中型货车总体设计及其3D造型

1、某中型货车总体设计及其3D造型教学部工学二部专业机械设计制造及其自动化（汽车方向）班级B742141学号B74214104姓名曹立明指导教师唐永革负责教师唐永革沈阳航空航天大学北方科技学院2011年7月沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文）任务书专业学号 B74214104教学部工学二部专业机械设计制造及其自动化（汽车方向）姓名 曹立明班级 B742141EtZGYNF tvtUPCAo dkoYb2x。某中型货车总体设计及其3D造型毕业设计（论文）题目2011 年03 月7 日至2011 年07 月15 日毕业设计（论文）时间D11FkZD Z1Bzyn4 m1DQGUA毕业设计（论文

2、）进行地点沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文）的内容及要求：（一）主要内容本课题是运用汽车设计、汽车理论、汽车构造、车身结构与设计等专业理论知识, 完成某中型货车的总体设计及其 3D造型。要有针对性地进行调研并提出本车型的设计方案，确定该车型的主要技术参数并进行发动机、轮胎等的选择，进行动力性、经济性等的计算，并用计算机绘出该车的总布置图和三维造型图。（给定的基本参数:装载质量 me 5.5t ；最高车速 Vemax 100 km/h ；滚动阻力系数 fr0.02 o w06fgf0o h0fzd1vo 9EdU4aE1. 针对设计任务要求，进行调研、收集所需的资料，并认真消化;IJF

3、451X。bt3dSpW knlsN6g。2. 按照该型货车的设计要求，选择整车和各主要总成的结构形式，确定主要技术 特性参数和性能参数，形成该车型总体设计方案；3. 具体确定该车的质量参数、尺寸参数、主要性能参数等，并进行发动机、轮胎 等的选择；4. 进行汽车动力性、经济性、操纵稳定性等的计算，绘制相关的曲线图，可以使用MATLEA或其他适用软件来处理；bVn5kAi。IciZICB。7MZS0QG5. 完成该车总布置设计，计算机绘制汽车总布置图;6. 对该车进行三维造型设计，绘出三维造型图；7. 撰写毕业设计说明书，完成外文资料的翻译。（二）基本要求1. 设计说明书结构合理、内容充实、格式

4、规范，字数1.2万字以上;2. 货车总体设计方案正确，汽车主要参数确定合理，性能计算准确;3. 计算机绘制中型货车总布置图1张（Ao），绘制三维造型图1张;4. 要求具有一台电脑和所需要软件的运行环境，上机400小时以上;5.翻译相关外文资料，3000字以上。（三）参考文献王望予主编.汽车设计（第4版）.北京：机械工业出版社，2008.4余志生主编.汽车理论（第4版）.北京：机械工业出版社，2009.1陈家瑞主编.汽车构造（上下册）第3版.北京：机械工业出版社，2009.6黄天泽，黄金陵主编.汽车车身结构与设计.北京：机械工业出版社，2007凯德设计/编著.CATIA V5从入门到精通.北京：

5、中国青年出版社，2008宁贵欣编著.CATIA V5工业造型设计实例教程.北京：清华大学出版社，2005龚微寒主编.汽车现代设计制造.北京：人民交通出版社,1995.8刘惟信主编.汽车设计.北京：清华大学出版社，2001.7王建昕主编.发动机原理教程.北京：清华大学出版社,2000.610清源计算机工作室编.MATLAB高级应用一图形及影像处理.北京：机械工业出版社，200011张平等编著.MATLAB基础与应用简明教程.北京：北京航空航天大学出版社,200112张德喜周予生主编.MATLA语言程序设计教程.北京：中国铁道出版社.200613蒙以正编著.MATLAB 5.X应用技巧.1版.北京

6、：科学出版社.199914零点工作室 田东 郭治田 管殿柱等编著.AutoCAD 2004S机械工程绘图基础教程.北京：机械工业出版社.2004pEOasPs 2MNjCrd G8ZG4V6指导教师2011年_03_月二日负责教师2011年_03_月二日摘要本论文主要阐述了某中型载货汽车整车总体设计及其三维造型。首先，对汽车的形式进行确定，其中包括汽车外型尺寸，质量参数，轮胎，轴数,驱动形式以及布置形式，发动机，变速器等的选择等。OWtO2L2MPdsTsD NKDRwIg其次，根据所确定的参数和数据用 matlab软件对计算了汽车的动力特性，包括了驱动力与阻力的平衡，动力因数，加速度，加速时

