微型客貨兩用車總體設(shè)計

1、<p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　汽車被稱為“改變世界的機器”，它從1886年誕生至今已有100多年的歷史，百余年來，特別是汽車產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來，汽車已為世界經(jīng)濟的大發(fā)展，為人類進入現(xiàn)代生活，產(chǎn)生了無法估量的巨大影響，因此，無論是美國，日本，西歐等發(fā)達國家或地區(qū)無一例外的把發(fā)展汽車工業(yè)作為國家發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，我國也在“七五”期間提出

2、“要把汽車制造業(yè)作為重要的支柱產(chǎn)業(yè)，爭取有一個較大的發(fā)展”，由此可見汽車在世界經(jīng)濟發(fā)展的作用。</p><p>　　當前，汽車已進入人類社會各個領(lǐng)域。工業(yè)，農(nóng)業(yè)，商業(yè)與國際貿(mào)易，教育，科技，文化，藝術(shù)，衛(wèi)生保健，國防以及其他建設(shè)事業(yè)，以至于人類的現(xiàn)代生活領(lǐng)域及家庭，都與汽車緊密相連。汽車已成為人們?nèi)粘９ぷ鳎a(chǎn)，學習，生活，旅行中最方便，最經(jīng)常使用的交通工具，成為現(xiàn)代社會的象征。在許多發(fā)達國家，汽車已普及到千家萬

3、戶，普及率最高的是美國，平均1.3人擁有一輛；西歐，日本等發(fā)達國家平均2~3人擁有一輛。汽車的普及極大的方便了人們，擴大了人們的活動范圍，使社會生活變的豐富多彩；同時促進了公路的建設(shè)和運輸?shù)姆睒s，改變了城市的布局有助于各地區(qū)經(jīng)濟文化的交流和偏遠落后地區(qū)的開發(fā)。</p><p>　　我國汽車行業(yè)起點低，發(fā)展較晚。1953年中國汽車工業(yè)從零起步，開始建造第一汽車制造廠，三年后便生產(chǎn)出國產(chǎn)“解放牌”中型載貨汽車。60年

4、代建設(shè)了第二汽車制造廠，生產(chǎn)中國獨立設(shè)計的“東風”牌中型載貨汽車。但汽車的品種在過去很長時間里出現(xiàn)了“缺重少輕”﹑“轎車基本空白”的缺陷。改革開放之后，我國的汽車行業(yè)才進入大發(fā)展階段。近年來，轎車生產(chǎn)大幅度增長，確定了一汽，二汽，上海為三大基地以及天津，北京，廣州三個較小的基地。我國汽車的發(fā)展目標是，到2010年汽車生產(chǎn)量達600萬輛，成為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。同時，改變生產(chǎn)廠過多投資分散生產(chǎn)規(guī)模過小的不合理情況，重點支持2～3家汽車

5、企業(yè)集團迅速成長為有相當規(guī)模的大型企業(yè)，以及支持6-7家汽車企業(yè)成為國內(nèi)的骨干企業(yè)。其次，要花大力氣增強汽車的自主開發(fā)能力，從與國外聯(lián)合開發(fā)逐漸走向成熟的自主開發(fā)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)裝備水平，迅速趕上國際先進水平。同時鼓勵個人購買汽車，并為轎車的普及作好準備。當然，汽車的迅速發(fā)展也帶了一些不易解決的問題，例如：安全問題，能源消耗，和環(huán)境污染。因此，行車安全，節(jié)約能源和環(huán)境保護已成為當前汽車技術(shù)要解決的三大重要課題。</p>

6、<p>　　回顧歷史，1959年面世的“MINI”轎車引發(fā)了汽車技術(shù)的一場革命。這種車型在取得觀念上的突破的同時，還屢次在汽車大賽中取得冠軍。40年后的今天，此類車型依然流行，使之成為最家庭化的轎車。從此揭開了微行轎車的發(fā)展的歷史。在這種情況下，微型汽車也適時而生，而此車型也正是我們這一組所要設(shè)計的。我國的微型車也可稱為“中國特色”，因為我國轎車不太普及的情況下，售價僅在三萬元人民幣左右的微型客車，成為大眾買的起的車型。&

7、lt;/p><p>　　現(xiàn)在，微型汽車在一般的城市里隨處可見。因為它即可為家庭的用車，同時改裝方便，可以改裝成微型廂式貨車，在有的城鎮(zhèn)中，它還用來作為出租車，更因為它油耗低，占地面積小，使用經(jīng)濟，所以它受到許多人的歡迎。因此，設(shè)計這種汽車還是順應時代潮流的。我在畢業(yè)設(shè)計中負責的是整體設(shè)計，包括微型汽車外型設(shè)計，整體布置，底盤設(shè)計，并積極協(xié)調(diào)同組的同學完成微客其他部件的設(shè)計。</p><p>　

8、　微型汽車的整體布置包括人體工程在汽車上各部件安排的應用，發(fā)動機的選擇，輪胎的選擇，傳動系，行使系，轉(zhuǎn)向系，制動系和懸架的選擇設(shè)計，駕駛員和乘客的作為布置，發(fā)動機的布置，汽車主要尺寸和參數(shù)的選擇并校核汽車主要性能參數(shù)等。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計作為大學四年學習教學的一個最后環(huán)節(jié)，同時也是大學四年的知識回顧，它讓我把學過知識系統(tǒng)的梳理一遍，熟悉汽車的各個不見和 理論知識點，對于掌握不到的地方，可以借此機會補缺

9、補漏，對知識進行強化，同時也為我們今后踏上工作崗位做好了準備，是工作前的基礎(chǔ)練習。</p><p>　　第二章 總體布置方案</p><p>　　§2.1 概述 </p><p>　　微型車的總體設(shè)計是根據(jù)使用條件，生產(chǎn)規(guī)模制造水平和生產(chǎn)成本來選擇車輛的形式，構(gòu)造尺寸等。既解決整體布局與局部，局部與局部的矛盾。從而設(shè)

