中型载货汽车总体设计说明书

河南理工大学课程设计说明书中型载货汽车总体设计说明书课程设计学院：机械与动力工程学院班级：车辆一班姓名：母兵魁学号：311204000816指导教师：赵凯辉河南理工大学课程设计说明书目录摘要·······························································1概述·······························································2设计任务书·························································4第1章、汽车形式和主要参数的初步确定······························5一、汽车形式的选择·············································51.1、汽车轴数···············································61.2、驱动形式················································61.3、布置形式················································7二、汽车主要参数的选择·········································72.1、汽车主要尺寸参数的确定··································72.2、轴荷分配···············································10第2章整车主要性能参数的确定和计算································11一、发动机的选择··············································111.1发动机最大功率及其转速的确定······························111.2发动机最大转矩及其转速的确定······························121.3发动机主要参数············································13二、配置大柴BA6M1013-28E3发动机的整车性能计算················162.1汽车动力性能计算········································162.2汽车的加速性能计算······································18三、轮胎的选择·················································18四、汽车重要性能参数和车身造型图······························19五、变速器档位数的选择········································20第3章、总体布置····················································20一、总体布置要求与分析·········································20二、总体布置草图················································24设计总结···························································26参考文献··························································27河南理工大学课程设计说明书1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，proe、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。河南理工大学课程设计说明书2概述1.汽车总体设计的特点汽车主要在宽度有限的道路上行驶，同时与汽车比较，还有人、自行车、摩托车等弱势群体也在使用同一道路，因此存在交通隐患。为了在有限的道路上容纳更多的车辆运行，减少交通事故以及从汽车造型和减轻质量等方面考虑，对汽车的外形尺寸需要予以限制。2.汽车总体设计的基本要求(1)汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品计划中所确定的指标。(2)严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。(3)尽量大可能地去贯彻三化，即标准化、通用化和系列化。(4)进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。(5)拆装与维修方便。3.汽车总体设计的一般顺序(1)调查研究与初始决策；其任务是选定设计目标，并制定产品设计工作方针及设计原则，调查研究的内容应包括：老产品在服役中的表现及用户意见；当前本行业与相关行业的技术发展，特别是竞争对手的新产品与新技术；材料、零部件、设备和工具等行业可能提供的条件；本企业在科研、开发及生产方面所取得的新成果等等，它们对新产品设计是很有价值的。(2)总体方案设计；其任务是根据领导决策所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想的设想，因此又称为概念设计或构思设计。为此要绘制不同的总体方案图（比例为1：10）供选择。在总体方案图上进行初步布置和分析，对主要总成只画出大轮廓而突出各方案间的主要差别，使方案对比简明清晰。经过方案论证选出其中最佳者。(3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能指标以及各总成的基本型式。