关于货车总体设计的课程设计

1、 课 程 设 计（说明书）题目：货车总体设计班级：xxxxxxxxx学号：xxxxxxxxxxxx姓名：xxxxx指导教师：xxxxx目录 TOC o 1-3 u 摘要 PAGEREF _Toc289067408 h 5第1章 汽车形式的选择 PAGEREF _Toc289067409 h 61.1货车轴数的选择 PAGEREF _Toc289067410 h 61.2货车驱动形式的选择 PAGEREF _Toc289067411 h 61.3货车的布置形式 PAGEREF _Toc289067412 h 6第2章 汽车的主要参数的选择 PAGEREF _Toc289067413 h 72.1

2、汽车主要尺寸的确定 PAGEREF _Toc289067414 h 7汽车外廓尺寸的确定 PAGEREF _Toc289067415 h 7汽车轴距L的确定 PAGEREF _Toc289067416 h 7货车前轮轮距B1和后轮轮距B2的确定 PAGEREF _Toc289067417 h 7货车前悬LF和后悬LR的确定 PAGEREF _Toc289067418 h 7货车车头长度的确定 PAGEREF _Toc289067419 h 8汽车车箱尺寸的确定 PAGEREF _Toc289067420 h 82.2汽车质量参数的确定 PAGEREF _Toc289067421 h 8汽车载质

3、量的确定 PAGEREF _Toc289067422 h 8整车整备质量的预估 PAGEREF _Toc289067423 h 8汽车的载客量 PAGEREF _Toc289067424 h 9汽车总质量的确定 PAGEREF _Toc289067425 h 92.3汽车轮胎的选择 PAGEREF _Toc289067426 h 9第3章 汽车发动机的选择 PAGEREF _Toc289067430 h 133.1发动机的最大功率 PAGEREF _Toc289067431 h 133.2发动机的选择 PAGEREF _Toc289067432 h 14第4章 传动比的计算和选择 PAGERE

4、F _Toc289067433 h 164.1驱动桥主减速器传动比的选择 PAGEREF _Toc289067434 h 164.2变速器传动比的选择 PAGEREF _Toc289067435 h 16变速器一档传动比的选择 PAGEREF _Toc289067436 h 16变速器的选择2.4轴荷分配及质心位置的计算 PAGEREF _Toc289067427 h 10汽车轴荷分配 PAGEREF _Toc289067428 h 10汽车质心分配 PAGEREF _Toc289067429 h 10第3章 汽车发动机的选择 PAGEREF _Toc289067430 h 133.1发动机的

5、最大功率 PAGEREF _Toc289067431 h 133.2发动机的选择 PAGEREF _Toc289067432 h 14第4章 传动比的计算和选择 PAGEREF _Toc289067433 h 164.1驱动桥主减速器传动比的选择 PAGEREF _Toc289067434 h 164.2变速器传动比的选择 PAGEREF _Toc289067435 h 16变速器一档传动比的选择 PAGEREF _Toc289067436 h 16变速器的选择 PAGEREF _Toc289067437 h 17第5章 动力性能计算 PAGEREF _Toc289067438 h 185.1

6、驱动平衡计算 PAGEREF _Toc289067439 h 18驱动力计算 PAGEREF _Toc289067440 h 18行驶阻力计算 PAGEREF _Toc289067441 h 19驱动力-行驶阻力平衡图 PAGEREF _Toc289067442 h 205.2动力特性计算 PAGEREF _Toc289067443 h 20动力因数D的计算 PAGEREF _Toc289067444 h 20滚动阻力系数与速度关系 PAGEREF _Toc289067445 h 21动力特性图 PAGEREF _Toc289067446 h 21加速度倒数曲线 PAGEREF _Toc289

