底盘的设计计算书Word文件下载.docx

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KGMMKG。

MMMMKG。

MM

1前轴前轮前悬挂

2后桥后轮后悬挂

3发动机离合器

4变速箱

5传动轴

6散热器附件

7膨胀箱支架

8空滤器气管支架

9消音器气管支架

10油箱支架

11电瓶支架

12方向盘管柱

13转向机支架

14转向拉杆

15换档杆操纵盒

16贮气筒支架

17操纵踏板支架

18前后拖钩

19全车管路附件

20车架

底盘

21车身

空车

22乘客

23行李

24司机

满载

2.2水平静止时轴载质量分配

2.2.1底盘

底盘整备质量：

Ga=Σgi（Kg）

轴距：

L=mm

后桥轴载质量：

Ga2=（Σgi.ai）/L

前轴轴载质量：

Ga1=Ga-Ga1

2.2.2空车

整车整备质量：

GA=

GA2=

GA1=

2.2.3满载

Ga=

后桥轴载质量：

Ga2=

前轴轴载质量：

Ga1=

2.2质心距前轴中心线距离L1

2.3.1底盘

L1=

2.3.2空车

2.3.3满载

2.4质心高度hg

2.4.1满载

hg=

2.4.2空车

质心不随载荷变化而变化的非簧载质量：

非簧载质量对地面力矩之和：

簧载质量：

簧载质量对地面力矩之和：

簧载质量的质心高度H=

簧载质量对前轮中心线的力矩之和：

簧载质量的质心距前轮中心线的距离L

当汽车由满载到空载时，前轴处车架抬高mm，后桥处车架抬高mm，簧载质量的质心相应抬高hx

空车时簧载质量的质心距地面距离高

簧载质量的质心相应抬高后对地面力距之和：

空车质心高度为

2.4.3底盘

底盘在整车满载状态下质心高度：

3．动力性计算

3.1主要技术参数

厂定最大总质量Ga

总长（整车）

总宽（整车）

总高（整车）

轴距

前轮距B1

后轮距B2

车轮滚动半径rr

发动机外特性见表2

表2

转速ne（r/min）100013001500170019002100

扭矩Me（N·

m）

功率Ne（Kw）

注：

以上指标均未修正

后桥传动比io

变速箱各档速比ig见表3

表3

档位ig1ig2ig3ig4ig4ig5ig6ig倒

速比

传动系总速比io·

ig见表4

表4

档位io·

ig1io·

ig2io·

ig3io·

ig4io·

ig5io·

ig6io·

ig倒

速比

3.2汽车的功率平衡计算

3.2.1发动机的净输出功率NE净

NE净=NE*N发

N发——发动机效率

3.2.2汽车的行驶速度计算

按发动机的转速与传动系的匹配计算汽车的行驶速度

VA=0.377Rr.Ne/Io.Ig（Km/H）

Rr——车轮滚动半径

Ne——发动机转速

Io——后桥速比

Ig——变速箱各档速比

3.2.3发动机在对应转速下输出的功率及汽车各档行驶速度

见表5

表5

NE（R/MIN）800100012001400160018002000

NE（KW）

NE净（KW）

I档

II档

VAIII档

IV档

（KW/H）V档

VI档

倒档

3.2.4汽车的阻力功率计算（水平路面匀速行驶）

N阻=Nf+Nw/NT

式中:

