2022年汽车设计课程设计 .pdf

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1、沈阳航空航天大学课程设计说明书题目货车总体设计专业车辆工程班级94060302 学号 2009040603038学生姓名李璐指导教师龚鹏2013 年 3 月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）2 沈阳航空航天大学课程设计任务书教 学 部机械工程系专业车辆工程课程设计题目货车总体设计 （me =2.25t；vamax = 100km/h；

2、fr = 0.02）班级B942201 学号B94220111 姓名靳业广课程设计时间 : 2012 年 11 月 19 日至 2012 年 12 月 21 日课程设计的内容及要求：（一）主要内容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。选型过程中要进行必要的计算，并绘制总布置草图，以检验所选择的总成能否满足选型时确定的整车性能和尺寸要求。3汽车主要技术参数的确定（1）汽车质量参数的确定：汽车装载质量、整车整备质量、汽车总质量、汽车轴数和驱动型式、汽车的轴荷分配。（2）汽车主要尺寸参数的确定：汽车轴距、汽车的前后轮距、汽

3、车的前悬和后悬、汽车的外廓尺寸。（3）汽车主要性能参数的确定：汽车动力性能参数（汽车最高车速vamax、加速时间、最大爬坡度 imax、 直接挡最大动力因数D0max、 挡最大动力因数Dmax） 、燃料经济性参数、通过性参数、制动性参数、操纵稳定性参数、行使平顺性参数。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。（二）基本要求1绘制汽车的总布置图，0 号图纸一张。2编写设计说明书，设计说明书应包括以下内容：（1） 汽车形式的选择；（2）汽车各总成的选择；（3）汽车主要技术参数的确定；（4）汽车主要性能的计算；包括：汽车动力性、经济性、操纵稳定性等。（5）参考文

4、献。3. 设计进度与时间安排：（1）明确任务，分析有关原始资料，复习有关讲课内容及熟悉参考资料0.5 周；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）3 （2）设计计算， 1.0 周； （3）绘图， 1.0 周； （4）编写说明书、答辩， 0.5 周。4. 注意事项：（1）为保证设计进度及质量，设计方案的确定、设计计算的结果等必须取得指导教师的

5、认可，尤其在绘制总布置图前，设计方案应由指导教师审阅。图面要清晰干净；尺寸标注正确。（2）编写设计说明书时，必须条理清楚，语言通达，图表、公式及其标注要清晰明确，对重点部分，应有分析论证，要能反应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。（三）主要参考文献1成大先机械设计手册（第三版）2汽车工程手册机械工业出版社3陈家瑞汽车构造（下册）人民交通出版社4王望予汽车设计机械工业出版社5余志生汽车理论机械工业出版社（四）评语（五）成绩本课程设计的成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五级评定，根据课设工作态度、出勤情况、设计方案、性能计算

6、、图纸质量、说明书质量、答辩情况等综合评定每个同学的课程设计成绩。指导教师2012 年月日负责教师年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）I 目录1 汽车形式的选择 . . 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 整车整备质量 mo确定 . 11.1.3 汽车总质量 ma. 11.2

7、汽车轮胎的选择 . . 21.3 驾驶室布置 . . 31.4 驱动形式的选择 . . 31.5 轴数的选择 . . 41.6 货车布置形式 . . 41.7 外廓尺寸 . 51.8 轴距 L . . 51.9 前轮距 B1和后轮距 B2. 51.10 前悬 LF和后悬 LR. 51.11 货车车头长度 . 61.12 货车车箱尺寸 . 62 汽车发动机的选择 . . 72.1 发动机最大功率maxeP. 72.2 发动机的最大转矩maxeT及其相应转速Tn. . 82.3 选择发动机 . . 8 3 传动比的计算和选择 . . 10 3.1 驱动桥主减速器传动比0i的选择 . 10 3.2

8、变速器传动比gi的选择 . . 10 3.2.1 变速器头挡传动比1gi的选择 . 10 3.2.2 变速器的选择 . 11 4 轴荷分配及质心位置的计算. . 12名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）II 4.1 轴荷分配及质心位置的计算. . 12 5 动力性能计算 . . 17 5.1 驱动平衡计算 . . 17 5.1.1 驱动

