075吨级货车设计说明书.docx

1、075吨级货车设计说明书总体设计 31汽车形式的选择 41.1货车轴数的选择 41.2货车驱动形式的选择 41.3货车的布置形式 41.4汽车轮胎的选择 52汽车的主要参数的选择 52.1汽车主要尺寸的选择 52.1.1汽车外廓尺寸的确定 52.1.2汽车轴距L的确定 62.1.3货车前轮轮距BI和后轮轮距B2的确定 62.1.4货车前悬Lf和后悬LR的确定 72.1.5货车车头长度的确定 72.1.6汽车车箱尺寸的确定 72.2汽车质量参数的确定 82.2.1空载状态下整车质最、轴荷分配和质心高度的计算 82.2.2满载状态下整车质量、轴荷分配计算 92.2.3非悬架质量的估算 92.2.4

2、整备质量利用系数 102.3 主要性能参数的选择 1023.1动力性参数 102.3.2燃料经济性参数 112.3.3操纵稳定性参数 112.3.4行驶平顺性参数 122.3.5制动性参数 1223.6通过性参数 1323.7最小转弯直径 133汽车发动机的选择 143.1发动机的最大功率 143.2发动机及其最大转矩Te和相应转数珥的选择 163.2.1发动机的最大转矩及其相应转数nT的选择 16322发动机适应性系数 164.传动比的计算和选择 174.1传动系最小传动比io的确定 174.2传动系最大传动比ig的确定 174.3变速器档位数及各档传动比的选择 185建模 196总结 20

3、参考文献 21总体设计额定装载量：Ine= 750kg最大总质量：na = 1680切比转矩:几=30Nmt 最大车速：VmaX = 80kmh比功率：Pb = 16kwt2.参数配置整本信息变速箱4档手动排量1. OL最高车速80kmh乘员人数（含司机）2人牟体4IOOImn宽1500mm高1600Inm轴距240Omm前轮距1350Inm后轮距1250Inln整备质量800kg前悬、后玉（Inm）550/1150驱动形式FR 4X2接近角/离去角45 /30发动机发动机位置前置发动机型号DA465Q排量（升）1. OL进气形式白然吸气汽缸数4个最大功率35kW辰大功率转速 最大扭矩转速5O

4、OOrmin(rpm)3OOOr min (rpm)最大扭矩74Nm撚料类型汽油环保标准国W货箱长27OOmm宽1400Inm(J3 5 Omm其他参数驱动方式后轮驱动般小转弯半径4015m车轮个数4个类型平头式前轮胎规格175/65R14后轮胎规格175/65R141汽车形式的选择1.1货车轴数的选择汽车可以有两轴、三轴、四轴共至更多轴。影响选取轴数的因素主要有汽车 的总质量,道路浓规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。随 着设计汽车的乘员数增多或装载质量增加,汽车的整各质量和总质最也增大。在 轴数不变的前提下,汽车总质量增加以后,使公路承受的负荷增加。为了保护公路, 有关部门

5、制定道路法规，对汽车的轴载质量加以限制。但是汽车轴数增加以后， 不仅轴，而且车轮、制动器、悬架等均相应增多，使汽车结构变得复杂，整车整 备质量以及制造成本增加。对于质量不大的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁 限制的,均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案(3. 7t19t),本设计也采用两 轴式汽车。1.2货车驱动形式的选择汽车的用途、总质量和对乍辆通过性的要求等，是影响选取驱动形式的主要 原因。增加驱动轮能够提高汽车的通过能力，驱动轮数越多，汽车的结构越复杂， 整午整备质量和制造成本也随之增加，同时也是汽车的总体布置工作变得困难。 总质最小些的货车多采用结构简单、制造成本低的4X2驱动形式,

6、本车也釆用这 种驱动形式。1.3货车的布置形式汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和午身(或驾驶室)的相互关系和布置特 点而言。汽车的使用除取决于整车和各总成的有关参数外，其布置形式对使用性 能也有主要影响。货车的布置形式可以按照驾驶室与发动机的相对位置的不同，分为平头式、 短头式、长头式和偏置式四种。货车乂可以根据发动机位置不同，分为发动机前 置、中置和后置三种布置方式。为了易于发现发动机故障；是发动机的接近性好、维护方便；离合器、变速 器等操纵机构的结构简单，容易布置：货箱地板高度地等原因本次设计货车采用 半头式、发动机前置后轮驱动(FR),驾驶室采用单排座,共乘坐2人。1.4汽车轮胎的选择轮

7、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,对于在良好路面上行驶且车速不高的货车其 轮胎负荷系数可去上限英至达到1. 1.本次课程设计后轮采用单胎。单胎最大静负荷为：FN =11 叫拓=1. 1X1680X9. 8/ 4=4527. 6N根据GB9744 一 1997可选择轮胎选取参数见下表1. 4表1.4轮胎参数轮胎规格层数断面宽外直径最大负荷(kg)相应气压(P10-a)标准轮辎允许使用轮辅普通花纹越野花纹175/65R1461775845944753505J41J, 51J2汽车的主要参数的选择2.1汽车主要尺寸的选择汽车的

