國內(nèi)外汽車車箱主要生產(chǎn)工藝介紹

國內(nèi)外汽車車箱主要生產(chǎn)工藝介紹一下選取某一類型車箱來闡述。輕型卡車車箱設(shè)計(jì)第一章概述人們從事生產(chǎn)活動(dòng)離汽車。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(duì)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)行著的汽車所造成所造成的公害又降低了人們的生活質(zhì)量。因此，人們對(duì)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(duì)汽車的排放和噪聲提出更嚴(yán)格的要求；對(duì)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(shí)能夠妥善地保護(hù)乘員；對(duì)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)行信息交流。進(jìn)行總體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：1)汽車外廓尺寸應(yīng)符合GBl589—89的外廓尺寸限界規(guī)定。2)軸荷分布要合理，并應(yīng)符合有關(guān)公路法規(guī)的限定要求。3)汽車的各項(xiàng)性能，要求達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所給定的指標(biāo)。4)進(jìn)行有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的校核，保證汽車有正確的運(yùn)動(dòng)和避免運(yùn)動(dòng)干涉。5)拆裝與維修方便。1.1汽車開發(fā)程序車型不同、生產(chǎn)綱領(lǐng)不同，新產(chǎn)品的開發(fā)階段與工作內(nèi)容也不同。一般新產(chǎn)品開發(fā)要經(jīng)歷五個(gè)階段，各階段的主要工作內(nèi)容見表1-1。圖表：汽車新產(chǎn)品開發(fā)的一般程序資料來源：極數(shù)據(jù)咨詢()

1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書編制階段產(chǎn)品(汽車)設(shè)計(jì)的前期，從構(gòu)思產(chǎn)品開始到確定設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)和下達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書為止的這一階段工作稱之為概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是對(duì)新開發(fā)汽車的總體概念進(jìn)行概括的描述，是確定汽車性能、外形與內(nèi)飾等主要方面的初步設(shè)計(jì)。市場(chǎng)預(yù)測(cè)：要調(diào)查分析市場(chǎng)容量的大小，最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)方式，用戶對(duì)產(chǎn)品的要求以及有關(guān)法規(guī)的規(guī)定。使用調(diào)查：要調(diào)查同類汽車的使用情況，包括使用中反映出來的優(yōu)缺點(diǎn)，還應(yīng)當(dāng)搜集總成、零件的損壞統(tǒng)計(jì)資料和進(jìn)行壽命分析；汽車的使用條件；用戶對(duì)車型的要求。產(chǎn)品應(yīng)盡最大可能滿足用戶的要求，以求新開發(fā)的車型在同類型產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位，在市場(chǎng)上能暢銷，進(jìn)而初定整車及主要總成的形式和主要參數(shù)。產(chǎn)品水平分析：主要是通過搜集資料和進(jìn)行樣車試驗(yàn)與測(cè)繪，深入了解國內(nèi)外企業(yè)同類型汽車的發(fā)展水平和動(dòng)向。對(duì)搜集到的各種資料經(jīng)整理、分類、分析，在消化的基礎(chǔ)上加以利用，以確定新車型的先進(jìn)性，初定整車主要性能所要達(dá)到的指標(biāo)，同時(shí)滿足國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)的規(guī)定，保證市場(chǎng)銷售對(duì)路。形體設(shè)計(jì)：在概念設(shè)計(jì)階段，通過整車和車身內(nèi)部尺寸布置繪制外形構(gòu)思草圖，(圖l-1)、美術(shù)效果圖和制作油泥模型等，為人們提供準(zhǔn)備開發(fā)的車型形體概念。圖1-1外形構(gòu)思草圖車身外形應(yīng)在保證汽車擁有較小空氣阻力系數(shù)的同時(shí)，具有符合審美規(guī)律的形體。車身內(nèi)部設(shè)計(jì)要符合人體工程學(xué)的要求，保證駕駛員操縱方便，乘員乘坐舒適。實(shí)車制造出來之前，在圖樣上表現(xiàn)新開發(fā)汽車造型效果的圖稱之為美術(shù)效果圖，該圖應(yīng)具有真實(shí)感。圖上應(yīng)表示出車型前面、側(cè)面、后面的關(guān)系。畫出汽車的前側(cè)面與后側(cè)面的美術(shù)效果圖，能概括出據(jù)設(shè)計(jì)圖樣制造出來的零部件組裝起來之后是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，找出不足，并取得進(jìn)行修改的依據(jù)；評(píng)價(jià)汽車的可靠性及強(qiáng)度。