畢業(yè)設(shè)計(jì)--汽車的整體設(shè)計(jì)論文

1、<p>　　`摘 要 本說(shuō)明書從先進(jìn)，實(shí)用，系統(tǒng)，科學(xué)的角度出發(fā)，介紹了0.5噸輕型貨車的整體設(shè)計(jì)和車架，車箱的設(shè)計(jì)工三個(gè)部分，第一部分是整體設(shè)計(jì)部分，它包括了汽車型式，主要尺寸和參數(shù)的選擇，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇，汽車輪胎的選擇，以及總布置草圖設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)校核，本書的第二和第三部分，介紹了汽車車架和貨箱的設(shè)計(jì)，車架設(shè)計(jì)部分，主要介紹了其結(jié)構(gòu)形式的選擇，并且對(duì)其受力情況進(jìn)行了較為詳盡的分析和計(jì)算，貨箱設(shè)計(jì)部分就主要介紹了貨箱

2、的分類，結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞 貨車 整體設(shè)計(jì) 車架 貨箱</p><p>　　Abstract This Specification introduces three parts of 0.5t turning-lathe trailer include that the allover design and chassis sy

3、stem the coach from sophisticated, tlity, systematic and science. The first part is the unite design ,it include the selection of the type, main dimension and arguments, the selection of the trailer engine ,the selection

4、 of the cart tires .It also include general layout drawing and campaign check. The second and third parts of the specification introduces the design</p><p>　　Key Words trailer overall design trailer jo

5、isted coach</p><p>　　引言 我國(guó)汽車工業(yè)從無(wú)到有，從小到大經(jīng)歷了四十余年，產(chǎn)量已居世界前列，但在產(chǎn)品開發(fā)水平方面還處于落后狀態(tài)。面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，唯一的出路只能是加強(qiáng)開發(fā)能力建設(shè)，提高工程技術(shù)人員的創(chuàng)新能力。本書先進(jìn)、實(shí)用、科學(xué)，既總結(jié)我們自己的經(jīng)歷，結(jié)合我國(guó)實(shí)際，又廣泛吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)并具前瞻性。</p><p>　　隨著我國(guó)農(nóng)村和城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，

6、交通運(yùn)輸已經(jīng)不在局限于人力和畜力，機(jī)動(dòng)車已幾乎完全代替了人力和畜力。輕型貨車正以其運(yùn)輸靈活、快捷，性/價(jià)比大的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸業(yè)包括家用運(yùn)輸。</p><p>　　本說(shuō)明書本著先進(jìn)、實(shí)用、科學(xué)的態(tài)度，從實(shí)際出發(fā)，著重介紹貨車的整體設(shè)計(jì)，以及車架和貨箱的設(shè)計(jì)。其中亦較為詳細(xì)地引用了一些圖表說(shuō)明，以便讀者一目了然。</p><p>　　本說(shuō)明書的出版的過(guò)程中，肯定了自己在設(shè)計(jì)過(guò)程中的勞動(dòng)成

7、果，同時(shí)，也得到了老師和同學(xué)們的幫助。畢竟本書集眾人之觀點(diǎn)，很有參考和借用價(jià)值。但也有很多錯(cuò)誤和不足之處，這也是在所難免的。</p><p>　　第一部分 汽車的整體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　§1—1 概述</b></p><p>　　汽車整體設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)工作中十分重要部分。它關(guān)系著汽車的使用性能、外形尺寸、重量、外形

8、和產(chǎn)品質(zhì)量有著重要關(guān)系。</p><p>　　汽車整體設(shè)計(jì)是許多部件有機(jī)結(jié)合的整體。汽車性能的好壞不僅取決于各部件性能如何，而且在很大程度上取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合，取決于總布置。如果各部件型式和參數(shù)選擇不當(dāng)或布置得不好，則即使各部件性能很好，整車性能卻不一定理想。例如，對(duì)一個(gè)噸位不大的貨車采用了一個(gè)功率很大的發(fā)動(dòng)機(jī)，則不但其最大功率不能充分利用，而且汽車的耗油量也會(huì)大大增加。 因此，在汽車設(shè)計(jì)開始階段應(yīng)該有一個(gè)

9、很消耗的整體設(shè)計(jì)，使整車設(shè)計(jì)有一個(gè)統(tǒng)一的目標(biāo)、統(tǒng)一的設(shè)想和統(tǒng)一的指揮。在各部件（全面）設(shè)計(jì)階段，部件與整體之間、部件與部件之間經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種矛盾，這就需要我們從整車的技術(shù)合理性和全局出發(fā)，很好的予以協(xié)調(diào)，與部件設(shè)計(jì)的同學(xué)密切合作，找出完善的解決辦法。在各部件設(shè)計(jì)完成后，還要在總布置圖上仔細(xì)校核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出修改意見。所以，整體設(shè)計(jì)的好壞對(duì)汽車的設(shè)計(jì)質(zhì)量、汽車性能和產(chǎn)品的生命力有著決定性的影響。</p><p&g

10、t;　　汽車整體設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：</p><p>　　1. 從技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)合理性和使用要求出發(fā)，正確選擇性能指標(biāo)、重量和主要尺寸，提出整車設(shè)想（總體設(shè)計(jì)方案），為各部件設(shè)計(jì)提供整車參數(shù)和設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　2. 對(duì)各部件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動(dòng)校核，使汽車不僅有足夠的裝載容量，而且能做到尺寸緊湊、乘坐舒服、重量輕、重心低、安全可靠、操作輕便、造型美觀、視野良好、維修方便、運(yùn)作協(xié)

11、調(diào)。</p><p>　　3. 對(duì)汽車性能進(jìn)行精確計(jì)算和控制，保證汽車主要性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　汽車整體設(shè)計(jì)通常是在產(chǎn)品規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。產(chǎn)品長(zhǎng)期規(guī)劃一般確定五或七、八年后需要生產(chǎn)的汽車產(chǎn)品系列、現(xiàn)有車型的改進(jìn)、補(bǔ)充和淘汰等大的方案以及十年設(shè)想草案，這是在市場(chǎng)調(diào)查和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上制定的。而個(gè)別車型發(fā)展計(jì)劃規(guī)則確定新車的設(shè)計(jì)方案和主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。其中包括汽車的主要用途、級(jí)

12、別、車型、產(chǎn)品售價(jià)、計(jì)劃投資、生產(chǎn)綱領(lǐng)以及從設(shè)計(jì)到投產(chǎn)的各階段日程。</p><p>　　§1-2 汽車型式的選擇</p><p>　　汽車的型式的選擇是指汽車的軸數(shù)，驅(qū)動(dòng)型式，布置型式以及車身（或駕駛室）型式而言。這些都是汽車整體設(shè)計(jì)首先要確定的主要參數(shù)。這樣才能使汽車的使用性能、外形尺寸、重量、軸荷分配和制造成本等方面有較大的確定，因此應(yīng)該綜合考慮汽車的型式問(wèn)題。</

13、p><p>　　一、 汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式</p><p>　　汽車的軸數(shù)（二軸、三軸或四軸）是根據(jù)汽車的用途、重量、使用條件、公路車輛的法規(guī)限制和輪胎負(fù)荷能力確定的。</p><p>　　我國(guó)公路干線和橋梁所允許的雙軸汽車后軸的單負(fù)荷為13t，前軸的單負(fù)荷允許為6t，三軸汽車的雙后軸負(fù)荷為24t。各國(guó)的法規(guī)不一，但單后軸負(fù)荷大多在10-13t之間。故雙軸汽車總重一般

14、不超過(guò)18-19t，而三軸汽車的總重則不超過(guò)320KN總重更大的公路用車可采用四軸。超重型自卸汽車，因不在公路上使用，不受此限（其單軸負(fù)荷有的超過(guò)1000KN）。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)型式常用4×2、4×4、6×6等代號(hào)表示。其中第一個(gè)數(shù)字表示汽車車輪總數(shù)，第二個(gè)表示驅(qū)動(dòng)輪數(shù)。</p><p>　　4×2 式汽車結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，汽車自重較輕，制造成本