8、主要尺寸参数包括轴距、轮距、总长、总宽、总高、前悬、后悬、接 近角、离去角、最小离地间隙等。2.1.1汽车外廓尺寸的确定根据GB1589-1989汽午外裤尺寸限界规定，货车总长不大于12m：不包括后 视镜汽车宽不大于2.5m；空载、顶窗关闭状态下,汽车高不超过4m；后视镜等单 侧外伸量不得超过最大宽度外250mm：顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm； 同时，参考同类汽车的外廓尺寸（哈E中意单排微型载货汽车4399 1492X1810） 选择汽车外廓尺寸长X宽X r: 4100 150OmmXl600mm。2.1.2汽车轴距L的确定 在汽乍的主要性能、装载面枳和轴荷分配等各个方面要求下选

9、取。各类载货汽车的轴距选用范围如表2. 1所示。表2. 1载货汽车的轴距和轮距车型类别轴距Zyinm轮距5/mm乘用车发动机排量V/LVl 020002200IIoo13801.0V1.621002540115015001.6V2.5250028601300-15002.5402900390015601620商用车客车城市客车（单车）4500500017402050长途客车（单车）500065004X2货车汽车总质鼠u/t1. 817002900115013501. 860230036001300165060140360055001700200014.04500560018402000根据汽车

10、总质量小于1. St的4*2货车轴距L范围为17002900,轮距B 为11501350,选定货车的轴距L为240OmlnO2.1.3货车前轮轮距Bl和后轮轮距B2的确定汽车轮距B应该考虑到车疗横向稳定性,B丄主要取决于车架前部的宽度、前 悬架宽度、前轮的最大转角和轮胎宽度,同时还要考虑转向拉杆、转向轮和车架 之间的运动间隙等因素。B2主要取决于车架后部宽度、后悬架宽度和轮胎宽度, 同时还考虑车轮和车架Z间的间隙。各类载货汽车的轮茨选用范围如表2.1所示。 选取 B1=1350mmzB2=1250mm o2.1.4货车前悬LF和后悬LR的确定前悬尺寸对汽车通过性、碰播安全性、驾驶员视野、前钢板

11、弹赞的长度、上 车和下车的方便性以及汽车造型等均有影响。一般载货汽车的前悬不宜过长,但 要有足够的纵向布置空间,以便布置发动机、水箱、转向器、散热器风扇等部件。 后悬对汽车通过性、汽午追尾时的安全性、货箱长度、汽车造型等有影响,也不 宜过长,一般为1200-220Omm之间。参考同类车型，初选货车的前悬LF为550,后悬LR为1150mm。根据设计图最终确定货车长4IOOmm,宽为1500mm,高度为160Omm ,轴距为 240Omln,前悬为55Omlnt后悬长为115OmlT,符合设计要求。2.1.5货车车头长度的确定货车午头长度指从汽千的前保险杠到駕驶室后围的距离,午身形式对午头氏 度

12、有绝对影响。此外，车头长度对汽车外观效果、驾驶室居住性、汽午面积利用 率和发动机的接近性等有影响。平头型货车一股在1400-1500之间。本次课设 平头货车车头长度为1400o2.1.6汽车车箱尺寸的确定要求乍箱尺寸在运送散装煤利袋装粮食时能装足额定吨数。午箱边板高度对 汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响,一般在450-650范围内选取。但是由 于本午要求的最高车速80kmh,为了降低质心选择边板高度低些。参考同类（哈 飞中意）车型选取车箱尺寸27001400350c2.2汽车质参数的确定在整车设计方案确立后，总布置设计草图初步完成的情况下，应首先对整车 质量参数(包括：空载状态下的整车整备

13、质最、轴荷分配、质心高度：满载状态 下的整车最大总质最、轴荷分配以及非悬架质最等)进行估算，为整车性能计算 和总成设计提供依据。2.2.1空载状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算(1)根据设计己知参数可求得整备质量： = q q n165 kg= 1680-750-2 65kg=80Okg式中：叫 汽车总质量，kg：,rlQ 整车整备质量，kg；叫 汽车载质量，kg：nI一驾驶员在内的载客数，kR(2)轴荷分配：汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承半面的垂 直载荷，也可以用占空载或满载总质星的白分比來表示。选用4X2后轮单胎，空载时：前轴所占百分比为50%59%,后轴

14、所占百 分比为41%50%。选定前轴所占百分比为56%,后轴所占白分比为44%。计算得空载后轴轴荷：MT=800X44%=352 kg空载前轴轴荷： MCf = - MCr= 800-352二448kg计算质心 g： MCf g=McrX(L-g)448g=352(2400-g)g=105mm空载质心高度计算: 根据汽车检测技术与设备P12页，当车辆处于横向侧翻的临界角度a 0时：Ga COSaOB= Ga Sina Ol IlgK Bh_ = g 2 tan a整理后得：我国机动车运行安全技术条件规定，汽午在空载、静载情况下，向左侧 和右侧倾斜如下角度，不得翻午:总质最为车辆装备质量的1.