僅通過理論計(jì)算作為根據(jù)是不夠的，最終需經(jīng)過樣車試驗(yàn)來判別。試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)國家制定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐項(xiàng)進(jìn)行。不同車型有不同的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。試制、試驗(yàn)完成后應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，并針對(duì)暴露出來的技術(shù)問題進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，再進(jìn)行第二輪試制和試驗(yàn)，直至產(chǎn)品定型。1.1.4生產(chǎn)準(zhǔn)備階段生產(chǎn)準(zhǔn)備階段的主要工作是進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和小批量試生產(chǎn)，并讓試生產(chǎn)車進(jìn)一步經(jīng)受用戶的考驗(yàn)。1.1.5生產(chǎn)銷售階段生產(chǎn)銷售階段是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行正式批量生產(chǎn)，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行銷售和售后服務(wù)工作。在售后服務(wù)工作中還要征求用戶意見，并將這些意見反映給有關(guān)部門，以利改進(jìn)和不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、擴(kuò)大市場(chǎng)。上述各階段工作有些須先行一步，如市場(chǎng)調(diào)查和進(jìn)行概念設(shè)計(jì)等；有些工作可以同時(shí)或交叉進(jìn)行，如在完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)又進(jìn)行樣車試驗(yàn)，以及完成工廠的擴(kuò)建、新建工程工作。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)難點(diǎn)本課題的主要研究?jī)?nèi)容是對(duì)YC1043輕型卡車車廂進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，要對(duì)汽車的整體性能進(jìn)行計(jì)算，包括發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇和燃油經(jīng)濟(jì)性的方面的因素。其次，在對(duì)卡車外觀進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)，選用欄板式載貨車廂。欄板式載貨車廂有較高的通用性，便于裝載各種貨物，卸貨也方便；而其他形式車廂如廂式貨廂，對(duì)于蓬松和不規(guī)則貨物的運(yùn)輸裝卸均不方便，而且欄板式車廂制造工藝也較簡(jiǎn)單。如有特殊使用要求，欄板式車廂也可以改成其他專用車廂。所以，本文是針對(duì)欄板式載貨車廂進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析的。車廂是布置在駕駛室之后，用作載貨使用的。作為用戶，當(dāng)然希望裝載容量越大越好，而作為設(shè)計(jì)者，卻不能一味單純追求大容量，必須對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行選擇。1.確定車廂長(zhǎng)度LL由后軸中心線到車廂前端距離1L與后軸中心線到車廂末端距離（后懸）2L組成。1L與前軸中心線到駕駛室后圍距離3L、駕駛室后圍與車廂前端間隙a組成軸距4L。對(duì)于軸距4L、前軸中心線至駕駛后圍距離3L已確定的車子來說，1L的尺寸便直接與a值相關(guān)。a值越大，1L便越??；a值越小，1L越大。從增大載貨量來說，a值越小，容量越大，而且美觀，當(dāng)然好。但從安全性和整車的布置來說，要求a值大些比較安全、方便。2.車廂寬度B的選擇車廂B通常取和駕駛室最大寬度相一致，增加寬度也增大容量。但寬度超過駕駛室寬度太大，不僅不美觀，給人以不諧調(diào)的感覺，而且經(jīng)過較窄的通道時(shí)不便通過。況且，車子的總寬必須與輪距相適應(yīng)。當(dāng)然，如果選擇有軸頭的后橋，后橋總寬度有時(shí)會(huì)大于駕駛室寬度。這時(shí)車廂寬度B應(yīng)大于或等于后橋總寬度以蓋過后橋兩軸頭。相反，B值太小，后輪暴露在車廂之外，不僅不美觀，也不符合機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)減少了裝載質(zhì)量.所以，車廂寬度、駕駛室寬度相一致，當(dāng)此寬度不能滿足蓋過后橋兩軸頭時(shí)，取和后橋總寬度相同或者稍大的寬度。這樣，既能保證有效的裝載容量，又提高車的外觀質(zhì)量。3.相對(duì)高度車廂底板離地高度1H為相對(duì)高度。它取決于車輪直徑D及其跳動(dòng)時(shí)所需的間隙b。對(duì)輕型卡車車廂設(shè)計(jì)5不同的輪胎，D值便不同，即使b值相同，1H也不一樣。所以此高度為相對(duì)高度。