15、低，油耗量也較少，故在轎車和總重小于19t的公路用車上得到最廣泛的采用?，F(xiàn)代雙軸重型貨車的總重量一般都接近公路法規(guī)限制的上限，以便盡可能提高汽車的載重量和運(yùn)輸能力?？傊卦?9t以上至26t的公路用車一般均采用6×4或6×2的型式。總重28-32t的公路用車一般采用8×4型式。</p><p>　　綜合考慮以上各因素，以及考慮大本火車的噸位不大（為2噸），故采用4×2單軸驅(qū)動(dòng)

16、。</p><p>　　二、 汽車布置型式的選擇</p><p>　　汽車布置型式是指發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)軸和車身（或駕駛室）的相互位置關(guān)系和布置特點(diǎn)而言的。</p><p>　　對(duì)貨車而言，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的不同，可分為三種布置型式：發(fā)動(dòng)機(jī)前置、中置和后置。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)前置—后軸驅(qū)動(dòng)的型式由于發(fā)動(dòng)機(jī)維修方便，能適應(yīng)各種型式的發(fā)動(dòng)機(jī)（

17、直列的、v型的或臥置的等）以及傳動(dòng)系和操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在貨車上得到了廣泛采用。少數(shù)貨車采用發(fā)動(dòng)機(jī)中置（臥置于貨箱之下）的布置型式。其主要優(yōu)點(diǎn)是駕駛室的布置不受發(fā)動(dòng)機(jī)的限制，內(nèi)部寬敞，地板又平又低；駕駛員的座位和汽車總高可以有所降低；駕駛室內(nèi)噪聲比較低，駕駛室可以顯著地前移和縮短，故汽車的軸距和總長(zhǎng)較短；軸荷分配也比較有利。但發(fā)動(dòng)機(jī)維修不如前置方便，對(duì)保養(yǎng)條件和路面條件要求也較高；發(fā)動(dòng)機(jī)需特殊設(shè)計(jì)，與其他車型通用性較差；離合器、變速器

18、和油門需要遠(yuǎn)距離操縱。發(fā)動(dòng)機(jī)后置的型式在貨車上很少采用，僅在由后置發(fā)動(dòng)機(jī)—后置驅(qū)動(dòng)的轎車變型而來(lái)的微型貨車上有所采用。其優(yōu)缺點(diǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)中置時(shí)大體相同，但后軸載荷容易過(guò)重，對(duì)操縱穩(wěn)定性不利，貨廂底版的位置也較高。</p><p>　　根據(jù)駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)位置的不同，貨車可分為長(zhǎng)頭式、短頭式、平頭式和偏置式四種。</p><p>　　1. 長(zhǎng)頭式 長(zhǎng)頭式的特點(diǎn)是將駕駛室布置在發(fā)動(dòng)機(jī)之后。

19、其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)維修方便，駕駛室受到的熱量和震動(dòng)較小，操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，且易于布置，前輪負(fù)荷較輕，在壞的路上通過(guò)性較好。其缺點(diǎn)是軸距和汽車總長(zhǎng)較大，視野性較差。因此，目前在輕型貨車上很少采用。長(zhǎng)頭式比較適合于條件較差的貨車和越野車。在中型和重型上采用長(zhǎng)頭式還不少，尤其在采用v型發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，其車頭可以設(shè)計(jì)得較短。</p><p>　　2. 短頭式 短頭式是將發(fā)動(dòng)機(jī)的一小部分伸入駕駛室內(nèi),因而汽車的軸距和總長(zhǎng)可略為縮短

20、.但駕駛室內(nèi)部比較擁擠,發(fā)動(dòng)機(jī)維修也不夠方便.其他缺點(diǎn)基本上同上。</p><p>　　3. 平頭式 這是將駕駛室布置在發(fā)動(dòng)機(jī)之上，這種型式的優(yōu)缺點(diǎn)正好同長(zhǎng)頭式相反。汽車的軸距總長(zhǎng)比較短，自重較輕，機(jī)動(dòng)性能好，視野良好，面積利用系數(shù)高。但駕駛室在夏季比較悶熱，發(fā)動(dòng)機(jī)維修也不方便，汽車高度較大。目前有不少結(jié)構(gòu)措施可以減少上述缺點(diǎn)，如加強(qiáng)駕駛室的隔熱、通風(fēng)、密封、采暖和防振能力，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，采用可翻式駕駛

21、室，改進(jìn)懸架設(shè)計(jì)以減輕汽車的縱向擺動(dòng)。總的來(lái)說(shuō)，平頭式的優(yōu)點(diǎn)比較顯著，因而在現(xiàn)代的輕型、中型貨車上得到了廣泛采用。</p><p>　　4. 偏置式 即將駕駛室遍置于發(fā)動(dòng)機(jī)的一旁。這是平頭式或長(zhǎng)頭式的一種變型。它除了具有平頭式的優(yōu)點(diǎn)外，還可以減少駕駛室的悶熱，便于發(fā)動(dòng)機(jī)的維修。在超寬的汽車上，駕駛室窄了一些，可以進(jìn)一步改善視野，故這種布置型式在超重型礦用自卸車上用得較普遍。</p><

22、p>　　因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)計(jì)的是輕型貨車，故不采納第四種布置型式。綜合考慮長(zhǎng)頭式和平頭式的優(yōu)缺點(diǎn)，我決定采用第二種布置型式，即短頭式。</p><p>　　§1-3 汽車主要尺寸和參數(shù)的選擇</p><p>　　一、 汽車主要尺寸的確定</p><p>　　汽車主要尺寸是指汽車的軸距、輪距、總長(zhǎng)、總寬、總高等。</p><p>&l

23、t;b>　　1.軸距 L</b></p><p>　　軸距的長(zhǎng)短直接影響汽車的長(zhǎng)度、重量和許多使用性能。軸距短一些，汽車長(zhǎng)度就短，重量就輕，最小轉(zhuǎn)彎半徑和縱向通過(guò)半徑就小。但若軸距過(guò)短，則會(huì)帶來(lái)一系列缺點(diǎn)；如車廂長(zhǎng)度不足或后懸過(guò)長(zhǎng)，汽車行使是的縱擺和橫擺較大；汽車制動(dòng)或上坡時(shí)重量轉(zhuǎn)移也大，使操縱性和穩(wěn)定性變壞。因此，還會(huì)導(dǎo)致萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的夾角過(guò)大等問(wèn)題。因此，在確定軸距是綜合考慮各方面的要求，在保

24、證所設(shè)計(jì)車型的主要性能（如機(jī)動(dòng)性或乘坐舒適性）、裝載面積和軸荷分配等方面均得到滿足的前提下把軸距設(shè)計(jì)得短一些好。</p><p>　　對(duì)貨車來(lái)說(shuō)，在整車選型初期，可首先根據(jù)貨廂長(zhǎng)度和駕駛室布置的需要初步確定一個(gè)軸距L（圖1.2）.由圖上可見</p><p>　　L=Ld+C+LH—LR</p><p>　　式中 Ld——從前輪中心到駕駛室后壁的距離，它主要取決于

25、駕駛室型式和發(fā)動(dòng)機(jī)位置及長(zhǎng)短，可以通過(guò)駕駛室座位和發(fā)動(dòng)機(jī)的初步布置（畫方圖案）或參考同樣布置型式的汽車行的這一尺寸初步確定。參考同樣布置型式的汽車，初步確定該值為1260mm。</p><p>　　C——駕駛室與貨廂之間的間隙，一般為50—100mm。這里取80mm。</p><p>　　Lh——貨廂長(zhǎng)度，根據(jù)汽車的載重量和所運(yùn)貨物的比重算出所需要的貨廂容積和貨廂面積來(lái)確定，或參考同噸位車

26、的貨廂長(zhǎng)度和裝載面積初步確定。同樣，我們參考同噸位的車，初步確定Lh=1000mm。</p><p>　　Lr——后懸，根據(jù)道路條件，初步確定為800mm。</p><p>　　利用上述公式，初步算出軸距為3000mm。軸距的最終數(shù)值只有通過(guò)具體布置（畫總布置草圖）以后才能確定。如果通過(guò)布置和計(jì)算，發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)夾角過(guò)大，軸荷分配不夠有利，最小轉(zhuǎn)彎半徑過(guò)大或座位布置不夠舒適，則應(yīng)當(dāng)調(diào)整軸距和有關(guān)

