畢業(yè)論文-中型載貨汽車動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目 中型載貨汽車動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì) </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 車輛工程 &l

2、t;/p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　2015年 12月 1日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　汽車動(dòng)力性是汽車

3、最基本、最重要的性能。本文通過(guò)分析計(jì)算，對(duì)某客車的動(dòng)力匹配進(jìn)行了校核，選擇了最佳的動(dòng)力總成，確保了該車型的優(yōu)良性能。汽車性能的優(yōu)劣不僅取決于組成汽車的各部件的性能，而且在很大程度上取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合，取決于總體布置；總體設(shè)計(jì)水平的高低對(duì)汽車的設(shè)計(jì)質(zhì)量、使用性能和產(chǎn)品的生命力起決定性的影響。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車；動(dòng)力性；計(jì)算</p><p>　　Truck vehicle

4、 powertrain matches the overrall design</p><p>　　Abstract:Automobile power is the basic and the most important function of Automobile．Through the analysis and calculation，the article proofread the power matc

5、hing of bus，choosing the best power unit，insured the good function of the automobile．Car performance will not only depend on the performance of the various components of the composition of cars, and depends largely on th

6、e coordination and cooperation of the various components, depending on the general arrangement; the level of the overall d</p><p>　　Key words：automobile ; power; calculation </p><p><b&g

7、t;　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要II</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　1.整車性能參數(shù)2</p><p>　　2.整車主要目標(biāo)參數(shù)的初步

8、確定3</p><p>　　2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇3</p><p>　　2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定3</p><p>　　2.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定4</p><p>　　2.2 輪胎的選擇5</p><p>　　2.3傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定6</p><p

9、>　　2.4 傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定6</p><p>　　3.傳動(dòng)系各總成的選型8</p><p>　　3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型8</p><p>　　3.2 離合器的初步選型8</p><p>　　3.3 變速器的選擇10</p><p>　　3.4 傳動(dòng)軸的選型11</p><p

10、>　　3.5 驅(qū)動(dòng)橋的選型11</p><p>　　3.5.1 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇11</p><p>　　3.5.2 主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇12</p><p>　　3.5.3 驅(qū)動(dòng)橋的選型12</p><p>　　4.整車性能計(jì)算14</p><p>　　4.1發(fā)動(dòng)機(jī)外特性14</

11、p><p>　　4.2 汽車動(dòng)力性能計(jì)算14</p><p>　　4.3 汽車經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算21</p><p>　　5.發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系部件的確定及校核性能26</p><p>　　5.1發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系各部件選型26</p><p>　　5.2各部件的性能校核26</p><p>　　5.2

12、.1發(fā)動(dòng)機(jī)性能校核26</p><p>　　5.2.2離合器性能參數(shù)校核27</p><p>　　5.2.3變速器性能校核28</p><p>　　5.2.4傳動(dòng)軸006性能校核28</p><p>　　5.2.5驅(qū)動(dòng)橋性能校核28</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)29</b>&l

13、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　汽車性能的優(yōu)劣不僅取決于組成汽車的各部件的性能，而且在很大程度上取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合，取決于總體布置；總體設(shè)計(jì)水平的高低對(duì)汽車的設(shè)計(jì)質(zhì)量、使用性能和產(chǎn)品的生命力起決定性的影響。</p>&

14、lt;p>　　汽車是一個(gè)系統(tǒng)，這是基于汽車只有如下屬性而具備組成系統(tǒng)的條件：</p><p>　　汽車是由多個(gè)要素（子系統(tǒng)及連接零件）組成的整體，每個(gè)要素對(duì)整體的行為有影響；</p><p>　　組成汽車的各要素對(duì)整體行為的影響不是獨(dú)立的；</p><p>　　汽車的行為不是組成它的任何要素所能具有的。</p><p>　　由此，汽車具

