課程設(shè)計(jì)---載貨汽車汽車動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)

1、<p>　　汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　題目：重型載貨汽車動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書·············

2、3;····································&#

3、183;·····3</p><p>　　第1章 整車主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定························&

4、#183;········4</p><p>　　1.1、發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇······················&

5、#183;·····················4</p><p>　　1.1.1、發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定·······

6、83;················4</p><p>　　1.1.2、發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速的確定·············

7、;···········5</p><p>　　1.2、輪胎的選擇····················

8、··························6</p><p>　　1.3、傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定····&

9、#183;·····························6</p><p>　　1.4、傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定&#

10、183;·································7</p><p

11、>　　第2章 傳動(dòng)系各總成的選型·································

12、83;·······8</p><p>　　2.1、發(fā)動(dòng)機(jī)的選型·······················

13、83;····················8</p><p>　　2.2、離合器的初步選型··········&

14、#183;·····························9</p><p>　　2.3、變速器的選型·&

15、#183;····································

16、;······10</p><p>　　2.4、傳動(dòng)軸的選型························

17、3;···················11</p><p>　　2.5、驅(qū)動(dòng)橋的選型···········

18、83;································11</p><p>　　

19、2.5.1、驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇······················11</p><p>　　2.5.2、主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇····&#

20、183;···························12</p><p>　　2.5.3、驅(qū)動(dòng)橋的選型···

21、;····································

22、83;12</p><p>　　第3章 整車性能計(jì)算······························&#

23、183;················13</p><p>　　3.1、配置濰柴WD615.50發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的整車性能計(jì)算···········&#

24、183;·····13</p><p>　　3.1.1、汽車動(dòng)力性能計(jì)算························

25、83;···········13</p><p>　　3.1.2、汽車經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算··················

26、3;·················15</p><p>　　第4 章 發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系部件的確定············&#

27、183;·····················16</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)··········&

28、#183;····································

29、;···········17</p><p>　　參考文獻(xiàn)····················

30、3;····································&#

31、183;18</p><p>　　附錄·······························

32、83;······························19</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任

33、務(wù)書</b></p><p>　　載貨汽車汽車動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、整車性能參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一輛用于長途城際物流運(yùn)輸，最大總質(zhì)量不超過31t,額定載重質(zhì)量為16t，最高車速為100km/h的重型載貨汽車(售價(jià)不高于對標(biāo)競爭車型)。</p><p>　　整

34、車尺寸（長*寬*高） 11976mm*2395mm*3750mm</p><p>　　軸數(shù)/軸距 4/（1950+4550+1350）mm</p><p>　　額定載質(zhì)量 16000kg</p><p>　　整備質(zhì)量

35、 12000kg</p><p>　　公路行駛最高車速 100km/h</p><p>　　最大爬坡度 ≥30%</p><p><b>　　2、具體設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　

36、查閱相關(guān)資料，根據(jù)設(shè)計(jì)題目中的具體特點(diǎn)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋以及車輪的選型。</p><p>　　根據(jù)所選總成進(jìn)行汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的估算，實(shí)現(xiàn)整車的優(yōu)化配置。</p><p>　　繪制設(shè)計(jì)車輛的總體布置圖。</p><p>　　完成至少1萬字的設(shè)計(jì)說明書。</p><p>　　第1章 整車主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定</

37、p><p>　　1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　1.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　汽車的動(dòng)力性能在很大程度上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。參考該題目中的參數(shù)，按要求設(shè)計(jì)的載貨汽車最高車速是ua=100km/h，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)該大于或等于以該車速行駛時(shí)，滾動(dòng)阻力功率與空氣阻力功率之和，即</p><p>&l

38、t;b>　　（1-1）</b></p><p>　　式中，Pemax是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率（KW）；ηT是傳動(dòng)系效率（包括變速器、輔助變速器傳動(dòng)軸萬向節(jié)、主減速器的傳動(dòng)效率），ηT=95%*95%*98%*96%=84.9%，傳動(dòng)系各部件的傳動(dòng)效率參考了機(jī)械工業(yè)出版社的《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-1得；Ma是汽車總質(zhì)量，Ma=28000kg；g是重力加速度，g=9.8m/s2；f是滾動(dòng)阻力系數(shù)，

