1、1微型客车的总体设计摘要随着我国公路条件的改善和人们生活水平的提高,微型客车在近几年来得到迅速发展；它具有车型美观多样、室内空间宽敞、价格低廉等特点。另外,稍加改装即可成为微型货车等专用车型,因此,设计微型客车是符合市场需求的。在本次设计中,首先是对设计任务的分析并搜集资料，确定微型客车的主要参数，包括汽车的主要尺寸、发动机的选择和轮胎的选择等。在这些方面我主要参考了长安 SC6331 和昌河 CH6321。其次，完成汽车外形设计和车身内部及底盘的布置。在外形设计过程中，稍微增加了车高,使室内空间更大；为使驾驶员有更好的视野，完成风窗和后视镜的设计，驾驶更安全；保证外形美观并符合空气动力学;在
2、内部布置中，根据人机工程原理,合理布置座椅,使驾驶员和乘客上下车方便,座姿舒适,不易产生疲劳；在底盘布置中，把各个部分如发动机、离合器、变速器合理布局，在保证各个部件不运动干涉情况下,尽量贯彻“标准化、系列化、通用化”原则,降低成本。最后，是对汽车性能参数的计算，保证所设计的汽车满足动力性、操纵性、制动性等要求根据国家权威部门统计表明,微客的保有量和销售量不断增长,它的经济性和实用性受到更多人的青睐,因此微型客车市场广阔,具有良好的发展前途。关键词：微型客车，底盘，车身，布局目 录2第一章 前言.1第二章 方案的分析和确定.32.1 方案的分析和选择.32.1.1 设计任务.32.1.2 设计
3、要求.32.2 方案的分析和确定.42.2.1 方案的基本要求.42.2.2 汽车布置形式的选择.42.3 汽车主要参数的确定.52.3.1 汽车的主要尺寸的确定.52.3.2 汽车质量参数的确定.52.3.3 发动机的选择.62.3.4 车身形式的选择.72.3.5 轮胎的选择.7第三章 微客的整体布置和各部件选择.93.1 底盘的整体布置.93.1.1 整车布置的基准线（面）-零线的确定. .93.1.2 部件的选择和布置.93.2 车身内部布置.113.3 车身外型设计.13第四章 汽车性能参数的选择和计算.154.1 动力性参数的确定和计算.154.1.1 各档速度的计算.154.1.
4、2 汽车各档驱动力和阻力计算及平衡图.164.1.3 功率平衡的计算.184.1.4 动力性因数 D. 204.1.5 加速度的计算.204.1.6 加速度倒数 1/a 的计算.224.1.7 爬坡度 i 的计算.224.1.8 汽车的比功率和比转矩.234.2 其它参数的计算.234.2.1 经济性计算.234.2.2 最小转弯直径 .23minD4.2.3 通过性几何参数的计算.234.2.4 操纵稳定性的参数.234.2.5 制动性参数.244.2.6 舒适性.24第五章 结论.253参考文献.27致谢.28附录.29第一章 前言4汽车被称为“改变世界的机器” ，它从 1986 年诞生至
5、今已有 100 多年的历史，百余年来，特别是汽车产品的大批量生产及汽车工业的大发展以来，汽车已为世界经济的大发展，为人类进入现代生活，产生了无法估量的巨大影响，因此，无论是美国，日本，西欧等发达国家或地区无一例外的把发展汽车工业作为国家发展的支柱产业，我国也在“七五”期间提出“要把汽车制造业作为重要的支柱产业，争取有一个较大的发展” ，由此可见汽车在世界经济发展的作用。当前，汽车已进入人类社会各个领域。工业，农业，商业与国际贸易，教育，科技，文化，艺术，卫生保健，国防以及其他建设事业，以至于人类的现代生活领域及家庭，都与汽车紧密相连。汽车已成为人们日常工作，生产，学习，生活，旅行中最方便，最经
6、常使用的交通工具，成为现代社会的象征。在许多发达国家，汽车已普及到千家万户，普及率最高的是美国，平均 1.3 人拥有一辆；西欧，日本等发达国家平均 23 人拥有一辆。汽车的普及极大的方便了人们，扩大了人们的活动范围，使社会生活变的丰富多彩；同时促进了公路的建设和运输的繁荣，改变了城市的布局有助于各地区经济文化的交流和偏远落后地区的开发。我国汽车行业起点低，发展较晚。1953 年中国汽车工业从零起步，开始建造第一汽车制造厂，三年后便生产出国产“解放牌”中型载货汽车。60 年代建设了第二汽车制造厂，生产中国独立设计的“东风”牌中型载货汽车。但汽车的品种在过去很长时间里出现了“缺重少轻”“轿车基本空
7、白”的缺陷。改革开放之后，我国的汽车行业才进入大发展阶段。近年来，轿车生产大幅度增长，确定了一汽，二汽，上海为三大基地以及天津，北京，广州三个较小的基地。我国汽车的发展目标是，到 2010 年汽车生产量达 600 万辆，成为我国国民经济的支柱产业。同时，改变生产厂过多投资分散生产规模过小的不合理情况，重点支持23 家汽车企业集团迅速成长为有相当规模的大型企业，以及支持 6-7 家汽车企业成为国内的骨干企业。其次，要花大力气增强汽车的自主开发能力，从与国外联合开发逐渐走向成熟的自主开发，提高产品的质量和技术装备水平，迅速赶上国际先进水平。同时鼓励个人购买汽车，并为轿车的普及作好准备。当然，汽车的
