柴油动力SUV乘用车总体设计和底盘布置设计（总体设计和底盘布置）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 柴油动力 用车设计 (总体设计和底盘布置）  摘  要  现代的 计处处强调的是人是汽车的灵魂，安全舒适，环保省油一直是乘用车设计的主题和追求的最主要的目标。本次设计的是 的设计任务是 总体设计，总所周知，不单单组成汽车的各部件的性能对汽车的好坏有影响，各个部件之间的协调和配合也有很大的影响，使用寿命以及汽车的性能与总体设计水平息息相关。能使本次设计的 部件合适协调就是做总体设计的主要目标。  本次设计的 前置发动机后轮驱动的形式，这种布置形式的优点是维修发动机方便，离合器、 变速器的操纵机构简单，前后轮的轴荷分配比较合理，相对于前置前驱的布置形式，其采用了传动轴，故前置后驱的效率不高，而且这种布置形式也增加了 整车质量。但是布置仍然是传统汽车采用的形式。  参数是前置后驱的布置形式，前悬架为麦弗逊式独立悬架，后悬架为螺旋弹簧非独立悬架，拉式膜片弹簧离合器， 5+1 无超速档变速器。  我先根据指导老师发放的任务书，初选了 总体参数，对本次毕业设计进行了发动机的计算，主减速器传动比和变速器传动比，汽车的质心位置的分布，最后验证了汽车的动力性，燃油经济性和汽车的稳定性。  关键词 : 荷分配；动力性；燃油经济性；稳定性  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 II UV is of of of is I is of as is to an of of is or is of be to of of UV is to do of UV is of is of is is to of of It so is of UV is of to of of is I to by UV on of of of it is s     买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985   录  前言  . 1 第一章汽车形式的选择  . 3 车轴数的选择  . 3 车驱动形式的选择  . 3 车的布置形式  . 3 第二章汽车的主要参数的选择  . 5 车的主要尺寸  . 5 车外廓尺寸的选择  . 5 车轴距 L 的选择  . 5 车前悬和后悬的确定  . 6 前轮距和后轮距的确定 . 6 量参数  . 6 车载质量 确定  . 6 车整备质量的估计  . 7 客量  . 7 车的总质量的计算  . 7 车的轴荷分配并计算质心  . 7 荷分配的预估  . 8 车的质心计算  . 8 车轮胎的确定  . 10 第三章  汽车的发动机的选择  . 13 车发动机的最大功率  . 13 择发动机  . 14 第四章  传动比的计算和选择  . 16 减速器传动比 0i 的选择  . 16 速器传动比. 16 速器一档传动比1. 16 速器的选择  . 17 第五章  油经济性计算  . 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985  车等速百公里油耗计算  . 18 第六章  动力性的计算  . 21 动平衡的设计  . 21 算驱动力  . 21 驶阻力的估算  . 22 动力 . 23 力特性的计算  . 23 设计动力因数 D . 23 滚动阻力的系数 f 的变化  . 24 绘制动力特性图  . 24 加速度倒数曲线  . 25 功率平 衡的计算  . 27 驶时发动机能够发出的功率  . 27 驶时所需的发动机功率 . 27 驶功率平衡图  . 28 第 7 章  侧翻的计算  . 29 满载时不发生纵向翻倒的条件  . 29 满载时不发生横向翻倒的条件  . 29 算 小转弯直径  . 29 毕业设计总结  . 31 参考文献  . 32 致  谢  . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 前言  21 世纪的今天，我国汽车行业的发展很迅猛，在 2014 年我们跟随老师到十堰去参观了二汽的商用车厂，真是 很惊叹，厂房内有很有大型设备，一些生产过程已经采用机械自动完成，汽车发展的真快呀！不够也有一点不好的，就是很多装备都是花了很大价钱从外国进口来的，我们应当认识到不足，技术层次还是不足。不过也有一些好消息，吉利公司已经收购了沃尔沃汽车，奇瑞也开始生产路虎，一个赞新的局面正在打开。  