随车起重机的底盘设计

任务书设计题目：随车起重机底盘设计1设计的主要任务及目标本课要求从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择汽车起重机的性能指标、质量和主要尺寸参数，提出底盘总体设计方案：汽车型式的选择，汽车主要尺寸和参数的选择，用CAD绘制汽车底盘布置示意图；对转向轮跳动、传动轴跳动进行运动校核、对各部件进行合理布置和运动校核。2设计的基本要求和内容（1）掌握相关设计软件的使用方法；（2）了解汽车底盘的组成及设计方法；（3）了解机械产品的优化设计方法；（4）完成汽车起重机底盘的设计与建模；（5）完成相应的工程图（6）毕业设计说明书；（7）答辩用PPT演示幻灯片一份；（9）其他校、系规定内容。3主要参考文献1施善。谈汽车底盘开发过程J.商用汽车.2010(11)。2詹樟松,杨正军,刘兴春。汽车动力传动系统参数优化设计和匹配研究J.汽车技术.2007(03)3肖悦,陈宗好,高扬,顾福勇。基于MATLAB的汽车传动系参数的优化设计J.汽车科技.2007(01)4宋传学,靳立强,彭彦宏。考虑排放约束的汽车动力传动系匹配J.吉林大学学报(工学版).2006(04)4进度安排设计各阶段名称起止日期1查阅相关材料，撰写开题报告2014年3月9之前2掌握solidworks与cosmoswork软件的使用方法2014年3月10日到2014年4月153完成随车起重机底盘的建模与分析2014年4月16到2014年5月164完成相应的工程图设计说明书等整体设计2014年5月17到2014年5月315校订论文，论文装订，PPT制作2014年6月1到2014年6月20随车起重机的底盘设计摘要：随车起重机是安装在汽车底盘上，在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，底盘是随车起重机的根本所在，良好的底盘设计可以使各部件更好的配合，良好的运转。本设计根据随车起重机工作的环境和载重提出整车设想，绘制草图。然后在国家标准和参考相同的车型下，根据本车的工作坏境、载重量和速度选择组成底盘的基本部件，计算出相应的动力性能参数，最后根据选取的部件和参数计算出精确的底盘的长度、宽度和高度，绘制总布置图并进行用的校核。关键词：底盘设计，CAD，总布置图LorrycranechassisdesignAbstract:Truckcranesaremountedonthevehiclechassis,withinacertainrangeoftheverticalliftingandcarryingheavyloadsofmulti-levelactionliftingmachinery,lorrycranechassisisfundamentaltogoodchassisdesignallowscomponentstobetterwithgoodoperation.Thedesignoftheworkenvironmentinaccordancewiththelorrycraneandtruckvehicleproposedidea,sketch.Theninthesamenationalstandardsandreferencemodels,basedontheworkofthevehiclesenvironment,loadandspeedselectthebasiccomponentsofthechassis,tocalculatethecorrespondingdynamicperformanceparameters,andfinallyselectedbasedoncomponentsandparameterstocalculatetheexactchassisthelength,widthandheight,generalarrangementdrawingandusecheck.Keywords:chassisdesign,CAD,generalarrangement目录1概述-11.1随车起重机总布置设计的任务-11.2随车起重机的设计原则和目标-21.3随车起重机设计过程-22随车起重机整车型的选择-22.1发动机的选择-32.2随车起重机的轴数和驱动型式-32.3车头和驾驶室的型式-42.4随车起重机轮胎的选择-53随车起重机主要参数的选择-53.1选择主要尺寸参数-63.2整车质量参数估算-83.2.1空车状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算-83.2.2满载时随车起重机质量、轴荷分配和质心高度的计算-93.2.3非悬架质量的估算-103.2.4整备质量利用系数-103.2.5随车起重机的轴荷分配-113主要性能数的选择-123.3.1动力性参数-123.3.2燃料经济性参数-133.3.3操纵稳定性参数-143.3.5行驶平顺性参数-143.3.6制动性参数-153.3.7通过性参数-154发动机选型-164.1发动机基本形式的选择-164.2主要性能指标的选择-174.2.