长城微型车设计（总体设计）【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 长城微型车总体设计 摘 要 汽车的总体设计是指汽车的总体布置，主要用于解决根据任务书的要求，来完成车辆的各种参数和指标的问题。汽车的开发程序覆盖范围广泛，开发流程复杂，设计问题繁多。因此充分说明生产一部汽车是很不容易的。汽车的生产用于服务人类，因此汽车的设计要能够满足人们的要求。 本设计主要研究了汽车各个部件在车身中的位置和尺寸，以及分析动力性是否满足设计要求。通过运用汽车理论及汽车设计的知识对汽车的诸多方面进行设计，主要涉及到汽车形式的的选择、汽车主要部件的研究、两轴之间载荷的大小、质心应如何选取、 主减速及变速器各档的传动比分析、分析动力性、分析燃油经济性及稳定性等。通过对以上方面的研究，确定了该车生产的可行性。该设计中的数据使用 软件制作成曲线图进行处理，从而确定数据之间的关系，并进行数据参数分析。使用 总体的装配图及零件图进行了绘制，同时进行了运动干涉分析。通过所有的绘图能够准确地表达各构件之间的位置关系。 关键词 ：总体设计，动力性，汽车形式，燃油经济性，稳定性 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 O F he is to s is to of of a to of of of a its is of it is to a is it be to of to a of of in of is by of to of to of of of to of of of of of of on of of to be of to it to of of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 目 录 符号说明 . 1 前 言 . 2 第一章 分析汽车形式 . 3 析汽车各个参数 . 3 析承载人数和承载质量 . 3 备质量 . 3 质量 . 3 数与驱动形式 . 4 辆重要尺寸 . 4 辆整体尺寸 . 4 距 L . 5 后各自两轮之间距离 2. 5 悬 R. 5 第二章 汽车主要部件 . 7 取发动机 . 7 动机类型 . 7 要性能指标 . 7 取悬置类型 . 10 取轮胎 . 10 身形式 . 11 放其他构件 . 11 箱 . 11 胎 . 11 电池 . 11 第三章 轴荷分配和质心位置 . 12 析轴荷分配和质心位置 . 12 析平衡时轴荷分配和质心位置 . 13 析满荷平衡时两轴最大负荷 . 14 析刹车时两轴最大负荷 . 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 四章 变速器传动比 . 17 减速器传动比 . 17 取变速器传动比 . 17 速器一档传动比 . 17 析各挡传动比 . 18 取变速器 . 19 第五章 汽车动力性 . 20 动力和行驶阻力 . 20 析行车时的驱动力 . 20 析行车时所受的阻力 . 21 作平衡图 . 21 力特性 . 22 车阻力 . 23 力特性图 . 24 大爬坡度 . 24 速度倒数曲线 . 25 析功率平衡 . 27 车时发动机发出的功率 . 27 车时所需发动机功率 . 28 率平衡图 . 28 第六章 分析燃油经济性 . 30 第七章 稳定性 . 32 翻倒条件 . 32 载不纵向翻倒条件 . 32 载不横向翻倒条件 . 32 析最小转弯直径 . 33 结 论 . 35 参考文献 . 36 致 谢 . 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 符号说明 0m L T g A a b 整车整备质量 质量系数 载质量 总质量 轴距 前轮距 后轮距 前悬 后悬 最大功率 最大功率对应转速 最大扭矩 最大扭矩对应转速最高车速 传动效率 重力加速度 滚动阻力系数 空气阻力系数 汽车正投影面积 前轴负荷 后轴负荷 质心与前轴距离 质心与后轴距离 质心与地面距离 行车时前轴最大负荷 行车时后轴最大负荷 路面附着系数 滚动半径 驱动轮所承受质量 各挡传动比 发动机转速 道路坡度 汽车车速 最大爬坡度 一档最大动力因数 发动机的燃油消耗率 燃油重度 汽车内轮最大转角买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 前 言 总体设计，顾名思义就是从整体着手，完成汽车各个方面的计算和设计。在设计时，需要顾虑的内容较多，所以这对我们来说不仅仅是最后的一个毕业设计，也标志着我们有一定能力来完成较为复杂的工作。通过本次设计，我们会对我们所学知识有深刻认识，了解我们的不足之处，从而在今后学习中着重学习。 