机电工程学院毕业设计说明书设计题目: HG7164乘用车总体设计 学生姓名:学 号:专业班级: 指导教师:目次1引言 12汽车主要形式的选择 12.1汽车的轴数 12. 2汽车的驱动形式 12. 3汽车的布置形式 13汽车主要参数的选择 23.1汽车的主要尺寸参数 23. 2汽车的主要质量参数 33. 3汽车的主要性能参数 44汽车主要总成部件的选择 74.1发动机的选择 74. 2轮胎的选择 94. 3变速器的选择 104. 4其它总成的选择 125汽车的总体布置设计 145.1汽车总布置图基准线的确定 145. 2汽车主要总成部件的布置 145. 3车身的布置设计 155.4运动校核 15设计总结 17参考文献 18致谢 1701引言本设计一一HG7164乘用车总体设计作为整个汽车设计的第一个环节,在整 个汽车的设计中有着十分重要的统领全局设计的作用,本文将从整车设计方案、 各总成的配合与协调、总体布置、设计计算等各个方面阐述该车的总体设计2汽车主要形式的选择2.1汽车的轴数木设计车辆为质量较轻的紧凑型乘用车,设计目的仅为满足客户最基木的出 行需要,因此对轴荷的要求不高,一般常见的两轴便可满足要求,本设计便采用 结构、制造简单,成本较低的两轴式。
2. 2汽车的驱动形式本设计采用市面上最常见的4X2驱动形式2. 3汽车的布置形式木设计采用前置前驱的布置形式,良好的转向不足特性使整车的操作稳定性、 舒适性都能得到保证由于没有很长的传动轴,较短的传动路线使整车的总质量 比较轻,有利于提高汽车的燃油经济性,同时也降低了制造成本,良好的发动机 接近性也有利于口后的维修发动机图1 不同形式的布置形式图2 前置后驱的驱动形式3汽车主要参数的选择3.1汽车的主要尺寸参数3. 1. 1轴距L轿车的轴距与其市场定位、总体长度和用途有关,轿车的轴距与总长之间要 有适当的比例,轴距一般为总长的54%—60%本次设计的HG7164乘用车作为一 款启位于家用、紧凑型的中级汽车,要达到机动性好、成本低的目的,因此轴距 不宜过长,参考表1提供的相关数据,本次设计轴距采用2600mmo3.1.2前轮距比、后轮距B2轮距的大小对汽车的横向稳定性、整车总体宽度和总质量都会产牛影响轿 车一般的轮距可按照经验公式初步选定:B = 0.75Ba + 100(+80)或 B = kL其中,B——轿车的轮距,mm;Ba 轿车总宽,ihiii;L 轿车轴距,mm;k——系数,轿车一般取0. 5—0. 54o参考表1中各级别轿车的轮距,本次设计的汽车轮距取:前轮距1475mm,后轮距1476mm.表1各级别轿车的轴距和轮距车型类别轴距L/mm轮距B/mm轿车微型2000〜22001100〜1380普通2100〜25401150〜1500中级2500〜28601300〜1500中高级2580〜34001400〜1580高级2900〜39001560〜16203. 1.3前悬Lf和后悬Lr汽车前悬的设计长度应考虑到在此长度内能否布置下发动机、转向器、水箱 等部件,过短会导致上述部件无法安装下,过长会导致汽车的接近角变小从而影 响通过能力。
轿车后悬长度主要影响汽车后备行李箱的大小和轴核分配的要求, 过短过长分别会影响整车携带货物能力和离去角大小本设计选取前悬 Lf = 905mm,后悬Lr = 1010mm3. 1.4外廓尺寸轿车总长可根据下述经验公式选取:La = L + Lp + Lr 或 La = L/c其中:L 轴距,mm;Lf 前悬,mm;Lr 后悬,mm;C——比例系数,对于前置前驱的汽车,取0.62〜0.66轿车总宽可按经验公式取值:B+(195 + 60)其中:Ba——汽车总宽,mm;La 汽车总长,ninio本设计车辆总长取4515mm,总宽取1725mm,总高取1445mm3. 2汽车的主要质量参数3.2.1汽车的装载量轿车一般情况下主要用于载送乘客人员,因此其装载量就是可承载的最多人 数,本车作为中级车最大载客量一般为53. 2. 2汽车的整备质量作为一项重要的设计指标,汽车的整备质量的大小可以粗略评估一辆车整体 的使用油耗与设计成本本车整备质量取1250kg3. 2. 3汽车的总质量轿车的总质量可由下式确定:ma = m0 + mf 4- mp其中:ma 汽车总质量,kg;m0——汽车整备质量,为1250kg; mf 附加设备质量,取55kg;mp 乘客和驾驶员质量,每人以65kg计算,取325kgo根据上式便可得出该车的总质量,为1630kg。