27、部件的位置。</p><p>　　因輕型貨車對(duì)機(jī)動(dòng)車要求較高，故其軸距比一般貨車要設(shè)計(jì)的短一些。表1.1為不同噸位貨車的軸距范圍（指基本型）。</p><p>　　表1.1 貨車軸距和輪距的一般范圍</p><p>　　2.前、后輪距B1、B2</p><p>　　汽車輪距對(duì)汽車的總寬、總重、橫向穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性影響較大。輪距愈大，則橫向穩(wěn)定

28、性愈好，懸架的角剛度也愈大，對(duì)增大車廂內(nèi)寬也有利。但輪距寬了，汽車的總寬和總重一般也加大，而且容易產(chǎn)生向車身側(cè)面甩泥的缺點(diǎn)。所以，輪距不宜過(guò)大。輪距的數(shù)值必須與所要求的汽車總寬相適應(yīng)。、</p><p>　　貨車的前輪距B1主要取決車架前部的寬度、前懸架的寬度、前輪最大轉(zhuǎn)角和輪胎寬度、轉(zhuǎn)向拉桿與轉(zhuǎn)向輪以及車架間的運(yùn)動(dòng)間隙因素，因此要通過(guò)具體的布置才能最后確定。貨車的后輪距B2取決于車架后部寬度T、彈簧寬度E、彈簧

29、與車架及車輪之間的間隙（D+S）和（D+G）以及輪胎寬度K等因素（圖1.3）。在確定輪距時(shí)，還要考慮到能否與現(xiàn)有后軸系列中所采用的輪距數(shù)值一致，以便盡可能選用現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)軸。各噸位貨車輪距的數(shù)值范圍見表1.1。因QT2型貨車自重及載重不大，故可考慮采用前后輪距一致，先確定其值為1320mm。</p><p>　　3.前懸LF和后懸LR （圖1.2）</p><p>　　前懸和后懸的長(zhǎng)度是在總

30、布置中確定的。前懸的長(zhǎng)度應(yīng)足以固定和安裝駕駛室前支點(diǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、轉(zhuǎn)向機(jī)、彈簧前拖架和保險(xiǎn)杠等零件和部件。駕駛室的型式和駕駛員座位的前后位置對(duì)前懸的大小也有很大的影響。汽車的前懸不宜過(guò)長(zhǎng)，否則汽車的接近角過(guò)小。</p><p>　　后懸長(zhǎng)度主要取決于貨廂長(zhǎng)度、軸距和軸載荷配情況，同時(shí)要保證適當(dāng)?shù)碾x去角。一般來(lái)說(shuō)，后懸不宜過(guò)長(zhǎng)，否則上下坡容易刮地，轉(zhuǎn)彎是也不靈活。貨車的后懸一般在1000—2200mm之間（微型車

31、例外），特長(zhǎng)貨廂的長(zhǎng)軸距汽車的后懸較大，有的長(zhǎng)達(dá)2.6m。綜合上述因素，初步確定后懸長(zhǎng)度為1000mm。</p><p>　　4. 汽車的外廓尺寸</p><p>　　汽車的總長(zhǎng)、總寬和總高應(yīng)根據(jù)汽車的用途、道路條件、噸位、外形設(shè)計(jì)、公路限制和結(jié)構(gòu)布置等因素來(lái)確定。在總體設(shè)計(jì)是要力求減少汽車的外廓尺寸，以減輕汽車自重，提高汽車的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性。</p><p>

32、;　　各國(guó)對(duì)公路運(yùn)輸車輛的外廓尺寸均有法規(guī)限制。這是為了使汽車外廓尺寸適合本國(guó)的公路、橋梁、涵洞和鐵路運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)及保證行駛的安全性。我國(guó)對(duì)公路車輛的極限尺寸規(guī)定如下：總高不大于4m；總寬（不包括后視鏡）不大于2.5m；總長(zhǎng)貨車不大于12m?？傊卦?50KN以上的重型貨車的總寬大多在2.4—2.5m之間，其總高則在2.5—2.9m之間。中噸位貨車的總寬在2.1—2.4m之間，而總高則在2.2—2.6m之間。全輪驅(qū)動(dòng)的汽車總高略高一些。集裝

33、箱運(yùn)輸汽車的總高一般在3.8—3.9m。汽車的總長(zhǎng)、總寬和總高通過(guò)仔細(xì)的布置后才能最后確定。這里我們借鑒中噸位汽車的外廓尺寸進(jìn)行適當(dāng)選取。</p><p><b>　　5. 貨車車頭長(zhǎng)度</b></p><p>　　貨車車頭長(zhǎng)度是指從汽車的保險(xiǎn)杠到駕駛室后圍的距離。車身型式即長(zhǎng)頭型還是平頭型對(duì)車頭長(zhǎng)度有絕對(duì)的影響。此外，車頭長(zhǎng)度尺寸對(duì)汽車外觀效果、駕駛員居住性和發(fā)動(dòng)機(jī)

34、的接近性等有影響。</p><p>　　圖1.3 貨車的后輪距B2</p><p>　　長(zhǎng)頭貨車車頭長(zhǎng)度尺寸一般在2500—3000mm之間，平頭型貨車一般在1400—1500mm之間。因設(shè)計(jì)為短頭型貨車，故先取其中間值為2000mm。</p><p><b>　　6. 貨車車箱尺寸</b></p><p>　　要求車箱

35、尺寸在運(yùn)送散裝東西和袋裝糧食時(shí)能裝足額定噸數(shù)。車箱邊板高度對(duì)汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響，一般應(yīng)在450—650mm范圍內(nèi)選取。車箱內(nèi)寬在汽車外寬符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下適當(dāng)取寬些，以便縮短邊板高度和車廂長(zhǎng)度。行駛速度能達(dá)到較高車速的貨車，使用過(guò)寬的車箱會(huì)增加汽車迎風(fēng)面積，導(dǎo)致空氣阻力增加。車箱內(nèi)長(zhǎng)應(yīng)在能滿足運(yùn)送上述貨物額定噸位的條件下盡可能取短些，以利于減小整備質(zhì)量。詳細(xì)尺寸見第三部分，車箱的設(shè)計(jì)。</p><

36、p>　　二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定</p><p>　　1.汽車的載重量和載客量</p><p>　　汽車的載重量是汽車基本使用性能之一。它關(guān)系到汽車的運(yùn)輸生產(chǎn)率、運(yùn)輸成本、使用方便性、產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)裝備等許多方面的因素，因而也關(guān)系到所設(shè)計(jì)的車型是否能受到使用部門的歡迎和能否暢銷的問(wèn)題。</p><p>　　在確定載重量時(shí)，我們應(yīng)著重考慮以下幾個(gè)方面：</

37、p><p>　?。?）必須與汽車的用途和使用條件相適應(yīng)。資料表明，貨流量大、運(yùn)距長(zhǎng)的公路運(yùn)輸，采用大噸位的貨車，運(yùn)輸生產(chǎn)率就高，運(yùn)輸成本就低；而貨流多變、運(yùn)輸距離短的市內(nèi)運(yùn)輸，則采用中、小噸位的汽車比較經(jīng)濟(jì)和靈活。同時(shí)，從減少城市交通擁擠來(lái)看，特別是在大城市中，采用中、小噸位的貨車比較有利。我 國(guó)已開始控制大型車在市內(nèi)行駛。因此，在市內(nèi)運(yùn)輸中，載重量為5t以下（特別是4t和2t）的汽車在國(guó)

38、外用的越來(lái)越多。在長(zhǎng)途運(yùn)輸方面，汽車噸位則不斷提高。載重量為9t以上的貨車的需求量日益增多，而過(guò)去常用的載重量為6t和8t的貨車的產(chǎn)量則有所減少。所以，在確定載重量時(shí)，應(yīng)注意研究同類型汽車的發(fā)展動(dòng)向和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的需要。</p><p>　　（2）各種車型的載重量要合理分級(jí)，以利于產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。因此，汽車的載重量通常不是單獨(dú)的，而是從產(chǎn)品系列化角度確定的。</p><p>　　

