汽车动力性计算

1、序号：2-34序号：2-34汽车理论课程设计说明书题目：汽车动力性计算班级： 姓名： 学号： 序号： 指导教师： PAGE I目录题目要求1计算步骤1结论6心得体会6参考资料7 1.题目要求确定一轻型货车的动力性能（5挡）：根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线；绘制驱动力行驶阻力平衡图；绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图，画在一张图上（横坐标）；绘制动力特性图；绘制加速度曲线和加速度倒数曲线；绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间（加速区间（初速度和末速度）按照国家标准GB/T 125432009规定选取，并且在说明书中具体

2、说明选取；列表表示最高挡和次高挡在20整数倍车速的参数值；对动力性进行总体评价。轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Ttq-n曲线的拟合公式为Ttq = -19.313+295.27() - 165.44()2 + 40.87()3 - 3.8445()4式中，Ttq为发动机转矩（N.m）；n为发动机转速（r/min）。发动机的最低转速=600r/min，最高转速=4000r/min总质量 m=3880kg车轮半径 r=0.367m滚动阻力系数 f=0.011机械效率 T=0.85空气阻力系数迎风面积 =2.77 主减速器传动比 =5.62飞轮转动惯量 =0.24kg.m2变速器传动比

3、（数据见下表）挡挡挡挡挡五挡变速器5.562.7691.6441.000.793轴距 L=3.2m；质心至前轴距离（满载） a=1.947m质心高（满载） =0.9m2. 计算步骤1）根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制Pe-n和Ttq-n曲线：由所给发动机使用外特性曲线拟合公式，将两条曲线放在一个坐标系里，如图1所示：图1 发动机外特性中的功率与转矩曲线 2）绘制驱动力-行驶阻力平衡图：根据公式 在MATLAB里获取驱动力-行驶阻力平衡图如图2所示。图2 驱动力-行驶阻力平衡图3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图：发动机的负荷率由公式N= 求得，则在MATLAB里获取汽车等速行驶时发

4、动机负荷率图如图3所示。 图3汽车等速行驶时发动机负荷率图 4）绘制动力特性图：汽车的动力因数由公式D= ,则在MATLAB里获取的动力特性图如图4所示。 图4 汽车动力特性图5）绘制加速度曲线和加速度倒数曲线:由汽车行驶方程,在MATLAB里获取加速度曲线如图5所示。图5 加速度曲线图由汽车行驶方程,在MATLAB里获取加速度倒数曲线如图6所示。图6 加速度倒数曲线6) 绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和直接挡加速时间,所得到的三条曲线如图7所示。图7 汽车加速时间曲线7) 列表表示最高档和次高档在20整数倍车速参数值：表1 最高挡在20整数倍车速参数值车速(km/h)参数20

5、406080100120发动机负荷率0.4053 0.37240.4931 0.7041 0.9999Ff (N) 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 Fw (kN) 0.0524 0.2096 0.47150.83821.3097 1.8860Fw+ Ff (kN)0.4707 0.62780.8898 1.25651.7280 2.3042D0.0292 0.0388 0.03510.02490.0110a (m/s2)0.1748 0.2678 0.23160.1337 0.00011/a (s2/m) 644718

6、449发动机发出最大功率（kW）7.5897 22.033235.379046.647456.470761.7324 1.0181表2 次高挡在20整数倍车速参数值车速(km/h)参数20406080100120发动机负荷率 0.2747 0.2801 0.3935 0.5778Ff (N) 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 Fw (kN) 0.0524 0.2096 0.47150.83821.3097 1.8860Fw+ Ff (kN)0.4707 0.6278 0.8898 1.25651.7280 2.3042D

7、0.0437 0.0534 0.0471 0.03510.0146 a (m/s2) 0.40040.3170 0.05281/a (s2/m)2.4973 3.155018.9360发动机发出最大功率（kW）11.1959 29.2994 44.3268 56.848360.8954 26.8677 1.0227 3结论1)汽车的最高车速：最高车速是指在水平良好路面上汽车能达到的最高行驶车速，根据一般载货车辆最高速度一般要求为100km/h，而该车最高车速在100km/h左右，因此判断 该车满足对最高车速的要求。2）汽车的加速时间t：汽车的加速时间表示汽车的加速能力，常用原地起步加速时间和超