我们这次的任务是完成一辆载人和载物后约一 吨 重的微型车的设计，起初应先确认汽车的形式，这里 应该包含车辆形状大小的确认，车辆各类质量的确认，还有对车辆的车轮、驱动轴的数量和形式以及该如何布置的选取。随后，根据车辆的最高车速以及车辆的总质量来选取发动机。通过在网上和书本的查阅，对车辆全部的构造进行确认，来选取车身和车尾的形式，以及选取左右两轮和前后两轴之间的距离。发动机选取之后，可以根据发动机的参数来算传动比，从而选取变速器。然后对车辆动力性能进行校核，比如动力因数等。最后对车辆燃油经济性的问题进行计算。从而完成设计要求。 我们在对汽车整体形状的选取时，要考虑市场要求和产品生产的趋势来进行规划。通过 对国内外资料的查阅，均对这一方面的问题进行考虑。只有满足市场的要求，才能制造出一部成功的汽车。我们在设计汽车时要从同类型车中选择和优化，继承优点，消除缺陷。零件的选取尽量满足 “三化 ”要求，同时要遵守当地的法律法规，使我们设计的车辆可以在当地销售。 汽车的各个零件，并不是随随便便拼凑在一起的，各个部件单独的性能并不能满足汽车运行的要求，只有各部件协调一致的工作，一部汽车才能正常运行，而这一切取决于车辆的整体布置。我们毕设的每一个小组就像一辆车，而每一个人又如每一个部件，若想保质又保量的完成毕业设计，就需要我们 每个人团结一致。作为长城车组的组长，更要帮助每个人，让每个人都能够完成任务。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第一章 分析汽车形式 析汽车各个参数 车辆的很多参数对其选取各个组成有很大影响，所以设计每一项内容都对车辆有着至关重要的作用，因此每一个参数都应认真选择。 析承载人数和承载质量 汽车的载质量对汽车所能载的人数和所载货物的质量有很大影响。通过借鉴同种车型，可选取： 汽车载客量： 4 人 汽车载质量： 480备质量 质量系数质量系数 值由式（ 1 mm （ 1 查阅资料可得可取 二、整车整备质量 据任务书的要求，由式（ 1得 me 80/ 00 质量 们在选取的时候，一方面要考虑任务书的要求，另一面还应顾及实际情况。 650（ 1 式中： 总质量， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 整车整备质量， n 包括 驾驶员在内的载客数，此处取 4； 行李系数；可根据下表数据选取，此处取 10。 表 1车系数 车型 乘用车 发动机排量 发动机排量 0 商用客车 城市客车 0 长途客车 10 15 本车排量为 =10 由式（ 1知 a 1100410465800650 对上式的计算，总质量数值是 1100 千克。 数与驱动形式 汽车的轴数会影响到汽车的驱动形式，不同类型汽车的轴数不同。汽车的轴数一般为二，三，四等，有的汽车的轴数更多，长度和质量对汽车轴数有很大影响。对于像我们这次设计的微型车等小型车或中型车，因为两轴制造所需费用低，并且结构又相对简单，汽车的占地面积相对较小，所以本车轴数选取两轴。 驱动形式对汽车的性能影响很大，特别是动力性能。车辆在四驱时驾驶环境可以相对较差，而只有两驱时其环境就应当好一些。对于微型车， 所需的驱动力不是很大，而 42 式的结构又简单，制造费用又低，所以本车采用42 的前轮驱动。 辆重要尺寸 辆整体 尺寸 车辆整体的尺寸，就是轮廓所对应的长、宽、高。 在城市内，由于受到道路宽度的影响，汽车的长宽高不能随意选取。同买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 时，在其他地方，比如山洞和桥梁对其也有影响。由于交通拥挤，停车位越来越不够用，汽车的长和宽尽量取小一点。因此，根据本次设计要求选取外廓尺寸： 403516001500 宽 高）。 距 L 轴距的选取需要考虑很多因素，它是前后轴间距离的大小 ，汽车总长及转向时半径的大小都受它的影响。在估算轴距时，可以通过表 1取。 表 1距选取 类别 排量 轴距 L/用车 100 2540 500 3400 汽车的总长决定着轴距的大小，由 ，其中对于前置前驱的汽车C 取 L =C =4035502 轮距 L =2502 后各自两轮之间距离 2表 1距选取 类别 排量 轮 距 L/用车 150 1500 300 1580 轮距的选取受到汽车宽度的影响，汽车的宽度又规定不得大于 ，因此，前轮距 选值应满足条件，不宜过大。然而轮距的大小应满足诸多要求，比如发动机、车架等部件要放得下，各部件的运动间隙必须充足，才能保证正常行驶。后轮距 确认时，应 考虑前轮距 后者大点。汽车悬架和轮胎宽度对后轮距有影响。由表 1得，前轮距取 405轮距取 400 悬 车的接近角和离去角买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 很大程度取决与前悬和后悬的大小。