货车总体设计任务书

目录目录 I摘要 III第1章载货汽车主要技术参数的确定 11.1汽车质量参数的确定 11.1.1汽车载客量和装载质量 11.1.2汽车整车整备质量预估 11.1.3汽车总质量的确定 21.1.4汽车轴数和驱动形式的确定 21.2汽车主要尺寸的确定 21.2.1汽车的外廓尺寸 21.2.2汽车轴距的确定 21.2.3汽车前轮距和后轮距 31.2.4汽车前悬和后悬的确定 31.2.5汽车的车头长度 31.2.6汽车车厢尺寸的确定 3第2章载货汽车主要部件的选择 42.1发动机的选择 42.1.1发动机型式的选择 42.1.2发动机的最大功率 42.2轮胎的选择 6第3章轴荷分配及质心位置计算 83.1平静时的轴荷分配及质心位置计算 83.2水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算 103.3.制动时各轴的最大负荷计算 11第4章传动比的计算和选择 134.1驱动桥主减速器传动比的选择 134.2变速器传动比的选择 134.2.1变速器1档传动比的选择 134.2.2变速器的选择 14第5章汽车动力性能计算 155.1驱动力与行驶阻力平衡计算 155.1.1驱动力的计算 155.1.2行驶阻力计算 165.1.3驱动力与行驶阻力平衡图 165.2动力特性计算 185.2.1动力因数计算 185.2.2滚动阻力系数与速度关系 185.2.3动力特性图 195.2.4加速时间的计算 195.3功率平衡计算 225.3.1汽车行驶时发动机能够发出的功率 225.3.2汽车行驶时所需发动机的功率 225.3.3汽车功率平衡图 23第6章汽车燃油经济性计算 24第7章汽车稳定性计算 267.1汽车不翻倒条件计算 267.1.1汽车满载不纵向翻倒条件的计算 267.1.2汽车满载不横向翻倒条件的计算 267.2汽车的最小转弯半径 26 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 28参考文献 29摘要在学习了《汽车设计》课程后，认识到总体设计在汽车设计过程中起着至关重要的作用。因此，这次课程设计对我们理论知识的深化和实践能力的锻炼有着重大的意义。通过学习理论知识，按照汽车设计的流程，一步一步地做出最后的结果。通过对汽车主要技术参数的确定、主要部件的选择、轴荷分配及质心位置计算、传动比的计算和选择、汽车动力性能计算、汽车燃油经济性计算以及汽车稳定性计算，最终得出了一个比较合理的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。在设计过程中，现代化的设计方法时必不可少的，像对Word、Excel以及AutoCAD软件的运用，使得设计过程更加简便易行。关键词：货车设计；发动机选择；变速器选择；AutoCAD作图第1章载货汽车主要技术参数的确定1.1汽车质量参数的确定1.1.1汽车载客量和装载质量汽车载客量：3人汽车的装载质量是指汽车在良好路面上行驶时所允许的额定装载，用me表示。me=1000kg。1.1.2汽车整车整备质量预估1.质量系数ηmo选取质量系数ηmo是指汽车装载质量与整车整备质量的比值：（1-1）根据表1-1：表1-1各类汽车的整备质量系数ηmo汽车类型总质量ma/t载货汽车轻型1.8—6.00.80—1.10中型6.0—14.01.20—1.35重型ma>14.01.30—1.70对于轻型载货汽车，质量系数为0.80-1.0，取ηmo=0.8。2.估算整车整备质量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，但没有装货和载人的整车质量：=/=1000/0.8=1250kg1.1.3汽车总质量的确定汽车总质量是指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。商用货车的总质量ma由整备质量mo、载质量me和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，乘员和驾驶员每人质量按65kg计，即:ma=mo+me+3×65kg=1000+1250+3×65=2445kg表1-2质量参数载质量me（Kg）质量系数ηm0整车整备质量m0（Kg）总质量（Kg）10000.8125024451.1.4汽车轴数和驱动形式的确定总质量小于19吨的商用车一般采用结构简单、成本低廉的两轴方法，所以本车的轴数定为二轴。