5吨商用车总体设计说明书解析.docx
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5吨商用车总体设计说明书解析
课程设计说明
学号:
学生姓名:
业:
院:
车辆工程
综合成绩:
2017年01月05日
第1章汽车形式的选择
1.1汽车类别
1.2轴数、驱动形式、布置形式
2.1汽车质量参数的确定
2.2轴荷分配
2.3汽车尺寸参数的确定
2.3轮胎的选择
第3章汽车发动机的选择.
3
3
4
5
5
3.1发动机最大功率Rmax确定
3.2选择发动机
第4章传动比的计算和选择
4.2变速器传动比ig的选择
4.1驱动桥主减速器传动比i0的选择
第1章汽车形式的选择
已知参数
额定装载质量（Kg）
最大总质
量（kg）
最大车速
（Km•h-1）
比功率
（KW-t-1）
比转矩
（N•m•t-1）
5000
9160
75
10
33
1.1汽车类别
表1-1载货汽车按质量分类
汽车类型
总质量m/t
载货汽车
轻型
1.8—6.0
中型
6.0—14.0
重型
ma>14.0
本组设计的货车属于中型载货汽车
1.2轴数、驱动形式、布置形式
1.2.1轴数：
两轴
1.2.2驱动形式：
4*2后轮双胎
1.2.3布置形式：
平头式发动机前置后驱动，发动机置于前轴之上，驾驶室之正下方
第2章汽车主要参数设计
2.1汽车质量参数的确定
汽车载客量：
3人
汽车的载重量：
me=5000kg
质量系数nmo是指汽车载质量与整车整备质量的比值，nmo=rnie/m。
。
根据任务书：
汽车总质量ma=9160kg
根据公式ma=mo+me+3X35kg
整车整备质量mo=ma-（me+3>65kg）=3965kg
质量系数nmo=me/mo=1.26
2.2轴荷分配
表2-1各类汽车轴荷分配
前轴
后轴
前轴
后轴
商
4X后轮单胎
32%〜40%
60%〜68%
50%〜59%
41%〜50%
用
4X2后轮双胎，长、端头式
25%〜27%
73%〜75%
44%〜49%
51%〜56%
货
4X后轮双胎，平头式
30%〜35%
65%〜70%
48%〜54%
46%〜52%
车
6X后轮双胎
19%〜25%
75%〜81%
31%〜37%
63%〜69%
本车轴荷分配如下：
整备质量（kg）
3965
总质量（kg）
9160
空载前轴（kg）
1982.5（50%）
满载前轴（kg）
3206（35%）
空载后轴（kg）
1982.5（50%）
满载后轴（kg）
5954（65%）
2.3汽车尺寸参数的确定
外形尺寸（mm）:
6995X2470X2520
我国法规对载货汽车外廓尺寸的规定是：
总高不大于4米，总宽不大于2.5米,总长不大于12米。
一般载货汽车的外廓尺寸随载荷的增大而增大。
在保证汽车主要使用性能的条件下应尽量减小外廓尺寸。
参考东风货车DFA1080L12D3载货汽车的技术参数，可以设计外廓尺寸为（6995X2470X2520）（长X宽X高）。
4820*2470*550
货箱尺寸（mm）:
根据DFA1080L12D3载货汽车的技术参数，车厢尺寸为（4820*2470*550）。
轴距L确定
表2-2载货汽车的轴距和轮距
总质量ma（t）
轴距（mm
1.8〜6.0
2300〜3600
6.0〜14.0
3600〜5500
轮距（mm
4X2
1300〜1650
货车
1700〜2000
根据表2-2，并参考东风货车DFA1080L12D选取轴距3800mm
前轮距B1=1770mm,后轮距E2=1680mm
前悬Lf和后悬Lr的确定：
LF=1210mmLR=i985mm
车头长度取1500mm
2.3轮胎的选择
1.1，计算
根据轴荷分配，可计算单个轮胎承受载荷，为超载，负载系数设为
如下:
其中F网为轮胎所承受重量。
表2-3载重汽车普通断面子午线轮胎（5°轮辋）
第3章汽车发动机的选择
3.1发动机最大功率Pemax确定
（1）根据最高车速确定发动机最大功率:
P1（Ggfv丄CpAv31
Pema^\l3600Vmax76^VmaxJ
S——传动效率，nT=95%X98%X96%=0.89;
重力加速度，取9.8m/s2;
滚动阻力系数，取0.02;
Cd――空气阻力系数，取0.8;
A——汽车正面迎风面积，A=B1H1,其中B1为前轮距（见第三章），H1为
汽车总高（见第三章）;B.H,=2.4702.520=6.22m2;
G汽车总重，kg;
根据公式（2.1）可得:
vmax
_1fGgfCDA3
Rmax=—!