7、间等的确定。然后计算汽车的经 济问题，计算理想状态下汽车的燃油消耗情况，以及汽车的稳定性。7WsXSqihDlyFBj 5mp60Hp最后，根据前面所确定的汽车的参数，绘制本毕业设计所设计的货车总布置图 再根据总布置图用CATIA软件绘制此货车的的主要部件，然后用CATIA的装配功能进 行装配，完成三维造型。8kyzkOe。YC5wfWL 6AscN4H关键词：货车总体设计；性能计算；三维造型AbstractThis paper describes a medium-sized truck and vehicle overall desig n of3D modeling. Overall d

8、esign of the vehicle, also known as automobile general layout, the task is to make products designed to meet the design requirements of the missi on stateme nt of the vehicle p arameters and p erforma nee requireme nts, and the vehicle p arameters and p erforma nee in dicators related to the total d

9、ecomposition into the parameters and functions.3D modeling isbased on general layout of the design parameters of the vehiclesiwyYmv2 qQQkLc9265SFUZFirst, determine the form of vehicles,including automotive exterior size,quality p arameters, tires, axle nu mber, driv ing in the form and layout, engin

10、 es, tran smissi ons and other p refere nces. Gen eral arran geme nt drawing znMjnwr。xchfUUh。6qHZieL。Secondly, based on the determined parameters and data with matlab software to calculate the dynamic characteristics of the vehicle,including the balaneeof driv ing force and resista nee, po wer facto

11、r, accelerati on, sp eed up time to determ ine. The n calculate the vehicles econo mic p roblems, calculate the ideal state of the fuel consumption of cars and car stability.uaxwzig。EK5ei3i。qoXINudoFinally,based on the parameters and referenee models, with similar CATIAdraw n the mai n components of

12、 the van, and the n use the assembly of CATIA assembly function, and complete the 3 D modeljmkDM。filxtub pjywTzi。Keyword: The automobile whole desig na1gXRV7 WybdKkd k7N1yTB; Computer aided designTruck ；3D modeli ng目录1.货车主要参数的选择1 Lm7eoBo wBufxMBESNSH9C1.1汽车形式的选择1MNE8QPi VlXkcOxlyV47um1.1.1轴数和驱动形式1um

13、lZ05M qcH0F7ViStgago o1.1.2货车的布置形式2Wnog5nz xQKLYIL WoRGgXS1.2货车主要参数的确定30hAmmXj euqoXTK hGevGy。1.2.1货车主要的尺寸的确定3qOBL1X1go739BD 8qky8E91.2.2 货车质量参数的确定6Rytf3RB Oyo40UDu jyDKnBB1.3发动机的选择12ckH8gdprn3DQmt CM3ye1i1.3.1发动机的形式的选择12lCz38uR。Unvk7AN 2iTWKUV1.3.2发动机的主要性能指标的选择12sdFkByBpnmOymSfweai3U o1.3.3 发动机的布置1

14、5NnwFpw4 nrIpgFF oDHp 8XHe1.4轮胎的选择1.5传动比的计算和选择17moG65tE18CbbVc0r。JKxB9p3ycOvX5YL7ZH5WS0NxAIf6 o1.5.1驱动桥主减速器传动比的确定18skizimEoP z8lNCroneEHeK01.5.2.变速器I档传动比的确定19vXAU2oB O6TaGvfcqU29YIo1.5.3变速器的选择20GwCBNbP2CowMkS b5293ga2.货车主要性能的计算21cf9pkhJ o NNBILIq o6eSn0zB2.1货车动力性的分析21 kznsjxs o zLS3ZY4q9LSoLm2.1.1货车

15、的驱动力与行驶阻力226hPM8OQ uljFnfKP Q4eHzP2.1.2货车动力特性计算23UrdE4sf ogFzzk1Lo8m2ubH02.2.3货车加速度24uJKYKBjomTlrzR7oXVVWCcM2.2货车功率平衡计算2.2货车燃油经济性的分析2.3货车操纵稳定性的分析2.4货车通过性的分析.2.5运动校核25ftRSaLK oiIRfvsG oN4Ztt pc o26B992z5i o297BbGR4k SYndxb73019gua Op imiXscC ogqvQo2YB74r0nkotZUBzIk oUyAJ6zR31OkV4jC6 gTfg9NW UfA6ZSQ2.

