)有較大影響, 良好路面上常用輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)見(jiàn)表1-2。取f 0.012。表1-2良好路面上常用輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)輪胎種類(lèi)滾動(dòng)阻力系數(shù)中重型載貨車(chē)用子午線輪胎0.007-0.008中重型載貨車(chē)用斜交輪胎0.010-0.012輕

5、型載貨車(chē)用子午線輪胎0.008-0.009輕型載貨車(chē)用斜交輪胎0.010-0.012轎車(chē)用子午線輪胎0.012-0.017轎車(chē)用斜交輪胎0.015-0.025Cd 空氣阻力系數(shù)，取Cd =0.9 ; 一般中重型貨車(chē)可取0.81.0;輕型貨車(chē)或大客車(chē)0.60.8;中小型客車(chē) 0.40.6;轎車(chē)0.30.5;賽車(chē) 0.20.4。A迎風(fēng)面積（m2）,取前輪距Bi X總高H , A=2.465 3.530m2uamax -該載貨汽車(chē)的最高車(chē)速，uamax =90km / h。故131000 9.81 0.012 2 0.9 2.465 3.530 .3Pemax195.78kW90 90 kW0.84

6、9360076140也可以利用比功率的統(tǒng)計(jì)值來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率值 如選取功率為195.78kW的發(fā)動(dòng)機(jī)，則比功率為(1-2)1000P1000 195.78emx kW/t 6.315kW/tma31000參考日本五十鈴、德國(guó)奔馳、瑞典斯堪的維亞等國(guó)外同類(lèi)型汽車(chē),其比功率都在6kW/t以上，即總質(zhì)量31t的汽車(chē)，具發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該具有的功率Pe 6 31 186kW ;再考慮該載貨汽車(chē)要求具有相對(duì)較高的車(chē)速，因此初步選擇汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為 200kWo1.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可用下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。(1-3)Temax9549np式中，T

7、emax 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（Nm）;轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù),Temax .-T ，pTp最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩（N m）;的大小標(biāo)志著當(dāng)行駛阻力增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線自動(dòng)增加轉(zhuǎn)矩的能力，可參考同類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值選取，初取 =1.05;Pemax發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW;np 最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速, r/min ,取 np=2200r/min。m 911.5N m1.05 200所以 Temax 9549 Nemax2200般用發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性系數(shù)表示發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)行駛工況的程度,上。值越大，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性越好。采用 值大的發(fā)動(dòng)%機(jī)可以減少換檔次數(shù)，減輕司機(jī)疲勞、減少傳動(dòng)系的磨損和降低油耗。通常，汽油機(jī)取1.21.4,柴油機(jī)

8、取1.22.6,以保證汽車(chē)具有適當(dāng)?shù)淖畹头€(wěn)定速度。初取nT =1300r/min ,則業(yè) 經(jīng)0 1.692, nT13001.05 1.692 1.7769。1.2 輪胎的選擇輪胎的尺寸和型號(hào)是進(jìn)行汽車(chē)性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原 始數(shù)據(jù)，因此，在總體設(shè)計(jì)開(kāi)始階段就應(yīng)選定。選擇的依據(jù)是車(chē)型、 使用條件、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車(chē)的行駛速度。為了提高汽車(chē)的動(dòng) 力因數(shù)、降低汽車(chē)質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對(duì)公路用車(chē)，在其 輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車(chē)離地間隙允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。同時(shí)還應(yīng)考慮與動(dòng)力一傳動(dòng)系參數(shù)的匹配和對(duì)整車(chē)尺寸參數(shù)（例如汽車(chē)的最小離地間隙、總高等）的影響。表1-3給出的部分

9、國(guó) 產(chǎn)汽車(chē)輪胎的規(guī)格、尺寸及使用條件。通過(guò)查閱貨車(chē)輪胎標(biāo)準(zhǔn)GB2977-2008載重汽車(chē)輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷和參考同類(lèi) 車(chē)型所選輪胎規(guī)格，各軸輪胎規(guī)格選擇如下：前軸輪胎規(guī)格為 11.00R20,輪胎數(shù)量為2;中間軸輪胎規(guī)格為 11.00R20,輪胎數(shù)量為2;后輪并裝雙軸雙胎，型號(hào)為11.00R20輪胎 數(shù)量為8。所選輪胎的單胎最大負(fù)荷 28700N,氣壓0.74MPa,加深花紋，外直徑1090mm表1-3大客車(chē)、載貨汽車(chē)及掛車(chē)的規(guī)格、尺寸及使用條件主要尺寸/mm使用條件相應(yīng)氣壓最大負(fù)標(biāo)準(zhǔn)允許使層斷外直徑P/101荷/N輪車(chē)周用輪物輪胎規(guī)格數(shù)面MPa寬 普通加深化越野花花紋 紋紋10183

