毕业设计（论文）-柴油动力微型客车汽车总体布置设计（全套图纸）

车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 I 柴油动力微型客车总体布置和设计柴油动力微型客车总体布置和设计 摘摘 要要 在本项设计之中，外型的设计上主要参考了老师提供的资料和其他相关的车 型。同时做了改动，在底盘的布置和整车布置中，合理的布局人体姿势和座位的 安排。现时根据驾驶员和乘客的视野，完成各项装置的设计，保证汽车在给定要 求下的合理布置。本设计采用以人为本，用途广泛，经济实用的理念，进行了合 理布局。 本篇说明书说明了微型客车设计的全部过程和计算内容，我的毕业设计内容 是柴油动力的微型客车设计，我首先对汽车的主要形式进行了总体的确定，包括 对汽车的外形尺寸的设计和汽车总体机构布置的确定，还要确定汽车发动机的功 率，以及汽车最高车速和百公里油耗，爬坡度和转弯半径，还有的就是离去角和 接近角的确定。其中还需要前悬与后悬的确定，汽车轮距与长宽高尺寸的选择， 经过与大家的讨论后决定采用前轮为独立悬架然而后轮为非独立悬架。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706153893706 我的设计中驻车制动的驱动机构采用手动驻车；而且是串联双腔制动主缸， 我才用了双回路结构。设计中根据总体参数和制动器的结构与参数，通过理论推 导和计算，再我自己计算后得到了制动时的制动力和制动力矩。 我在选定完发动机后，开始确定汽车传动比，并且设计了变速器，和同学商 量了汽车的传动性能，从而确定了汽车的动力特性，通过计算后我确保驱动力与 阻力的平衡还有一项就是加速度和加速时间的确定，以及动力因数的计算。然后 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 II 计算了汽车的经济性能，计算了理想状态下汽车的燃油消耗，最后确定了汽车稳 定情况，保证了汽车行驶的安全性能，保证了汽车的安全性。 关键词关键词：底盘，外形，尺寸，速度，布置，传动比 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 III DIESEL-POWERED TRUCK DESIGN ABSTRACT In this design, in the outlook design has mainly referred to QingLing and other related vehicle types. Simultaneously has made a modification. In the chassis arrangement and entire vehicle arrangement , according to the man-machine engineering principle, the reasonable layout human body posture and the seat arrangement, causes the pilot and the passenger sitting posture is comfortable, Not easy to produce wearily. Simultaneously acts according to the pilot and passengers field of vision, Becomes common practice the window and the rear view mirror design, Guaranteed the pilot has the good field of vision . This design uses humanist, the use is diverse, Economical practical principle, Has carried on the reasonable layout. Break system consists of service break arrangement and parking break arrangement. Service break system used to force the vehicle to show down and keep a steady speed