汽车设计平头货车docxWord文档下载推荐.docx
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轴距（mr）
轮距（mm
货车
1.8-6.0
2300-3600
1300-1650
选取L=2800mm1.2.3汽车前轮距Bi和后轮距B2
汽车轮距B应该考虑到车身横向稳定性，在选定前轮距Bi范围内，应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动空间间隙。
B2主要取决于车架后部宽度、后悬架宽度和轮胎宽度，同时还要考虑车轮和车架之间的间隙。
各类载货汽车的轮距选用范围如表1-3所示。
考虑本次课设
实际要求和根据表1-3提供的数据，前轮距Bi=1650mm,后轮距B2=1597mm
1.2.4汽车前悬Lf和后悬Lr的确定
前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、下车和上车的方便性以及汽车造型等均有影响。
初选的前悬尺寸，应当在保证能布置各总成、部件的同时尽可能短些。
后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货厢长度、汽车造型等有影响，并决定于轴距和轴荷分配的要求。
总质量在1.8〜14.0t的货车后悬一般在
1200〜2200m之间。
参考同类车型，取LF=891mml_R=1355mm
1.2.5汽车的车头长度
货车车头长度指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离，车身形式对车头长度有绝对影响。
平头型货车一般在1400-1500mn之间，参考同类车型，车头长度取1472mm
1.2.6汽车车厢尺寸的确定
参考同类车型，考虑本车设计要求，确定本车车箱尺寸：
3373mr^1950mr^370mm
2载货汽车主要部件的选择
2.1发动机的选择
2.1.1发动机型式的选择
目前汽车发动机主要采用往复式内燃机，分为汽油机和柴油机两大类。
当前在我国的汽车上主要是汽油机，由于柴油机燃油经济性好、工作可靠、排气污染少，在汽车上应用日益增多。
轻型汽车可采用汽油机和柴油机，参考同类车型，本车选取柴油发动机。
2.1.2发动机的最大功率Femax
汽车的动力性主要取决于发动机的最大功率值，发动机的功率越大，动力性就好。
最大
功率值根据所要求的最高车速'
amax计算,如下：
式中：
Pemax最大功率,kw
t传动系效率，对于单级减速器，取0.9
g重力加速度,ms2
f滚动阻力系数,取0.02
Cd空气阻力系数,取0.7
A汽车的正面迎风面积,本车
A=2.011?
1.7=3.419m2
ma汽车总质量,本车为4130kg
'
amax汽车最高车速,本车为105km/h
带入相关数据，可得:
于是，发动机的外特性功率为
Pe=PemaxX（1.10〜1.15）=（73.92〜77.28）kw
即在73.92〜77.28kw之间选择发动机。
选取朝阳柴油机厂的CY4105C型柴油机，主要
参数见表2-1，其总功率外特性曲线如附录图2.1所示。
表2-1发动机主要技术参数
CY4105Q型主要技术参数
型号：
CY4105Q
形式：
立式直列、水冷、四冲程、自然吸气式
气缸数：
4—105X118
工作容积：
4.087
燃烧室形式：
直喷四角型燃烧室
压缩比：
17.5:
1
额定功率/转速：
74/3000
最大扭矩/转速：
265/2000
标定工况燃烧消耗率：
231.6
全负荷最低燃油消耗率：
209.4
最高空载转速：
3300
怠速稳定转速：
<
700
机油消耗率：
1.63
工作顺序：
1-3-4-2
噪声限制：
117
烟度：
2.3
排放标准：
达欧洲号标准
整机净质量：
330
外形参考尺寸：
921X51X751
图2.1
2.1.3发动机最大转矩Temax及其相应转速斤的选择
当发动机最大功率Pemax和相应的转速％确定后,则发动机最大转矩Temax和相应转速nT可随之确定，其值由下式计算：
T.955°
Femax
（2.2）
1emaxIp
==np
〉：
