重型自卸车设计(底盘设计）【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 重型自卸车设计（底盘设计） 摘要 此次设计的非公路自卸车适应于多种特定用途，是土方运输和各种露天矿剥岩、沙土运输的经济、高效、低耗的运输设备。该车具有为适应重载工况而特殊设计的悬挂系统、加强型宽体驱动桥、 宽大工程轮胎，使该车具有超强承载能力，同时提供了超强的附着能力，保证了车辆的制动稳定性和良好的通过性，采用了大速比工程驱动桥，其输出转矩比同功率公路车大 30%以上，爬坡能力强劲，重载起步顺畅。 本说明书主要是对 车总体布置做了一个详细的说明，其中包括整车主要尺寸（长 *宽 *高）， 前后轴距，轮距，轴荷分配的选择和计算以及各总成（发动机，传动系）的主要参数的选择。 特别对整车的动力性和经济性做了比较全面而细致的分析和计算，对动力性分析时，分别作出了驱动力 行驶阻力平衡图，动力特性图，功率平衡图。求出汽车的最大速度，另外也对汽车在不同的路面上行驶时，分别计算出了其最大爬坡度，并根据加速度倒数曲线求出汽车的加速时间，估算了该车的加速性能。在计算汽车的经济性时，根据发动机万有特性曲线，作出了9 挡时的燃油消耗曲线，同时计算得整车的百公里燃油消耗量。通过计算结果显示，此汽车在动力性和经济性方面满 足了设计任务书的要求。 另外本文也对汽车的稳定性和最小转弯半径做了计算和分析，并根据经验估算出了空载和满载时汽车的质心位置以及轴荷分配。 关键词： 承载能力，附着能力，制动稳定性，通过性，动力性，经济性 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 F he of of is an of 4at of is 0 wh at an of of in t he of s so in we an us In we we at we to we 00In s to we an of a nd of is no of s of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ey 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 目 录 第一章 绪论 .二章 参考车型技术数据 .三章 汽车主要技术参数的确定 汽车主要尺寸的确定 . 汽车质量参数的确定 . 发动机主要参数 . 轮胎的选择 . 传动比的选取 . 最大传动比的选取 . 变速器各挡传动比 .四章 轴荷分配及质心位置的计算 . 水平静止时的轴荷分配及质心位置的计算 . 汽车行驶时的轴荷分配的计算 . 汽车制动时的 轴荷分配的计算 五章 稳定性计算 . 纵向稳定性 横向稳定性 最小转弯半径的计算 在横向坡上转向时的稳定性 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第六章 汽车动力性计算 . 汽车各 挡速度的计算 16 汽车各挡驱动力的计算 16 汽车空气阻力的计算 17 滚动阻力系数的计算 18 汽车行驶时动力因数 D 的计算 . 各挡牵引功率 计算 . 阻力功率的计算 20 汽车加速度的计算 21 加速度倒数的计算 22 汽车爬坡度的计算 22 第七章 汽车的燃油经济性 .八章 结论 26 参考文献 .谢 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第一章 绪论 从我国重型汽车发展来看， 20 世纪 60 年代至 80 年代是非常缓慢的。改革开放以后，通过走引进和自主研发相结合的道路，我国汽车工业 缺重 的局面逐步得到改观。但由于各方面因素的影响，重型汽车市场一直处于低迷徘徊的态势。直至 1998 年之后，在中、轻型货车市场一路下滑时，重型销量却有了可喜的回升。此后，在国家连续几年加大投资，实行积极的财政政策等一系列宏观调控措施的带动下，重货市场呈逐年走高态势，并进入全面发展时期，全局性增长成为目前重货市场的显著特性。从分车型的销售态势上看，重货继续保持去年以来的超高速增长，当月销量已经超过中型载货车，成为一个历史的转折点。 随着国内基础设施建设需要的不断增加，自卸车产量近年来一直保持较高产销量，在专用车综合产量中保持第一位置，但在种类、型式、材料运用方面与国外还有一定的差距。自卸车的快速增长主要原因是固定资产投资强劲增长，巨大的投资规模奠定了自卸车市场需求基础；自卸车品种增加，不仅适应和满足施工需求，同时向运输市场发展；国家经济的快速发展，带动了相关行业的快速发展，巨大的资源消耗，成为我国重型车和重型专用车发展的原动力。 我国重型汽车市 场继续保持着高速发展的状态，重型汽车市场发展速度大大超过其他车型的增长速度。目前，市场强劲的增长势头尚未减弱迹象。 促进重型汽车市场的主要原因； 1. 积极的财政政策继续为国民经济发展提供了宽松的财政金融环境，融资和信贷更加便利，扩大了人们的资金来源。 2. 国民经济保持了较高的发展速度，去年前 6 个月达到 公路运输业快速发展，西部大开发，基础设施建设，房产业的繁荣进一步扩大了对重型汽车的需求。 3. 