10、計出性能良好價格合理的交通運輸車?？傮w設(shè)計是微型車設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　微型客貨兩用車的使用條件</p><p>　　我國地處北北半球，疆土遼闊，南北之間跨緯度很大南部進入熱帶北部接近寒帶，因而形成了南北懸殊的溫差氣溫的變化超過±40°我國的地形也十分復雜東部是廣闊的平原和起伏的丘陵。西部有雄偉的高原，西南多山區(qū)，各種地形相互交錯。每一輛車都有可能面臨

11、不同的氣候，地理等復雜的使用條件。總得來說大部分地區(qū)常見的公路是山區(qū)公路奇特點就是‘‘彎多，路急，陡坡長’’據(jù)交通部門統(tǒng)計我國三級以下公路占總里程的95.4﹪四級以下公路占總里程的78.9﹪這些道路路面較差，一遇雨雪天氣路面泥濘不堪，此時的微型車的使用條件是比較惡劣。</p><p>　　另外，我國廣大地區(qū)尤其是農(nóng)村地區(qū)對車輛的維修保養(yǎng)條件差配件供應比較困難，駕駛員的文化素質(zhì)和駕駛技術(shù)不是很高，這樣就使得微型車對

12、于可靠性和維修的方便性的要求更高。</p><p><b>　　微型車的生產(chǎn)條件</b></p><p>　　目前，國內(nèi)微型車的生產(chǎn)主要是國內(nèi)的幾大汽車產(chǎn)商和農(nóng)用機械生產(chǎn)商。他們的原料來源廣，生產(chǎn)效率高且生產(chǎn)過程中的管理檢測把握嚴格水平高操。多數(shù)微型車的生產(chǎn)均采用大批量生產(chǎn)的方式，提高產(chǎn)品的性價比。</p><p>　　§2.2方案的

13、分析和確定 </p><p>　　§2.2.1 設(shè)計任務</p><p>　　4座客貨兩用微型車的總體設(shè)計</p><p>　　§2.2.2 設(shè)計要求</p><p>　　發(fā)動機擬選為JL462Q或相近系列， 最高車速為95Km/h，最小轉(zhuǎn)彎半徑≤4.5米，乘員人數(shù)4人，載重量0.5噸，擋位數(shù)4+1。</p>

14、<p>　　§2.2.3 基本要求</p><p>　　汽車是由動力裝置、底盤、車身、電器及儀表裝置等四部分組成，主要任務是用來載送人員和貨物的。</p><p>　　一個成功的汽車產(chǎn)品，它的設(shè)計應該滿足技術(shù)、經(jīng)濟及藝術(shù)造型等多方面的要求；它的技術(shù)和理性主要體現(xiàn)在：最大程度的采用標準化部件；滿足社會和政府的各種法規(guī)，尤其要滿足政府對汽車外形尺寸的要求；還要滿足當?shù)馗髌?/p>

15、車廠的生產(chǎn)能力及水平。經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在：在保證汽車所要求的技術(shù)要求的同時要最大程度上降低汽車的制造成本；要保證用戶的使用的經(jīng)濟性，為用戶節(jié)省開支。藝術(shù)性主要體現(xiàn)在：在保證汽車的各項技術(shù)指標達到要求時車身造型要盡量滿足人們的審美觀，駕駛室部分要是工程設(shè)計和人體工程學相結(jié)合，使駕駛員和乘客在車中有中享受的感覺 。</p><p>　　我所負責的總體設(shè)計主要是：設(shè)計車型、及時協(xié)調(diào)各部件和整車的關(guān)系以完成底盤的布置 。而

16、車型的設(shè)計是最有創(chuàng)造性的，最主要任務是布置好底盤，以保證各部件不產(chǎn)生運動干涉。經(jīng)過與同組各同學的討論協(xié)商，在參考上述兩種成型基本參數(shù)的基礎(chǔ)上，最終確定了我們所要設(shè)計的微型客車的基本參數(shù)（詳細參數(shù)見后）。本次設(shè)計的出發(fā)點是要保證汽車的經(jīng)濟性、動力性和乘坐舒適性。</p><p>　　§2.3汽車傳動形式的選擇</p><p>　　本次客貨兩用車的目標主要是用來載客，本產(chǎn)品同時具有相

17、當?shù)妮d貨能力依據(jù)GB/T 15089-2001參考同類車型長安貨車系列SC1022BB23D，昌河雙排CH1011DXEI參數(shù)見表2-1 </p><p>　　表2-1參考車型的相關(guān)參數(shù)：</p><p>　　汽車分類結(jié)合M類 N類汽車的特點參數(shù)選擇如下： </p><p><b>　　形式的選擇：</b></p>&l

18、t;p>　　主要任務：確定產(chǎn)品的軸數(shù)，驅(qū)動形式，布置形式等。 </p><p><b>　　1 .軸數(shù)</b></p><p>　　軸數(shù)的選擇受汽車總質(zhì)量的影響，道路法規(guī)的約束，輪胎負荷及汽車機構(gòu)等影響因為微型客貨兩用車的質(zhì)量低于20噸，故采用簡單的兩軸式，該方案結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低,性能好！</p><p>　　2. 驅(qū)動形式的選

19、擇 </p><p>　　由軸數(shù)的選擇可知本產(chǎn)品的驅(qū)動輪最多為4個，因微型車客貨兩用車對驅(qū)動性能的要求不太高，且考慮到制造成本的控制，選用4x2的驅(qū)動形式。減少驅(qū)動輪，使其機構(gòu)簡單，整備質(zhì)量也降低，這也是乘用車和商用車使用較多的驅(qū)動形式，適用于越野性和通過性不高的車。</p><p>　　3. 布置形式的選擇</p><p>　　汽車的布置形式是指發(fā)動機、驅(qū)動橋和車

