载货重型货车总体设计

[键入文字]`大学课程设计设计报告题目：重型载货汽车总体设计院别：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：2014年9月21日课程设计任务：最大总质量不超过31t，额定载质量16t，最高车速100km/h，售价不高于对标竞争车型。确保动力性、燃油经济性、安全性和排放性。无变形要求。2目录第一章初步确定尺寸、性能、质量参数等…………………………31.1轴数的确定…………………………………………………..…………31.2驱动形式………………………………………………………………..31.3布置形式……………………………………………..…………………31.4车身形式……………………………………………….………….……31.5汽车主要尺寸…………………………………………..…………….…41.6汽车质量参数，轴荷分配…………………………………….…….…6第二章初步确定整车基本参数………………………………………92.1发动机性能及参数……………………………………….……….……92.2轮胎的选定………………………………………..……………………10第三章总体布置草图…………………………………………….…123.1驾驶舱尺寸图………………………………………….………….…..123.2总体布置草图…………………………………………………………153第一章初步确定尺寸、性能、质量参数1.1轴数的确定汽车可以有两轴、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、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构造等。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解决因为总质量的增加而带来的道路负荷增加的问题。包括乘用车以及汽车总质量小于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,如矿用自卸车等,均采用结构简单,制造成本低廉的两轴方案。总质量在19～26t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和四轴以上的形式,由于我们设计的重型载货汽车总质量为31t,所以我们选择采用四轴形式。1.2驱动形式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车辆的通过性能,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的复杂。乘用车和总质量小些的商用车,多采用结构简单,制造成本低的4×2的驱动形式。总质量在19～26t的公路用车辆,采用6×2或6×4的驱动形式。对于越野汽车,为了提高通过性能,采用4×4、6×6、8×8的驱动形式。我们设计的重型载货汽车采用8×4的驱动形式,后两轴为驱动轴。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不会特点而言。汽车的使用性能除取决于整车和各总成的有关参数外,其布置形式对使用性能也有重要影响。考虑到平头式货车使总长缩短,整备质量减小;驾驶员视野开阔等优点,我们采用平头式。且发动机采用前置后驱的布置形式,这样做的优点是发动机容易布置,接近性良好,维修方便以及离合,变速操纵机构的结构简单。41.4车身形式我们设计的重型货车用于长途城际物流运输,在保证运输货物安全,防水等外界因素对于货物的影响的前提之下,考虑使用箱式。1.5汽车的主要尺寸1.5.1外廓尺寸GB1589-1989汽车外廓尺寸限界规定如下:货车,整体式客车总长不大于12m;不包括后视镜汽车宽不超过2.5m;空载,顶窗关闭状态下,汽车高不超过4m;根据要求上网参考,本车外廓尺(mm)为:12000×2500×4000。51.5.2轴距L轴距L对整备质量、汽车总长,汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。考虑设计要求和参考设计手册,经过上网查询,轴距(mm)选择为:2100＋5000＋2600。61.5.3前轮距和后轮距在选定前轮距范围内,应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮,并保证前轮有足够的转向空间,同事转向杆系和车架、车轮之间有足够的运动空间间隙。在确定后轮距时,应考虑车架两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度以及它们之间留有必要的间隙。根据课本表1-2,确定我们设计的重型载货汽车的轮距(mm)为:b1=1945,b2=1860。1.5.4前悬和后悬前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度等有影响,并取决于轴距和轴荷分配的要求。根据课本的要求和标准,在保证能布置下各总成、部件的同时前悬尽可能的短些,并且一般在1100～1300mm范围内;特长货箱的汽车后悬课达到2600mm,但是不能超过轴距的55%;综合以上的要求和标准确定。