8、速加速时间表示。对于最高车速小于等于1OOkm/h的汽车，一般加速时间在50s左右，该车加速时间为40s因此满足汽车对加速能力的要求。3）汽车能爬上的最大坡度：汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度表示的。因轿车、货车、越野汽车的使用条件不同，对它们的上坡能力要求也不一样，通常要求货车在30%，即16.7左右。根据 ,和动力特性图得，一挡最大动力因数在0.34左右，所以i在0.329左右，可见该车满足对爬坡能力的要求。4）比功率：比功率是汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比，根据一般载货车辆比功率约为10kw/t,由比功率计算公式得该车比功率约为15.98kw/t。可

9、见该车满足要求。5) 通过与现有车型以及经验数据的动力性能参数比较，可以看出本题目的货车的动力性能合格，结构参数合格，能基本满足使用要求。4.心得体会 首先，通过此次课程设计让我对汽车理论的部分内容重新学习一次，对学过的知识有了进一步的掌握；其次本次课程设计让我接触到了一门新的软件MATLAB，通过对MATLAB的学习，初步掌握了简单的命令及简单程序的编写和调试；最后，感谢老师给我时间上的调整，让我有充裕的时间完成此次课程设计. 5.参考资料1 余志生. 汽车理论M. 北京：机械工业出版社，1989. 2 朱元泽. MATLAB实用教程 江苏大学出版社附录资料：不需要的可以自行删除液压缸焊接工

10、艺规范 目的和适用范围本规范规定了液压缸焊接件的技术要求及检验规则。本规范适用于我公司所有液压缸焊接件的CO2/MAG气体保护焊及焊条手工电弧焊接。对有特殊要求的，可参照此规范或按相关技术协议执行。本规范引用如下标准 GB/T 985 气焊、手工电弧焊焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB/T 3323-2005 钢溶化焊对接接头射线照相和质量分级GB/T 6417.1-2005 金属溶化焊焊缝缺陷分类及说明GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 12469-1990 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级GB/T 15830-1995 钢制管道对接环焊用技术条件

11、JB/T 6046 碳钢、低合金钢焊接构件缝超声波探伤方法和检验结果的分级JB/T 5943-1991 工程机械 焊接件通焊后热处理方法XYG8-10 抽样检查方法技术要求3.1. 液压缸焊接件的制造应符合经规定程序批准的产品图样及技术文件和本标准的规定3.2.CO2钢瓶的使用要求 常温（20 C50C）下瓶装液态CO2压力应在5MPa以上，瓶中压力小于1MPa时不得再继续使用，不用时钢瓶应放完余气以备再次充装。3.3. 焊接件材料和焊接材料3.3.1 用于焊接件的材料钢号、规格尺寸等应符合图样要求，检验合格后方可使用。常用钢号为Q235、20、35、45、27SiMn。3.3.2 用于焊接的

12、材料和焊接材料进厂时应按材料标准规定，检验合格后方可使用。3.3.3 焊接材料选用应按工艺技术文件的规定，凡技术文件中未明确规定焊条、焊丝型号时，焊条型号为E5016；焊丝型号为ER50-6，如需高强度焊丝时应选用HO8Mn2SiMoA.焊丝应符合GB/T 8110标准。3.3.4 焊条在施焊前必须烘干，烘干后的焊条在一天内使用，超过一天，必须重新烘干，烘干次数不得超过三次。3.4 焊前要求3.4.1 全部零件须检验合格后，方可组装。3.4.2 组装焊接零件的焊缝坡口形式与尺寸及焊缝间隙应符合经规定程序批准的产品图样及技术文件。设计编制工艺要求符合GB/T 985的规定。3.4.3 CO2或混

13、合保护气体焊前必须放水提纯。3.4.4 焊接前需将距焊缝边缘（不小于10mm）范围内焊接结构表面上的铁锈、油、油渍、尘土等杂物除净，并去除潮湿。焊丝、焊条无缺损及油污。3.4.5 液压缸用油管、芯管、缸体等过油腔体施焊前，必须对管内外表面进行酸洗、磷化或喷砂处理除锈。3.4.6 焊前预热处理凡公称尺寸200mm的45#钢材料必须进行焊道预热处理，预热温度为200C250C。特殊要求除外。3.5 焊接要求3.5.1 定位焊采用的焊接规范应与正式焊接时相同3.5.2 首次采用焊接的新牌号钢材、新焊条、新焊丝的焊接工艺、新的焊接方法等，必须在正式施焊前做出工艺评定，评定合格后方能施焊。3.5.3 禁