20、身的相互關(guān)系以及布置特點而言。汽車的布置形式和汽車的實用性能有很大關(guān)系。通過構(gòu)思我提出以下兩種方案.</p><p>　　方案一 前置前驅(qū) FF見圖2-1</p><p>　　圖 2-1 前置前驅(qū)布置圖</p><p>　　該方案的主要特點： a、有明顯的不足轉(zhuǎn)向性能； </p><p>　　b、越過障礙的能力高；</p>

21、;<p>　　c、動力總成結(jié)構(gòu)緊湊；</p><p>　　d、有利于提高乘坐舒適性；（車內(nèi)地板凸包高度 可以降低） </p><p>　　e、有利于提高汽車的機動性；（軸距可以縮短 ）</p><p>　　f、有利于發(fā)動機散熱 ，操縱機構(gòu)簡單； </p>&l

22、t;p><b>　　g、行李箱空間大；</b></p><p><b>　　h、變形 容易。</b></p><p>　　主要缺點： 1、 結(jié)構(gòu)與制造工藝均復雜；（采用等速萬向節(jié) ） </p><p>　　2、前輪工作條件惡劣，輪胎壽命短；（前橋負荷較后 軸重）

23、 </p><p>　　3、汽車爬坡能力降低； </p><p>　　4、發(fā)生正面碰撞事故，發(fā)動機及其附件損失較大，維修費用高。</p><p>　　方案二 前置后驅(qū) FR</p><p>　　圖2-2 前置后驅(qū)的布置圖</p><p>　　該方案的主要特點 a、軸荷分

24、配合理 ； </p><p>　　b、有利于減少制造成本；（不需要采用等速萬向節(jié) ） </p><p>　　c、操縱機構(gòu)簡單； </p><p>　　d、采暖機構(gòu)簡單，且管路短供暖效率高 ；</p><p>　　e、發(fā)動機冷卻條件好； </p><p><b>　　f、爬坡能力強； </b><

25、;/p><p><b>　　g、行李箱空間大；</b></p><p><b>　　h、變形容易。</b></p><p>　　主要缺點： a、地板上有凸起的通道，影響了乘坐舒適性； </p><p>　　b、汽車正面與其它物體發(fā)動碰撞易導致發(fā)動機進入客</p><p>　　廂

26、，會使前排乘員受到嚴重傷害； </p><p>　　c、汽車的總長較長，整車整備質(zhì)量增大，影響汽車的</p><p>　　燃油經(jīng) 濟性和動力性。</p><p>　　綜前所述,在考慮汽車的整車性能的均勻性和經(jīng)濟性出發(fā)參考同類車型選擇本車的驅(qū)動型式為 前置后驅(qū) FR. (另:選用該方案也是本次我畢業(yè)設(shè)計小組的要求).</p><p><

27、b>　　4.車頭形式的選擇</b></p><p>　　考慮到汽車的主要用途是載人同時具有裝載0.5t貨物的能力.常用的短頭形式的貨車頭來作變形的原本如下 圖2-3所示</p><p>　　圖2-3 汽車的布置形式</p><p>　　該形式的主要特點 :</p><p>　　1 ,具有短頭式車型的緊湊.汽車的總長和軸距得以

28、縮短.最小轉(zhuǎn)彎半徑小,機動性好.</p><p>　　2,擋風玻璃傾斜于前臉相接減小了汽車在行駛過程中的風阻.</p><p>　　3,擴大了駕駛室內(nèi)的空間提高了駕駛員的駕駛舒適性.</p><p>　　4,動力操作機構(gòu)簡單</p><p><b>　　主要缺點:</b></p><p>　　1,

29、發(fā)動機的接近性差,</p><p>　　2,汽車的地盤布置高,成員上下車的方便性不高.</p><p>　　3,發(fā)生碰撞時,駕駛員和前排成員的傷害程度比較大.</p><p>　　5、傳動系部件及形式的選擇</p><p>　　按設(shè)計任務要求變速器使用4+1手動變速器， 離合器用摩片彈簧離合器 ，液壓雙回路制動。懸架前后分別為獨立螺旋彈簧非獨

30、立鋼板彈簧。</p><p>　　第三章 主要參數(shù)的選擇</p><p>　　汽車的主要參數(shù)有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸、車頭長度和車廂尺寸等。</p><p>　　§3.1汽車主要尺寸的確定</p><p><b>　　1、外廓尺寸</b></p><p>　　外廓尺寸即汽車的長

31、寬高。在公路和市內(nèi)行駛的汽車最大外廓尺寸受有關(guān)法規(guī)限制，不能隨意定。限制因素除法規(guī)和汽車的用途外主要有載客量和裝載質(zhì)量及涵洞和橋梁等道路的尺寸條件。非公路用車不受法規(guī)限制。汽車長度尺寸小些不僅可以減少行駛期間需要占用的道路長度，同時還可以增加車流密度，此外，停車時占用的停車場的面積也減小。汽車的整備質(zhì)量也隨著汽車的外廓尺寸減小，減小外廓尺寸對提高汽車的比轉(zhuǎn)矩、比功率和燃油經(jīng)濟性有利。</p><p>　　GB15

32、98-1989 外廓尺寸限定如下：</p><p>　　貨車、整體式客車總長不應超過12m，單鉸接式客車不超過18m，半掛式汽車列車不超過16.5，全掛汽車列車不超過20m；不包括后視鏡汽車寬不超過2.5m，空載頂窗關(guān)閉的狀態(tài)下，汽車高不超過4m；后視鏡等單側(cè)外伸量不超過250mm；頂窗、換氣裝置開啟時不得超出車高300mm。</p><p>　　參考同類車型、結(jié)合本車的設(shè)計要求訂車的外廓

33、尺寸為 </p><p>　　長×寬×高 3860×1400×1815 （mm）</p><p>　　乘用車總寬Ba與總長之間有以下關(guān)系</p><p>　　Ba=（La/3）+195mm±60mm （3-1）</p><p><b>

