中重型卡車總體指南

第第頁中重型卡車總體指南中重型卡車總體設(shè)計指南

陳少軒2022年8月

目次一、汽車總體設(shè)計的任務(wù)

二、汽車設(shè)計的一般原那么三、汽車總體設(shè)計的一般順次四、選型

五、總布置草圖設(shè)計六、整車性能計算

一、汽車總體設(shè)計的任務(wù)從技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)合理性和運(yùn)用(市場)要求出發(fā)，提出整車設(shè)計方案。

擬定設(shè)計任務(wù)書。對各部件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動校核。

對汽車性能進(jìn)行精確計算和掌握。協(xié)調(diào)整車與部件、部件與部件之間的沖突。進(jìn)行各種有關(guān)整車的技術(shù)綜合工作：項(xiàng)目描述書、試驗(yàn)任務(wù)書、A圖文件編制、公告申報、CCC認(rèn)證提報等。

二、汽車設(shè)計的一般原那么需要滿意汽車法規(guī)要求。汽車在安全、環(huán)保、節(jié)能等方面需要滿意國內(nèi)或國外相關(guān)法規(guī)要求，不僅要滿意現(xiàn)行法規(guī)，還要滿意將來某個時間將執(zhí)行的法規(guī)要求，有提前量。

力求“三化”原那么。貫徹產(chǎn)品系列化，零部件通用化和零部件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的“三化”原那么，在此階段就要充分考慮產(chǎn)品系列化變型要求。通過“三化”,最大限度地減小新增零件數(shù)量。

技術(shù)先進(jìn)性要求。

工藝性要求。成本要求。用戶(市場)運(yùn)用要求。

以及上述各種要求發(fā)生沖突時，優(yōu)先保證哪一種要求。

三、汽車總體設(shè)計的一般順次調(diào)查討論和整車設(shè)想。1.資料搜集。廣泛收集國內(nèi)外同類車型的技術(shù)資料。包括其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、參數(shù)、產(chǎn)品系列、技術(shù)水平、進(jìn)展趨勢以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、專利等。

2.市場情報。各種車的銷量、價格、故障模式。3.運(yùn)用調(diào)查。a.了解用戶對汽車型式、載重量、是否拖掛、性能(如平均車速、通過性)等的要求。

b.c.d.e.

道路條件。指海拔高度、氣溫、灰塵、路面水平、坡度狀況、彎道急緩等。貨物狀況、裝卸方式、運(yùn)距。駕駛員運(yùn)用習(xí)慣和對個別總成的偏好成本要求、服務(wù)要求。

4.5.

本企業(yè)生產(chǎn)工藝調(diào)查。樣車分析。對標(biāo)桿樣車進(jìn)行拍照、參數(shù)測量(包括稱重)、性能試驗(yàn)、乃至拆解、測繪、零部件稱重、材料化驗(yàn)和應(yīng)力分析。

6.7.

將國內(nèi)外同類車型與標(biāo)桿樣車一起進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比分析。確定總體方案。

選型。通過總布置草圖和初步性能計算，確定整車主要尺寸參數(shù)、性能參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)和各總成的基本型式。(車身布置和車身造型也在此階段進(jìn)行)。在總布置草圖上要較精確地示出汽車的軸距、總長、總寬、總高、離地間隙、貨臺高度，較精確地畫出各部件的外形和尺寸。(選型將在以后詳述)

制定設(shè)計任務(wù)書(產(chǎn)品信函)。任務(wù)書包括以下內(nèi)容：1.2.3.4.5.6.任務(wù)來源和設(shè)計依據(jù)。產(chǎn)品用

途和運(yùn)用范圍、運(yùn)用條件。設(shè)計原那么。產(chǎn)品型號。整車布置型式和整車參數(shù)(整車尺寸參數(shù)、整車質(zhì)量參數(shù)、整車性能參數(shù))。主要零部件的型式和特性參數(shù)。

7.8.9.