商用车多采用结构简单、制造成本低的42驱动的形式。所以本车采用42后双胎的驱动形式。1.2汽车主要尺寸的确定1.2.1汽车的外廓尺寸GB1589—1989汽车外廓尺寸限界规定如下：货车、整体式客车总长不应超过12m，不包括后视镜，汽车宽不超过2.25m；空载顶窗关闭状态下，汽车高不超过4m；根据课设要求，并参考同类车型金杯领骐SY1020DV1S轻卡，本车的外廓尺寸如下：6000×1900×2200（mm×mm×mm）。1.2.2汽车轴距的确定轴距L对整车质量、汽车总长、汽车最小转弯半径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。考虑本车设计要求和表3-1推荐，根据汽车总质量2445kg，并参考同类车型金杯领骐SY1020DV1S轻卡，表1-3载货汽车的轴距和轮距4×2货车总质量（t）轴距（mm）轮距（mm）1.8-6.02300-36001300-1650选取L=3360mm。1.2.3汽车前轮距和后轮距在选定前轮距B1范围内，应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动空间间隙。在确定后轮距B2时，应考虑车架两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙。根据表3-1，并参考同类车型金杯领骐SY1020DV1S轻卡，前轮距B1=1425mm　后轮距B2=1425mm。1.2.4汽车前悬和后悬的确定前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、下车和上车的方便性以及汽车造型等均有影响。初选的前悬尺寸，应当在保证能布置总成、部件的同时尽可能短些。后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货厢长度、汽车造型等有影响，并决定于轴距和轴荷分配的要求。总质量在1.8～14.0t的货车后悬一般在1200～2200mm之间。参考同类车型金杯领骐SY1020DV1S轻卡，并根据本车结构特点确定前悬LF：1015mm后悬LR：1575mm。1.2.5汽车的车头长度货车车头长度指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离,车身形式对车头长度有绝对影响。平头型货车一般在1400-1500mm之间，参考同类车型，车头长度取1480mm。1.2.6汽车车厢尺寸的确定参考金杯领骐SY1020DV1S轻卡，考虑本车设计要求，确定本车车箱尺寸：4275mm×1900mm×580mm。第2章载货汽车主要部件的选择2.1发动机的选择2.1.1发动机型式的选择目前汽车发动机主要采用往复式内燃机,分为汽油机和柴油机两大类。当前在我国的汽车上主要是汽油机,由于柴油机燃油经济性好、工作可靠、排气污染少,在汽车上应用日益增多。轻型汽车可采用汽油机和柴油机,参考同类车型,本车选取柴油发动机。2.1.2发动机的最大功率汽车的动力性主要取决于发动机的最大功率值,发动机的功率越大,动力性就好。最大功率值根据所要求的最高车速计算,如下:=（+）（2-1）式中：………最大功率,kw…………传动系效率,对于单级减速器，取0.9g……………重力加速度,9.8f…………滚动阻力系数,取0.018…………空气阻力系数,取0.8A…………汽车的正面迎风面积,本车=1.425×2.24=3.19…………汽车总质量,本车为2445kg…………汽车最高车速,本车为125km/h带入相关数据,可得:=考虑汽车其它附件的消耗，可以在再此功率的基础上增加10％～18％即在100～107kw选择发动机。选取CY4102BZLQ增压中冷型柴油机，其总功率外特性曲线如附录图2.1所示。表2-1发动机CY4102BZLQ主要技术参数CY4102EZLQ主要技术参数 型   号： CY4102EZLQ 形   式： 立式直列、水冷、四冲程、增压中冷 气缸数： 4－102×118 工作容积： 3.856 燃烧室形式： 直喷圆形缩口燃烧室 压缩比： 17：1 额定功率/转速： 103/2800 最大扭矩/转速： 392/1400－1800 标定工况燃烧消耗率：  全负荷最低燃油消耗率： 205 最高空载转速： 3100 怠速稳定转速： 750 机油消耗率： ≤0.6 工作顺序： 1－3－4－2 噪声限制： 114 烟   度： ≤2.0 排放标准： 欧Ⅱ 整机净质量： 340 外形参考尺寸： 963.1×693×820.8图2-1全负荷速度特性曲线图2-2CY4102BZLQ型柴油机外形图2.2轮胎的选择轮胎所承受的最大静负荷与轮胎额定负荷之比称为轮胎负荷系数,大多数轮胎负荷系数取为0.9～1.0，以免超载。