载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计.docx
- 文档编号:2928841
- 上传时间:2022-11-16
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:78.10KB
载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计.docx
《载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计
设计任务书·------------------------------------------------------[1]
第1章汽车的总体设计-------------------------------------------[2]
1.1汽车总体设计的特点---------------------------------------[2]
1.2布置形式-------------------------------------------------[2]
1.3轴数的选择------------------------------------------------[2]
1.4-驱动形式轴数的选择---------------------------------------[3]
第2章汽车主要参数的选择及各部件型号的确定---------------------[3]
2.1汽车主要尺寸参数的确定-----------------------------------[3]
2.2汽车主要质量参数的确定------------------------------------[4]
2.3汽车性能参数的确定----------------------------------------[4]
2.4发动机的选择----------------------------------------------[5]
2.5、轮胎的选择------------------------------------------------[7]
2.6、传动系最小传动比的确定-------------------------------------[8]
2.7、传动系最大传动比的确定·----------------------------------[9]
第3章传动系各总成的选型·---------------------------------------[10]
3.1、发动机的选型---------------------------------------------[11]
3.2、离合器的初步选型-----------------------------------------[12]
3.3、变速器的选型---------------------------------------------[11]
3.4、传动轴的选型---------------------------------------------[13]
3.5、驱动桥的选型----------------------------------------------[14]
设计总结---------------------------------------------------------[15]
设计任务书
载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计
1、整车性能参数
设计一辆用于长途运输固体物料或集装箱,载重质量为20t的重型载货汽车。
整车尺寸(长*宽*高)11976mm*2065mm*3400mm
轴数/轴距4/(5750+1350)mm
额定载质量20000kg
整备质量12000kg
公路行驶最高车速90km/h
最大爬坡度≥30%
2、具体设计任务
1)查阅相关资料,根据设计题目中的具体特点,进行发动机、离合器、变速箱传动轴、驱动桥以及车轮的选型。
2)根据所选总成进行汽车动力性、经济性的估算,实现整车的优化配置。
3)绘制设计车辆的总体布置图。
4)完成至少1万字的设计说明书。
第1章汽车的总体设计
1.1汽车总体设计的一般顺序
汽车总体设计首先要对汽车性能、质量以及成本有重大影响的外形尺寸(汽车的长、宽、高、轴距、轮距等)、驾驶室内布置及货箱的长、宽、高等尺寸应予以规定。
对发动机、离合器、变速器、驱动桥、悬架、转向系、制动系、车身的基本结构和尺寸和轮胎等也要做出选择。
有了基本尺寸和主要总成结构之后,就可以画出总布置草图。
此后要对各总成质心的位置进行确定,计算轴和分配和质心的位置,必要时还要进行调整,以保证整车各项性能指标达到预定要求。
1.2汽车的布置形式
发动机是汽车的动力心脏,它的布置是汽车整体布置最重要的组成部分。
为满足不同的使用要求,汽车总体构造和布置形式是不相同的。
发动机在汽车中的位置可依其布置形式分为前置、中置和后置三种。
就货车而言,发动机前置后轮驱动是目前采用最为广泛的布置形式。
它的优点在于发动机的通用性好,既可选装直列和卧式,又可采用V型发动机,维修时也方便。
另外货箱地板高度较低,整车对路面要求也比较低在良好的路面上启动、加速或爬坡时,驱动轮的负荷增大(即驱动轮的附着压力增大),其牵引性能比前置前驱型式优越,轴荷分配比较均匀,因而具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性,并有利于延长轮胎的使用寿命;.发动机、离合器和变速器等总成临近驾驶室,简化了操纵机构的布置;转向轮是从动轮,转向机构结构简单、便于维修。
而发动机的中置、后置同前置相比,发动机的通用性差;只能选用卧式发动机,维修时也很不方便,货箱地板比较高,对路面要求也比较高。
因此本车采用已得到广泛应用的平头式货车,同时采用发动机的前置后桥驱动。
1.3轴数的选择
货车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。
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。