10、504.9(5.3)7.00T 7.59.00-201103010382591018205006.0(6.3)7.50V(9.00R20)2(1025)(1030)7.0225507.0(7.4)7.0T 5o1412216005.3(5.6)10.00-2011055106710737.5V 8.0278240506.3(6.7)7.5(10.00R20)4(1060)(1065)8.0V 8.00V263007.4(7.7)1611.00-201293108511001105262506.3(6.7)8.08.00V 8.5(11.00R20)416(1090)(1095)287007.4

11、(7.7)8.50 V 8.5V12.00-20(12.00R20)161831511251145(1135)30850327006.7(7.0)7.4(7.7)8.58.50 V9.00 V12.00-24(12.00R24)1631512251247(1238)347006.7(7.0)8.58.5V9.00 V1.3 傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定普通載貨汽車(chē)最高檔通常選用直接檔，若無(wú)分動(dòng)器或輪邊減速器， 則傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比等于主減速器的主減速比i0。主減速比i0是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。對(duì)于載貨汽車(chē)，為了得到足夠的功率儲(chǔ)備而使最高車(chē)速有所下降，i0可按下式選擇io

12、(0.377 0.472) 5np(1-4)U amax i gh式中，rr一驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的滾動(dòng)半徑(m),所選輪胎規(guī)格為11.00R20 的子午線輪胎， 其自由直徑d=1090mm ,因計(jì)算常數(shù)F=3.05(子午 線輪胎 F=3.05)，故滾動(dòng)半徑 r.Fd 3.05 1090 mm 529.1mm 0.5291m;22 3.1416np是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，np=2200r/min; Uamax是最高車(chē)速，Uamax=100km/h ; igh是變速器最高檔傳動(dòng)比，igh=1.0。所以 i0 (0.377 0.472) 0.5291 2200 4.876 6.104 ,初取后 5.0。i0

13、90 1.0，根據(jù)所選定的主減速比i0的值，就可基本上確定主減速器的減速 形式(單級(jí)、雙級(jí)以及是否需要輪邊減速器)，并使之與汽車(chē)總布置 所要求的離地間隙相適應(yīng)。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋離地間隙要求如表1-4所示。其中，重型載貨汽車(chē)的 離地間隙要求在230345mm之間。表1-4汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋離地間隙車(chē)型離地間隙/ mm轎車(chē)微型120-190小型中級(jí)120-230高級(jí)130160載貨汽車(chē)微型、輕型190-220210-275重型、超重型230-345越野汽車(chē)微型、輕型220-280中型、重型280-400客車(chē)小型180-220中型、人型210-2901.4傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比為變速器的 檔傳動(dòng)比

14、ig與主減速比i0的乘積。ig應(yīng)根據(jù)汽車(chē)最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著條件、汽車(chē)的最低穩(wěn)定車(chē)速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的滾動(dòng)半徑等綜合確定。汽車(chē)爬陡坡時(shí)車(chē)速不高，空氣阻力可以忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有Temax ig i0 Tmaxma g (f cos max sin max)ma g(1-5)則由最大爬坡度要求的變速器檔傳動(dòng)比為ma g rramax i(1-6)igI Tr-Temax i0 T式中ma汽車(chē)總質(zhì)量，ma =31000kg ;2g 重力加速度，g=9.81m/ s :max道路最大阻力系數(shù),max 一 ( f cos maxsin ma

15、x) Omax道路最大坡度角，設(shè)計(jì)要求最大坡度為30%即坡度角max為16.7 o所以 max 0.012 cos16.7sin16.70.30rr 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪白滾動(dòng)半徑（m）,按F d2 計(jì)算，F(xiàn)=3.05,d=1090mm 所以 rr=0.5291mm;Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，911.5N m;i0 主減速比，i0 =5.0;所以 igI傳動(dòng)系傳動(dòng)效率，T=0.849。31000 9.81 0.30 0.5291 12 47911.5 5.0 0.849根據(jù)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面附著條件Temax ig i0 T e i max g o iG2rr(1-7)求得變速器檔傳動(dòng)比為igG2Temaxr