治理超限超载运输和严厉打击走私，取缔非法拼装车的政策措施促进了重型汽车市场的健康发展。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 4. 主要重型汽车生产企业以市为导向 ，开发出一批适销对路的产品，带动了重型汽车市场的快速发展。 综上：大力发展重型自卸车产业，抢先发展重型自卸汽车能为公司及行业发展赢得好的效益和发展先机。 另外，我国汽车工业发展较晚，虽然在短短的几十年内取得了较好的成绩，但与西方一些汽车大国相比差距仍然很大。我们虽然生产出了不少好品牌的汽车，但我们整体水平并不高，不过随着我国技术的不断发展，这种差距正在不断缩小。作为一个中国人，作为一个车辆工程专业的学生，我们有义务为振兴中国的汽车工业而努力奋斗。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第二章 参考车 型技术数据 此设计参考了徐州重工有限公司和宇通重工有限公司的车型，其主要技术参数如表 2示 表 2考车型的主要技术参数 车型 工 ) 通重工 ) 发动机型号 压中冷 压中冷 发动机功率 27620076200距 3800560600500装斗容 26m 25m 堆装斗容 举升机构 货箱中部单缸顶起，最 大倾翻角度 53 货箱前端单缸顶起，最大倾翻角度53 举升时间 20s 25s 最高车速 47km/h 最大爬坡能力 48% 40% 最小转弯半径 (前轮中心 )/（车体外缘） 1m 最小离地间隙（前轴下） 300近角 /离去角 30/47 33/45 长 *宽 *高 8700275740730200700车整备质量 23t 最大载货质量 41t 最大设计总质量 64t 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 驱动型式 6*4 轮胎型号 程花纹（ 第三章 汽车主要技术参数的确定 车主要尺寸的确定 1. 外廓尺寸的确定 汽车的长、宽、高称为汽车的外廓尺寸。在公路和市内行驶的汽车最大外廓尺寸受到有关法规的限制，而非公路用车辆可以不受法规限制。一般在满足要求的情况下应尽量减小汽车的外廓尺寸，以减小汽车自重，提高汽车的动力性、经济性和机动性。参考同类车型我们取该车的外廓尺寸： 长 *宽 *高 =8700*3275*3740 2. 轴距 L 的确定 轴距的大小直接影响汽车的长度、重量、最小转弯半径、传 动轴的长度、纵向通过半径和许多使用性能。当轴距短时 ，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配和传动轴夹角有影响。轴距过短会使车厢长度不足或后悬过长，汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性或操纵稳定性变坏。因此确定汽车轴距时应考虑各方面的要求，在保证设计要求的前提下，轴距短些好。此处，参考同类车型我们取轴距： L=3800+1560 (前举 ) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 3. 前轮距 后轮距 确定 汽车轮距影响车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、侧倾刚度和最小转弯半径。查相关资料，货车轮距一般在 27003500 之间。类比我们取650,550。 4. 前悬 后悬 确定 长度是在总体布置过程中确定的，前悬要有足够的长度以固定发动机、水箱、转向器等部件但不能过长，否则接近角太小不利于通过性。后悬长度主要取决于车厢长度、轮距和轴荷分配要求，同时要保证有适当的离去角，后悬过长，上、下坡容易刮地转弯也不灵活。货车一般取为 12002200之间。 车质量参数的确定 1. 整车整备质量 m。 整车整备质量是指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满水、燃料但没有 装货和载人是整车质量大小，在设计阶段估算确定。此处类比估算 23 吨。 2. 载质量 1 吨 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 3. 质量系数 量系数是指汽车载质量与整车整备质量之比值，即 m0=me/1/23= （ 3 4. 汽车总质量 货车总质量 m。 + me+5 5. 轴荷分配 轴荷分配对轮胎寿命和汽车的许多使用性能有影响。从各轮胎磨损和寿命相近考虑各个轮胎负荷 应相差不大，为保证汽车良好的驱动性和通过性，驱动桥应有足够的负荷；为保证汽车有了良好的操作稳定性，又要求转向轴的负荷不应过小。