汽车能够从多大角度的斜坡上下来而不碰到后保险杠，取决于汽车的离去角，所以实际中其对车辆能否通过某一地形有很大影响。同时还影响驾驶员的视野以及乘客上下车是否方便等因素。根据同类车型的架结构，取前悬 20悬 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第二章 汽车主要部件 取发动机 动机类型 发动机的种类有许多种，我们常见的无外乎有汽油机和柴油机。汽油机和柴油机所用燃料不同，排放的废气成分也有不同之处，但总的来说，它们产生的废气的主要成分是相同的。汽油机产生的噪声小，柴油机产生的噪声大。汽油机的优点和柴油机的缺点有点相似。汽油机震动幅度较小，乘坐比较舒服，然而耗油量较高。对于微型车来说，排量较小，耗油较少，广泛采用汽油机。故本设计采用的是汽油机，直列，水冷。 要性能指标 最大功率 应转速 大转矩 发动机给车辆提供能量，促使其向前行驶，它也是车辆的核心。当发动机功率比较大时，它的动力性能会随它一起变大，但是燃 油消耗也会变大。因此，应选择合适的最大功率。 一、最大功率 速 下式进行计算 )7 61 4 03 60 0(1 3 m a xm a xm a xe （ 2 式中： T g 乘用车有公式)50( vf 计算得 用车取 A 由以上的取值根据式（ 2： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 wP 607 6 1 4 0 0 0 0 3 4 6 0 0( 3m a 对发动机进行研究可知，外特性曲线中显示的功率要大一点，因此按式（ 2算的发动机最大功率 2%至 20%。则发动机功率应加大 12%至 20%： （ =（ 于汽油机的 即发动机在最大功率的时候转速较高，由同类型的车可 选发动机型号为 要参数见表 2 2动机主要性能参数 发动机主要性能参数 型号 动机位置 前置 排量 气形式 自然吸气 汽缸排列形式 L 型 气缸数 4 每缸气门数 4 压缩比 径 程 大马力 86大功率 63大功率转速 6000大扭矩 110大扭矩转速 5200料类型 汽油 燃油标号 93 号（北京 92 号） 供油方式 多点电喷 缸盖材料 铝合金 缸体材料 铝合金 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 环保标准 国 4 发动机外特性曲线图如图 2示 图 2汽油机外特性曲线 二、最大转矩 速 的值可由式（ 2得： m a xe m a x 954 9 （ 2 式中： 取区间为 里取 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 r/ 要求 nP/间选取，取 ： 200r/ 106 00 4 99 54 9 m a xe m a x 满足所选发动机最大扭矩及其对应转速的要求。 取悬置类型 发动机的悬置既可以作为弹性元件又可作为减震装置。悬置结构有橡胶悬置结构和液压悬置结构。发动机悬置可以降低发动机震动时产生的震感，因此可以选择液压悬置结构。 取轮胎 轮胎及车轮的作用是支撑汽车，承受汽车的重量。任何车辆都离不开轮胎，它就如 人们穿的鞋子，合脚的鞋子我们穿着才舒服，轮胎也是如此，选取合适的轮胎也是我们要做的，不然不仅浪费动力，也会更快磨损。轮胎的滚动半径是很多参数选取的主要依据，例如动力性、经济性等。因此，要认真选取轮胎。 汽车轮胎的种类有很多种，对于不同类型车辆适用的轮胎不同。在不同路面行驶时，选用的轮胎也是不同的。子午线轮胎的耐磨性好，温升低，适用于现在大部分汽车，因此本设计轮胎采用子午线轮胎，纵向花纹，速度级别 Q:160km/h。 轮胎的各个指标如下表。 表 2胎参数 类型 负荷指数 标准轮辋 允许使用轮辋 断面宽度 外直径 165/70 2 5J 4 1/2J, 5 1/2J 17013荷下静半径 滚动半径 负荷能力 充气压力 2819875准： 250强： 300买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 身形式 汽车车身一共由三部分组成，其中最重要的当属发动机舱，发动机舱内布置复杂，发动机、电源等均布置于此。车身形式也有三种，由于本设计为微型车，所以选取舱背式。 放其他构件 箱 对与乘用车，油箱一般放置在行李箱内，因此，油 箱的大小影响着行李箱的大小。汽油是易燃易爆物品，因此油箱要有好的隔热效果，同时不能靠近发动机和排气管。 胎 乘用车的备胎是在汽车爆胎的紧急情况下使用的，因此使用频率较低，一般放置在行李箱内。同时，当遇到紧急情况，在行李箱装满东西的情况下，要能够拿出来，从而在紧急情况下也不耽误车辆的正常使用。 