16、ri0 T(1-8)式中G2汽車(chē)滿載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，初步設(shè)計(jì)采用雙聯(lián)車(chē)橋驅(qū)動(dòng)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)橋承受的質(zhì)量為15t;道路的附著系數(shù)，在良好路面上取0.8;rrTe maxi 0 T同式（1-6）中的說(shuō)明。15000 9.81 0.8 0.5291所以iqI 16.097g 911.5 5.0 0.849綜上，初步確定變速器檔傳動(dòng)比igI 12.96。第2章傳動(dòng)系各總成的選型2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型根據(jù)所需發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，初步選擇一汽大連柴油機(jī)股份有限公司的型號(hào)為 BF6M1013-28E3的發(fā)動(dòng)機(jī)，它的主要技術(shù)參數(shù)如下表2-1所示。表2-1 大柴BF6M1013-

17、28E3發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)單位大柴BF6M1013-28E3外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）mm1146X622 X897缸徑/行程mm108/130質(zhì)量kg650排量L7.14額定工況功率/轉(zhuǎn)速Kw/(r/min)206/2200最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速/最大馬力N m/(r/min)/ 馬力1050/1400/280最低燃油消耗率g/(kw h)203一米外噪音B96壓縮比18.1滿足排放要求國(guó)n /國(guó)田進(jìn)氣形式/每缸氣門(mén)數(shù)增壓中冷/4氣缸排列形式直列2.2 離合器的初步選型后備系數(shù)B為離合器的后備系數(shù)，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。（3是離合器設(shè)計(jì)時(shí)用到的一個(gè)重要參

18、數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇B時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1）摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大 轉(zhuǎn)矩；2）防止離合器滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；3）防止傳動(dòng)系過(guò)載以及操縱輕便等。顯然，為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過(guò)大，（3不宜選取太小；為使離合器尺寸不致過(guò)大，減少傳動(dòng)系過(guò)載，保證操縱輕 便，（3又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，B 可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車(chē)時(shí)，為提高起步能力、 減少離合器滑磨，（3應(yīng)選取大些；貨車(chē)總質(zhì)量越大，B也應(yīng)選得越大； 采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的（3值應(yīng)比 汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)

19、機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，（3可選取小些；膜片 彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的B值可比螺旋 彈簧離合器小些；雙片離合器的B值應(yīng)大于單片離合器。各類(lèi)汽車(chē)離 合器（3的取值范圍見(jiàn)表2-2 。表2-2離合器后備系數(shù)（3的取值范圍車(chē)型后備系數(shù)B乘用車(chē)及最大總質(zhì)量小于6t的商用車(chē)1.20 1.75最大總質(zhì)吊為614t的商用車(chē)1.50 2.25掛車(chē)1.80 4.00根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及上述要求，初步選擇東風(fēng)傳動(dòng)軸有限公司生產(chǎn)，轉(zhuǎn)矩容量為2700N m的DSP430拉式膜片彈簧離合器。該 離合器與濰柴 WD615.56匹配時(shí)，其后備系數(shù)為2.45。2.3 變速器的選型由于重型汽車(chē)的裝載質(zhì)

20、量大，使用條件復(fù)雜，同時(shí)，重型貨車(chē)滿載與空載的質(zhì)量變化極大，欲保證重型汽車(chē)具有良好的動(dòng)力性、 經(jīng)濟(jì) 性和加速性，需要采用多檔變速器。因?yàn)椋瑱n位數(shù)越多，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮 最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)越大，提高汽車(chē)的加速與爬坡能力；同時(shí), 增加發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)工作的機(jī)會(huì)，提高汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。目前，組合式機(jī)械變速器已成為重型汽車(chē)的主要形式，即，以一到兩種46檔變速器為主體，通過(guò)更換系列齒輪副和配置不同的副變速 器，得到一組不同檔數(shù)不同傳動(dòng)比范圍的變速器系列。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和變速器的一檔傳動(dòng)比，初步選擇中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司生產(chǎn)的 10檔組合式機(jī)械變速器，變速器型號(hào)： CATS10-130，額定輸入扭

21、矩為1274N.m，該變速器最高檔采用直接檔， 傳動(dòng)比范圍為12.961。變速器各檔速比見(jiàn)表2-3。表2-3所選變速器各檔速比12345678910倒1倒212.9619.6937.3705.5403.8463.372.5201.9161.4401.0002.93811.3012.4 傳動(dòng)軸的選型該車(chē)前后軸距較大，為了提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及 考慮整車(chē)總布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。當(dāng)傳動(dòng)軸分段時(shí)，需加 設(shè)安裝在車(chē)架橫梁上的中間支承，以補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安 裝誤差，以及車(chē)輛行駛過(guò)程中由于彈性支承的發(fā)動(dòng)機(jī)的竄動(dòng)和車(chē)架等 變形所引起的位移。橡膠彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的振動(dòng)，降低噪聲