15、備系統(tǒng)的屬性，對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出整體性，一輛子系統(tǒng)屬性匹配協(xié)調(diào)的汽車所具備的功能大于組成它的各子系統(tǒng)功能純粹的、簡(jiǎn)單的總和；反之，如果子系統(tǒng)的屬性因無(wú)序而相互干擾，即便是個(gè)體性能優(yōu)良的子系統(tǒng)，其功能也會(huì)因相互扼制而抵消，功率循環(huán)就是這樣的典型例子。</p><p>　　系統(tǒng)論所揭示的系統(tǒng)整體性和系統(tǒng)功能的等級(jí)性必然會(huì)映射到設(shè)計(jì)任務(wù)中來(lái)，用整體性來(lái)解釋汽車設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)是整車性能的綜合優(yōu)化，道理是十分顯然的。汽車設(shè)計(jì)任務(wù)

16、的等級(jí)形態(tài)表現(xiàn)為：上位設(shè)計(jì)任務(wù)是確定下位設(shè)計(jì)任務(wù)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，下位設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)上位設(shè)計(jì)功能的手段，上、下位體系可從總體設(shè)計(jì)逐級(jí)分至零件設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)無(wú)疑處于這種體系的最上位，設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的全部活動(dòng)必須在總體設(shè)計(jì)構(gòu)建的框架內(nèi)進(jìn)行。子系統(tǒng)設(shè)計(jì)固然重要，但統(tǒng)攬全局，設(shè)計(jì)子系統(tǒng)組合和相互作用體系規(guī)則的總體設(shè)計(jì)對(duì)汽車的性能和質(zhì)量的影響更加廣泛、更為深刻。</p><p><b>　　1.整車性能參數(shù)</b>

17、;</p><p>　　設(shè)計(jì)總質(zhì)量量為6.75t的中型運(yùn)輸汽車。</p><p>　　整車尺寸 8100mm*2480mm*3160mm</p><p>　　軸數(shù)/軸距 2/3815mm</p><p>　　最大總質(zhì)量 6750kg</p&g

18、t;<p>　　整備質(zhì)量 4200kg</p><p>　　公路行駛最高車速 120km/h</p><p>　　最大爬坡度 ≥30%</p><p>　　貨箱尺寸 4675mm*2100mm*550mm</p><

19、p>　　軸荷分配空載前軸：2100kg（50%）空載后軸：2100kg（50%）</p><p>　　滿載前軸（2025）（30%）滿載后軸：4725kg（70%）</p><p>　　(以上數(shù)據(jù)由《汽車設(shè)計(jì)》表1-6可得)</p><p>　　軸距 3815mm</p><p>　

20、　前懸/后懸 1714mm/2571mm</p><p>　　前/后輪距 1680mm/1640mm</p><p>　　質(zhì)量系數(shù)（載質(zhì)量/整備質(zhì)量）1.61</p><p>　　車頭長(zhǎng) 2100mm</p><p>　　2.整車主要目標(biāo)

21、參數(shù)的初步確定</p><p>　　2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　汽車的動(dòng)力性能在很大程度上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。參考該題目中的參數(shù)，按要求設(shè)計(jì)的載貨汽車最高車速是ua=120km/h，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)該大于或等于以該車速行駛時(shí)，滾動(dòng)阻力功率與空氣阻力功率之和，即</p>

22、<p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中，Pemax是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率（KW）；ηT是傳動(dòng)系效率（包括變速器、輔助變速器傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)、主減速器的傳動(dòng)效率），ηT=0.9，傳動(dòng)系各部件的傳動(dòng)效率參考了機(jī)械工業(yè)出版社的《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表1-1得；Ma是汽車總質(zhì)量，Ma=6750kg；g是重力加速度，g=9.8m/s2；f是滾動(dòng)阻力系數(shù)，由試驗(yàn)測(cè)得，在

23、車速不大于100km/h的情況下可認(rèn)為是常數(shù)。參考《汽車?yán)碚摗啡=0.0076＋0.000056Ua=0.01432，參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》得；CD是空氣阻力系數(shù)，一般中重型貨車可取0.8～1.0，這里取CD=0.9；A是迎風(fēng)面積（㎡），取前輪距B1*總高H，A=5㎡。</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　A=5㎡&

24、lt;/b></p><p>　　如果選取功率為138.5KW的發(fā)動(dòng)機(jī)，則比功率為：</p><p>　　根據(jù)《專用汽車設(shè)計(jì)》</p><p>　　表2.1.1 汽車動(dòng)力性參數(shù)</p><p>　　則此車的比功率20在10～20之間，取比功率為20kw/t，則Ma=6750kg的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該具有的功率為135kw，135×1.

