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毕业设计(论文)论文题目四驱越野车的动力总成和整体设计学生姓名学号所在院系专业班级机械设计制造及其自动化导师姓名职称完成日期摘要本设计是四驱越野车的动力总成和整体设计。汽车技术的不断发展,普通的乘用轿车已经满足不了人们的更多要求,越野车便应运而生。越野车在汽车领域占据越来越重要的地位,越野车的开发和设计也具有很大的实际意义。所以此次选择了四驱越野车的动力总成和整体设计。首先,选取确定四驱越野车的主要参数。主要技术参数有汽车的主要尺寸,包括了尺寸和轴距等;汽车质量参数,包括质量系数、总质量等;发动机的选择;轴荷分配及质心位置的计算和轮胎的选择;主减速器传动比计算、变速器传动比的计算还有变速器的选择。然后进行动力性能的计算,包括进行汽车驱动平衡计算,汽车动力特性计算,功率平衡计算,汽车稳定性的计算等。最后所得设计结果符合越野车的基本要求要求,则设计较为合理。关键词:设计;发动机;驱动桥;动力性;功率平衡PowertrainMatchingandOverallDesignof4WDOff-roadVehiclesABSTRACTThisdesignisthepowerassemblyandoveralldesignofthefour-waysuvs.Thedevelopmentofcartechnology,theordinarypassengercarhasnotsatisfiedthepeople'smoredemand,thesuvshavebeenborn.Suvsareincreasinglyimportantintheautomotiveworld,andthedevelopmentanddesignofsuvsisalsoofpracticalsignificance.Sothisisthechoiceofthedriveassemblyandtheoveralldesignofthefour-waysuvs.First,selectthemainparametersofthefour-waysuvs.Themaintechnicalparametersarethemaindimensionsofthecar,includingdimensionsandwheelbase,etc.Qualityparameters,includingqualitycoefficient,totalmass,etc.Theselectionoftheengine;Thecalculationoftheshaftandthecenterofmassandthechoiceofthetyre;Thecalculationofthetransmissionratioofthemainreducer,thecalculationoftransmissionratioofthetransmissionratioandtheselectionofthetransmission.Thenthecalculationofdynamicperformance,includingcardriverbalancecalculation,vehicledynamiccharacteristicscalculation,powerbalancecalculation,thecomputationofthestabilityofthecar.Thefinalresultofthedesignisinaccordancewiththebasicrequirementsofthesuvs,andthedesignismorereasonable.Keywords:Design;theengine;driveaxle;powerperformance.powerbalance目录1前言.................................................71.1汽车总体设计的来源和意义.................................71.2汽车行业的国内外发展.....................................71.3本课题的研究内容及设计要求...............................72整车主要目标参数的初步确定............................92.1发动机的选择............................................92.2轮胎的选择.............................................102.3传动系最小传动比的确定.................................112.4传动系最大传动比的确定.................................123传动系各总成的选型..................................133.1发动机的选型...........................................133.2离合器的选型...........................................143.3变速器的选型...........................................153.4传动轴的选型...........................................193.5驱动桥的选型...........................................204整车性能计算........................................234.1配置EA888-GMC发动机时的整车动力性能计算...............234.2配置LTG发动机时的整车动力性能计算.....................264.3汽车机动性的计算.......................................275发动机与传动部件的确定..............................296汽车的总体布置......................................307结论................................................30参考文献...............................................31致谢...................................................32附录....................................