39、由試驗(yàn)測得，在車速不大于100km/h的情況下可認(rèn)為是常數(shù)。取f=0.008，參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-2得；CD是空氣阻力系數(shù)，一般中重型貨車可取0.8～1.0，這里取CD=0.9；A是迎風(fēng)面積（㎡），取前輪距B1*總高H，A=2.395×3.75㎡。</p><p><b>　　故</b></p><p>　　也可以利用比功率的統(tǒng)計(jì)值來確定發(fā)動(dòng)

40、機(jī)的功率值。 </p><p>　　如選取功率為197.2KW的發(fā)動(dòng)機(jī)，則比功率為</p><p>　　參考了國內(nèi)的一汽解放J6M重卡和國外的沃爾沃、奔馳等同類型汽車，其比功率都在7KW/t左右，則整備質(zhì)量28t的汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)具有的功率Pe=7*28=196kw</p><p>　　再考慮該載貨汽車要求具有相對高的車速，因此初步選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為200k

41、w。</p><p>　　1.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可通過下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中，Temax是發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N·m）；α是轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，標(biāo)志著當(dāng)行駛阻力增加

42、時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線自動(dòng)增加轉(zhuǎn)矩的能力，，Tp是最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩（N·m），α可參考同類發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值選取，初取α=1.05；Pemax是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（KW）;np是最大功率是的轉(zhuǎn)速（r/min）。</p><p>　　所以 </p><p>　　一般用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù),表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速適應(yīng)行駛工況的程度，Φ越大，說明發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性越好。采用Φ值大得發(fā)動(dòng)機(jī)可

43、以減少換擋次數(shù)，減輕司機(jī)疲勞、減少傳動(dòng)系的磨損和降低油耗。通常，汽油機(jī)取1.2～1.4，柴油機(jī)取1.2～2.6，以保證汽車具有相當(dāng)?shù)淖畹头€(wěn)定車速。初取nT=1300r/min，則，。</p><p><b>　　1.2 輪胎的選擇</b></p><p>　　輪胎的尺寸和型號是進(jìn)行汽車性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)，因此，在總體設(shè)計(jì)開始階段就應(yīng)選定。選擇的依據(jù)是

44、車型、使用條件、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。為了提高汽車的動(dòng)力因數(shù)、降低汽車質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對公路用車，在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。同時(shí)還應(yīng)考慮與動(dòng)力—傳動(dòng)系參數(shù)的匹配和對整車尺寸參數(shù)（例如汽車的最小離地間隙、總高等）的影響。參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-3給出的部分國產(chǎn)汽車輪胎的規(guī)格、尺寸及使用條件。通過查閱貨車輪胎標(biāo)準(zhǔn)GB2977-2008《載重汽車輪胎規(guī)格、尺寸、

45、氣壓與負(fù)荷》和參考同類車型所選輪胎規(guī)格，各軸輪胎規(guī)格選擇如下：</p><p>　　前軸輪胎規(guī)格為11.00R20,輪胎數(shù)量為2；中間軸輪胎規(guī)格為11.00R20，輪胎數(shù)量為2；后輪并裝雙軸雙胎，型號為11.00R20,輪胎數(shù)量為8。所選輪胎的單胎最大負(fù)荷28700N，氣壓0.74MPa，加深花紋，外直徑1090mm。</p><p>　　1.3傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定</p>

46、<p>　　普通載貨汽車最高檔通常選用直接擋，若無分動(dòng)器或者輪邊減速器，則傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比等于主減速器的主減速比 。主減速比是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。</p><p>　　載重貨車為了得到足夠的功率儲備而使最高的車速有所下降，可按下式選擇</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　