通常情況下，輪胎跳動(dòng)時(shí)所需間隙b一般為l0~130mm。有時(shí)為了運(yùn)輸笨重貨物等，希望降低車廂底板高度，讓重心下移。這樣就必須使輪罩凸出于車廂地板以上，保證輪胎跳動(dòng)所需的間隙b，而將整個(gè)底板高度降低。這樣的結(jié)構(gòu)，使車廂地板和底架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，同時(shí)還減少了有效裝載容積，而且不便裝貨時(shí)排放與卸貨。作為載貨車的車廂，由于受到特定技術(shù)條件的限制，其底板高度并非特別高，而載貨車又強(qiáng)調(diào)裝卸貨物的方便性，因此使輪罩凸出于車廂底板來降低地板高度這種結(jié)構(gòu)盡量不采用。為此，1H應(yīng)為D與b之和。4.車廂高度的確定車廂是安裝在底盤車架上的，有絕對(duì)高度和相對(duì)高度。決定載貨容量的高度——車廂底板到車廂欄板上端邊緣的高度H為絕對(duì)高度。車廂底板離地面的高度1H，以及車廂底板到前欄板最高點(diǎn)的高度2H為相對(duì)高度。H影響車廂的計(jì)算容積。該容積應(yīng)能保證在運(yùn)輸散裝貨物或成包貨物時(shí)，盡可能利用載貨車的載重量。汽車的使用實(shí)踐表明，為了保證正常可靠的運(yùn)輸，散裝貨物在車廂內(nèi)的裝載高度必須低于欄板高度50mm，成包貨物則容許高出欄板高度的100mm。因此車廂的計(jì)算容積可根據(jù)車輛載重量和所裝貨物之不同來選取。農(nóng)產(chǎn)品和某些建筑材料等貨物的容積重量為1.5KN~17KN/m3，用途最廣而又最重的散裝貨物的容積重量平均為6KN/m3，成包貨物的容積重量約為4.5KN/m3。附表所示為某貨物的容積重量。根據(jù)以上資料，載貨車欄板高度H通常確定在300~450mm之間。5.車廂底板到前欄板上端最高點(diǎn)的高度2H受到駕駛室安裝后總高度的影響。據(jù)規(guī)定，車廂前端應(yīng)有安全架，有駕駛室的，其高度應(yīng)高出駕駛室高度。一般取70~100mm。所以要確定2H的高度，必須先確定駕駛室安裝后的總高度12070~100HHHmm。2H的尺寸便可確定下來。以上這些參數(shù)的選擇是車廂設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。只要恰當(dāng)?shù)剡x擇好這些參數(shù)，設(shè)計(jì)出來的車廂就能既獲得滿意的裝載容量，又符合農(nóng)用車的特定技術(shù)條件。輕型卡車車廂設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇只是車廂設(shè)計(jì)的一個(gè)主要關(guān)鍵內(nèi)容，完整的車廂設(shè)計(jì)還必須考慮車廂的具體結(jié)構(gòu)、使用材料、制造工藝性等等。1.3本次設(shè)計(jì)車型的選擇和介紹輕型卡車車廂設(shè)計(jì)的目的在于給出一個(gè)明了的實(shí)體印象。這就需要對(duì)汽車選型，明確設(shè)計(jì)的方向是那一類型的輕型卡車。下表（表1-2）是按照汽車總質(zhì)量量對(duì)貨車的分類：3車型的整個(gè)形狀。表達(dá)造型的構(gòu)思，真實(shí)反映車身外形，用來提供作為初步選型的參考。因?yàn)樵趫D面上表達(dá)車身外形不能代替空間形體，因此還要制作油泥模型。概念設(shè)計(jì)階段可以制作比例為1／10或l／5的便于制作和修改的油泥模型。為了使新開發(fā)的汽車投放市場(chǎng)后在價(jià)格上占有優(yōu)勢(shì)，使企業(yè)獲得效益和發(fā)展，在概念設(shè)計(jì)階段就要控制成本，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)值工程分析，并把產(chǎn)品的目標(biāo)成本列入設(shè)計(jì)指標(biāo)考核內(nèi)容。目標(biāo)成本＝售價(jià)—利潤(rùn)，即根據(jù)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的定位確定售價(jià)(與同類產(chǎn)品進(jìn)行比較)，減去希望得到的利潤(rùn)，即可確定目標(biāo)成本。如果實(shí)際成本(決定于材料、工藝、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度等)大于目標(biāo)成本，則利潤(rùn)將減少，因?yàn)樵谑袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中某一檔次產(chǎn)品的售價(jià)是不會(huì)因?yàn)槠鋵?shí)際成本高或低而改變的。市場(chǎng)需求的變化，會(huì)影響產(chǎn)品的變化。為了在更新產(chǎn)品時(shí)能減少投資、降低成本，應(yīng)該盡可能少地更換生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備等。因此，在開發(fā)新車型的時(shí)候就要注意總成及零部件的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。總體設(shè)計(jì)師根據(jù)整車設(shè)想，畫出多幅總體方案圖進(jìn)行分析比較。方案圖對(duì)主要總成只畫出租線條的輪廓，重點(diǎn)放在突出各方案之間的差別上，做到對(duì)比時(shí)一目了然?？