底盘的设计计算书样本

底盘设计计算书目录计算目轴载质量分派及质心位置计算动力性计算稳定性计算经济性计算通过性计算结束语计算目本设计计算书是对陕汽牌大客车专用底盘静态参数，动力性，经济性，稳定性及通过性定量分析。旨在从理论上得到整车性能参数，以便评价该大客车专用底盘先进性，并为整车设计方案拟定提供参照根据。轴载质量分派及质心位置计算在此处仅对大客车专用底盘进行详细精确分析计算，而对整车改装某些（车身）只做粗略估算。（车身质量按340KG/M计算或参照同级别车估算）。计算整车最大总质量，前轴轴载质量，后桥轴载质量及质心位置可按如下公式计算。M=ΣMiM1=ΣM1iM1=Σ(1-Xi/L)M2=ΣM2iM2=Σ(Xi/L)hg=Σ(Mi·hi/M)A=M2·L/M式中：M——整车最大总质量M1——前轴轴载质量M2——后桥轴载质量Mi——各总成质量Xi——各总成质心距前轴距离Hi——各总成质心距地面距离M1i——各总成分派到前轴质量M2i——各总成分派到后桥质量hg——整车质心距地面距离L——汽车轴距A——整车质心距前轴距离2.1各总成质量及满载时质心位置序号名称质量质心距前轴M1I质心距地面HI。MIMI距离XI距离HIKGMMKG。MMMMKG。MM1前轴前轮前悬挂2后桥后轮后悬挂3发动机离合器变速箱传动轴散热器附件膨胀箱支架空滤器气管支架消音器气管支架油箱支架电瓶支架方向盘管柱转向机支架转向拉杆换档杆操纵盒贮气筒支架操纵踏板支架前后拖钩全车管路附件车架底盘21车身空车22乘客23行李24司机满载水安静止时轴载质量分派2.2.1底盘底盘整备质量：Ga=Σgi(Kg)轴距：L=mm后桥轴载质量：Ga2=(Σgi.ai)/L前轴轴载质量：Ga1=Ga-Ga12.2.2空车整车整备质量：GA=后桥轴载质量：GA2=前轴轴载质量：GA1=2.2.3满载整车整备质量：Ga=后桥轴载质量：Ga2=前轴轴载质量：Ga1=质心距前轴中心线距离L12.3.1底盘L1=空车L1=满载L1=2.4质心高度hg2.4.1满载hg=2.4.2空车质心不随载荷变化而变化非簧载质量：非簧载质量对地面力矩之和：簧载质量：簧载质量对地面力矩之和：簧载质量质心高度H=簧载质量对前轮中心线力矩之和：簧载质量质心距前轮中心线距离L当汽车由满载到空载时，前轴处车架抬高mm，后桥处车架抬高mm，簧载质量质心相应抬高hx空车时簧载质量质心距地面距离高簧载质量质心相应抬高后对地面力距之和：空车质心高度为2.4.3底盘底盘在整车满载状态下质心高度：动力性计算重要技术参数厂定最大总质量Ga总长（整车）总宽（整车）总高（整车）轴距前轮距B1后轮距B2车轮滚动半径rr发动机外特性见表2表2转速ne（r/min）100013001500170019002100扭矩Me（N·m）功率Ne（Kw）注：以上指标均未修正后桥传动比io变速箱各档速比ig见表3表3档位ig1ig2ig3ig4ig4ig5ig6ig倒速比传动系总速比io·ig见表4表4档位io·ig1io·ig2io·ig3io·ig4io·ig5io·ig6io·ig倒速比3.2汽车功率平衡计算3.2.1发动机净输出功率NE净NE净=NE*N发式中：N发——发动机效率3.2.2汽车行驶速度计算按发动机转速与传动系匹配计算汽车行驶速度VA=0.377Rr.Ne/Io.Ig（Km/H）式中：Rr——车轮滚动半径Ne——发动机转速Io——后桥速比Ig——变速箱各档速比3.2.3发动机在相应转速下输出功率及汽车各档行驶速度见表5表5NE（R/MIN）80010001200140016001800NE（KW）NE净（KW）I档