8、迅速发展也带了一些不易解决的问题，例如：安全问题，能源消耗，和环境污染。因此，行车安全，节约能源和环境保护已成为当前汽车技术要解决的三大重要课题。回顾历史，1959 年面世的“MINI”轿车引发了汽车技术的一场革命。这种车型在取得观念上的突破的同时，还屡次在汽车大赛中取得冠军。40 年后的今天，5此类车型依然流行，使之成为最家庭化的轿车。从此揭开了微行轿车的发展的历史。在这种情况下，微型客车也适时而生，而此车型也正是我们这一组所要设计的。我国的微行客车也可称为“中国特色” ，因为我国轿车不太普及的情况下，售价仅在三万元人民币左右的微型客车，成为大众买的起的车型。现在，微型客车在一般的城市里随处
9、可见。因为它即可为家庭的用车，同时改装方便，可以改装成微型货车，在有的城镇中，它还用来作为出租车，更因为它油耗低，占地面积小，使用经济，所以它受到许多人的欢迎。因此，设计这种汽车还是顺应时代潮流的。我在毕业设计中负责的是整体设计，包括微型客车外型设计，整体布置，底盘设计，并积极协调同组的同学完成微客其他部件的设计。微型客车的整体布置包括人体工程在汽车上各部件安排的应用，发动机的选择，轮胎的选择，传动系，行使系，转向系，制动系和悬架的选择设计，驾驶员和乘客的作为布置，发动机的布置，汽车主要尺寸和参数的选择并校核汽车主要性能参数等。毕业设计作为大学四年学习教学的一个最后环节，同时也是大学四年的知识
10、回顾，它让我把学过知识系统的梳理一遍，熟悉汽车的各个不见和 理论知识点，对于掌握不到的地方，可以借此机会补缺补漏，对知识进行强化，同时也为我们今后踏上工作岗位做好了准备，是工作前的基础练习。第二章 方案的分析和确定2.1 方案的分析和选择2.1.1 设计任务微型客车的整体设计。2.1.2 设计要求总的要求是：以长安牌汽车 6331 和昌河牌汽车 6321 系列微型客车的主要参数为依据 ，完成微型客车的外形设计和底盘各个部分的布置。6表 2-1 参考车型性能参数项 目 参 数车 型 长安 6331 昌河 6321外 型 尺 寸（mm） 3570/1400/1810 3230/1395/1925轴
11、 距（mm） 1840 1980前后悬（mm） 755/675 725/655整备质量(kg) 770 870前/后 轮 距(mm) 1215/1200 1205/1200接近角离去角 /0365/036最小转弯半径（m） 4.5 4.5最高车速（km/h） 95 95发动机型号 JL462Q DA462-1A最大功率(kw) 26.11 27.94最大扭矩(N/m) 52.45 60油耗（L/100km） 6.4 6.0最小离地间隙(mm) 150 155载客数 67 682.2 方案的分析和确定2.2.1 方案的基本要求汽车是由动力装置、底盘、车身、电器及仪表装置等四部分组成，主要任务是用
12、来载送人员和货物的。一个成功的汽车产品，它的设计应该满足技术、经济及艺术造型等多方面的要求；它的技术和理性主要体现在：最大程度的采用标准化部件；满足社会和政府的各种法规，尤其要满足政府对汽车外形尺寸的要求；还要满足当地各汽车厂的生产能力及水平。经济性主要体现在：在 保证汽车所要求的技术要求的同时7要最大程度上降低汽车的制造成本；要保证用户的使用的经济性，为用户节省开支。艺术性主要体现在：在保证汽车的各项技术指标达到要求时车身造型要尽量满足人们的审美观，驾驶室部分要是工程设计和人体工程学相结合，使驾驶员和乘客在车中有中享受的感觉 。我所负责的总体设计主要是：设计车型、及时协调各部件和整车的关系以
13、完成地盘的布置 。而车型的设计是最有创造性的，最主要任务是布置好地盘，以保证各部件不产生运动干涉。经过与同组各同学的讨论协商，在参考上述两种成型基本参数的基础上，最终确定了我们所要设计的微型客车的基本参数（详细参数见后） 。本次设计的出发点是要保证汽车的经济性、机动性和乘坐舒适性。2.2.2 汽车布置形式的选择汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身的相互关系以及布置特点而言。汽车的布置形式和汽车的实用性能有很大关系。经比较，我们最终确定了前置后驱的形式。它的优点主要有：轴荷分配合理，有利于提高轮胎的使用寿命；前轮不驱动，因而不用等速万向节，降低了成本；上坡时驱动轮附着力大，故爬坡能力强；变速器