39、（3）要考慮到對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線變動(dòng)的大小和可利用程度。</p><p>　　應(yīng)當(dāng)指出，汽車的載重量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時(shí)，所允許的額定載重量。當(dāng)汽車在碎石路面上行駛時(shí)，載重量應(yīng)有所減少（應(yīng)為好路上的75-80%）。</p><p>　　2.汽車自重m0的估計(jì)</p><p>　　汽車自重是指帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎）、加滿油水、但沒(méi)有裝貨和載人時(shí)的

40、整車質(zhì)量。</p><p>　　汽車自重是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)。這個(gè)指標(biāo)，既要先進(jìn)，又要切實(shí)可行。為此，在整體設(shè)計(jì)初期，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)類似的同級(jí)樣車及其部件進(jìn)行整重和重量分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合所設(shè)計(jì)汽車的具體情況估計(jì)出新車各部件的重量，從而估計(jì)出新車的自重G0。結(jié)合同類型車的重量參數(shù)，估計(jì)設(shè)計(jì)貨車的自重為1.8t。</p><p>　　3.汽車總重的ma確定</p><p>

41、　　汽車總重是指裝備齊全、并按規(guī)定裝滿客、貨（包括駕駛員）時(shí)的重量。</p><p>　　貨車的總重可按下式計(jì)算</p><p>　　ma=me+m0+mp</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　ma—載重量，為0.5t</p><p>　　m0—汽車自重，這里為1.5t。

42、</p><p>　　mp—駕駛員及助手的重量，按座位數(shù)計(jì)算，座位數(shù)為4，每人可按65Kg計(jì)。</p><p><b>　　計(jì)算可得貨車總重為</b></p><p>　　ma=0.5+1.2+0.065×4</p><p><b>　　=1.96t</b></p><

43、p><b>　　3. 質(zhì)量系數(shù)</b></p><p>　　在比較不同車型的設(shè)計(jì)、制造、材料水平時(shí)，常常引用質(zhì)量系數(shù)這個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。質(zhì)量系數(shù)是指汽車裝載質(zhì)量me與汽車干重mm0的比值，即ηm0=me／m0。汽車干重是指無(wú)冷卻水、燃油、機(jī)油、備胎、工具和附屬裝備時(shí)的空車質(zhì)量。顯然，在汽車裝載質(zhì)量相同、且汽車使用壽命都比較長(zhǎng)的情況下，汽車干重越小，則質(zhì)量系數(shù)越高。這說(shuō)明：該車型的金屬材料消耗

44、較少，材料利用較好，汽車設(shè)計(jì)與制造水平較高。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要力求減輕零部件的質(zhì)量，提高質(zhì)量利用系數(shù)。但是，ηm0的提高也受到一些因素的限制，如各部件的可靠性、材料的機(jī)械性能和制造工藝水平等。</p><p>　　由于一般汽車技術(shù)資料中常列出汽車自重，而不列出汽車干重，故常用汽車自重利用系數(shù)ηm0作為評(píng)價(jià)參數(shù)，ηm0=me／m0。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車自重利用系數(shù)是隨著汽車載重量的增加而提高的。目前，輕型貨車的ηm0一般在

45、1.1左右（裝用柴油機(jī)時(shí)大都在0.8—1.0之間），中型貨車的ηm0一般在1.35左右，而重貨車的ηm0一般在1.5左右（1.3—1.7）。</p><p>　　隨著道路條件的不斷改善，材料性能的提高，特別是汽車零部件載荷譜和疲勞強(qiáng)度的發(fā)展，汽車的自重利用系數(shù)就會(huì)不斷提高。</p><p><b>　　5.汽車的軸荷分配</b></p><p>

46、;　　軸荷分配適當(dāng)與否對(duì)汽車的主要使用性能（如牽引性、通過(guò)性、操縱性和穩(wěn)定性等）和輪胎使用壽命油很大的影響。因此，在總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)軸荷分配提出一定要求。</p><p>　　汽車的軸荷分配比例一般是根據(jù)輪胎磨損均勻的原則、汽車主要性能的需要以及汽車布置型式來(lái)確定的。為了使輪胎磨損均勻，一般希望滿載時(shí)每個(gè)輪胎的負(fù)荷大致相等。故后輪為單胎的4×2式汽車，希望滿載時(shí)前后軸的負(fù)荷各為50%左右。而后軸為雙胎的4

47、×2式汽車則希望前后州負(fù)荷大致按1/3和2/3的比例分配。但在實(shí)際情況下，大都數(shù)汽車的軸荷分配只是近似的滿足這一要求，因?yàn)檫€要考慮其他性能的要求（如操縱穩(wěn)定性和通過(guò)性等）；此外，軸荷分配受總布置型式的影響較大。例如，長(zhǎng)頭的4×2式貨車由于車廂比較靠后，滿載是的前軸負(fù)荷一般都在28%以下（達(dá)不到總重的1/3），而平頭式貨車的前軸負(fù)荷則一般都在30%以上。在確定軸荷分配時(shí)還要充分考慮汽車的使用條件和操縱穩(wěn)定性。對(duì)條件較差

48、的貨車，為了保證在泥濘路面上的通過(guò)能力，往往將滿載時(shí)前軸負(fù)荷控制在26—27%左右，這樣不僅可以減少前輪的滾動(dòng)阻力，而且可使后驅(qū)動(dòng)輪上有足夠的附著力。對(duì)于主要在良好路面上行使的貨車，則滿載時(shí)前軸負(fù)荷可提高到30—34%左右。但也不宜過(guò)高，否則轉(zhuǎn)向沉重。后輪裝用單胎的4×2貨車空車時(shí)后軸負(fù)荷應(yīng)當(dāng)大于41%，否則在滑路上容易產(chǎn)生嚴(yán)重的側(cè)滑事故。總之，</p><p>　　表1.2各類貨車軸荷分配統(tǒng)計(jì)值<

49、;/p><p>　　① 短頭式接近30%。</p><p>　?、?大多在19-21%之間</p><p>　　有表1.2可知，本設(shè)計(jì)貨車的前后軸分配分別為30%和70%左右。</p><p>　　三、汽車主要性能參數(shù)的選擇</p><p><b>　　動(dòng)力性能參數(shù)</b></p>&l

50、t;p>　　直接擋最大動(dòng)力因素D0max</p><p>　　D0max的選擇必須考慮到汽車的類型、用途、道路條件以及對(duì)汽車加速性和燃料經(jīng)濟(jì)性的要求。總重在0.5t左右的貨車，其D0max一般在0.8以上，總重2.8噸左右的貨車的D0max在0.05-0.08之間。這里先取D0max=0.8。</p><p>　　頭檔最大動(dòng)力因素D0max</p><p>　

51、　D0max標(biāo)志著汽車的最大爬坡能力和克服困難路段的能力，也標(biāo)志著起步連續(xù)換檔時(shí)的加速能力。D0max主要根據(jù)汽車所要求的最大爬坡度和附著條件來(lái)選擇。對(duì)于公路用車，這個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)在0.30-0.38之間。這里取D0max=0.30。</p><p><b>　　最高車速Vamax</b></p><p>　　Vamax主要根據(jù)汽車用途、公路條件及有無(wú)各種安全措施來(lái)選擇。

52、隨著道路條件的改善，汽車最高速度普遍有所提高。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。相關(guān)最高車速范圍見表1.3。由表1.3確定QT0.5型貨車的Vamax=90km/h</p><p>　　表1.3 汽車動(dòng)力性能參數(shù)范圍</p><p><b>　　上坡能力imax</b></p><p>　　用汽車滿載時(shí)在

53、良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)imax來(lái)表示汽車上坡能力。通常要求貨車能克服30%坡度。</p><p><b>　　汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　這兩個(gè)參數(shù)分別為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩對(duì)汽車總質(zhì)量之比。比功率可以綜合的評(píng)價(jià)汽車動(dòng)力性能，如速度性能和加速性能等。比轉(zhuǎn)矩則反映了汽車的牽引能力。不同車型的比功率和比轉(zhuǎn)矩范圍見表1.3。由表1.3初步確定Q

