重型载货汽车总体设计说明书概要

青岛理工大学课程设计汽车设计课程设计说明书题目：重型载货汽车总体设计姓名：严炳炎学号：200924267同组者：孔祥生、席昌钱、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级：09车辆工程2班指导教师：王丰元、邹旭东、李树成设计时间：2012.9.3-2012.11.20青岛理工大学课程设计目录设计任务书··························································3第1章、汽车形式和主要参数的初步确定·······························4一、汽车形式的选择············································41.1、汽车轴数················································41.2、驱动形式·················································41.3、布置形式················································4二、汽车主要参数的选择··········································52.1、汽车主要尺寸参数的确定··································52.2、汽车质量参数的确定·······································62.3、汽车质量参数的确定·······································62.4、轴荷分配················································7第2章整车主要性能参数的确定和计算·································8一、发动机的选择···············································81.1发动机最大功率及其转速的确定·······························81.2发动机最大转矩及其转速的确定·······························81.3发动机主要参数·············································8二、配置大柴BA6M1013-28E3发动机的整车性能计算·················102.1汽车动力性能计算········································102.2汽车的加速性能计算······································12三、轮胎的选择·················································12四、汽车重要性能参数和车身造型图······························13第3章、总体布置····················································14总体布置要求与分析·············································14总体布置草图···················································18设计总结··························································19参考文献··························································19附录1、附录2·······················································20青岛理工大学课程设计设计任务书重型载货汽车总体设计一、整车性能参数：设计一辆用于长途城际物流运输，最大总质量不超过31t,额定载重质量为16t，最高车速为100km/h的重型载货汽车(售价不高于对标竞争车型)。整车尺寸（长*宽*高）11976mm*2395mm*3750mm轴数/轴距4/（2000+4700+1350）mm额定载质量16000kg整备质量11805kg公路行驶最高车速100km/h最大爬坡度≥30%二、总体设计要求：1.初步确定尺寸、性能、质量参数等1)汽车轴数2)驱动形式3)布置形式4)车身型式5)汽车主要尺寸6)汽车质量参数，轴荷分配。2.初步确定整车基本参数1)汽车重要性能参数2)发动机型式3)发动机主要性能指标4)轮胎3.总体布置1)画总布置草图2)进行车身总布置和造型青岛理工大学课程设计第1章、汽车形式和主要参数的初步确定一、汽车形式的选择1.1汽车轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量和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。当所设计的汽车总质量增加到轴荷不符合道路法规的限定值时，设计师可以选择增加轴数来减小因为总质量的增加而带来的道路符合增加的问题。一般的，包括乘用车及汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆，均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。总质量在19t-26t的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的汽车宜采用四轴或者四轴以上的形式。综合考量，我们设计的重型卡车采用四轴形式。1.2驱动形式汽车的驱动形式有很多种。汽车的用途，总质量和对车辆通过性能的要求等，是影响选取驱动形式的主要因素。增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力，驱动轮数越多汽车的结构越复杂，整备质量和制造成本也随之增加，同时也使汽车的总体布置工作变困难。