47、　式中，是驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑（m），所選輪胎規(guī)格為11.00R20的子午線輪胎，其自由直徑d=1090mm，因計(jì)算常數(shù)F=3.05(子午線輪胎F=3.05),故滾動(dòng)半徑；np是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，np=2200r/min;uamax是最高車速，uamax=100km/h；igh是變速器最高檔傳動(dòng)比，igh=1.0。</p><p>　　所以，初取i0=5.0。</p><p>　　根據(jù)所

48、選定的主減速比的值，就可基本上確定主減速器的減速形式（單級、雙級以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。</p><p>　　汽車驅(qū)動(dòng)橋離地間隙要求參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-4所示。其中，重型載貨汽車的離地間隙要求在230～345mm之間。</p><p>　　1.4 傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定</p><p>　　傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比

49、為變速器的Ι擋傳動(dòng)比igΙ與主減速比的乘積。</p><p>　　igΙ應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)車輪的滾動(dòng)半徑等綜合確定。</p><p>　　汽車爬坡度時(shí)車速不高，空氣阻力可以忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有</p><p><b>　?。?-4）</b&g

50、t;</p><p>　　則由最大爬坡度要求的變速器Ι檔傳動(dòng)比為</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中，αmax是道路最大坡度角，設(shè)計(jì)要求最大爬坡度為30%，即坡度角；Ψmax是最大道路阻力系數(shù)。</p><p>　　前面已將計(jì)算得rr=0.5291m；發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax=911

51、.5N.m；主減速比i0=5.0；傳動(dòng)系傳動(dòng)效率ηT=0.849。所以</p><p>　　根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面附著條件</p><p><b>　　（1-6）</b></p><p>　　求得變速器的Ι檔傳動(dòng)比為</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>

52、;　　式中，是道路的附著系數(shù)，在良好的路面上取=0.8；是汽車滿載靜止于水平路面時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋承受的載荷（N），初步設(shè)計(jì)采用雙聯(lián)車橋驅(qū)動(dòng)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)橋承受的質(zhì)量為13t，則</p><p>　　綜上所述，初步選取變速器Ι擋傳動(dòng)比igΙ=12.96。</p><p><b>　　傳動(dòng)系各總成的選型</b></p><p>　　2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型<

53、;/p><p>　　根據(jù)所需發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，初步選擇一汽大連柴油機(jī)股份有限公司的型號為BF6M1013-28E3的發(fā)動(dòng)機(jī)，它的主要技術(shù)參數(shù)如下表2-1所示。</p><p>　　表2-1 大柴BF6M1013-28E3發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.2 離合器的初步選型</p><p>　　后備系數(shù)β為離合器

54、的后備系數(shù)，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。β是離合器設(shè)計(jì)時(shí)用到的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇β時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1)摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；</p><p>　　2)防止離合器滑磨時(shí)間過長；</p><p>　　3)防止傳動(dòng)系過載以

55、及操縱輕便等。</p><p>　　顯然，為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大，β不宜選取太??；為使離合器尺寸不致過大，減少傳動(dòng)系過載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，β可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車時(shí)，為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些；貨車總質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)

56、缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。各類汽車離合器β的取值范圍見表2-3。</p><p>　　表2-3 離合器后備系數(shù)β的取值范圍</p><p>　　根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及上述要求，初步選擇東風(fēng)傳動(dòng)軸有限公司生產(chǎn)，轉(zhuǎn)矩容量為2700N·m的DSP430拉式膜片彈

57、簧離合器。該離合器與濰柴WD615.56匹配時(shí)，其后備系數(shù)為2.45。</p><p>　　2.3 變速器的選擇</p><p>　　由于重型汽車的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，同時(shí)，重型貨車滿載與空載的質(zhì)量變化極大，欲保證重型汽車具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，需要采用多檔變速器。因?yàn)?，檔位越多，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)就越大，可以提高汽車的加速與爬坡能力；同時(shí)也能增加發(fā)動(dòng)機(jī)在地