7、067447 h 22汽车最大爬坡度 PAGEREF _Toc289067448 h 245.3功率平衡计算 PAGEREF _Toc289067449 h 25汽车行驶时发动机能够发出的功率 PAGEREF _Toc289067450 h 25汽车行驶时所需发动机功率 PAGEREF _Toc289067451 h 25汽车功率平衡图 PAGEREF _Toc289067452 h 26第6章 汽车燃油经济性计算 PAGEREF _Toc289067453 h 286.1 汽车等速百公里油耗计算 PAGEREF _Toc289067454 h 28第7章 汽车不翻倒条件计算 PAGEREF

8、_Toc289067455 h 307.1汽车满载不纵向翻倒的条件 PAGEREF _Toc289067456 h 307.2汽车满载不横向翻倒的条件 PAGEREF _Toc289067457 h 30参考资料 PAGEREF _Toc289067458 h 31摘要根据本次课程设计的任务，完成了任务书上所要求的某货车的总体设计。本篇说明书说明了货车设计的总体过程，本次课程设计为载重量1.5吨的轻型货车的设计，首先对汽车的形式进行了确定，其中包括汽车外尺寸的设计，质量参数的确定，轮胎，轴数，驱动形式以及布置形式的选择。其次，以汽车的最高车速和总质量选择了汽车的发动机。然后查资料确定了汽车的整

9、体结构，包括车身，车厢，车头的选择。细节有轮距，轴距的确定等。在确定了发动机之后，计算了车的传动比，选择了变速器，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，加速时间的确定。然后计算了汽车的经济问题，计算了理想状态下汽车的燃油消耗情况。最后计算了汽车的稳定情况，保证了汽车可以安全的上路行使，完成了汽车的设计。关键词：货车；尺寸；传动比；速度；布置。第1章 汽车形式的选择1.1货车轴数的选择汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多轴。影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量,道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。随着设计汽车的乘员数增多或装载质量增加,汽车的整备质

10、量和总质量也增大。在轴数不变的前提下,汽车总质量增加以后,使公路承受的负荷增加。为了保护公路,有关部门制定道路法规,对汽车的轴载质量加以限制。但是汽车轴数增加以后,不仅轴,而且车轮、制动器、悬架等均相应增多,使汽车结构变得复杂,整车整备质量以及制造成本。对于质量不大的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的,均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案(3.7t变速箱品牌：万里扬变速箱型号：万里扬 WLY525变速箱系列：万里扬 WLY5系列变速箱档位数：5个变速箱形式：单中间轴、全同步产品特点：匹配范围：前进档档位数：5个倒档档位数：1个是否有同步器：是最大输入扭矩：200Nm额定转速：rpm换挡方

11、式：手动主箱中心距：95mm副箱中心距：mm1档传动比：5.362档传动比：3.953档传动比：2.874档传动比：1.495档传动比：1倒档1传动比：5.25里程表传动比：变速箱重量：56Kg变速箱油容量：1.7L2.4轴荷分配及质心位置的计算2.4.1汽车轴荷分配汽车的轴荷分配影响汽车的使用性能和轮胎的使用寿命,为了使轮胎的寿命一致,希望满载时每个轮胎负荷大致相同。表2-4为各类载货汽车轴荷分配的统计值。表2-4载货汽车轴荷分配型式满载空载 前轴后轴前轴后轴42后轮双胎平头式30%-35%65%-70%48%-54%46%-52%2.4.2汽车质心分配静止时的轴荷分配及质心位置:总布置的侧

12、视图上确定各个总成的质心位置,及确定各个总成执行到前轴的距离和距地面的高度。根据力矩平衡的原理,按下列公式计算各轴的负荷和汽车的质心高度g1l1+g2l2+g3l3+=G2Lg1h1+g2h2+g3h3+=Ghgg1+g2+g3+=G （3-4）G1+G2=GG1L=GbG2L=Ga式中：g1 、g2、 g3各总成质量，kg； l1 、l2 、l3各总成质心到前轴距离，m；G1 前轴负荷，kg；G2后轴负荷，kg；L汽车轴距，m；a汽车质心距前轴距离，m；b汽车质心距后轴距离，m；hg汽车质心高度，m。质心确定如表 4.1所示表4.1 各部件质心位置部件重量（空）（满）（空）（满）人13001