16、5.1传动轴跳动校核31EWrz7gI o 4lyy3ml o GOULBSw2.5.2转向拉杆与悬架导向机构的运动协调校核32uDuO9Cm iGdFJs6o hlhefGHo附录n matlab程序51L9Mo9qV gC6EsXp spUKDdO3.货车的3D造型34iYFEjp3。TbL6UhY Wk9Cq6y3.1 CATIA软件的简介34OVOnK0B u9msbe7 c55GIPz3.1.1 CATIA软件的发展历史346af7fIK o aLZHU5X QzvRQPb3.1.2 CATIA软件的应用现状34RgK7HGy 6WzyGKd 98DnYhu3.1.3 CATIA V

17、5 在汽车工业上的应用35QIUHhrko XIBxIQg。fH5x3 PK3.1.4 CATIA V5 版本应用特点:35MRQFQMg3Tr2iWboXklq4TG3.2 CATIA软件功能介绍36l9omX pRqylozlR oW9OJxBF3.2.1 CATIA V5基本功能简介36YlDcU2RqEfTCQdrPTlcfv o3.2.2 基于CATIA车身造型设计功能模块介绍37mzRy2N06jX65OQGGLOZrE3.3零部件的造型39clPI3Nmm u4xpAk0qQAHAAD3.3.1驾驶室的造型39MTz2gbEdINGXGd RHhBZkD3.3.2车架的造型44I

18、Qw3wok2RabfgCo tIgZMNc。3.3.2车厢的造型44Is5J1bX oYkTd8oIo 1qXTMIto3.3.3轮胎的造型44GkIiOzVoMrD1E9V uibeV4W3.3.4其他主要部件的造型45Gd44FQT 5gkJ7VbNIngVx乙3.4货车的装配48NIsIFTpmQlQfsNDfdbiUQ Po结束语49fFTsDy8m2c47ig。4X81y32致谢49rtV1KcZTLQVHlrozSrhR3Z参考文献5QPmtGXUr 7mlIDcZocCoDD7N附录I汽车参数表5QQy4Guop 3u9G4Jfo6FzVJ6i o中型货车总体设计及其3D造型1

19、. 货车主要参数的选择人们从事生产劳动离不开汽车。 在日常生活中， 汽车特别是轿车是经常使用的交 通工具。汽车工业出现的高新技术多数在轿车上首先得到应用。目前，轿车的产量、 保有量占汽车总产量和保有量的绝对多数。 一方面，拥有轿车是标志人们生活水平的 提高；另一方面，大量运行着的汽车所造成的公害又降低了人们的生活质量。因此， 人们对汽车提出越来越高的要求， 包括研制节油汽车和开发应用新能源； 有关法规对 汽车的排放和噪声提出更严格的要求； 对汽车安全性提出更高的要求， 达到乘坐汽车 有安全感、愉快感，汽车发生碰撞事故时能够妥善保护成员、 对汽车提出居住性要求，不仅坐在汽车里舒适，而且能与外界进

20、行信息交流。wHB36y5 S435ADF 4FE3ZZM1.1 汽车形式的选择不同形式的汽车， 主要体现在轴数、 驱动形式以及布置形式上有区别。 由于汽车 形式对整车使用性能、外形尺寸、质量、轴荷分配和制造成本等方面影响很大，故在 选择汽车形式时应综合考虑上述因素。8gJ0PhQ qb7F8rp。lakEOiv。1.1.1 轴数和驱动形式汽车的轴数是根据车辆的用途、 总质量、使用条件、 公路车辆法规和轮胎负荷能 力而确定。我国公路标准规定，对于四级公路及桥梁，单轴最大允许轴载质量为10t，双连轴最大允许轴载质量为 18t （每轴 9t ）。根据公路对汽车轴载质量的限制、所设计汽 车的总质量、

21、 轮胎的负荷能力以及使用条件等， 可以确定汽车的轴数。 由于双轴汽车 结构简单、制造成本低， 故总质量小于 19t 的公路运输车辆广泛采用这种方案。 总质 量在1926t的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的汽车采用四轴和四轴以上的 形式。QZ196vm 5GGbSTr OArdPPN驱动形式常用4X2、4X4、6X2等代号表示。其中前一位数字表示车轮总数,后一位数字表示驱动轮数。采用 4X2驱动形式的汽车结构简单、制造成本低，多用于轿车和总质量小些的公路用车辆上。本车属于中型货车，总质量约为 10t ，考虑到制造成本和使用条件等因素，所以采用4X 2驱动形式。IXrZOt8。0bltldW。

