中北大学3顿商用车总体设计.doc

中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 中北大学信息商务学院 专 业： 车辆工程 题 目： 3吨商用车总体设计 综合成绩： 指导教师： 职称: 2015年 1月 20 日 中型货车总体设计一、课程设计任务书1、题目：3吨商用车总体设计。2、要求：为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数，详细计算指定总成的设计参数，绘出总体图和车身内部布置图。其具体参数如下：额定装载质量 3000kg最大总质量 6750kg最大车速 75km/h比功率 10kw/t比转矩 33Nm/t3、设计计算要求：（1） 根据已知数据，确定轴数，驱动形式，布置形式，注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。（2） 确定汽车主要参数。1） 主要尺寸，可从参考资料中获取。2） 进行汽车轴荷分配。3） 百公里油耗。4） 最小转弯直径。5） 通过性几何参数。6） 制动性参数。（3） 选定发动机功率、转速、扭矩，可参考已有车型。（4） 离合器的结构形式选择。（7） 机械式变速器型式选择。（8） 驱动桥结构型式选择。（9） 悬架导向机构结构形式。（10） 转向器结构形式选择。（11） 制动器型式选择。 4、 完成内容（1） 总成装配图1张（2） 零件图1张（3） 设计计算说明书1份二、设计过程1、汽车车身形式的选择中型货车（N2类）最大总质量m=6750kg=6.75t由汽车设计表1-1、表1-2确定货车为中型货车（N2类）。2、汽车结构形式选择。汽车轴数：由汽车设计表1-2得到，单轴最大允许轴载质量为10t，双轴汽车结构简单，制造成本低，故采用双轴方案。驱动形式：4X2，后轮双胎，前置后桥驱动（FR）布置形式：（1）、发动机：发动机前置后驱，直列四缸柴油机；（2）、驾驶室形式：平头，全金属封闭式；3、汽车主要尺寸确定。 （1）外廓尺寸：参考汽车设计表1-3，并且对比同类车型（五十铃单桥）总长La：6550mm总宽Ba：2276mm 总高Ha：2319mm驾驶室后围至车箱尾部尺寸：4354mm（2）轴距确定：表1-3 载货汽车的轴距和轮距 总质量（t） 轴距（mm） 轮距（mm） 6.0-14.0 3600-5500 1700-2000 轴矩L：3700mm轮矩：前轮B1：1780mm后轮B2：1750mm（3）前悬后悬确定： 一般载货汽车的前悬不宜过长，但要有足够的纵向布置空间，以便布置发动机、水箱、转向器等部件。后悬也不宜过长，参考同类车型选取：前悬LF:970mm后悬LR:1880mm（4）汽车质量参数。汽车整车整备质量：3750kg汽车额定装载质量：3000kg汽车最大总质量：6750kg（5）轴荷分配： 根据汽车设计表1-7，各类汽车的轴荷分配满 载空 载前 轴后 轴前 轴后 轴商用货车42后轮单胎32%40%60%68%50%59%41%50%42后轮双胎，长、端头式25%27%73%75%44%49%51%56%42后轮双胎，平头式30%35%65%70%48%54%46%52%62后轮双胎19%25%75%81%31%37%63%69%满载时： 前轴6750kg30%=2025kg 后轴6750kg70%=4725kg空载时 前轴3750kg50%=1875kg 后轴3750kg50%=1875kg4、汽车主要性能参数确定。(1) 最高车速的确定 载货汽车的最高车速主要是根据汽车的用途以及使用条件和发动机功率大小来确定,给定的最高车速=75km/h。(2) 加速时间的确定汽车起步连续换档加速时间是汽车加速性能的一项重要指标。载货汽车通常用 0-60km/h的加速时间来评价。(3) 最大爬坡度的确定 由于载货汽车在各地路面上行驶，要求有足够的爬坡能力。一般 在30%左右，即16.7。(4)汽车燃油经济性参数的确定载货汽车的燃油经济性常用单位燃油消耗量来评价。单位燃油消耗量是汽车每一吨总质量行使100km所消耗的燃油量。载货汽车的单位燃油消耗量如表1-10所示。 货车单位质量百公里燃油消耗量 L(100tkm)-1 汽车类别 总质量（t）柴油机汽油机 中型 6.0-12.0 1.55-1.86 2.68-2.82百公里燃油消耗量：由表110知，总质量ma=612t的柴油机单位质量百公里油耗量1.551.86L则车百公里消耗量1.556.75L1.866.75L即：10.46L12.56L取：11.5L(5) 汽车通过性参数的确定载货汽车的通过性参数主要有接近角、离去角、最小离地间隙和最小转弯直径等。其值主要根据汽车的用途和使用条件选取，可参考表1-12 载货汽车的通过性参数 汽车类型最小离地间隙接近角离去角最小转弯半径纵向通过半径/m4x2货车 0.22-0.30m25-6025-4511.0-21.0m4-7根据表，同比同类型车选取以下参数：最小离地间隙hmin：270mm接近角：34离去角：27纵向通过半径：5m 最小转弯半径：11(6) 汽车制动性参数的确定汽车制动性常用制动距离和制动减速度作为设计评价参数。行车制动效能的要求如表表1-13所示。 表1-13 载货汽车制动效能要求车辆类型行车制动制动初车速制动距离FMDD试车道宽度踏板力满载50km/h10m5.0m3.0m 700N空载9m5.4m450N应急制动制动初车速制动距离FMDD操纵力满载50 km/h20m2.2m手600N脚700N空载5、发动机选择。（1）发动机最大功率及其相应转速的选择 当发动机的最大功率和相应的转速确定后，则发动机最大转矩和相应转速可随之确定，其值由下面公式计算： （2.1）式中：最大功率kw； 传动效率，取0.9； 重力加速度，取10m/s2； 滚动阻力系数，取0.02；空气阻力系数，取0.8；汽车正面迎风面积，其中为前轮距（见第三章），为汽车总高（见第三章） ； =1.782.319=4.13m2；汽车总重6750kg；汽车最高车速,75km/h。根据公式（2.1）可得：=考虑汽车其它附件的消耗，可以在再此功率的基础上增加1220即在57.862kw选择发动机。参考汽车设计选择最大功率转速3000转/分（2）发动机的最大转矩及其相应转速当发动机的最大功率和相应的转速确定后，则发动机最大转矩和相应转速可随之确定，其值由下面公式计算： （2.2） 式中：转矩适应系数，一般去1.11.25，取1.1 最大功率时转矩 最大功率62kw 最大功率时转速，3000r/min 最大转矩，Nm其中，/在1.42.0之间取。这里取1.7根据公式 217.1Nm=/1.7=2000/1.7=1764.7r/min发动机选择：发动机型号NJD433A型制造厂 南京汽车制造厂外形尺寸 长780mm 宽651mm 高671mm6、轮胎的选择载货汽车轮胎主要是根据轴荷分配、轮胎的额定复合、使用条件以及车速来选择，所选的轮胎在使用中静载荷应等于或接近于轮胎的额定负荷值。轮胎所承受的最大静负荷与轮胎负荷值之比称为轮胎负荷稀疏，为了避免超载，此值应在0.9-1.0之间。此车选用的轮胎为7.00-20，断面宽度216mm。7、离合器的选择 双片干式盘形摩擦离合器。8、万向传动轴的选择 十字轴式万向传动轴9、变速器选择