Nf——克服滚动阻力所消耗的功率

Nf=Ga*F*VA*G/3600（KW）

式中：

GA——厂定最大总质量KG

VA——汽车行驶速度KW/H

F——滚动阻力系数

F=0.0076+0.000056VA

G——重力加速度

G=9.8M/S

NW=CD*A/76140（KW）

CD——空气阻力系数CD=0.65

A——汽车迎风面积

A=B.H=前轮距X汽车总高

NT——传动系效率NT+0.9

2.2.5计算对应车速下的阻力功率N阻见表6

表6

VA（KM/H）102030405060708090100110120

NF（KW）

NW（KW）

NF+NW

（KW）

3.2.6按表5和表6作出功率平衡图见图1

3.3汽车的驱动力和行驶阻力计算

3.3.1驱动力计算

FT=ME净.IG.IO.NT/RR（N）

式中：

ME净——

ME净=ME。

N发

N发——

RR——

IO——

IG——

NT——传动系效率

直接档NT=其它档=

各档的驱动力计算结果见表7

表7

NE（R/MIN）8001000120014001600180020002200

ME（N。

M）

ME净（N。

II档

FTIII档

（N）IV档

V档

3.3.2行驶阻力计算（水平路面匀速行驶）

当汽车在水平面路面匀速行驶时，行驶阻力只有滚动阻力

和空气阻力

AFf=Ga×

f×

g（N）

GaFg见（2.2.4）

BFw=CDXAXVa/21.15（N）

CDA见（2.2.4）

对应车速下行驶阻力计算结果见表8

表8

Va（Km/h）102030405060708090100110120

Ff（N）

Fw（N）

Ff+Fw

（N）

3.3.3按表5表7和表8作出驱动力——行驶阻力平衡图

见图2

3.4最高车速计算

3.4.1按传动比计算

Vamax=0.377*nemax*rr/io*ig（Km/h）

3.4.2按汽车的动力性能计算

根据功率平衡图和驱动力——行驶阻力平衡图可看出，当车速达到？

KM/H时，功率和驱动力——行驶阻力均未达到平衡点，此时还有？

KW的后备功率或？

N的后备驱动力。

因而汽车的动力性完全能保证汽车在厂定最大质量时达到传动比计算的最高车速。

3．5汽车动力特性计算

3．5．1动力因素计算

D=FT-FW/GA*G

FT——驱动力

FW——空气阻力

GA——

G——重力加速度G=9.8

各档动力因素计算见表9

表9

ne（r/min）8001000120014001600180020002200

ne净（r/min）

Me（Nm）

I档io.ig=

Va（Km/h）

Ft（N）

D

II档io.ig=

Va（Km/h）

Fw（N）

D

III档io.ig=

VI档io.ig=

D

V档io.ig=

VI档io.ig=

3.5.2滚动阻力系数F在对应车速下的计算见表10

表10

VA（KM/H）102030405060708090100120

F

3．5．3根据表9和表10作出动力特性图见图3

3．6爬坡度计算

A=ARCSIN（D-F（1-D-F）/（1+F）

然后再根据TG=IX100%换算成坡度。

这里仅对各档的最大爬坡度计算。

计算结果见表11

表11

档位I档II档III档IV档V档VI档

最大爬坡度

坡度

对应车速（KM/H）

3.7加速性计算

3.7.1加速度计算

汽车在行驶中的加速度可按下式计算

J=G/Q（D-F）（M/S2）

Q——旋转质量换算系数

Q=1+Q1*JG2+Q2

按《汽车设计》推荐数据δ1=0.04——0.06

δ2=0.03——0.05

IG为变速箱各档传动比，各档位的Q值计算结果见表12

表12

档位I档II档III档IV档V档VI档

δ

各档位的加速度J的计算结果见表13，并根据表13作出行驶加速度曲线见图4

3．7．2加速时间计算

加速时间指汽车由一车速加速至另一车速所需时间由积分法求得：

T=∫

加速度J的倒数1/J的计算结果见表14，并根据表14作出加速度倒数曲线图，见图14

根据图5，用图解积分法求得汽车原地起步加速时间T见表15并根据表15作出加速时间图见图6

连续换档加速时间为

4．稳定性计算

4．1汽车的纵向行驶稳定性

汽车的纵向行驶稳定性即汽车上时不致纵向翻车，其条件为B/HG》Q

B——质心距后轴的距离

查表1：

空载：

B=

满载：

HG——汽车质心高度

空载：

=

=

Q=道路附着系数

经计算：

=

从以上计算结果可以看出其数值均大于0.7所以满足行驶稳定性要求

4．2横向稳定性计算

4．2．1静态侧翻角计算

TGB=B/2HG则B=ARCTG（B/2XHG）

B——前轮距B=

静态侧翻角B《客车通用技术条件》中规定应大于35

经计算；

空载时=

满载时=

从以上结果可以看出，空载或满载均能满足静态侧翻角度

的要求。

4．2．2汽车在横坡上行驶时应保证侧滑发生在侧翻之前，即

B/2HG》Q

将空载或满载时的B和HG值分别代入，可得

空载时=

计算结果表明，当汽车在良好的沥青路面上行驶仍能保证侧滑发生在侧翻之前，所以是稳定的。

5．经济性计算

6．1百公里油耗计算

假设汽车匀速行驶在平直路面上，百公里油耗

Q=N阻*GE/10VAR（L/100KM）

式中：

N阻——阻力所消耗的功率，见（3.2.4）

计算结果，见表6

GE——发动机功率与阻力功率平衡时的比油耗

此油耗根据发动机万有特性得出，见技术条件

VA——行驶速度

R——柴油密度R=0.82KG/L

在此仅对直接档IV档和超速档V档的等速百公里油耗

进行计算，计算结果见表16

4．2作等速百公里油耗曲线

根据表16作出汽车行驶时，直接档IV和超速档V档的等速百公里油耗曲线，见图7

5．通过性计算

《完》

总布置设计时，为防止运动干涉，应对转向轮跳动，传动轴跳动，转向传动装置与前悬架的运动进行校核.