25、63=220.05馬力。考慮到載貨汽車速度相對(duì)較高，初選發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為225馬力，P=165kw</p><p>　　2.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可通過(guò)下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。</p><p><b>　　（2-2）</b></p><p>　　式

26、中，Temax是發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N·m）；α是轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，標(biāo)志著當(dāng)行駛阻力增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線自動(dòng)增加轉(zhuǎn)矩的能力，Tp是最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩（N·m），α可參考同類發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值選取，初取α=1.05；;np為最大功率轉(zhuǎn)速選為2500r/min.Pemax是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（KW）;np是最大功率是的轉(zhuǎn)速（r/min）。</p><p>　　所以 </p><

27、;p>　　一般用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù),表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速適應(yīng)行駛工況的程度，Φ越大，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性越好。采用Φ值大得發(fā)動(dòng)機(jī)可以減少換擋次數(shù)，減輕司機(jī)疲勞、減少傳動(dòng)系的磨損和降低油耗。通常，汽油機(jī)取1.2～1.4，柴油機(jī)取1.2～2.6，初選n=1500r/min,以保證汽車具有相當(dāng)?shù)淖畹头€(wěn)定車速。由符合。</p><p><b>　　2.2 輪胎的選擇</b></p>

28、<p>　　輪胎的尺寸和型號(hào)是進(jìn)行汽車性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)，因此，在總體設(shè)計(jì)開(kāi)始階段就應(yīng)選定。選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。為了提高汽車的動(dòng)力因數(shù)、降低汽車質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對(duì)公路用車，在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。同時(shí)還應(yīng)考慮與動(dòng)力—傳動(dòng)系參數(shù)的匹配和對(duì)整車尺寸參數(shù)（例如汽車的最小離地間隙、總高等）的影響。參考《汽車設(shè)計(jì)課程

29、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》給出的部分國(guó)產(chǎn)汽車輪胎的規(guī)格、尺寸及使用條件。</p><p>　　表2.2.1 輪胎規(guī)格</p><p>　　通過(guò)查閱貨車輪胎標(biāo)準(zhǔn)GB2977-2008《載重汽車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷》和參考同類車型所選輪胎規(guī)格，各軸輪胎規(guī)格選擇如下：</p><p>　　后輪采用雙胎，負(fù)荷率增加10%-15%，所以使用6胎。米其林輪胎，縱向花紋16層，最大符合

30、3550kg，最大氣壓830Pa。規(guī)格295/80R22.5-16 3550×4≥6000 可以。</p><p>　　2.3傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定</p><p>　　普通載貨汽車最高檔通常選用直接擋，若無(wú)分動(dòng)器或者輪邊減速器，則傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比等于主減速器的主減速比 。主減速比是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。</p><p>　

31、　載重貨車為了得到足夠的功率儲(chǔ)備而使最高的車速有所下降，可按下式選擇</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中，是驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑（m），所選輪胎規(guī)格為295/80R20的子午線輪胎，其自由直徑d=1044mm，因計(jì)算常數(shù)F=3.05(子午線輪胎F=3.05),故滾動(dòng)半徑；np是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，np=2400r/min;uama

32、x是最高車速，uamax=120km/h；igh是變速器最高檔傳動(dòng)比，igh=1.0。</p><p>　　所以，初取i0=4。</p><p>　　根據(jù)所選定的主減速比i0的值，就可基本上確定主減速器的減速形式（單級(jí)、雙級(jí)以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。</p><p>　　汽車驅(qū)動(dòng)橋離地間隙要求參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表

33、1-4所示。其中，中型載貨汽車的離地間隙要求在210～275mm之間。</p><p>　　2.4 傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定</p><p>　　傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比為變速器的Ι擋傳動(dòng)比igΙ與主減速比i0的乘積。igΙ應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)車輪的滾動(dòng)半徑等綜合確定。</p><p>　　汽車爬坡度時(shí)車速不高，

34、空氣阻力可以忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有</p><p><b>　　（2-4）</b></p><p>　　則由最大爬坡度要求的變速器Ι檔傳動(dòng)比為</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中，是道路最大坡度角，設(shè)計(jì)要求最大爬坡度為3