同類車型對比分析。本車擬采納的新技術(shù)、新材料、新工藝。系列化方案、通用化水平。

10.生產(chǎn)綱領(lǐng)、目標(biāo)成本、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

技術(shù)設(shè)計。此階段細(xì)化整車總布置方案，對各總成提出詳細(xì)設(shè)計要求，各總成開展設(shè)計，并形成全車全部圖紙文件。

汽車總裝配圖繪制。在總布置進(jìn)行過程或技術(shù)設(shè)計結(jié)束后，實(shí)時的把各系統(tǒng)的較精確的形狀圖，按著裝配順次裝到整車上去，以便再次校核是否存在裝配干涉、運(yùn)動干涉和裝配困難以及核算整車尺寸等。

試制、試驗(yàn)、修改和定型。即樣車試制驗(yàn)證、樣車試驗(yàn)、A圖完善、整車公告、CCC認(rèn)證等。

四、選型汽車型式選擇。指軸數(shù)，驅(qū)動型式的選擇。主車軸數(shù)有2軸、3軸、4軸、5軸。列車軸數(shù)有2+2、2+3、3+3。其中，加號前面的為主車(牽引車)軸數(shù)，加號后面的為掛車軸數(shù)。汽車軸數(shù)是依據(jù)汽車的用途、總重、運(yùn)用條件、汽車法規(guī)和輪胎負(fù)荷技能來確定的。

軸荷限值：掛車及2軸貨車：單胎雙胎牽引車及3軸以上貨車：6T10T

單胎雙胎驅(qū)動軸并裝雙軸

7T11.5T18T16T(軸距≥1300)(軸距1300)(軸距1300)

并裝3軸

24T

驅(qū)動型式有：42、44、62、64、66、84、88、104等。其中第一個數(shù)為車輪總數(shù)(雙胎計一個),第二個數(shù)為驅(qū)動輪數(shù)。42汽車結(jié)構(gòu)簡約、自重較輕、成本低、油耗小。在轎車和輕型車上采納。62汽車用于馬路用車，平板車或牽引車。64汽車多用于重型牽引車、平板車、自卸車、砼車和其它專用車底盤。84汽車多用于重型平板車、自卸車、砼車底盤等。

104汽車多用于平板車、砼車底盤等。44、66、88等全驅(qū)動型式，多用于越野技能要求較高的軍車或自卸車等。

汽車布置型式的選擇。汽車布置型式是指發(fā)動機(jī)、驅(qū)動軸和車身的相互位置關(guān)系和布置特點(diǎn)而言的。重型貨車主要是發(fā)動機(jī)前置后驅(qū)動的型式。重型貨車的駕駛室主要有平頭式和長頭式兩種。

1.

平頭式，發(fā)動機(jī)布置在駕駛室下方。

缺點(diǎn)：a.修理發(fā)動機(jī)不便(當(dāng)駕駛室可前翻時可清除此不足);b.換檔操縱距離遠(yuǎn)，換檔機(jī)構(gòu)較繁復(fù)；

c.駕駛室隔熱、隔振效果差，需增加隔熱、隔振措施；d.發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)布置稍顯繁復(fù)；e.汽車高度較大；

f.被動安全性較差。

優(yōu)點(diǎn)：a.載貨面積利用率高；b.整車總長小，機(jī)動性好；

c.轉(zhuǎn)向敏捷；d.駕駛員視野好；e.自重小；

2.

長頭式，發(fā)動機(jī)布置在駕駛室

前方。優(yōu)缺點(diǎn)與平頭式相反。

1.

尺寸參數(shù)的選擇：軸距：軸距與影響汽車的總長、總重、貨廂長度、軸荷安排、轉(zhuǎn)向通過性、傳動軸夾角等。對單車而言：

二軸汽車：總質(zhì)量≤8T總質(zhì)量≤12T總質(zhì)量12T車長≤7m車長≤8m車長≤9m

三軸汽車：總質(zhì)量≤20T總質(zhì)量20T2.輪距：車長≤11m車長≤12m

前輪距：要保證前橋外寬不超寬(2500)/輪胎與駕駛室在寬度方向協(xié)調(diào)；要保證能布置得下車架、板簧、轉(zhuǎn)向縱拉桿(在轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角狀況下),在前輪跳動及轉(zhuǎn)向狀況下輪罩空間足夠。還要取決于現(xiàn)有前橋資源。

后輪距：要保證能布置得下車架、板簧、騎馬螺栓、輪胎，且要考慮選裝最大輪胎及輪胎用舊的狀況。輪胎間隙通常在30~40mm之間，騎馬螺栓與車架間隙通常在15mm以上。

3.