3. 2. 4汽车的轴荷分配汽车的轴荷分配即前后轴所承载重量占整车的比重参考表2,本车轴荷分 配为:空载时:前轴58%〜62%,后轴38%〜42%;满载时:前轴50%〜55%,后轴45%〜50%表2各类轿车的轴荷分配范围车型空载满载前轴后轴前轴后轴前置前驱FF56%〜66%34%〜44%47%〜60%40%〜53%轿车前置后驱FR50%〜55%45%〜50%45%〜50%50%〜55%后置后驱RR42%〜50%50%〜58%40%〜45%55%〜60%3. 3汽车的主要性能参数3. 3. 1动力性参数⑴直接档和I档最大动力因数011^(和1„1羽Domax的选择主要考虑对汽车加速性、经济性的要求,Dlmax标志着汽车的 爬坡能力和通过能力的好坏,该两项参数的值均要求在表3所规定的范围内,随 后的计算中会对这两项参数进行校核⑵最高车速uamax参考表3的相关数据,本车设计最高车速为180km/ho(3)比功率和比转矩各国均对这两项指标有所规定,参照表3,本车比功率拟定范围45—50kW/t, 比转矩拟定范围为90—100N - m/to表3 轿车动力性参数取值范围汽车类别直接档最大 动力因数DmaxI档最大动力因数D 1 max最高车速Uamax/ (km/h)比功率/(kW/t)比转矩/(N・ni/t)轿车微型发动机排量< 1.0L0. 07〜0. 110. 30〜0.4090 〜12018 〜5040 〜60普通级> 1.0 〜1.6L0. 09—0.120. 30〜0. 45120〜16036 〜6480 〜99中级> 1.6 〜2.5L0. 11 〜0. 130. 30〜0. 50160〜20043 〜6890 〜110中髙级> 2.5 〜4.0L0. 13 〜0. 150. 30〜0・ 50180〜22050 〜7295 〜125高级> 4.0L0. 15〜0. 200. 30〜0. 50200〜26060 〜110100〜160⑷加速时间本设计汽车采用0到100km/h的百公里加速吋间,设计值定为13s。
⑸上坡能力汽车的上坡能力一般用最大爬坡度来表示轿车的工作环境大部分在城市地 区,路况通常较好,因此所要求能达到的坡度要求不高,本设计最大爬坡度30%, 即 16.7O3. 3. 2机动性参数汽车机动性参数主要指汽车的最小转弯半径Rmin,即当转向盘转至极限位置 时由转向中心至前外轮接地中心的距离,其值与汽车的轴距、轮距及车轮的最大 转向角有关轿车的通常为轴距的2—2.5倍,参照表4,该车的为5. 2mo级别Rmin/m微型3. 5 〜5.0普通级4. 5〜6. 0中级5. 0〜6. 5中高级5.0 〜7.0高级5. 5〜7. 53. 3. 3操纵稳定性参数⑴前、后轮侧偏角绝对值之差本车设计值为2⑵车身侧倾角本车设计值为2⑶制动点头角为了减小汽车在通过凹凸路面时对乘客造成的不适感,汽车以0. 4g的减速 度制动时,车身的点头角不应大于1.5,本车设计值为13. 3. 4行驶平顺性参数汽车的行驶平顺性一般以垂直震动参数来表示,本设计以前后悬架的静、动 挠度或偏频及车身振动加速度等参数值作为设计要求表5给出了相关参数的取 值范围,通常情况下,巾与匕要接近且“2略大于匚表5 汽车悬架的偏频、静挠度和动挠度车型满载时偏频n/Hz满载时静挠度fc/cm满载时动挠度fd/cm前悬架皿后悬架n?前悬架f“后悬架匕前悬架fg后悬架fd2轿车普通级、中级1.02 〜1.441. 18 〜1. 5812 〜1410 〜188〜1110 〜14高级0.91 〜1・ 120. 98〜1.2920 〜3015 〜268〜1110 〜143. 3. 5制动性参数我国通常以车速30km/h的最小制动距离來评价汽车的制动效能,表6给出了相关参数范围。
表6 汽车制动距离的统计值范围车型va = 30km/h时的制动距离/mva = 50km/h时的制动距离/m轿车微型5. 0〜6. 0普通级5. 5〜6. 5中级5. 5~6. 5中高级、高级5. 2〜&014 〜193. 3. 6通过性参数在总体设计中需要确定的有:最小离地间隙%山、接近角*离去角B及纵向 通过半径p,参照表7的取值范围,木设计汽车hmin取180mm, ex取27B取25 p取 6m o表7 汽车通过性的几何参数车型最小离地间隙接近角离去角纵向通过半径hmin/ma/ ()(V(p/m轿微型、普通级0. 12 〜0. 1820 〜3015 〜253〜5车中、中高、高级0. 13〜0. 205〜84汽车主要总成部件的选择4.1发动机的选择4.1.1发动机形式的选择就目前整个汽车市场而言,绝大部分的汽车均采用往复活塞式内燃机,其分 为柴油机和汽油机两大类从市场现有发动机可挑选性、质量、成本、震动、噪 声和可互换性等角度考虑,本设计汽车采用直列往复活塞式汽油发动机4.1.2发动机最大功率及其相应转速发动机最大功率可由汽车的最高车速来确定:_ 1 magf CdAemax ~ 3600Uamax 元而也曲丿式中,Pemax一一发动机最大功率,kW;nT——传动系的传动效率,轿车一般取0.9;ma——汽车总质量,取1630kg;g 重力加速度,取9. 8g;uamax 最高车速,km/h,本车取180km/h;f——滚动阻力系数,对轿车而言,仁0.0165+0. 0001 (ua-50),其中g为 车速(km/h),本车f计算得0. 0295;A——汽车止面投影面积,m2。
对于轿车而言,可按前轮距、汽车总高等尺寸近似计算,即,对于本车而言,A计算得1.66;CD——空气阻力系数,轿车一般取0. 28—0.4,本车取0.3将相关参数带入式中,计算得:Pemax =丽。