when down grading. The parking break system intended to hold the vehicle immovable when parked on an incline. This design carries on the synthesis analysis to the drum type of the brake structural style. It compares the advantages and disadvantages of six kinds of forms, and according to this contrast analysis of the kinds of the brake plan, the horseshoe types brake is adopted. Its main merits are that although the brake efficiency and the stability are in the medium level, because the automobile braking performance is invariable when going ahead and going backwards, the construction cost is lower, and it attaches installs in the vehicles driving mechanism and adjusts the gap between the brake shoe patch and the brake drum easily. The design uses manual hydraulic break and series connected double cavity general pump. Both the front and rear break is double leading- rear break. According to the vehicles parameters and the breaks parameter, after theory analytic and calculating, we analyzed the breaking force and direction stability when breaking specifically. 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 IV KEY WORD：chassis， appearance ，braking system，brake ，service break system， emergency brake, 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 V V 常用符号表常用符号表 制动器因数BF 我设计的汽车承受的总地面制动力 B F 我设计的汽车制动器制动力 f F 当前汽车的轮胎与地面间的附着力F 当前汽车的制动器摩擦副的摩擦系数f 汽车重力, a G G 重力加速度g 汽车质心高度 g h 制动减速度j 汽车轴距L 汽车总重量 a m 车轮有效半径 e r 汽车行驶速度v 地面对当前的车轮的法向力Z 当前汽车轮胎与地面间的附着系数 同步附着系 0 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 6 6 目录目录 前言前言 6 6 第一章第一章方案讨论、选择和确定方案讨论、选择和确定88 1.1 方案和选择和确定 8 8 1.2 汽车主要参数的确定1111 第二章第二章汽车整体布置和各部件的选择汽车整体布置和各部件的选择 1515 2.1 车身外型的设计1515 2.2 汽车部件的选择和底盘整体布置1515 第三章第三章汽车性能参数的计算和确定汽车性能参数的计算和确定 1919 3.1 动力性参数的确定和计算1919 第四章第四章车架的选择车架的选择 2424 4.1 周边式车架2424 4.2 X 型车架2525 4.3 梯形车架2525 4.4 脊梁式车架2626 4.5 综合式车架2626 结论结论2727 参考文献参考文献2828 致谢致谢2929 前言前言 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 7 7 微型客车的销量日益变大，这是因为微型客车的内部空间和实用性非常强， 而且微型客车的价位能让很多人接受。