车之所以能够快速发展，最根本的原因是适应了社会的发展。我国的 步比较慢，国家投入的相对较少，就现在而言，距离汽车强国还有很大的路程，我们的 要还是企业积累发展，这种模式决定了 车比较贴近市场。 动力性 比较强，车厢宽敞，放行李的地方也大，底盘较高，经济适用，兼顾越野和城市通行，这些都注定 受中国消费者的喜好。  本次毕业设计时关于 总体设计和底盘布置，在确定了方案后，我的设计采用的是前置发动机后轮驱动，柴油发动机，五档的手动变速器，前轮麦弗逊独立悬架，后轮螺旋弹簧半独立悬架，本次毕业设计说明书主要是对发动机选择，接着我验证了汽车的动力性（驱动力行驶阻力，动力的性质，功率平衡），汽车不侧翻，燃油经济性和最小转弯半径的计算，计算出传动比，将这些数据分给组员，也进行了轴荷分配的计算。  这次的设计让 我体 会到了在创作中开头的艰难和做完设计的喜悦。也许我的设计不是最好的，但是在设计中，我付出的努力和勤劳是不可否认的，使我终身受益。  由于本说明书编写时间仓促，作者为本科生，水平有限，难免会出现纰漏，诚恳的希望老师和同学批评指正。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第一章汽车形式的选择  如今，汽车的样式很多，其变化的方面，还是表现在驱动形式、轴数和布置上的。   车轴数的选择  汽车可以具有两个轴，三个，四个或更多个轴。汽车的轴荷承载和轮胎的花纹和大小等的因素有关，负载容量道路的规定的总质量的主轴的选择的因素。随着汽车的前进 ，运载的货物多了，乘员也多了，减少重量和车的增加的总质量。根据相同的前提下轴，当汽车的重量增大后，对路面的破坏就增大了。为了公路能被更多的人乘用，有法律规定限制汽车的重量。然而，增加汽车的轴，不仅轴和车轮，刹车，悬浮液等相应增加的数量，使车辆的驱动结构变得复杂，汽车就会更重，生产汽车所需的费用也增加。  包括乘客和小于 19 吨道路运输车辆的车辆质量和道路桥梁的轴重不局限于越野车。本次设计的车辆为 为两轴式。   车驱动形式的选择  汽车驱动形式有 4*2,4*4,6*2,6*4，其中以前面的一位表 示汽车的总轮数，后一位数字表示的车辆的驱动车轮的数目。该车采用的总质量和汽车的通过的要求的屏障的能力的主要因素是驱动选定的条件。增加驱动轮数可以提高汽车攀爬障碍物的能力，但车轮的越多，汽车的更复杂的结构，减少重量和生产的费用也相应增加。因此，乘用车和一些小型的商用车，构造不复杂，采用 4驱动形式，制造成本低。   车的布置形式  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 布置意味着汽车发动机，驱动轴和身体特征和方面的配置之间的关系。使用汽车的性能不单单以车辆和部件的性能为主，布置的方法也有很大的影响。  前置发动机前轮驱动、前置发动机后驱还 有后置后驱是 体设置中的三种方法。前置发动机后驱这个安装方法使得车厢较长，乘坐空间大，比较舒适，在发动机排量较大的车上应用比较广泛。此次的 计，老师分给的任务是是前置发动机后轮驱动，这种布置形式可以使轴荷分配合理，汽车各总成布置简单，爬坡能力强，发动机易于冷却，可装行李多等优点。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第二章汽车的主要参数的选择   车的主要尺寸   车外廓尺寸的选择  长度，宽度和高度叫车的外部尺寸。高速公路和城市驾驶的汽车的最大外形尺寸受到监管限制，不能 随意决定，而不是汽车的道路上可以不受限制法规，如矿业上用的自卸汽车、机场上用的摆渡汽车等。较小尺寸的车辆，不单可以降低汽车行驶在被占领的高速公路距离，同时还可以缓解今天这拥挤的交通和空气问题，除了这些，也减少了车辆重量，这对提高燃油经济性，动力和扭矩的具体比例有显著的作用。  根据 规定的最大的尺寸，车宽不超过 ，满负荷并且关上车窗之后，车高不超过 4 米，镜子和其他单方面悬不得超过 250 毫米，最大宽度，选择 廓尺寸为 4650 车轴距 L 的 选择  这款车的 车长度， L，汽车的转向的直径， B 和汽车前后的通过角度都影响半径。当轴距缩短，上述指数降低。除了这些，轴距也对轮轴负载分布，驱动轴的通过角具有显著影响。当轴距较小时，车厢的长度较小或后轮通过过长；汽车上坡，制动或加速，使得前后轴上力的分配不好，并且汽车的刹车和稳定性也变坏；车辆的车身的纵向偏转角度振动增加，对平稳行驶不好；传动轴的高度变化大，这对传动轴不好。  