22、XJkgncR1.1.2 货车的布置形式汽车布置形式是指发动机、 驱动轴和车身 （或驾驶室） 的相互关系和布置特点而 言。汽车的使用性能除取决于整车和各总成的有关参数以外， 汽车的布置形式对使用性能也有重要影响。ydUEMrB fhGAn20。EU3zpop根据发动机位置的不同， 货车的布置形式有发动机前置后桥驱动、 发动机中置后 桥驱动和发动机后置后桥驱动。采用发动机前置后轮驱动布置形式的货车有维修发动机方便、 传动系及操纵系统 比较简单等优点， 在货车上应用广泛。 少数货车的发动机采用中置的型式。 这种车型 的优点是驾驶室的布置不受发动机的限制， 座位和汽车的总高可以降低， 噪声小， 轴

23、距主总长较短，这对轴荷分配有利，但发动机需特殊设计，维修不便，离合器，变速 器和油门需远离操纵， 故在货车上采用不多。 后置发动机的型式在货车上应用就更少， 只在后置发动机后轮驱动的轿车变型为货车时有所采用。这类车货箱底板过高， 后轴过载，操纵复杂是其严重的缺点。Ofh0LRj。tNSkJzI Q nTHmMwU按驾驶室与发动机相对位置的不同，货车可分为四种型式。1）长头式：发动机布置在驾驶室之前。2）短头式：发动机的小部分伸入到驾驶室内。3）平头式：发动机机位于驾驶室内。4）偏置式：驾驶室偏置于发动机旁。长头式的优点是维修发动机方便，驾驶室受热、受振少，操纵杆容易布置，驾驶 员的安全感较好，

24、前轮负荷较轻；其缺点是汽车面积利用率低，总长较大，最小转弯 半径较大，视野性差。它比较适合使用条件较差的中、重型货车和越野车。平头式的DEjyRud hPQNWIQkl6xW1w。优缺点和长头式正好相反。而短头式的特点介于两者之间。由于平头式在面积利用率、 机动性和视野性等方面的优点， 因而在微、 轻型货车上得到广泛的应用， 它还用可翻式结构来克服发动机维修不便的缺点， 所以在重型汽 车列车上的应用也日益增多。nqzYZ05 yREog6d rLDdRag不同吨位货车的平头式驾驶室，其布置也不同：1）发动机位于前轴之上，且处于两侧座位之间； 2）发动机位于前轴之上，且位于座位之下； 3）发动机

25、位于前轴之后，且位于座位之下。偏置式驾驶室主要用于矿山自卸车上，它具有平头式的一些优点，如视野宽广、轴距短等，还具有驾驶室通风条件好，便于发动机维修等优点。W4hAP10qx076gm。a9Nh9yz。对比各布置型式， 并考虑本车的实际情况， 本车采用平头式， 发动机布置于前轴 之上且位于座位之下。1.2 货车主要参数的确定1.2.1 货车主要的尺寸的确定汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬等。1. 外廓尺寸汽车的总长、总宽和总高应根据汽车的用途、道路条件、吨位、外形设计、公路限制和结构布置等因素来确定。 在总体设计时要力求减少汽车的外廓尺寸， 以减轻汽车总重，提高汽车的动力性、经

26、济性和机动性。QnGvcdu。 nXlUeor 。 Q39lgwM。各国对公路运输车辆的外廓尺寸均有法规限制。 这是为了适合本国的公路、 桥梁 和运输标准以及保证驾驶的安全性。GB1589-89汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸 长：货车、越野车、整体式客车不应超过12m，单铰接式客车不超过18m，半挂汽车 列车不超过16.5m，全挂汽车列车不超过20m ;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。根据本车的特点，参考同类车型，本车的外廓尺寸如下：cDoU

27、EVQ RK7GHcmWOmsBtq总长：La = 7810mm ;总宽：Ba = 2400mm ;总咼：Hg = 2600mm。2. 轴距L轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯半径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使slYSAIe。车厢（箱）长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳 定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。qbXf8lc。TQIo3aX原则上轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性 要求高的汽车轴距宜取短些。 为满足市场需要，工厂在标