傮w方案確定后要畫總布置草圖，此圖要對(duì)各部件進(jìn)行較為仔細(xì)的布置，應(yīng)較為準(zhǔn)確地各部件的形狀和尺寸，確定各總成質(zhì)心位置，然后計(jì)算軸荷分配和質(zhì)心位置高度，必要時(shí)還要進(jìn)行調(diào)整。此時(shí)應(yīng)較準(zhǔn)確地確定與汽車總體布置有關(guān)的各尺寸參數(shù)，同時(shí)對(duì)整車主要性能進(jìn)行計(jì)算，并據(jù)此確定各總成的技術(shù)參數(shù)，確保各總成之間參數(shù)匹配合理，保證整車各性能指標(biāo)達(dá)到預(yù)定要求。上述工作完成后，著手編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書。設(shè)計(jì)任務(wù)書主要應(yīng)包括下列內(nèi)容：1)可行性分析。其內(nèi)容包括市場(chǎng)預(yù)測(cè)，企業(yè)技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)能力分析，產(chǎn)品開發(fā)的目的，新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，預(yù)計(jì)的生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品的目標(biāo)成本以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。2)產(chǎn)品型號(hào)及其主要使用功能，技術(shù)規(guī)格和性能參數(shù)。3)整車布置方案的描述及各主要總成的結(jié)構(gòu)、特性參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平。4)國內(nèi)、外同類汽車技術(shù)性能分析和對(duì)比。5)本車擬用的新技術(shù)、新材料和新工藝。開發(fā)新車的各項(xiàng)性能指標(biāo)要符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)要求，特別要注意貫徹《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》(GB7258一1997)的國家標(biāo)準(zhǔn)。1.1.2技術(shù)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)任務(wù)書對(duì)汽車形式和汽車的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)各總成的形式、尺寸、質(zhì)量、性能等均有明確要求。此外，總體設(shè)計(jì)師對(duì)各總成提出的要求和邊緣條件等也應(yīng)以書面形式提出，作為雙方共同工作的依據(jù)。在上述條件具備后，各總成設(shè)計(jì)師可以進(jìn)行工作，而總體設(shè)計(jì)師在此期間要協(xié)調(diào)總成與整車和總成與總成之間出現(xiàn)的各種矛盾。各總成完成設(shè)計(jì)后，總體設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)將各總成設(shè)計(jì)結(jié)果反映到整車校對(duì)圖上進(jìn)行校對(duì)，目的是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以減少試制、裝車時(shí)出現(xiàn)的技術(shù)問題。有關(guān)運(yùn)動(dòng)校核也是技術(shù)設(shè)計(jì)階段應(yīng)該完成的工作。最后要編制包括整車明細(xì)表和技術(shù)條件在內(nèi)的整車技術(shù)文件。1.1.3試制、試驗(yàn)、改進(jìn)、定型階段試制、試驗(yàn)階段的主要工作是進(jìn)行樣車試制，然后對(duì)樣車進(jìn)行試驗(yàn)。其目的是：判斷根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣制造出來的零部件組裝起來之后是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，找出不足，并取得進(jìn)行修改的依據(jù)；評(píng)價(jià)汽車的可靠性及強(qiáng)度。僅通過理論計(jì)算作為根據(jù)是不夠的，最終需經(jīng)過樣車試驗(yàn)來判別。試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)國家制定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐項(xiàng)進(jìn)行。不同車型有不同的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。試制、試驗(yàn)完成后應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，并針對(duì)暴露出來的技術(shù)問題進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，再進(jìn)行第二輪試制和試驗(yàn)，直至產(chǎn)品定型。1.1.4生產(chǎn)準(zhǔn)備階段生產(chǎn)準(zhǔn)備階段的主要工作是進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和小批量試生產(chǎn)，并讓試生產(chǎn)車進(jìn)一步經(jīng)受用戶的考驗(yàn)。