14、止在非焊缝区引弧，焊接工艺参数应符合工艺要求。3.5.4 在焊接过程中对粗糙度要求Ra3.2以上的表面应加以保护。3.5.5 对图样及工艺规程中焊接表示不明确的零件不得焊接，经技术部门相关人员解释后方可施焊。3.6 焊后要求3.6.1 焊后应去除焊瘤、焊渍、保证焊缝表面的平整，对于未清理焊缝的工件视为不合格品。3.6.2 没有特殊要求的焊缝不得打掉余高。3.6.3 除特殊部位需要焊后低温热处理的零件按工艺要求参数焊后热处理，其余需要焊后热处理的焊接件应符合JB/T 6046标准。3.6.4 对有油口、接头座、油管、螺纹等的焊接件，应特别注意避免磕碰，按相应的防护工艺规范加以保护。3.6.5 焊

15、接接头缺陷根据GB/T 6417.1-2005标准，将焊接缺陷分为六大类来判断：裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷、其他缺陷。根据GB/T 3323-2005标准中，按缺陷的性质、缺陷的尺寸及数量将焊缝质量分为、共四级（质量依次降低），按规定我厂液压缸焊接件的焊缝质量等级为不低于级。3.6.6 液压缸常见焊接形式的焊缝收弧位置见表1的要求。3.6.7 外部形状缺陷应符合表2的要求。3.6.8 焊缝的内部缺陷应符合表3的要求。3.6.9 有密封性要求的液压缸零件焊缝，不得有渗漏。3.6.10 焊后按要求打上焊工的印记。检验规则4.1 焊接件的质量应按图样、工艺文件及本标准进行检验。4

16、.2 焊缝的外部几何形状用量具或样板逐件检验，焊缝收弧位置应符合表1的规定，外部形状缺陷应按表2逐件进行检验。4.3 焊缝的内部缺陷按XYG8-10抽样检查方法进行抽样检验，应符合表3的规定。4.4 密封检验、探伤及机械性能检验按图样、相关技术文件或定货技术要求中的规定进行。4.5 规定公称尺寸200mm的缸筒、法兰及活塞杆上环形焊缝按工艺要求检查表面产生的气孔、裂纹，可用表面着色法检验。4.6 规定公称尺寸200mm的缸筒、法兰及活塞杆上环形焊缝按工艺要检查内部的气孔、裂纹、固体夹渣、未熔合和未焊透缺陷，可用超声波探伤检查，探伤长度不小于焊缝全长的30%，当发现缺陷时应加大透视长度，以及全部

17、焊缝进行透视。4.7 凡评定为不合格的焊缝，须经技术质量部门的同意后方可返修，同一焊缝最多返修次数不多于两次。表1 液压缸常见焊接形式的焊缝收弧位置序号项目简图说明1缸底轴测图：类似起重机支腿缸、伸臂缸焊平缸底，外部有油管等小件的工件，缸底焊缝收弧位置如左图，在油管或接头下方附近偏15度左右的位置处收弧类似起重机变幅液压缸的带销轴孔的缸底，收弧点与油杯位置方向保持一致；若无油杯；收弧位置如左图在销轴孔的垂直方向。类似左图焊轴座无油管结构的缸筒，收弧点如图所示保持一致。2轴座3耳环类似起重机变幅缸活塞杆耳环焊接焊缝收弧点与油杯位置方向保持相反；若无油杯，收弧位置如左图在销轴孔的垂直方向。4法兰液压缸缸筒上焊法兰，收弧位置如左图，法兰两侧焊缝收弧位置保持一致。序号项目简图说明5油管液压缸缸筒上油管收弧位置如左图，在油管下方难点处，便于一次引弧、熄弧6接头座液压缸缸筒上接头座收弧位置如左图，在接头内侧或在油管下方难点处，便于一次引弧、熄弧。7阀座液压缸缸筒上阀座收弧位置如左图。表2 焊缝外部形状缺陷 单位为毫米 序号项目简图允许缺陷1余高hV型焊缝（d为缸径）：d100 0h1.5100d200 0.5h1.5d200 1h1.5角焊缝：h32未焊满及凹坑qq0.5累积长度不超过焊缝