28、准轴距货车基础上，生产出短轴距和长轴距的变型车。不同轴距变型车的轴距变化推荐在0.40.6m的范围内来确定为宜。ZwUAkYMgF2LPHZ k4VgxxU。各类汽车的轴距和轮距标准见下页表1.1表1.1各类汽车的轴距和轮距车型类别轴距L/ mm轮距B/mm微型级2000220011001380普通级2100254011501500轿车中级2500286013001500中、高级2850340014001580高级2900390015601620微型1700290011501350轻型23003600130016504X2货车中型3600550017002000重型45005600184020

29、00总质量 6039004800城市大客车（单车）45005000大客车7402050长途大客车（单车）50006500本车为中型货车，参照表1.1，轴距L选取为4250mm3. 前轮距B,和后轮距B2汽车轮距对汽车的总宽、总重、横向稳定性和机动性影响较大。轮距越大，贝U横向稳定性越好，悬架的角刚度也越大，对增大汽车车厢内宽也有利。但轮距加宽，汽车的总宽和总重一般也加大，而且容易产生向车身侧面甩泥的缺点，所以轮距不宜过大，轮距的数值必须与所要求的汽车总宽相适应。RGjWbG4 5j7KFPJ。ndSIqMD汽车的前轮距主要取决于车架前部的宽度、前悬架的宽度、前轮最大转角、轮胎宽度、转向拉杆与转

30、向轮以及车架间的运动间隙等因素，因此要通过具体布置才能最 后确定。iTNC8Mb c0be1Beb hPHcg2g汽车的后轮距取决于车架后部的宽度、弹簧宽度、弹簧与车架和车轮之间的间隙 以及轮胎宽度等因素。根据表1.1，并且参考同类车型以及根据本车的结构和布置，选取本车的前后轮 距分别为：B1 1800mm ； B2 1800mm。4.前悬Lf和后悬Lr前悬的长度应能布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件。从撞车安全性考虑 希望前悬长些，从视野角度考虑又要求前悬短些。前悬对平头汽车上下车的方便性有 影响，前钢板弹簧长度也影响前悬尺寸。 汽车的前悬长度不宜过长，否则汽车的接近 角过小，不利于通过

31、性。Mq7emFg us3y93T。NGUE1y。后悬的长度主要取决于轴距和轴荷分配的要求，同时要保证适当的离去角。一般来说，后悬不宜过长，否则上、下坡时容易刮地，转弯时也不灵活。货车的后悬 般在 1200mm 2200mm 之间。jwunav tp 1iNbY cKUMjTU经过分析并参考同类样车，根据本车的结构性能要求，本车选取前悬Lf 1350mm，后悬 Lr 2100mm5. 货车车头长度的确定货车车头长度指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离 , 车头长度对车身长度有 绝对影响。此外 , 车头长度对汽车外观效果、驾驶室居住性、汽车面积利用率和发动 机的接近性等有影响。 本次课设驾驶室是

32、单排座并且后带一个卧铺所以取货车车头长 度为 2158mm。vFC60vC IkiKVqc。nwagsW56. 货车车厢尺寸的确定要求车箱尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定吨数。 车箱边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响。PWQrrTz rCAt35F。uf2Wm4Z参考同类车型选取车箱尺寸（外部）5500mm 2400mm 610mm1.2.2 货车质量参数的确定1. 汽车的装载质量（简称装载量）me汽车的装载质量是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。 汽车在碎石路面上行驶时，装载质量应为好路面的75%-85%越野汽车的装载量是指越野行驶时或在土路上行驶时的额定装载量。

33、 Hj7V5Zl。 zvvU3KD。 Ojonram。本车的装载质量 5.5 吨2. 整车整备质量 m0整车整备质量是指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等） ，加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。yy3s2p5。 gIApYX0。 5OqD3Lk。整车整备质量对汽车的成本和使用经济性均有影响。 目前，尽可能减少整车整备 质量的目的是通过减轻整车整备质量增加装载量或载客量； 抵消因满足安全标准、 排 气净化标准和噪声标准所带来的整备质量的增加； 节约燃料。减少整车整备质量的措 施主要有： 采用强度足够的轻质材料， 新设计的车型应使其结构更合理。 减少整车整备质量，是从事汽车设计工作中

34、必须遵守的一项重要原则。Ew0Ck4l。 9XeieJJ 。 uSjBvMn。3. 质量系数 m0m0 me /m0 。该系质量系数 m0 是指汽车装载质量与整车整备质量的比值，即数反映了汽车的设计水平和工艺水平，值越大，说明该汽车的结构和制造工艺越先进。因此，在设计新车时要力求减轻零部件的自身重量。 据统计，货车的质量系数是随汽 车的装载量的增大而增大的。rLaXWZb nBNj26z。3dJmH5。有时质量系数也用装载质量与汽车干质量之比来表示。汽车干质量是指整备质量 减去燃料、水和附属设备的质量。这种质量系数更能准确地反映该车的金属和材料的 利用率，但在一般技术中很少列出汽车干质量值。因