34、;　　基本滿足</b></p><p><b>　　2、軸距 L</b></p><p>　　軸距對汽車整備質(zhì)量、汽車總長、汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑傳動軸長度、縱向通過半徑等有影響，此外軸距還對軸荷分配和傳動軸的夾角有影響，軸距過短會使車廂長度不足或后懸過長，汽車上坡、加速或制動時軸荷轉(zhuǎn)移過多使汽車制動性和操作穩(wěn)定性變壞，車身縱向角震動增大，對平順性不利。過長則傳

35、動軸的夾角增大，不利于汽車的動力性能的發(fā)揮。 </p><p>　　參考同類車型的相關(guān)參數(shù) 取用 軸距為L= 2500 mm</p><p>　　汽車總長La、軸距L、前懸LF和后懸LR有以下關(guān)系：</p><p>　　La=L/C （3-2） C為比例系數(shù) FR的C 其值在0.62～0.66之間 代入所選參數(shù)L

36、 得： C=L/La =2500/3860=0.647 在規(guī)定的范圍內(nèi)</p><p>　　3、前后輪距 B1 B2</p><p>　　改變汽車的輪距B 則車寬、駕駛室內(nèi)寬、汽車總寬、總質(zhì)量，側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎半徑等會受影響。增大輪距B 則車廂內(nèi)寬隨之增加，有利于增加側(cè)傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性好，但是汽車總質(zhì)量和總寬最小轉(zhuǎn)彎半徑在增加，導致汽車的比功率，比轉(zhuǎn)矩指標下降，機動性

37、變壞。</p><p>　　受汽車總寬不超過2.5 m 的限制，參考汽車設(shè)計推薦及同類車型的相關(guān)參數(shù)確定本車的前后輪距</p><p>　　B1 =1280 mm B2 =1290 mm</p><p>　　4、前懸LF和后懸LR</p><p>　　前懸尺寸對汽車同過性，碰撞安全性，駕駛員視野，上車和下車的方便性以及汽車造型等均

38、有影響，增繳前懸會使得汽車的接近角減小通過性變差。因為要在前懸的尺寸內(nèi)安裝保險桿散，熱器風扇，發(fā)動機 ，轉(zhuǎn)向器等，故前懸不能短。長的前懸尺寸有利于在撞車時對乘客其保護作用，也有利于采用長些的鋼板彈簧初選在保證部件的布置得前提下盡量短些平頭車考慮到碰撞安全性應有結(jié)構(gòu)來吸收足夠的碰撞能量。</p><p>　　微型車的后懸尺寸考慮到車身的整體尺寸要求，以及后懸的長度影響汽車的通過性,追尾時的安全性以及后坐的安全性和汽

39、車造型等參考同類車型確定</p><p>　　前懸 LF =480 mm 后懸 LR =880 mm</p><p><b>　　5、車頭長度</b></p><p>　　車頭長度即指汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離，考慮乘客上下車的方便性和乘坐舒適性，按設(shè)計要求前排坐需雙排座椅，故確定車頭長 2400 mm</p><

40、;p><b>　　6、貨箱尺寸</b></p><p>　　考慮到運載能力和車身造型的需要，貨箱的尺寸參考同類車型確定為 長×寬×高 1400×1375×430 （mm）</p><p>　　圖3-1 汽車外形尺寸圖</p><p>　　§3.2汽車質(zhì)量參數(shù)的

41、確定</p><p>　　1、汽車的載重量me和載客量</p><p>　　根據(jù)汽車設(shè)計任務要求裝載人數(shù)為4人， 按標準人質(zhì)量65kg計算載人質(zhì)量為260kg,載貨質(zhì)量500kg。</p><p>　　2、汽車整備質(zhì)量m0的估算 </p><p>　　m0是指帶有全部裝備、加滿油水，但沒有裝載認識的汽車全部重量。</p>

42、<p>　　參考其他車型。確定整備質(zhì)量m0 為880kg</p><p>　　3、汽車的總質(zhì)量ma</p><p>　　汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質(zhì)量。</p><p>　　ma= m0+65n+me =880+65×4+500=1640 kg （3-3）</p><p>　　4、重心

43、和軸荷的確定 見下表:</p><p>　　表3-1 汽車質(zhì)量和質(zhì)心的估算</p><p>　　軸荷分配 按上表的估算可知 滿載時 前橋37.5% 后橋62.5%</p><p>　　空載時 前橋54.6% 后橋 45.4%</p><p>　　軸荷分配及重心高度圖如下:</p><p>　　圖3-2 軸荷分配圖&

44、lt;/p><p>　　各類汽車的軸荷分配 推薦如下 </p><p>　　表3-2 滿載軸荷分配表 </p><p>　　故 軸荷的分配基本滿足要求。</p><p>　　§3.3汽車性能參數(shù)的確定 (初取)</p><p><b>　　動力性能</b></p><

45、;p>　　加速動力性能參數(shù)包括 最高車速Vmax、時間t、上坡能力、比轉(zhuǎn)矩和比功率等 </p><p>　　最高車速 比油耗 比轉(zhuǎn)矩</p><p>　　隨著道路條件的改善，特別是高速公路的修建，汽車尤其是發(fā)動機排量大些的乘用車最高車速有逐漸提高的趨勢，下表是汽車動力性能參數(shù)范圍</p><p>　　表3-3 汽車動力性能參數(shù)范圍</p>&

46、lt;p>　　根據(jù)上表以及設(shè)計任務要求 初定 vmax＝95 km/h Pb ＝30 kw/t Tb＝50 N·m/t</p><p><b>　　加速時間</b></p><p>　　加速時間是指汽車在平直路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時間。對于最高車速Vmax100km/h用加速到60km/h來計算。</p>

47、<p><b>　　上坡能力</b></p><p>　　汽車上坡能力用汽車爬坡度來表示即汽車滿載時在良好路面上的坡度阻力imax貨車要求能克服30%的坡度，越野車要求能克服60%的坡度本車坡度參考貨車定為 imax==30%</p><p><b>　　燃油經(jīng)濟性 </b></p><p>　　汽車的燃油

