中型貨車總體設(shè)計及其3D造型

1、某中型貨車總體設(shè)計及其3D造型教學(xué)部工學(xué)二部專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（汽車方向）班級B742141學(xué)號B74214104姓名曹立明指導(dǎo)教師唐永革負(fù)責(zé)教師唐永革沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院2011年7月沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書專業(yè)學(xué)號 B74214104教學(xué)部工學(xué)二部專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（汽車方向）姓名 曹立明班級 B742141EtZGYNF tvtUPCAo dkoYb2x。某中型貨車總體設(shè)計及其3D造型畢業(yè)設(shè)計（論文）題目2011 年03 月7 日至2011 年07 月15 日畢業(yè)設(shè)計（論文）時間D11FkZD Z1Bzyn4 m1DQGUA畢業(yè)設(shè)計（論文

2、）進(jìn)行地點沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容及要求：（一）主要內(nèi)容本課題是運(yùn)用汽車設(shè)計、汽車?yán)碚?、汽車?gòu)造、車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計等專業(yè)理論知識, 完成某中型貨車的總體設(shè)計及其 3D造型。要有針對性地進(jìn)行調(diào)研并提出本車型的設(shè)計方案，確定該車型的主要技術(shù)參數(shù)并進(jìn)行發(fā)動機(jī)、輪胎等的選擇，進(jìn)行動力性、經(jīng)濟(jì)性等的計算，并用計算機(jī)繪出該車的總布置圖和三維造型圖。（給定的基本參數(shù):裝載質(zhì)量 me 5.5t ；最高車速 Vemax 100 km/h ；滾動阻力系數(shù) fr0.02 o w06fgf0o h0fzd1vo 9EdU4aE1. 針對設(shè)計任務(wù)要求，進(jìn)行調(diào)研、收集所需的資料，并認(rèn)真消化;IJF

3、451X。bt3dSpW knlsN6g。2. 按照該型貨車的設(shè)計要求，選擇整車和各主要總成的結(jié)構(gòu)形式，確定主要技術(shù) 特性參數(shù)和性能參數(shù)，形成該車型總體設(shè)計方案；3. 具體確定該車的質(zhì)量參數(shù)、尺寸參數(shù)、主要性能參數(shù)等，并進(jìn)行發(fā)動機(jī)、輪胎 等的選擇；4. 進(jìn)行汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性等的計算，繪制相關(guān)的曲線圖，可以使用MATLEA或其他適用軟件來處理；bVn5kAi。IciZICB。7MZS0QG5. 完成該車總布置設(shè)計，計算機(jī)繪制汽車總布置圖;6. 對該車進(jìn)行三維造型設(shè)計，繪出三維造型圖；7. 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，完成外文資料的翻譯。（二）基本要求1. 設(shè)計說明書結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)容充實、格式

4、規(guī)范，字?jǐn)?shù)1.2萬字以上;2. 貨車總體設(shè)計方案正確，汽車主要參數(shù)確定合理，性能計算準(zhǔn)確;3. 計算機(jī)繪制中型貨車總布置圖1張（Ao），繪制三維造型圖1張;4. 要求具有一臺電腦和所需要軟件的運(yùn)行環(huán)境，上機(jī)400小時以上;5.翻譯相關(guān)外文資料，3000字以上。（三）參考文獻(xiàn)王望予主編.汽車設(shè)計（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.4余志生主編.汽車?yán)碚摚ǖ?版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.1陳家瑞主編.汽車構(gòu)造（上下冊）第3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.6黃天澤，黃金陵主編.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007凱德設(shè)計/編著.CATIA V5從入門到精通.北京：

5、中國青年出版社，2008寧貴欣編著.CATIA V5工業(yè)造型設(shè)計實例教程.北京：清華大學(xué)出版社，2005龔微寒主編.汽車現(xiàn)代設(shè)計制造.北京：人民交通出版社,1995.8劉惟信主編.汽車設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，2001.7王建昕主編.發(fā)動機(jī)原理教程.北京：清華大學(xué)出版社,2000.610清源計算機(jī)工作室編.MATLAB高級應(yīng)用一圖形及影像處理.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200011張平等編著.MATLAB基礎(chǔ)與應(yīng)用簡明教程.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,200112張德喜周予生主編.MATLA語言程序設(shè)計教程.北京：中國鐵道出版社.200613蒙以正編著.MATLAB 5.X應(yīng)用技巧.1版.北京

6、：科學(xué)出版社.199914零點工作室 田東 郭治田 管殿柱等編著.AutoCAD 2004S機(jī)械工程繪圖基礎(chǔ)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004pEOasPs 2MNjCrd G8ZG4V6指導(dǎo)教師2011年_03_月二日負(fù)責(zé)教師2011年_03_月二日摘要本論文主要闡述了某中型載貨汽車整車總體設(shè)計及其三維造型。首先，對汽車的形式進(jìn)行確定，其中包括汽車外型尺寸，質(zhì)量參數(shù)，輪胎，軸數(shù),驅(qū)動形式以及布置形式，發(fā)動機(jī)，變速器等的選擇等。OWtO2L2MPdsTsD NKDRwIg其次，根據(jù)所確定的參數(shù)和數(shù)據(jù)用 matlab軟件對計算了汽車的動力特性，包括了驅(qū)動力與阻力的平衡，動力因數(shù)，加速度，加速時

