ZA1050轻型商用车底盘总体及悬架设计文档格式.docx
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4 载货汽车前悬架设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
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4.1 设计依据的主要数据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
4.2 前悬架弹性元件的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
4.3 减振器的设计计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
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5 载货汽车后悬架设计实例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
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5.1 设计的主要数据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
5.2 后悬架弹性元件的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
5.3减振器的设计计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
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6 设计总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
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7 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
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8 参考资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
1前言
汽车性能的优劣不仅取决于组成汽车的各部件的性能，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合工作，取决于总体布置。
总体设计水平的高低对汽车的设计质量、使用性能和产品的生命力起决定性的作用。
汽车是一个系统，这是基于汽车有如下属性而具备组成系统的条件：
①汽车是由多个要素（子系统及连接零件）组成的整体，每个要素对整体的行为有影响；
②组成汽车的各要素对整体行为的影响不是独立的；
③汽车的行为不是组成它的任何要素所能具有的。
由此，汽车具备系统的属性，对环境表现出整体性、一辆系统属性匹配协调的汽车所具备的功能大于组成它的各子系统功能纯粹的、简单的总和、反之，如果子系统的属性因无序而相互干扰，即便是个体性能优良的子系统，其功能也会因相互扼制而抵消，功率循环、轴转向等就是这样的典型例子。
系统论所揭示的系统整体性和系统功能的等级性必然会映像到设计任务中来，用整体性来解释汽车设计的终极目标是整车性能的综合优化，汽车设计任务的等级形态表现为：
上位设计任务是确定下位设计任务要实现的目标，下位设计是实现上位设计功能的手段、上、下位体系可从总体设计逐级分至零件设计，总体设计无疑处于这种体系的最上位，设计子系统的全部活动必须在总体设计构建的框架内进行、子系统设计固然重要，但统揽全局、设计子系统组合和相互作用体系规则的总体设计对汽车的性能和质量的影响更加广泛、更为深刻。
结合本次设计ZA1050载货汽车设计——总体设计处于本组汽车设计的最上位，需要确定汽车的总体布置形式、主要参数、发动机型号、各总成的布置形式、各总成的尺寸，将这些已知量分配到各总成设计人员手中进行各总成的设计，待各总成设计完后再反馈总体设计人员来协调各总成布置，并反复如此达到最优化为止，可见总体设计的地位和重要性。
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2ZA1050总体设计
由动力装置、底盘、车身、电器及仪表四部分组成的汽车，是用来载送人员和货物的运输工具。
而这款最大总质量为5吨的轻型载货汽车是日常生活中常用的一款交通载货汽车。
2.1概述
2.1.1总体设计应满足的要求
汽车主要在宽度有限的道路上行驶，同时还有人，自行车，摩托车等也在使用同一道路。
为了在有限的道路上容纳更多的车辆运行、减少交通事故等方面考虑，对汽车的外形尺寸予以限制。
除此之外，还有环境问题，自然环境的因素，这就要求汽车设计时要参照有关国家标准和要求，完成设计任务。
进行总体设计应满足如下基本要求：
1、汽车外廓尺寸应符合GB1589-89的外廓尺寸限界规定
2、轴荷分配要合理，并应符合有关公路法规定的限定要求
3、汽车的各项性能，要达到设计任务书所给定的指标
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
另外，汽车设计还应满足以下要求：
1、节能——汽车要节油和开发新能源两方面；
2、环保——通过法规对排放和噪声提出更严格要求；
3、安全——提出更高的要求，要求很好的保护乘员；
4、舒适——能居住，能通讯，有空调，驾驶方便。
2.1.2汽车开发程序
七个阶段主要内容如下（表2-1）
表2-1 汽车产品的开发流程
阶段
新车设计
主要内容
第一阶段
制定设计原则和进行方案论证
市场预测，使用调查，产品水平分析，形体分析，工艺分析，产品的