本次课程设计后轮采用双胎。承载量为：1.1=1.1×2445=2689.5kg，表2-2载货汽车轴荷分配车型满载（%）空载（%）前轴后轴前轴后轴4×2后轮双胎，平头式30～3565～7048～5446～52满载时，前轮单轮载荷量为：=430.32kg由于两轮胎特性存在的差异，装载质量不均匀和路面不平等因素造成的轮胎超载影响,此时双胎的负荷能力要比单胎负荷能力加倍后减少10%—15%，所以后轮单轮负荷量为：=411.5kg；根据GB9744-1997，此车选用7.50R15LT轻型载重普通断面子午线轮胎。选取轮胎参数见下表2-3表2-3轮胎参数负荷，kg气压kPa轮胎规格2502803203503904204604905305606.00-14LTD440470510[6]540570600[8]----根据，选择轮胎型号6.00-14LT，气压：250kPa，层级：8表2-4轻型载重普通断面斜交线轮胎轮胎规格基本参数主要尺寸，mm允许使用轮辋层级标准轮辋新胎充气后轮胎最大只用尺寸双胎最小中心距断面宽度外直径负荷下静半径断面宽度外直径公路花纹越野花纹6.00-14LT6,84.5J170680-3241847071964J5J第3章轴荷分配及质心位置计算3.1平静时的轴荷分配及质心位置计算总布置的侧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位置:(3-1)式中:、、……总成的质量，kg、、……各个总成质心到前轴的距离，m、、……各个总成质心到地面的距离，m、……后轴负荷，mL………汽车轴距………汽车质心到前轴的距离，m汽车质心到后轴的距离，m在总布置时,汽车的左右负荷分配应尽量相等，一般可以不计算，轴荷分配和质心位置应满足要求，否则，要重新布置各总成的位置，如调整发动机或车厢位置，以致改变汽车的轴距。质心确定如下表4-1所示表4.1各部件质心位置部件重量gi(kg)li(m)hi（满）(m)hi（空）(m)Gihi（满）gihi（空）人19501.31.40253.5273发动机附件3400.40.91136306340离合器及操纵机构3210.850.943227.230.08变速器及离合器壳580.40.850.9412.827.230.08后轴及后轴制动器1333.50.70.82465.593.1109.06后悬架及减振器673.50.60.65234.540.243.55前悬架及减振器2000.60.7201214.4前轴前制动器轮毂转向梯形7000.70.804956车轮及轮胎总成2052.50.60.65512.5123133.25车架及支架拖钩装置1002.90.70.82907080转向器10-0.350.90.95-3.599.5挡泥板311.90.60.758.918.621.7油箱及油管102.30.60.652366.5蓄电池组202.20.60.65441213车箱总成1212.90.91350.9108.9121驾驶室540.51.11.22759.464.8货物10003.11.20310012000∑2445　　　5288.62419.351240.62 ⑴.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=2445-1578.68=866.32kgmm前轴荷分配：=35％后轴荷分配：=65％m空载：kg=1445-635.40=709.6kg前轴荷分配:％后轴荷分配：％m3.2水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算对于后轮驱动的载货汽车在水平路面上满载行驶时各轴的最大负荷按下列公式计算：（3-2）式中：——行驶时前轴最大负荷，kg；——行驶时后轴最大负荷，kg；——路面附着系数，在干燥的沥青或混凝土路面上，该值为0.7～0.8。