汽车理论课程设计心得.docx

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汽车理论课程设计心得

　　篇一：

汽车理论课程设计操纵稳定性

　　汽车工程学A（I）课程设计

　　题目：

汽车的操纵稳定性研究与分析

　　班级：

　　姓名：

　　学号：

　　指导老师：

　　摘要………………………………………………………………3

（一）汽车的操纵稳定性简介及汽车的二自由度模型………4

（二）二自由度汽车车身参数及相关条件……………………4

　　（三）前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应和瞬态响应分析…4

（1）前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应………………4

（2）前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应………………7

　　（四）汽车的横摆角速度频率响应特性分析…………………11

　　（五）总结………………………………………………………12参考文献…………………………………………………………12

　　摘要

　　本文通过实例详细描述了在Matlab环境下的车辆操纵稳定性仿真研究的实现过程，通过将汽车简化为二自由度模型，对某一具体车型进行了稳态和瞬态的响应分析，时域及频域分析及系统稳定性分析，仿真结果可为评价车辆的操纵稳定性及车辆参数的改进设计提供理论依据。

　　关键词:

车辆；操纵稳定性；动态仿真；Matlab

　　Abstract

　　ThispaperpresentsadetailedcasestudyonvehiclehandlingandstabilityperformanceanalysisinMatlabsoftwareenvironment.Theperformancesofoneparticularvehicleinsteadyandtransientresponsesstates,intimedomainandfrequencydomainandsystemstabilitiesareanalyzedbasedonthetwo-freedommodel.Thesimulationresultscanbeusedinhandlingperformanceevaluation,andalsoinvehicleimprovementdesign.

　　Keywords:

Vehicle；Handlingandstabilityperformance；Dynamicsimulation；Matlab

　　一、汽车的操纵稳定性简介及汽车的二自由度模型

　　汽车操纵稳定性分为操纵性和稳定性两方面。

操纵性是指汽车能够确切地响应驾驶员转向指令的能力。

稳定性是指汽车受到外界干扰后恢复原来运动状态的能力。

两者很难分开，因此统称为操纵稳定性。

　　汽车操纵稳定性是汽车的一项重要性能，由于其涉及因素多，评价指标较为复杂，一直是汽车性能研究的难点。

而汽车稳定性又是衡量车辆综合性能的重要指标。

一般研究中都进行理论分析，汽车的响应曲线也是直接给出，计算过程较为复杂。

笔者利用MATLAB软件选择合适的车型参数，并利用其出色计算能力和方便的绘图功能，分析汽车的操纵稳定性。

　　为了便于问题的分析，我们对汽车做如下假设：

忽略转向系统的影响，直接以前轮转角作为输入；忽略悬架的作用，车身只作平行于地面的平面运动，绕z轴的位移、绕y轴的俯仰角和绕x轴的侧倾角均为零，且汽车前进速度不变，在上述假设下，汽车被简化为只有侧向和横摆两个自由度的两轮汽车模型。

经过分析，可以得到二自由度汽车运动微分方程式：

　　……………………………………（公式1）二、二自由度汽车车身参数及相关条件

　　某汽车的性能参数如表

（一）所示，分析该汽车在车速为30m/s，方向盘在2rad阶跃输入下的稳态响应与瞬态响应过程。

　　表

（一）：

某汽车的性能参数

　　三、前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应和瞬态响应分析

（1）分析前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应

　　汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下的稳态响应就是等速圆周行驶，常用稳态横摆角速度增益

　　……………………………………（公式2）4

　　来评价稳态响应。

其中

　　……………………………………（公式3）称为稳定性因数。

　　代入表

（一）的数据，计算得稳定性因数K=/m2，由K>0知该车为不足转向ua?

稳态横摆角速度增益?

其中ua表示车速，单位为km/h?

　　uch?

特征车速=/s=km/h

　　在MATLAB窗口中绘制汽车的稳态横摆角速度增益图，编程如下：

　　>>clearall;

　　>>ua=0:

120;

　　>>zy=ua./;

　　>>plot;

　　>>xlabel’）;

　　>>ylabel;

　　>>title

　　>>gridon;

　　>>holdon;

　　>>[maxV,maxInd]=max;

　　>>plot,zy,’r*’）;

　　得到如图所示的汽车的稳态横摆角速度增益曲线：

从图中可以看出汽车在车速为82km/h处具有最大的稳态横摆角速度增益，与理论计算的特征车速结果相符。

　　51K

　　篇二：

汽车理论课程设计说明书

　　序号：

2-01

　　汽车理论课程设计说明书

　　题目：

汽车动力性计算

　　班级：

姓名：

学号：

序号：

2-01指导教师：

谭迪

　　1题目要求………………………………1

　　2计算步骤………………………………1

　　3结论……………………………………8

　　4心得体会………………………………9

　　5参考资料………………………………9

　　1.题目要求

　　确定一轻型货车的动力性能（4挡）：

　　1.根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制Pe和Ttq-ne曲线；2.3.4.5.6.

　　绘制驱动力-行驶阻力平衡图；

　　绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图，画在一张图上。

绘制动力特性图；绘制加速度倒数曲线；

　　绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和直接挡加速时间（计算速度区间按GB/T12543-1990规定选取）；

　　7.列表表示最高档和次高档在10整数倍车速参数值;8.对动力性进行总体评价。

轻型货车的有关数据：

　　汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式为

　　nnnn

　　1000100010001000

　　式中，Tq为发动机转矩（）；n为发动机转速（r/min）。

　　发动机的最低转速nmin=600r/min，最高转速nmax=4000r/min滚动阻力系数f=；空气阻力系数?