35、计算不便，故不常用。X81 r7cwZraYCTQLorq7aK。质量系数的选取一般参考表1.2表1.2货车的质量系数参数总质量质量系数1.8 ma 6.00.80 -1.10货车6.0 ma 14.01.30 -1.70参考表1.2中型货车的质量系数为1.201.35 ,本车取质量系数为:m0 =1.30 ，则：m。me/ mo 5.5/1.3 4.2t。由此就初步确定了整车整备质量。3.汽车的总质量m汽车总质量是指装备齐全，并按规格载满客、货时的整车质量。商用货车的除总质量ma由整备质量mo装载量me，和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即17auWDu0xyVFO4 CGawXpPmam

36、。 mn 165kg(1.1)ma 汽车总质量;me 汽车装载质量;mo 整车整备质量;n1 人数。本车采用单排座 3X65=195kg由式（1.1 ）得本车的总质量为：ma 4200 5500 195 9895 kg5.轴荷分配及质心位置的确定汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。XKKTghy VkPftrJ。PkA6W1t汽车的轴荷分配是汽车的重要参数，它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳定性等主要使用性能以及轮胎的使用寿命都有很大的影响，因此，在总体设计 时应根据汽车的布置形式、使用条件及性能要求合理

37、的选定其轴荷分配。1lNnLYRoWcEo8nkJVvmVN轴荷分配对轮胎寿命和汽车的使用性能有影响。从轮胎磨损均匀和寿命相近考 虑，各个车轮的载荷应相差不大；为了保证汽车有良好的动力性和通过性， 驱动桥应 有足够大的载荷，而从动轴载荷可以适当减少；为了保证汽车有良好的操纵稳定性,转向轴的载荷不应过小。SJ2y2YW ROxYx73 GSUVSJc汽车的驱动形式不同，对轴荷分配有显著影响。表1.3给出了各类汽车的轴荷分配范围。表1.3各类汽车的轴荷分配车型满载空载前轴（%后轴（%前轴（%后轴（%轿发动机前置前轮驱动47 6040 5356 6634 44发动机前置后轮驱动45 5050 555

38、1 5644 49车发动机后置后轮驱动40 4654 6038 5050 624X2后轮单胎32 4060 6850 5941 50货4 X 2后轮双胎，长短头25 2773 7544 4951 56车4X 2后轮双胎，平头30 3565 7048 5446 526X2后轮双胎19 2575 8131 3763 696.汽车各部件及总成质量的确定及分布表1.4是汽车部件及总成的布置位置和质量的分布，根据这些数据可计算出轴荷分配和质心的高度。表1.4汽车部件及总成的质量分布部件名称重量（kg）质心至前轴距L（mm）质心离地距离h（mm）空载满载空载满载空载满载驾驶室150345-43043018

39、001600发动机560695360360850800离合器3030810810800750变速器14914911001100690690油箱454524002400730680前轴制动器及转向梯形28328300460450前胎19019000460460后轴制动器42042042504250490480后胎38038042504250490480车箱55060503560356010501350蓄电池组505011801180790760万向节传动808026602660500480车架48048035603560840840前悬架959500500480后悬架17017042504250

40、500480转向器5555-1080-1080590540备胎959556705670590540工具箱909013301330730680储气罐4040224522457306807. 水平静止时的轴荷分配及质心位置的计算:根据力矩平衡原理，按下列公式计算汽车各轴的负荷和汽车的质心位置:giiig2i2g3i 3gnln G2 Lgihig2h2g3h3gnhnGhggi g2 g3Gi G2上式中gi, g2, g3,gnli, I2, I3,hl, h2, h3,G1LG2LGbGa各总成质量（kg）,ln 各总成质心到前轴距离hn各总成质心距地面高度(mm)(mm)Gi前轴负荷（kg）