58、燃油消耗率的轉(zhuǎn)速范圍工作的機(jī)會(huì)，可以提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。目前，組合式機(jī)械變速器已經(jīng)成為重型汽車的主要形式，即以一到兩種4～6擋變速器為主體，通過更換系列齒輪副和配置不同的副變速器，得到一組不同的擋數(shù)、不同傳動(dòng)比范圍的變速器系列。</p><p>　　根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和變速器的I擋傳動(dòng)比，初步選擇中國第一汽車集團(tuán)公司生產(chǎn)的10擋組合式機(jī)械變速器，變速器型號：CATS10-130，額定輸入轉(zhuǎn)矩為1274N

59、3;m，該變速器最高檔采用直接擋，傳動(dòng)比范圍為1～12.961。變速器各擋速比見表2-4。</p><p>　　表2-4 所選變速器各擋速比</p><p>　　2.4 傳動(dòng)軸的選型</p><p>　　該車前后軸距較大， 為了提高傳動(dòng)軸的的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車總布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。當(dāng)傳動(dòng)軸分段時(shí)，需要加設(shè)安裝在車架橫梁上的彈性中間支撐，以補(bǔ)償

60、傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及車輛行駛過程中由于彈性支承的發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)和車架等變形所引起的位移。彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的震動(dòng)，降低噪聲。這種彈性中間支撐不能傳遞軸向力，它只要承受傳動(dòng)軸因動(dòng)不平衡，偏心等因素引起的徑向力，以及萬向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。</p><p>　　一般驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸均采用一對十字軸萬向節(jié)。十字萬向節(jié)兩軸的夾角不宜過大，當(dāng)α由增至?xí)r，滾針軸承壽命將下降至原壽命的1/4。十字軸萬向節(jié)

61、夾角的允許范圍參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-8。</p><p>　　初步選取重慶重型汽車集團(tuán)傳動(dòng)軸有限責(zé)任公司生產(chǎn)的重型汽車傳動(dòng)軸總成，編號為006，工作轉(zhuǎn)矩為16500N·m。</p><p>　　2.5 驅(qū)動(dòng)橋的選型</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，其基本公用是增大由傳動(dòng)軸傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)輪具有

62、差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車價(jià)之間的垂向力、縱向力和橫向力。</p><p>　　2.5.1 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架形式有關(guān)。絕大多數(shù)載貨汽車的驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架，相應(yīng)的采用非斷開式車橋。</p><p>　　現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車都采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。</p><p

63、>　　在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)布置在同一個(gè)縱向垂直平面內(nèi)，且相鄰的兩橋的傳動(dòng)軸是串聯(lián)的布置。其優(yōu)點(diǎn)是不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各種驅(qū)動(dòng)橋零件的互通性，并且簡化了結(jié)構(gòu)，減少了體積和質(zhì)量，成本較低。</p><p>　　2.5.2 主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇</p><p>　　主減速器形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，主要取決與動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比的

64、大小以及驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及減速形式等。</p><p>　　雙級主減速器有兩集齒輪減速組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大，制造成本也顯著增加，僅用于主減速比較大（）且采用單級減速器不能滿足既定的主減速比和離地間隙要求的重型汽車上。</p><p>　　單級貫通式主減速器用于多橋驅(qū)動(dòng)汽車的貫通橋上，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，主減速器的質(zhì)量較小，尺寸緊湊，并可使中、后橋的大部分零件，尤其是使橋殼、半

65、軸等主要零件具有互換性。</p><p>　　綜上所述，由于所設(shè)計(jì)的載貨汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式為，以及單級減速雙聯(lián)主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)，又能滿足使用要求。所以，選用單級減速雙聯(lián)主減速器。</p><p>　　2.5.3 驅(qū)動(dòng)橋的選型</p><p>　　根據(jù)計(jì)算的主減速比，初步選擇重慶紅巖汽車車橋廠的單級減速雙聯(lián)驅(qū)動(dòng)橋，產(chǎn)品型號：20048302。中、后橋均