15、2倍以下的车辆：oGa为空载质量，11g为空载下质心高度， o取30, B为轮距， 虬=亠带入数据可计算出质心高度： 2tana13502tan30=647mm222满载状态下整车质量、轴荷分配计算选用4X2后轮单胎，满载时前轴所占百分比为32%40%,后轴所占百 分比为60%68%。选定前轴所占百分比为38%,后轴所占百分比为62% 汽车满载总质星为叫=1680 kg,计算得满载后轴荷：Mtr =1680X68% = 1142. 4 kg,满载后前轴荷：Mtf = IH-W =1680-1142. 4=537. 6 kg2.2.3非悬架质量的估算对于非独立悬架，整个车桥总成（包括制动器、轮毂

16、、车轮等）都属于非悬架 质量：一端与车桥狡接，另一端与车架固定点狡接件（如转向拉杆、传动轴、导 向臂、稳定杆等）可将静止时作用于车桥狡接点的质量作为非悬架质量（转向拉杆、 传动轴等件可取其质量的1/2作为非悬架质量)；螺旋弹赞取其质量的1/2作为 非悬架质量：吊挂式钢板弹赞取其质量的3/4作为非悬架质量：半衡悬架钢板弹 赞取其质量的1/4作为非悬架质量。对于独立悬架和其它特殊形式的悬架可视其 结构特点进行非悬架质量估算。2.2.4整备质量利用系数汽车的整备质量利用系数H 是汽车的装载量叫与整备质量IU0之比，即 = =750/800=0. 94它表明单位汽车整备质量所承受的汽车装载质量。显然，

17、此系数越大表明该 车型的材料利用率越高和设计与工艺水平越高。因此，设计新车型时在保证汽车 零部件的强度、刚度及可靠性与寿命的前提下，应力求减轻其质量，增大这一系 数值。2.3主要性能参数的选择23.1动力性参数汽车的动力性参数主要有直接档和I档最大动力因数、最高车速、加速时间、 汽车的比功率和比转矩等。直接档动力因数DZDo.的选择主要是根据对汽车加速性与燃料经济性的要求，以及汽车类型、 用途和道路条件而异。载货汽车的D值是随汽车总质屋的增大而逐渐减小的, 但也有个限度。微型货车的DoZ值较大，轻型货车次之，因为它们不会拖带挂车， 而且对平均车速和加速性能的要求也较高。根据可选范围为(0. 1

18、0-0. 14)所以， 选择货车的DoeM =0. 13(2) I档动力因数D-I档最大动力因数DlnWX直接影响汽车的最大爬坡能力和通过困难路段的能 力以及起步并连续换档时的加速能力。它和汽车总质量的关系不明显而主要取决 于所要求的最大爬坡度和附着条件。对于公路用车，Dl喰多在0.300. 38o根 据可选范围为(0.3-0.35),选取DlraaX =0. 35(3)汽车的加速时间t载货汽车常用06OkIn / h的换档加速时间或在直接档下由20km / h加速到 某一车速的时间來评价。对于最高车速-100kmh的汽车，加速时间常用加 速到1 OOknl/h所需时间來评价，如发动机排量大于

19、1. 6L的乘用车,此值为8-17s, 发动机排量小些的乘用车为12-25so本设计取加速时间为9s.2.3.2燃料经济性参数汽车的燃油经济性用汽车在水半的水泥或沥青路面上，以经济车速或多匸况 满载行驶白公里的燃油消耗S(L IOOkm)來评价。该值越小燃油经济性越好。国 标GB4352-84和GB 4353-84分别给出了载货汽车和载客汽午运行燃料消耗量。表2. 3货车单位质量百公里燃汕消耗L(1001km)1汽车总质量(t)汽油机柴油机43. 04. 02. 02. 8对于总质量为值越大，这发动机的适应性越好。采用e值大的发动机可减少换档次数、 减轻驾驶员的疲劳、减小传动系的磨损利降低油耗

20、。现代发动机的适应性系数值 对汽油机e=.42.4,所以符合要求。4传动比的计算和选择4.1传动系最小传动比io的确定在选择驱动桥主减速器传动比i0时,首先可根据汽车的最高车速、发动机参 数、车轮参数來确定,其值可按下式计算：i0 =0.377- (4. 1)VZ式中：VanuX 汽车的最高午速，已知80kmh;nv最高车速时发动机的转速,一般q = (0. 7 - 1. 0)npf r/min;r车轮半径，r=0. 356m故i0 = 0.377=0. 377 356 35QQ=5. 80 V 804.2传动系最大传动比ig的确定(1)在确定变速器一档传动比Igl时，需要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：i I 叫g(f cosimjx+ 血亠 (4 2)6l XXnaXiO式中:iw5 最大爬坡度，初选irnas=16.7o代入相关