转矩适应性系数,一般1.1〜1.3,取1.1;
Tp:
最大功率时的转矩，Nm
Pemax:
最大功率,kw入：
最大功率时转速,r/min
Temax:
最大转矩,Nm
而np.nT=142.0,则有:
=1.5<
2.0
T955074
Temax=i.ix3000=259.12N•m<
265Nm
满足所选发动机的最大转矩及相应转速要求。
2.2轮胎的选择
轮胎所承受的最大静负荷与轮胎额定负荷之比称为轮胎负荷系数，大多数轮胎负荷系
数取为0.9〜1.0，以免超载。
本次课程设计后轮采用双胎。
单胎承载量为：
"
mn=1.1x4130/6=757.17kg
根据GB9744-1997此车选用7.50R16LT轻型载重普通断面子午线轮胎。
选取轮胎参数见下表2-3
表2-3轮胎参数
轮胎规格
层数
断面
宽度
外直径
负荷下
静半径
最小展
平宽度
相应
气压
最大使用尺
寸外直径
公路
花纹
越野
7.50R16LT
6,8,10，
12，14
215mm
805mm
815mm
375mm
170mm
350kPa
825mm
2.3车架的选择
参考《中国汽车零配件大全》一书，选取：
边梁式车架（轴距2800mr）：
4614mrX860mrX180mm
前要断面尺寸：
180mrX69mrX3mm
重量：
118.5kg
满载负荷：
30kN
2.4油箱
参考同类车型，选取08AL型，镀铅板，筒式，滚焊，70L,402mX282mX680mm
2.5离合器
双片干式盘形磨擦离合器
2.6万向传动轴十字轴万向节连接
3轴荷分配及质心位置计算
3.1平静时的轴荷分配及质心位置计算
总布置的侧视图上确定各个总成的质心位置，及确定各个总成执行到前轴的距离和距地面的高度。
根据力矩平衡的原理，按下列公式计算各轴的负荷和汽车的质心位置：
g"
i+g2J十=G2l
gihi+g2h2+=Ghg
（3.i）
gi+g2+=g*
Gr+G2=G
GiL=Gb
G2L=Ga
gi、g2、总成的质量，kg
h、、……各个总成质心到前轴的距离，
hi、h2、……各个总成质心到地面的距离，
Gi、G2……后轴负荷，m
L汽车轴距
a汽车质心到前轴的距离，m
b汽车质心到后轴的距离，m
在总布置时，汽车的左右负荷分配应尽量相等，一般可以不计算，轴荷分配和质心位置应满足要求，否则，要重新布置各总成的位置，如调整发动机或车厢位置，以致改变汽车的轴距。
各总成质量及其质心到前轴的距离、离地高度见表3-2。
表3-i载货汽车轴荷分配
车型
满载（%）
空载（%）
前轴
后轴
4X2后轮双胎，平头式
30〜35
65〜70
48〜54
46〜52
x:
各部件质心到前轮中心线的距离（单位：
mr）
y：
各部件质心到地面线的距离（单位：
mr）i
表3-2各部件质心坐标及质量
主要部件
部件质量
（kg）
空载时质心坐标
满载时质心坐标
（x,y）
发动机及其部件
350
（50，700）
（50,600）
离合器及操纵机构
12
（860,550）
（860,450）
变速器及离合器壳
70
（1250,550）
（1250,450）
万向节传动
22
（2300,530）
（2300,4300）
后轴及后轴制动器
215
（2800,440）
（2800,340）
后悬及减震器
110
（2800,470）
（2800,370）
前悬及减震器
50
（0,480）
（0,380）
前车轮及轮胎总成
100
（0,375）
前轴、前制动器、转向梯形
148
（200,450）
（200,350）
车后轮及轮胎总成
185
（2800,375）
车架及支架、拖钩装置
2200,530
（2200,430）
转向器
25
（200,600）
（200,500）
手制动器及操纵机构
28
（-200,1050）
（-200,950）
制动驱动机构
（-300,650）
（-300,550）
油箱及油管
（1500,500）
（1500,400）
消声器及排气管
8
（1200,470）
（1200,370）
蓄电池组
仪表及其固定零件
20
（800,950）
（800,850）
车厢总成
170
（1400,900）
（1400,800）
驾驶室