35、0%，即坡度角；是最大道路阻力系數(shù)。</p><p>　　前面已將計(jì)算得=0.507m；發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax=850N.m；主減速比=4；傳動(dòng)系傳動(dòng)效率=0.9。所以</p><p>　　根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面附著條件</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　求得變速器的Ι檔傳動(dòng)比為</

36、p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中，是道路的附著系數(shù)，在良好的路面上取0.8；是汽車滿載靜止于水平路面時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋承受的載荷（N），后橋所受載荷為4725kg（根據(jù)滿載時(shí)軸荷分配，后軸為70%），則</p><p>　　綜上所述，初步選取變速器Ι擋傳動(dòng)比igΙ=9。</p><p>　　3.傳

37、動(dòng)系各總成的選型</p><p>　　3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型</p><p>　　根據(jù)所需發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，初步選擇康明斯有限公司的型號(hào)為康明斯ISBE4+225的發(fā)動(dòng)機(jī)，它的主要技術(shù)參數(shù)如表2.1.1所示，其外特性曲線見(jiàn)附圖1。</p><p>　　表2.1.1 康明斯ISBE4+225的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)</p><

38、;p>　　3.2 離合器的初步選型</p><p>　　后備系數(shù)β為離合器的后備系數(shù)，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。β是離合器設(shè)計(jì)時(shí)用到的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇β時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1)摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；</p><p&

39、gt;　　2)防止離合器滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；</p><p>　　3)防止傳動(dòng)系過(guò)載以及操縱輕便等。</p><p>　　顯然，為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過(guò)大，β不宜選取太小；為使離合器尺寸不致過(guò)大，減少傳動(dòng)系過(guò)載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，β可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車時(shí)，為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些；貨車總

40、質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。各類汽車離合器β的取值范圍見(jiàn)表2.2.1。</p><p>　　表3.2.1 離合器后備系數(shù)β的取值范圍</p><p>　　根據(jù)發(fā)動(dòng)

41、機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及上述要求，初步選擇東風(fēng)傳動(dòng)軸有限公司生產(chǎn)，轉(zhuǎn)矩容量為1800N·m的160 2B T-130單片干式螺旋彈簧離合器。該離合器與康明斯ISBE4+225匹配時(shí)，其后備系數(shù)為1.6。</p><p>　　表3.2.2 離合器</p><p>　　3.3 變速器的選擇</p><p>　　根據(jù)汽車?yán)碚摻?jīng)驗(yàn)公式，為使提檔平順，n=igΙ/1.3=6

42、.9，故初選7個(gè)檔位。傳動(dòng)比分配7個(gè)檔，igΙ取9，1*q^6=9，q=1.44，初選分配檔位如下：</p><p>　　表3.3.1 初選變速器各擋速比</p><p>　　由之前所算數(shù)據(jù)修正檔位后得K，根據(jù)計(jì)算選擇，初步選定大齒公司DC7J120T(9.204)七檔組合變速器，最大扭矩1150N·m，各檔傳動(dòng)比為：</p><p>　　表3.3.2

43、 所選變速器各擋速比</p><p>　　變速箱主要參數(shù)如下表：</p><p>　　表2.3.3 大齒DC7J120T變速箱主要參數(shù)</p><p>　　3.4 傳動(dòng)軸的選型</p><p>　　該車前后軸距較大，為了提高傳動(dòng)軸的的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車總布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。當(dāng)傳動(dòng)軸分段時(shí)，需要加設(shè)安裝在車架橫梁上的彈性

44、中間支撐，以補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及車輛行駛過(guò)程中由于彈性支承的發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)和車架等變形所引起的位移。彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的震動(dòng)，降低噪聲。這種彈性中間支撐不能傳遞軸向力，它只要承受傳動(dòng)軸因動(dòng)不平衡，偏心等因素引起的徑向力，以及萬(wàn)向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。</p><p>　　一般驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸均采用一對(duì)十字軸萬(wàn)向節(jié)。十字萬(wàn)向節(jié)兩軸的夾角α不宜過(guò)大，當(dāng)α由增至?xí)r，滾針軸承壽命將下降至原壽命的1