II档VAIII档IV档（KW/H）V档VI档倒档3.2.4汽车阻力功率计算（水平路面匀速行驶）N阻=Nf+Nw/NT式中：Nf——克服滚动阻力所消耗功率Nf=Ga*F*VA*G/3600（KW）式中：GA——厂定最大总质量KGVA——汽车行驶速度KW/HF——滚动阻力系数F=0.0076+0.000056VAG——重力加速度G=9.8M/SNW=CD*A/76140（KW）式中：CD——空气阻力系数CD=0.65A——汽车迎风面积A=B.H=前轮距X汽车总高NT——传动系效率NT+0.92.2.5计算相应车速下阻力功率N阻见表6表6VA（KM/H）102030405060708090100110120NF（KW）NW（KW）NF+NW（KW）按表5和表6作出功率平衡图见图1汽车驱动力和行驶阻力计算3.3.1驱动力计算FT=ME净.IG.IO.NT/RR（N）式中：ME净——ME净=ME。N发ME净——N发——RR——IO——IG——NT——传动系效率直接档NT=其他档=各档驱动力计算成果见表7表7NE（R/MIN）800100012001400160018002200ME（N。M）ME净（N。M）I档II档FTIII档（N）IV档V档VI档倒档3.3.2行驶阻力计算（水平路面匀速行驶）当汽车在水平面路面匀速行驶时，行驶阻力只有滚动阻力和空气阻力AFf=Ga×f×g（N）式中：GaFg见（2.2.4）BFw=CDXAXVa/21.15（N）式中：CDA见（2.2.4）相应车速下行驶阻力计算成果见表8表8Va（Km/h）102030405060708090100110120Ff（N）Fw（N）Ff+Fw（N）按表5表7和表8作出驱动力——行驶阻力平衡图见图23.4最高车速计算3.4.1按传动比计算Vamax=0.377*nemax*rr/io*ig(Km/h)3.4.2按汽车动力性能计算依照功率平衡图和驱动力——行驶阻力平衡图可看出，当车速达到？KM/H时，功率和驱动力——行驶阻力均未达到平衡点，此时尚有？KW后备功率或？N后备驱动力。因而汽车动力性完全能保证汽车在厂定最大质量时达到传动比计算最高车速。5汽车动力特性计算3．5．1动力因素计算D=FT-FW/GA*G式中：FT——驱动力FW——空气阻力GA——G——重力加速度G=9.8各档动力因素计算见表9表9ne（r/min）800100012001400160018002200ne净（r/min）Me（Nm）I档io.ig=Va（Km/h）Ft（N）Fw（N）DII档io.ig=Va（Km/h）Ft（N）Fw（N）DIII档io.ig=Va（Km/h）Ft（N）Fw（N）DVI档io.ig=Va（Km/h）Ft（N）Fw（N）DV档io.ig=Va（Km/h）Ft（N）Fw（N）DVI档io.ig=Va（Km/h）Ft（N）Fw（N）D3.5.2滚动阻力系数F在相应车速下计算见表10表10VA（KM/H）102030405060708090100120F3．5．3依照表9和表10作出动力特性图见图36爬坡度计算A=ARCSIN（D-F（1-D-F）/（1+F）然后再依照TG=IX100%换算成坡度。这里仅对各档最大爬坡度计算。