目标成本。
产品通用化、标准化、
系列化、初步性能计算
第二阶段
选型和编写设计任务书
画总布置草图，进行车身总布置和
车身造型，同时确定整车主要尺寸、主要性能和质量参数以及各总成基
第三阶段
技术设计
本型式
绘制1：
1或1：
2的尺寸控制图，
进一步精确地确定各部件的位置和
支撑连接方式，绘多种运动校核图，要确定车身和驾驶室的布置
第四阶段
绘制汽车总装配图
进行图面装配，核算和标注汽车的外形尺寸和总布置的各项尺寸链
第五阶段
试制、试验、修改和定型
试制总成和样车，总成试验，整车试验，使用试验，评价试验，改进设计
第六阶段
生产准备
小批量生产、用户试验，工艺调试，继续试验，改进设计，完成生产用图
第七阶段
生产销售
批量生产与销售，售后服务
本次设计的内容是ZA1050载货汽车总体设计。
设计任务书有指导老师给定，所以省略制定设计原则的第一阶段，主要进行第三阶段技术设计中的汽车各总成的布置，包括各总成的布置形式、布置位置、外形尺寸以及各总成之间的布置关系等等，并绘制汽车总体布置图和汽车的外形图。
至于后面的试制、试验、
改进、定型阶段、生产准备阶段和生产销售阶段必须由企业来完成，不属于本科教学的毕业设计任务要求，故省略。
2.2汽车形式的选择
2.2.1轴数
我国公路标准规定，对于四级公路及桥梁，单轴最大允许轴载质量为10吨，双连轴最大允许轴载质量为18吨（单轴9吨）。
根据公路对汽车轴载质量的限制、所设计汽车的总质量、轮胎的负荷能力以及使用条件等，可以确定汽车的轴数。
总质量大的汽车，轴数应该取多些，但结构复杂，成本高，ma<
19t，常采用两轴汽车；
19t-26t，常采用三轴汽车，总质量更大的汽车宜采用四轴和四轴以上的形式，不在公路上行驶的车辆，不受此限制。
ZA1050轻型载货汽车最大总质量为5吨，采取两轴式。
2.2.2驱动形式
影响驱动形式选择的因素：
总质量ma大，汽车轴数增加，m、n才会大。
汽车通过性要求高时，应该采用全轮驱动形式，驱动轮数少，结构简单，成本低。
本次设计ZA1050为轻型载货车，所以采用结构简单、成本低的4×
2驱动形式。
2.2.3布置形式
驾驶室与发动机相对位置：
平头式：
发动机位于驾驶室内，没有独立的发动机舱。
短头式：
发动机大部分在驾驶室前部，少部分位于驾驶室内。
长头式：
发动机位于驾驶室前部。
偏置式：
发动机位于驾驶室的侧面。
多用于重型矿用自卸车上
由于平头式货车具有总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性好，不需要发动机罩，整车整备质量小，视野开阔，面积利用率大等优点，此次设计宜采用平头式。
发动机位置：
发动机前置、发动机中置、发动机后置。
发动机中置和发动机后置有着难以克服的诸多缺点，现代货车已基本不再采用发动机中置和发动机后置形式。
此次设计采用发动机前置形式。
2.3汽车主要参数选择
2.3.1汽车的外廓尺寸
参数
长
m
宽
高
后视镜
mm
顶窗高度
铰接式客车
<
18
闭
半挂列车
16.5
全挂列车
汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、车头长度和车厢尺寸等。
车型
货车、整体式客车、越
12
2.5
4
空载、
单侧外伸量
250
车高的
300
野车
顶窗关
1、外廓尺寸
GB1589-1989汽车外轮廓尺寸界限规定如下：
各种车型外廓尺寸参照表
本次设计货车为载质量5.5吨柴油动力货车，为轻型载货汽车，据此选用车辆参数为：
总长——6000㎜。
总宽度——2050㎜。
总高——2250㎜。
2、轴距L
轴距L对整备质量、汽车总长、汽车最小转向半径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。
原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得长。
对机动性要求高的汽车，轴距宜取短些。
根据国家推荐数据确定轴距L取3300㎜。
3、前、后轮距B1和B2
随着B的增加，车箱（驾驶室）内宽增加；
侧倾刚度增大；
总宽增大；
总质量增大；
Dmin增加。
B的确定原则：
因为总宽不超过2.5m，所以B不宜取大；
B1 要保证布置下发动机、车架、前悬架和前轮，保证转向轮转动空间及杆系与车架、车轮之间的间隙。
B2 受后部车架宽度、悬架、轮胎宽度的影响，保证它们之间有足够的间隙。
取B1=1450mm,B2=1400mm。
4、前悬Lf和后悬Lr
前悬尺寸对汽车的通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、上下车的方便性以及汽车造型等均有影响。
对于平头货车，前悬还会影响从前门上、下车的方便性。
通过汽车通过性的考虑本车前悬Lf为1110㎜。
后悬LR长，则乘用车行李箱尺寸增大；
追尾安全性好；
汽车离去角减小，通过性降低；
汽车造型发生变化。
后悬选取原则：
（取决于轴距、轴荷分配）客车LR，不得超过轴距的65%，绝对值不大于3500mm；
货车（ma=1.8~14.0t），LR一般在1200~2200mm之间；
特长货箱的货车，LR可达到2600mm，但不得超过轴距的55%。
取后悬LR=1590mm。
5、货车车头长度
定义：
从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。
车头长度将影响：
外观效果；
驾驶室居住性能；
发动机的接近性。
车头长度尺寸的确定：
2500~3000mm平头式：
1400~1500mm。
取车头长度为1450。
6、货车货箱尺寸
货箱大小计算时以散装货来计算，根据汽车车身设计要求，散装货物的容积质量平均为0.6t/立方米，公路用汽车的最大容许宽度为25
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