7、間等的確定。然后計算汽車的經(jīng) 濟(jì)問題，計算理想狀態(tài)下汽車的燃油消耗情況，以及汽車的穩(wěn)定性。7WsXSqihDlyFBj 5mp60Hp最后，根據(jù)前面所確定的汽車的參數(shù)，繪制本畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的貨車總布置圖 再根據(jù)總布置圖用CATIA軟件繪制此貨車的的主要部件，然后用CATIA的裝配功能進(jìn) 行裝配，完成三維造型。8kyzkOe。YC5wfWL 6AscN4H關(guān)鍵詞：貨車總體設(shè)計；性能計算；三維造型AbstractThis paper describes a medium-sized truck and vehicle overall desig n of3D modeling. Overall d

8、esign of the vehicle, also known as automobile general layout, the task is to make products designed to meet the design requirements of the missi on stateme nt of the vehicle p arameters and p erforma nee requireme nts, and the vehicle p arameters and p erforma nee in dicators related to the total d

9、ecomposition into the parameters and functions.3D modeling isbased on general layout of the design parameters of the vehiclesiwyYmv2 qQQkLc9265SFUZFirst, determine the form of vehicles,including automotive exterior size,quality p arameters, tires, axle nu mber, driv ing in the form and layout, engin

10、 es, tran smissi ons and other p refere nces. Gen eral arran geme nt drawing znMjnwr。xchfUUh。6qHZieL。Secondly, based on the determined parameters and data with matlab software to calculate the dynamic characteristics of the vehicle,including the balaneeof driv ing force and resista nee, po wer facto

11、r, accelerati on, sp eed up time to determ ine. The n calculate the vehicles econo mic p roblems, calculate the ideal state of the fuel consumption of cars and car stability.uaxwzig。EK5ei3i。qoXINudoFinally,based on the parameters and referenee models, with similar CATIAdraw n the mai n components of

12、 the van, and the n use the assembly of CATIA assembly function, and complete the 3 D modeljmkDM。filxtub pjywTzi。Keyword: The automobile whole desig na1gXRV7 WybdKkd k7N1yTB; Computer aided designTruck ；3D modeli ng目錄1.貨車主要參數(shù)的選擇1 Lm7eoBo wBufxMBESNSH9C1.1汽車形式的選擇1MNE8QPi VlXkcOxlyV47um1.1.1軸數(shù)和驅(qū)動形式1um

13、lZ05M qcH0F7ViStgago o1.1.2貨車的布置形式2Wnog5nz xQKLYIL WoRGgXS1.2貨車主要參數(shù)的確定30hAmmXj euqoXTK hGevGy。1.2.1貨車主要的尺寸的確定3qOBL1X1go739BD 8qky8E91.2.2 貨車質(zhì)量參數(shù)的確定6Rytf3RB Oyo40UDu jyDKnBB1.3發(fā)動機(jī)的選擇12ckH8gdprn3DQmt CM3ye1i1.3.1發(fā)動機(jī)的形式的選擇12lCz38uR。Unvk7AN 2iTWKUV1.3.2發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)的選擇12sdFkByBpnmOymSfweai3U o1.3.3 發(fā)動機(jī)的布置1

14、5NnwFpw4 nrIpgFF oDHp 8XHe1.4輪胎的選擇1.5傳動比的計算和選擇17moG65tE18CbbVc0r。JKxB9p3ycOvX5YL7ZH5WS0NxAIf6 o1.5.1驅(qū)動橋主減速器傳動比的確定18skizimEoP z8lNCroneEHeK01.5.2.變速器I檔傳動比的確定19vXAU2oB O6TaGvfcqU29YIo1.5.3變速器的選擇20GwCBNbP2CowMkS b5293ga2.貨車主要性能的計算21cf9pkhJ o NNBILIq o6eSn0zB2.1貨車動力性的分析21 kznsjxs o zLS3ZY4q9LSoLm2.1.1貨車

15、的驅(qū)動力與行駛阻力226hPM8OQ uljFnfKP Q4eHzP2.1.2貨車動力特性計算23UrdE4sf ogFzzk1Lo8m2ubH02.2.3貨車加速度24uJKYKBjomTlrzR7oXVVWCcM2.2貨車功率平衡計算2.2貨車燃油經(jīng)濟(jì)性的分析2.3貨車操縱穩(wěn)定性的分析2.4貨車通過性的分析.2.5運(yùn)動校核25ftRSaLK oiIRfvsG oN4Ztt pc o26B992z5i o297BbGR4k SYndxb73019gua Op imiXscC ogqvQo2YB74r0nkotZUBzIk oUyAJ6zR31OkV4jC6 gTfg9NW UfA6ZSQ2.