54、T0.5型貨車的比功率和比轉(zhuǎn)矩分別為20KW/t和40N·m/t。</p><p>　?。ǘ?燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)</p><p>　　汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性有汽車在水平的水泥或?yàn)r青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速或多工況滿載行使百公里的燃油消耗量（L/100km）來(lái)評(píng)價(jià)。該值越小燃油經(jīng)濟(jì)性越好。貨車有時(shí)用單位質(zhì)量的百公里油耗量來(lái)評(píng)價(jià)。見表1.4。</p><p>　　表1.4

55、貨車單位質(zhì)量百公里燃油消耗量</p><p>　　[L（100T·km）]</p><p>　　汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin</p><p>　　汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin是指方向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)從轉(zhuǎn)向中心到前外輪接地中心的距離。它是汽車機(jī)動(dòng)性的主要指標(biāo)之一。轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角、汽車軸距、輪距對(duì)汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑均有影響。對(duì)機(jī)動(dòng)性要求較高的汽車，Rmin應(yīng)取小一些。對(duì)

56、于Rmin，其數(shù)值主要根據(jù)汽車的用途、道路條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取。輕型貨車的Rmin一般為5-9.5m。這里先確定為5m。</p><p><b>　　通過(guò)性的幾何參數(shù)</b></p><p>　　總體設(shè)計(jì)要確定的通過(guò)性幾何參數(shù)有：最小離地間隙hmin，接近角T1，離去角T2，縱向通過(guò)半徑ρ1等。4×2貨車的hmin為180-230mm，T1為40-60。，T2

57、為25-45。，ρ1為2.3-6.0m。</p><p><b>　　汽車操縱穩(wěn)定性參數(shù)</b></p><p>　　作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的汽車操縱穩(wěn)定性參數(shù)有：</p><p>　　1.轉(zhuǎn)向特性 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或受側(cè)向風(fēng)作用時(shí)，前軸和后軸的速度方向會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)的側(cè)偏角δ1和δ2，當(dāng)δ1＞δ2時(shí)，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性；當(dāng)δ1=δ2時(shí)中性轉(zhuǎn)向；當(dāng)δ1＜δ2

58、時(shí)汽車具有過(guò)度轉(zhuǎn)向特性。一般說(shuō)來(lái)，為了保證良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應(yīng)具有一定的程度的不足轉(zhuǎn)向特性。通常用汽車在0.4g的向心加速度下沿定圓轉(zhuǎn)向時(shí)前后軸側(cè)偏角之差δ1-δ2作為評(píng)價(jià)參數(shù)。此參數(shù)在1。-3。為宜。</p><p>　　2.車身側(cè)傾角 當(dāng)汽車以0.4g的向心加速度沿定圓等速行使時(shí)車身的側(cè)傾角控制在3。左右較好，一般不超過(guò)4.5。，最大不應(yīng)超過(guò)7。。</p><p>　　3.制動(dòng)

59、前俯角 當(dāng)汽車以0.4g的減速度制動(dòng)時(shí)，車身的點(diǎn)頭角最好在1.5。以下，否則乘客會(huì)感到不適，并且都轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定有不良的影響。</p><p>　　4.撒手穩(wěn)定性 當(dāng)汽車等速直線行使時(shí)猛打方向盤時(shí)，然后立刻撒手，此時(shí)汽車因急打舵而受到橫向擾動(dòng)，在橫向平面內(nèi)發(fā)生自由衰減振動(dòng)，這種自由振動(dòng)的固有頻率fn和相對(duì)阻尼系數(shù)是常用的評(píng)價(jià)參數(shù)。相對(duì)虛擬大一些，汽車行使方向的左右擺動(dòng)就消失得快一些，但也不應(yīng)引起過(guò)大的相位之

60、后現(xiàn)象。Fn多在0.8-1.1之間。</p><p>　?。?汽車行使平順性參數(shù)</p><p>　　汽車行使平順性主要取決于車身的振動(dòng)加速度，自由振動(dòng)固有頻率、振幅、人-車振動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)特性（或傳遞函數(shù)）等參數(shù)。作為設(shè)計(jì)要求的一般參數(shù)有前、后懸架的偏頻n1和n2（或前、后懸架的靜撓度f(wàn)c1和fc2），車身振動(dòng)加速度以及前、后懸架的動(dòng)撓度f(wàn)d1和fd2。表1.5為貨車的前、后懸架便頻、

61、靜撓度和動(dòng)撓度的一般范圍。</p><p>　　表1.5貨車的前、后懸架便頻、靜撓度和動(dòng)撓度</p><p>　　前、后懸架的振動(dòng)偏頻應(yīng)盡量接近或使后懸架的振動(dòng)頻率n1略高于前懸架的振動(dòng)頻率n2。</p><p><b>　?。ㄆ撸┲苿?dòng)動(dòng)性參數(shù)</b></p><p>　　汽車的制動(dòng)距離St，制動(dòng)減速度jmax和踏板力是

62、汽車制動(dòng)性能的主要評(píng)價(jià)參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)。制動(dòng)距離St一般是指良好的實(shí)驗(yàn)跑道上在指定的初速度下緊急制動(dòng)時(shí)從踩踏板起到完全停車的距離。它取決于制動(dòng)初速度v0、附著系數(shù)φ、汽車總重和制動(dòng)系起作用的時(shí)間。初速度v0越大，則St也越大。對(duì)于不同類型的汽車，制動(dòng)初速度的規(guī)定通常不一樣。貨車的v0一般為40-60km/h。</p><p>　　緊急制動(dòng)時(shí)的踏板力，對(duì)貨車要求不大于700N。</p><p>

63、;　　§ 1-4 發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的選型需要考慮很多因素，如：汽車的用途、總重、總布置型式，動(dòng)力特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性要求，使用條件，材料和燃料資源，排氣污染和噪聲方面的法規(guī)限制，現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)系列，生產(chǎn)成本和生產(chǎn)條件以及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)等。</p><p>　　一、 發(fā)動(dòng)機(jī)基本型式的選擇</p><p>　　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)

64、燃機(jī)為主。它分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種。</p><p>　　與汽油機(jī)比較，柴油機(jī)有下列優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1.燃料經(jīng)濟(jì)性好，在部分負(fù)荷時(shí)能節(jié)省更多的燃料。而且，柴油機(jī)的價(jià)格便宜，故汽車使用成本較低。</p><p>　　2.工作可靠，耐久性好（無(wú)點(diǎn)火系統(tǒng)，故障少，而且大部分零件使用壽命較長(zhǎng)）。</p><p>　　3.可采用較高的增壓和

65、較大的缸徑來(lái)提高功率，易于設(shè)計(jì)成大功率發(fā)動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　4.派氣污染較低。</b></p><p>　　5.在同樣的駕駛里程下油箱容積小，便于布置。</p><p><b>　　6.不易發(fā)生火災(zāi)。</b></p><p>　　柴油機(jī)主要缺點(diǎn)是：由于提高了壓縮比，要求活塞和缸蓋的間

66、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)度比汽油機(jī)高，使尺寸和質(zhì)量加大，振動(dòng)與噪聲大。</p><p>　　由于柴油機(jī)設(shè)計(jì)的不斷完善，轉(zhuǎn)速不斷提高，重量和噪聲不斷減輕，在輕型貨車乃至轎車上采用柴油機(jī)的也日益增多。</p><p>　　鑒于上述因素，采用柴油機(jī)。</p><p>　　在采用柴油機(jī)的情況下，還要進(jìn)一步確

67、定其基本型式和冷卻方式。</p><p><b>　?。ㄒ唬?基本型式</b></p><p>　　根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸排列型式不同，發(fā)動(dòng)機(jī)有直列式、水平對(duì)置和v型三種。</p><p>　　直列式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本低，使用維修方便，發(fā)動(dòng)機(jī)的寬度也小，布置起來(lái)比較靈活。因而在中小噸位的貨車和排量不大的轎車上得到廣泛采用。但是發(fā)動(dòng)機(jī)排量較大