（400,1000）
（400,900）
挡泥板等
（2800,450）
（1200,350）
人
130
（200,1100）
货物
（2470,1140）
总质量
（1333,585）
（1828,828）
由上表可得:
1.空载时：
2667520ncoi
G2952kg
22800
.1170650585
hg585mm
g2000
G<
|=2000—G2=1047kg
b=GLJ047^J^mm
G2000
2.满载时：
G2
hg
符合前轴负荷在48%-54%后轴负荷在46%-52%勺范围内，所以满足轴荷分配要求。
75535202698b
2698kg2800
3422145
829mm
Gi
=4130-G2-1432kg
零空±
0=97吋
b二
G
G2L
a2
前轴轴荷分配
26982800
1829mm
G1
1432
1432=34.68%
G4130
后轴轴荷分配
IP鲁65・32%
符合前轴负荷在30%-35%后轴负荷在65%-70%勺范围内，所以满足轴荷分配要求。
3.2水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算
对于后轮驱动的载货汽车在水平路面上满载行驶时各轴的最大负荷按下列公式计算:
z1
G（b-hg）
L-％
Ga
（3.2）
z2
Fk——行驶时前轴最大负荷，kg；
Fz2行驶时后轴最大负荷，kg;
――路面附着系数，在干燥的沥青或混凝土路面上，该值为0.7〜0.8
Fz2
m2
（3.3）
mi行驶时前轴轴荷转移系数，该值为0.8〜0.9
m2行驶时后轴轴荷转移系数，该值为1.1〜1.2
根据公式（3.2）可得:
Fz23403
m21.3
G22698
3.3.制动时各轴的最大负荷计算
汽车满载制动时各轴的最大负荷按下式计算：
G（bZhg厂
G（a-hg）
—
L
Fz.1——制动时的前轴负荷，kg；
m〕制动时前轴轴荷转移系数，该值为1.4〜1.6
m2制动时后轴轴荷转移系数，该值为0.4〜0.7
根据公式（3.3）可得:
Fz.1二
G（bhg）4130（9710.7829）
2800
2288kg
mz
Fzi
2288
=1.597
=1841kg
G（a-%）4130（1829-0.7829）
L一2800
mz2
1841
2698
二0.6375
故满足要求
4传动比的计算和选择
4.1驱动桥主减速器传动比io的选择
在选择驱动桥主减速器传动比io时,首先可根据汽车的最高车速、发动机参数、车轮参数来确定，其值可按下式计算：
rnv
io二0.377-（4.1）
Vamaxig
式中:
ig=1;
Vamax--汽车的最高车速,已知105km/h；
nv--最高车速时发动机的转速,一般nv=（0.9-1.1）np;
r--车轮半径尸0.375m
rnv0.3753000
故i0=0.377-=0.377X=4.03
0vamax他
同时考虑到最高档（货车一般为直接档）形式是汽车有足够的动力性。
4.2变速器传动比ig的选择4.2.1变速器一档传动比ig1的选择
在确定变速器一档传动比
ig1时,需要考虑驱动条件和附着条件。
为了满足驱动条件
值应符合下式:
代入相关数据，计算得:
magfcosimaxsinimaxrig1_T~~i
■emaxi0T
=4.94
4130100.02cos16.7sin16.70.375
265決4.03疋0.9
同时为了满足附着条件，其值也应符合下式
©
--路面附着系数,为0.7〜0.8,这里取0.8
带入相关数据，可得：
4130x10x0.375x0.8x0.65n
==8.42
2654.030.9
即是4.94<
ig1<
8.42
参考《中国汽车零配件大全》选取ig1=5.56
4.2.2变速器的选择
轻型载货汽车采用4〜5档变速,各档变速比遵循下式关系分配
ig1ig2ig3ig4
ig2ig3ig4ig5
参考《中国汽车零配件大全》,选取变速箱，型号为CAS525确定各档传动比如表4-1
表4-1变速器主要参数
型号
额定输
入扭矩
（N-m）
中心距
（mm
总成
干重
（Kg）
速比
档位
操纵方
式
额定输入转
速
（r/min）