16、5.1傳動軸跳動校核31EWrz7gI o 4lyy3ml o GOULBSw2.5.2轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動協(xié)調(diào)校核32uDuO9Cm iGdFJs6o hlhefGHo附錄n matlab程序51L9Mo9qV gC6EsXp spUKDdO3.貨車的3D造型34iYFEjp3。TbL6UhY Wk9Cq6y3.1 CATIA軟件的簡介34OVOnK0B u9msbe7 c55GIPz3.1.1 CATIA軟件的發(fā)展歷史346af7fIK o aLZHU5X QzvRQPb3.1.2 CATIA軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀34RgK7HGy 6WzyGKd 98DnYhu3.1.3 CATIA V

17、5 在汽車工業(yè)上的應(yīng)用35QIUHhrko XIBxIQg。fH5x3 PK3.1.4 CATIA V5 版本應(yīng)用特點:35MRQFQMg3Tr2iWboXklq4TG3.2 CATIA軟件功能介紹36l9omX pRqylozlR oW9OJxBF3.2.1 CATIA V5基本功能簡介36YlDcU2RqEfTCQdrPTlcfv o3.2.2 基于CATIA車身造型設(shè)計功能模塊介紹37mzRy2N06jX65OQGGLOZrE3.3零部件的造型39clPI3Nmm u4xpAk0qQAHAAD3.3.1駕駛室的造型39MTz2gbEdINGXGd RHhBZkD3.3.2車架的造型44I

18、Qw3wok2RabfgCo tIgZMNc。3.3.2車廂的造型44Is5J1bX oYkTd8oIo 1qXTMIto3.3.3輪胎的造型44GkIiOzVoMrD1E9V uibeV4W3.3.4其他主要部件的造型45Gd44FQT 5gkJ7VbNIngVx乙3.4貨車的裝配48NIsIFTpmQlQfsNDfdbiUQ Po結(jié)束語49fFTsDy8m2c47ig。4X81y32致謝49rtV1KcZTLQVHlrozSrhR3Z參考文獻(xiàn)5QPmtGXUr 7mlIDcZocCoDD7N附錄I汽車參數(shù)表5QQy4Guop 3u9G4Jfo6FzVJ6i o中型貨車總體設(shè)計及其3D造型1

19、. 貨車主要參數(shù)的選擇人們從事生產(chǎn)勞動離不開汽車。 在日常生活中， 汽車特別是轎車是經(jīng)常使用的交 通工具。汽車工業(yè)出現(xiàn)的高新技術(shù)多數(shù)在轎車上首先得到應(yīng)用。目前，轎車的產(chǎn)量、 保有量占汽車總產(chǎn)量和保有量的絕對多數(shù)。 一方面，擁有轎車是標(biāo)志人們生活水平的 提高；另一方面，大量運(yùn)行著的汽車所造成的公害又降低了人們的生活質(zhì)量。因此， 人們對汽車提出越來越高的要求， 包括研制節(jié)油汽車和開發(fā)應(yīng)用新能源； 有關(guān)法規(guī)對 汽車的排放和噪聲提出更嚴(yán)格的要求； 對汽車安全性提出更高的要求， 達(dá)到乘坐汽車 有安全感、愉快感，汽車發(fā)生碰撞事故時能夠妥善保護(hù)成員、 對汽車提出居住性要求，不僅坐在汽車?yán)锸孢m，而且能與外界進(jìn)

20、行信息交流。wHB36y5 S435ADF 4FE3ZZM1.1 汽車形式的選擇不同形式的汽車， 主要體現(xiàn)在軸數(shù)、 驅(qū)動形式以及布置形式上有區(qū)別。 由于汽車 形式對整車使用性能、外形尺寸、質(zhì)量、軸荷分配和制造成本等方面影響很大，故在 選擇汽車形式時應(yīng)綜合考慮上述因素。8gJ0PhQ qb7F8rp。lakEOiv。1.1.1 軸數(shù)和驅(qū)動形式汽車的軸數(shù)是根據(jù)車輛的用途、 總質(zhì)量、使用條件、 公路車輛法規(guī)和輪胎負(fù)荷能 力而確定。我國公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于四級公路及橋梁，單軸最大允許軸載質(zhì)量為10t，雙連軸最大允許軸載質(zhì)量為 18t （每軸 9t ）。根據(jù)公路對汽車軸載質(zhì)量的限制、所設(shè)計汽 車的總質(zhì)量、

21、 輪胎的負(fù)荷能力以及使用條件等， 可以確定汽車的軸數(shù)。 由于雙軸汽車 結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低， 故總質(zhì)量小于 19t 的公路運(yùn)輸車輛廣泛采用這種方案。 總質(zhì) 量在1926t的公路運(yùn)輸車采用三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車采用四軸和四軸以上的 形式。QZ196vm 5GGbSTr OArdPPN驅(qū)動形式常用4X2、4X4、6X2等代號表示。其中前一位數(shù)字表示車輪總數(shù),后一位數(shù)字表示驅(qū)動輪數(shù)。采用 4X2驅(qū)動形式的汽車結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，多用于轎車和總質(zhì)量小些的公路用車輛上。本車屬于中型貨車，總質(zhì)量約為 10t ，考慮到制造成本和使用條件等因素，所以采用4X 2驅(qū)動形式。IXrZOt8。0bltldW。

22、XJkgncR1.1.2 貨車的布置形式汽車布置形式是指發(fā)動機(jī)、 驅(qū)動軸和車身 （或駕駛室） 的相互關(guān)系和布置特點而 言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外， 汽車的布置形式對使用性能也有重要影響。ydUEMrB fhGAn20。EU3zpop根據(jù)發(fā)動機(jī)位置的不同， 貨車的布置形式有發(fā)動機(jī)前置后橋驅(qū)動、 發(fā)動機(jī)中置后 橋驅(qū)動和發(fā)動機(jī)后置后橋驅(qū)動。采用發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動布置形式的貨車有維修發(fā)動機(jī)方便、 傳動系及操縱系統(tǒng) 比較簡單等優(yōu)點， 在貨車上應(yīng)用廣泛。 少數(shù)貨車的發(fā)動機(jī)采用中置的型式。 這種車型 的優(yōu)點是駕駛室的布置不受發(fā)動機(jī)的限制， 座位和汽車的總高可以降低， 噪聲小， 軸