另一个主要的原因是微型客车的外形也 的到了极大的改善。在我们国家微型客车能够如此快速发展，在我看来主要的 原因是适应了市场需求。尔且我国微型客车这一行业相对于是其他国家的投入 是相对较少的，我想正是因为如此所以这一行业主要靠自身的生产企业的努力 才有一定的机会能够迅速的发展起来的，正因为这样发展模式导致了微型客车 产品一定要努力的贴近市场。我们国家的微型客车因为其占地面积小外型尺寸 小并且设置的价格便宜，还与其他车型相比更加的省油并且适应性广等特点， 综上优点所以在我们国家被许多的消费者作为自己购买汽车的选择。 因为国家政策和体制等一些原因，微型客车打的生产销售企业所面临的各 种经营环境都发生了根本性的变化。汽车的销售方式已经改变从之前的供不应 求变成由消费者来选择和淘汰的境况，在我看来在这种飞速发展和汽车行业竞 争变得日益激烈的自由市场经济条件中，在这种情况下我们这种车型如何应用 现代有利的营销手段去保证自己说设计的汽车能够在市场中生存与策略去扩大 自己产品的市场总占有率，并且在以上的种种情况中到底该如何提高企业的经 济效益早已成为我国所有企业家当时所最关注的重点事件。 在这次的任务中我所要完成的毕业设计是微型客车的设计。我在本次设计 的这种汽车是非常适应时代潮流的。在本次设计之中微型客车的整体布置其中 包括发动机与轮胎的选择，不但如此我们还需要确定汽车的最高车速与传动系 统还有行驶系和转动系并且要求制动系的制定与悬架的选择和爬坡度转弯半径 等的确定。充分利用了现有车型和资料确定了我设计的车的各项参数。和一些 计算过程的参考。 当今的条件下车辆的应用已经进入人们生活的方方面面，人们不再仅仅满 足于把它当作一种交通工具，汽车已经成为一种文化。良好的动力性，良好的 外观，有吸引力的品牌已成为车友津津乐道的话题。伴随着我国经济的飞速发 展，理所当然的会让汽车的发展变得突飞猛进。从最初的团结，现在很多类型 的低层次向高档次发展，特别是在本世纪初，中国的汽车产业，尤其是民族品 牌经历了跨越式发展。随着中国加入 WTO 后，市场结构的变化，中国将成为 全球最大的汽车生产基地，超过十亿人口和不断增长的当前的经济形势，但也 是这个国家成为世界上最大的销售市场。这些现象我们可以预见从长远来看， 我们要大力发展汽车核心技术，只有掌握了技术，我们的汽车产业被别人完全 控制。 本次设计的目的是在利用最少资源的情况下设计出最实用的车，完成老师 所要求的目标。 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 8 8 第一章第一章方案的讨论、选择和确定方案的讨论、选择和确定 1.11.1 方案和选择和确定方案和选择和确定 1.1.11.1.1 设计任务分析设计任务分析 一设计任务 本次设计任务要求是柴油动力微型客车的整体设计。车辆整体设计和汽车 设计汽车底盘设计是工作的一个非常重要的组成部分。车上，外尺寸，重量， 形状和整体生产成本和底盘的性能有密切的关系。大家都知道，汽车是由一个 有机的车辆性能的许多组成部分的好坏不仅取决于性能的各种组件的组合，不 但如此还在极大的程度上决定于如何保持车上个组件的协调与配合，这取决定 于总体的布置。如果为每个组件选择不当或安排的类型和参数并不好，甚至是 非常好的部件的性能，车辆的表现并不一定理想。因此，整体设计也从技术的 合理性和整车和汽车零部件，底盘之间的全球协调良好的关系。 汽车传动系统离合器直接连接到发动机总成，其主要功能是切断驱动器， 实现了动力传输系统，以确保汽车将开始在发动机和变速器系统顺利结合，确 保顺利启动汽车;在交换块从发动机和传动系分离，减少的换档之间的传输的影 响;当经受大动态载荷的作业，可以限制所述传动系的最大扭矩进行防止传动部 件，从因过载而被损坏;这样的方法可以降低汽车产生的噪音与震动。 汽车传送改变传送到驱动轮的发动机扭矩和速度，目的是原地起步和打破 攀登并且满足转弯和加速还有等出行条件，使汽车得到不同的牵引力和速度， 而发动机的大多数工作在有利的范围的操作条件。变速箱有一个空挡和倒车。 而且，还要满足发送功率输出需求。 驱动桥的动力总成的端部，它的基本功能是增加传输具有驱动轴或扭矩到 来和功率的合理分配到左，右车轮，并且也作用于路面，并进行帧或体垂直纵 向和横向力之间的力。