迎风面积CDA=m2；变速器传动比ig为表1所示：

　　轴距L=；质心至前轴距离（满载）a=质心高hg=

　　2.计算步骤

　　1）根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制Pe和Ttq-ne曲线：

　　由所给发动机使用外特性曲线拟合公式

　　nnnn

　　1000100010001000

　　求出发动机转矩Ttq与发动机转速n的关系。

接着由功率与转矩的关系式

　　Pe?

　　Ttqn9550

　　求出功率与转速的关系式。

　　在MATLAB中将两条曲线放在一个坐标系里，如图1所示：

　　m）Tq/

　　708090100

　　图2驱动力—行驶阻力平衡图

　　Pe/k

　　3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图：

　　发动机的负荷率由公式U=

　　Ff?

　　求得，则在MATLAB里获取汽车等速

　　Ftn

　　行驶时发动机负荷率图如图3所示。

　　等速行驶时发动机负荷率图

　　）

　　图3发动机负荷率图

　　4）绘制动力特性图：

　　汽车的动力因数由公式

　　Ft?

　　则在MATLAB里获取的动力特性图见图4。

　　动力特性图

　　506070

　　100

　　ua/

　　图4动力特性图

　　篇三：

汽车理论课程设计

　　课程设计说明书

　　2015年9

　　设计名称两轴式四档变速器传动机构设计学院机械与汽车工程学院系别车辆系专业车辆工程班级12级1211班姓名樊孝纬指导教师邓利军月10日

　　两轴式四档变速器传动机构设计

　　摘要汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。

变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。

变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。

　　本次设计的汽车变速箱主要是从强度方面来对齿轮的尺寸计算及校核，轴的尺寸计算和位置的确定，选择设计满足其承载能力的同步器。

另外，针对齿轮作用力的不同，在不同的轴上选择合适的轴承。

利用软件AUTCAD完成变速器总成图、第一轴、第二轴、中间轴、各个挡齿轮及同步器的设计。

　　随着我国汽车行业的迅猛发展，人们对汽车的需求也越来越高。

通过对轿车车变速器的设计，我了解到变速器在汽车结构中具有着重要的作用，因此变速器结构的改进对汽车行业的发展与进步具有着深远的意义。

　　关键词：

汽车；变速器；齿轮

　　AbstractsAsaautomobilecommonlyusedbycommercialvehicles，inmodernsocietyoccupiesapivo-talposition．Andthetransmissiongearboxisoneofmostimportantpartsintheautomobiletransmissionsystemstructure，automobile’sadvance，thebacklash，thegrowthrate，thedecelerationmustdependonthetransmissiongearboxtransmissiontorealize．Moreoverthetransmissiongearboxalsohastheveryimportantinfluenceinautomobilespowerandthefueloilefficiency．

　　Thisdesignismainlygear’ssizecomputationandtheexamination，theaxissize’scalcul-ationandtheposition’sdetermination，thechoicedesignsatisfiesitsbearingcapacitythesyn-chromesh.Moreover，inviewofthegearaction’sdifference,choosestheappropriatebearingonthedifferentaxis．Completesthetransmissiongearboxunitchart，thefirstaxis，thesecondaxis,theintermediateshaftusingsoftwareAUTCAD,tokeepoffthegearandthesynchromeshdesignonebyone．

　　Alongwithourcountryautomobileprofessionrapiddevelopment，thepeoplearealsog-ettinghigherandhighertoautomobile’sdemand，Throughtothetrucktransmissiongearbox’sdesign，Iunderstoodthetransmissiongearboxishavingthevitalroleintheautomobilestruct-ure，sothetransmissiongearboxstructureimprovementishavingtheprofoundsignificancetotheautomobileprofessiondevelopmentandtheprogress．

　　Keyword:

Automobile;Transmissiongearbox;Gear;

　　摘要

　　第1章绪论---------------------------------------------1

　　变速器的概述------------------------------------------1

　　变速器的种类-------------------------------------------1

　　机械式变速器的特点---------------------------------------4

　　第二章变速器传动机构布置方案-----------------------------5

　　传动机构的布置方案分析---------------------------5

　　固定轴式变速器-----------------------------------5

　　倒档的布置方案--------------------------------------8

　　变速器零、部件结构方案分析----------------------------9

　　齿轮型式----------------------------------------9

　　换档结构型式---------------------------------------9

　　变速器轴承形式-------------------------------10

　　齿轮变位系数的选择原则-------------------------11

　　其他问题------------------------------------11

　　第三章变速器主要参数选择----------------------------------12

　　中心距A的选定-----------------------------------12

　　齿轮参数-----------------------------------------12

　　模数的选取-------------------------------------12

　　压力角α---

　　-------------------------------------13

　　螺旋角β---------------------------------------14

　　齿宽b----------------------------------------14

　　各档齿数的分配与计算-------------------------------14

　　一档齿轮齿数的确定---------------------------------14

　　二档齿轮齿数的确定-------------------------------------14

　　三档齿轮齿数的确定--------------------------------15

　　四档齿轮齿数的确定---------------------------------15

　　倒档齿轮齿数的确定--------------------------------16

　　各档齿轮参数表--------------------------------16

　　第四章变速器的设计与计算-------------------------------17

　　齿轮的损坏形式---------------------------------17

　　齿轮的强度计算---------------------------------17

　　轴的强度计算---------------------------------------20

　　初选轴的直径---------------------------------------21

　　轴的强度验算------------------------------------21

　　校核各挡齿轮处轴的强度和刚度-------------------22

　　第五章同步器的设计----------------------------------30

　　惯性式同步器----------------------------------30

　　锁环式同步器-------------------------------------30

　　锁环式同步器的结构---------------------------30

　　锁环式同步器的工作原理-----------------------31

　　同步器重要参数的确定---------------------------------31

　　第六章变速器的操纵机构--------------------------------34参考文献------------------------------------------------35致谢------------------------------------------------------36

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