1.1.5生產(chǎn)銷售階段生產(chǎn)銷售階段是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行正式批量生產(chǎn)，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行銷售和售后服務(wù)工作。在售后服務(wù)工作中還要征求用戶意見，并將這些意見反映給有關(guān)部門，以利改進(jìn)和不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、擴(kuò)大市場(chǎng)。上述各階段工作有些須先行一步，如市場(chǎng)調(diào)查和進(jìn)行概念設(shè)計(jì)等；有些工作可以同時(shí)或交叉進(jìn)行，如在完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)又進(jìn)行樣車試驗(yàn)，以及完成工廠的擴(kuò)建、新建工程工作。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)難點(diǎn)本課題的主要研究?jī)?nèi)容是對(duì)YC1043輕型卡車車廂進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，要對(duì)汽車的整體性能進(jìn)行計(jì)算，包括發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇和燃油經(jīng)濟(jì)性的方面的因素。其次，在對(duì)卡車外觀進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)，選用欄板式載貨車廂。欄板式載貨車廂有較高的通用性，便于裝載各種貨物，卸貨也方便；而其他形式車廂如廂式貨廂，對(duì)于蓬松和不規(guī)則貨物的運(yùn)輸裝卸均不方便，而且欄板式車廂制造工藝也較簡(jiǎn)單。如有特殊使用要求，欄板式車廂也可以改成其他專用車廂。所以，本文是針對(duì)欄板式載貨車廂進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析的。車廂是布置在駕駛室之后，用作載貨使用的。作為用戶，當(dāng)然希望裝載容量越大越好，而作為設(shè)計(jì)者，卻不能一味單純追求大容量，必須對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行選擇。1.確定車廂長(zhǎng)度LL由后軸中心線到車廂前端距離1L與后軸中心線到車廂末端距離（后懸）2L組成。1L與前軸中心線到駕駛室后圍距離3L、駕駛室后圍與車廂前端間隙a組成軸距4L。對(duì)于軸距4L、前軸中心線至駕駛后圍距離3L已確定的車子來說，1L的尺寸便直接與a值相關(guān)。a值越大，1L便越??；a值越小，1L越大。從增大載貨量來說，a值越小，容量越大，而且美觀，當(dāng)然好。但從安全性和整車的布置來說，要求a值大些比較安全、方便。2.車廂寬度B的選擇車廂B通常取和駕駛室最大寬度相一致，增加寬度也增大容量。但寬度超過駕駛室寬度太大，不僅不美觀，給人以不諧調(diào)的感覺，而且經(jīng)過較窄的通道時(shí)不便通過。況且，車子的總寬必須與輪距相適應(yīng)。當(dāng)然，如果選擇有軸頭的后橋，后橋總寬度有時(shí)會(huì)大于駕駛室寬度。這時(shí)車廂寬度B應(yīng)大于或等于后橋總寬度以蓋過后橋兩軸頭。相反，B值太小，后輪暴露在車廂之外，不僅不美觀，也不符合機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)減少了裝載質(zhì)量.所以，車廂寬度、駕駛室寬度相一致，當(dāng)此寬度不能滿足蓋過后橋兩軸頭時(shí)，取和后橋總寬度相同或者稍大的寬度。這樣，既能保證有效的裝載容量，又提高車的外觀質(zhì)量。3.相對(duì)高度車廂底板離地高度1H為相對(duì)高度。它取決于車輪直徑D及其跳動(dòng)時(shí)所需的間隙b。對(duì)輕型卡車車廂設(shè)計(jì)5不同的輪胎，D值便不同，即使b值相同，1H也不一樣。所以此高度為相對(duì)高度。通常情況下，輪胎跳動(dòng)時(shí)所需間隙b一般為l0~130mm。有時(shí)為了運(yùn)輸笨重貨物等，希望降低車廂底板高度，讓重心下移。這樣就必須使輪罩凸出于車廂地板以上，保證輪胎跳動(dòng)所需的間隙b，而將整個(gè)底板高度降低。這樣的結(jié)構(gòu)，使車廂地板和底架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，同時(shí)還減少了有效裝載容積，而且不便裝貨時(shí)排放與卸貨。作為載貨車的車廂，由于受到特定技術(shù)條件的限制，其底板高度并非特別高，而載貨車又強(qiáng)調(diào)裝卸貨物的方便性，因此使輪罩凸出于車廂底板來降低地板高度這種結(jié)構(gòu)盡量不采用。為此，1H應(yīng)為D與b之和。4.車廂高度的確定車廂是安裝在底盤車架上的，有絕對(duì)高度和相對(duì)高度。決定載貨容量的高度——車廂底板到車廂欄板上端邊緣的高度H為絕對(duì)高度。車廂底板離地面的高度1H，以及車廂底板到前欄板最高點(diǎn)的高度2H為相對(duì)高度。H影響車廂的計(jì)算容積。該容積應(yīng)能保證在運(yùn)輸散裝貨物或成包貨物時(shí)，盡可能利用載貨車的載重量。汽車的使用實(shí)踐表明，為了保證正?？煽康倪\(yùn)輸，散裝貨物在車廂內(nèi)的裝載高度必須低于欄板高度50mm，成包貨物則容許高出欄板高度的100mm。