48、經(jīng)濟性用汽車在水平的水泥或瀝青路上，一經(jīng)濟車速或多工況滿載行駛100公里的燃油消耗量來評價，該值越小經(jīng)濟性越好以下是乘用車和貨車的燃油經(jīng)濟性的推薦指標</p><p>　　表3-4 乘用車百公里燃油消耗量</p><p>　　表3-5 貨車百公里燃油消耗量</p><p>　　最小轉(zhuǎn)彎直徑 Dmin</p><p>　　參考 GB72

49、58-1997《機動車運行安全技術(shù)條件》 最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin = 9 m</p><p><b>　　幾何通過性參數(shù)</b></p><p>　　幾何通過性參數(shù)有最小離地間隙hmin，接近角γ1離去角γ2 縱向通過半徑ρ1等</p><p>　　表3-6 幾何通過性參數(shù)</p><p>　　參考上訴參數(shù)確定通過性能參數(shù)

50、如下：</p><p>　　表3-7 確定后的參數(shù)</p><p>　　5、操縱穩(wěn)定性參數(shù)：</p><p>　　汽車操縱穩(wěn)定性評價參數(shù)較多，與總體設(shè)計有關(guān)能作為設(shè)計指標的有，</p><p>　　轉(zhuǎn)向特性參數(shù) 為了保證良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應具有一定程度的不足轉(zhuǎn)向。通常用汽車以0.4g的向心加速度沿定圓轉(zhuǎn)向時，前后輪側(cè)偏角之差 δ1－δ2

51、作為評價參數(shù)。此參數(shù)在1°～3°為宜，此處確定為 2°。</p><p>　　車身側(cè)傾角 汽車以0.4g的向心加速度沿定圓等速行駛時，車身側(cè)傾角控制在3°以內(nèi)。此處確定為3°。</p><p>　　制動前俯角 為了乘坐舒適性要求汽車以0.4g的減速度制動時車身的前俯角不大于1.5°。本車定為1.5°。</p>

52、<p><b>　　6、制動參數(shù)</b></p><p>　　GB7258－1977《機動車運行安全條件》中規(guī)定的路試檢驗行車制動和應急制動性能要求，列于表如下：</p><p>　　表 3-8 汽車制動性能參數(shù)</p><p>　　制動方式 雙回路液壓制動 </p><p><b>　　7、舒適

53、性 </b></p><p>　　汽車應為乘客提供舒適的乘坐環(huán)境和方便的操作條件，稱之為舒適性。舒適性應包括平順性、空氣調(diào)節(jié)性能（溫度、濕度等）、車內(nèi)噪聲、乘坐環(huán)境（活動空間、車門及通道寬度、內(nèi)部設(shè)施等）及駕駛員的操作性能。</p><p>　　其中，汽車行駛平順性常用垂直振動參數(shù)評價，包括頻率振動加速度等，此外懸架動撓度也用來作為評價參數(shù)之一。各類汽車的懸架靜撓度、動撓度和偏

54、頻見下表：</p><p>　　表3-9 汽車 舒適性參數(shù)</p><p>　　§3.4發(fā)動機性能參數(shù)的確定 </p><p>　　發(fā)動機的正確選擇與否直接關(guān)系到汽車的總體動力性能的好壞,也關(guān)系到汽車使用過程中的維修費用,發(fā)動機的耐久性,有效燃油消耗率等決定了汽車的壽命和經(jīng)濟性能。發(fā)動機主要性能指標的選擇。</p><p>　　&#

55、167;3.4.1發(fā)動機最大功率Pmax和相應轉(zhuǎn)速np </p><p>　　根據(jù)所設(shè)計的汽車應達到的最高車速vmax（km/h），按下列公式計算</p><p><b>　　（3-4）</b></p><p>　　式中Pemax為發(fā)動機最大功率，ηT為傳動系的效率，對于驅(qū)動橋用單級主減速器的4x2汽車可取為90%；ma為汽車總質(zhì)量， g

56、為重力加速度（m/s2）；fr為汽車滾動阻力系數(shù)，對乘用車 fr=0.0165×[1+0.01(va-50)],對于貨車取0.02。礦用自卸車取0.03。va用vamax代入。CD為空氣阻力系數(shù)，乘用車取用0.3～0.35,貨車取0.8～1,客車取0.6～0.7;A為正投影面積。（m2）</p><p>　　本產(chǎn)品的fr=0.02 CD=0.06 A=2.1 代入上式</p>&l

57、t;p>　　= 25.3655 kw</p><p>　　發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩Tmax及相應轉(zhuǎn)速np </p><p>　　用下列公式計算Tmax</p><p><b>　?。?-5 ）</b></p><p>　　式中Temax為最大轉(zhuǎn)矩（N·m）；α為轉(zhuǎn)矩適應性系數(shù)，一般在1.1～1.3之間此處取用

58、1.1</p><p>　　Pemax為發(fā)動機的最大功率（kw）；np為最大功率轉(zhuǎn)矩（r/min ）。結(jié)合設(shè)計任務書的要求和初選的動力性能參數(shù)選用發(fā)動機為JL465Q1</p><p><b>　　其相關(guān)參數(shù)為</b></p><p>　　最大轉(zhuǎn)矩 72 N·m 對應轉(zhuǎn)速 4500轉(zhuǎn)/分 </p><p

59、>　　外形尺寸505×516×433（mm）</p><p>　　最高轉(zhuǎn)速 5500轉(zhuǎn)/分 排量 970 ml </p><p>　　最大功率 Pemax 32.5 kw</p><p>　　發(fā)動機相關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　　所需Pemax=25.3

60、655 kw ≤ 32.5kw 按JL465Q1參數(shù)計算</p><p>　　==59.208186 N·m ≤72 N·m</p><p>　　故發(fā)動機的選取基本符合要求。 </p><p>　　§3.4.2發(fā)動機的懸置與安裝</p><p>　　懸置元件應具有一定的剛度。（發(fā)動機正常工作時，靜位移?。?，