13、.000.9500123.5发动机附件5550.10.650.555.5277.5306.75离合器及操纵机构80.40.650.5变速器及离合器壳580.60.600.5534.834.831.9后轴及后轴制动器2203.20.430.3770494.681.4后悬架及减振器1503.20.520.4748078.070.5前悬架及减振器500.020.520.471.026.023.5前轴前制动器轮毂转向梯形100-0.0-6.035.030.0.车轮及轮胎总成3602.10.380.32756136.8115.2车架及支架拖钩装置2002.00.70.65400.0140.0130.0转

14、向器20-0.61.00.95-12.020.019.0挡泥板501.8250.70.6591.2535.032.5油箱及油管532.012.011.0蓄电池组40544.024.022.0车箱总成2002.60.990.94520.0198.0188.0驾驶室5000.90.85045.042.5货物27502.600.87150.002200.055003295.151176.653426.8 = 1 * GB2 .水平静止时的轴荷分配及质心位置计算根据表4.1所求数据和公式（4.1）可求满载：G2=G1=5500-3608=1892kg前轴荷分配：=34.0后轴荷分配：=66.0空载：1

15、014kg=2152-1014=1138kg前轴荷分配: 52.8后轴荷分配：47.2算出的各轴荷分配符合表4.1，所以这个货车的布置比较合理第5章 动力性能计算 5.1驱动平衡计算5.1.1驱动力计算汽车的驱动力按下式计算： （5-1）式中：驱动力，N； 发动机转矩，N.m 车速，km/h。表5-1汽车各档驱动力和车速的关系（r）14001600180020002200240026002800（N.m）480483482475468 450430412一档（N）2031320440203982010219806190441819717436（km/h） 11.2112.8214.4216.0

16、217.6219.25 20.83 22.43二档 (N) 14971 1506415033148151459614035 13411 12850 (km/h)15.2217.3919.5621.7423.9126.09 28.26 30.44三档(N)10877109451092210763106051019797449336(km/h)20.9623.9526.9529.9432.9335.93 38.92 41.92四档(N)56475682567155885506529450594847(km/h)40.3246.0851.8457.663.3669.12 74.88 80.64五档(

17、N)37903814380637513695355333953253(km/h)60.0668.6477.22 85.894.38102.96 111.54 行驶阻力计算汽车行驶时，需要克服的行驶阻力为： = (5-2)式中： 道路的坡度，平路上行驶时，其值为0o； 行驶加速度，m/s2,等速行驶时，其值为0； 回转质量换算系数，其值可按下式估算： （5-3）式中：=0.030.05，取0.05； =0.040.06，取0.05； 变速器各档位时的传动比。根据公式（5-1）及（5-2）可计算出各档位汽车行驶时，驱动力，车速， 需要克服的行驶阻力，现列于表5-2：表5-2行驶阻力和车速的关系(k

18、m/h)1020406080100120 (N)1090.81129.11282.51538.11895.9 235629驱动力-行驶阻力平衡图图5-1驱动力与行驶阻力平衡图5.2动力特性计算5.2.1动力因数D的计算汽车的动力因数按下式计算： (5-4)表5-3 各档速度与驱动因数(r)14001600180020002200240026002800(N.m)480483482475468450430412一档0.3760.3790.3780.3720.3670.3520.3360.323(km/h)11.2112.8214.4216.0217.62 19.2520.8322.43二档0.2

19、770.2790.2780.2740.2690.2590.2470.236(km/h)15.2217.3919.5621.7423.9126.0928.2630.44三档0.2010.2020.2010.1970.1940.1860.1760.169(km/h)20.9623.9526.9529.9432.9335.9338.9241.92四档0.1010.1000.0990.0960.0930.0860.080.074(km/h)40.3246.0851.8457.663.3669.1274.8880.64五档0.0620.0590.0560.0520.0470.0410.0330.026(