9、力计算 . 17 5.1.2 行驶阻力计算 . 17 5.1.3 汽车行驶驱动力行驶阻力平衡图. 18 5.2 动力特性计算 . . 22 5.2.1 动力因数 D的计算 . 22 5.2.2 行驶阻力与速度关系. 22 5.2.3 动力特性图 . 2222 5.2.4 汽车爬坡度maxi计算 . 2222 5.2.5 加速度 , 加速度倒数曲线. 2222 5.3 功率平衡计算 . . 2229 5.3.1 汽车行驶时，发动机能够发出的功率eP. 29 5.3.2 汽车行驶时，所需发动机功率eP. 29 5.3.3 驱动平衡图 . 27 6 汽车燃油经济性计算 . . 31 7 汽车不翻倒条

10、件计算 . . 31 7.1 汽车满载不纵向翻倒的校核. . 31 7.2 汽车满载不横向翻倒的校核. . 31 7.3 汽车的最小转弯直径. 31 总结. . 31参考文献 . . 32 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）III 摘要汽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

11、性的影响。因为汽车性能的优劣不仅与相关总成及部件的工作性能有密切关系，而且在很大程度上还取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配，取决于汽车的总体布置。货车的总体设计主要包括货车的参数确定，发动机和轮胎的选择，总体布置和动力性的计算等一系列重要的步骤。其中参数的确定又包括了汽车的质量参数，主要尺寸和性能参数的计算等。而本次课程设计同时应用到了 EXCEL ， AutoCAD 等计算机辅助软件，再通过多次校核质心位置和各部分的总成以保证货车的轴荷分配合理。关键词：货车总体设计；整备质量；动力性；燃油经济性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

12、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）1 1 汽车形式的选择1.1 汽车质量参数的确定汽车质量参数包括整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、载荷分配等。1.1.1 汽车载客量和装载质量汽车的载荷质量是指汽车在良好路面上所允许的额定装载质量，用me 表示。题目中给定的是2250kg。1.1.2 整车整备质量 mo确定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、但没有装货和载人时的整车

13、质量。质量系数 mo是指汽车载质量与整车整备质量的比值，mo= me/m0。根据表 1-1 表 1.1 货车质量系数mo总质量 ma/t mo货车1.8 ma6.0 0.8 1.16.0 ma14.0 1.201.35 ma14.0 1.301.70 对于轻型载货汽车，质量系数为0.08-1.10，取mo= me/m0。估算整车整备质量mo：mo= me/m0=2250/1=2250kg 1.1.3 汽车总质量 ma汽车总质量是指汽车整车装备质量、汽车装载质量和驾驶室乘员（含驾驶室）质量三者之和，用ma表示。驾驶室乘员质量以每人65kg。按乘员人数为 3 人。名师资料总结 - - -精品资料欢

14、迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）2 ma= mo+ me+3 65kg （1.1）式中： ma汽车总质量， kg；mo整车整备质量， kg；me汽车载质量， kg；根据公式（ 1.1 ）可得：ma= mo+ me+3 65kg =4695kg 2250+2250+3 65=4695kg 汽车总质量： 4695kg 1.2 汽车轮胎的选择表 1.2 各类汽车轴荷分配满

15、载空载前轴后轴前轴后轴商用货车4 2 后轮单胎32% 40% 60% 68% 50% 59% 41% 50% 4 2 后轮双胎，长、端头式25% 27% 73% 75% 44% 49% 51% 56% 4 2 后轮双胎，平头式30% 35% 65% 70% 48% 54% 46% 52% 6 2 后轮双胎19% 25% 75% 81% 31% 37% 63% 69% 根据表 1.2 ， ，本车型为 4 2 后轮双胎，平头式，故暂定前轴占35% ，后轴占 65% ，则：前轮：kgnGFz625.821235.0469535.01后轮：kgnGFz88.1525265.0469565.02kg 其

16、中zF为轮胎所承受重量，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：kg71.847%)101 (288.1525, 大于前轮轮胎承受负荷，则根据后轮轮胎承受负荷选择轮胎。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km

17、/h ）3 根据 GB9744 一 1997 可选择轮胎如表 1.3 表 1.4 所示表 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250 280 320 350 390 420 460 490 530 560 600 630 670 7.50R16LTD 650 710 765 825 6 875 925 970 8 1020 1065 1105 10 1155 1195 1240 12 根据zF，选择轮胎型号 7.50R16LT，气压： 390kPa 表 1.4 轻型载重普通断面子午线轮胎1.3 驾驶室布置载货车驾驶室一般有长头式、短头式、平头式

18、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，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，但轮胎规格基本参数主 要 尺 寸，mm 气门嘴型号允许使用轮辋层级标准轮辋新 胎充 气 后挚带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公路花纹越野花纹7.50R16LT

19、6,8,10 12,14 6.00G 215 805 815 375 170 4.0 1.0 230 825 255 Z1-01-3 5.50F.6.50H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）4 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

20、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1.4 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.