22、。 這種彈性中間支承不能傳遞軸向力，它主要承受傳動(dòng)軸因動(dòng)不平衡、 偏心等因素引起的徑向力，以及萬(wàn)向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向 力。一般驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸均采用一對(duì)十字軸萬(wàn)向節(jié)。十字軸萬(wàn)向節(jié)兩軸 的夾角 不宜過(guò)大，當(dāng) 由4o增至16o時(shí)，滾針軸承壽命將下降至原 壽命的1/ 4。十字軸萬(wàn)向節(jié)夾角的允許范圍見(jiàn)表 2-4。表2-4十字軸萬(wàn)向節(jié)夾角的允許范圍萬(wàn)向節(jié)安裝位置或相聯(lián)兩總成不大于離合器-變速器；變速器-分動(dòng)器1o3o（相聯(lián)兩總成均裝在車(chē)架上）驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)汽車(chē)滿載靜止時(shí)一般汽車(chē)6軸越野汽車(chē)12o行駛中的極限夾角一般汽車(chē)15o 20o短軸距越野汽車(chē)30初步采用重慶重型汽車(chē)集團(tuán)傳動(dòng)軸有限責(zé)任公司生產(chǎn)的重型汽

23、車(chē) 傳動(dòng)軸總成，編號(hào)為：006。工作扭矩為：15000N.m。2.5 驅(qū)動(dòng)橋的選型驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，其基本公用是增大由傳動(dòng)軸傳來(lái)的轉(zhuǎn) 矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)輪具有差速功能； 同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車(chē)價(jià)之間的垂向力、縱向力和橫向力。2.5.1 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的懸架形式有關(guān)。絕大多數(shù)載貨汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用非獨(dú)立懸架，相應(yīng)的采用非斷開(kāi)式車(chē)橋?，F(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)都采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)布置在同一個(gè)縱向垂直 平面內(nèi)，且相鄰的兩橋的傳動(dòng)軸是串聯(lián)的布置。具優(yōu)點(diǎn)是不僅減少了 傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提

24、高了各種驅(qū)動(dòng)橋零件的互通性， 并且簡(jiǎn)化了結(jié) 構(gòu)，減少了體積和質(zhì)量，成本較低。2.5.2 主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇主減速器形式的選擇與汽車(chē)的類(lèi)型及使用條件有關(guān)，主要取決與動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車(chē)性能所要求的主減速比io的大小以及驅(qū)動(dòng)橋的 離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及減速形式等。雙級(jí)主減速器有兩集齒輪減速組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大，制造成 本也顯著增加，僅用于主減速比較大（7.6b12）且采用單級(jí)減速 器不能滿足既定的主減速比和離地間隙要求的重型汽車(chē)上。單級(jí)貫通式主減速器用于多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的貫通橋上，具優(yōu)點(diǎn)是結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，主減速器的質(zhì)量較小，尺寸緊湊，并可使中、后橋的大部分 零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換

25、性。綜上所述，由于所設(shè)計(jì)的載貨汽車(chē)的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式為 8 4,以 及單級(jí)減速雙聯(lián)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，又能滿足使用要 求。所以，選用單級(jí)減速雙聯(lián)主減速器。2.5.3 驅(qū)動(dòng)橋的選型根據(jù)計(jì)算的主減速比，初步選擇重慶紅巖汽車(chē)車(chē)橋廠的單級(jí)減速 雙聯(lián)驅(qū)動(dòng)橋，產(chǎn)品型號(hào)：20048302。中、后橋均采用鑄鋼橋殼，中、 后驅(qū)動(dòng)橋承載能力均為13t,最大輸入轉(zhuǎn)矩為40000N m,大于最大 的輸入轉(zhuǎn) 矩1274 X12.961N m=16512.31N m,主 減速器 傳動(dòng) 比 i。=4.875和5.833兩種。因車(chē)速要求較高，就選i=4.875計(jì)算，如果 汽車(chē)阻力功率曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線不能交在其最

