3090自卸汽车设计说明书要点

1、车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书第一章 第一章第一章 第一章总体布置概述 总体布置概述总体布置概述 总体布置概述1.11.1 1.11.1 总体布置设计作用 总体布置设计作用总体布置设计作用 总体布置设计作用汽车作为商品在世界各处都有广阔的市场， 又因其生产批量在而给企业 带来丰厚的利润。汽车品种的多样性可满足各种生产、生活活动的需求，而且 有良好的社会效益。但是汽车从构思到投入市场需要一个较长的时间，汽车的 各项开发都很复杂，特别汽车总体布置设计。 总体布置设计的主要任务是：根据同级汽车的国内

2、外资料，以及国内的使 用调查和试验报告等，对设计任务进行分析研究，形成具体的技术方案，完成 整车各主要方面的设想，为各总成的设计提供依据。如选择什么样的车型，外 形尺寸的大小，所设计的汽车具有什么样的性能，选择什么样的总成，采用什 么新结构、新技术，以及为满足各方面的要求需要采取什么措施等，从而保证 所设计的汽车不仅在预定的使用条件下具有良好的使用性能、重量轻、寿命长、 结构简单、使用方便、经济性好等，综合指标方面上要不断缩小与世界先进水 平的差距。 总体布置设计在整个汽车设计过程中，向总成设计提供整车方面的数据及 与总成有关的参数、各部件的结构型式、重量控制、空间布置、负荷状况及支 承连接方

3、式等。从整车的结构性能出发，对部件提出必要的要求，协调整车与 部件、部件与部件之间的关系，使之构成一个各方面均很完好的整体；总布置 设计人员应密切配合各部件的设计，在统一的目标下，充分发挥总成设计人员 的主动性和创造性。1.21.2 1.21.2 主要空间布置项目 主要空间布置项目主要空间布置项目 主要空间布置项目车辆总体布置设计主要考虑的项目列于表 1-1 ，布置之初，先设总布置的 主要构成要素进行布置，然后验证这种布置达到原设定的主要尺寸性能等目标 的程度。一般要反复多次才能逐渐接近原定目标。为了确定车辆总布置，需要 同时进行局部空间布置如发动机舱布置、室内装置布置和油箱、备胎布置等。 见

4、表 1-1 车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书2 表 1-1 主要空间布置项目 发动机、传动系的布置 悬架、轮胎（车轮）的工作范围 座椅布置踏板、变速杆等驾驶操纵系统的布置载货空间燃料箱、备胎的布置底板、仪表板等车身基本骨架形式1.31.31.31.3 总布置与性能相关项目 总布置与性能相关项目总布置与性能相关项目 总布置与性能相关项目车辆是否能正常发挥其性能，除于各总成设计有关外，还受到总布置的影 响。总布置合理就可能充分发挥车辆各总成性能使车辆能够达到其性能指标， 满足使用要求；如果总布置设计

5、不合理甚至错误就可能倒致各总成性能得不到 发挥，使整车性达不到任务书设计要求，甚至于整车设计的失败。空间布置与 性能相关的项目如表 1-2 ： 表 1-2 与性能相关的布置项目 性 能 布 置 相 关 项 目 动力性 变速器尺寸、传动轴尺寸、中冷器尺寸油耗 燃料箱容量制动性 轮胎尺寸、制动助力装置尺寸操纵稳定性、行驶性转向器位置、悬架联杆长度、质量分配舒适性、振动噪声转向盘行程、传动轴夹角、发动机悬置、空滤器容量、消声器容量空气动力特性 发动机罩前端高度、车顶长度、前风窗倾斜角、后风窗 倾斜角发动机冷却性能 散热器尺寸、前端开口面积转向性能 前轮的转向角、轴距 车辆与动力工程学院毕业设计说明书

6、 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书3 第二章第二章第二章第二章总体布置设计方案分析 总体布置设计方案分析总体布置设计方案分析 总体布置设计方案分析2.12.12.12.1 驾驶室的布置 驾驶室的布置驾驶室的布置 驾驶室的布置根据驾驶室与发动机位置相对位置的不同，分为平头式、短头式、长头 式各偏置式四种。货车又可以根据发动机位置不同，分为发动机前置、中置 和后置三种形式。对于由载货汽车底盘改装而成的自卸车而言，一般都采用 发动机前置后轮驱动。下面就驾驶室与发动机相对位置的不同，作出简要的 概述。长头式：发动机维修方便，乘员安全性好