20、km/h)60.0668.6477.2285.894.38102.96111.54滚动阻力系数与速度关系 （5-5）表5-4滚动阻力系数与车速的关系1020406080 1001200.0080.0090.0100.0110.0120.0130.0145.2.3动力特性图根据表5-3和表5-4生成动力特性图图5-2动力特性图5.2.4加速度倒数曲线由汽车行驶方程得 (5-6)公式（5-3）可得各档值,见表5-5：表5-5各档位的值一档二档三档四档五档5.363.952.871.4912.481.831.461.161.1表5-6各档速度与加速度倒数一档0.3760.3790.3780.3720

21、.3670.3520.3360.323(km/h)11.2112.8214.4216.0217.6219.252.08322.43()0.2290.2270.2280.2320.2350.2460.2580.269二档0.2770.2790.2780.2740.2690.2590.2470.236(km/h)15.2217.3919.5621.7423.9126.0928.2630.44()0.3170.3160.3160.3210.3280.3410.3590.378三档0.2010.2020.2010.1970.1940.1860.1760.169(km/h)20.9623.9526.95

22、29.9432.9335.9338.9241.92()0.4510.4480.4510.4610.4690.4910.5230.548四档0.1010.1000.0990.0960.0930.0860.080.074(km/h)40.3246.0851.8457.663.3669.1274.8880.64()1.011.021.031.061.51五档0.0620.0590.0560.0520.0470.0410.0330.026(km/h)60,0668.64 77.3285.894.38102.96111.54120.12()1.942.092.262.553.023.88由表5-6可绘出

23、加速度倒数曲线：图5-2汽车加速度倒数曲线图 跟据加速度倒数曲线计算汽车加速时间，汽车四档从60km/h加速到100km/h所用时间 （s）。5.2.5汽车最大爬坡度 （5-7） （5-8）式中：汽车1档动力因数。由式（5-7）可得：30%最大爬坡度为：约为21.15.3功率平衡计算5.3.1汽车行驶时发动机能够发出的功率汽车行驶时，发动机能够发出的功率就是发动机使用外特性的功率值。见表5-15.3.2汽车行驶时所需发动机功率汽车行驶时，所需发动机功率即为克服行驶阻力所需发动机功率，其值按下式计算： （5-9）当汽车在平路上等速行驶时，其值为 （5-10）由公式（5-10）及表（5-3）得汽车

24、在平路上等速行驶时所需发动机功率见表5-7表5-7各档速度与发动机功率关系一档(km/h)11.2112.8214.4216.0217.6219.2520.83 22.43(kw)70819198108 113117121二档(km/h)15.2217.3919.5621.7423.9126.0928.2630.44(kw)70819198108 113117121三档(km/h)20.9423.9526.9529.9432.9335.9338.9241.92(kw)70819198108 113117121四档(km/h)40.3246.0851.8457.663.3669.1274.888

25、0.64(kw)70819198108 113117121五档(km/h) 60.0668.6477.2285.894.38 102.96111.54120.12(kw)70819198108 113117121表5-8行驶阻力与车速的关系 （km/h）1020406080100120 （kw）3.376.9615.8328.4846.8172.72108.085.3.3汽车功率平衡图作发动机能够发出的功率与车速之间的关系曲线，并作汽车在平路上等速行驶时所需发动机功率曲线，即得到汽车的功率平衡图图5-3汽车功率平衡图第6章 汽车燃油经济性计算6.1 汽车等速百公里油耗计算在总体设计时，通常主要是对汽车稳定行驶时的燃油经济性进行计算，其计算公式如下： （6-1）式中：汽车稳定行驶时所需发动机功率，kw； 发动机的燃油消耗率，g/(kw.h),其值由发动机万有特性得到； 燃油重度，N/L,柴油为7.948.13，其值取8.00； 汽车单位行程燃油消耗量，L/100km； 最高挡车速。图6-1 发动机万有特性曲线根据计算公式（6-1）列出燃油消耗率，见表6-1表6-1汽车等速百公里油耗五 档(km/h)60.0668.6477.2285.894.38102.96111.54