1、 沈阳航空航天大学课 程 设 计题目 货车总体设计 班 级 14060301 学 号 2011040603029 学 生 姓 名 张 超 能 指 导 教 师 刘 刚 某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg =2250kg f=0.018 em沈阳航空航天大学课 程 设 计 任 务 书课 程 名 称 汽车设计课程设计 院（系） 机电工程学院 专业 车辆工程 班级 14060301 学号 2011040603029 姓名 张超能 课程设计题目 货车总体设计 课程设计时间: 2015 年 3 月 2 日至 2015 年 3 月 19 日课程设计的内容及要求一、设计参数：装载质量 me
2、=2250kg 最大车速 vmax=100km/h 滚动阻力系数 fr=0.018总质量=4580kg 二、设计内容1.查阅资料、调查研究、制定设计原则。2.选择整车和各总成的结构型式及主要技术特性参数和性能参数，形成一个完整的整车概念。3.汽车主要技术参数的确定和计算（1）汽车质量参数的确定；（2）汽车主要尺寸参数的确定；（3）汽车主要性能参数的确定和计算。4.绘制总布置图（1）明确绘制总布置图的基准；（2）标注主要结构尺寸和装配尺寸。三、设计要求1.绘制汽车的总布置图，0 号图纸一张。2.编写设计说明书，编写设计说明书时，必须条理清楚，语言通顺，图表、公式及其标注要清晰明确，对重点部分，应
3、有分析论证，要能反映出学生独立工作和解决问题的能力。3.独立完成图纸的设计和设计说明书的编写，若发现抄袭或雷同按不及格处理。指导教师 年 月 日负责教师 年 月 日学生签字 年 月 日某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg =2250kg f=0.018 em0目录摘 要 .1第一章 汽车形式的选择 .21.1 汽车轮胎的选择 .21.2 驾驶室布置 .31.3 驱动形式的选择 .41.4 轴数的选择 .41.5 货车布置形式 .41.6 外廓尺寸 .41.7 轴距 L .51.8 前轮距 B1和后轮距 B2 .51.9 前悬 LF和后悬 LR .51.10 货车车头长度 .5
4、1.11 货车车箱尺寸 .6第二章 汽车发动机的选择 .72.1 发动机最大功率 p.72.2 发动机的最大转矩 T 及其相应转速 n.82.3 选择发动机 .8第三章 传动比的计算和选择 .103.1 驱动桥主减速器传动比的选择 .103.2 变速器传动比的选择 .103.2.1 变速器头挡传动比的选择 .103.2.2 变速器的选择 .11第四章 轴荷分配及质心位置的计算 .124.1 轴荷分配及质心位置的计算 .12第五章 动力性能计算 .175.1 驱动平衡计算 .175.1.1 驱动力计算 .175.1.2 行驶阻力计算 .17某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg
5、=2250kg f=0.018 em15.1.3 汽车行驶驱动力行驶阻力平衡图 .185.2 动力特性计算 .195.2.1 动力因数 D 的计算 .195.2.2 行驶阻力与速度关系 .195.2.3 动力特性图 .205.2.4 汽车爬坡度计算 .205.2.5 加速度,加速度倒数曲线 .215.3 功率平衡计算 .235.3.1 汽车行驶时，发动机能够发出的功率 .235.3.2 汽车行驶时，所需发动机功率 .235.3.3 功率平衡图 .24第六章 汽车燃油经济性计算 .25第七章 汽车不翻倒条件计算 .277.1 汽车满载不纵向翻倒的校核 .277.2 汽车满载不横向翻倒的校核 .2
6、7总 结 .29某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg =2250kg f=0.018 em0摘 要车的总体设计是汽车设计工作中最重要的一环，它对汽车的设计的质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响。而这些主要取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配，也就是汽车的总体布置。汽车设计的整个过程：首先根据任务书上所提供的原始数据进行计算，参考同吨位的车型可初步确定汽车的总体尺寸，然后计算所用发动机的最大功率，结合选定的发动机确定变速器的各档传动比及主减速器传动比。其次，要对汽车上各总成进行总体合理布置和质心位置的确定，以达到空载和满载时轴荷分配在规定的范围之内。再次，对汽车的
7、动力性及燃油经济性进行估算，出现不符合要求的地方及时修改，再估算，再修改。最终完成载货汽车总装图的绘制。关键词：平头货车;尺寸参数;性能参数;动力性参数;燃油经济性某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg =2250kg f=0.018 em1第一章 汽车形式的选择1.1 汽车轮胎的选择表 1.1 各类汽车轴荷分配满 载 空 载前 轴 后 轴 前 轴 后 轴42 后轮单胎 32%40% 60%68% 50%59% 41%50%42 后轮双胎，长、端头式 25%27% 73%75% 44%49% 51%56%42 后轮双胎，平头式 30%35% 65%70% 48%54% 46%5
8、2%商用货车62 后轮双胎 19%25% 75%81% 31%37% 63%69%根据表 1.1，本车型为 42 后轮双胎，平头式，故暂定前轴占 35%，后轴占 65%，则：前轮： kgnGFz 5.80123.53.01 后轮： kg z 46462其中 为轮胎所承受重量， z由于后轮采用双胎，两轮胎特性存在差异、载重质量分布不均匀和路面不平等因素造成轮胎超载影响，此时双胎并装的负荷能力要比单胎负荷能力加倍后减少 10%15%.故后轮每个轮胎承受载荷为： ,大于前轮轮胎承受负kg9.826%)10(25.4荷，则根据后轮轮胎承受负荷选择轮胎。根据 GB9744 一 1997 可选择轮胎如表