前悬=1200mm,后悬2600mm1.5.5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。并参考同类车型,本车车头长为2100mm。1.5.6车厢尺寸根据设计要求确定本车车厢长为9650mm。1.6汽车质量参数的确定1.6.1汽车载客量和装载质量汽车载客量:3人(65kg/人)汽车的载重量:=16t71.6.2汽车质量系数汽车质量系数是指汽车载质量与整车整备质量的比值=/,根据课本表1-4确定=1.351.6.3整车整备质量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,但没有载人、载货是的整车质量。根据课本公式确定=11.805t。1.6.4汽车总质量汽车总质量是指装备齐全,并按规定装满客、货物时的整车质量,商用车的总质量由整备质量、载质量和驾驶员以及随行人员质量三部分组成,即=++×65kg=11805kg+16000kg+3×65kg=28000kg=28t1.7轴荷分配汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下,各车轴对支承平面的垂直负荷,也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。8我们设计的重型卡车轴荷分配:满载:第一轴20%,第二轴30%,第三轴30%,第四轴20%空载:第一轴34%,第二轴22%,第三轴22%,第四轴22%第二章初步确定发动机的性能参数92.1发动机功率的选择设计中常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率。最高车速虽然仅是动力性的一个指标，但它实际上也反映了汽车的加速能力和爬坡能力。由题意得该车最高车速100km/h，选择发动机功率应大体等于但不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和，即根据要求一般f=0.02，=1，=0.85则得=220kw在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。汽车比功率是单位汽车总质量具有的发动机功率，比功率的常用单位为kW/t根据要求该货车载荷为31t，根据图初步选定汽车比功率为9。及可得发动机功率为280kw。又因为总质量大些柴油机货车值在1800-2600之间。10发动机最大转矩及相应转速α为转矩适应性系数，一般在1.1-1.3之间选取；我们选用发动机为潍柴WP12.375E40汽缸数：6燃料种类：柴油汽缸排列形式：直列排量：11.596L排放标准：国四/欧四最大输出功率：276KW最大马力：375马力扭矩：1800N·m最大扭矩转速：1400RPM额定转速：1900RPM发动机形式：水冷,四冲程,带排气门制动,直喷,增压中冷2.2轮胎的选择轮胎及车轮用来支撑汽车，承受汽车重力，在车桥与地面之间的传力，驾驶员经操纵转向轮课实现对汽车运动方向的控制。参考《汽车设计课程设计指导书》表1-3给出的部分国产汽车轮胎的规格、尺寸及使用条件。通过查阅货车轮胎标准GB2977-2008《载重汽车轮胎11规格、尺寸、气压与负荷》和参考同类车型所选轮胎规格，各轴轮胎规格选择如下：前轴轮胎规格为11.00R20轮胎数量为2；中间轴轮胎规格为11.00R20，轮胎数量为2；后轮并装双轴双胎，型号为11.00R20轮胎数量为8。所选轮胎的单胎最大负荷28700N，气压0.74MPa，加深花纹，外直径1090mm。12第三章总体布置草图3.1驾驶舱尺寸图PDEFSNLKHGRMJT13尺寸序号尺寸代码尺寸名称尺寸·1D坐垫深度5002E座椅前后最小调整范围100140mm为最佳3F座椅上下最小调整范围40（1）70mm为最佳（2）轻型货车允许不调4G靠背高度550靠头枕的整体式靠骨，此尺寸可以增加，但增加部分宽度5HR点至离合器和制动踏板中心在座椅纵向面上的距离800气制动或带有加力器的离合器和制动器，此尺寸的增加不超过100mm6J离合器、制动踏板行程2007K转向盘下缘至坐垫上表面距离1608L转向盘后缘至靠背距离3509M转向盘下缘至离合器和制动踏板中心在转向柱纵向中心面上的距离60010N转向盘外缘至前面及下面障碍物的距离8011PR点至前围的水平距离1000脚能伸到的最前位置12TR点至仪表盘的水平距离60013S仪表盘下缘至地板距离60014A1三人座驾驶室内部宽度2000内宽是在为车门窗下缘、前门后支柱内测量取15B1座椅中心面至前门后支柱内侧距离360（1）在高度为前门窗下缘量取。（2）轻型货车大于等于31016C1坐垫高度45017D1靠背高度450在靠背最宽处测量18E1转向盘外缘至侧面障碍物的距离10轻型货车大于等于80mm19F1车门打开时下部通道宽度25020G1车门打开时上部通道宽度65021H1离合器踏板中心至侧壁距离8022J1离合器踏板纵向中心面至制动踏板纵向中心面的距离11023K1制动踏板纵向中心面至通过加速踏板中心的纵向中心面的距离10024L1加速踏板纵向中心面至最近障碍物的距离6025M1离合器踏板纵向中心面至转向柱纵向中心面的距离10026N1制动踏板纵向中心面至转向柱纵向中心面的距离100此两项规定达到一项即可14A1B1D1C1G1F1E1H1K1J1N1M1L1151.23.38.39.412x4.0yPDEFSNLKHGRM