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1、货车总体设计 （Me=2000kg V=120km/h f=0.02）目 录摘 要3第1章 汽车形式的选择4 1.1货车轴数的选择4 1.2货车驱动形式的选择4 1.3货车的布置形式4第2章 汽车的主要参数的选择5 2.1汽车主要尺寸的确定5 2.1.1汽车外廓尺寸的确定5 2.1.2汽车轴距L的确定5 2.1.3货车前轮轮距B1和后轮轮距B2的确定5 2.1.4货车前悬LF和后悬LR的确定6 2.1.5货车车头长度的确定6 2.1.6汽车车箱尺寸的确定6 2.2汽车质量参数的确定6 2.2.1装载质量me的确定6 2.2.2整车整备质量m0的预估7 2.2.3汽车的载客量7 2.2.4汽车总
2、质量ma的确定7 2.3汽车轮胎的选择8第3章 传动比的计算和选择9 3.1驱动桥主减速器传动比的选择9 3.2变速器传动比的选择10 3.2.1变速器一档传动比的选择10 3.2.2各档传动比的选择11第4章 汽车发动机的选择及质心位置的计算12 4.1发动机的最大功率124.2发动机及其最大转矩相应转数的选择13 4.2.1发动机的最大转矩及其相应转数的选择13 4.2.2选择发动机14 4.3轴荷分配及质心位置的计算15 4.3.1汽车轴荷分配15 4.3.2汽车质心分配15第5章 动力性能计算20 5.1驱动力与行驶阻力平衡计算20 5.1.1 驱动力计算20 5.1.2行驶阻力计算2
3、1 5.1.3驱动力与行驶阻力平衡图22 5.2动力特性计算22 5.2.1动力因数计算22 5.2.2行驶阻力与速度关系23 5.2.3动力特性图24 5.2.4加速度倒数曲线24 5.2.5汽车最大爬坡度26 5.3功率平衡计算27 5.3.1汽车行驶时发动机能够发出的功率27 5.3.2汽车行驶时所需发动机功率27 5.3.3汽车功率平衡图28第6章 汽车燃油经济性计算29第7章 汽车不翻倒条件计算31 7.1汽车满载不纵向翻到条件31 7.2汽车满载不横向翻到条件31 7.3汽车最小转弯半径31总 结33参考文献34摘 要本次汽车设计课程设计的主要任务是设计载重2000kg、最高车速1
4、20km/h、滚动阻力系数为0.02的轻型货车。首先是汽车形式的选择，包括汽车轴数、驱动形式、布置形式、轴数的选择。然后参考实际轻型货车外形尺寸并根据资料确定汽车的主要尺寸，包括外廓尺寸、轴距L、前轮距和后轮距、前悬后悬、货车车头长度以及质量参数的确定。再以汽车的最高车速和总质量确定汽车发动机型号。再根据发动机参数，计算汽车的变速器传动比并选定变速器型号。计算汽车的动力特性，包括了驱动力速度的平衡，加速度的倒数，动力因数，加速度时间，爬坡度等的计算。然后计算汽车的燃油经济性，计算汽车的等速百公里的燃油消耗情况。最后校核汽车的稳定性。关键词：汽车布置；尺寸；速度特性；功率平衡；稳定性第1章 汽车
5、形式的选择1.1货车轴数的选择汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多轴。影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量,道路法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量也增大。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。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(4.3t19t),本设计采用两轴式汽
6、车。1.2货车驱动形式的选择汽车的用途、总质量和对车辆通过性的要求等，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，整车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。总质量小些的货车多采用结构简单、制造成本低的42驱动形式,本车也采用这种驱动形式。1.3货车的布置形式汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身(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。货车又可以根据
7、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，使发动机的接近性好、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平头式、发动机前置后轮驱动(FR)。第2章 汽车的主要参数的选择2.1汽车主要尺寸的确定2.1.1汽车外廓尺寸的确定根据GB1589-1989汽车外裤尺寸限界规定,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3O0mm；同时,参考同类汽车的外廓尺寸（庆铃600P轻卡系列汽车）