7、，但驾驶室受热、受震程度小； 操纵机构简单，前轮负荷较轻，在坏路上通过性好；但汽车的轴距和总长较 大（货箱长度相同时） ；汽车的面积利用较差；视野性较差。短头式：优缺点基本同上，由于发动机一小部分伸入驾驶室内，汽车的 轴距和总长可略为缩短；驾驶室内比较拥挤；发动机维修不方便。平头式：优缺点与长头车相反，汽车的轴距和总长较短，汽车自重较轻， 机动性好；但驾驶室闷热，发动机维修不方便，汽车总高较大，目前已有不 少结构可减轻上述缺点，如提高驾驶室的隔热密封和防震能力，采用可翻驾 驶室等。发动机布置在前轴这种形式在重型汽车上用的较多，发动机在前轴 稍后和在前轴后这两种形式主要用于发动机外形尺寸较小的轻

8、型载重汽车， 由于驾驶室内部宽敞，有平坦地走道，近年来在重型载重汽车上采用把发动 机布置在前轴稍后这种形式的也不少。偏置式：驾驶室偏置于发动机旁、广泛用于超宽的矿用自卸汽车上，此 种布置型式除了具有平头式的优点外，还可改善驾驶室的闷热，便于发动机 的维修，便于不布置油箱，同时可以改善视野。根据此次的设计任务书，驾驶室采用平头单排的形式。2.22.2 2.22.2 驾驶室内部的布置驾驶室内部的布置驾驶室内部的布置驾驶室内部的布置汽车驾驶室是驾驶员操纵汽车的主要场所，其内部的布置都直接或间接 与汽车的操纵、行驶有关，所以对其的布置也是非常重要的。在汽车驾驶室车辆与动力工程 学院毕业设计说明书 车辆

9、与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书4 的内部主要布置有座椅、方向盘、各种仪表板、离合器、制动器各油门踏板、 变速器操纵杆、分动器操纵杆、手动制动杆和绞盘操纵杆。这些部件的布置 都直接影响汽车操纵的方便性与实用性，对汽车的整体性能也都有一定的影 响。对它们的布置即要从人体工程学的观点出发，使驾驶人体的姿势更舒适 更科学，体现出人性化的一面；同时，还要考虑在技术上要能实现、结构要 尽量简单，经济性要好。图 2-1 为货车驾驶员操作位置主要的限制尺寸以及 驾驶室内部布置图。图 2-1 驾驶室主要限制尺寸 2.32.32.32.3 传动系的布

10、置 传动系的布置传动系的布置 传动系的布置传动系统布置主要包括发动机、离合器、变速器、传动轴、等速万向节、 分动器、主减速器和取力器的布置和车桥设计。(一) 发动机的布置本次设计的KD3090型自卸车，采用发动机前置后驱，首先要确定发动机的位置坐标。( 1)发动机的上下位置 通常将发动机布置在前轴上方，考虑到悬架缓冲脱落以后，前轴的最大向上跳动量达 70100mm这就要求发动机有足够高 的位置，以防止前轴碰坏发动机油底壳。 标注方法：用气缸体前端面与曲轴中心线交点K到地面高度尺寸b来标明发动机高度位置， 如图2-2。车辆与动力工程学院毕 业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力

11、工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书5( 2)发动机的前后位置 ，主要影响汽车的轴荷分配、前排座位的乘坐舒 适性、传动轴长度和夹角和货车的面积利用率，前置后轮驱动汽车的发动机常布置成向后倾斜状，使曲轴中心线与水平线之间形成 1 4夹角，这样 可以减小传动轴的夹角，提高传动效率。用气缸体前端面到前轮中心线的距 离尺寸c (图2-2 )来标明发动机前后位置。图 2-2 确定发动机位置的主要尺寸( 3)发动机的左右位置，从底盘承载系统的受能力和发动机悬置支架的统一性两方面来考虑。发动机曲轴中心线在一般情况下与汽车中心线一致。少数汽车如4X4汽车，考虑到前轿是驱动桥，为了使前驱动桥