表 1车的轴距和轮距  车型  发动机排量  轴距 L 轮距 B 乘用车  500300据指导老师给的任务书并参照上表取 L=2700 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 车前悬和后悬的确定  汽车通过凹凸不平的路面，行车中有可能发生的碰撞，开车行驶时的视野开阔，上车和下车的方便和前悬尺寸都有关系。在内安装前保险杠，散热器风扇，水箱等转向部件，纵向排列有足够的空间内布置。考虑到汽车在道路上行驶的跟车距离和驾驶的安全性，汽车后悬不能太长。  汽车的前轮通过长度变大，就是 接近角变小了，汽车不容易通过障碍，司机的视野也随之变坏。如果后悬的长度变大，汽车的离去角就变小了，同样对汽车的通过性不好； 但是后悬不长的 使得汽车不能放置太多的东西。  故选取   前轮距和后轮距的确定  轮距的上升使得车厢的宽度变化，这对侧方向上的刚度增加有很大作用，汽车的前轮轴线方向上的稳定性就好；但会减少汽车的功率和转矩的比例，不灵活。  在车辆的总宽度的限制，两轮胎与地面的接触点之间的距离不是太大，在我们指定的有限范围内要放置很多零件，比如发动机，蓄电池，麦弗逊独立悬架，当然车轮还能够转动，在确定，双方应考虑安装车轮宽度，悬架等。  根据指导老师给的任 务书并参照上表，故选取 490500 量参数   车载质量 确定  在水平良好的水泥路面上行驶时能承受的最大装载质量就是它的载质买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 量，用 m 表示。其包括汽车在满载行驶中的载客量和装载质量。   车整备质量的估计  汽车的整备质量是指车上加满油和水，带有全部配备（包含随车工具、备胎），并且没有装东西时的 整车质量，用 0m 代表 。  1 质量系数是指汽车车厢的负载与汽车重量的比值，即 0m  ，代表了设计和制造过程中的技术的先进与否，当 0m 增大时高级的汽车就生产出来了。参考同类型汽车，选取质量系数为 00  =1790 客量  本次设计的车型为 据李忠利老师发的任务书，确定 乘员为 5 人。   车的总质量的计算  车辆的总质量：有完整的装备，根据车辆的质量的规定的载客和货物。  汽车的总质量是指汽车的整车整备质量、汽车的载人和行李的总和，用表示。乘客的体重以 65估量，五人，行李系数为 10 故 *650 =1790+65*5+10*5=2165 车的轴荷分配并计算质心  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 在汽车运输工具初步确定质量，驱动器类型，车身模型和发动机，更具体的你要继续做深入的工作，不单单是在布置图上变现各个部件的方位，还必须体现部件之间的联接关系。  在绘制草图前，我们应先确定各部件的质量，并参考同类车型，初步确定汽车各部件距离前轴的距离和距地面的高度。各个总成的质量是参考同类汽车上的各部件占汽车整备质量的百分比来选取的。至于距地面高度的选取则是使汽车的质心高度在初选质心高度上。   荷分配的预估  配送车辆轴重影响汽车和轮胎性能的寿命，为了更换轮胎时方便，满载时轮胎的负荷一致，同时损 坏。  乘用车型式  满载  空载   前轴  后轴  前轴  后轴  前置后驱  45% 50% 50% 55% 51% 56% 44% 49% 本次设计的 前置后驱的形式，理想的是发动机满载时前轴荷为 50%。   车的质心计算  汽车静止时的轴荷分配及质心位置   +2L  +hg g1+g2+g =G                                                （ 2 2=G b a 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 式中： m1, 部件质量，   前轮轴荷，   后轮轴荷，  L 轴距， 2700 a 质心到前轴距离， m；  b 质心到后轴距离， m；   质心位置， m。  发动机上的离地间隙的视觉影响驾驶员的视野中的垂直位置，汽车的前轴不是驱动的， 底壳的道路应该满载，以增大汽车离地间隙。一旦发动机的高度确定，扇热器和风扇的位置就定好了，安装的目的是可以让风扇把风完全给扇热器，将发动机的热量冷却。  本次设计的是前置后 驱，驱动桥的位置在后桥上，同时主减速器壳体中心线与车辆的中心的轴线一致，两侧的驱动轴可以互换，。  