23、距主總長較短，這對軸荷分配有利，但發(fā)動機(jī)需特殊設(shè)計，維修不便，離合器，變速 器和油門需遠(yuǎn)離操縱， 故在貨車上采用不多。 后置發(fā)動機(jī)的型式在貨車上應(yīng)用就更少， 只在后置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動的轎車變型為貨車時有所采用。這類車貨箱底板過高， 后軸過載，操縱復(fù)雜是其嚴(yán)重的缺點。Ofh0LRj。tNSkJzI Q nTHmMwU按駕駛室與發(fā)動機(jī)相對位置的不同，貨車可分為四種型式。1）長頭式：發(fā)動機(jī)布置在駕駛室之前。2）短頭式：發(fā)動機(jī)的小部分伸入到駕駛室內(nèi)。3）平頭式：發(fā)動機(jī)機(jī)位于駕駛室內(nèi)。4）偏置式：駕駛室偏置于發(fā)動機(jī)旁。長頭式的優(yōu)點是維修發(fā)動機(jī)方便，駕駛室受熱、受振少，操縱桿容易布置，駕駛 員的安全感較好，

24、前輪負(fù)荷較輕；其缺點是汽車面積利用率低，總長較大，最小轉(zhuǎn)彎 半徑較大，視野性差。它比較適合使用條件較差的中、重型貨車和越野車。平頭式的DEjyRud hPQNWIQkl6xW1w。優(yōu)缺點和長頭式正好相反。而短頭式的特點介于兩者之間。由于平頭式在面積利用率、 機(jī)動性和視野性等方面的優(yōu)點， 因而在微、 輕型貨車上得到廣泛的應(yīng)用， 它還用可翻式結(jié)構(gòu)來克服發(fā)動機(jī)維修不便的缺點， 所以在重型汽 車列車上的應(yīng)用也日益增多。nqzYZ05 yREog6d rLDdRag不同噸位貨車的平頭式駕駛室，其布置也不同：1）發(fā)動機(jī)位于前軸之上，且處于兩側(cè)座位之間； 2）發(fā)動機(jī)位于前軸之上，且位于座位之下； 3）發(fā)動機(jī)

25、位于前軸之后，且位于座位之下。偏置式駕駛室主要用于礦山自卸車上，它具有平頭式的一些優(yōu)點，如視野寬廣、軸距短等，還具有駕駛室通風(fēng)條件好，便于發(fā)動機(jī)維修等優(yōu)點。W4hAP10qx076gm。a9Nh9yz。對比各布置型式， 并考慮本車的實際情況， 本車采用平頭式， 發(fā)動機(jī)布置于前軸 之上且位于座位之下。1.2 貨車主要參數(shù)的確定1.2.1 貨車主要的尺寸的確定汽車的主要尺寸有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸等。1. 外廓尺寸汽車的總長、總寬和總高應(yīng)根據(jù)汽車的用途、道路條件、噸位、外形設(shè)計、公路限制和結(jié)構(gòu)布置等因素來確定。 在總體設(shè)計時要力求減少汽車的外廓尺寸， 以減輕汽車總重，提高汽車的動力性、經(jīng)

26、濟(jì)性和機(jī)動性。QnGvcdu。 nXlUeor 。 Q39lgwM。各國對公路運(yùn)輸車輛的外廓尺寸均有法規(guī)限制。 這是為了適合本國的公路、 橋梁 和運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)以及保證駕駛的安全性。GB1589-89汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸 長：貨車、越野車、整體式客車不應(yīng)超過12m，單鉸接式客車不超過18m，半掛汽車 列車不超過16.5m，全掛汽車列車不超過20m ;不包括后視鏡，汽車寬不超過 2.5m ； 空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車高不超過 4m ;后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度 處250mm ;頂窗、換氣裝置開啟時不得超出車高 300mm。根據(jù)本車的特點，參考同類車型，本車的外廓尺寸如下：cDoU

27、EVQ RK7GHcmWOmsBtq總長：La = 7810mm ;總寬：Ba = 2400mm ;總咼：Hg = 2600mm。2. 軸距L軸距L對整備質(zhì)量、汽車總長、最小轉(zhuǎn)彎半徑、傳動軸長度、縱向通過半徑有影響。當(dāng)軸距短時，上述各指標(biāo)減小。此外，軸距還對軸荷分配有影響。軸距過短會使slYSAIe。車廂（箱）長度不足或后懸過長；上坡或制動時軸荷轉(zhuǎn)移過大，汽車制動性和操縱穩(wěn) 定性變壞；車身縱向角振動增大，對平順性不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。qbXf8lc。TQIo3aX原則上轎車的級別越高，裝載量或載客量多的貨車或客車軸距取得長。對機(jī)動性 要求高的汽車軸距宜取短些。 為滿足市場需要，工廠在標(biāo)