21、5 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、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。1.6 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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -

22、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）5 1.7 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250mm，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。参考同类车型福田轻卡BJ1059V9JW6取外形尺寸长宽高 =59952

23、1802170mm 1.8 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3.1，根据汽车总质量4695kg，并参考同类车型福田轻卡 BJ1059V9JW6 ，轴距 L 选为 3360 mm。表 3.1 各型汽车的轴距和轮距类别轴距/mm 轮距/mm 4 2 货车1.8 6.023003600130016506.0 14.036005500170020001.9 前轮距 B1和后轮距 B2 汽车轮距 B 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

24、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。参考同类车型福田轻卡BJ1059V9JW6 选取 B1=1490mm，B2=1425mm。1.10 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、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共

25、 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）6 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。参考同类车型福田轻卡BJ1059V9JW6 ，并根据本车结构特点确定前悬LF：1090mm 后悬 LR：1545mm。1.11 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 1450mm 1.12

26、货车车箱尺寸参考福田轻卡 BJ1059V9JW6 ， 考虑本车设计要求， 确定本车车箱尺寸：4250mm2180mm380mm。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）7 2 汽车发动机的选择2.1 发动机最大功率maxeP发动机的主要性能指标是发动机的最大功率和发动机的最大转矩。汽车的动力性主要取决于发动机的最大功率值，发动机的功率值越

27、大，动力性就越好。最大功率值根据所要求的最高车速Vamax计算，如下3maxmaxmax7614036001aDaTevACvGgfP（2.1 ）式中：maxeP最大功率， kw；T传动效率，取 0.9；g 重力加速度，取 9.8m/s2；f滚动阻力系数，取0.02；DC空气阻力系数，取0.9；A汽车正面迎风面积，11HBA，其中1B为前轮距，1H为汽车总高11HBA=1.492.17=3.23 m2；G 汽车总重 ,kg；maxav汽车最高车速 ,km/h。根据公式（ 2.1 ）可得：3maxmaxmax7614036001aDaTevACvGgfP=kw824.701007614023.3

28、9.0100360002.08 .946959.013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 20即在77.91kw84.99kw 选择发动机名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）8 2.2 发动机的最大转矩maxeT及其相应转速Tn当发动机的最大功率和相应的转速确定后，则发动机最大转矩和相应转速可随之确定，其值由下面公

29、式计算：m a xeTPenPmax9550（2.2 ）式中： 转矩适应系数，一般去1.11.3，取 1.1 PT最大功率时转矩， N?m m a xeP最大功率， kw Pn最大功率时转速， r/min m a xeT最大转矩， N?m 其中，Pn/Tn在 1.42.0 之间取。根据公式（ 2.2）maxeTmN16.33088280010395501 .1Tn=Pn/1.7=2800/1.7=1647r/min 满足所选发动机的最大转矩及相应转速需求。2.3 选择发动机在选用发动机时，所选型号的发动机额定功率应比估算出的maxeP大 10%到20%，于是发动机的额定功率选取范围是77.92

30、kw 到 84.99kw。根据九十年代发动机一书，选取CY4102BZLQ-A 型柴油机，主要技术参数参见图2-1，其全负荷速度特性曲线如附图2.1 所示。根据上述功率选定CY4102BZLQ-A ：表 2.1 CY4102BZLQ-A增压中冷型主要技术参数增压中冷型主要技术参数型号：CY4102BZLQ-A 形式：立式直列、水冷、四冲程、增压中冷气 缸 数：4102 118 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 40 页 - - - - - - - - -

31、货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）9 工作容积：3.856 燃烧室形式：直喷圆型缩口燃烧室压 缩 比：17:1 额定功率 /转速：88/2800 标定工况燃烧消耗率：343/1400-1800 全负荷最低燃油消耗率：220 最高空载转速：3100 机油消耗率：750 工作顺序：1-3-4-2 噪声限制：114 烟度：0.6净质量：340 发动机外特性曲线如图2.1 所示：图 2.1 发动机外特性曲线名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