发动机最大功率Pemax及其相应转速np-17I4.2.2发动机最大转矩Temax及其相应转速nm-184.3传动系参数的选择-184.3.1最小传动比的选择-194.3.2最大传动比的选择-194.3.3变速器档位数的选择-205总布置图的绘制-205.1发动机及传动系的布置-215.2车头、驾驶室的布置-215.3动轴的布置-225.4悬架的布置-225.5车架总成外形及其横梁的布置-235.6转向系的布置-235.7制动系统的布置-245.8进、排气系统的布置-255.9操纵系统的布置-265.10车箱的布置-266运动校核-266.1转向轮跳动图-276.2传动轴跳动图-286.3转向拉杆与悬架导向机构运动协调-29结论-30参考文献-31致谢-3101概述随车起重机性能的好坏不仅仅取决于组成随车起重机的各零部件性能的好坏，而且在很大的程度上也取决于各零件的协调和配合的好坏，取决于总体布置的优劣；汽车起重机总体设计水平的优劣对汽车的设计质量和使用性能起决定性的作用。随车起重机是一个系统，这是基于随车起重机只有具备如下属性组成系统的条件：(1)随车起重机是由多个子系统及连接零件组成的整体，每个子系统及连接零件对整体的行动都有影响；(2)组成随车起重机的各子系统及连接零件对整体行动产生的影响并不是独立的；(3）随车起重机的行动不是组成它的任何子系统及连接零件所能具有的。由此，随车起重机具备的系统的属性，对环境表现出的整体性。一辆子系统属性匹配协调的随车起重机所具备的功能应大于组成它的各子系统的功能纯粹的、简单的总和。相反，如果子系统的属性因匹配协调无序而相互干扰，即便个体性能优良的子系统，其功能也会因为相互扼制而抵消，使随车起重机所具备的功能小于组成它的个子系统的功能。1.1随车起重机总布置设计的任务(1)从生产合理性、技术先进性和使用要求出发，正确的选择零件性能指标、主要尺寸参数和质量，提出随车轻重及的整车设计方案，为随车起重机各零部件的设计提供设计要求和整车要求；(2)对随车起重机于东校核和各部件进行合理布置；(3)对随车起重机整车性能计算，保证随车起重机主要的性能指标能够实现；(4)使随车起重机整车与各总成之间相互协调匹配，完成整车布置的设计，让随车起重机的性能达到设计的要求。11.2随车起重机的设计原则和目标（1）随车起重机的选型应该市场的需求发张趋势、和发张规划进行。应该根据市场、使用、生产工艺的调差和样车结构、性能的分析及全面的技术分析上进行。（2）从现有的基础入手，对原车型和样车分析比较，集成他们的有点，毕淼他们的缺陷，运用现有成熟可靠的先进技术，开发新车型。（3）遵守相关的规范标准、法律法规，不侵犯他人专利。1.3随车起重机设计过程(1)选定设计的目标，制定设计工作和方针原则。(2)根据目标和工作的方针、原则提出随车起重机的整车设想。(3)绘制草图，确定主要的尺寸、质量参数与性能和各总成的基本形式。(4)完成车身造型设计，绘制钢架的布置图，利用solidworks建汽车底盘的模型，然后绘制工程图。22.随车起重机整车型式的选择根据目标和用户的需求和设计原则的要求，提出随车起重机的整车形式的方案：(1)发动机的选择；(2)轴数和驱动型式的选择；(3)车头和驾驶室的选择、发动机和前轴的位置关系；(4)轮胎的选择；2.1发动机的选择现代随车起重机上主要用的是汽油机和柴油机，如用其它燃料的发动机或着使用其它种类的发动机，可根据车型的需要自行选取。发动机的型式分为直列式、V型和对置式发动机等。冷却方式分为水冷和风冷两种方式。因此应该根据具体车型的使用条件和布置上的结构需要，而选择不同种类和型式的发动机。2.2随车起重机的轴数和驱动型式类型不同的随车起重机有着不同的轴数和驱动方式，他们是根据随车起重机使用条件、用途和生产条件、制造成本极其工作的环境等来选择。随车起重机最常用的是两轴、后驱动42式。且总重小于19t的随车起重机，都是采用42后驱动的型式，因为这种随车起重机的成本低、布置合理、结构简单，适合于在公路工作，是种成熟的、典型的形式。