45、/4。十字軸萬(wàn)向節(jié)夾角的允許范圍參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表1-8。</p><p>　　初步采用重慶重型汽車集團(tuán)傳動(dòng)軸有限責(zé)任公司生產(chǎn)的重型汽車傳動(dòng)軸總成，編號(hào)為：006。工作扭矩為：1650N.m。</p><p>　　3.5 驅(qū)動(dòng)橋的選型</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，其基本公用是增大由傳動(dòng)軸傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、右

46、驅(qū)動(dòng)輪具有差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車價(jià)之間的垂向力、縱向力和橫向力。</p><p>　　3.5.1 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇</p><p>　　驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架形式有關(guān)。絕大多數(shù)載貨汽車的驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸架，相應(yīng)的采用非斷開(kāi)式車橋。現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車都采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。</p><p>　　在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，

47、各橋的傳動(dòng)布置在同一個(gè)縱向垂直平面內(nèi)，且相鄰的兩橋的傳動(dòng)軸是串聯(lián)的布置。其優(yōu)點(diǎn)是不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各種驅(qū)動(dòng)橋零件的互通性，并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了體積和質(zhì)量，成本較低。</p><p>　　3.5.2 主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇</p><p>　　主減速器形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，主要取決與動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比i0的大小以及驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋

48、的數(shù)目及減速形式等。</p><p>　　雙級(jí)主減速器有兩集齒輪減速組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大，制造成本也顯著增加，僅用于主減速比較大（）且采用單級(jí)減速器不能滿足既定的主減速比和離地間隙要求的重型汽車上。</p><p>　　單級(jí)貫通式主減速器用于多橋驅(qū)動(dòng)汽車的貫通橋上，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主減速器的質(zhì)量較小，尺寸緊湊，并可使中、后橋的大部分零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性。<

49、/p><p>　　綜上所述，由于所設(shè)計(jì)的載貨汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式為4×2，以及單級(jí)減速主減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，又能滿足使用要求。所以，選用單級(jí)減速主減速器。</p><p>　　3.5.3 驅(qū)動(dòng)橋的選型</p><p>　　根據(jù)計(jì)算的主減速比，初步選擇湖北車橋有限公司的“載荷5-6.5噸后橋總成”，產(chǎn)品型號(hào)：HT24K21。中、后橋均采用鑄鋼橋殼，后驅(qū)

50、動(dòng)橋承載能力為5-6.5t，最大輸入轉(zhuǎn)矩為13000N·m，大于最大的輸入轉(zhuǎn)矩850×9.204N·m=7670.4N·m，主減速器傳動(dòng)比i0=4.11和4.875兩種。因車速要求較高，就選i0=4.11計(jì)算，如果汽車阻力功率曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線不能交在其最大功率點(diǎn)上，再進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　表3.5.1 湖北車橋有限公司HT34H后橋總成基本參數(shù)</p&

51、gt;<p><b>　　4.整車性能計(jì)算</b></p><p><b>　　4.1發(fā)動(dòng)機(jī)外特性</b></p><p>　　所選發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：康明斯ISBE+225。</p><p>　　從發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線可得起轉(zhuǎn)矩特性，并且用最小二乘法擬合成五次多項(xiàng)式，計(jì)算出各轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。</p>

52、<p>　　根據(jù)公式 （4-1）</p><p>　　公式（4-1）中，n表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（n/min），表示發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩（N.M）, 表示發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率（KW），發(fā)動(dòng)機(jī)各轉(zhuǎn)速F的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率如表4.1.1所示。</p><p>　　表4.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)外特性參數(shù)表</p>

53、;<p>　　4.2 汽車動(dòng)力性能計(jì)算</p><p>　　（1）汽車驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力</p><p>　　汽車行駛過(guò)程中必須克服滾動(dòng)阻力Ff和空氣阻力Fw的作用，加速時(shí)會(huì)受到加速阻力Fj的作用，上坡時(shí)會(huì)受到重力沿坡道的分力——坡度阻力Fi的作用。汽車行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡方程式為</p><p><b>　　（4-2）</b&g

54、t;</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n下發(fā)出的轉(zhuǎn)矩Te，經(jīng)汽車傳動(dòng)系傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力Ft按下式計(jì)算</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中，Te是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩（N·m）；ig是變速器速比；i0是主減速器速比，i0=4.11；ηT是傳動(dòng)系效率，ηT=0.9；rr是車輪的滾動(dòng)半徑（m），rr=0.5