61、 良好的隔振性能。具有一定的減振降噪功能。 低頻段：提供大阻尼降低振幅， 高頻段：提高低的動剛度衰減高頻噪聲（發(fā)動機工作頻率10～500HZ）。 耐機械疲勞、橡膠材料的熱穩(wěn)定性好、抗腐蝕性強等。 本次設(shè)計采用汽車上常用的發(fā)動機懸置的方式即橡膠懸置如下圖</p><p>　　圖 3-3 橡膠懸置結(jié)構(gòu) </p><p>

62、　　§3.5汽車輪胎的選擇</p><p>　　由前面的是設(shè)計知道 車輪的載荷為410kg 查閱汽車輪胎標準</p><p>　　GB　9743—1997　轎車輪胎 選用 155/80r12 標準輪胎 其相關(guān)參數(shù)如下</p><p>　　負荷指數(shù)70% 允許用輪輞4.00B 5.00B 斷面寬度 157 mm外直徑553mm 負荷靜半徑249mm ,

63、 滾動半徑268 mm, 最大使用斷面163mm 負荷能力412kg 充氣壓 240 kPa</p><p>　　綜前所述 4座微型客貨兩用車的幾何、性能參數(shù)確定如下 表</p><p>　　表3-10微型車參數(shù)匯總</p><p>　　第四章 汽車的總體布置</p><p>　　§4.1 汽車的總布置草圖</p>

64、;<p>　　結(jié)合前期選擇的相關(guān)部件的參數(shù) 確定以車架的大上表面為OZ線， 前輪中心線為OX線 ，汽車縱向中心線為OY線，將汽車的OX水平放置，根據(jù)前定尺寸繪制草圖如下</p><p>　　圖 4-1 汽車布置草圖</p><p>　　§4.2各部件的布置</p><p>　　1、發(fā)動機的上下位置 參考同系列發(fā)動機的安轉(zhuǎn)尺寸 確定動力總成的安

65、裝如下發(fā)動機的位置確定后發(fā)動機各部分的相對位置即被確定。詳見總裝圖</p><p>　　圖4-2 發(fā)動機安裝圖</p><p><b>　　2、傳動系的布置</b></p><p>　　科技以人為本，汽車也不列外，隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，消費者對乘坐舒適性的要求也是越來越高，國外的汽車設(shè)計早有嘗試由內(nèi)而外汽車的設(shè)計的新方法。為了更好的適應市場

66、的需求，本車以轎車的舒適性為目標來設(shè)計。其布置如圖</p><p>　　詳細D=W=G圖=紙：三 二 ③ 1爸 爸 五 四 0 六</p><p>　　全 套 資 料 低 拾10快起</p><p>　　圖4-3 汽車布置總圖</p><p><b>　　制動系及踏板的布置</b></p><p&g

67、t;　　參考合理范圍內(nèi)的標準人體坐姿確定踏板的位置 </p><p>　　圖 4-4 人體樣板及踏板布置圖</p><p>　　圖4-5 駕駛室布置圖</p><p>　　a=130mm b=60mm c=70mm d=260mm e=200mm f=170mm </p><p>　　貨車駕駛員操作尺寸 標準：GB/T11563

68、</p><p>　　《載貨汽車駕駛員操作位置尺寸》</p><p>　　表 4-1 駕駛員坐姿參數(shù)</p><p>　　其他的相關(guān)部件的布置參考同類車型 詳盡布置參數(shù)見布置總圖</p><p>　　§4.3汽車的傳動速比的確定</p><p>　　§4.3.1主減速器傳動比i0的確定</p

69、><p>　　i0對汽車動力性能，燃料經(jīng)濟性和發(fā)動機的磨損影響很大。初定i0 可用下了公式</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　上式中： β 為最大扭矩時轉(zhuǎn)速和最高車速時的轉(zhuǎn)速之比 取用 1.05 </p><p>　　nN 為最大扭矩是的轉(zhuǎn)速 </p>

70、<p><b>　　rK 滾動半徑</b></p><p><b>　　代入相關(guān)參數(shù)得：</b></p><p><b>　　=6.1419</b></p><p>　　修整后 i0=5.571</p><p>　　傳動系效率 參考表4-2</p>

71、<p>　　表4-2 傳動系各傳動系的效率</p><p>　　傳動系由變速器、傳動軸萬向節(jié)、單級主減速器組成 總的傳動效率為各部件傳動效率的乘積</p><p>　　故 ηT=95%×96%×98%=89.376%</p><p>　　§4.3.2變速器1擋傳動比的確定</p><p><

72、b>　　以最大爬坡度為參考</b></p><p>　　汽車在最大上坡路面上行駛時，汽車的最大驅(qū)動力應克服輪胎與路面滾動阻力及上坡阻力。忽略空氣阻力有行駛方程得：</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　式中：Ttqmax為發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，ig1為變速器1擋傳動比；i0為主傳動器傳動比；ηT為汽車

73、傳動系總效率；G汽車總重量；r為汽車滾動半徑；f為滾動阻力系數(shù)貨車取0.011，對轎車取0.0165；αmax為最大上坡角本車初取16.7°。</p><p><b>　　代入相關(guān)參數(shù)有 </b></p><p><b>　　=3.6135</b></p><p>　　根據(jù)驅(qū)動輪和路面附著力來確定一擋傳動比<

74、;/p><p>　　汽車行駛時，為了使驅(qū)動輪不打滑，必須使驅(qū)動力等于或小于驅(qū)動輪與路面之間的附著力，表示如下</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　式中，是道路附著系數(shù)，計算時取0.5～0.6本車取0.5；Fz是坡道上路面對驅(qū)動輪的發(fā)向反作用力；計算知道 Fz=29825.7 N</p><p>

75、;<b>　　代入相關(guān)參數(shù)有 </b></p><p><b>　　=11.145</b></p><p>　　與前相比去二者最小值故 ig1 =3.6135 。</p><p>　　§4.3.3變速器個擋速比的分配</p><p>　　為保證汽車的燃油經(jīng)濟性和加速性能，換擋方便，變速