伴随着随车起重机载重量的增加，各个相关的总成也要随之加大，随车起重机的自重也要增加，这样会使42式的随车起重机单轴的负荷增加，超过公路和桥梁所规定的限载值。为了解决这样的矛盾，采用的方法就是增加随车起重机轴数从而来减少单轴的负荷，比如从42变成62、84，如果想要增加驱动能力，提高越野性能，可以采用44、88等来增加前驱动的结构，并且可提高载重量。增加轴数的方法，可以提高载重量并且增加单轴负荷，不增加车箱底板的离地3高度，便于生产和降低生产成本。根据设计的要求，本次设计的随车起重机的轴数为两轴，所用的驱动型式为42，并且后轮为双后轮的形式。2.3车头和驾驶室的型式车头和驾驶室的型式是随车起重机的最主要的型式之一。它的选择原则主要由安全性、用户的要求、生产条件和维修保养的方便性决定。车头的型式有长头、平头和凸头等。他们各有其优缺点。车头和驾驶室与发动机、前轴、前轮胎的位置，也能组成不相同的布置结构，构成不同的整车外形风格，使轴距、轴荷分配、转弯直径等发生相应的变化。对使用和性能也有影响。综上，本次设计的最佳的型式是发动机前置后轮驱动，车头为平头结构。图2.1驾驶室与发动机，前轴(前轮胎)的布置位置2.4随车起重机轮胎的选择随车起重机轮胎性能计算和绘制总布置图的最原始的的依据之一就是型号和4尺寸。所以，选定轮胎的型号尺寸是总体设计开始就要做得，选择根据车型、使用条件和汽车的行驶的速度。并且还应该考虑整车尺寸参数，如随车起重机的最小离地间隙和总高等的影响。轮胎负荷系数值得是轮胎所能承受的最大静载负荷和轮胎额定负荷的比值。轮胎负荷系数为0.91.0是大多数随车起重机轮胎负荷数，避免超载。在各种不同的路面上行驶的随车起重机，他的轮胎不应该超过其负载。随车起重机在良好路面上行驶、速度不高，他的轮胎负载可以取其1.1。但是轮胎早期磨损大多数因为超载，严重时可以引起胎面剥落甚至爆胎。经过试验证明：每超载20时，轮胎的寿命将会下降30左右。在外界条件允许的范围内，随车起重机应选取轮胎尺寸较小的，以便提高随车起重机的动力因数，降低质心高度，降低非簧质量。高强度尼龙帘布轮胎可大大的提高轮胎的额定载荷，进而大大缩小轮胎的直径尺寸。山区使用的随车起重机因为制动比较频繁，为了便于散热，应该增加制动鼓与轮辋之间的间隙，应该选取轮胎的轮辋尺寸较大的。根据国家标准查找出轮胎和轮辋的规格和额定负荷我。GB51682被标注了货车和客车的轮胎规格。当后轮为双胎时，它比单独使用单胎的负荷增加1015。53.随车起重机主要参数的选择在初步确定了车头、发动机、初步的尺寸、重要的布置参数和草图后，运用计算和图面工作来初步确定下面的参数：(1)随车起重机主要轮廓尺寸参数(2)随车起重机质量参数(3)随车起重机重要的性能参数(4)随车起重机的机动性参数(5)发动机的最大功率和扭矩及其相对的转速的估算。3.1选择主要尺寸参数绘制总布置草图，确定各总成的布置关系，进而确定有关的布置尺寸和质量，以便为总成设计提供原始数据。在绘制总布置草图时，可以参考相关车型的总成的外廓尺寸和质量，按照本车的总布置需要，进行总布置草图的绘制。初步确定主要布置尺寸和质量参数的计算。确定车头，驾驶室的型式，以及同发动机、前轴的相互位置布置关系后，绘制总布置草图，并在这个基础上布置各大总成。在绘制了总布置草图后，就基本确定了随车起重机的外廓尺寸及相关的布置尺寸，然后计算出质量参数。在质量参数计算前，应该列出各大总成的质量，再确定出空载时各总成质心、轴荷分配至地面和前轴的距离和满载时质心、轴荷分配至地面和前轴的长度。绘制总布置草图，可以从中初步确定总成的位置布置关系，在确定随车起重机各有关的尺寸和质量，为设计提供原始的数据。6图3.1汽车的主要尺寸参数随车起重机尺寸、质量和使用性能的影响是选取轴距的因素。轴距越短，随车起重机总长、质量、纵向通过半径和最小转弯半径就越小。但轴距也不能过短，不然也会带来问题。所以，选取轴距的时候应该考虑各方面的影响。当然，在满足各种要求的情况下，轴距越短越好。根据要求和驾驶室尺寸确定轴距:（式RJHLSL3.1.1）LH：货箱长度，由装载质量、载货长度来确定LJ：驾驶室到前轮中心之间的距离，根据布置方案选择来确定，选定布置方案后，对前轴、驾驶室和发动机的布置来初步确定或者参考同类型的；S：货厢到驾驶室间的间隙，一般情况下取50100mm；LR;后悬尺寸，根据道路条件来确定或参考同类型随车起重机。对总布置和相应的计算来最终确定轴距，包括检查万向节传动和最小转弯半径和的夹角是否过大，轴荷是不是合理分配，能不能满足随车起重机的总体设计的要求等。