在总布置草图上要较准确地画出各总成及部件的外形和尺寸并进河南理工大学课程设计说明书3行仔细的布置，对轴荷分配和质心高度作计算与调整，以便较准确地确定汽车的轴距、轮距、总长、总宽、总高、离地间隙、货厢或车身地板高度等，并使之符合有关标准和法规；进行性能计算及参数匹配。(4)车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同方向、不同色彩的车身外形图．制作相应造型的1：10整车模型；从中选优后再制作精确模型。经征求意见、工艺分析评审及风洞试验后作进一步修改，审定后用三坐标测量仪测量车身模型坐标点。(5)编写设计任务书：作为对以后的设计、试验及工艺准备的指导和依据。其内容常包括：任务来源、设计原则和设计依据；产品的用途及使用条件；汽车型号、承载容量、布置型式及主要技术指标和参数，包括空车及满载下的整车尺寸、轴荷及性能参数，有关的可靠性指标及环保指标等；各总成及部件的结构型式和特性参数；标准化、通用化、系列化水平及变型方案；拟采用的新技术、新结构、新装备、新材料和新工艺；维修、保养及其方便性的要求；续驶里程；生产规划、设备条件及预期制造成本和技术经济预测等。有时也加进与国内外同类型汽车技术性能的分析和对比等。有的还附有汽车总布置方案草图及车身外形方案图。(6)汽车的总布置设计：其主要任务是根据汽车的总体布置及整车性能提出对各总成及部件的布置要求和特性参数等设计要求，协调整车与总成间、相关总成问、总成与有关部件间的布置关系和参数匹配关系，使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达到最优并满足设计任务书所要求的整车参数和性能指标的汽车。河南理工大学课程设计说明书4设计任务书中型载货汽车总体设计一、整车性能参数：设计一辆重型载货汽车，最大总质量12.490t,整备质量5.970t，最高车速为82km/h的中型载货汽车。驱动形式：4×2轴数：2轴距(mm):5300轮距(前/后mm):1940/1800质量参数：整备质量(kg)5970kg总质量(kg)12490kg最高车速(km/h)：82km/h最大爬坡度：≥30%轮胎规格:9.00-20手动5档二、总体设计要求：1.初步确定尺寸、性能、质量参数等1)汽车轴数2)驱动形式3)布置形式4)车身型式5)汽车主要尺寸6)汽车质量参数，轴荷分配。2.初步确定整车基本参数1)汽车重要性能参数2)发动机型式河南理工大学课程设计说明书53)发动机主要性能指标4)轮胎3.总体布置1)画总布置草图2)进行车身总布置和造型第1章、汽车形式和主要参数的初步确定一、汽车形式的选择1.1汽车轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响选取轴数的因素主要有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。随着设计的成员数增多或装载质量增加，汽车的整备质量和总质量也增大。在汽车轴数不变的情况下，汽车总质量增加以后，使公路承受的负荷增加。当这种负荷超越了公路设计的承载能力以后，公路会被破坏，使用寿命也会缩短。为了保护公路，有关部门制定了道路法规，对汽车的轴载质量加以限制。当所设计的汽车总质量增加到轴荷不符合道路法规的限定值时，设计师可以选择增加轴数来减小因为总质量的增加而带来的道路负荷增加的问题。汽车轴数增加以后，不仅轴，而且车轮、制动器、悬架等均相应增多，使整车结构变得复杂，整备质量以及制造成本增加。若转向轴数不变，汽车的最小转弯半径增大，后轴轮胎的磨损速度也加快，所以增加汽车轴数是不得已的选择。一般的，包括乘用车及汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆，均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。总质量在19t-26t的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的汽车宜采用四轴或者四轴以上的形式。我国公路及桥梁限定双轴汽车的前后轴负荷应分别不超过河南理工大学课程设计说明书660kN和130kN，而三轴汽车的前轴及双后轴负荷应分别不超过80kN和240kN。总质量更大的公路用车可采用四轴。矿用自卸汽车为非公路汽车，不受此限制，其单轴负荷有的超过1000kN。本车参照一般中型货车将其车头定为平头货车，综合考量，根据设计要求，我所要设计的中型载货汽车采用2轴形式。1.2驱动形式汽车的驱动形式有很多种。驱动型式常用4x2,4x4,6x4,6x6,8x8等代号表示。其中第一个数字为汽车的车轮总数，第二个数字为驱动轮数，对于双胎车轮仍按一个车轮计。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，同时也使汽车的总体布置工作变困难。对于乘用车以及小质量的商用车，多采用简单的、制造成本低的4x2驱动形式。总质量大的商用车宜采用6x4、8x4等驱动形式。考虑到成本和结构布置，且汽车重量不超过19t，所以我设计的中型载货汽车采用4x2的驱动形式，即车轮总数4个，驱动轮2个。1.3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。本车采用发动机位于前轴的上方、驾驶室的正下方设计。如图1-1所示。这时驾驶室布置在发动机的正上方．其前端形成较平坦的车头。故具有这种布置方案的汽车属于“平头车”型。这种布置的优缺点正好与长头车相反，可获得最短的轴距和车长尺寸；自重轻；机动性及视野性好；面积利用率高。但驾驶室易受发动机的振动、噪声、热等影响，夏天闷热；发动机罩突出于驾驶室内两侧座之间，不易设置中间座位；经在驾驶室内设置的可打开的舱口维修发动机，其接近性仍差，维修不方便，采用可翻倾式驾驶室虽可解决这一间题，但也带来操纵的传动机构的复杂化；这种布置方案使驾驶室地板最高，上下车不方便。对于上述缺点，目