76、器各擋速變按等比級數(shù)分配，</p><p>　　公比 =0.65166 (4-4)</p><p><b>　　2.3548</b></p><p>　　配齒修整后 ig1=3.504 ig2=2.483</p><p>　　Ig3=1.5

77、6 ig4=1</p><p>　　第五章 汽車總布置的計算</p><p>　　§5.1JL465Q型發(fā)動機的參數(shù)性能 </p><p><b>　　如下圖表</b></p><p>　　表5-1 發(fā)動機性能參數(shù) </p><p>　　圖5-1 外

78、特性曲線</p><p>　　§5.2汽車行駛阻力計算</p><p>　　§5.2.1滾動阻力Ff</p><p>　　滾動阻力是車輪在路面上滾動時兩者相互作用引起能量損失的總稱</p><p>　　Ff= Gf </p><p>　　式中：G為汽車重力 f為滾動阻力系數(shù)考慮車速的影響

79、</p><p>　　f=0.0165+0.0001（Va-50） (5-1)</p><p>　　代入相關(guān)參數(shù)計算如下圖表 </p><p>　　表 5-2 滾動阻力計算列表</p><p>　　§5.2.2空氣阻力 Fw</p><p>　　無風條件下，汽車正常行駛時空氣對汽車的

80、作用力可參考下式進行計算</p><p><b>　　(5-2)</b></p><p>　　式中：CD為汽車的空氣阻力系數(shù)；A為汽車的迎風面積；ua是行駛的車速 代入相關(guān)參數(shù)有</p><p><b>　　結(jié)果如下圖表 </b></p><p>　　表 5-3 空氣阻力計算</

81、p><p>　　§5.3各擋車速Ua計算</p><p>　　計算各擋車速的公式如下：</p><p><b>　　(5-3)</b></p><p>　　式中：r為汽車滾動半徑；n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速；ig為汽車變速器的傳動比；i0為主減速器的傳動比，代入相關(guān)參數(shù)計算有下表：</p><p>　

82、　表 5-4 各擋阻力 </p><p>　　§5.4驅(qū)動力的計算</p><p>　　驅(qū)動力計算公式： (5-5)</p><p>　　式中 為傳動系效率 rr為滾動半徑</p><p>　　i為傳動系速比 Me 為發(fā)動機扭矩</p>&l

83、t;p><b>　　代入相關(guān)參數(shù)計算得</b></p><p>　　表5-5 各擋驅(qū)動力</p><p>　　圖5-2 汽車驅(qū)動力圖</p><p>　　根據(jù)附著條件對附著力和驅(qū)動力進行校核</p><p>　　附著力 (5-6)</p><p

84、>　　式中 為驅(qū)動輪上承受的總附著重量 滿載時為4821.6N</p><p><b>　　附著系數(shù)取 0.5</b></p><p>　　有 =23625 N</p><p>　　最大Ft=4687 N ≤ 故附著力是安全的</p><p>　　§5.5驅(qū)動力行使阻力平衡圖</p&g

85、t;<p>　　Ff+Fw 計算如下 </p><p>　　表 5-6 各擋阻力計算 </p><p>　　繪制驅(qū)動力和行駛阻力平衡圖如下</p><p><b>　　圖5-3 各擋車速</b></p><p>　　§5.6確定汽車的最高車速</p><p>　　汽車以

86、最高擋行使時，可以直接在圖上找到汽車的最高車速 ，因此可用作圖法確定最高車速 行使阻力和直接擋的F-V曲線的交點的車速就是汽車的最高車速</p><p><b>　　圖5-4 最高車速</b></p><p>　　由上圖可知汽車的最高車速為 96.5km/h 最高車速是的Ft =870 N 功率P=23.32 kw</p><p>　　

87、67;5.7動力因素D0和動力特性</p><p>　　D0=（Ft-Fw）/（9.8*Ga） (5-6)</p><p>　　式中 Ft為汽車驅(qū)動力 Fw為汽車空氣阻力 Ga為汽車總質(zhì)量</p><p>　　代入相關(guān)參數(shù)計算如下 </p><p>　　表 5-7 動力因數(shù)的計算 </p

88、><p>　　圖5-5 動力因素數(shù)</p><p>　　§5.8汽車加速能力的確定</p><p>　　§5.8.1汽車各擋加速度計算 </p><p><b>　　公式如下</b></p><p><b>　　(5-7)</b></p><

89、;p>　　式中：為各擋動力因素 g為重力加速度</p><p>　　道路阻力系數(shù) = f 回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) </p><p><b>　　(5-8)</b></p><p>　　其中ig為變速器的速比</p><p>　　代入相關(guān)參數(shù)計算各擋加速度如表5-7</p>&l

90、t;p>　　表5-7 回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)及加速度計算</p><p><b>　　繪制加速度曲線如下</b></p><p>　　圖5-6 加速度曲線</p><p>　　§5.8.2加速阻力 Fj計算</p><p>　　汽車加速行駛時克服質(zhì)量加速時的慣性力就是汽車的加速阻力Fj。</p>

91、<p>　　Fj=Fj1+Fj2=δm (5-8)</p><p>　　δ≈1.04+0.04ig2 (5-9) </p><p>　　式中 m為汽車總質(zhì)量 ig為汽車變速器傳動比</p><p>　　代入相關(guān)參數(shù)后計算加速阻力 有</p><p>　　表 5-9

92、加速阻力計算</p><p>　　§5.8.3加速時間 </p><p>　　由運動學知道 加速時間</p><p><b>　　(5-10)</b></p><p>　　加速度的倒數(shù)計算如下</p><p>　　表5-10加速度倒數(shù)計算</p><p><

93、b>　　繪制加速度倒數(shù)曲線</b></p><p>　　圖5-7 加速度倒數(shù)</p><p>　　圖解法可知本車從起步到80km/h的加速時間為 t=47.2 s</p><p>　　§5.9汽車的上坡能力的確定</p><p><b>　　計算公式 </b></p><p