41、；G2后轴负荷（kg ）；G 汽车总质量（kg ）；L汽车轴距（mm）；a 汽车质心到前轴距离（mm）；b汽车质心到后轴距离（mm）；hg汽车质心高度（mm ）。（1）空载时:G2gili 923175L 42502172kgGiGo G2 4200 2i72 2028kgG0即后轴荷分配为:G2G0前轴荷分配:空载时的质心高度:hg(2)满载时G2G1即后轴荷分配为:前轴和分配为:满载时的质心高度:2172 425042002197.8mm4250 2197.8鴛 0.5172050.2mm51.7%1 51.7%48.3%gihiGogiliGa G2g2lGaG2Ga3402640810

42、.1mm4200287279006759.5kg989598956759.53135.5 kg咤 2903.3mm989542502903.31346.7mm举 0.683 68.3%989568.3%31.7%h ghhg云聲空 1089.9mm 9895参照表1.3，本车的轴荷分配基本符合要求，可见总布置是合理的。中型货车总体设计及其3D造型1.3 发动机的选择1.3.1 发动机的形式的选择当前汽车上使用的发动机仍然是以往复式内燃机为主。 它分为汽油机、 柴油机两 类。与汽油机比较， 柴油机具有较好的燃油经济性， 使用成本低， 在相同的续驶里程 内，可以设置容积小些的油箱。柴油机压缩比可以

43、达到 1523，而汽油机一般控制在810;柴油机热效率高达38%，而汽油机为30% ;柴油机工作可靠，寿命长, 排污量少。GCISS3Q 0JrZ4Rf。H8wZhAQ柴油机的主要缺点是： 由于提高了压缩比， 要求活塞和缸盖的间隙尽可能小， 加 工精度比汽油机要求更高； 因自燃产生的爆发压力很大， 因此要求柴油机各部分的结构强度比汽油机高，使尺寸和质量加大，振动与噪声大。oQ1LBsb UC29SAD v8oZrVl。柴油机主要用于货车、 大型客车上。 随着发动机技术的进步， 轻型车和轿车用柴 油机有日益增多的趋势。根据发动机气缸排列形式不同， 发动机有直列、 水平对置和 V 型三种。根据发动

44、 机冷却方式不同，发动机分为水冷与风冷两种。ro4sryC。at0iYtt。lrQ2CK1。当选用尺寸和质量小的发动机时， 不仅有利于汽车小型化、 轻量化，同时在保证客厢内部有足够空间的条件下，还能节约燃料。zQ8fnPm WuNIbLP 37bnpMt。由于天然气资源充足，在今后一个阶段内天然气汽车将得到应用。无排气公害、 无噪声的电动汽车， 是理想的低污染车， 在解决高能蓄电池和降低成本后会在汽车上 得到推广使用。太阳能汽车也是理想的低污染汽车， 目前还未达到商品化阶段。 K1DllQi。IL0YsDw IVoRI8L。1.3.2 发动机的主要性能指标的选择1. 发动机最大功率 Pemax

45、 和相应转速 np根据所设计汽车应达到的最高车速vamax ，用下式估计发动机最大功率间。8qxURy4 ku6gfi7。W6KoFs7Pemax1 magfr vVa maxT 3600CD A v3 _一 Va max 76140(1.2 )式中:Fmax发动机最大功率，（kw）;T传动系效率，对于单级减速器取0.9 ;g 重力加速度，取 9.8m/s2fr 滚动阻力系数，取0.02 ；Cd 空气阻力系数，取0.9 ；A汽车正面迎风面积,2A BH 1.8 2.64.68m2ma汽车总重，（kg ）;va max汽车最高车速：（km/h ）在式（1.2 ）中带入相关数据的站 1003121

46、.3kwp丄9895 9.80.02厂emaxc c小介小小1000.93600按上式求出的P max应为发动机在装有全部附件下测定时得到的最大有效功率或净输出功率，它比一般发动机外特性的最大功率值低12% 20%GQ3YfK。9e3l8PY。NHxk3uQ最大功率P max对应转速np的范围如下：汽油机的np在30007000r/m n ,因乘 用车最高 车速最高，np值多在4000r/min以上，总质量小些的 货车的nP值在4000 5000r/mi n之间，总质量居中的货车的np值更低些。柴油 机的np值在n p值常取在18004000r/min之间，乘用车和总质量小些的货车用高速柴油机