12、的主减速器总 成上跳时不与发动机发生运动干涉，将发动机和前桥主减速器向相反方向偏 移。(二) 传动轴的布置 当发动机、离合器及变速器这一动力传动总成和后驱动桥的位置确定后，则可布置万向节与传动轴。下图给出了一根传动轴两端装有万向节这种最简单的万向节传动的两种 布置应使万向节传动两端的夹角尽量相等，其数值在汽车满载静止时不应大于4o,最大不应超过 70。U型布置方案尽量减小地板上的传动轴通道凸包高度，在不低于其最小 离地间隙的前提下，都尽量降低传动轴的高度，但应使万向节叉轴线夹角不 超过允许值。一般轿车采用这种形式。然而当载荷变动使后驱动桥离开设计车辆与动力工程 学院毕业设计说明书 车辆与动力工

13、程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书6位置时，U型布置传动轴的前后万向节叉的轴线夹角的差值将增大而破坏等 速条件，容易引起传动系振动。本次设计采取的是 Z 型布置方案，这种布置形式可以满足等速运动的要 求，并且在夹角允许的范围内，能够提高传动效率。图 2-3 万向节传动的两种布置方案 （ a）U 型布置； （b）Z 型布置 2.42.42.42.4 悬架的布置悬架的布置悬架的布置悬架的布置以载货车的板簧为主，介绍布置上的要求。前板簧的布置要保证主销后倾角的要求，同时这种前高后低的布置也有 利于产生不足转向。板簧的支架应尽量减少悬臂的长度，以求在

14、较小尺寸和质量的前提下， 获得较大的强度和刚度。后板簧的布置应做到前低后高，亦可获得不足转向。特别是高速轿车、 轻型客车及吉普车等一定要考虑。对于载货车，可能因结构原因而造成布置 上难度较大，则可较少考虑。减振器应尽量布置成垂直状态，以最大限度地利用其有效行程和减少偏 差。若空间不允许，也可斜置。布置时应注意下支点的离地高度，后减振器 的上支点不应高出车架上表面太高（不应超过80mm,以免影响改装车的装配 和布置。注意减振器上下行程的分配，不能发生上下顶死现象。2.52.52.52.5 转向系的布置 转向系的布置转向系的布置 转向系的布置 转向系统的布置， 主要是保证驾驶员操纵轻便、 舒适，

15、并使汽车具有较车辆与 动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书7 高的机动性和灵敏度，转弯时减少车轮的侧滑，减轻转向盘上的反冲力和有 自动回正作用。转向系布置的关键要保证转向传动装置及拉杆系统有足够的刚度和较小 的传动比变化量。转向机及转向柱的固定要牢靠，角度及转向盘的高度位置应保证驾驶员 操作灵便，手臂没有被架高的感觉，抬腿蹬踏板时不碰转向盘。拉杆必须有足够的刚度，特别是弯拉杆，要保证没有弹性变形。在前轮 左右最大转角区间内，各节点不能出现发卡，磨擦现象，拉杆之间不能出现 死角，在转向过程当中传动比的变化应

16、尽量小。在纵置板簧的布置中，转向垂臂的球头中心应与板簧的跳动中心重合或 接近，上节臂的球头中心应与主片的高度相差，这样可以减少车轮跳动时的 干涉量，紧急制动时的干涉跑偏问题。2.62.62.62.6 制动系统的布置 制动系统的布置制动系统的布置 制动系统的布置国家标准中规定：汽车上应配有行车制动系统、驻车制动系统、应急制 动功能，三者可以独立、亦可互相联系，当某二者失灵（踏板或制动阀除外 ） ，另一系统仍具有应急的制动功能。应急制动的操作必须方便可靠，它可与行 车制动或驻车制动的操纵机构结合，但三者不能合在一起。对于驻车制动， 要求它必须通过机械装置把工作部件 （制动器 ）锁止，解除也应方便可

17、靠。 行车制动必须采用双回路或多回路系统，当部分管路失效后，其余部分 仍有至少 30的制动效能。整车设计人员要与总成设计人员共同商定，选择行车和驻车制动器的方 案、制动操纵方式及驱动机构的型式、结构和布置。本次设计的KD3090型自卸车属于中型自卸车，采用气压制动系统。2.72.72.72.7 进 进进 进、 、排气系统的布置 排气系统的布置排气系统的布置 排气系统的布置进气与排气系统方案的选择及布置的合理性，对整车的性能、可靠性、 排放和振动噪声等有影响。空气滤清器及进气管路是保证发动机得到充足和清洁空气的通道，所以车辆与动力工程学院 毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动