55、07mm。</p><p>　　在驅(qū)動(dòng)輪不打滑的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n（r/min）所對(duì)應(yīng)的汽車車速ua（Km/h）為</p><p><b>　?。?-4） </b></p><p><b>　　滾動(dòng)阻力Ff為</b></p><p><b>　?。?-5） </b></

56、p><p>　　式中，g是重力加速度，g=9.8m/s2;α是坡道的坡度角（º）；f是滾動(dòng)阻力系數(shù)，同式（1-1）說(shuō)明。</p><p><b>　　空氣阻力Fw為</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　式中，CD是空氣阻力系數(shù)，CD=0.9；A是迎風(fēng)面積

57、，即汽車行駛方向的投影面積，A=5㎡；ρ是空氣密度，一般取ρ=1.2258N?s2?m-4；ua是汽車行駛速度（Km/s）,若ua以km/h計(jì)，則。</p><p><b>　　坡度阻力Fi為</b></p><p><b>　　（4-7）</b></p><p>　　式中，i是道路坡度，計(jì)算時(shí)i取值從0%到40%。坡度阻

58、力隨坡度角α的增加而增大，且與變速器檔位和車速無(wú)關(guān)。</p><p>　?。?）汽車的行駛性能曲線</p><p>　　通過(guò)計(jì)算各檔車速對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，由發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線可得到相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，由式（3-2）可求得汽車的驅(qū)動(dòng)力，由式（3-4）和（3-5）可求得，再作出汽車的行駛性能曲線，見(jiàn)附圖2。計(jì)算數(shù)據(jù)見(jiàn)表3.1.2。</p><p>　　表3.1.2 汽車驅(qū)

59、動(dòng)力與行駛阻力計(jì)算列表</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　?。?）最大爬坡度的計(jì)算</p><p>　　坡度阻力隨坡度角的增加而增大，且與變速器檔位和車速無(wú)關(guān)。由《汽車?yán)碚摗房芍畲笃露冉堑挠?jì)算公式為：</p><p><b>　?。?-8）</b></p>

60、<p>　　式中Dmax為汽車動(dòng)力因數(shù)，其計(jì)算公式為：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　Ft為驅(qū)動(dòng)力；Fw為空氣阻力，由公式算出，由此得出各檔位動(dòng)力因素表</p><p>　　表3.1.3 汽車各檔位動(dòng)力因素表</p><p>　　（4）汽車的加速性能計(jì)算</p>

61、;<p>　　加速阻力計(jì)算。為計(jì)算最大加速能力，這里就取道路坡道為零的平直道路上行駛進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　，由此可得 （4-10）</p><p>　　式中，δ是汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，δ按式估算，取,ig為變速器速比。參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》繪制出汽車加速度曲線圖，見(jiàn)附圖3。</p><p>　　進(jìn)而參照

62、《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》繪制各擋加速度倒數(shù)曲線圖，見(jiàn)附圖4。</p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　通過(guò)上式可求得汽車從初始車速u1全力加速到u2的加速時(shí)間t，結(jié)合汽車的行駛性能曲線，可以做出該汽車連續(xù)換擋加速曲線，見(jiàn)附圖5。</p>

63、<p>　　表3.1.4 汽車連續(xù)換檔加速時(shí)間曲線計(jì)算列表</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　4.3 汽車經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算 </p><p>　　汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性是汽車使用中的另一項(xiàng)重要性能。汽車設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，常需要在

64、實(shí)際樣車制成之前，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和汽車功率平衡圖對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)算，最簡(jiǎn)單、最基本的是等速行駛百公里燃油消耗量的估算。對(duì)貨車來(lái)講，等速百公里燃油消耗量是在滿載時(shí)以最高擋在水平良好的路面上等速行駛100km的燃油消耗量。</p><p>　　汽車百公里燃油消耗量Qs為</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　