令，（3-3）式中：——行驶时前轴轴荷转移系数，该值为0.8～0.9——行驶时后轴轴荷转移系数，该值为1.1～1.2根据公式（3.2）可得:kgkg3.3.制动时各轴的最大负荷计算汽车满载制动时各轴的最大负荷按下式计算：（3-4）式中：——制动时的前轴负荷，kg；——制动时的后轴负荷，kg；令，式中：——制动时前轴轴荷转移系数，该值为1.4～1.6——制动时后轴轴荷转移系数，该值为0.4～0.7根据公式（3.3）可得：kg故满足要求。第4章传动比的计算和选择4.1驱动桥主减速器传动比的选择在选择驱动桥主减速器传动比时，首先可根据汽车的最高车速、发动机参数、车轮参数来确定，其值可按下式计算：（4-1）式中：——汽车最高车速，km/h；——最高车速时发动机的转速，一般=（0.9～1.1），其中为发动机最大功率时对应的转速，r/min；这里取为1，则=1×=1×2800=2800——车轮半径，0.324m。取=0.855；根据公式（3-1）可得：4.2变速器传动比的选择4.2.1变速器1档传动比的选择（1）在确定变速器1档传动比时，需考虑驱动条件和附着条件。为了满足驱动条件，其值应符合下式要求：式中：——汽车的最大爬坡度，初选为16.7o。为了满足附着条件，其大小应符合下式规定：式中：——驱动车轮所承受的质量，kg；由于第一章中后轴轴荷分配暂定为68%，故=2445×68%=1662.6kg——附着系数。0.7-0.8之间，取=0.8。（2）各挡传动比确定：由于在1.65～3.78取=3.75，且=0.8554.2.2变速器的选择实际上，对于挡位较少的变速器，各挡传动比之间的比值常常并不正好相等，即并不是正好按等比数级来分配传动比的，这主要是考虑到各挡利用率差别很大的缘故，汽车主要用较高挡位行驶的，中型货车5挡位变速器中的1、2、3、4、5五个挡位的总利用率仅为10%到15%，所以较高挡位相邻两个挡见的传动比的间隔应小些，特别是最高挡与次高挡之间更应小些。参考《中国汽车零配件大全》,选取变速箱，型号为MSG5E，确定各档传动比如下表3.1表3.1MSG5E参数品牌系列型号重量(KG)1-5传动比倒档中心距A江铃TFR54MSG5E321档：3.752档：2.173档：1.4184档：15档：0.8553.7269.5mm第5章汽车动力性能计算5.1驱动力与行驶阻力平衡计算5.1.1驱动力的计算汽车驱动力按下式计算：（5-1）式中::驱动力,N:发动机转矩,N·m；:发动机转速,∶汽车的车速,125km/h:变速器的传动比:主减速器的传动比代入相关数据,计算所得数据如下表5.1所示。表5.1驱动力Ft与车速Va的关系列1T（N.m）338343340336330320310300n（r/min）14001600180020002200240026002800一档Va1（km/s）1214161820212325Ft1（N）1285713047129331278112553121721179211412二档Va2（km/s）2225283134374043Ft2（N）74407550748473967264704468246604三档Va3（km/s）3338424752576166Ft3(N)48624934489048334747460344594315四档Va4（km/s）4754606774808794Ft4(N)34293479344934083347324631453043五档Va5（km/s）556370788694102110Ft5(N)293129752949291428622775268926025.1.2行驶阻力计算汽车行驶时，需要克服的行驶阻力为：=式中：——道路的坡路，度，平路上时，其值为0o；——行驶加速度，m/s2,等速行驶时，其值为0；=(5-2)根据公式（5-2）可计算出各档位汽车行驶时，需要克服的行驶阻力，表5-2所示：Va（km/s）152535455565758595105115125F阻(N)4625175997098461010120214211667194120622103表5-2行驶阻力F阻与车速Va的关系5.1.3驱动力与行驶阻力平衡图按照表5.1,5.2作、曲线图,则得到汽车的驱动力--行驶阻力平衡图,如图5.1所示。利用该图可以 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 汽车的动力性,图中曲线与超速挡曲线的交点对应的车速,即是汽车的最高车速。