66、采用鑄鋼橋殼，中、后驅(qū)動(dòng)橋承載能力均為13t，最大輸入轉(zhuǎn)矩為40000N·m，大于最大的輸入轉(zhuǎn)矩1274×12.961N·m=16512.31N·m，主減速器傳動(dòng)比=4.875和5.833兩種。因車速要求較高，就選=4.875計(jì)算，如果汽車阻力功率曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線不能交在其最大功率點(diǎn)上，再進(jìn)行調(diào)整。</p><p><b>　　整車性能計(jì)算</b>

67、</p><p>　　3.1 配置大柴BF6M1013-28E3發(fā)動(dòng)機(jī)的整車性能計(jì)算</p><p>　　3.1.1 汽車動(dòng)力性能計(jì)算</p><p>　　汽車驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力</p><p>　　汽車行駛過程中必須克服滾動(dòng)阻力Ff和空氣阻力Fw的作用，加速時(shí)會(huì)受到加速阻力Fj的作用，上坡時(shí)會(huì)受到重力沿坡道的分力——坡度阻力Fi的作用。汽車行

68、駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡方程式為</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n下發(fā)出的轉(zhuǎn)矩Te，經(jīng)汽車傳動(dòng)系傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力Ft按下式計(jì)算</p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>　　式中，Te是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩（N·m）；i

69、g是變速器速比；i0是主減速器速比，io=4.875；ηT是傳動(dòng)系效率，ηT=0.849；rr是車輪的滾動(dòng)半徑（m），rr=0.5249m。</p><p>　　在驅(qū)動(dòng)輪不打滑的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n（r/min）所對應(yīng)的汽車車速ua（Km/h）為</p><p><b>　?。?-3） </b></p><p><b>　　滾動(dòng)阻力F

70、f為</b></p><p><b>　?。?-4） </b></p><p>　　式中，g是重力加速度，g=9.8m/s2;α是坡道的坡度角（º）；f是滾動(dòng)阻力系數(shù)，同式（1-1）說明。</p><p><b>　　空氣阻力Fw為</b></p><p><b>　

71、?。?-5）</b></p><p>　　式中，CD是空氣阻力系數(shù)，CD=0.9；A是迎風(fēng)面積，即汽車行駛方向的投影面積，A=2.065×3.390㎡；ρ是空氣密度，一般取ρ=1.2258N·s2·m-4；ua是汽車行駛速度（m/s）,若ua以km/h計(jì)，則。</p><p><b>　　坡度阻力Fi為</b></p&g

72、t;<p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　式中，i是道路坡度，計(jì)算時(shí)i取值從0%到40%。坡度阻力隨坡度角α的增加而增大，且與變速器檔位和車速無關(guān)。</p><p>　　將各擋驅(qū)動(dòng)力Ft隨車速ua的變化關(guān)系和不同坡度i時(shí)的隨ua的變化關(guān)系畫在同一張紙上，則形成汽車的行駛性能曲線。由汽車的行駛性能曲線可知該車的最高車度、最大爬坡度、檔

73、位的使用情況及各檔位某車速的爬坡能力。</p><p>　　選用大柴BF6M1013-28E3發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中圖1-7的汽車的行駛性能曲線可看出，最高車速在100km/h時(shí)，經(jīng)計(jì)算，一檔時(shí)最大爬坡度為。</p><p>　?。?）汽車的加速性能計(jì)算</p><p>　　加速阻力計(jì)算。為計(jì)算最大加速能力，這里就取道路坡道為零的平直道路上行駛進(jìn)

74、行計(jì)算。</p><p>　　，由此可得 （3-7）</p><p>　　式中，δ是汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，δ按式估算，取,ig為變速器速比。參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中的圖1-8繪制出汽車加速度曲線圖。</p><p>　　進(jìn)而參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中的圖1-9繪制各擋加速度倒數(shù)曲線圖。</p><p><b>