28、準(zhǔn)軸距貨車基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出短軸距和長軸距的變型車。不同軸距變型車的軸距變化推薦在0.40.6m的范圍內(nèi)來確定為宜。ZwUAkYMgF2LPHZ k4VgxxU。各類汽車的軸距和輪距標(biāo)準(zhǔn)見下頁表1.1表1.1各類汽車的軸距和輪距車型類別軸距L/ mm輪距B/mm微型級2000220011001380普通級2100254011501500轎車中級2500286013001500中、高級2850340014001580高級2900390015601620微型1700290011501350輕型23003600130016504X2貨車中型3600550017002000重型45005600184020

29、00總質(zhì)量 6039004800城市大客車（單車）45005000大客車7402050長途大客車（單車）50006500本車為中型貨車，參照表1.1，軸距L選取為4250mm3. 前輪距B,和后輪距B2汽車輪距對汽車的總寬、總重、橫向穩(wěn)定性和機(jī)動性影響較大。輪距越大，貝U橫向穩(wěn)定性越好，懸架的角剛度也越大，對增大汽車車廂內(nèi)寬也有利。但輪距加寬，汽車的總寬和總重一般也加大，而且容易產(chǎn)生向車身側(cè)面甩泥的缺點，所以輪距不宜過大，輪距的數(shù)值必須與所要求的汽車總寬相適應(yīng)。RGjWbG4 5j7KFPJ。ndSIqMD汽車的前輪距主要取決于車架前部的寬度、前懸架的寬度、前輪最大轉(zhuǎn)角、輪胎寬度、轉(zhuǎn)向拉桿與轉(zhuǎn)

30、向輪以及車架間的運(yùn)動間隙等因素，因此要通過具體布置才能最 后確定。iTNC8Mb c0be1Beb hPHcg2g汽車的后輪距取決于車架后部的寬度、彈簧寬度、彈簧與車架和車輪之間的間隙 以及輪胎寬度等因素。根據(jù)表1.1，并且參考同類車型以及根據(jù)本車的結(jié)構(gòu)和布置，選取本車的前后輪 距分別為：B1 1800mm ； B2 1800mm。4.前懸Lf和后懸Lr前懸的長度應(yīng)能布置保險杠、散熱器、風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)等部件。從撞車安全性考慮 希望前懸長些，從視野角度考慮又要求前懸短些。前懸對平頭汽車上下車的方便性有 影響，前鋼板彈簧長度也影響前懸尺寸。 汽車的前懸長度不宜過長，否則汽車的接近 角過小，不利于通過

31、性。Mq7emFg us3y93T。NGUE1y。后懸的長度主要取決于軸距和軸荷分配的要求，同時要保證適當(dāng)?shù)碾x去角。一般來說，后懸不宜過長，否則上、下坡時容易刮地，轉(zhuǎn)彎時也不靈活。貨車的后懸 般在 1200mm 2200mm 之間。jwunav tp 1iNbY cKUMjTU經(jīng)過分析并參考同類樣車，根據(jù)本車的結(jié)構(gòu)性能要求，本車選取前懸Lf 1350mm，后懸 Lr 2100mm5. 貨車車頭長度的確定貨車車頭長度指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離 , 車頭長度對車身長度有 絕對影響。此外 , 車頭長度對汽車外觀效果、駕駛室居住性、汽車面積利用率和發(fā)動 機(jī)的接近性等有影響。 本次課設(shè)駕駛室是

32、單排座并且后帶一個臥鋪所以取貨車車頭長 度為 2158mm。vFC60vC IkiKVqc。nwagsW56. 貨車車廂尺寸的確定要求車箱尺寸在運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時能裝足額定噸數(shù)。 車箱邊板高度對汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響。PWQrrTz rCAt35F。uf2Wm4Z參考同類車型選取車箱尺寸（外部）5500mm 2400mm 610mm1.2.2 貨車質(zhì)量參數(shù)的確定1. 汽車的裝載質(zhì)量（簡稱裝載量）me汽車的裝載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時所允許的額定裝載量。 汽車在碎石路面上行駛時，裝載質(zhì)量應(yīng)為好路面的75%-85%越野汽車的裝載量是指越野行駛時或在土路上行駛時的額定裝載量。

33、 Hj7V5Zl。 zvvU3KD。 Ojonram。本車的裝載質(zhì)量 5.5 噸2. 整車整備質(zhì)量 m0整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等） ，加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。yy3s2p5。 gIApYX0。 5OqD3Lk。整車整備質(zhì)量對汽車的成本和使用經(jīng)濟(jì)性均有影響。 目前，盡可能減少整車整備 質(zhì)量的目的是通過減輕整車整備質(zhì)量增加裝載量或載客量； 抵消因滿足安全標(biāo)準(zhǔn)、 排 氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來的整備質(zhì)量的增加； 節(jié)約燃料。減少整車整備質(zhì)量的措 施主要有： 采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料， 新設(shè)計的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理。 減少整車整備質(zhì)量，是從事汽車設(shè)計工作中

34、必須遵守的一項重要原則。Ew0Ck4l。 9XeieJJ 。 uSjBvMn。3. 質(zhì)量系數(shù) m0m0 me /m0 。該系質(zhì)量系數(shù) m0 是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即數(shù)反映了汽車的設(shè)計水平和工藝水平，值越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。因此，在設(shè)計新車時要力求減輕零部件的自身重量。 據(jù)統(tǒng)計，貨車的質(zhì)量系數(shù)是隨汽 車的裝載量的增大而增大的。rLaXWZb nBNj26z。3dJmH5。有時質(zhì)量系數(shù)也用裝載質(zhì)量與汽車干質(zhì)量之比來表示。汽車干質(zhì)量是指整備質(zhì)量 減去燃料、水和附屬設(shè)備的質(zhì)量。這種質(zhì)量系數(shù)更能準(zhǔn)確地反映該車的金屬和材料的 利用率，但在一般技術(shù)中很少列出汽車干質(zhì)量值。因