图5.1驱动力-行驶阻力平衡图5.2动力特性计算5.2.1动力因数计算汽车的动力性因数按下式关系计算:(5-3)带入相关的数据,计算所得结果见表5-3。表5-3动力因数D与车速Va的关系T(N.m)338343340336330320310300N(r/min)14001600180020002200240026002800一档Va1（km/s）1214161820212325D10.5360.5430.5380.5320.5220.5050.4890.473二档Va2（km/s）2225283134374043D20.3100.3140.3110.3070.3010.2910.2820.272三档Va3（km/s）3338424752576166D30.2020.2050.2030.2000.1960.1890.1830.177四档Va4（km/s）4754606774808794D40.1420.1440.1420.1400.1380.1330.1280.123五档Va5（km/s）556370788694102110D50.1210.1230.1220.1200.1170.1130.1090.1055.2.2滚动阻力系数与速度关系滚动阻力系数与车速的关系（5-4）计算所得的数据如表5-4所示。车速km/h152535455565758595105115125f0.0080.0090.0100.0100.0110.0110.0120.0120.0130.0130.0140.015表5-4滚动阻力系数f与车速Va的关系5.2.3动力特性图按照公式5.3,5.4作、曲线图,则得到汽车的动力特性图,如图5.2所示。利用该曲线也可以分析汽车的动力性,图中线与超速档曲线的交点对应的车速是汽车的最高车速。图5.2动力特性图5.2.4加速时间的计算汽车在平路上等速行驶时,有如下关系：（5-5）即是（5-6）——回转质量换算系数，其值可按下式估算：（5-7）式中：=0.03～0.05，取0.04；～0.06，取0.05；——变速器各档位时的传动比。公式（5.7）可得各档δ值：表5.5各档回转质量换算系数i3.752.171.41810.855δ1.741.281.141.091.08带入相关数据，可得到加速度倒数的值，见表5-6。表5-6加速度倒数1/a与速度Va的关系T(N.m)338343340336330320310300N(r/min)14001600180020002200240026002800一档V1（km/s）1214161820212325D10.5360.5430.5380.5320.5220.5050.4890.4731/a10.3370.3320.3350.3390.3460.3580.3700.383二档V2（km/s）2225283134374043D20.3100.3140.3110.3070.3010.2910.2820.2721/a20.4340.4280.4330.4390.4480.4640.4800.498三档V3（km/s）3338424752576166D30.2020.2050.2030.2000.1960.1890.1830.1771/a30.6040.5960.6040.6130.6270.6510.6760.704四档V4（km/s）4754606774808794D40.1420.1440.1420.1400.1380.1330.1280.1231/a40.8430.8330.8460.8620.8840.9210.9611.006五档V5（km/s）556370788694102110D50.1210.1230.1220.1200.1170.1130.1090.1051/a50.9950.9851.0011.0221.0511.0981.1501.207做出关系曲线,如图5.3图5.3加速度倒数曲线对加速度倒数和车速之间的关系曲线积分，可以得到汽车在平路上加速行驶时的加速时间。从0km/h加速到100km/h的时间5.2.5汽车最大爬坡度计算(5-8)式中:--汽车变速器I档的最大动力因数,为0.474则==27.26°=51.5%﹥30%，满足最大爬坡度的要求。5.3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。发动机转速和汽车速度之间的关系，见表5-6根据公式(5-9)代入相关数据，得表5-7。