因此車廂的計(jì)算容積可根據(jù)車輛載重量和所裝貨物之不同來選取。農(nóng)產(chǎn)品和某些建筑材料等貨物的容積重量為1.5KN~17KN/m3，用途最廣而又最重的散裝貨物的容積重量平均為6KN/m3，成包貨物的容積重量約為4.5KN/m3。附表所示為某貨物的容積重量。根據(jù)以上資料，載貨車欄板高度H通常確定在300~450mm之間。5.車廂底板到前欄板上端最高點(diǎn)的高度2H受到駕駛室安裝后總高度的影響。據(jù)規(guī)定，車廂前端應(yīng)有安全架，有駕駛室的，其高度應(yīng)高出駕駛室高度。一般取70~100mm。所以要確定2H的高度，必須先確定駕駛室安裝后的總高度12070~100HHHmm。2H的尺寸便可確定下來。以上這些參數(shù)的選擇是車廂設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。只要恰當(dāng)?shù)剡x擇好這些參數(shù)，設(shè)計(jì)出來的車廂就能既獲得滿意的裝載容量，又符合農(nóng)用車的特定技術(shù)條件。輕型卡車車廂設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇只是車廂設(shè)計(jì)的一個(gè)主要關(guān)鍵內(nèi)容，完整的車廂設(shè)計(jì)還必須考慮車廂的具體結(jié)構(gòu)、使用材料、制造工藝性等等。1.3本次設(shè)計(jì)車型的選擇和介紹輕型卡車車廂設(shè)計(jì)的目的在于給出一個(gè)明了的實(shí)體印象。這就需要對(duì)汽車選型，明確設(shè)計(jì)的方向是那一類型的輕型卡車。下表（表1-2）是按照汽車總質(zhì)量量對(duì)貨車的分類：從表中可以明確輕型卡車的總質(zhì)量在1.8~6.0t之間，由此確定將要設(shè)計(jì)的車型為皮卡車。皮卡在各國汽車工業(yè)中都占有很大比重，在我國，皮卡卻一直是汽車工業(yè)的邊緣車型。皮卡，亦稱“轎卡”，是一種前端采用轎車車頭，后端帶有敞開式貨車車廂的小型汽車，既能載人，又可載貨。20世紀(jì)初誕生于北美，上世紀(jì)80年代末傳入我國。多年來，皮卡一直是國外汽車市場(chǎng)的暢銷車型。無論發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，無論城市還是農(nóng)村，皮卡都是一般家庭最喜愛的代步工具，在各國汽車工業(yè)中都占有很大比重；而皮卡進(jìn)入我國以來，一直是我國汽車工業(yè)的邊緣車型，銷量一直徘徊在汽車總銷量的2%左右。皮卡在國內(nèi)外截然不同的發(fā)展境況，盡管受各國不同汽車消費(fèi)文化的影響，但歸根結(jié)底是受我國大中城市對(duì)皮卡限行的制約。皮卡在紐約、東京、曼谷等大城市與轎車擁有同等的道路使用權(quán)。但在我國，幾乎所有的省會(huì)城市、一半以上的地市級(jí)城市都對(duì)皮卡的行駛有限制。除了行駛上的限制，還有使用方面的限制，如上營運(yùn)牌照，進(jìn)行季審甚至月審，交高于乘用車的稅費(fèi)等。實(shí)際上，皮卡的舒適性、多功能性等特點(diǎn)注定了它是一種非常適合我國城鄉(xiāng)居民使用的車型，其在國內(nèi)不是沒有需求，而是這種需求被人為地抑制住了。隨著城市物流的加速發(fā)展，貨運(yùn)配送和維修活動(dòng)對(duì)皮卡的需求越來越大；作為農(nóng)用車和微型車的更新替代車型，富裕的農(nóng)民、個(gè)體私營業(yè)主和城鄉(xiāng)結(jié)合部對(duì)皮卡的需求越來越大；因皮卡較強(qiáng)的實(shí)用性，電力、電信、交通、公安等特殊行業(yè)對(duì)皮卡的需求越來越大；因外出旅游次數(shù)的增加，城市里的家庭對(duì)皮卡的需求越來越大。此外，皮卡也可以用于城市居民上下班、商務(wù)活動(dòng)、上街購物等。皮卡進(jìn)城，為滿足城市物流需要，能代替微型客車、微型貨車、輕型客車改裝成物流用車。如：加快了城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，利于城鄉(xiāng)交流；有利于城市物流的發(fā)展，減少了安全隱患；減少了改裝成本，避免了資源浪費(fèi)。如今的國產(chǎn)皮卡，種類齊全，從4萬元到12萬元應(yīng)有盡有；歐Ⅲ發(fā)動(dòng)機(jī)、電噴系統(tǒng)、先進(jìn)的安全控制系統(tǒng)等高檔配置已廣泛運(yùn)用。一改往日外形粗糙、性能欠佳、噪音大、油耗高的形象，配置更加轎車化，駕乘更加舒適化。尤其在皮卡中柴油動(dòng)力是主流，其比同排量汽油發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油30%至40%。柴油皮卡比例已由2004年的40%上升到了2007年的70%。隨著柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平的提高，柴油皮卡的比例還會(huì)進(jìn)一步提高。皮卡集代步、運(yùn)輸、旅游多功能于一身，可一車多用，減少了家庭或集團(tuán)客戶購買不同類型汽車的要求，能有效緩解城市交通擁堵。目前自主品牌皮卡在國內(nèi)已成為銷售主流。但不得不正視的是，自主品牌企業(yè)占據(jù)的國內(nèi)80%的市場(chǎng)份額主要集中在中、低端市場(chǎng)，合資品牌雖然市場(chǎng)份額不大，但占據(jù)的是附加值高的高端領(lǐng)域。皮卡市場(chǎng)以后將在規(guī)模的拉動(dòng)下，將促進(jìn)國產(chǎn)皮卡向高端調(diào)整。