26、大功率點(diǎn)上，再進(jìn)行調(diào)整。第3章整車(chē)性能計(jì)算3.1配置濰柴 WD615.50發(fā)動(dòng)機(jī)的整車(chē)性能計(jì)算3.1.1汽車(chē)動(dòng)力性能計(jì)算(1)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力汽車(chē)行駛過(guò)程中必須克服滾動(dòng)阻力Ff和空氣阻力 吃,加速時(shí)會(huì)受到加速阻力Fj的作用，上坡時(shí)會(huì)受到重力沿坡道的分力一一坡度阻力FiO汽車(chē)行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡方程式為:(3-1 )FtFf FwFiFj發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n下發(fā)出的轉(zhuǎn)矩Te經(jīng)汽車(chē)傳動(dòng)系傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力Ft按下式計(jì)算：匚 Te ig i0 T Ft(3-2)r式中Ft上一汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力，N;Te上一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，N.m;ig上一變速器速比；i0 主減速器速比，io 4.875；T上一傳動(dòng)系效

27、率，T 0.849 ；rr 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，m, rr 0.5291m;在驅(qū)動(dòng)輪不打滑的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n所對(duì)應(yīng)的汽車(chē)車(chē)速u(mài)a(km/h )為:Ua0.37菅(3-3)式中2g 重力加速度，g 9.81m/s;式中 n發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min ;ig , io, rr同式(1-10 )說(shuō)明滾動(dòng)阻力Ff :(3-4)Ffmag cos f式中Cd空氣阻力系數(shù)，CD 0.55；坡道的坡度角,f 滾動(dòng)阻力系數(shù)，同式（1-1）說(shuō)明;空氣阻力Fw:FwCdA ua2(3-5)2A迎風(fēng)面積，即汽車(chē)行駛方向的投影面2積,A=2.465 3.530m2；, 24空氣密度，一般 1.2258N.s .m ;u

28、a汽車(chē)行駛速度，m/s。Cd A 2FwUa若ua以km/h計(jì)，則 21.15坡度阻力Fi ：Fi magi（3-6）式中，i是道路坡度，計(jì)算時(shí)i取值從。哪口 40%坡度阻力Fi mag sin隨坡度角%的增加而增大，且與變速器檔位和車(chē)速無(wú) 關(guān)。將各擋驅(qū)動(dòng)力Ft隨車(chē)速Ua的變化關(guān)系和不同坡度i時(shí)的Ft Fw Fi隨Ua的變化關(guān)系畫(huà)在同一張紙上，則形成汽車(chē)的行駛性能 曲線。由汽車(chē)的行駛性能曲線可知該車(chē)的最高車(chē)度、最大爬坡度、檔 位的使用情況及各檔位某車(chē)速的爬坡能力。選用濰柴WD615.50發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，參照汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 中圖1-11的汽車(chē)的行駛性能曲線可看出，最高車(chē)速在90km/h以上，

29、經(jīng)計(jì)算，一檔時(shí)最大爬坡度為 33.4%(2)汽車(chē)的加速性能計(jì)算 加速阻力Fj可按 Fj Ft (Ff Fi Fw)計(jì)算。為計(jì)算最大加速能力，這里就取道路坡道 為零的平直道路上行駛進(jìn)行計(jì)算。FjmaaFtFfFw,由此可得FtFf Fwma(3-7)式中，S是汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，S按式 112i2估算,取12 0.04,ig為變速器速比。參照汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中 的圖1-12繪制出汽車(chē)加速度曲線圖。進(jìn)而參照汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中的圖1-13繪制各擋加速 度倒數(shù)曲線圖。不管得出獨(dú)故tdt0U2 1-dUaU1 a(3-8)通過(guò)上式可求得汽車(chē)從初始車(chē)速 Ui全力加速到止的加速時(shí)間t, 結(jié)合汽

30、車(chē)的行駛性能曲線，可以參照汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中 的圖1-14作出該汽車(chē)連續(xù)換擋加速時(shí)間曲線圖。3.1.2汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性是汽車(chē)使用中的另一項(xiàng)重要性能。汽車(chē)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，常需要在實(shí)際樣車(chē)制成之前，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和汽車(chē)功率 平衡圖對(duì)汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)算， 最簡(jiǎn)單、最基本的是等速行駛 百公里燃油消耗量的估算。對(duì)貨車(chē)來(lái)講，等速百公里燃油消耗量是在 滿載時(shí)以最高擋在水平良好的路面上等速行駛 100km的燃油消耗 量。汽車(chē)百公里燃油消耗量Qs為QsPge1.02Ua g(3-9)式中，P是汽車(chē)以車(chē)速4等速行駛時(shí)用于克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的功率（kw）; ge是燃油消耗率（g/（kW h）,