35、計算不便，故不常用。X81 r7cwZraYCTQLorq7aK。質(zhì)量系數(shù)的選取一般參考表1.2表1.2貨車的質(zhì)量系數(shù)參數(shù)總質(zhì)量質(zhì)量系數(shù)1.8 ma 6.00.80 -1.10貨車6.0 ma 14.01.30 -1.70參考表1.2中型貨車的質(zhì)量系數(shù)為1.201.35 ,本車取質(zhì)量系數(shù)為:m0 =1.30 ，則：m。me/ mo 5.5/1.3 4.2t。由此就初步確定了整車整備質(zhì)量。3.汽車的總質(zhì)量m汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)格載滿客、貨時的整車質(zhì)量。商用貨車的除總質(zhì)量ma由整備質(zhì)量mo裝載量me，和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成，即17auWDu0xyVFO4 CGawXpPmam

36、。 mn 165kg(1.1)ma 汽車總質(zhì)量;me 汽車裝載質(zhì)量;mo 整車整備質(zhì)量;n1 人數(shù)。本車采用單排座 3X65=195kg由式（1.1 ）得本車的總質(zhì)量為：ma 4200 5500 195 9895 kg5.軸荷分配及質(zhì)心位置的確定汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。XKKTghy VkPftrJ。PkA6W1t汽車的軸荷分配是汽車的重要參數(shù)，它對汽車的牽引性、通過性、制動性、操縱性和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大的影響，因此，在總體設(shè)計 時應(yīng)根據(jù)汽車的布置形式、使用條件及性能要求合理

37、的選定其軸荷分配。1lNnLYRoWcEo8nkJVvmVN軸荷分配對輪胎壽命和汽車的使用性能有影響。從輪胎磨損均勻和壽命相近考 慮，各個車輪的載荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動力性和通過性， 驅(qū)動橋應(yīng) 有足夠大的載荷，而從動軸載荷可以適當(dāng)減少；為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)向軸的載荷不應(yīng)過小。SJ2y2YW ROxYx73 GSUVSJc汽車的驅(qū)動形式不同，對軸荷分配有顯著影響。表1.3給出了各類汽車的軸荷分配范圍。表1.3各類汽車的軸荷分配車型滿載空載前軸（%后軸（%前軸（%后軸（%轎發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動47 6040 5356 6634 44發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動45 5050 555

38、1 5644 49車發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動40 4654 6038 5050 624X2后輪單胎32 4060 6850 5941 50貨4 X 2后輪雙胎，長短頭25 2773 7544 4951 56車4X 2后輪雙胎，平頭30 3565 7048 5446 526X2后輪雙胎19 2575 8131 3763 696.汽車各部件及總成質(zhì)量的確定及分布表1.4是汽車部件及總成的布置位置和質(zhì)量的分布，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可計算出軸荷分配和質(zhì)心的高度。表1.4汽車部件及總成的質(zhì)量分布部件名稱重量（kg）質(zhì)心至前軸距L（mm）質(zhì)心離地距離h（mm）空載滿載空載滿載空載滿載駕駛室150345-43043018

39、001600發(fā)動機(jī)560695360360850800離合器3030810810800750變速器14914911001100690690油箱454524002400730680前軸制動器及轉(zhuǎn)向梯形28328300460450前胎19019000460460后軸制動器42042042504250490480后胎38038042504250490480車箱55060503560356010501350蓄電池組505011801180790760萬向節(jié)傳動808026602660500480車架48048035603560840840前懸架959500500480后懸架17017042504250

40、500480轉(zhuǎn)向器5555-1080-1080590540備胎959556705670590540工具箱909013301330730680儲氣罐4040224522457306807. 水平靜止時的軸荷分配及質(zhì)心位置的計算:根據(jù)力矩平衡原理，按下列公式計算汽車各軸的負(fù)荷和汽車的質(zhì)心位置:giiig2i2g3i 3gnln G2 Lgihig2h2g3h3gnhnGhggi g2 g3Gi G2上式中g(shù)i, g2, g3,gnli, I2, I3,hl, h2, h3,G1LG2LGbGa各總成質(zhì)量（kg）,ln 各總成質(zhì)心到前軸距離hn各總成質(zhì)心距地面高度(mm)(mm)Gi前軸負(fù)荷（kg）

41、；G2后軸負(fù)荷（kg ）；G 汽車總質(zhì)量（kg ）；L汽車軸距（mm）；a 汽車質(zhì)心到前軸距離（mm）；b汽車質(zhì)心到后軸距離（mm）；hg汽車質(zhì)心高度（mm ）。（1）空載時:G2gili 923175L 42502172kgGiGo G2 4200 2i72 2028kgG0即后軸荷分配為:G2G0前軸荷分配:空載時的質(zhì)心高度:hg(2)滿載時G2G1即后軸荷分配為:前軸和分配為:滿載時的質(zhì)心高度:2172 425042002197.8mm4250 2197.8鴛 0.5172050.2mm51.7%1 51.7%48.3%gihiGogiliGa G2g2lGaG2Ga3402640810