65、式中，P是汽車以車速ua等速行駛時(shí)用于克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的功率（kw），；是傳動(dòng)系效率，=0.9；是汽車總質(zhì)量；是滾動(dòng)阻力系數(shù)，；是空氣阻力系數(shù)=0.9；是迎風(fēng)面積；是燃油消耗率，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)耐馓匦郧€圖上讀取；是汽車車速（km/h）；是燃油的重度，柴油取7.94～8.13N/L，取=8.1N/L。</p><p>　　表3.1.5 汽車燃油消耗</p><p>&

66、lt;b>　　一檔</b></p><p><b>　　二檔</b></p><p><b>　　三檔</b></p><p><b>　　四檔</b></p><p><b>　　五檔</b></p><p>&

67、lt;b>　　六檔</b></p><p><b>　　七檔（最高檔）</b></p><p>　　經(jīng)上述計(jì)算，參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，繪制出使用康明斯ISBE4+225發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)汽車在各個(gè)檔位時(shí)的等速百公里燃油消耗量曲線，見(jiàn)附圖6。</p><p>　　5.發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系部件的確定及校核性能</p>&l

68、t;p>　　5.1發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系各部件選型</p><p>　　根據(jù)前面的計(jì)算，可以確定設(shè)計(jì)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。變速器大齒DC7J120T、單級(jí)減速雙聯(lián)驅(qū)動(dòng)橋與225馬力的康明斯ISBE4+225發(fā)動(dòng)機(jī)匹配使用時(shí)，整車的爬坡性能、加速性能和轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性都有了較為顯著的提高，經(jīng)濟(jì)車速的范圍也較大，燃油經(jīng)濟(jì)性較好，同時(shí)也滿足最高車速為120km/h的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　最后確定

69、的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系各部件如表5.1.1所示，整體布置圖附錄7所示。</p><p>　　表5.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系各部件選型</p><p>　　5.2各部件的性能校核</p><p>　　5.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)性能校核</p><p>　　比功率的統(tǒng)計(jì)值來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率值。 發(fā)動(dòng)機(jī)康明斯ISBE4+225，則比功率為</p>&

70、lt;p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　公式5-1中，Pemax是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率138（KW）；Ma是汽車總質(zhì)量，Ma=6750kg</p><p>　　參考同類型汽車，如表5.2.1汽車動(dòng)力性參數(shù)其比功率都在20KW/t左右，由表5.2.1對(duì)比得則總質(zhì)量6.5t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率Pe=6.75×20=135kw。再考慮該載貨

71、汽車要求具有相對(duì)高的車速，因此初步選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為165KW，為225馬力。因此此發(fā)動(dòng)機(jī)符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　表5.2.1 汽車動(dòng)力性參數(shù)</p><p>　　5.2.2離合器性能參數(shù)校核</p><p>　　所選單片干式430推式螺旋彈簧離合器轉(zhuǎn)矩容量為1600到1800N·m，該離合器與康明斯ISBE4+225匹配時(shí)，其后備系

72、數(shù)為1.6，符合表5.2.2要求。</p><p>　　表5.2.2 離合器后備系數(shù)β的取值范圍</p><p>　　根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及上述要求。離合器的外徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 </p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　算出，其中K為直徑系數(shù)，中型貨車的直徑系數(shù)為16.8到18，離合器摩

73、擦片最大外徑D可取429mm。所選離合器符合要求。</p><p>　　5.2.3變速器性能校核</p><p>　　不同類型的汽車具有不同的傳動(dòng)系檔位數(shù)，就動(dòng)力性而言，檔位越多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)，提高了汽車的加速與爬坡能力。就經(jīng)濟(jì)性而言，檔位越多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低油耗區(qū)工作的可能性，降低了油耗。所以增加檔位數(shù)會(huì)改善汽車的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性。擋數(shù)K=6.9，此變速箱

74、大齒DC7J120T為7檔，符合擋數(shù)要求。結(jié)合市面上現(xiàn)有的變速器與理論，故初步選擇igI=9，7個(gè)檔位則各個(gè)檔位的傳動(dòng)比等比分配，分配傳動(dòng)比基本符合變速箱每檔傳動(dòng)比。最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩相匹配，轉(zhuǎn)速也相符合。故所選變速箱符合要求。</p><p>　　5.2.4傳動(dòng)軸006性能校核</p><p>　　重慶重型汽車集團(tuán)傳動(dòng)軸有限責(zé)任公司生產(chǎn)的重型汽車傳動(dòng)軸總成，編號(hào)為006，工作