表 2名称  质量前轴的距离 心离地的高度（空） 心离地的高（满） 动机及其附件  300 50 550 离合器  25 300 650 550 变速器  65 500 650 550 万向节  40 1800 400 350 后悬架及减振器  210 2800 600 550 前悬架及减振器  80 200 600 550 后轴及后制动器  200 2700 367 330 前轴及前制动器  80 0 367 330 车身及其总成  200 1500 1200 1100 驱动桥  12 2700 370 350 油箱  35 2500 500 450 车厢  150 1550 700 600 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 蓄电池  43 00 450 车轮及轮胎的总成  260 1350 367   450 前挡泥板  15 0 605 570 后挡泥板  15 2700       605 570 转向器  20   500        550 500 备胎  40 3200 550 350 人  325 1400 0 600 行李  50 2500 0 600 总和  2165 计算可知  空载时  前轴荷  1+2+ +23） /L=轴轴荷分配 G1/790=满载时     前轴荷   + +23） /L=轴的轴荷分配 G1/165=计算质心高度   g1*h1+g2* + ：到后轴的距离 b    b=，这次设计的结果还可以。   车轮胎的确定  轮胎和车轮，以支持汽车，承受汽车车轴和地面力传递之间的重量，司机可以通过方向盘的旋转来实现控制轿厢的运动的方向。轮胎的结构对车辆在路面上的行驶和驾驶人员的安全以及汽车的保养和维护等都有很大的影响。因此，选择哪种型号的轮胎是很重要的。轮胎的最基本的职责就是能承买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 受负荷；滚动阻力小 和开动时噪音小；抗磨损、抗腐蚀、抗扎和不漏气；拆卸方便，在市面上通用。  乘用轮胎的花纹为子午线，这样的结构很好。当车辆重量增大时，轮胎更强烈的负载能力 ;然而，减少轮胎的附着系数，增大了变动的频率，不能保证驾乘人员的舒适和安全，并对车两有不好的影响。标准的轮胎不单单对外形有尺寸，标准的规定了轮胎的气压。为了操纵稳定性好，在选取轮胎时应该限定，轮胎压力应不同，前面的较小。  轮胎负荷因子就是轮胎的标定的负载与最大的载荷量的比值，轮胎负载系数被取为 避免过载，这次设计选择的单胎。  单胎的最大静载荷  Fn=ma*g/n=2165*=据同类机型所使用的 235/70  出于安全的考虑，轮胎应定期检查，以防止夏季天气炎热而爆胎。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第三章  汽车的发动机的选择   车发动机的最大功率  往复式内燃机是比较常用的发动机，应用在很多汽车上，汽油机和柴油机。当然柴油机的燃油经济性还不错、运转稳定、排气污染小，很多汽车都有应用。本次设计的汽车类型为 油机型，参考市面上的车型，发动机的  柴油机的性能体现。汽车的动力性随最大功率的变化而变化，当功率增大时，运动的性能就好。  计算最大功率：   37 6 1 4 03 6 0 01 m a xm a xm a x   注释 : 发动机的计算功率， T 传动效率 , 单级减 速器， 0.9 g   重力加速度，   空气阻力系数，   汽车正面迎风面积， A= X 高 = 汽车总重， 2165 最高车速， 170km/h f 滚动阻力系数，  入相关数据得：   31707 6 1 4 0  0 0  6 5=虑 到汽车及其它附件的消耗，在选择发动机时应比计算的发动机最大功大。在汽车上应用高转速的发动机可以使功率增大，同时也会式有使活塞运动的平均运动速度增快、热负荷增加、曲柄连杆机构的惯性力就随之增大了，同时也影响汽车上的连杆机构的磨损，并使得发动机的寿命受到影响。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 择发动机  查阅相关网络资源以及老师所给的资料，选取的发动机型号为河北保定长城股份有限公司的 发动机， 数见表 外特性曲线如 。  