参考如表 3表 3荷分配参考表 车型 满载 空载 参考货车 6*4 后轮双胎 前轴 后轴 前轴 后轴 19%25% 75%81% 31%37% 63%69% 设计车型 50 吨 整备质量 23% 77% 32% 68% 147200N 492800N 73600N 156400N 动机主要参数 表 3动机主要参数 型号： 动机形式： 六缸直列、水冷、四冲程 、 增压中冷，直喷 式 汽缸数： 6 全负荷最低燃油消耗率： 191g/油种类：柴油 发动机净重： 905缸排列形式：直列 压缩比： 17： 1 排量： 定转速： 2200r 排放标准：欧 每缸气门数 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 最大输出功率： 276火次序： 1大马力： 375 马力 每缸行程： 130大扭矩： 1500Nm 气缸缸径： 126大扭矩转速： 14001600r/形尺寸：长 *宽 *高 =1566*582*1024 发动机的外特性曲线 如图 3示： 发动机外特性曲线020040060080010001200140016000 500 1000 1500 2000 2500转速 ( r / m i n )扭矩 M e N . P e k 消耗率g/3 胎的选择 选用轮胎型号： 断面宽度： 360直径： 1430辋名义直径： 610荷下的静力半径： 680文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 动比的选取 最小传动比的选取 按照最高车速的要求，即最高车速不小于 47km/h。由公式 V=n/(km/h) （ 3 其中 V汽车车速 （ km/h） r车轮滚动半径 （ n发动机转速 （ r/ 变速器各档速比 主减速器传动比 根据参考车型有关参数以及相关要求，我们选取 r=680n=2200r/U=47km/h 求得 高档为直接挡，即此时 则 最大传动比的选取 1. 根据最大爬坡度确定一档传动比 r（ （ 3 其中 G汽车总质量， G=64000N f滚动阻力系数，货车取 f=主减速器传动比为 12.0 r车轮滚动半径为 680发动机最大转矩为 1500 Nm T传动总效率 T=0 轴 g 0=92%，双级主减速器； 轴 =98%，传动轴和万向节； g=92% 故 T=于要求最大爬坡度为 42% 即 代入以上数据算得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 . 根据驱动轮与路面的附着力确定一档传动比 r （ 3 其中 =z=(75%81%)G/9%*640000/48374N （ 3 则 . 根据最低稳定车速确定一挡传动比 （ 3 其中 发动机最低转速 6005（ r/ 发动机最低稳定车速 （ km/h） 求得 上，最大传动比为 速器各档传动比 变 速器各 挡的传动比的分配以及各挡传动比总效率如表 3示。 表 3速器各挡的传动比的分配以及各挡传动总效率 档位 一挡 二挡 三挡 四挡 五挡 六挡 七挡 八挡 九挡 倒挡 传动比 传动效率 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 第四章 轴荷分配及质心位置的计算 平静止时的轴荷分配及质心 位置的计算 当汽车总体布置完成后，各部件的位置也就确定了，我们应当对轴荷分配和质心位置进行计算。为此需要知道各部件的质量 其质心位置（ xi， 以通过对选用现成的部件的称重或类似部件实际质量对比估算得到，各部件质心位置可按几何形状和结构估算或对现成部件进行实测得到。将各部件的质心和质量标在总体布置图上，量出各部件的质心到前轮中心线的水平距离 其离地高度 而后进行前、后轴静负荷 计算。包括满载、空载两种工况各部件质量和质心位置估算结果如表 4表 4各部件质量和质心位置估算 序号 部件名称 质量 xi 发动机及其附件 400 1150 2 离合器及操纵机构 80 900 3 变速器及离合器壳 50 885 4 万向节传动 700 785 5 后轴及后轴制动器 580 680 6 后悬架及减速器 590 940 7 前轴、前制动器、轮毂、转向梯形 590 8 前悬架及减震器 680 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 9 车 轮及轮胎总成 700 680 10 车架及支架拖钩装置 500 1000 11 转向器 800 1000 12 制动驱动机构 700 790 13 油箱及油管 300 840 14 消声器及排气管 700 1100 15 蓄电池组 285 840 16 仪表及固定零件 750 1900 17 驾驶室 500 1850 18 手制动器及操纵机构 520 750 19 车厢总成 000 1700 20 挡泥板 650 800 根据表 4的数据进行如下计算： 1. 空载时 0= （ 4 2= （ 4 汽车重心的纵向位置 a=2870 （ 4 - 710 心高度： 0a=1044 （ 4 其中 空载时前轴静负荷 空载时后轴的静负荷 质心到前轴的距离 质心到后轴的距离 L汽车轴距 2. 满载时 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 10= 汽车重心纵向位置： =3528 052 心高度： 0a=1464 车行驶时的轴荷分配的计算 1. 汽车行驶的驱动力 附着条件 驱动条件： f+i (4其中 驱动力 滚动阻力 空气阻力 坡度阻 力 附着条件： (4其中 附着系数 作用于驱动轮上的地面法向作用力 汽车行驶驱动附着条件： Ff+i (42. 