75、轉(zhuǎn)矩為15000N?m。而傳動(dòng)軸實(shí)際承受的最大轉(zhuǎn)矩為7823N?m。符合要求。 </p><p>　　5.2.5驅(qū)動(dòng)橋性能校核</p><p>　　湖北車橋有限公司的“載荷5-6.5噸后橋總成”，產(chǎn)品型號(hào)：HT24K21。驅(qū)動(dòng)橋承載能力為5-6.5t，大于滿載后軸載重。最大輸入轉(zhuǎn)矩為13000N?m，大于最大的輸入轉(zhuǎn)矩850×9.204N*m=7823N?m，主減速器傳

76、動(dòng)比=4.11和4.875兩種，符合設(shè)計(jì)范圍，且汽車阻力功率曲線見(jiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線交在其最大功率點(diǎn)上，符合設(shè)計(jì)要求。    </p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，也是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程。通過(guò)這次的汽車課程設(shè)計(jì)，使我之前學(xué)習(xí)的課本知識(shí)得以鞏

77、固，同時(shí)也更加系統(tǒng)全面的了解了汽車，通過(guò)書(shū)本上的介紹，老師的講解，以及同學(xué)之間的討論，讓我對(duì)汽車設(shè)計(jì)的過(guò)程有了更深的了解。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)《汽車構(gòu)造》、《汽車設(shè)計(jì)》和《汽車?yán)碚摗飞系囊恍┲攸c(diǎn)內(nèi)容又重新認(rèn)識(shí)了一次，通過(guò)讓我們自己動(dòng)手動(dòng)腦設(shè)計(jì)汽車，增強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。通過(guò)三周的設(shè)計(jì)，我不僅增長(zhǎng)了知識(shí)，還開(kāi)闊了眼界，對(duì)我們這個(gè)專業(yè)有了更深層次的了解，提升設(shè)計(jì)能力。</p&

78、gt;<p>　　由于設(shè)計(jì)資料和能力比較有限，此次設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)給予批評(píng)指正。 </p><p>　　最后，向?qū)Ρ敬握n程設(shè)計(jì)盡心指導(dǎo)的各位老師表示衷心的感謝！ </p><p>　　------車輛工程121201 李璇</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

79、;　　[1] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[2] 王國(guó)權(quán)，龔國(guó)慶.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[3] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[4] 劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京.清華大學(xué)出版社，2003.<

80、;/p><p>　　[5] 余志生.汽車?yán)碚揫M].4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[6] 田其鑄.汽車設(shè)計(jì)手冊(cè)（整車·底盤卷).長(zhǎng)春汽車研究所.1998.</p><p>　　[7] 王豐元，馬明星，鄒旭東.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京：中國(guó)電力出版社，2009.</p><p>　　[8] 中華人民共和國(guó)

81、汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì).QC/T29082-1992 汽車傳動(dòng)軸總成技術(shù)條件[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1992.</p><p>　　[9]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GBT1589-2004/GBT2974-2008/GBT2977-2008/GBT2978-2008</p><p>　　[10]參考網(wǎng)頁(yè)：百度百科、卡車之家、中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司官網(wǎng)等。</p><p>　　

82、[11]龔禮洲.基于知識(shí)的汽車車身總布置系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā).吉林工業(yè)大學(xué)博士論文.2000.</p><p>　　[12]張楨琪.基于國(guó)產(chǎn)三維CAD軟件的載貨汽車設(shè)計(jì)及整車性能計(jì)算與評(píng)估系統(tǒng)研究.西南交通大學(xué)博士論文,2007.</p><p>　　[13]黃朝勝.重型載貨汽車底盤性能設(shè)計(jì)參數(shù)控制研究.吉林大學(xué)博士論文，2005.</p><p>　　請(qǐng)刪除以下內(nèi)容，

83、O(∩_∩)O謝謝?。?！The origin of taxation in the United States can be traced to the time when the colonists were heavily taxed by Great Britain on everything from tea to legal and business documents that were required by the St

84、amp Tax. The colonists' disdain for this taxation without representation (so-called because the colonies had no voice in the establishment of the taxes) gave rise to revolts such as the Boston Tea Party. However, eve