多年來，國產(chǎn)皮卡一直是我國汽車出口的主力，但出口區(qū)域仍以中東、非洲、南美等相對(duì)落后的地區(qū)為主。受限于歐美的排放與碰撞標(biāo)準(zhǔn)要求較高，鮮有大規(guī)模進(jìn)入北美和西歐市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。歐美市場(chǎng)潛力巨大，皮卡解禁將促進(jìn)國產(chǎn)中高端皮卡出口向優(yōu)勢(shì)市場(chǎng)滲透。第二章汽車整體性能計(jì)算輕型卡車車廂的設(shè)計(jì)目的在于熟悉對(duì)三位軟件的應(yīng)用并且在二維圖中表現(xiàn)出部分零件的AutoCAD圖紙。設(shè)計(jì)之初是參考同級(jí)汽車的參數(shù)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的設(shè)計(jì)，以次來確定車廂的尺寸。卡車車廂的尺寸是與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能息息相關(guān)的，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率，最大扭矩等參數(shù)直接決定了汽車的總質(zhì)量，這也間接決定了設(shè)計(jì)車的卡車車廂能拉多少貨物，多重的貨物。而貨物的承載能力直接決定了車廂側(cè)板的高度，底板的面積等基本尺寸。在這里首先介紹一下發(fā)動(dòng)機(jī)的基本信息：當(dāng)前汽車上使用的發(fā)動(dòng)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)壓縮比可以達(dá)到15～23，而汽油機(jī)一般控制在8～10；柴油機(jī)熱效率高達(dá)38％，而汽油機(jī)為30％；柴油機(jī)工作呵靠，壽命長(zhǎng)，排污量少。柴油機(jī)的主要缺點(diǎn)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)度比汽油柴油機(jī)主要用于貨車、大型客車上。隨著發(fā)動(dòng)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(shì)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列形式不同，發(fā)動(dòng)機(jī)有直列、水平對(duì)置和V型三種。氣缸直列式排列具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、寬度窄、布置方便等優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)多時(shí)，長(zhǎng)度尺寸過長(zhǎng)，在汽車上布置困難，因此直列式適用于6缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，直列式還有高度尺寸大的缺點(diǎn)。與直列發(fā)動(dòng)機(jī)比較，V型發(fā)動(dòng)機(jī)具有長(zhǎng)度尺寸短因而曲軸剛度得到提高，高度尺寸小，發(fā)動(dòng)機(jī)系列多等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是用于平頭車時(shí)，因發(fā)動(dòng)機(jī)寬而布置上較為困難，造價(jià)高。水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是平衡好，高度低。V型發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于中、高級(jí)和高級(jí)轎車以及重型貨車上，水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)在少量大客車上得到應(yīng)用。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式不同，發(fā)動(dòng)機(jī)分為水冷與風(fēng)冷兩種。大部分汽車用水冷發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗哂欣鋮s均勻可靠、散熱良好、噪聲小和能解決車內(nèi)供暖問題，以及加大散熱器面積后，能較好適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后散熱的需要等優(yōu)點(diǎn)。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是冷卻系結(jié)構(gòu)復(fù)雜；使用與維修不方便；冷卻性能受環(huán)境溫度影響較大，夏季冷卻水容易過熱，冬季又容易過冷，并且在室外存放，水結(jié)冰后能凍壞氣缸缸體和散熱器。當(dāng)選用尺寸和質(zhì)量小的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，不僅有利于汽車小型化、輕量化，同時(shí)在保證客廂內(nèi)部有足夠空間的條件下，還能節(jié)約燃料。由于天然氣資源充足，在今后一個(gè)階段內(nèi)天然氣汽車將得到應(yīng)用。無排氣公害、無噪音的電動(dòng)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(huì)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。