8、， 选择汽车外廓尺寸长宽高:52301860 2180。2.1.2汽车轴距L的确定 在汽车的主要性能、装载面积和轴荷分配等各个方面要求下选取。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42货车总质量（t）轴距（mm）轮距（mm）1.8-6.02300-36001300-1650取L=2800mm2.1.3货车前轮轮距B1和后轮轮距B2的确定汽车轮距B应该考虑到车身横向稳定性，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。主要取决于车架后部宽度、后悬架宽度和轮胎宽，同时还要考虑车轮和车架之间的间
9、隙。各类载货汽车的轮距选用范围如表2.1所示。选取=1500mm, =1420mm。2.1.4货车前悬LF和后悬LR的确定前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧的长度、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、汽车追尾时的安全性、货箱长度、汽车造型等有影响,也不宜过长,一般为1200-2200mm之间。参考庆铃NKR77GLCWCJAY车型:取=1015mm， =1450mm。2.1.5货车车头长度的确定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
10、形式对车头长 度有绝对影响。此外,车头长度对汽车外观效果、驾驶室居住性、汽车面积利用率和发动机的接近性等有影响。平头型货车一般在1400-1500mm之间。本次课设平头货车车头长度为1485mm。2.1.6汽车车箱尺寸的确定要求车箱尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定吨数。车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。但是由于本车要求的最高车速较高,为了降低质心选择边板高度低些。参考庆铃NKR77GLCWCJAY车型：型选取车箱尺寸3670 1790 380。2.2汽车质量参数的确定2.2.1装载质量me的确定汽车的载荷质量是指汽车在硬质良好路面上行驶时
11、所允许的额定装载质量,用表示。题目中要求的是=2000kg。2.2.2整车整备质量m0的预估汽车的整车整备质量是指车上带有全部装备,包括随车工具和轮胎,加满油和水,但没有载货和载人时的整车质量,用表示。1.质量系数的选取质量系数是指汽车载质量与整车整备质量的比值,即。该系数反映了汽车的设计水平和工艺水平, 值越大,说明汽车的结构和制造工艺越先进。参考表2.2表2.2货车的质量系数货 车总质量1.86.00.81.10 对于轻型柴油机的载货汽车,质量系数为0.8-1.00。选取=0.952.估算整车整备质量。=/=2000/0.95=2105kg2.2.3汽车的载客量汽车乘坐人员包括驾驶员在内共
12、3人,驾驶1人,副驾驶2人。2.2.4汽车总质量ma的确定汽车总质量是指汽车整车整备质量、汽车装载质量和驾驶室乘员(含驾驶室)质量三者之和,用表示。驾驶室乘员质量以每人65kg。按乘员人数为3人。=+65kg=2000+12105+653=4300kg2.3汽车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,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甚至达到1.1.本次课程设计后轮采用双胎。根据GB516-82货车后轮装双胎时比单胎使用负荷可增加10%-15%。单胎最大静负荷为:=1.143006=788kg选取
13、轮胎参数见下表2.3轮胎规格层数断面宽外直径最大负荷相应气压标准轮辋允许使用轮辋公路型牵引型7.00R16LT142007757858156350kpa5.50F5.00E5.00F表2.3轮胎参数第3章 传动比的计算和选择3.1驱动桥主减速器传动比的选择在选择驱动桥主减速器传动比时,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: (3.1.1)式中: 汽车的最高车速,已知120km/h;最高车速时发动机的转速,一般,r/min;r车轮半径,r=0.3875m故 =0.377=3.043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, 与应满足下列关系： （3.1.2）式中: 最大转矩,Nm；最大转矩时的车速。Km/h；在这里 =72 Km/h于是 =0.07满足直接档最大动力性因数的要求。3.2变速器传动比的选择3.2.1变速器一档传动比的选择在确定变速器一档传动比时,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: （3.2.1）式中： 最大爬坡度，=。代入相关数据,计算得: =3.206