表5-7发动机发出的功率Pe与速度Va关系表T(N.m)338343340336330320310300N(r/min)14001600180020002200240026002800P1(Kw)5057647076808488一档Va（km/s）11214161820212325二档Va2（km/s）2225283134374043三档Va3（km/s）3338424752576166四档Va4（km/s）4754606774808794五档Va5（km/s）5563707886941021105.3.2汽车行驶时所需发动机的功率汽车行驶时,所需要的发动机的功率是克服行驶阻力所消耗的功率,其值按下式计算:（5-10）当汽车在平路上匀速行驶时，i=0，dv/dt=0，可简化为下式：（5-11）代入相关的数据计算得表5-8。车速km/h152535455565758595105115125Pe(kw)2.143.996.479.8414.3520.2627.8137.2748.8862.9073.1981.14表5-8行驶阻力所消耗的功率Pe与车速Va的关系5.3.3汽车功率平衡图做出发动机能够发出的功率与车速之间的关系曲线,并作汽车在平路上匀速行驶时所需发动机的功率的曲线,即得到汽车的功率平衡图,如图5.4所示,利用该图分析汽车的动力性,上述两条曲线的交点所对应的车速就是汽车的最高车速。图5.4功率平衡图第6章汽车燃油经济性计算在总体设计时，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：Qs——汽车等速百公里燃油消耗量，L/100km；——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曲线得到；图6.1发动机万有特性曲线——燃油重度，N/L,柴油为7.94～8.13，其值取8.00；——最高挡车速。查万有特性曲线图，计算得，见表6-1表6-1燃油消耗表n(r/min)14001600180020002200240026002800Pe(kw)1114182228344149Va(km/h)4956637077849198Ge(g/(kw*h))375360325313303313318328Q(L/100km）1011111213151720根据表6-1可作出汽车等速百公里燃油消耗曲线：如图所示图6.2汽车等速百公里油耗曲线第7章汽车稳定性计算7.1汽车不翻倒条件计算7.1.1汽车满载不纵向翻倒条件的计算>(7-1)式中：b——汽车质心距后轴距离，m；hg——汽车质心到地面距离，m；带入相关数据得：=1.19/0.99=1.202>=0.8满足要求。7.1.2汽车满载不横向翻倒条件的计算（7.2）代入相关数据得：1425/1980=0.75>=0.7满足要求。7.2汽车的最小转弯半径汽车的最小转弯半径的计算公式：（7.3）式中:为汽车前内轮的最大转角,这里取最大值30度代入相关数据，计算得：查表可知轻型货车的最小转弯半径是10-19m故满足要求。总结在这次汽车设计课程设计过程中，深深体会到扎实基础的重要性。经过整整三周的汽车设计课程设计,使我对汽车设计的相关知识又有了更深的了解,这次的货车总体设计，不仅对货车整体从质量参数，主要尺寸，到性能参数等一系列数据进行设计，而且对发动机和轮胎进行选择计算。在这三周课设历程中，我运用了Word，Excel和AutoCAD等多种计算机辅助软件，并在在老师的指导和同学们的共同努力下，同时在老师提供的几本参考 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 的设计思路和方法，同时也学到了查阅资料和与人沟通的能力，相信在以后的工作学习过程中会有很大帮助。参考文献[1]王望予编.汽车设计.第4版.北京：机械工业出版社，2004[2]张文春编.汽车理论.北京：机械工业出版社，2005[3]陈家瑞编.汽车构造北京:机械工业出版社，2005[4]龚微寒编.汽车现代设计制造.北京：人民交通出版社，2005[5]中国汽车工业经济技术信息研究所编.中国汽车零配件大全.机械工业出版社，2000[6]赵士林编.九十年代内燃机.上海:上海交通大学出版社[7]唐新蓬编.汽车总体设计北京：高等教育出版社，2010[8]王国权龚国庆编.汽车设计课程设计指导书北京：机械工业出版社，2009