32、- 第 15 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）10 3 传动比的计算和选择3.1 驱动桥主减速器传动比0i的选择在选择驱动桥主减速器传动比0i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：5max0377.0gavivrni（3.1 ）式中：maxav汽车最高车速， km/h；vn最高车速时发动机的转速，一般vn=（0.9 1.1 ）pn，其中pn为发动机最大功率时对应的转速，r/min ；r 车轮半径， m 。取5gi=1；根据公式（ 3.1 ）可得：5max0

33、377.0gavivrni96.311002800375.0377.03.2 变速器传动比gi的选择3.2.1 变速器头挡传动比1gi的选择（1）在确定变速器头挡传动比1gi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：33.49.096.33438.9375.0)7.16sin7 .16cos02.0(4695)sincos(0maxmaxmax1TegiTrgfGi式中：max汽车的最大爬坡度，初选为16.7o。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

34、 16 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）11 为了满足附着条件，其大小应符合下式规定：42.69 .096.33438.9375.07.075.30510max1TezgiTrgFi式中：zF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65% ，故zF=4695 65%=3051.75kg ；附着系数。 0.6-0.7之间，取=0.7。（2）各挡传动比确定：由于1gi在 4.331gi 6.42，取1gi=6，且5gi=1 按等比数级分配各挡传动比,21ggii=32ggii

35、=43ggii=54ggii则 q=41gi=1.57,1gi=6，2gi=q3=3.83，3gi=q2=2.46，4gi=q1=1.57，5gi=1 3.2.2 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 三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。根据以上求得的各挡传动比，结合实际情况，选择变速器东风17Q50-00030 。表 3.

36、1 东风17Q50-00030B参数变速器型号中心距最大输入扭矩换挡方式变速箱重量东风17Q50-00030121mm440N.m手动112Kg 各挡传动比一挡：5.713 二挡：3.68 三挡：2.192 四挡：1.466 五挡：1 R：5.985 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）12 4 轴荷分配及质心位置的计算4.1 轴荷分

37、配及质心位置的计算根据力矩平衡原理，按下列公式计算汽车各轴的负荷和汽车的质心位置：g1l1+g2l2+g3l3+=G2L g1h1+g2h2+g3h3+=Ghgg1+g2+g3+=G （4.1）G1+G2=G G1L=Gb G2L=Ga 式中： g1、g2、 g3 各总成质量， kg；l1、l2、l3 各总成质心到前轴距离， m；h1、h2、h3 各总成质心到地面距离， m；G1 前轴负荷， kg；G2 后轴负荷， kg；L 汽车轴距， m；a汽车质心距前轴距离， m；b汽车质心距后轴距离， m；hg汽车质心到地面高度， m。质心确定如表4.1 所示表 4.1 各部件质心位置部件重量igili

38、h（满）ih（空）ighigh（满）igh（空）人19501.31.40253.5273发动机附件3400.10.9134306340离合器及操纵机构8.410.850.948.47.147.896变速器及离合器壳1120.40.850.9444.895.2105.28后轴及后轴制动器2603.360.170.82873.644.2213.2后悬架及减1353.360.60.65453.68187.75名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 40 页 - - -

39、 - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）13 振器前悬架及减振器40.500.60.72024.329.16前轴前制动器轮毂转向梯形151.900.70.80106.33121.52车轮及轮胎总成310.62.30.60.65714.38186.36201.89车架及支架拖钩装置2632.60.70.8683.8184.1210.4转向器16.9-0.350.90.95-5.91515.2116.055挡泥板64.51.60.60.7103.238.745.15油箱及油管16.31.40.60.6522.829.7810.595

40、蓄电池组33.81.40.60.6547.3220.2821.97车箱总成317.32.70.91856.71285.57317.3驾驶室179.80.21.11.235.96197.78215.76货物22502.851.206412.527000469510258.064555.452216.926. 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=kgLlgniii99.305236.310258.061G1=4695-3052.99=1642.01kg mGLGa18.2469536.399.30522maLb18.118.236.3前轴荷

41、分配：469501.16421GG=35.0后轴荷分配：469599.30522GG=65.00.97m46954555.451Ghghniiig空载：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）14 36.35.641206.1025812LlgGniii1144.51kg1G2GG=（2250+365）-1144.51=1300.49kg