汽车行驶的轴荷分配及附着力 汽车的附着力决定于附着力系数以及地面作用于驱动轮的法向反作用力，计算结果如下： 汽车行驶时的前轴载荷 a( ( (4=4000(464)/(464) =52158 N 其中 汽车满载总质量 满载时质心到后轮中心线水平距离 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 附着力系数 L 汽车轴距 满载时质心高度 汽车行驶时的后轴载荷 a( (4 =4000 3528/(464) =575042 N 满载时质心到前轮中心线水平距离 车制动时的轴荷分配的计算 1. 汽车制动时前轴载荷 Z 制 1 = (4= 2. 汽车制动时后轴载荷 Z 制 2 = (4= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 第五章 稳定性计算 汽车的稳定性是指汽车行驶时不致产生翻倾和滑移的性能，是表征汽车能否在坡上安全行驶的一个重要指标。它包括纵向稳定性和横向稳定性。 向稳定性 纵向极限翻倾角 上坡时 (5下坡时 2 / (5纵向滑移角 上坡时 =- （ = (5下坡时 = - （ L+ = (5结论 :根据以上计算结果可知此车在最大设计要求爬坡能力的坡度上行驶时不会产生翻倾和侧滑现象，故该车的纵向稳定性好。 向稳定性 横向翻倾角 B/2= (5买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 横向滑移角 = 其中 z 为横向附着系数 z= 小转弯半径的计算 汽车的最小转弯半 径 汽车的内轮胎最大转角 车轴距 L、车轮转臂 a、主销距 k 等因素有关，最小转弯半径指汽车转向轮在最大转角位置的条件下以低速转弯时前轮地面接触点的轨迹到转向中心点之间的距离，计算公式如下： (m) (5 横向坡上转向时的稳定性 保证不产生横向翻倾的条件是 U= =km/h) (5其中 B轮距 汽车行驶转向半径 余同上 保证平地高速急转弯时不致产生横向滑移的条件为 U = km/h） (5买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 第六章 汽车动力性计算 汽车动力性主要由汽车的最高车速 车的加速时间 t、汽车的最大爬坡度 个方面的指标来评定。 车各挡速度的计算 U=(km/h) (6其中 r汽车行驶时的滚动半径（ m） n发动机曲轴转速（ r/ 汽车变速器各挡传动比 汽车主减速器传动比 由发动机一些参数及其外特性曲线代入上式计算结果如表 6示： 表 6挡速度大小的计算 单位： km/h 挡位 转速 （ r/ 一挡 二挡 三挡 四挡 五挡 六挡 七挡 八挡 九挡 1000 200 400 600 800 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 2000 200 车各挡驱动力的计算 r (N) （ 6 其中 驱动力（ N） 发动机转矩（ 变速器各挡传动比 主减速器传动比 r车轮滚动半径（ m） T传动系各挡机 械效率 驱动力的计算结果如表 6示 表 6驱动力的计算 单位： N 挡位 转速 （ r/ 一挡 二挡 三挡 四挡 五挡 六挡 七挡 八挡 九挡 1000 251061 166315 123446 90699 67479 48823 36319 26595 19847 1200 254766 168770 125268 92038 68475 49543 36856 26987 20140 1400 255322 169138 125542 92239 68624 49652 36936 27046 20184 1600 257175 170315 126453 92908 69122 50012 37204 27242 20330 1800 242352 160544 119163 87552 65137 47129 35059 25672 19158 2000 222156 154546 109263 80258 59711 43203 32138 23533 17562 2200 202516 134155 99576 73161 54431 39382 29296 21452 16009 车空气阻力的计算 (N) （ 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 其中 汽车行驶速度 （ km/h） 空气阻力系数 货车取 处取 汽车迎风面积，即汽车在行驶方向的投影面积， 空气阻力的计算结果如表 6示 表 6气阻力的计算 单位： N 挡位 转速 （ r/ 一挡 二挡 三挡 四挡 五挡 六挡 七挡 八挡 九挡 1000 200 400 600 800 000 200 动阻力系数的计算 f= (6滚动阻力系数的计算结果如表 6示 表 6动阻力的计算 挡位 转速 （ r/ 一挡 二挡 三挡 四挡 五挡 六挡 七挡 八挡 九挡 1000 200 400 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 1600 800 000 2