由汽车的驱动桥主减速器和汽车差速器与轮齿轮和驱动 桥壳等组成。 当前汽车的悬挂系统是每一个现代化的汽车的标准装配部件，其车轴（或 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 9 9 车轮）的悬浮液（或车身）弹性连接重要。其主要任务是通过在车轮和所有的 力和力矩的底盘之间，和减轻负荷传递道路运输的影响，所产生的振动衰减轴 承系统，以确保乘坐的舒适性;并保证车轮在理想的条件下能过正常行驶，并且 当路面凹凸不平的情况下能够适应运动特性和负载的变化，以确保汽车操纵能 的稳定性，保证一辆车到高速的能力。悬挂系统有一个弹性件和如上所述导引 件装置还有减振器和凸点停止和横向稳定剂等。 汽车的转向系统是用来保持汽车行驶方向或驾驶时车辆改变汽车前进的方 向，汽车转向系统需要保证的方向盘角度协调关系。机械转向系统依靠手动力 驱动来转动方向盘，从而来控制转向和方向盘偏转的转向机构。 汽车的制动系统功能是使汽车制动系统驾驶下坡时，通过该系统使汽车保 持适当的稳速，从而使整车安全地停在要求的位置或在坡道时能过减缓加速力 适当减速或停止。至少具有制动系统和驻车制动的刹车系统。 二二设计要求 总的要求是参考相关车型的主要参数（如下表） ，完成微型客车的外形设计、 底盘设计制动器设计。汽车的类型是指轿厢数量，驱动程序类型，布局图案和 身型的轴线在汽车方面。这些轿厢选择阶段必须首先建立。汽车类型从根本上 说对汽车的性能和尺寸和质量，轴荷分配和制造成本等有很大的影响，因此选 择这些类型的综合考虑上述因素时。 表整车参数 车型名称两驱型 外型基本尺寸（长宽高） 最大质量 整车装备质量 轮距 轴距 接近角 离去角 爬坡度 前悬 前悬系统 后悬 后悬系统 百公里油耗 最高车速 油门形式 最小转弯半径 油箱容积 4100,1635,1890 1890kg 1130kg 1410mm 2515mm 31 20 34 685mm 麦弗逊式独立悬架 900mm 钢板弹簧悬架 5.2L 130km/h 多点电喷 4.95m 40L 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 10 10 1.1.21.1.2 方案的分析与确定方案的分析与确定 汽车总体布置设计任务是在利用最少最合理的用料情况下设计出最实用的 车辆，我还需要设计底盘之中的各模块相关布置。 通过查资料和与同组同学们的协商，整车的发动机布置形式为前置后驱动 的布置方式，我采用的这种布置的优点如下：通过对轴荷进行合理的分配，这 样有利于提高轮胎的使用寿命；本设计中前轮不需要驱动，所要我我所要使用 的是等速万向节，用这样的选择可以减少制造中的成本；设计的汽车在行使中， 正是因为驱动桥的附着能力很大，所以汽车的爬坡能力强；在我的设计中采用 变速器与主减速器相互分离我的选择可以使拆装与维修方便。在我的设计中尽 量为了使汽车内部空间的宽敞，从而保证了汽车行驶时的平稳性。缺点是：这 样使汽车总长度变较长，从而使整车装备质量变大，最终影响到汽车的经济性 和动力性。其中各项指标的确定均由计算和查有关数据得到。 1.21.2 汽车主要参数的确定汽车主要参数的确定 1.2.11.2.1 汽车主要尺寸的确定汽车主要尺寸的确定 在本次设计之中主要尺寸包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、车厢 尺寸等。通过参考了其他车型后，确定以下尺寸： 外廓尺寸 1.在讨论后确定汽车一方面由所需的内部宽度和门厚度船员，确定车宽度尺寸 可以布置在另一方面应确保发动机，底盘，悬架，转向系统和车轮。因素汽车 总高度有轴下方，地板和高，中，高的室内高度和屋顶形状的下部之间的高地 上。 最终确定了： 长宽高 410016351890 (mm) 2.前轮距和后轮距 在轮距问题中如果增大轮距，就能增加汽车的内部宽度和汽车的侧倾高度。 但伴随着汽车总宽和总质量的增加，就会影响到转变半径。这样设计前轮距就 能放置的了发动机和车架和前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转弯空间，与 此同时还要满足转向系统杆系和车驾车轮之间有充足的运动间隙。根据参考车 型，最终确定为：前轮距为：1410mm 后轮距为：1410mm 3.在整车的设计中轴距对整备质量汽车总长度、最小转变半径、传动长度纵向 通过半径的影响。