68、時(shí)，直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)就比較突出：不是缸徑過(guò)大影響工作性能，就是缸數(shù)過(guò)多，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)長(zhǎng)過(guò)高，重量也大。</p><p>　　V型發(fā)動(dòng)機(jī)與直列式相比有不少優(yōu)點(diǎn)：（1）長(zhǎng)度縮短，高度較低，重量可減輕20-30%；（2）曲軸箱和曲軸的剛度增加，扭振特性可有所改善；（3）容易設(shè)計(jì)出尺寸緊湊的高轉(zhuǎn)速和大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)；（4）通過(guò)缸數(shù)變化容易形成功率范圍很大的發(fā)動(dòng)機(jī)系列。其缺點(diǎn)是：寬度大，在平頭車上布置起來(lái)比較困難；在缸心距相同

69、時(shí)，主軸承寬度受到一定的限制；對(duì)剛體的鑄造技術(shù)要求較高，加工設(shè)備較貴，造價(jià)高。</p><p>　　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。</p><p><b>　?。ǘ├鋮s方式</b></p><p>　　根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式不同，發(fā)動(dòng)機(jī)分為水冷和風(fēng)冷兩種。</p><p>　　水冷的優(yōu)點(diǎn)是：（1）冷卻均勻可靠

70、，散熱好，因而缸蓋、活塞等主要零件的熱負(fù)荷較低，同時(shí)，汽缸變形也小，活塞與汽缸的間隙可以減小，機(jī)油耗量也少。（2）噪聲較低。（3）平均有效壓力可提高5-10%，比油耗量較低。（4）車內(nèi)供暖易于解決。（5）制造成本較低。（6）能較好的適應(yīng)增壓后散熱的需要。其缺點(diǎn)是：（1）冷卻系的使用和維護(hù)不夠方便；（2）冷卻性能受大氣溫度影響大，夏天易過(guò)熱；（3）汽缸溫度低，腐蝕性磨損較大。</p><p>　　風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)則正好相

71、反。</p><p>　　但目前大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)仍采用水冷式，故這里也選擇水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。</p><p>　　至此，發(fā)動(dòng)機(jī)的基本型式確定為水冷直列式柴油機(jī)。</p><p>　　二、 發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇</p><p>　?。ㄒ唬┌l(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pmax和相應(yīng)轉(zhuǎn)速np</p><p>　　縱所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大，則發(fā)

72、動(dòng)機(jī)性能越好。但若功率過(guò)大，則發(fā)動(dòng)機(jī)利用率降低，燃料經(jīng)濟(jì)性下降，發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的重量也增加。故要合理選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。</p><p>　　根據(jù)所需的最高車速Vamax（km/h），用下式估算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　ηr—傳動(dòng)系數(shù)，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋用單級(jí)主減速器的4×2汽車可取為0.9；&

73、lt;/p><p>　　ma—汽車總質(zhì)量，前面計(jì)算結(jié)果為3.93t=3.93×103kg；</p><p>　　g—重力加速度，取9.8m/s2。</p><p>　　Fr—滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)貨車，取0.02</p><p>　　CD—空氣阻力，貨車取0.80-1.0，這里取0.9。</p><p>　　A—汽車正

74、面投影面積，對(duì)貨車，A=B1×H，H為汽車總高2.01（m），B1為前輪距1.32（m）。故A=2.6532m2。</p><p>　　Vmax—最高車速，90km/h。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算</b></p><p><b>　　=36.74 KW</b></p><p&g

75、t;　　在整車選型階段，除了要確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率外，還要對(duì) 最大功率轉(zhuǎn)速提出一定要求，以為它不僅影響發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、尺寸、性能和使用壽命，而且影響汽車傳動(dòng)系的壽命、最大車速和主傳動(dòng)比i0的選擇?？偟膩?lái)說(shuō)，最大功率轉(zhuǎn)速高一些比較有利。</p><p>　　最大功率轉(zhuǎn)速np的范圍如下：輕型貨車的i0值常取在3200-4000r/min之間，重型貨車用柴油機(jī)的i0值取得低些。這里取i0值為3500r/min。</

76、p><p>　　由此選取發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為485QC，其參數(shù)如下：</p><p>　　缸數(shù)：4； 缸徑×行程：95×110mm；</p><p>　　排量：3.05L 標(biāo)定功率：55kw；</p><p>　　外形尺寸：876×612×72

77、0mm； 凈重：300＜kg</p><p>　?。ㄈ?發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)距Temax和相應(yīng)轉(zhuǎn)速nT</p><p><b>　　用下式計(jì)算確定</b></p><p>　　Temax = 9549 </p><p>　　式中，α為轉(zhuǎn)距適應(yīng)性系數(shù)，一般在1.1—1.3之間選取，這里取1.2；Pmax為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，

78、由前面所選發(fā)動(dòng)機(jī)可知最大功率為55kw；nP為最大功率轉(zhuǎn)速，3200r/min。</p><p><b>　　計(jì)算得</b></p><p>　　Temax = 9549×</p><p><b>　　=156.8N·m</b></p><p>　　§1—5 輪胎的選

79、擇</p><p>　　輪胎尺寸是繪制總布置草圖及進(jìn)行各種性能計(jì)算的原始數(shù)據(jù)之一。所以，在整體設(shè)計(jì)之初就必須選擇輪胎型號(hào)。</p><p>　　輪胎的型號(hào)主要根據(jù)汽車的類型，使用條件，輪胎的靜負(fù)荷，輪胎的承載能力以及汽車行使速度來(lái)選擇。此外還要考慮最小離地間隙。</p><p>　　輪胎的類型，按用途可分為轎車輪胎，公路用的貨車和大客車輪胎以及越野汽車輪胎三種。、&

80、lt;/p><p>　　按輪胎的胎體結(jié)構(gòu)，可分為實(shí)心輪胎和充氣輪胎兩種。</p><p>　　按輪胎的斷面形狀，可分為普通輪胎，寬斷面輪胎，拱形輪胎和橢圓形輪胎四種。</p><p>　　本設(shè)計(jì)車為0.5t輕型貨車，一般在公路和城市行使，行使路面狀況比較好。選用普通公路貨車用輪胎即可滿足設(shè)計(jì)要求。因最小離地間隙為200mm，故采用7.50-16型輪胎。其規(guī)格特征見表1.

81、6。</p><p>　　表1.6 7.50-16型汽車輪胎規(guī)格及特征</p><p>　?。ㄕ訥B516-74）</p><p>　　§1-6 汽車總布置草圖設(shè)計(jì)</p><p>　　在初步確定汽車的裝載量、驅(qū)動(dòng)型式、車身形勢(shì)、發(fā)動(dòng)機(jī)形勢(shì)等以后，要開始汽車的總體布置，包括繪制總布置草圖，并校核初步選定的各部件結(jié)構(gòu)和尺寸是

82、否符合整車尺寸和參數(shù)的要求，以尋求合理的總布置方案。</p><p>　　在繪制總布置草圖前要確定畫圖的基準(zhǔn)線（面），通常用下列平面作為基準(zhǔn)面或坐標(biāo)面，或稱為零線。</p><p><b>　　車架平面線</b></p><p>　　以車架縱梁翼面上較長(zhǎng)的一段平面（即車架上平面）作為標(biāo)注各部件垂直方向安裝尺寸的基準(zhǔn)面或零線（圖1.4）。<

83、/p><p><b>　　前輪中心線</b></p><p>　　通過(guò)左右前輪中心聯(lián)線，并垂直于車架基準(zhǔn)面的平面在側(cè)視圖和俯視圖上的投影。它是表注各部件縱向安裝尺寸的基準(zhǔn)線（零線）。</p><p>　　rr1，rr2-輪胎滾動(dòng)半徑 r01，r02-輪胎自由半徑 A＂，B＂--分別為前輪中心線與后輪中心線與車架上平面的交點(diǎn)</p>