42、 mGLGa96.249.130036.351.11442maLb4.096.236.3前轴荷分配 : 244549.13001GG53.2后轴荷分配：244551.11442GG46.8907.02445926.22161Ghghniiig根据表 4.1, 得知以上计算符合要求表 4.2 各类汽车的轴荷分配满载空载前轴后轴前轴后轴商用货车4 2 后轮单胎32% 40% 60% 68% 50% 59% 41% 50% 4 2 后轮双胎，长、端头式25% 27% 73% 75% 44% 49% 51% 56% 4 2 后轮双胎，平头式30% 35% 65% 70% 48% 54% 46% 52%

43、 6 2 后轮双胎19% 25% 75% 81% 31% 37% 63% 69% a. 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加速行驶时各轴的最大负荷按下式计算：ggzhLhbGF)(1gzhLGaF2（4.2 ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）15 式中：1zF行驶时前轴最大负荷，kg；

44、2zF行驶时后轴最大负荷，kg；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111mGFz，222mGFz式中：1m行驶时前轴轴荷转移系数，一般为0.8 0.9 ；2m行驶时后轴轴荷转移系数，一般为1.1 1.2 。根据式（ 3.2 ）可得 : ggzhLhbGF)(136.8770.977 .036.3)0.977.01.18(4695kg53.001.164236.877111GFmz64.381797.07 .036.318.246952gzhLGaFkg 25.199.30523817.64222GFmzb. 汽车满载制动时各轴的最大负荷按下式计算：LhaGFLhb

45、GFgzgz)()(21（4.3 ）式中：1zF制动时的前轴负荷，kg；2zF制动时的后轴负荷，kg；令111mGFz，222mGFz式中：1m制动时前轴轴荷转移系数, 一般为 1.41.6；2m制动时后轴轴荷转移系数，一般为0.40.6。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）16 根据公式（ 3.3 ）可得：62.259736.3)9

46、7.07.018.1(4695)(1LhbGFgzkg58.101.164262.2597111GFmzzkg38.209736.3)97.07.018.2(4695)(2LhaGFgz69.099.305238.2097222GFmzz名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）17 5 动力性能计算5.1 驱动平衡计算5.1.1 驱动力计

47、算汽车的驱动力按下式计算：00377.0iirnvriiTFgeaTget（5.1）式中：tF驱动力， N；eT发动机转矩， Nm；av车速， km/h。5.1.2 行驶阻力计算汽车行驶时，需要克服的行驶阻力阻F为：阻F=dtdvGAvCGggfaD15.21sincosG2式中：道路的坡路，度，平路上时，其值为0o；dtdv行驶加速度， m/s2,等速行驶时，其值为0；阻F=15.21G2aDAvCgf(5.2) 根据公式（ 5.1 ）及（ 5.2 ）可计算出各挡位汽车行驶时，驱动力tF，车速av，需要克服的行驶阻力阻F，如表 5-1 表 5-2 所示：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下

48、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 40 页 - - - - - - - - - 货车总体设计（em=2250kg，rf=0.02，maxav=100km/h ）18 表 5.1 各挡驱动力，速度T(N ?m) 318 330 342 334 325 320 315 305 302 300 n(r/min) 1230 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2700 2800 一挡Ft1(N) 17266.24 17917.80 18569.35 18134.98

49、17646.31 17374.83 17103.35 16560.39 16397.50 16288.91 v1(km/h) 7.69 8.75 10.00 11.25 12.50 13.75 15.00 16.25 16.87 17.50 二挡Ft2(N) 11121.96 11541.66 11961.35 11681.56 11366.78 11191.91 11017.04 10667.29 10562.37 10492.42 v2(km/h) 11.93 13.58 15.52 17.46 19.40 21.34 23.28 25.22 26.19 27.16 三挡Ft3(N) 66

50、24.82 6874.81 7124.81 6958.14 6770.65 6666.49 6562.32 6353.99 6291.50 6249.83 v3(km/h) 20.03 22.80 26.06 29.32 32.57 35.83 39.09 42.35 43.97 45.60 四挡Ft4(N) 4430.65 4597.85 4765.04 4653.58 4528.18 4458.52 4388.85 4249.52 4207.72 4179.86 v4(km/h) 29.95 34.09 38.96 43.83 48.70 53.58 58.45 63.32 65.75 6