有所选的参考车型和国家标准（汽车理论）所确定 L=2515mm 1.2.21.2.2 汽车质量参数的确定汽车质量参数的确定 一整车整备质量 由参考车型，取 1130kg。 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 11 11 二由参考车型确定载人数为 7-8 人 ，考虑装载和超载等因素最终确定 760kg 三轴荷分配 轴荷分配对轮胎的寿命和汽车的使用性能有影响。如果从轮胎磨损和寿命联 系在一起进行考虑，那么每个车轮的载荷就相差不大；同时为保证汽车能够具 有良好的通过性和动力性，驱动桥就应该有足够大的载荷，从动轴荷就可以适 当减少；为了能够保证汽车有良好的操作稳定性，转向载荷不应过小，根据发 动机和各个部件的质量分配，乘坐人数及位置参考车型，推荐值（汽车理论 P13）最终确定为 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 12 12 四汽车的最大质量 1890kg 1.2.31.2.3 发动机的选择发动机的选择 一发动机的选择 1. 经过讨论后得到发动机最大功率和相应转速根据所需要的最高车速 120km/h，用下式估算发动机的最大功率 (1-1) 761403600 ( 1 3 maxmaxmax V AC V gfm P Da T e 式中：为发动机的最大功率；是传动系的效率， ；为汽车总质量；g maxe P T a m 为重力加速度；f 是滚动阻力的系数；为空气阻力系数，取；A 是汽车正面 D C 投影面积根据外型。 则：计算得kwPe55 max 选用SGMV发动机 2. 发动机最大转矩及相应转速 用下式计算确定 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 13 13 （1-2） pee nPT/9495 maxmax 式中：为最大转矩；a 为转矩适应性系数，一般取 1.1-1.3 间效率； maxe T np 为最大功率转矩。 则：mNTe330 max 小于所选发动机的最大扭矩 同以上计算可知，所选的发动机符合汽车的动力性要求。 1.2.41.2.4 车身形式车身形式 外型尺寸主要参考了东风小康。 1.2.51.2.5 轮胎的选择轮胎的选择 本设计中轮胎型号主要根据车型、使用条件、轮胎的静负荷、轮胎的额定负荷 及车速来选择的。车轮根据车型选择 165/70R13l 轮胎作为参考。 第二章第二章 汽车的整体布置和各部件的选择汽车的整体布置和各部件的选择 2.12.1 车身外型的设计车身外型的设计 在底盘的布置设计和满足事业的要求，现时参考同类车型的外观设计可以 画出汽车的外型图. 在设计时要考虑到室内操纵机构的布置、地板的布置，车身前面的布置， 人机工程在布置中的应用，对驾驶员视野的校核，发动机室和行李箱的布置等。 在目前的设计中货车的前后悬架和一些轿车的后悬架大多数都采用纵置半椭圆 形钢板弹簧。设计中大多数钢板弹簧的前端用弹簧销和汽车支架与车架相连接， 并且后端利用吊耳和汽车支架与车架相连。通过这样的设计可以缓冲来自于地 面的冲击。而且后钢板弹簧设置在汽车支架与车轮之间，应注意钢板弹簧上的 各种螺栓和相应的弹簧的螺栓应与车架之间应当有充分的间隙。 注意事项：应满足后车架与钢板弹簧的上下距离，以保证钢板弹簧的动、 静挠度。本设计采用前螺旋后钢板弹簧式。 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 14 14 2.22.2 汽车部件的选择和底盘整体布置汽车部件的选择和底盘整体布置 经过与同学和老师的讨论了汽车的载客量、驱动形式车身设计、发动机型号 之后，便需要开始进行下一步的工作了，在接下来的设计中主要包括画出总布 置图，并且马上设计的各零部件的机构和尺寸能不能满足整体尺寸和参数的规 定，在最后过程中设计出合理的设计方案。 2.2.12.2.1 部件的选择和布置部件的选择和布置 1. 发动机的布置 布置时可先用透明纸描出动力传动总成的轮廓线，再往已布置好车厢或 驾驶室的图纸上靠，寻找其最佳布置方案。当前的布置空间考虑到发动机维修 的方便性。还应该考虑到传动轴前万向节的轮廓与驾驶室地板下表面应有适当 的间隙和轿车地板上的传动轴通道不应太高。为此就使发动机曲轴中心线相对 与车驾上平面线向下倾斜 1 度到 5 度，如果在可视选择的这倾斜角度应使当汽 车爬最大坡度时，并且发动机油底壳中机油的油面高于集滤器的滤网。 