前懸從縱梁內(nèi)側(cè)而言，要保證能布置得下發(fā)動機(jī)、前軸、發(fā)動機(jī)前懸置、水箱、中冷器、前橫梁、前保險杠等；從縱梁外側(cè)而言，要保證能布置得下前簧前支座、轉(zhuǎn)向器、車身前懸置、拖車鉤等；從車身而言，要保證機(jī)艙能容得下發(fā)動機(jī)，車身輪罩協(xié)調(diào)等；要從保證接近角考慮；還要從整車軸荷安排考慮。

4.

后懸首先是長度不能超限，貨車后懸≤55%軸距，其次要保證能布置得下后簧支架、穩(wěn)

定桿、備胎、自卸車翻轉(zhuǎn)軸、后防鉆愛護(hù)杠等。后懸要滿意整車離去角的要求。自卸車等專用車的底盤后懸長度，還要滿意上裝運(yùn)動空間的要求。5.汽車外廓尺寸汽車外廓尺寸需要符合GB7258《外廓尺寸限值》要求。車輛類別載貨汽車(包括載貨越野車)半掛汽車列車全掛汽車列車長≤12≤16.5≤20寬≤2.5≤2.5≤2.5高≤4≤4≤4

質(zhì)量參數(shù)的選擇

1.裝載質(zhì)量裝載質(zhì)量也叫載質(zhì)量，指在硬實(shí)良好路面上行駛時的額定裝載質(zhì)量，在壞路上其值相應(yīng)減削。載質(zhì)量首先要滿意質(zhì)量利用系數(shù)的要求。二類底盤與整車的載質(zhì)量之間差一個上裝的質(zhì)量。在牽引車上，稱

為鞍載質(zhì)量，同時還增加準(zhǔn)拖掛車總質(zhì)量的概念。提倡將載質(zhì)量進(jìn)行圓整。

2.整備質(zhì)量它是指車上帶有全部裝備(隨車工具、備胎),加滿燃油、水，但沒有裝貨和載人時的質(zhì)量。降低整備質(zhì)量，提高質(zhì)量利用系數(shù)，是技術(shù)進(jìn)展的趨勢，它需要依靠新技術(shù)、新材料和新工藝的采納，要量力而行。在總布置階段確定整備質(zhì)量，一個方法是先給定一個質(zhì)量利用系數(shù)，再用給定的載質(zhì)量進(jìn)行估算。

3.總質(zhì)量指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿貨物和乘員時的質(zhì)量，其中每人按65kg計?？傎|(zhì)量要盡量取整數(shù)?？傎|(zhì)量要符合法規(guī)要求，既不能高標(biāo)也不能低標(biāo)。牽引車的總質(zhì)量既要滿意法規(guī)要求，又要滿

足比功率的要求。法規(guī)要求詳見下表：

2軸貨車3軸貨車4軸貨車

總質(zhì)量≤16噸16噸≤總質(zhì)量≤25噸24噸≤總質(zhì)量≤31噸

5軸汽車列車6軸汽車列車

總質(zhì)量≤43噸總質(zhì)量≤49噸

4.汽車軸荷安排a.輪胎磨損勻稱的原那么b.要充分考慮運(yùn)用備件

泥濘路面行駛的車輛，如越野車、部分工地用自卸車，往往滿載前軸荷：26~27%左右，后軸荷：73~74%左右(以減小前輪阻力，保證足夠后輪驅(qū)動力)。c.軸荷因汽車型式不同而不同。平頭車前軸荷一般在30%以上，長頭車一般在28%以下。

d.軸荷還要考慮操縱穩(wěn)定性要求為保證汽車的不足轉(zhuǎn)向特性，要求汽車的重心要位于中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前e.要留意使各軸荷符合法規(guī)軸荷限值，并不超出車橋的最大額定承載量。