轮距对随车起重机的总宽、总质量、横向稳定性和机动性有很大的影响。轮距越大，悬架的角刚度越大，随车起重机的横向稳定性越好，车厢里面的横向空间也7就越大。但轮距也不能太大，否则，会让随车起重机的总宽和总质量太大。轮距必须与总宽相匹配。随车起重机的外廓尺寸是根据他的类型、用途、结构选型和布置和相关的标准来确定的。满足使用要求的情况下，尽量减小随车起重机的外廓尺寸，以减小随车起重机的质量，降低成本，提高随车起重机的性能。GBl58979规定了汽车外廓尺寸。前悬要足够的纵向空间，里面要布置水箱、风扇、发动机、保险杠、转向器、弹簧前支架和车身前部和驾驶室的前支点。长度由随车起重机的类型、驱动方式、发动机的布置和驾驶室的布置及型式相关。随车起重机的前悬不应该过长，避免近角过小。随车起重机的后悬长度由轴距、货厢长度和轴荷分配决定。后悬也不能太长，太长会使随车起重机的离去角太小从而引起上下坡刮地，转弯也不灵活。小吨位及以上的随车起重机轻型的后悬为1.22.2m。轴距较长和货厢较长的随车起重机，他的后悬长达2.6m左右。3.2整车质量参数估算确定了随车起重机的整车设计方案后，并且在初步完成了总布置设计草图情况下，应该先估算其质量参数，提供性能计算和总成的设计的依据。通过测试样件或者同类型的随车起重机得到各总成质量。Mi通过实测和按结构特点估算出各总成质心位置，然后确定其质心到前轮中心的纵向距离和空载时的离地高度和满载时的离地高度。XiiZZl绘制在满载时总布置图，通过考虑前、后轮胎和悬架对满载时的垂直变形的影响的情况下确定质心空载时离地高度；空载时的变化忽略不计。3.2.1空车状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算自重的计算：Mc(式Noi183.2.1）No：估算整备质量的全部总成数量；：整车装备质量（kg）。Mc空车时轴荷的计算：cr（式crLXiNoi13.2.2）L：轴距（mm）；:空车时轴荷（kg）。Mcr空车前轴荷Mci的计算：crcfMcf：空车前轴荷（kg）。空车质心高度：mgo的计算：（式McZiHNoig1003.2.3）：空车质心高度（mm）。0g3.2.2满载时随车起重机质量、轴荷分配和质心高度的计算整车总重的计算：Mt（式1Nit3.2.4）N1：估算的整车总重的全部总成数量。满载后轴荷的计算：tr（式LXiMtrNi13.2.5）：满载后轴荷（kg）。t满载前轴荷的计算tf（式tfr93.2.6）：满载前轴荷（kg）tfM满载质心高度的计算：1gH（式tZliNig13.2.7）：满载质心高度（mm）。1gH3.2.3非悬架质量的估算如果是非独立的悬架，随车起重机车桥总成悬架的质量包括制动器、轮毂、车轮等；如果是一端与车桥铰接，另一端和车架固定点相铰接件悬架质量为螺旋弹簧质量的为非悬架质量。其它的特殊形式的悬架可根据他的结构特点估算非悬架质21量。3.2.4整备质量利用系数汽车的装载量mG与整备质量m0之比叫做汽车的整备质量利用系数m，(式3.2.8)0m他指的是单位随车起重机整备质量所能承受的汽车装载的质量。材料的利用率越高和工艺水平越好，那么此系数就会越大。因此，在满足零件强度和刚度及其寿命和可靠性的情况下，尽量减轻质量，增大系数。轻型随车起重机的利用系数为0.8到1.1，中型的为1.2到1.35，重型的为1.3到1.7。103.2.5随车起重机的轴荷分配随车起重机的重要质量参数之一是轴荷的分配，它对随车起重机的只要使用性能和轮胎的使用寿命都有很大的影响。所以，总体设计时应考虑随车起重机的布置型式、性能要求和使用条件选择轴荷分配。随车起重机的布置型式较大的影响着轴荷的分配，比如对载重的货车来说，满载时，长头车的前轴分配多在28上下的载荷，而平头车多在3335的载荷。应该在考虑汽车的使用条件下在确定轴荷分配。如果经常在路面较差上面行驶的随车起重机，为了使其能够顺利的通过泥泞路面，经常控制前轴的负荷为26%-27%，用来加大后驱动的附着力和减小前轮的滚动阻力。如果经常在潮湿的论美行驶的单胎的4x2的平头随车起重机，在空载时候，他的后轴负荷要大于41%，避免侧翻。轴荷分配直接的影响着前后轮胎的磨损程度。为了让他的磨损均匀，对于单胎后轮的双轴随车起重机，他的前后载荷应该分配在50%，而对于双胎后轮的双轴汽车，他的前后轴荷可按13或者23的比例分配。但是在实际设计中有着许多的外界因素的影响，只能近似的满足上诉条件。在考虑了静态和动态稳定性的前提下确定汽车的轴荷分配时，随车起重机质心位置到中性转向点的长度s对静态方向稳定性起着决定性的作用。