错误!未定义书签。1前言1.1汽车总体设计的来源和意义汽车被人们称为“改变了世界的机器”,伴随着当今社会经济的飞速发展,汽车的应用现在很普遍,它将变得越来越普及,中国是一个很大的车辆市场。社会的各个阶层的人民对这个状况都有共识,这其中最突出的问题就应该是我国目前的汽车产业总的来说缺乏核心竞争力,其中,汽车的总成匹配的意义特别重大。汽车总体设计就是根据设计要求,对该车型提出的整车性能参数、性能指标来进行计算。从宏观开始入手。也就是从车辆总体设计开始,而后通过对总体设计的分析、计算,车辆的参数和性能指标分解成汽车的参数和性能以及装配。汽车零件的性能在很大程度上决定了汽车的性能,但装备协调和连接汽车的各个部分对汽车性能同样重要,汽车的总体布置决定了汽车各个部件是否能够协调。汽车的使用性能、设计质量都被汽车总体设计的水平高低决定着。1.2汽车行业的国内外发展在过去的15年中,我国汽车工业得到了稳步、快速的发展。汽车生产的年均增长率超过15%,与世界其他国家不同,是增长速度的10倍左右。我国的经济增长很大程度上已经被汽车以及其相关产业带动着。从未来的发展趋势,打造中国自主品牌,发展核心技术是汽车工业在中国必须选择,但是目前我国的汽车产业还处于技术引进、制造阶段。但是国际上一些关于汽车总体布置的研究,为我们自主进行车辆总体设计贡献了很多有效方法和宝贵经验,它们往往具有很高的参考价值,并且具有实际使用意义。1.3本课题的研究内容及设计要求本次设计的四驱越野车预期目标就是根据该型越野车基本的车型参数和参考成熟的车辆总体设计方法,设计出符合本设计要求和具有实际的使用意义的四驱越野车。本次设计的课题是四驱越野车的动力总成和整体设计,主要研究内容有:(1)汽车类型的选择。(2)汽车各参数的计算。(3)发动机选型。(4)离合器选型。(5)驱动桥的选型。(6)传动轴的选型。(7)整车性能计算。(7)使用CAD绘总体布置的三视图。本次设计的四驱越野车的动力总成的参数如表1-1所示:表1-1四驱越野车参数最高车速(hkm/)202轴距(mm)2684轮距(前/后mm)1570/1572整备质量(kg)1720最大承载质量(kg)360总质量(kg)2080车身(长*宽*高mm)4506*1809*1685最小离地间隙(mm)220最大爬坡度(%)30%最高车速(km/h)202发动机44FF横置2整车主要目标参数的初步确定2.1发动机的选择汽油机和柴油机是现代汽车发动机的两大类,参考本设计的同类车型,设计车辆选用汽油发动机。2.1.1发动机最大功率及转速的确定汽车行驶的动力的基础就是发动机提供出的功率和转矩。发动机的最大功率决定着汽车的动力性能。参考本设计所选参数,四驱越野车的最高车速是ua=202km/h。那么,所选发动机应该具备的最大功率,必须大于或等于四驱越野车在ua=202km/h的速度,对滚动阻力的阻力和空气阻力的功率,即)761403600(1max3maxmaxaDaTeuACugfmP(2-1)式(2-1)中,Pemax是所选发动机的最大功率(KW),ηT是汽车的传动系效率,ηT=95%*96%*98%=89%,其中有变速器传动效率、辅助变速器传动轴万向节的传动效率、主减速器的传动效率。ma是汽车总质量,ma=2080kg,g是重力加速度,g=9.8m/s2。f是滚动阻力系数,根据试验测得,车速小于等于100km/h的情况下,f可被认为是常数,这里取f=0.012;CD是空气阻力系数。这里四驱越野车取CD=0.5;A是指迎风面积,通常,A一般取0.78×B1×H,B1是指前轮距,H是指总高。A=2.06㎡。KWKWP140.83)202761401.6851.5690.785.02023600210.08.92080(0.8913emax(2-2)通常来说,我们可以采用比功率计算的方法进行计算结果的验证,这里采用比功率计算法。假设使用了功率140.83KW的发动机,则计算比功率为t/67.878t/20800.83141000m1000aemaxKWKWP因为四驱越野车的使用用途广泛,要求四驱越野车要具有相对来说比较高的车速,所以最大功率为147kw的发动机为被选择对象。2.1.2发动机最大转矩及其转速的确定在确定了发动机最大功率以后,要确定发动机最大功率的相应转速,然后可以利用公式(2-3)进行计算,并确定发动机的最大转矩。pemaxemaxn9549PT(2-3)计算式中,Temax是指所选发动机的最大转矩(N·m)。α是指转矩适应性系数。当汽车的行驶阻力不断增加时,α表示所选用发动机的外特性曲线的自动增加转矩的能力[1]。pemaxTT(2-4)Tp是指发动机最大功率时的转矩(N·m)。α的数值参考了同类型的发动机。根据同类型发动机数值来进行选取。α确定为在1.2至1.35之间。初取α=1.2,Pemax是发动机最大功率(KW),np是最大功率是的转速(r/min)。所以mNmNT·268.96·60000.83142.19549emax通常,发动机的转速适应行驶工况的程度我们用发动机转矩适
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