性能參數(shù)的選擇1.動力性參數(shù)a.徑直檔最大動力因數(shù)D0ma*它標(biāo)識著加速技能和不換檔克服坡道阻力技能，由汽車的類型、用途、道路條件以及對加速、油耗的要求來決斷。見下表：

汽車類型(G2t)輕型載貨汽車中型貨車重型車鞍式牽引列車b.一檔最大動力因數(shù)D1ma*:

徑直檔最大動力因數(shù)D0ma*0.1~0.140.055~0.100.04~0.060.03左右

一檔最大動力因數(shù)D1ma*0.30~0.400.30~0.400.30~0.350.30~0.30

它標(biāo)識著最大爬坡技能、克服困難路段技能和起步連續(xù)換檔加速技能。主要依據(jù)汽車所要求的最大爬坡度和附著條件來選擇(見上表),一般馬路用車，D1ma*=0.3~0.4,礦用自卸車，D1ma*=0.3~0.46。c.最高車速：依據(jù)汽車用途、道路條件等來選擇。汽車類型最高車速(km/h)比功率(kW/t)比扭矩(N.m/t)

中型貨車重型貨車半掛牽引車

75~12070~11090~120

8.5~14.07.4~13.0≥5

33~4729~50

d.比功率和比扭矩比功率：評價汽車動力性的綜合指標(biāo)。比扭矩：反映汽車的牽引技能。e、加速時間常用原地起步換檔加速到某一車速如80km/h的時間,或徑直檔從30km/h加速到80km/h的時間，映該車的加速技能。來反

2.經(jīng)濟(jì)性參數(shù)一般用限定條件下的等速百公里油耗值來表示(在良好的水泥瀝青路面上)3.通過性參數(shù)a.通道圓與外擺值

汽車和汽車列車(不計具有作業(yè)功能的專用裝置)需要能在同一個車輛通道圓內(nèi)通過，車輛通道圓的外徑D1為25.00m,車輛通道圓的內(nèi)徑為10.60m。汽車和汽車列車由直線行駛過渡到上述圓周運(yùn)動時，任何部分的車輛外擺值T不得大于0.80m。

b.最小離地間隙，與路面狀況有關(guān)中重型車一般220-300mm

自缷車對此要求較高此外自缷車還要求油底、水箱、油箱、空濾、消聲器等到地面的間隙也要較大。c.接近角

d.離去角留意離去角應(yīng)算后防鉆愛護(hù)杠。e.縱向通過半

徑對軍車可能要求較高。

4.操縱穩(wěn)定性參數(shù)a.轉(zhuǎn)向特性參數(shù)為保證良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應(yīng)具有肯定程度的不足轉(zhuǎn)向特性。通常以0.4g的向心加速度作定圓轉(zhuǎn)

向時，前后軸的側(cè)偏角之差

作為評價參數(shù)。

b.車身側(cè)傾角當(dāng)汽車以0.4g的向心加速度沿定圓周等速行駛時，車身側(cè)傾角應(yīng)抑制在以內(nèi)，最大不超

過

。c.制動點(diǎn)頭角當(dāng)汽車以0.4g的減速度制動時，車身點(diǎn)頭角不應(yīng)大于超過d.撒手穩(wěn)定性

5.平順性參數(shù)即前后懸架的偏頻貨車滿載時，6.制動性參數(shù)和應(yīng)使≈,稍大于，以減輕縱向角振動和共振。

=1.5~2.1Hz,=1.7~2.17Hz

即制動距離，制動減速度和踏板力，應(yīng)符合GB7258要求。

發(fā)動機(jī)選型目前重型卡車主要采納柴油機(jī)作為動力。1.發(fā)動機(jī)主要性