9、1.2 表 1.3 所示某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg =2250kg f=0.018 em2表 1.2 轻型载重普通断面子午线轮胎气压与负荷对应表负荷，kg 气压 kPa轮胎规格250 280 320 350 390 420 460 490 530 560 600 630 6707.50R16LT D 650 710 765 8256 875 925 9708 1020 1065 110510 1155 1195 124012根据 ，选择轮胎型号 7.50R16LT，气压：390kPazF表 1.3 轻型载重普通断面子午线轮胎1.2 驾驶室布置载货车驾驶室一般有长头式
10、、短头式、平头式三种。平头式货车的主要优点是：汽车总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性能良好，汽车整备质量小，驾驶员视野得到明显的改善，平头汽车的面积利用率高。短头式货车最小转弯半径、机动性能不如平头式货车，驾驶员视野也不如平头式货车好，但与长头式货车比较，还是得到改善，动力总成操作机构简单，基本参数 主 要 尺 寸，mm新 胎充 气 后挚 带 轮胎最大只用尺寸外直径轮胎 规格层级标准轮辋断面宽度公路花纹越野花纹负荷下静半径最小展平宽度中部厚度不小于边缘厚度不大于断面宽度外直径双胎最小中心距气门嘴型号允许使用轮辋7.50R16LT6,8,1012,146.00G 215 805 815 3
11、75 170 4.0 1.0 230 825 255 Z1-01-3 5.50F.6.50H某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg =2250kg f=0.018 em3发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员的影响与平头货车比较得到很大改善，但不如长头式货车长头式货车的主要优点是发动机及其附件的接触性好，便于检修工作，离合器、变速器等操纵稳定机构简单，易于布置，主要缺点是机动性能不好，汽车整备质量大，驾驶员的视野不如短头式货车，更不如平头式货车好，面积利用率低。综上各货车的优缺点，本车选用平头式，该布置形式视野较好，汽车的面积利用较高，在各种等级的载重车上得到广泛采用1.3
12、 驱动形式的选择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，同时也是汽车的总体布置工作变得困难。乘用车和总质量小些的商用车，多采用结构简单、知道成本低的 4 2 驱动形式。本车采用普通商用车多采用结构简单、制造成本低的 4 2 后双胎的驱动形式。1.4 轴数的选择汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。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对汽车的轴数有很大的影响。总质量小于 19 吨的商用车一般采用结构简单、
13、成本低廉的两轴方法,当汽车的总质量不超过 32t 时，一般采用三轴；当汽车的总质量超过 32t 时，一般采用四轴。综上所述，本车轴数定为两轴。1.5 货车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。本车为平头货车，发动机前置后桥驱动。某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg =2250kg f=0.018 em41.6 外廓尺寸汽车的长宽高成为汽车的外廓尺寸。我国法规对载货汽车外廓尺寸的规定是：总高不大于 4 米，总宽不大于 2.5 米，外开窗、后视镜等突出部分宽度不大于 250m
14、m，总长不大于 12 米。一般载货汽车的外廓尺寸随着载荷的增大而增大。在保证汽车主要性能的条件下应尽量减小外廓尺寸。参考同类车型取外形尺寸长宽高=5920209624230mm1.7 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。考虑本车设计要求和表 1.4，根据汽车总质量 4695kg，并参考同类车型，轴距 L 选为 3360 mm。表 1.4 各型汽车的轴距和轮距类别 轴距/mm 轮距/mm1.86.0 23003600 1300165042 货车6.014.0 36005500 170020001.8 前轮距 B1和后轮距 B2汽车轮距 B
15、应该考虑到车身横向稳定性，B1 主要取决与车架前部的宽度、前悬架宽度、前轮的最大转角和轮胎宽度，同时还考虑转向拉杆、转向轮和车架之间的运动间隙等因素。B2 主要取决于车架后部宽度、后悬架宽度和轮胎宽度，同时还要考虑车轮和车架之间的间隙。各类载货汽车的轮距选用范围如表1.3 所示。参考同类车型选取 B1=1580mm，B2=1595mm。1.9 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 1.814.0t 的货车后悬一般在 12002200mm 之间。参考同类车型，并根据本车结构特点确定前悬 LF：860mm 后悬 LR：1700mm。某型货车总体设计 V=100km/h G=4580kg =2250kg f=0.018 em51.10 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，平头车头车型一般在 14001500。本车车头长取 1400mm1.11 货车车箱尺寸参考同类车型，考虑本车设计要求，确定本车车箱尺寸： 4175mm1880mm540mm。