转向轮运动校核，通过绘制转向轮跳动图确定转向轮运动时占用的空间，并进一步确定轮罩和翼子板的合理形状，同时可检查转向轮与纵拉杆，减振器，车架之间的运动间隙。

传动轴的运动校核，通过绘制传动轴跳动图确定传动轴上下跳动时的最大摆角和传动轴长度的伸缩量。

应保证传动轴最大摆角时传动轴与后桥轴或变速器轴的夹角小于传动轴万向节的极限夹角。

传动轴最长时，轴与花键不脱开，最短时，轴与花键不顶死，1。

前置客车其传动轴伸缩量约6—12MM，根据经验将支承机构布置在使传动轴满载时传动角为1—1.5，传动轴运动状态比较理想。

2。

后置客车其传动轴伸缩量约40—45MM，在设计时应满足A=B，同时令传动轴在满载时尽可能满足C=1—2，使传动轴在最大负荷时传动轴万向节承受的径向载荷最小，弯曲振动量最小，分布最均匀。

后置客车传动轴校核应满足以下四点：

（1）钢板弹簧压平时，传动轴长度应为花键全啮合时传动轴最小压缩长度；

（2）客车反跳钢板弹簧挠度最大时，轴的传动角应小于万向节的极限夹角；

（3）空载时，传动轴长度应小于花键啮合传动轴最大拉伸长度；

（4）满载时，传动轴应尽可能满足A=2最大应小于4。

转向传动装置与前悬架的运动校核，通过绘制转向传动装置与前悬架的运动图确定转向拉杆与前悬架导向机构的运动是否协调。

总布置设计时，应进行如下主要计算。

1．轴荷分配及质心位置的计算。

（1）水平静止时的轴荷分配及质心位置的计算；

（2）水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算；

（3）制动时各轴的最大负荷计算。

2．驱动桥主减速器传动比IO的选择计算。

3．变速器传动比IG的选择计算。

4．动力性能计算。

（1）驱动平衡计算；

（2）动力特性计算；

（3）功率平衡计算。

5．汽车燃油经济性计算。

汽车稳定行驶时的燃油经济性计算公式

Q=gePe/1.02vaγ

va=0.377.rr.ne/ig.io

Pe——汽车稳定行驶时所需发动机功率，KW

ge——发动机的燃油消耗率，G/KW*H），其值由发动机负荷特性或万有特性得道。

γ——燃油比重，N/L，汽油约为6.95—7.15，

柴油约为7.94—8.13。

Q——汽车单位行程燃油消耗量，L/100KM。

6．汽车不翻倒的条件计算。

（1）汽车不纵向翻倒的条件b/hg>

Ψ

（2）汽车不横向翻倒的条件B/2hg>

B——汽车轴距；

7．汽车最小转弯直径计算。

Rmin=2IL2+（B+L/tgθmax）

θmax——汽车前内轮的最大转角。

汽车设计技术的发展经历了以下三个阶段

1）1886—40‘S经验设计阶段

2）50‘S初—60‘S中期以科学实验和技术分析为基础的设计阶段

3）60‘S中期—现在计算机辅助设计CAD和自动设计AD阶段。

汽车总布置设计

汽车总体设计的任务

根据国家发展汽车工业的方针政策和汽车产品发展规划，考虑市场需求和使用单位的要求，参照同级汽车的国内外资料，对设计任务进行分析研究，按所设计汽车的用途，使用条件，经济条件及生产条件，从全局出发正确选择地整车型式及主要技术参数，各总成结构型式及参数，并进行合理布置，使各总成有机地组合在一起，从而保证所设计的汽车具有良好的技术性能和使用维修方便性。

汽车总体设计的一般程序

1）进行调查研究，制定设计原则

2）选型和制定设计任务书

3）技术设计

4）汽车总装配图的绘制

5）试制试验修改和定型

汽车主要技术参数的确定

1．汽车质量参数的确定

2．汽车主要尺寸的确定

3．汽车主要性能参数的确定

汽车主要部件的选择及布置