47、, 32004000r/min之间；总质量大些的货车用的柴油机的np值在18002600r/mn之采用高速发动机虽然能提高功率，同时也有使活塞运动的平均速度增快、热负荷 增加、曲柄连杆机构的惯性力增大并导致磨损加剧、寿命降低和震动及噪声的均增加 的缺陷。3cakTYCo mQqlk6eb mHtywvq2. 发动机最大转矩Temax及相应转速g用下式计算确定TemaxTemax9549 上竺np式中:Temax 最大转矩，（N?m）；转矩适应性系数，一般在1.11.3之间;np 最大功率转速，（r/min）；要求np与np之间有一定差值，如果它们很接近，将导致直径当的最低稳定车速偏高，使汽车通

48、过十字路口时换挡次数增多。因此，要求np/门丁在1.4 2.0之间。zoujscMIREHr9K htmlt4R。根据最大功率的要求和发动机其他要求,本车选择中国东风朝阳柴油机邮箱公司的CY6102BZL系列发动机，外特性曲线见图1.1，其参数见表 1.6 od9Fu5FRmvWQDCgMU5f60。Mi* otfAniPl全负荷iS度特性曲城图1.1 CY6102BZLQ发动机万特性曲线中型货车总体设计及其3D造型表1.6 CY6102BZLQ发动机参数发动机型号CY6102BZLQ适用车型轻型客、货车型式六直列水冷气缸数X缸径X行径（mm ）6X 102 X 118排量（L ）5.785压

49、缩比（r/min）17: 1点火顺序1-5-3-6-2-4吸气方式增压中冷标定功率（kW） /转速（r/min ）132/2600最大扭矩N ?m/ r/min5600/1400 1600最低油耗率g/（kW?h）210外形尺寸（mm）1156 X 800 X 881.5净重（kg ）5601.3.3发动机的布置1.发动机的上下位置发动机的上下位置对离地间隙和驾驶员视野有影响。轿车前部因没有前轴，发动 机油底壳至路面的距离，应保证满载状态下最小离地间隙的要求。 货车通常将发动机 布置在前轴上方，考虑到悬架缓冲块脱落以后，前轴的最大向上跳动量达70 100mm，这就要求发动机有足够高的位置，以防

50、止前轴破坏发动机油底壳。油底壳经常设计成深浅不一的形状，使位于前轴上方的地方最浅，同时再将前梁中部锻成下凹形状（注意前梁下部尺寸必须保证所要求的最小离地间隙）。所有这些措施将 有利于降低发动机位置的高度，并使发动机罩随之降低，这能改善长头车驾驶员的视 野,同时有利于降低汽车质心高度。除此之外，还要检查油底壳与横拉杆之间的间隙。发动机高度位置初定以后，用气缸体前端面与曲轴中心线交点到地面高度尺寸来标明在发动机高度位置初步确定之后， 风扇和散热器的高度随之而定， 要求风扇中心 与散热器几何中心相重合， 以使散热器在整个面积上接受风扇的吹风。 护风罩用来增 大送风量和减小散热器尺寸。 为了保证空气的

51、畅通， 散热器中心与风扇之间应有不小于50mm的间隙，无护风罩时可减小到30mm。60o964H k4EgMU4 oy05etX。由于空气滤清器在发动机进气歧管上， 其高度影响发动机罩高度， 为此，将空气 滤清器做成扁平状。 发动机罩与发动机零件之间的间隙不得小于 25mm ，以防止关闭 发动机罩时受到损伤。 uiF9k65。eudjRZ4。Dk7DCmW2. 发动机的前后位置发动机的前后位置会影响汽车的轴荷分配、 轿车前排座位的乘坐舒适性、 发动机前置后轮驱动汽车的传动轴长度和夹角，以及货车的面积利用率。2E7LFPB mzfN9Re r2OSWZj为减小传动轴夹角， 发动机前置后轮驱动汽车

52、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，轿车多在3 4之间。vG2tkYCKHt9PwAt1YerWt。发动机前置后轮驱动的轿车， 前纵梁之间的距离， 必须考虑吊装在发动机上的所 有总成（如发电机、 空调装置的压缩机等） 以及从下面将发动机安装到汽车上的可能性。还应保证在修理和技术维护情况下，从上面安装发动机的可能性。e9o5obP。jf9gDSp。7wlwlpH。发动机的前后位置应与上下位置一起进行布置。 前后位置确定以后， 在侧视图上 画下它的外形轮廓然后用气缸体前端面与曲轴中心面交点到前轮中心线之间的距离 来标明其前后位置。 此后可以确定汽车前围的位置： 发动机与前围之间必须留有足够 的间隙，以防止热量传入客厢和保证零部件的安装； 离合器壳与变速