84、;<p><b>　　汽車中心線</b></p><p>　　即汽車縱向垂直對(duì)稱平面在俯視圖和正視圖上的投影。它是表注橫向尺寸的基準(zhǔn)線。</p><p>　　此外，還有兩條輔助的基準(zhǔn)線，即地面線和前輪中心對(duì)地面的垂直線（簡(jiǎn)稱前輪垂直線）。地面線是標(biāo)注汽車高度、貨臺(tái)高度、接近角、離去角和離地間隙等尺寸的基準(zhǔn)線。前輪垂直線則是表注汽車軸距和前懸的基準(zhǔn)。貨車的

85、車架上平面在滿載靜止位置時(shí)通常設(shè)計(jì)成對(duì)地面傾斜一個(gè)小的角度αF（0.5?！?.5。，本設(shè)計(jì)取1。），即前面低一些，這是為了在汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)車廂能接近水平。此時(shí)，如將地面畫成水平的，則車架及駕駛室、貨廂等部件上的許多線條都得畫成斜的，制圖時(shí)不夠方便。為了簡(jiǎn)便，把車架上平面畫成水平的，而地面畫成斜的（與水平線成αF角）。</p><p>　　下面是本設(shè)計(jì)總布置草圖的一般過(guò)程和注意事項(xiàng)。</p><p&

86、gt;<b>　　畫出基準(zhǔn)線</b></p><p>　　汽車布置草圖一般是從側(cè)視圖開始的。首先，在側(cè)視圖上畫出地面線Ⅰ（圖1.4）。 在Ⅰ上取兩A、B兩點(diǎn)，是A、B=L（軸距）。通過(guò)A、B兩點(diǎn)分別作地面的垂直線Ⅱ和Ⅲ，即前后輪垂直線。在Ⅱ和Ⅲ上分別取AO1=rr1，BO2=rr2（式中rr1和rr2分別為前后輪的滾動(dòng)半徑），并以O(shè)1和O2為圓心分別畫出前后輪的滾動(dòng)圓和外圓。接著，確定車架上

87、平面的位置。為此，要確定車架上平面上處于前后輪中心正上方兩點(diǎn)A＇和B＇的離地高度a和b。尺寸a可根據(jù)汽車前部的尺寸鏈（前梁下的離地間隙、前梁斷面高度、彈簧總高度、動(dòng)撓度、緩沖塊和車架斷面高度）估計(jì)。尺寸b可根據(jù)輪胎半徑、后軸管尺寸和軸管的最大跳動(dòng)量（取決于懸架的動(dòng)撓度）、運(yùn)動(dòng)間隙和縱梁高度來(lái)估計(jì)。尺寸a和b也可參考同類型車初步確定。這里我們參照同類型車HT-18Y取a=470mm。確定a后，另一尺寸根據(jù)兩者的關(guān)系b=a+LtgαF求出為

88、515mm。連接A＇、B＇兩點(diǎn)即得車架上平面線Ⅳ。通過(guò)O1點(diǎn)作Ⅳ的垂直線V（前輪中心線）得到A＂。俯視圖上的前軸中心線可按投影關(guān)系畫出。</p><p><b>　　各部件的布置</b></p><p>　　1.發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系布置</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的位置通常以下列三個(gè)參數(shù)表示：汽缸體前端面與曲軸中心線的交點(diǎn)到前輪中心線的縱向距離X和該

89、點(diǎn)離地高度y，以及曲軸中心線相對(duì)車架上平面的傾斜角θ（圖1.5）。這個(gè)傾斜角是為了減少萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的夾角，故在布置傳動(dòng)軸的過(guò)程中預(yù)先確定，一般為1-4。之間，這里我選4。。發(fā)動(dòng)機(jī)的前后位置x主要根據(jù)駕駛室形式、軸荷分配、前軸結(jié)構(gòu)（整體式或斷開式）和傳動(dòng)軸夾角的大小，并參考同類型汽車確定。發(fā)動(dòng)機(jī)的高度要布置得低一點(diǎn)，但要保證足夠的離地間隙和運(yùn)動(dòng)間隙（對(duì)于前軸或轉(zhuǎn)向拉桿等），并盡可能使發(fā)動(dòng)機(jī)上常要維修的部件，如柴油機(jī)上的高壓油磅等，能露出在車

90、架上平面之上以便維修。</p><p>　　圖1.5 貨車的總體布置</p><p>　　接著,布置變速器、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)軸等部件,即布置傳動(dòng)線。此時(shí)要保證萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)兩端的夾角α1和α2盡可能相等，而且其數(shù)值在滿載靜止時(shí)不超過(guò)4。，最大不超過(guò)7。，否則萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)效率顯著降低，磨損也快。為了減少傳動(dòng)軸后萬(wàn)向節(jié)的夾角α2，后軸主傳動(dòng)器的軸線通常往上翹起一個(gè)不大的角度β（圖1.5）。</p&

91、gt;<p><b>　　2.駕駛室的布置</b></p><p>　　首先確定駕駛室的地板線。此線與車架上平面之間有一個(gè)距離c，使駕駛室與車架之間與必要的運(yùn)動(dòng)間隙（在彈性支撐下有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)），并保證地板下的操縱桿件有足夠的運(yùn)動(dòng)間隙，該尺寸定為50-80mm。地板線確定以后，進(jìn)一步確定坐墊的高度A。這個(gè)尺寸要保證駕駛員有適當(dāng)?shù)淖撕陀欣诓僮鳌３叽鏏在這里取400mm。在坐

92、墊與車頂（內(nèi)表面）之間也要留有足夠的高度h，以免駕駛員的頭部在上下振動(dòng)時(shí)經(jīng)常撞擊車頂。這個(gè)尺寸選900mm。這些尺寸確定后，汽車的總高H即可得出。</p><p>　　駕駛員座位的縱向位置的確定是汽車總體布置中的一項(xiàng)重要工作，它直接影響駕駛室的長(zhǎng)短、位置、造型、視野、上下車方便性、汽車的軸距、前懸和重量分配等，甚至還影響發(fā)動(dòng)機(jī)的布置。輕型短頭貨車上，駕駛員的座位在保證操作方便的情況下一般力求向前，以便縮短駕駛室后

93、圍板到前輪中心的距離，從而縮短汽車長(zhǎng)度，但同時(shí)也要保證駕駛員座位有足夠向后調(diào)的余地。</p><p><b>　　3.轉(zhuǎn)向系的布置</b></p><p>　　在確定轉(zhuǎn)向器位置時(shí)，除了要考慮方向盤的傾角γ外，還要保證前懸架和轉(zhuǎn)向拉桿的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。在采用彈簧鋼板的情況下，當(dāng)前輪相對(duì)車身上下振跳時(shí)，轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱拉桿相連的鉸接點(diǎn)（球梢中心A1）一方面要隨著前輪沿著彈簧主片所決

94、定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)（圖1.6），同時(shí)又要繞著縱拉桿另一端擺動(dòng)。如果這兩種運(yùn)動(dòng)的軌跡偏差較大，則會(huì)引起前輪擺動(dòng)和反向沖擊。因此，在布置轉(zhuǎn)向器時(shí)應(yīng)使轉(zhuǎn)向臂下端的B1點(diǎn)盡量與轉(zhuǎn)向節(jié)臂的球銷中心A1的擺動(dòng)中心O2點(diǎn)接近。O2點(diǎn)的位置取決于彈簧主片中心點(diǎn)c的擺動(dòng)中心O1。C點(diǎn)的軌跡還近似于一段圓弧，其圓心的位置與彈簧固定端的卷耳中心相距（l1+l2）/8，在高度上相距e/2，即圖上O1處。（l1和l2為彈簧鋼板前半段和后半段的有效長(zhǎng)度，e為卷耳內(nèi)

95、孔半徑）。由于e點(diǎn)與A1點(diǎn)在空間作同一運(yùn)動(dòng)其聯(lián)線cA1作平移運(yùn)動(dòng)，故找到了c點(diǎn)的擺動(dòng)中心O1后，即可按平行四邊形機(jī)構(gòu)原理作出平行四邊形O1cA1O2，找出O2點(diǎn)。由于O2點(diǎn)是在彈簧固定端一側(cè)，故大多數(shù)汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)都布置在彈簧固定端附近。</p><p>　　轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿之間以及縱拉桿與轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間的夾角在中間位置時(shí)應(yīng)盡可能接近直角，這樣可以保證向左、右轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比相近，同時(shí)可保證較高的傳動(dòng)效率