18、力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书8 吸气口要放在空气畅通、清洁、灰尘少的部位，管道长度应尽量短，以便减 少阻力。空气滤清器的容量要足够，特别在风沙、灰土大的地区，要加大空 气滤清器的容量，以增加滤清效果，减少发动机的磨损和保证其正常地工作。 平头车或重型车的空气滤清器 （ 空气滤清器较大 ）都放在车身 （头）的外 面，有的从驾驶室背后竖起一个烟囱式的通气管道，吸气口在上端朝下或朝 外。有的平头车的进气管道放在了乘客侧的车门和风窗玻璃的交接缝处，虽 然不美观，但对性能有益。排气系的布置要保证发动机排气畅通，阻力小 （ 排气制动系统除外 ），同 时要尽量减少噪声和振动，排气

19、口要朝左或右，不许朝向人行道。排气管道的布置与油箱的距离应大于300mm若布置不开时，中间可加隔热板。排气管道的任何部位 （ 除排气尾管的排气口外 ） 都不允许发生漏气现象， 以防止产生振动的噪声。消声器进气管应尽量与动力总成固定在一起，以减少振动干涉。排气系 统在整车 （车架 ）上要用软垫进行支承和固定，以减少管道各接口处的振动和 干涉。 2.82.82.82.8 操纵系统的布置 操纵系统的布置操纵系统的布置 操纵系统的布置 所有踏板和操纵手柄位置都应按人体工程学的要求进行布置。 要求所有的操纵机构都要有足够的刚度，运动件的连接处配合间隙要合 理，尽量减小自由间隙，运动件不能出现发卡和干涉现

20、象，确保操纵动作的 灵活与准确。特别是变速操纵机构，使用频繁、要求轻便、自由间隙小、不 仅要求操纵机构本身刚度好，而且要求用来固定操纵机构的基体件的刚度也 要好，这样才能保证在换档操作过程中灵活、准确、手感强。2.92.92.92.9 车箱的布置 车箱的布置车箱的布置 车箱的布置根据车型所确定的载重量、用户对车箱长度的要求、整车的外廓尺寸、 车箱底板是否允许有车轮鼓包、货物的情况等，合理地选择车箱的内部尺寸， 但必须要保证符合公司内部所确定的车箱内部尺寸系列，不应随意变动，这车辆与动力工程 学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院

21、毕业设计说明书9 样可以便于组织生产和变型，有利于系列化和通用化。车箱前板及保险架离 驾驶室后围或相关部件的间隙应不小于 40mm。 保险架的高度应超出驾驶室顶部70100mm车箱纵、横梁布置要合理，保证自身有足够的强度和刚度， 使车箱底板在长期承载使用状态下，不会产生永久变形。车箱纵梁的后端允 许超出车架尾端不大于 200mm以便减轻车架的质量。车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书10 第三章 第三章第三章 第三章汽车主要参数的选择与确定 汽车主要参数的选择与确定汽车主要参数的选择与确定汽车主要参数的

22、选择与确定3.13.13.13.1 发动机主要性能指标的确定发动机主要性能指标的确定发动机主要性能指标的确定 发动机主要性能指标的确定KD3090 型自卸车总质量为 9.1T, 根据说设计汽车应达到的最高车速 maxv(km/h), (根据任务书，最高车速拟定为90km/h ，)用下式估算发动机最大功率。 3maxmax1360076140aDDtmgfCAPvvn ?=+?式中 am 整车总质量 ()kg ； f 滚动阻力系数，对于货车去 f=0.02 ； n 汽车底盘传动系的机械效率； DC 空气阻力系数；DA整车迎风面积()2m ; maxv最高车速()/kmh ; OP 专用工作装置在

23、车辆行驶中从汽车底盘所取的功率 ()kW ； 0 n 专用工作装置的机械效率。am=9100kg, f=0.02 , DC=0.08, n =90% 按经验公式 DA=5.72m,带入公式计算得 tP=98.O5kW。为使发动机有一定的储备功率，若考虑发动机功率有一定的储备，则需要给发动机确定一定的负荷率，其范围一般在75%90%。当外载负荷变化荷变化小，或所需的功率估算较准确时，取上限值，即0.90 ，一般负荷率不0.75 ；当外载负大，或车辆行驶所需的功率估算不准确时，应取下限值，即大于0.90。这样可计算出专用汽车发动机所需要的总功率P为: ()()0.750.90tPPkW=参考同类车