75、;　　由得</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　通過上式可求得汽車從初始車速u1全力加速到u2的加速時(shí)間t，結(jié)合汽車的行駛性能曲線，可以參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中的圖1-10作出該汽車連續(xù)換擋加速時(shí)間曲線圖。</p><p>　　3.1.2 汽車經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算 </p>&l

76、t;p>　　汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性是汽車使用中的另一項(xiàng)重要性能。汽車設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，常需要在實(shí)際樣車制成之前，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和汽車功率平衡圖對汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評算，最簡單、最基本的是等速行駛百公里燃油消耗量的估算。對貨車來講，等速百公里燃油消耗量是在滿載時(shí)以最高擋在水平良好的路面上等速行駛100km的燃油消耗量。</p><p>　　汽車百公里燃油消耗量Qs為</p><p><

77、b>　?。?-9）</b></p><p>　　式中，P是汽車以車速等速行駛時(shí)用于克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的功率（kw），；是傳動(dòng)系效率，=0.849；是汽車總質(zhì)量；是滾動(dòng)阻力系數(shù)，=0.008；是空氣阻力系數(shù)=0.9；是迎風(fēng)面積；是燃油消耗率，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從外特性曲線圖上讀?。皇瞧囓囁伲╧m/h）；是燃油的重度，柴油取7.94～8.13N/L，取=8.04N/L。</p&

78、gt;<p>　　經(jīng)上述計(jì)算，參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中的圖1-16，繪制出使用大柴BF6M1013-28E3發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)汽車在各個(gè)檔位時(shí)的等速百公里燃油消耗量曲線。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系部件的確定</p><p>　　根據(jù)前面的計(jì)算，可以確定設(shè)計(jì)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。變速器CATS10-130、單級減速雙聯(lián)驅(qū)動(dòng)橋與280馬力的大柴BF6M1013-28E3發(fā)動(dòng)

79、機(jī)匹配使用時(shí)，整車的爬坡性能、加速性能和轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性都有了較為顯著的提高，經(jīng)濟(jì)車速的范圍也較大，燃油經(jīng)濟(jì)性較好，同時(shí)也滿足最高車速為100km/h的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　最后確定的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系各部件如表4-1所示，整體布置圖附錄所示。</p><p>　　表4-1 發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系各部件選型</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b>

80、</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，也是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程。通過這次的汽車課程設(shè)計(jì)，使我之前學(xué)習(xí)的課本知識得以鞏固，同時(shí)也更加系統(tǒng)全面的了解了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系和驅(qū)動(dòng)橋之間的匹配關(guān)系。 </p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)中，會(huì)用到很多以前老師講解過的知識，尤其是《汽車構(gòu)造》、《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》和《汽車?yán)碚摗飞系囊恍┲攸c(diǎn)內(nèi)容，感謝學(xué)院所有

81、老師對我們學(xué)習(xí)上的幫助和生活上的關(guān)懷，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動(dòng)手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。我們不僅學(xué)到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。 </p><p>　　由于設(shè)計(jì)資料和能力比較有限，此次設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師和同學(xué)給予批評指正。 </p><p>　　最后，向?qū)Ρ敬握n程設(shè)計(jì)盡心指導(dǎo)的各位老師表示衷心的感謝！ </p><p&g

82、t;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[2] 王國權(quán)，龔國慶.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[3] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p>

83、<p>　　[4] 劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京.清華大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　[5] 余志生.汽車?yán)碚揫M].4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[6] 田其鑄.汽車設(shè)計(jì)手冊（整車·底盤卷).長春汽車研究所.1998.</p><p>　　[7] 王豐元，馬明星，鄒旭東.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：

84、中國電力出版社，2009.</p><p>　　[8] 中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì).QC/T29082-1992 汽車傳動(dòng)軸總成技術(shù)條件[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1992.</p><p>　　[9]國家標(biāo)準(zhǔn)：GBT1589-2004/GBT2974-2008/GBT2977-2008/GBT2978-2008</p><p>　　[10]參考網(wǎng)頁：百度