96、。</p><p>　　為了使轉(zhuǎn)向器（內(nèi)部行程）在向左和向右轉(zhuǎn)時(shí)都得到充分利用（使轉(zhuǎn)向器能設(shè)計(jì)得更緊湊），必須使轉(zhuǎn)向器向前和向后擺動(dòng)的角度大致相等；為此，將轉(zhuǎn)向搖臂在中間位置時(shí)布置成與垂直線有一個(gè)不大的角度θ（圖1.6，一般往后偏一角度）。在此情況下，轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿之間的夾角就不一定成直角。布置轉(zhuǎn)向拉桿時(shí)，還要檢查在轉(zhuǎn)向極限范圍內(nèi)，桿件的運(yùn)動(dòng)不應(yīng)有死角。</p><p>　　轉(zhuǎn)向節(jié)臂的球

97、頭中心在高度上盡可能接近鋼板彈簧主片的高度，以免在緊急制動(dòng)時(shí)由于彈簧的縱向扭曲和球銷位移最大而引起前輪轉(zhuǎn)向和跑偏的現(xiàn)象。</p><p><b>　　4. 貨廂的布置</b></p><p>　　貨廂與駕駛室之間有一定的距離（通常為50—100mm），因?yàn)樵诰o急制動(dòng)是貨廂可能向前竄；此外，當(dāng)車架變形較大時(shí)貨廂與駕駛室有可能發(fā)生摩擦，所以必須與足夠間隙。</p&g

98、t;<p>　　貨廂和貨物的中心離后軸中心線的距離對(duì)汽車軸荷分配有決定性的影響。為了獲得比較合理的軸荷分配，在短頭式汽車上，該距離一般為軸距L的2—10%，這里取60mm。貨廂的底板高度要盡可能低一些，以利于裝卸。滿載時(shí)，貨廂地板高度可由輪胎外徑加上必要的跳動(dòng)量來(lái)確定，輪胎的跳動(dòng)量取80mm。</p><p><b>　　5.前后懸架的布置</b></p><

99、;p>　　貨車的前、后懸架多采用縱置半橢圓形鋼板彈簧。為了滿足轉(zhuǎn)向輪便轉(zhuǎn)所需要的空間，常將前鋼板彈簧布置在縱梁下面。鋼板彈簧前端通過(guò)彈簧銷和支架與車架連接，而后端用吊耳和支架與支架相連。這樣布置有利于緩和來(lái)自路面的沖擊。同時(shí)，為了滿足主銷后傾角的要求，貨車的前鋼板彈簧應(yīng)布置成前高后低狀。后鋼板彈簧布置在車架也車輪之間，鋼板彈簧上的U形螺栓與車架之間應(yīng)當(dāng)有足夠的間隙。</p><p>　　減振器應(yīng)盡可能布置成

100、直立狀，以充分利用其有效行程。</p><p><b>　　4. 車架的布置</b></p><p>　　大多數(shù)貨車采用梯形車架?？v糧前安裝端鋼板彈簧處有時(shí)做成拱形（或前端向下彎），以適應(yīng)前彈簧安裝和跳動(dòng)的需要?？v糧的高度主要根據(jù)汽車的載重量和軸距等因素并參考同類行汽車的尺寸確定。在前懸和后懸部分縱梁斷面高度可逐漸縮小，以減輕重量。在縱梁受力很大的部分位置橫梁。動(dòng)力總

101、成的前后支點(diǎn)附近設(shè)置橫梁。為了增大車架的扭轉(zhuǎn)剛度也需要加裝必要的橫梁。</p><p>　　輕型貨車的車梁寬度一般在800mm左右，這里選750mm。</p><p><b>　　5. 制動(dòng)系布置</b></p><p>　　踩下制動(dòng)踏板所需的力，比踩下油門踏板要大得多，因此只動(dòng)踏板布置在更靠近駕駛員處，并且還要做到腳制動(dòng)踏板和手制動(dòng)操縱輕便，

102、且桿件運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)干涉和死角，不能在車輪跳動(dòng)十自行制動(dòng)。</p><p>　　布置制動(dòng)管路要安全可靠、整齊美觀。在一條管路上，當(dāng)兩個(gè)固定之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用軟管過(guò)度。平行管之間的距離不小于5mm，或者完全束在一起，交叉管之間的距離不小于20mm，同時(shí)不要將管子布置在車架縱梁內(nèi)側(cè)下翼上，以免由于積水使管腐蝕。</p><p><b>　　圖1.7 踏板布置</b><

103、/p><p>　　d-離合器踏板所占空間 c-制動(dòng)踏板所占空間 </p><p>　　f-油門踏板所占空間 g-轉(zhuǎn)向管柱</p><p>　　尺寸 a = 130mm b=60mm c = 70mm </p><p>　　d = 260mm e = 200mm f = 170mm</p><p><b>

104、　　8. 腳踏板的布置</b></p><p>　　離合器踏板、制動(dòng)踏板和油門踏板，布置在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。在離合器踏板左側(cè)，應(yīng)留出離合出不工作時(shí)可以放坐腳的空間。油門踏板一般比制動(dòng)踏板稍低，要求油門踏板與制動(dòng)踏板之間留有大于一只完整鞋底寬度（60mm）的距離。因?yàn)槠囆惺箷r(shí)駕駛員要不停地踩玉門踏板，所以要踩下時(shí)輕便。為了操縱方便，從駕駛員方向看，油門踏板布置成朝外轉(zhuǎn)的樣子（圖1.7）<

105、/p><p>　　9.油箱、備胎和蓄電池的布置</p><p>　?。?） 油箱 根據(jù)汽車最大行使里程來(lái)確定油箱的容積，布置油箱時(shí)應(yīng)遵守的一條重要原則是油箱應(yīng)遠(yuǎn)離消聲器和排氣管，更不能布置在打動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，貨車的油箱布置在縱梁上?？紤]到發(fā)生車禍時(shí)不會(huì)撞到油箱而發(fā)生火災(zāi)，油箱又應(yīng)當(dāng)布置在撞車時(shí)油箱不會(huì)受損的地方。具體位置見車架總成圖，油箱支架。</p><p>　　（2）

106、備胎 備胎可以布置在車架尾部下方或車架中部上方貨箱底版下部。布置在車架尾部時(shí)采用懸鏈?zhǔn)剑梢员ＷC拆裝方便，并使汽車中心降低，但此時(shí)汽車離去角減小，通過(guò)性變壞。備胎置于車架中部上方時(shí)，采用翻轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?） 蓄電池的布置</p><p>　　蓄電池與啟動(dòng)機(jī)位于同側(cè)，并且它們之間的距離越近越好，以縮短路線，同時(shí)還要考慮拆裝方便性和良好的接近性。</p>&

107、lt;p>　　三、 軸荷分配和重心位置的計(jì)算</p><p>　　各部件布置好以后，對(duì)軸荷分配進(jìn)行計(jì)算。表1.7為4×2型貨車的各部件重量占汽車干重的百分比。</p><p>　　表1.7各部件重量占底盤干重百分比</p><p>　?、?底盤干重指無(wú)載重量、無(wú)水、無(wú)油、不帶備胎、工具，不帶駕駛室和車廂時(shí)的汽車重量，按m。的70%--80%取。<

108、;/p><p>　　將各部件的重心標(biāo)在總布置草圖上（圖1.8），量出各部件重心到前輪中心線的距離（x1，x2，x3┈，xi┈）。根據(jù)力矩平衡，求出汽車前后軸的負(fù)荷m1和m2；</p><p><b>　　m2 = </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　= 0.50

109、9m0</p><p>　　= 0.509×1.96×75%</p><p><b>　　=0.75t</b></p><p><b>　　則前軸負(fù)荷</b></p><p>　　m1 = ma - m2</p><p>　　= 3.93×75

110、%-1.50</p><p><b>　　= 0.72t</b></p><p>　　同理，求汽車重心的縱向高度</p><p>　　L = = = 688.5mm</p><p>　　L2 = = = 675.6mm</p><p>　　圖1.8 軸荷的分配</p><p&