94、><b>　　(5-11)</b></p><p>　　式中：為坡度角 為汽車各擋的最大動力因素 f滾動阻力系數(shù)</p><p>　　代入相關(guān)參數(shù) 計算得</p><p>　　表 5-12 上坡能力計算參數(shù)</p><p>　　§5.10軸荷轉(zhuǎn)移計算</p><p>　　一般

95、汽車的軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，驅(qū)動時 m1 =0.8～0.9 m2 =1.1～1.2</p><p>　　制動時 m1 =1.4～1.6 m2 =0.4～0.6</p><p><b>　　11、抗翻車驗算</b></p><p>　　表5-13 抗翻車經(jīng)驗公式 </p><p>　　表中:B---汽車輪距 h ---

96、-汽車重心高度</p><p>　　---附著系數(shù) 一般取0.5</p><p>　　代入相關(guān)參數(shù)計算得 </p><p>　　縱向 L2/h=(2500-1562)/589.9=1.59> </p><p>　　橫向 B/2h=1280/2/589.9=1.08> </p><p&g

97、t;<b>　　故 汽車抗翻車</b></p><p>　　第六章 轉(zhuǎn)向輪運動干涉校核 </p><p>　　車輪跳動說是轉(zhuǎn)向輪在上跳的極限位置未與翼子板干涉 故車輪跳動是不干涉的。</p><p><b>　　第七章 結(jié) 論</b></p><p>　　通過13個禮拜的設(shè)計過程，產(chǎn)品已經(jīng)設(shè)計出來

98、了，總的來說這是一次成功的設(shè)計。設(shè)計任務書要求的載重，轉(zhuǎn)彎半徑等一系列的性能參數(shù)我們均按目標設(shè)計實現(xiàn)， </p><p>　　從整車的外觀來說，本車采用了現(xiàn)在市面上的客貨兩用車的流行設(shè)計，流線型的線條，十分優(yōu)美，擋風玻璃以較大的角度傾斜，呈現(xiàn)乘用車的疾馳的動感姿態(tài)，充滿激情，而不張揚。配置高雅而不奢侈。后車箱略高于駕駛室地板，很好的平衡了車身的整體樣式，讓視覺的飽滿，豐富。</p><p>

99、;　　從動力性能來說，本車的動性能比較強大，能滿足汽車的使用要求，配備32.5kw的發(fā)動機，最大扭矩為72 N﹒m 。車速從0km/h加速到80km/h的時間為47.2秒，性能略優(yōu)于同類車型中的長安系列貨車，爬坡度為16°。爬坡性能一般，最高車速的設(shè)計值可超過95km/h。在高速路上行駛有快感。此外本車的制動有行車制動和駐車制動兩類，行車制動采用液壓回路來傳遞制動力，省力氣，傳力的效率高，維修方便。傳向機構(gòu)設(shè)計采用的是齒輪齒條

100、機構(gòu)，形勢簡單安裝方便，符合我們設(shè)計的初衷，</p><p>　　從經(jīng)濟角度來看，本車有一定的局限性，首先由于沒有發(fā)動機的萬有特性參數(shù)沒能做出本車的燃油經(jīng)濟特性，在購車成本經(jīng)濟上來說，本車的總成部件受車型大小的約束，車上所有總成設(shè)計在保證使用性能的基礎(chǔ)上嚴格按照三化原則， </p><p>　　本次設(shè)計采用從內(nèi)而外的先進設(shè)計思路，充分體現(xiàn)以人為本的設(shè)計理念。讓駕駛員在駕駛本車時獲得高級乘用

101、車舒適感。</p><p>　　但是由于本車的軸距較大，車在高速轉(zhuǎn)向時會出現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)向不足和較差的橫向穩(wěn)定性。另為軸距的增大導致了車架的剛度要求的提高，</p><p>　　受車身的限制，底盤動力總成的布置使得發(fā)動機的散熱效果欠佳，發(fā)動機的維修接近性比較差 ，底盤布置較低導致汽車通過性比較差。等等不足時我本次設(shè)計的遺憾！</p><p><b>　　參考文

102、獻</b></p><p>　　[1] 張文春.汽車理論　北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[2] 徐　灝.機械設(shè)計手冊（3） 北京：機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[3] 劉惟信.汽車設(shè)計.北京：清華大學出版社，2003</p><p>　　[4] 余志生.汽車理論.第三版 北京：機械工業(yè)出版社，

103、2000</p><p>　　[5] 陳家瑞.汽車構(gòu)造（上、下冊）.北京：機械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[6] 東北工學院機械設(shè)計/機械制圖教研室.機械零件設(shè)計手冊.北京：冶金工業(yè)出版社，1976</p><p>　　[7] 王蘭美.機械制圖.高等教育出版社，2004</p><p>　　[8] 王昆、何小柏、汪信遠.機械設(shè)計

104、、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計. 北京：高等教育出版社，2005</p><p>　　[9] 南京機械高等?？茖W校，陳于萍.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[10] 彭文生、李志明、黃華梁.機械設(shè)計. 北京：高等教育出版社，2002</p><p>　　[11] 吳宗澤.機械設(shè)計實用手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2001</p

105、><p>　　[12] 黃天澤，汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計。機械工業(yè)出版社1997.1</p><p>　　[13] 王望予.　汽車構(gòu)造 機械工業(yè)出版社.2004.8</p><p>　　[14] 劉林.進口汽車結(jié)構(gòu)圖冊.廣東科技出版社 1989.12</p><p>　　[15] 吉林工業(yè)大學汽車教研室.汽車設(shè)計.機械工業(yè)出版社.1983.3<

106、;/p><p>　　[16] 過學迅/鄧亞東.汽車設(shè)計.人民交通出版社 2005.8</p><p>　　[17] 毛謙德. 袖珍機械設(shè)計師手冊.(第二版). 機械工業(yè)出版社2000.12</p><p>　　[18] 常明. 汽車底盤構(gòu)造. 國防工業(yè)出版社 2005.3 </p><p><b>　　致 謝</b>