24、型，本次设计所选发动机型号为YC6105QC其外特性参数如下：表3-3 YC6105外特性参数转速 (r/min)扭矩(NM 功率()kW1200378 37.5 车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书11 表3-3 YC6105 外特性参数(续) 转速(r/min) 扭矩(NM 功率()kW1300385 42.5 1400391 49.71500396 56.51600399 64.1 1700401.5 68.51800403.2 74.11900402.8 78.72000401.9 83.3

25、2100400.9 86.72200399.5 90.52300397.5 93.62400394.5 97.62500390.5 99.42600385 101.82700378.5 103.82800371 105.13.23.2 3.23.2 尺寸参数 尺寸参数尺寸参数 尺寸参数1900/1800 。由设计任务书知整车外形尺寸：6368 X 2500X 3070,轴距：3600，轮距（前/后）： 3.33.3 3.33.3 质量参数 质量参数质量参数 质量参数4500kg 。满载总质量：9100kg，额定最大装载质量:3.43.4 3.43.4 轴荷分配及质心位置 轴荷分配及质心位置轴荷

26、分配及质心位置 轴荷分配及质心位置见表 3-4车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书12 表 3-4 轴荷分配 空载 满载前轴荷 2392 3003 后轴荷 2208 6097 表 3-5 质心位置 空载 满载 L1 1728 2412 L2 1872 1188Hg 957 1230 注：空载时前轴载荷占总重的： 48%-54% 后轴载荷占总重的： 46%-52%；满 载时前轴载荷占总重的： 30%-35% 后轴载荷占总重的： 65%-70%。（参考专 用汽车设计 P21）3.53.5 3.53.5

27、轮胎的选择 轮胎的选择轮胎的选择 轮胎的选择根据所设计车型的质量参数及参考同类车型，轮胎型号选定为 9.00-20 ， 具体参数如表 3-6 表 3-6 轮胎参数规格层数 断面宽/mm外直径/mm滚动直径/mm最大负荷/N标准轮辋 9.00-2012 259 1018 967 20500 7.0 3.63.6 3.63.6 主减速比与各档传动比 主减速比与各档传动比主减速比与各档传动比 主减速比与各档传动比表 3-7 主减速比与各档传动比主减速比 一档 二档 三档 四档 五档 5.71 6.43 4.04 2.54 1.60 1车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车

28、辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书13 第四章第四章第四章第四章动力性计算动力性计算动力性计算动力性计算4.14.14.14.1 各挡车速计算 各挡车速计算各挡车速计算 各挡车速计算0377.0iinrugiekai xx= （ km/h ）， 其中： kr为车轮滚动半径， m; en 为发动机转速， r/min ； 0i 为后桥主减速速比； gii 为变速箱各档 速比，）.2,1（pii=, p为档位数，（以下同）。表4-1各档车速转速 （r/min） 一档 二档 三档 四档 五档 1200 5.96 9.49 15.10 23.97 38.35 1300 6.

29、4610.2816.36 25.96 41.54 1400 6.96 11.07 17.61 27.96 44.74 1500 7.45 11.86 18.87 29.96 47.93 1600 7.95 12.66 20.13 31.96 51.13 1700 8.45 13.45 21.39 33.95 54.32 1800 8.95 14.2422.65 35.95 57.52 1900 9.44 15.03 23.90 37.95 60.72 2000 9.94 15.82 25.16 39.94 63.91 2100 10.44 16.61 26.42 41.94 67.11 220

30、0 10.93 17.40 27.68 43.94 70.30 2300 11.43 18.1928.94 45.94 73.50 2400 11.93 18.98 30.19 47.93 76.69 2500 12.42 19.77 31.45 49.9379.89 2600 12.92 20.57 32.71 51.93 83.09 2700 13.42 21.36 33.97 53.93 86.28 2800 13.9222.15 35.23 55.92 89.68由表 4-1 及图 4-1 可见，最高车速为 89.68km/h 。 车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕

31、业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书141200140016001800200022002400260028000102030405060708090 车等 V(km/h) 发动发发等 n( r/min)n-V 汽 i n 川w v图 4-1 发动机转速与车速关系图 4.24.24.24.2 驱动力 驱动力驱动力 驱动力，空气阻力 空气阻力空气阻力 空气阻力，与滚动阻力计算 与滚动阻力计算与滚动阻力计算 与滚动阻力计算1.1.1. 驱动力计算 驱动力计算驱动力计算 驱动力计算t k giatq atir iiuT uFn xxx=0)( )( N )