14、与主减速器分开，拆装和维修方便；并且乘坐空间宽敞，行驶平稳。缺点是：因地板车身地板下有传动轴，地板上有突起的通道，并使后排座椅中部坐垫的厚度减薄，影响乘坐舒适性；汽车总长比较长，整车装备质量增大，影响到汽车的燃油经济性和动力性。2.3 汽车主要参数的确定2.3.1 汽车的主要尺寸的确定汽车的主要尺寸主要包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、和车厢尺寸等。参考上两种车型，确定尺寸如下：1.外廓尺寸：La=3250mm,Ba=1400mm,Ha=1850mm。 2.轴距：它对整备质量汽车总长、最小转弯半径、传动轴纵向通过半径等有影响；有参考车型和国家标准，确定轴距 L=1860mm。3.前轮距和后
15、轮距：轮距会影响车厢、汽车总宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯直径等。受汽车总宽不得超过 2.5 米的法规的限制。确定汽车的前轮距8为：1200mm，后轮距为：1205mm。4.前悬和后悬：它们影响汽车的接近角和离去角，并影响它的通过性及安全性等。确定前悬为：725mm，后悬为：665mm。2.3.2 汽车质量参数的确定汽车的质量参数包括整车整备质量 、载客量、汽车总质量、轴荷分配等。0m1.整车整备质量 ：由参考车型，确定 =850kg。0m02.汽车的载质量：参考车型载人数为 7，考虑超载和装载货物最终确定：=550kg。e3.汽车的总质量： = + =1400kg。a0e4.轴荷分配：它对轮
16、胎寿命和汽车的使用性能有影响。从轮胎磨损和使用寿命考虑，各轮的负荷应相差不大；为保证良好的通过性和动力性，驱动桥壳应有足够大的负荷，以减小从动轴的负荷；为保证良好的操纵稳定性，要求转向轴的负荷不应过小；根据发动机和各个部件的质量分配，乘坐人数及位置，最终确定轴荷分配如下表表 2-2 载荷分布空载 满载前轴 后轴 前轴 后轴55% 45% 45% 55%2.3.3 发动机的选择本次设计的微型客车采用汽油发动机，在微型客车上，它一般布置在驾驶员座椅下面，它的尺寸较小，有利于汽车小型化、轻量化，同时在保证客厢内有足够空间的条件下，还能节约能源。根据所要设计的汽车的最高车速：100 km/h 由下公式
17、：。 （2-1）3maxmaxmax(/360/76140)/erDTPgfvcAvh=+9可以大约确定汽车所要求的发动机的功率。其中： 为发动机最大功率；maxep为传动系效率；取 =90%； 为汽车总质量（kg）;g 为重力加速度TTam（ ）; 为滚动阻力系数，取 =00165， =100 km/h； 为空气阻力系2/smrf rfavDc数，取 =052;A 为汽车正面投影面积（ ） ，经计算取 2.304 ; 为最高Dc 2 2maxv车速。把以上参数代入（2-1） ，可得 =25.9(k w),根据所的结果并根据参考maxep资料选定发动机型号为 DA462,它的性能参数如下：表
18、2-3 DA462 汽油机的性能参数最高功率/转速 km/(r/min) 26/5500最大转矩/转速 N/(r/min) 52/35004000排量(ml) 797最高转速(r/min) 5500轮廓尺寸(mm) 505/516/433所要设计的微客所需的做大发动机转矩为=95491.126/5500=49.6Nm52 Nm，a 为转矩适maxmax954/eeTPn=应性系数，取 1.1。可见，发动机 DA462 发动机适合此车2.3.4 车身形式的选择根据微型客车的传统车型和各部件的安排空间，采用一厢式车身。2.3.5 轮胎的选择 轮胎型号对汽车的许多重要性能，包括动力性、经济性、通过性
19、、操纵稳定性、制动性及行使安全性和汽车的承载能力都有影响。因此，轮胎的选择是重要的工作。我们设计的微型客车最大质量为 1400kg，根据汽车的行驶条件，要求选择的轮胎所能承载的质量大于汽车总质量在其上所分担的载荷量，单个轮胎的负荷=1400/4=350。由轮胎在使用中的承受的静负荷值应等于或接近轮胎的额定负荷值，查 GB2978-89 以及根据参考车型，最终确定选用在 210MP 下，选用 155R13LT的子午线轮胎，此轮胎的滚动半径=270，在计算过程中，可以认为车轮半径=静力半径=滚动半径。该轮胎优点是滚动阻力小、温升低、胎体缓冲性能和胎面附着性能等都比斜交轮胎好，装车后油耗低寿命长、高速性能好、适应现代汽车对安全、高速、低能耗的发展要求。其缺点是造价高、不易翻修。10表 2-4 微型客车主要性能参数外形尺寸（mm） 3250/1400/1850轴距（mm） 1860前/后轮距（mm） 1200/1205前/后悬（mm） 725/665最小离地间隙（mm） 165最大总质量（kg） 1400整车整备质量（kg） 850最大功率（km） 26/5500最大扭矩（N.m） 52/35004000驱动型式 后桥驱动最高车速（km/h） 100接近角/离去角 /03制动装置型式（前/后） 前盘后鼓发动机型号 DA462座位数 67轮胎规格 155R13LT