对于总质量大于19t的公路运输车辆来说,要采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案,即本次设计采用四轴的货车。
1.4驱动形式的选择
汽车的驱动形式有很多,汽车的用途、总质量和对汽车通过性能的要求等,是影响选取驱动形式的主要因素。
对于乘用车和总质量小些的商用车,多采用结构简单和制造成本低的12×4驱动形式。
第2章整车主要目标参数的初步确定
2.1汽车主要尺寸参数的确定
汽车的主要尺寸参数包括外廓尺寸、轴距L、前轮距B1和后轮距B2、前悬Lf和后悬Lr、货车车头的长度、货车车箱尺寸等。
2.1.1汽车外廓尺寸
由于设计的汽车较轻型的货车根据GB1589-1989汽车外廓尺寸限界规定并参考同类车型最终确定该车的外廓尺寸:
全长取11976mm
总宽取2065mm
总高取空车时3390mm满载3000mm
后视镜单侧外伸量180mm
顶窗和换气装置开启后超出总车高(空载时)200mm
2.1.2轴距L
因为汽车的长、宽、高称为汽车外廓尺寸。
参考文献[5]规定汽车外廓尺寸长:
货车、越野车、整体式客车不应超过12m,不包括后视镜,汽车宽不超过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出最大宽度处250mm;顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm。
已知货车的外廓尺寸为:
11976mm
2065mm
3390mm。
轴距L=5750mm,
=1300mm,
=1500mm
2.1.3前轮距B1和后轮距B2
参考同类车型取
前轮距B1=1900mm后轮距B2=1850m
2.1.4前悬Lf和后悬Lr
参考同类车型取
前悬Lf=1300mm后悬Lr=1500mm
2.1.5货车车头的长度
取长度为1550mm
2.1.6货车车箱尺寸
根据相关原则,取尺寸长度为500mm
2.2汽车质量参数的确定
货车的质量参数包括整车整备质量mo、装载质量me、质量系数ηmo、汽车总质量ma和轴荷分配等。
2.2.1整车整备质量和装载质量
在设计阶段,整车整备质量需估算确定,由收集的同类型的汽车各总成、部件和整车的有关数据,结合本车的设计特点和工艺水平,估算mo=12000kg
由基础数据,me=20000kg
2.2.2质量系数和汽车总质量
汽车的质量系数ηmo是汽车的装载量me与整备质量mo之比,即
ηmo=me/mo=20000/12000=1.67
由基础数据,汽车的最大总质量ma=mo+me+3·65kg=32195kg
2.2.3轴荷分配
参考汽车设计表1-6,轴荷分配取满载时前轴33%,空载时52%。
满载:
前轴荷M1=4220X33%=1393kg
后轴荷M2=4220-1393=2827kg
空载:
前轴荷M1´=2000·52%=1040kg
后轴荷M2´=2000-1040=960kg
2.3汽车性能参数的确定
2.3.1动力性参数
2.3.1.1最高车速
由基础数据得最高车速为90km/h
2.3.1.2加速时间
指此车在平直路面上,从原地起步到车速为90km/h的时间,取值为13s
2.3.1.3上坡能力
最大爬坡度≥30%
2.3.1.4汽车比功率和比转矩
由基础数据,比功率Pb=20kw/t;比转矩Tb=41N·m/t
2.3.2燃油经济性参数
货车的燃油经济性参数用汽车在水平的水泥或者沥青路面上,以经济车速或多工况满载行驶单位质量百公里燃油消耗量来评价。
此车的数值=2.5L/(100t·km)
2.3.3汽车的最小转弯直径Dmin
由GB7258-1997《机动车安全运行条件》及此车的设计试用条件
参考汽车设计考表1-10取Dmin=12m
2.3.4通过性几何参数
通过性集合参数主要有:
最小离地间隙hmin,接近角γ1,离去角γ2,纵向通过半径ρ1等。
参考汽车设计表1-11hmin=200mmγ1=50°γ2=30°ρ1=4m
2.3.5操纵稳定性参数
转向特性参数=3°,车身侧倾角=5°,制动前俯角=1°
2.4发动机的选择
2.4.1发动机形式的选择
世界范围而言,大型汽车的发动机已经柴油化,中型汽车也多采用柴油机,
轻型载货汽车采用柴油机的也不少,甚至欧洲已将小型高速柴油机用到某些轿车
上。
与汽油机相比,柴油机具有油耗低、燃料经济性好、无点火系统,故障少、
工作更可靠,耐久性好、寿命长,排气污染较低和防火安全性好等优点。
但一般
柴油机的振动及噪声较大,轮廓尺寸及质量较大,造价较高,起动较困难并易冒
黑烟。
近年来,由于柴油机在产品设计和制造工艺方面的不断完善,其上述缺点
已得到较好的克服。
较大马力、高转速、低噪声、小型化且运转平稳的柴油机的
研制开发成功,使装柴油机的轻型汽车日益增多,在轿车上的装用也取得成功。
鉴于柴油机的特性,本车选用柴油机。
按气缸排列型式,发动机又有直列、水平对置和V型等区别。
直列式的结构简单、维修方便、造价低廉、工作可靠、宽度小、易布置,因而在中型及以下的货车上和排量不大的轿车上得到了广泛应用。
本车采用直列式。
按冷却方式,发动机又有水冷式和风冷式之分。
水冷发动机冷却均匀可靠,
散热好,气缸变形小,缸盖、活塞等主要零件的热负荷较低,可靠性高;能很好
地适应大功率发动机的冷却要求;发动机增压后也易于采取措施(加大水箱、增
加泵量)加强散热;噪声小;故本车采用水冷发动机。
综合各项技术及参考条件,发动机采用V型水冷柴油机。
2.4.2发动机主要性能指标的选择
2.4.3发动机最大功率Pemax及其相应转速np
发动机功率愈大则汽车的动力性愈好,但功率过大会使发动机功率利用率降低,燃料经济性下降,动力传动系的质量也要加大。
因此,应合理地选择发动机功率。
设计初可参考同类型、同级别且动力性相近的汽车的比功率进行Pemax的估算或选取。
Pemax亦可根据所要求的最高车速Vmax。
按下式计算出:
=286.5kw
式中:
Pemax——发动机最大功率/kw
ηt——传动系的传动效率,对单级主减速器驱动桥的12×8式汽车取
ηt≈0.876;
ma——汽车总质量,32195kg
g——重
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 载货 汽车 动力 总成 匹配 总体 设计