42、.1mm4200287279006759.5kg989598956759.53135.5 kg咤 2903.3mm989542502903.31346.7mm舉 0.683 68.3%989568.3%31.7%h ghhg云聲空 1089.9mm 9895參照表1.3，本車的軸荷分配基本符合要求，可見總布置是合理的。中型貨車總體設(shè)計及其3D造型1.3 發(fā)動機(jī)的選擇1.3.1 發(fā)動機(jī)的形式的選擇當(dāng)前汽車上使用的發(fā)動機(jī)仍然是以往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)為主。 它分為汽油機(jī)、 柴油機(jī)兩 類。與汽油機(jī)比較， 柴油機(jī)具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性， 使用成本低， 在相同的續(xù)駛里程 內(nèi)，可以設(shè)置容積小些的油箱。柴油機(jī)壓縮比可以

43、達(dá)到 1523，而汽油機(jī)一般控制在810;柴油機(jī)熱效率高達(dá)38%，而汽油機(jī)為30% ;柴油機(jī)工作可靠，壽命長, 排污量少。GCISS3Q 0JrZ4Rf。H8wZhAQ柴油機(jī)的主要缺點是： 由于提高了壓縮比， 要求活塞和缸蓋的間隙盡可能小， 加 工精度比汽油機(jī)要求更高； 因自燃產(chǎn)生的爆發(fā)壓力很大， 因此要求柴油機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比汽油機(jī)高，使尺寸和質(zhì)量加大，振動與噪聲大。oQ1LBsb UC29SAD v8oZrVl。柴油機(jī)主要用于貨車、 大型客車上。 隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)的進(jìn)步， 輕型車和轎車用柴 油機(jī)有日益增多的趨勢。根據(jù)發(fā)動機(jī)氣缸排列形式不同， 發(fā)動機(jī)有直列、 水平對置和 V 型三種。根據(jù)發(fā)動

44、 機(jī)冷卻方式不同，發(fā)動機(jī)分為水冷與風(fēng)冷兩種。ro4sryC。at0iYtt。lrQ2CK1。當(dāng)選用尺寸和質(zhì)量小的發(fā)動機(jī)時， 不僅有利于汽車小型化、 輕量化，同時在保證客廂內(nèi)部有足夠空間的條件下，還能節(jié)約燃料。zQ8fnPm WuNIbLP 37bnpMt。由于天然氣資源充足，在今后一個階段內(nèi)天然氣汽車將得到應(yīng)用。無排氣公害、 無噪聲的電動汽車， 是理想的低污染車， 在解決高能蓄電池和降低成本后會在汽車上 得到推廣使用。太陽能汽車也是理想的低污染汽車， 目前還未達(dá)到商品化階段。 K1DllQi。IL0YsDw IVoRI8L。1.3.2 發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)的選擇1. 發(fā)動機(jī)最大功率 Pemax

45、 和相應(yīng)轉(zhuǎn)速 np根據(jù)所設(shè)計汽車應(yīng)達(dá)到的最高車速vamax ，用下式估計發(fā)動機(jī)最大功率間。8qxURy4 ku6gfi7。W6KoFs7Pemax1 magfr vVa maxT 3600CD A v3 _一 Va max 76140(1.2 )式中:Fmax發(fā)動機(jī)最大功率，（kw）;T傳動系效率，對于單級減速器取0.9 ;g 重力加速度，取 9.8m/s2fr 滾動阻力系數(shù)，取0.02 ；Cd 空氣阻力系數(shù)，取0.9 ；A汽車正面迎風(fēng)面積,2A BH 1.8 2.64.68m2ma汽車總重，（kg ）;va max汽車最高車速：（km/h ）在式（1.2 ）中帶入相關(guān)數(shù)據(jù)的站 1003121

46、.3kwp丄9895 9.80.02廠emaxc c小介小小1000.93600按上式求出的P max應(yīng)為發(fā)動機(jī)在裝有全部附件下測定時得到的最大有效功率或凈輸出功率，它比一般發(fā)動機(jī)外特性的最大功率值低12% 20%GQ3YfK。9e3l8PY。NHxk3uQ最大功率P max對應(yīng)轉(zhuǎn)速np的范圍如下：汽油機(jī)的np在30007000r/m n ,因乘 用車最高 車速最高，np值多在4000r/min以上，總質(zhì)量小些的 貨車的nP值在4000 5000r/mi n之間，總質(zhì)量居中的貨車的np值更低些。柴油 機(jī)的np值在n p值常取在18004000r/min之間，乘用車和總質(zhì)量小些的貨車用高速柴油機(jī)

47、, 32004000r/min之間；總質(zhì)量大些的貨車用的柴油機(jī)的np值在18002600r/mn之采用高速發(fā)動機(jī)雖然能提高功率，同時也有使活塞運(yùn)動的平均速度增快、熱負(fù)荷 增加、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力增大并導(dǎo)致磨損加劇、壽命降低和震動及噪聲的均增加 的缺陷。3cakTYCo mQqlk6eb mHtywvq2. 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax及相應(yīng)轉(zhuǎn)速g用下式計算確定TemaxTemax9549 上竺np式中:Temax 最大轉(zhuǎn)矩，（N?m）；轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，一般在1.11.3之間;np 最大功率轉(zhuǎn)速，（r/min）；要求np與np之間有一定差值，如果它們很接近，將導(dǎo)致直徑當(dāng)?shù)淖畹头€(wěn)定車速偏高，使汽車通