表 3动机参数  型号规格  数  4 气缸排 列  L 型  缸径（  程（  92 排量（ L）  气方式  涡轮增压  冷却方式  水冷  标定功率（ （ r/ 100/4000 最大转矩（ N*m） /转数（ r/ 310/（ 1900 最低油耗（ g/kw*h）  221 排放水平  国四  净重（  195 外廓尺寸  651套范围  文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 3动机外特性曲线  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 第四章  传动比的计算和选择   减速器传动比0当 选择驱动桥传动比，首先可基于最高速度，发动机参数，车轮的数据来衡量，计算：  （ 4  式中：170km/h；  h 对应的发动机转速， 1.1）中000 r ；  这里取，则   4000=4000 r/r 车轮滚动半径， m。这里 r=据上式计算可得：  0i=75 =  速器传动比 速器一档传动比1在考虑变速器一档传动比1综合驱动，还有附着条件。  根据汽车的驱动条件，要求：  1iT  0m a xm a xm a x )s =  0 3 5 o   6 5 =中 :  总质量                      2165kg 滚动阻力系数，               能爬上的极限角度，          买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 发动机最大转矩，           310N*m 0i                   一般 大爬坡度为 40%，即 根据最低稳定车速条件确定一挡传动比，其大小应符合下式规定：  12 5  0 03 5   式中：   柴油机的最低转速，              800r/ 发动机最低稳定车速，           8km/h。   汽车主减速器传动比，              r 汽车的车轮半径，                   速器的选择  科技的发展使得发动机的转速很高，但是车轮与地面接触，车轮并不能转的太快，于是在发动机和车轮之间还设有变速器，其主要功能是在不同的行驶状太下，刻意改变牵 引力和速度，并确保发动机在良好的转速范围内工作。  我的设计中，变速器采用 5 挡和倒档变速器，最大的传动比为 次设计的 无超速档手动变速器，最小的传动比为 1。     表 4速器的主要参数  各  档  速  比  一档  档  档  档  档  1 倒挡  心距  105 净重 5 允许输入最大转矩  310 操纵形式   远距离操纵  同步器形式  锁环式同步器  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 第五章  油经济性计算  燃油经济性就是在满足动力性的基础下，能消耗尽量少的燃油来完成运输工作的能力。在 运输消耗中，燃油消费占有一定的比例，燃油经济性好的车辆，可以减少 使用费用。 出的废气中含有害物质如一氧化碳、二氧化氮等碳氢化合物，对人民的身体健康有很大的影响，发动机的燃油消耗率与空气污染有密切的关联，当我们降低了燃料的浪费时，改善 燃油经济性，是保护环境，保证 动机达到规定要求的有力措施的一个方向。  设计员大多都用工作状况下的百公里油耗来衡量 燃油经济性，也可以用一定的油量所能跑过的里程 量来衡量。但是在外国是不同的，使用即每消耗 1 加仑的燃油使 驶的英里数来表示，相同载质量的 字大时，就是消耗同样的油可以跑得更远，经济划算。  本次设计的 采用的是 号的发动机，设计员用等速行驶百公里的油耗量来表示，就是行驶固定距离（ 100消耗的燃油量。其数字越大，表示 燃油量越多，经济性就不好 8 。也就是说相同载质量的公里油耗数字小，就越经济实用。  既然评价指标已经采用等速百公里油耗量，那么如何测出汽车的等速百公里燃油消耗量 就至关重要了，我们的做法是，通常是测出每隔一定的速度的等速百公里消耗量，然后做出图形，来评价 燃油方面的经济性的好坏。   车等速百公里油耗计算  在这次设计中，主要是计算 稳定行驶的状况下的消耗，方法如下：                             （ 5 0377.0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 式 中： 稳定行驶时所需发动机功率， kw 燃油消耗率， g/(kw*h),其值由 万有特性得到   燃料重度，柴油的范围 ,其值取 8 Q 单位行程燃油消耗量， L/100km 最高车速  图 5万有特性曲线   根据公式 5写出 高挡时的燃油消耗率并记录在表 5。  表 5算 速百公里油耗  速度 40 225 215 220 225  1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 由上表中的数据可生成百公里燃油耗率图  即下图  图 5高档位