取力
部位
CAS528
280
75
5.56,2.83,
1.63,1
1,2,
3,4
远距式
直接
4000
右侧
5汽车动力性能计算
5.1驱动力与行驶阻力平衡计算
5.1.1驱动力的计算
汽车驱动力按下式计算：
匚TeigioS、
Ft=
（5.1）
r卜•、a二0.377rneigi。
J
Ft：
驱动力,N
Te：
发动机转矩,N•mne:
发动机转速,rminva:
汽车的车速,105km/hig：
变速器的传动比i°
：
主减速器的传动比
代入相关数据，计算所得数据如下表5.1所示。
表5.1驱动力Ft与车速Va的关系
Ne（r/min）
1400
1600
1800
2200
2400
2600
3000
Te（N*m）
250
260
263
265
262
255
244
238
档
Ft1（N）
13444
13982
14143
14251
14089
13713
13121
12799
Va1（km/h）
9
10
11
13
14
15
16
18
19
Ft2（N）
6843
7117
7199
7254
7171
6980
6679
6514
Va2（km/h）
17
27
30
32
35
37
Ft3（N）
3941
4099
4146
4178
4131
4020
3847
3752
Va3（km/h）
34
39
43
47
52
56
60
65
四
Ft4（N）
2418
2515
2544
2563
2534
2466
2360
2302
Va4（km/h）
49
63
77
84
91
98
105
5.1.2行驶阻力计算
汽车行驶时，需要克服的行驶阻力为：
2
CdAvadv
（5.2）
F阻=magfcosimagsinima——
21.15dt
i--道路的坡度,平路是0o;
亦行驶加速度，m，2，等速行驶时为0;
--汽车旋转质量换算系数，其值按=1*4：
估算,其中1=-2=0.04
代入相关数据，得:
=826+0.1v；
代入各个速度值,即得表5-2。
表5-2行驶阻力F阻与车速Va的关系
Va（km/h）
55
85
95
115
F阻（N）
849
949
1129
1389
1549
1729
1929
2149
5.1.3驱动力与行驶阻力平衡图
按照表5.1,5.2作Ft-Va、F且-Va曲线图,则得到汽车的驱动力--行驶阻力平衡图
如5.1所示。
利用该图可以分析汽车的动力性，图中F阻-Va曲线与直接档Ft-Va曲线的交点对应的车速，即是汽车的最高车速。
5.2动力特性计算5.2.1动力因数计算
汽车的动力性因数按下式关系计算
Teigi。
tCdAv；
r一21.15
（5.3）
magrne
=0.377eigio
带入相关的数据，计算所得结果见表5-3
表5-3动力因数D与车速Va的关系
1档
D
0.325
0.338
0.342
0.345
0.341
0.331
0.317
0.309
2档
0.165
0.171
0.173
0.174
0.172
0.167
0.163
0.158
0.154
3档
0.093
0.096
0.094
0.090
0.087
0.083
0.079
4档
0.052
0.051
0.049
0.045
0.040
0.036
0.031
0.025
5.2.2滚动阻力系数与速度关系
滚动阻力系数f与车速Va的关系
f=0.00760.000056va（5.4）
计算所得的数据如表5-4所示。
表5-4滚动阻力系数f与车速Va的关系
f
0.008
0.010
0.011
0.012
0.013
0.014
5.2.3动力特性图
按照公式5.3,5.4作D-Va、f-Va曲线图,则得到汽车的动力特性图,如图5.2所示＜利用该曲线也可以分析汽车的动力性，图中f线与直接档D-va曲线的交点对应的车速是汽车的最高车速。
图4.2动力特性图
5.2.4加速时间t的计算
汽车在平路上等速行驶时，有如下关系:
带入相关数据，可得到加速度倒数的值，见表5-5
表5-5加速度倒数1/a与速度Va的关系
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