32、其中： ) (atquT 为对应不同转速(或车速)下发动机输出使用扭矩，N?m； t n 为传动效率。各档在不同转速下的驱动力如表 4-2 ： 表 4-2 各档驱动力 转速(r/min)一档 二档 三档 四档 五档 1200 25806.91 16214.61 10194.33 6421.63 4013.52 1300 26284.82 16514.88 10383.12 6540.554087.84 1400 26694.45 16772.25 10544.93 6642.48 4151.55 1500 27035.81 16986.7310679.78 6727.42 4204.64 车辆

33、与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书15 表 4-2 各档驱动力(续) 转速(r/min)一档 二档 三档 四档 五档160027240.63 17115.42 10760.68 6778.38 4236.49170027411.31 17222.66 10828.11 6820.85 4263.03180027527.37 17295.58 10873.95 6849.73 4281.08190027500.06 17278.42 10863.17 6842.94 4276.84200027438.6

34、2 17239.82 10838.89 6827.65 4267.28210027370.35 17196.92 10811.93 6810.66 4256.66220027274.76 17136.87 10774.17 6786.88 4241.80 230027138.22 17051.07 10720.23 6752.90 4220.56 240026933.40 16922.39 10639.32 6701.94 4188.71 250026660.31 16750.80 10531.45 6633.98 4146.24 260026284.82 16514.88 10383.12

35、6540.55 4087.84 270025841.05 16236.05 10207.82 6430.12 4018.83 280025329.01 15914.34 10005.55 6302.71 3939.19 2.2.2.2. 空气阻力计算 空气阻力计算空气阻力计算 空气阻力计算汽车的空气阻力：15.212ad wuACXX= （ N ） 为空气阻力系数， 为汽车迎风面积，F其中： dCA4-3：m2。各档的空气阻力见表表 4-3 各档空气阻力转速(r/min)一档 二档 三档 四档 五档 12007.67 19.42 49.14 123.84 317.04 13009.00 22.

36、80 57.67 145.35 372.09140010.44 26.44 66.89 168.57 431.53150011.98 30.35 76.78 193.51 495.38160013.63 34.53 87.36 220.17 563.63170015.39 38.98 98.62 248.55 636.29180017.25 43.71 110.57 278.65 713.35 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书16 表 4-3 各档空气阻力(续) 转速(r/min)一档 二档 三档

37、 四档 五档 190019.22 48.70 123.20 310.47 794.81200021.30 53.96 136.50 344.01 880.68210023.48 59.49 150.50 379.28 970.94220025.77 65.29 165.17 416.26 1065.62230028.17 71.36 180.53 454.96 1164.69240030.67 77.70 196.57 495.38 1268.17250033.28 84.31 213.29 537.52 1376.05260036.00 91.19 230.69 581.38 1488.34

38、270038.82 98.34 248.78 626.96 1605.03280041.75 105.76 267.55 674.27 1726.12 3.3.3.3. 滚动阻力 滚动阻力滚动阻力 滚动阻力fGFaf X = 1783.6( N )其中： aG=mg为满载或空载汽车总重(N) , f为滚动阻尼系数，取 0.02。4.4.4.4. 驱动力驱动力驱动力驱动力行驶阻力平衡图 行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图 行驶阻力平衡图010203040506070809000.511.522.53x 104 驱动动驱驱驱动 FT Fw+Ff(N) 车等V(km/h) 驱动动驱驱驱动驱驱汽V-Ft F

39、w+Ff In出IVVFw+Ff 图 4-2 驱动力 -行驶阻力平衡图 车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书174.34.34.34.3 各挡动力因数 各挡动力因数各挡动力因数 各挡动力因数awati aiG FuF uD)()(各档动力因数如表 4-4 ，格挡动力因数曲线图见图 4-3 ， 表 4-4 各档动力因数如表转速(r/min)一档 二档 三档 四档 五档 12000.2893 0.1816 0.1138 0.0706 0.041413000.2946 0.1849 0.1158 0.07

40、17 0.041714000.2992 0.1878 0.1175 0.0726 0.041715000.3030 0.1901 0.1189 0.0733 0.041616000.3053 0.1915 0.1197 0.0735 0.041217000.3072 0.1927 0.1203 0.0737 0.040718000.3185 0.1935 0.1207 0.0737 0.040019000.3202 0.1932 0.1204 0.0733 0.039020000.3174 0.1927 0.1200 0.0727 0.038021000.3096 0.1922 0.1195