计算成果见表11表11档位I档II档III档IV档V档VI档最大爬坡度坡度相应车速（KM/H）3.7加速性计算加速度计算汽车在行驶中加速度可按下式计算J=G/Q（D-F）（M/S2）式中：Q——旋转质量换算系数Q=1+Q1*JG2+Q2按《汽车设计》推荐数据δ1=0.04——0.06δ2=0.03——0.05IG为变速箱各档传动比，各档位Q值计算成果见表12表12档位I档II档III档IV档V档VI档δ各档位加速度J计算成果见表13，并依照表13作出行驶加速度曲线见图4加速时间计算加速时间指汽车由一车速加速至另一车速所需时间由积分法求得：T=∫加速度J倒数1/J计算成果见表14，并依照表14作出加速度倒数曲线图，见图14依照图5，用图解积分法求得汽车原地起步加速时间T见表15并依照表15作出加速时间图见图6持续换档加速时间为稳定性计算4．1汽车纵向行驶稳定性汽车纵向行驶稳定性即汽车上时不致纵向翻车，其条件为B/HG》Q式中：B——质心距后轴距离查表1：空载：B=满载：B=HG——汽车质心高度空载：=满载：=Q=道路附着系数经计算：空载：=满载：=从以上计算成果可以看出其数值均不不大于0.7因此满足行驶稳定性规定横向稳定性计算4．2．1静态侧翻角计算TGB=B/2HG则B=ARCTG（B/2XHG）式中：B——前轮距B=静态侧翻角B《客车通用技术条件》中规定应不不大于35经计算；空载时=满载时=从以上成果可以看出，空载或满载均能满足静态侧翻角度规定。4．2．2汽车在横坡上行驶时应保证侧滑发生在侧翻之前，即B/2HG》Q将空载或满载时B和HG值分别代入，可得空载时=满载时=计算成果表白，当汽车在良好沥青路面上行驶仍能保证侧滑发生在侧翻之前，因此是稳定。经济性计算1百公里油耗计算假设汽车匀速行驶在平直路面上，百公里油耗Q=N阻*GE/10VAR（L/100KM）式中：N阻——阻力所消耗功率，见（3.2.4）计算成果，见表6GE——发动机功率与阻力功率平衡时比油耗此油耗依照发动机万有特性得出，见技术条件VA——行驶速度R——柴油密度R=0.82KG/L在此仅对直接档IV档和超速档V档等速百公里油耗进行计算，计算成果见表162作等速百公里油耗曲线依照表16作出汽车行驶时，直接档IV和超速档V档等速百公里油耗曲线，见图7通过性计算《完》总布置设计时，为防止运动干涉，应对转向轮跳动，传动轴跳动，转向传动装置与前悬架运动进行校核.转向轮运动校核，通过绘制转向轮跳动图拟定转向轮运动时占用空间，并进一步拟定轮罩和翼子板合理形状，同步可检查转向轮与纵拉杆，减振器，车架之间运动间隙。传动轴运动校核，通过绘制传动轴跳动图拟定传动轴上下跳动时最大摆角和传动轴长度伸缩量。应保证传动轴最大摆角时传动轴与后桥轴或变速器轴夹角不大于传动轴万向节极限夹角。传动轴最长时，轴与花键不脱开，最短时，轴与花键不顶死，1。前置客车其传动轴伸缩量约6—12MM，依照经验将支承机构布置在使传动轴满载时传动角为1—1.5，传动轴运动状态比较抱负。2。后置客车其传动轴伸缩量约40—45MM，在设计时应满足A=B，同步令传动轴在满载时尽量满足C=1—2，使传动轴在最大负荷时传动轴万向节承受径向载荷最小，弯曲振动量最小，分布最均匀。后置客车传动轴校核应满足如下四点：（1）钢板弹簧压平时，传动轴长度应为花键全啮合时传动轴最小压缩长度；（2）客车反跳钢板弹簧挠度最大时，轴传动角应不大于万向节极限夹角；（3）空载时，传动轴长度应不大于花键啮合传动轴最大拉伸长度；（4）满载时，传动轴应尽量满足A=2最大应不大于4。转向传动装置与前悬架运动校核，通过绘制转向传动装置与前悬架运动图拟定转向拉杆与前悬架导向机构运动与否协调。总布置设计时，应进行如下重要计算。轴荷分派及质心位置计算。（1）水安静止时轴荷分派及质心位置计算；（2）水平路面上汽车满载行驶时各轴最大负荷计算；（3）制动时各轴最大负荷计算。驱动桥主减速器传动比IO选取计算。变速器传动比IG选取计算。动力性能计算。（1）驱动平衡计算；（2）动力特性计算；（3）功率平衡