对于乘用车以及小质量的商用车，多采用简单的、制造成本低的驱动形式。总质量大的商用车宜采用6x4、8x4等驱动形式。我们设计的重卡采用8x4的驱动形式。1.3布置形式汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身的相互关系和布置而言。汽车的使用性能取决于整车和各总成。其布置的形式也对使用性能也有很重要的影响。我们设计的重型卡车平头式。通过对对标车型的参考以及平头式本身具有的优越性，发动机我们采用前置后驱的布置形式。对于前置后驱的货车形式，容易布置，接近性良好，维修方便以及离合，变青岛理工大学课程设计速的操纵机构的结构简单。这些优点使我们在充分考虑用户需求的条件下，通过取舍采用的布置形式。二、汽车主要参数选择2.1汽车主要尺寸参数的确定2.1.1外廓尺寸GB1589—1989汽车外廓尺寸限界规定：货车总长不应超过12m；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；根据要求，并参考同类车型，本车的外廓尺寸如下：11976×2395×3750（mm×mm×mm）2.1.2轴距L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。综合考虑本车设计要求和根据汽车设计手册与市场上的对标车型，轴距L可选为（2000+4700+1350）mm。2.1.3前轮距B1和后轮距B2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。考虑本次课设实际要求和根据《汽车设计》第四版表1-2提供的数据,前轮距B1=1950mm,后轮距B2=1847mm。2.1.4前悬LF和后悬LR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，应当在保证能布置个总成、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。重型特长货箱汽车的前悬可达2.6m，参考实际同类车型的前后悬尺寸，并根据本车结构特点确定前悬LF：1350mm和后悬LR：2576mm。2.1.5货车车头长度货车车头长度系指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。参考同类型车，青岛理工大学课程设计本车车头长2000mm2.1.6货车车箱尺寸参考同类型车,考虑本车设计要求，确定本车车箱长度为9776mm。2.2汽车质量参数的确定2.2.1汽车载客量和装载质量汽车载客量：3人（65kg/人）汽车的载重量：me=16t2.2.2质量系数ηmo质量系数ηmo是指汽车载质量与整车整备质量的比值：ηmo=me/m0。（1-1）根据表1-1：表1-1各类汽车的整备质量利用系数ηmo取ηmo=me/m0=1.352.2.3整车整备质量mo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。根据公式ηmo=me/m0可求mo=me/ηmo=16t/1.35=11.805t2.2.4汽车总质量ma汽车总质量ma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=11805kg+16000kg+195kg=28000kg=28t青岛理工大学课程设计表1-2质量参数：载质量me（t）质量系数ηm0整车整备质量m0（t）总质量（t）16t1.3511.805t28t2.3轴荷分配轴荷分配系指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支撑面的垂直负荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。表3-3各型汽车轴荷分配我们设计的重型卡车轴荷分配：满载：第一轴20%，第二轴30%，第三轴30%，第四轴20%空载：第一轴34%，第二轴22%，第三轴22%，第四轴22%。青岛理工大学课程设计第2章、整车主要性能参数的确定和计算·一、发动机的选择1．1发动机的最大功率及转速的确定汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。参考该题目中的参数，按要求设计的载货汽车最高车速是ua=100km/h，那么发动机的最大功率应该大于或等于以该车速行驶时，滚动阻力功率与空气阻力功率之和，即)761403600(1max3maxmaxaDaTeuACugfmP（1-1）式中，Pemax是发动机的最大功率（KW）；ηT是传动系效率（包括变速器、辅助变速器传动轴万向节、主减速器的传动效率），ηT=95%*95%*98%*96%=84.9%，传动系各部件的传动效率参考了机械工业出版社的《汽车设计课程设计指导书》表1-1得；Ma是汽车总质量，Ma=28000kg；g是重力加速度，g=9.8m/s2；f是滚动阻力系数，由试验测得，在车速不大于100km/h的情况下可认为是常数。取f=0.008，参考《汽车设计课程设计指导书》表1-2得；CD是空气阻力系数，一般中重型货车可取0.8～1.0，这里取CD=0.9；A是迎风面积（㎡），取前轮距B1*总高H，A=2.395×3.75㎡。221.875.3395.29.0mmACD故KWKWP2.197）1007614075.3395.29.01003600008.08.928000（849.013emax也可以利用比功率的统计值来确定发动机的功率值。如选取功率为197.2KW的发动机，则比功率为t/043.7t/280002.1971000m1000aemaxKWKWP参考了国内的一汽解放J6M重卡、中国重汽豪沃系列8x4重卡和国外的沃尔青岛理工大学课程设计沃、奔驰等同类型汽车，其比功率都在6KW/t以上，故比功率为7.043KW/t符合市场要求，则整备质量28t的汽车，其发动机应具有的功Pe=7.043*28=200kw再考虑该载货汽车要求具有相对高的车速，因此初步选择汽车发动机的最大功率为200kw。1.2发动机的最大转矩及其转速的确定当发动机最大功率和其相应转速确定后