布置完成后应以曲轴中心线与缸体前端面的交点及曲轴中心线的倾角来确定 发动机在图纸上的位置，而点的坐标位置又由它到前轮中心线的纵向距离和它 到车架上平面线的垂向距离所决定。点的坐标位置将影响轴荷分配、驾驶室的 形式、前轴结构和传动夹角等，反之亦然。 2. 传动系的选择和布置 根据要求和各项性能参数传动系的首要任务就是与发动机协调工作，这样 可以保证车辆在任何的路况下都能够正常行驶。汽车的动力性和燃油经济性也 是一个非常重要的指标。不论是什么样的传动系至少都应该能够完成以下的四 个作用： 1.减速功能和改变汽车速度 在汽车中当施加在驱动轮上的牵引力大到可以抵抗外力对车辆的阻力时， 车辆就能够起动并且正常行驶。在传动系里主减速器行使着减速增扭的任务。 车辆的用途能力(能过装载货物的质量，能够爬上多大坡度的能力还有可以在什 么路况下行驶的能力以及能够在不同路况中达到的最大速度等等)正是因为这种 种的因数全都是不确定的，这就要车辆能够在不同的情况下都能够满足要求这 就一定要求了汽车的牵引力和车辆的速度要有许多的可选择情况并且有更多的 变化范围。不但如此从其他角度来说发动机在说有能都达到的转速范围内扭矩 的改变都不明显，然而发动机的功率和燃油消耗曲线的变化反而异常的显著， 以上种种原因使得发动机能够满足高功率并且低油耗的转速范围(也就是正规称 呼中的有利转速范围)是范围很小的、能够使得发动机维持在有利的转速范围内 运行，传动系的传动比自然应该在一个范围内不断的改变。如上所述传动系的 作用如此这就是为什么汽车中要有变速器的原因。 2.实现汽车倒驶 汽车倒档是汽车非常重要的一个功能，在实际生活中如果汽车没有倒档的 话，那么许多事情就变成了很难完成的工作比如吧汽车倒车停在停车位上就是 一件非常难的事情了。那么或许有人的想法是我们可以通过发动机倒转来进行 车辆与交通工程学院毕业设计说明书车辆与交通工程学院毕业设计说明书 15 15 倒行，但是这是完全在胡乱猜想因为这样在现实中是根本无法完成的一个功能， 目前跟本没有能力做出这样的功能来，我们现在的科技水平根本无法达到那个 程度。那样的发动机在目前来说是根本无法制造出来的。所以说汽车倒行只能 依靠倒档来实现，这是肯定的。 3.必要时中断传动 如果你开过车那么你一定会知道那就是发动机一定要在踩下离合器的情况 下才能够启动，踩下离合器能够让发动机不会直接接受地面的阻力，换句话说 就是让发动机空载，但这与汽车空载是截然不同的，不但如此发动机在起始阶 段也必须以很低的速度来启动目的是保证能够与离合器平稳的结合。除了这一 个启动的原因之外，中断动力的其他重要最用还在于中断发动机对驱动轮可以 平稳的换挡和减速停车，在遇到红灯的时候也可以中断传动来停车等等。在承 担中断动力的任务中离合器的作用是功不可没的。 4.差速作用 转弯对于车辆来说是非常常见的一种运动， 但是在转弯这个简单的运动中 也是需要汽车的一个部件起作用的。 其中差速器就在这个运动中起到非常重要 的作用。 如果仔细观察的话在车辆转弯的时候车辆的两侧轮胎的转速是不相同 的， 在转弯弧中里侧的轮子转速比外侧的轮子要慢。 这是很容易就能够理解 的，但是这个简单的细节确导致了一些问题， 要是对于非驱动轮来说没有太大 影响可对驱动轮的话就会产生一些问题， 因为左右轮子转速不同会导致车辆打 滑等问题。 这样的结果是对于车辆的轮子会有很大的磨损，车辆的行驶变得更 加不稳定， 但是差速器很好的解决了这个问题。 3. 转向装置的选择和布置 对于转向装置来说循环球式转向装置转向系的 作用是维持或者改变汽车前 进方向的机构， 当汽车在转弯的过程中，转向装置用来确定每个转向轮能够有 明确的转角关系。 其中机械式转向系通过驾驶员的力量来转动转向盘， 从而 使转向器和转向机构使转向轮转动。 4. 制动系的选择和布置 车辆应用前双领蹄后领从蹄制动系的功能是使车辆以合理的减速度减速行 驶直到停止， 或者能够在下坡行驶时使车辆维持在合适的稳定车速， 使车辆 可以灵活的停在所希望停在的位置。 制动系通常最少也会有行车制动装置和驻 车制动装置。 其中行车制动装置用来保证第一项功能和在相 对不太长的坡道 上行驶时保证第二项功能， 而驻车制动装置则用来保证第三项功能。 2.2.22.2.2 车身内部布置车身内部布置 本设计车身内部布置应以人体尺寸的“百分位布置值”为尺寸依据： 一、根据人体的尺寸做出相