41、0.0721 0.036822000.3056 0.1914 0.1190 0.0714 0.035623000.3040 0.1904 0.1182 0.0706 0.034324000.3017 0.1889 0.1171 0.0696 0.032725000.2986 0.1869 0.1157 0.0684 0.031126000.2943 0.1842 0.1138 0.0668 0.029127000.2893 0.1810 0.1117 0.0651 0.027128000.2836 0.1773 0.1092 0.0631 0.0248 车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与

42、动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书18010203040506070809000.050.10.150.20.25 0.30.35 动动动动 D 车等 V(km/h) 动动动动v-d i n m w v图 4-3 各档动力因数曲线图 4.44.44.44.4 爬坡能力计算 爬坡能力计算爬坡能力计算 爬坡能力计算+?=a wfati iGFFuF)()(arcsina其中： i4-4a 为第 ).2,1(pii=档对应不同转速(或车速)下的爬坡度。 各档的爬坡度曲线图见图由图 4-4 可知，爬坡度满足最大为28%的要求。车辆与动力工程学院

43、毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书190102030405060708090051015203035 爬爬加 Gradient i(X%) 车等 V(km/h) 各各爬爬加 V-GradientI n m W V图 4-4 各档爬坡度曲线图 4.54.54.54.5 加速性能的计算 加速性能的计算加速性能的计算 加速性能的计算按下式计算第 ).2,1(pii=档加速度 )()(f D g m FuFai iq rati i?=?=3 3(2/ms)其中：ia为第).2,1(pii=档对应不同转速(或车速)下的加速度

44、。如表 4-5： 表 4-5 各档加速度参数转速(r/min)一档 二档 三档 四档 五档 1200 0.880 0.936 0.708 0.434 0.195 1300 0.899 0.955 0.723 0.444 0.1978 1400 1.016 0.971 0.736 0.451 0.1979 1500 1.030 0.985 0.747 0.457 0.196 1600 1.098 0.993 0.753 0.459 0.192 1700 1.145 1.050 0.757 0.461 0.188车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业

45、设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书20 表 4-5 各档加速度参数(续)转速(r/min)一档 二档 三档 四档 五档 18001.199 1.104 0.760 0.461 0.18219001.208 1.083 0.798 0.457 0.17320001.216 1.000 0.755 0.452 0.16321001.203 0.997 0.752 0.447 0.15322001.149 0.992 0.747 0.441 0.14223001.123 0.986 0.741 0.434 0.12924001.115 0.978 0.733 0.425 0.1162500

46、1.110 0.966 0.723 0.415 0.10026001.108 0.950 0.708 0.402 0.08327001.106 0.932 0.692 0.387 0.06428001.101 0.910 0.673 0.370 0.044010203040506070809000.20.40.60.811.21.4 加等加 A(m/s2) 车等 V(km/h) 加等加V-a I n m V W图4-5各档加速度曲线图 车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书21 第五章 第五章第五章

47、第五章经济性计算 经济性计算经济性计算 经济性计算 等速百公里油耗是汽车燃油经济性常用的衡量指标，它是指汽车在良好 的水平硬路面上以直接档满载等速行驶 100 km 时的最低燃料消耗量 Q(L/100km) ，又称为汽车的“百公里最低燃料消耗量” ，它也是满载的汽车 在良好的硬路面上用直接档以经济车速等速行驶时的百公里耗油量。 计算直接档等速百公里油耗的公式为丫 aeeugPQ02.1100=（L/100km ）其中：丫为燃料密度（kg/L ）, eg为燃油消耗率（g/kw h）。表5-1发动机燃油消耗率参数 转速 n（ r/min） 1200 1300 1400 1500 1600 1700

48、 1800 1900 2000 燃油经济性（ g/kw.h ） 223.5222.3 221.5 221 220.5 220.4 220.3 220.5 221转速 n（ r/min） 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800燃油经济性（ g/kw.h ） 221.7222 223 225 227 229.7 233 235.2 等速百公里油耗曲线如图 5-1车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书22010203040506070809010121416182022

49、24等等等等等等等 Qs(L/100Km)车等VA (km/h)汽车等等等等等等等汽汽汽图5-1等速百公里油耗曲线图车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书23 第六章/vAt* 、. 、: /vAt* 、.、:第六章第六章斥民 、.、:第六章行驶稳定性验算 行驶稳定性验算行驶稳定性验算 行驶稳定性验算对于专用汽车来说，主要进行抗翻车能力的验算，由专用汽车设计P29 表 33 查得 低压轮胎在正常路面情况下附着系数最大为 0.7-0.8 。本次设 计路面附着系数取 0.7 。 0.735arctg=o图 6