Mmax中二Vmax
31360076140
丄F60".8".0^75十0^咒75372.68kw
0.89I360076140丿
（2）根据比功率确定发动机功率:
任务书所给比功率为10kw/t，根据比功率定义，可算出发动机功率:
Pemax=叫咒斤
考虑比转矩为33N-m/t,需要发动机转矩302.28N-m
3.2选择发动机
根据上述功率计算及需求转矩，选择东风康明斯ISB3.9-125E40A发动机
表2-1东风康明斯ISB3.9-125E40A发动机主要技术参数
东风康明斯ISB3.9-125E40A主要参数
型号：
东风康明斯ISB3.9-125E40A
形式：
立式直列、水冷、四冲程、自然吸气
气缸数：
4
排量
3.9L
额定功率/转速：
92/2500
最大扭矩/转速：
410/1300-1500
全负荷最低燃油消耗率：
200g/kW.h
排放标准：
欧IV
整机净质量：
350Kg
外形参考尺寸：
869>782>816mm
发动机最大转矩Temax及其相应转速口丁的选择
转速nT可随之确定，其值由下式计算:
TP—最大功率时的转矩，N*m
nT=nP/2.0=2500/1.5=2250r/min
Temax=1.1x9550x92/2500=386.6N*m
满足所选发动机的最大转矩及相应转速要求。
第4章传动比的计算和选择
4.1驱动桥主减速器传动比i0的选择
在选定最小的传动比时，要考虑到最高挡行驶时有足够的动力性能。
根据参考
文献［9］机最大功率时的车速Up应等于最高车速或略小于最高车速：
Up兰Uamax
■
即主减速器传动比io:
amax
i。
（0.377-0.472）^^^^^
（最高档为直接档）
式中：
rr为滚动半径；nP为发动机最大功率时的转速；Uamax为最高车速（应根据选定发动机后的参数重新估算），ig为变速器的最高挡传动比，若最高挡为直接挡,则ig=1。
由已选轮胎得：
自由直径为：
d=855mm由rr=Fd/2n得：
滚动半径rr=415.04mm
其中：
子午线轮胎：
F=3.05;斜交轮胎：
F=2.99。
故本设计轮胎为子午线轮胎。
由上述可知，np=2250rpm；Uamax=75km/h
Xpxn
i。
（0.377-0.472）—r—-.
根据公式可得：
UamaxXig=4.69-5.88，故取5。
4.2变速器传动比ig的选择
（1）在确定变速器头档传动比ig1时，需考虑驱动条件和附着条件。
为了满足驱动条件，其值应符合下式要求:
.、G（fCOSttmax+sinamax）rg
ig1-
Temaxi^T
_9160X9.8X（0.02xcos16.7°+sin16.7'）x0.427.5
410x5x0.89
=6.8
根据参考文献3,表1-2滚动阻力系数f的数值取一般的沥青或混凝土路面f=0.02
Temax=410N?
m;'°=5
汽车的最大爬坡度，初选为16.70。
根据附着条件校核最大传动比:
Temaxig1i^Trr
式中：
G2为后轴轴荷；rr为滚动半径；ig1为变速器的I挡传动比。
（2）各挡传动比确定:
则4=^^^1=1.52,ig1=8,ig2=q4=5.28,ig3=q3=3.48,ig4=2.30,ig5=1.52,ig6=1
倒挡传动比：
4.3
第5章动力性能计算
5.1驱动平衡计算
5.1.1驱动力计算
汽车的驱动力按下式计算:
式中：
Ft——驱动力，N;
va车速，km/h。
5.1.2行驶阻力计算
汽车行驶时，需要克服的行驶阻力F阻为:
2
F阻=呦-1師・「+:
;:
;
（5.2）
Ft，车速Va，
F阻=Ggf
21.15
根据公式（5.1）及（5.2）可计算出各档位汽车行驶时，驱动力
需要克服的行驶阻力F阻，如表5-1表5-2所示:
表5-1各档驱动力，速度
T（N-m）
350
390
410
390
380
370
360
350
n（r/min）
1100
1300
1500
1700
1900
2100
2300
2500
-——-
Ft1（N）
30024
33455
35171
33455
32598
31740
30882
30024
挡
vi（km/h）
4.30
5.08
5.87
6.65
7.43
8.21
9.00
9.78
挡
Ft2（N）
19816
22081
23213
22081
21514
20948
20382
19816
V2（km/h）
6.52
7.70
8.89
10.07
11.26
12.45
13.63
14.82
挡
Ft3（N）
13060
14553
15299
14553
14180
13807
13434
13060
V3（km/h）
9.89
11.69
13.49
15.29
17.08
18.88
20.68
22.48
四挡
Ft4（N）
8632
9618
10112
9618
9372
9125
8879
8632
V4（km/h）
14.97
17.69
20.40
23.13
25.85
28.57
31.29
34.01
五挡
Ft5（N）
5705
6357
6682
6357
6194
6031
5868
5705
V5（km/h）
22.64
26.76
30.87
35.00
39.11
43.26
47.35
51.46
六档
Ft6（N）
3753
4182
4396
4182
4075
3968
386
3753
V6（km/h）
34.42
40.68
46.94
53.19
59.45
65.71
71.97
78.23
表5-2行驶阻力
Va
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
F阻
1819
1848
1890
1942
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