电池 蓄电池是车辆上很重要的一个部件，车辆的启动以及停车时电器所需电能，都有它提供。微型车的蓄电池主要放在发动机旁边，这样可以缩短线路。当发动机启动后，它将处于充电状态。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第三 章 轴荷分配和质心位置 析轴荷分配和质心位置 汽车的轴荷分配需要各个部件的质量及其到前轴的距离来计算。而质心位置又需要各个部件质心距地面的高度及其到前轴的距离。由力矩平衡可知，由公式（ 3得前后轴的负荷和总体质心高度： （ 3 式中： 、 、 L a b 与地面距离， 轴核分配时尽量满足左右分配均衡，通常是可以不计算的。当两轴上负荷以及质心的距离符合条件时，各个构件的位置才可以确认，不然的话需要从头分配，从而满足轴荷分配要求。轴荷分配的初选可根据表 3个部件的质量以及位置的坐标可以用表 3表示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 表 3荷分配 车型 满载 空载 前轴 后轴 前轴 后轴 乘用车 发动机前置前驱 47% 60% 40% 53% 56% 66% 34% 44% 表 3量和质心坐标 部件 质量（ 空载质心坐标（ x,y） 满载质心坐标（ x,y） 发动机 160 50 50 离合器 4 250 850 250 750 变速器 30 1072 850 1072 750 后悬及减震器 31 2502 566 2502 466 前悬及减震器 51 115 556 115 466 后轴及后制动器 37 2502 485 2502 485 前轴及前制动器 93 115 485 115 485 车架及其总成 92 1680 679 1680 579 驱动桥 5 0 485 0 485 车身 126 1501 680 1501 580 油箱 15 2752 1020 2752 940 蓄电池 13 50 70 车轮及轮胎总成 123 1001 490 1001 490 前挡泥板 2 0 400 0 360 后挡泥板 2 2502 400 2502 360 备胎 16 2800 680 2800 580 人 260 0 0 1550 750 货物 40 0 0 2780 920 析平衡时轴荷分配和质心位置 可以由表 3式子（ 3求得 空载时： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 G G 932800 2502298a 2 5 7 09 3 22 5 0 2b 前轴荷分配： % 02 9 82 5 58 0 05 2 4 0 3 51 满载时： G G 4 51 1 0 0 2 5 0 3a 2 5 4 52 5 0 2b 前轴荷分配： % 0 61 4 5 %1 1 0 32 3811007019251 由表 3知轴荷分配和质心位置满足要求。 析满荷平衡时两轴最大负荷 车辆满载在水平路面上行驶时，各轴的最大负荷按式（ 3算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 21)(（ 3 式中： 里取 G a b L 令 ， 式中： 值为 值为 通过上面的分析，可根据式（ 3： 21 ）（ z z 由以上计算可得满足条件。 析刹车时两轴最大负荷 制动时，汽车由于惯性会使 前后轴的负荷发生改变，其值的大小可以通过式子（ 3计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 )(21（ 3 式中： 里取 G a b 与后轴的距离， L 令 ， 式中： 值为 值为 通过上面的分析，可根据式（ 3： 92 5 0 2)6 3 4 5(1 1 0 0)( 02 5 0 26 3 5 61 1 0 0)(21）（ z z 由以上计算可得满足条件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 第四章 变速器传动比 减速器传动比 车最大车速、最大车速对应的转速及最高档传动比有关。主减速器传动比是汽车设计中很重要的一个参数，它对汽车很多性能都有影响，这也是它在汽车中很重要的一个原因。计算它的值可以由式（ 4到： （ 4 式中： 000r/ km/h； 。 则该传动比的值可用式（ 4 : 0 6 00 02 a 取变速器传动比 变速器一档传动比 是必须要满足的是最大驱动力大于滚动阻力和上坡阻力之和。一档传动比的选取影响最大爬坡度，因为一档能够提供较大的驱动力。当满足上述条件时，可用式（ 4算： a xm a xm a x1)s o s( （ 4 式中： G f 里取 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 119