50、-1 载荷分配图 满载满载满载满载： ： 1. 纵向： 211880.9651230gLh2. 横向: 19000.772221230gBh、+、,空载、+、,、+、,空载空载、+、,空载：1. 纵向： 21872 1.956 957gLh= 车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书242.横向： 1900 0.99322957gBh注：L2总车重心到后轴的距离；(mr)ihg汽车重心高度；(mr)B专用汽车轮距(m)，此处取后轮距1900;保证车辆不发生侧翻，要求 2gBtgh 3 ?=f;保证车辆不

51、发生纵翻，要求 2gLtgah $ =f;式中hg 整车质心至地面的高度(m) ; ?路面附着系数；3 ?侧倾稳定角( ) ; a ?纵倾稳定角( )。表6-1纵向行驶稳定性载荷 / 参数 空载 满载 L2 ( mm)1872 1188hg(mm) 957 1230L2/hg 1.956 0.965 附着系数 0.7 0.7 表6-2 横向行驶稳定性 载荷/参数 空载 满载 B(mm) 1900 1900 hg (mm) 957 1230B/2hg 0.993 0.772 附着系数 0.7 0.7纵向行驶稳定性即抗后翻能力，横向行驶稳定性即抗侧翻能力，以上计算结 果都大于 0.7 ， 0.73

52、5arctg=o 所以在侧向及纵向35 度倾角范围内不会翻车。车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书25 结 结结 结论论论论我本次设计的题目是 KD3090型自卸车的总体布置设计，设计的第一阶段 是进行调研，收集关于自卸车的资料并加以分析总结，自卸车属于专用汽车， 由于对专用汽车的了解不是很多，所以在进行方案确定时遇到许多困难，通 过去图书馆和网络上资料的收集，并向指导老师请教，使我对自卸车的结构 和布置方案有了一定的感性认识，在接下来的第二阶段，我们组同学在老师的指导下开始讨论初定方案，在反复讨论

53、后定下方案并分配任务，由于我做 的总体布置设计，所以首先要对整车主要参数进行确定，选择轮胎，发动机， 并作出总体布置草图，以确定各大总成的具体位置，特别是发动机的位置， 之后是确定整车的轴荷分配及质心位置，为各大总成的设计提供有关参数。 经过我与各组员的协调最后在总车布置方面没有出现大的缺点，汽车的动力 性、经济性基本能满足任务书的要求。第三个阶段是图纸的绘制以及设计说 明书的编写，在画整车装配图时，有许多结构不太清楚，比如主车架与副车 架的连接，燃油箱、蓄电池的安装等，为此我特意去林安汽车城进行实车参 观，对整车的布置及一些细节有了直接的了解。 在完成总装配图的过程中，由于考虑到整体布局和与

54、各组成员协调的关 系，整车的外廓尺寸与任务书要求有一定的出入，但不影响整车的其他性能 参数。最后又对整车的重心高度，前后轴的载荷分配以及整车稳定性进行了 验算，作出了与动力性和经济性相关的曲线图，发现先前所做的计算都是在 合理的范围之内，都能满足任务书的要求。只是由于后期与各组员之间的协 调没做好，而且大家的进度不一致，导致了我后期工作有点仓促，以至于图 纸上许多细节不太完善，某些方面考虑不周。我会在将来的工作与学习中吸 取本次设计的经验教训，不断完善和发展自己，争取早日成为一名合格的汽 车设计人员。车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书车辆与动力工程学院毕业设计说明书 车辆与动力工程学院毕业设计说明书26 参考文献参考文献参考文献参考文献1 汽车工程手册编辑委员会 . 汽车工程手册：第 2 篇设计篇 . 第 1 版 . 北京 :人民交通出版社， 20012 王望予 . 汽车设计 . 第 4 版 . 北京：机械工业出版社， 20063 张文春 . 汽车理论 . 北京：机械工业出版社， 20054 张京明，周金宝 . 汽车动力性燃油经济性的综合评价 . 汽车工程 ,1996(1)5 龚微寒 . 汽车现代设计制造 . 北京：人民交通出版社， 19956 日武田信之 . 载货汽车设计 . 方泳龙译 . 北京：人民交通出版社， 19987