48、過十字路口時換擋次數(shù)增多。因此，要求np/門丁在1.4 2.0之間。zoujscMIREHr9K htmlt4R。根據(jù)最大功率的要求和發(fā)動機(jī)其他要求,本車選擇中國東風(fēng)朝陽柴油機(jī)郵箱公司的CY6102BZL系列發(fā)動機(jī)，外特性曲線見圖1.1，其參數(shù)見表 1.6 od9Fu5FRmvWQDCgMU5f60。Mi* otfAniPl全負(fù)荷iS度特性曲城圖1.1 CY6102BZLQ發(fā)動機(jī)萬特性曲線中型貨車總體設(shè)計及其3D造型表1.6 CY6102BZLQ發(fā)動機(jī)參數(shù)發(fā)動機(jī)型號CY6102BZLQ適用車型輕型客、貨車型式六直列水冷氣缸數(shù)X缸徑X行徑（mm ）6X 102 X 118排量（L ）5.785壓

49、縮比（r/min）17: 1點火順序1-5-3-6-2-4吸氣方式增壓中冷標(biāo)定功率（kW） /轉(zhuǎn)速（r/min ）132/2600最大扭矩N ?m/ r/min5600/1400 1600最低油耗率g/（kW?h）210外形尺寸（mm）1156 X 800 X 881.5凈重（kg ）5601.3.3發(fā)動機(jī)的布置1.發(fā)動機(jī)的上下位置發(fā)動機(jī)的上下位置對離地間隙和駕駛員視野有影響。轎車前部因沒有前軸，發(fā)動 機(jī)油底殼至路面的距離，應(yīng)保證滿載狀態(tài)下最小離地間隙的要求。 貨車通常將發(fā)動機(jī) 布置在前軸上方，考慮到懸架緩沖塊脫落以后，前軸的最大向上跳動量達(dá)70 100mm，這就要求發(fā)動機(jī)有足夠高的位置，以防

50、止前軸破壞發(fā)動機(jī)油底殼。油底殼經(jīng)常設(shè)計成深淺不一的形狀，使位于前軸上方的地方最淺，同時再將前梁中部鍛成下凹形狀（注意前梁下部尺寸必須保證所要求的最小離地間隙）。所有這些措施將 有利于降低發(fā)動機(jī)位置的高度，并使發(fā)動機(jī)罩隨之降低，這能改善長頭車駕駛員的視 野,同時有利于降低汽車質(zhì)心高度。除此之外，還要檢查油底殼與橫拉桿之間的間隙。發(fā)動機(jī)高度位置初定以后，用氣缸體前端面與曲軸中心線交點到地面高度尺寸來標(biāo)明在發(fā)動機(jī)高度位置初步確定之后， 風(fēng)扇和散熱器的高度隨之而定， 要求風(fēng)扇中心 與散熱器幾何中心相重合， 以使散熱器在整個面積上接受風(fēng)扇的吹風(fēng)。 護(hù)風(fēng)罩用來增 大送風(fēng)量和減小散熱器尺寸。 為了保證空氣的

51、暢通， 散熱器中心與風(fēng)扇之間應(yīng)有不小于50mm的間隙，無護(hù)風(fēng)罩時可減小到30mm。60o964H k4EgMU4 oy05etX。由于空氣濾清器在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管上， 其高度影響發(fā)動機(jī)罩高度， 為此，將空氣 濾清器做成扁平狀。 發(fā)動機(jī)罩與發(fā)動機(jī)零件之間的間隙不得小于 25mm ，以防止關(guān)閉 發(fā)動機(jī)罩時受到損傷。 uiF9k65。eudjRZ4。Dk7DCmW2. 發(fā)動機(jī)的前后位置發(fā)動機(jī)的前后位置會影響汽車的軸荷分配、 轎車前排座位的乘坐舒適性、 發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車的傳動軸長度和夾角，以及貨車的面積利用率。2E7LFPB mzfN9Re r2OSWZj為減小傳動軸夾角， 發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車

52、的發(fā)動機(jī)常布置成向后傾斜狀， 使 曲軸中心線與水平線之間形成1 4夾角，轎車多在3 4之間。vG2tkYCKHt9PwAt1YerWt。發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的轎車， 前縱梁之間的距離， 必須考慮吊裝在發(fā)動機(jī)上的所 有總成（如發(fā)電機(jī)、 空調(diào)裝置的壓縮機(jī)等） 以及從下面將發(fā)動機(jī)安裝到汽車上的可能性。還應(yīng)保證在修理和技術(shù)維護(hù)情況下，從上面安裝發(fā)動機(jī)的可能性。e9o5obP。jf9gDSp。7wlwlpH。發(fā)動機(jī)的前后位置應(yīng)與上下位置一起進(jìn)行布置。 前后位置確定以后， 在側(cè)視圖上 畫下它的外形輪廓然后用氣缸體前端面與曲軸中心面交點到前輪中心線之間的距離 來標(biāo)明其前后位置。 此后可以確定汽車前圍的位置： 發(fā)動機(jī)與前圍之間必須留有足夠 的間隙，以防止熱量傳入客廂和保證零部件的安裝； 離合器殼與變速