雖然，現(xiàn)如今有很多發(fā)動(dòng)機(jī)的解決方案，但從汽車成本和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性方面的綜合考慮還是選用我們所熟悉的直列四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。輕型卡車車廂設(shè)計(jì)82.1汽車整車動(dòng)力性計(jì)算2.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率選擇最高車速max隨著道路條件的改善，汽車特別是中、高級(jí)轎車的最高車速有逐漸提高的趨勢(shì)。轎車的最高車速max大于貨車、客車的最高車速。級(jí)別高的轎車的最高車速max要大于級(jí)別低些轎車的最高車速。微型、輕型貨車最高車速大于中型、重型貨車的最高車速，重型貨車最高車速較低。有關(guān)客車的車速見交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT／T325一1997。其它車型的最高車速范圍見表2-1我們要做的是汽車車型，最高車速和汽車總質(zhì)量的擬定。在本次設(shè)計(jì)中汽車的車型定為皮卡，最高車速擬定為maxav=80km/h,汽車總質(zhì)量擬定為am=3780kg。皮卡寬和高定為b=1890mm，c=2100mm。所求出的數(shù)值與我們一般情況下遇到的皮卡的最大功率相似。這里有很多款發(fā)動(dòng)機(jī)可供選擇,如由安徽動(dòng)力股份有限公司生產(chǎn)研發(fā)的4D26型發(fā)動(dòng)機(jī)，此款發(fā)動(dòng)機(jī)排量為2596ml，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為68.6；由中國第一汽車集團(tuán)公司所研發(fā)的CADC2型發(fā)動(dòng)機(jī)，此款發(fā)動(dòng)機(jī)排量為3169ml，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為91；由東風(fēng)朝陽柴油機(jī)優(yōu)先責(zé)任公司制造的CY4102型發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為3856，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為70.6。我們選擇由安徽動(dòng)力股份有限公司的型號(hào)為4D26排量為2596ml的額定最大功率為68.6KW的發(fā)動(dòng)機(jī)。這款發(fā)動(dòng)機(jī)在3200(r／min)時(shí)能輸出最大功率60KW。轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)選取為1.2。最大轉(zhuǎn)矩maxT=210(N·m)而發(fā)動(dòng)機(jī)公司給出的最大轉(zhuǎn)矩要求/PTnn在1.4～2.0之間選取。選取的值為1.5。得到最大扭矩產(chǎn)生時(shí)的轉(zhuǎn)速為3000(r／min)。2.1.3汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩比功率是汽車所裝發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比。它可以綜合反映汽車的動(dòng)力性。轎車的比功率大于貨車和客車，貨車的比功率隨總質(zhì)量的增加而減小。為保證路上行駛車輛的動(dòng)力性不低于一定的水平，防止某些性能差的車輛阻礙交通，應(yīng)對(duì)車輛的最小比功率做出規(guī)定。我國GB7258一1997《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定：農(nóng)用運(yùn)輸車與運(yùn)輸用拖拉機(jī)的比功率不小于4.0kW/t，其它機(jī)動(dòng)車不小于4.8kW/t。maxeP/am=45.69(kw)/3.78(t)=12.09kW/t得出的結(jié)果雖然超過了表1-3中的比功率范圍，但是超出的部分正說明了皮卡的動(dòng)力性方面超過了普通卡車，使其優(yōu)勢(shì)所在。輕型卡車車廂設(shè)計(jì)10比轉(zhuǎn)矩是汽車所裝發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。它能反映汽車的牽引能力。maxT/am=116.34(N·m)/3.78(t)=30.8(N·m/t)這個(gè)數(shù)據(jù)的得出也顯示出了皮卡在牽引方面的卓越能力，這正好是間于轎車和貨車之間車型所具有的優(yōu)點(diǎn)。不同車型的比功率和比轉(zhuǎn)矩范圍見表l-1。有關(guān)客車的比功率見交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T325—1997。2.1.4汽車驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力我們暫選的發(fā)動(dòng)機(jī)為安徽動(dòng)力有限公司提供的4D25F四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過汽車實(shí)驗(yàn)室多次實(shí)驗(yàn)并認(rèn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩（特性）曲線為：