（式aCLs2123.2.9）：质心离前轴的距离：质心离后轴的距离。12，；（式LG23.2.10）：前轮轮胎侧偏刚度之和（N/rad）；1aC：后轮轮胎侧偏刚度之和（N/rad）；2：全部轮胎的总侧偏刚度之和（N/rad）；aS=L1Ca1L2Ca20时，随车起重机有过度转向特性。这个11时候存在着一个临界的车速，高于此临界速度的时候。不能稳定的行驶，而低于此车速的时候，能够稳定的行驶。在设计随车起重机的时候，一般都让他具有适度的不足转向特性。因此，要合理的运用以上参数，使L1Ca1L2Ca2122.502.601.431.533.3.3操纵稳定性参数以下是与总体设计有密切关系且在控制稳定性和设计指标的参数：（1）转向特性参数；由于轮胎的侧偏所产生的侧偏角有正、负、零之分，而他们分表代表的是不足转向、过度转向和中性转向等特性。我们希望得到不足的转向特性以保证随车起重机由良好的操纵稳定性。通常情况下，我们让随车起重机以0.4g的向心加速度作定圆等速行驶，这个时候前、后轴的侧偏角的差值作为评价转向特性的参数，一般情况下，我们希望它是一个较小的正角度值。（2）车身侧倾角：随车起重机以0.4g的向心加速度使，车身侧倾角应该3到7之间。（3）制动点头角；随车起重机以0.4g的减速度制动时，车身点头角应不大于1.5。3.3.5行驶平顺性参数车身振动参数通常用来来评价行驶平顺性。为了避免出现较大的纵向角振动，应该使与接近且略高于。偏频值取1n22n1低限时，随车起重机舒适度越高。考虑到前悬架的静挠度值和后悬架的静挠度值1cf的匹配关系，应该优先考虑；而对于货车来说，需要增加前后2cf12)9.08(ccff的扰度比来减小驾驶员的疲劳。表3.2行驶平顺性参数满载偏频HzHzn/满载静撓度cmf/满载动撓度cmfd/车型前悬架1后悬架1前悬架1cf后悬架2cf前悬架1df后悬架2df载货汽车1.512.041.672.23611596968越野汽车1.3912.041224713143.3.6制动性参数评价随车起重机的主要的指标和参数包括制动距离、制动减速度和制动踏板力性能。在良好的实验跑道上面，汽车依规定的车速行驶，从踩制动器到完全停下俩所行驶的距离叫做制动距离。货车的紧急制动时踏板力不得大于700N。3.3.7通过性参数轻型货车的最小离地间隙为0.180.22，接近角2560，离去角2545，总线通过半径24，中型和重型的最小离地间隙0.220.30，接近角2560，离去角2545，总线通过半径47。矿用自卸汽车最小离地间隙0.32。越野汽车最小离地间隙0.260.37接近角3660，离去角3548，总线通过半径1.93.6。4.发动机选型影响发动机的选择的原因非常多，比如汽车的类型、用途、载重、最大速度、工作环境以及经济性、动力性和国家对汽车的相关规定。有时候可能会有很多方案，我们应该从中选取出最佳的方案。4.1发动机基本形式的选择按活塞运动方式分类：活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。前者活塞在汽缸内作往复直线运动，后者活塞在汽缸内作旋转运动。按照进气系统分类：内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。若进气是在接近大气状态下进行的，则为非增压内燃机或自然吸气式内燃机；若利用增压器将进气压力增高，进气密度增大，则为增压内燃机。增压可以提高内燃机功率。按照气缸排列方式分类：内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式、双列式和三列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的。双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角180(一般为90)称为V型发动机，15若两列之间的夹角=180称为对置式发动机。三列式把气缸排成三列，成为W型发动机。按照气缸数目分类：内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸、十六缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用三缸，四缸、六缸、八缸发动机。按照冷却方式分类：内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。按照行程分类：内燃机按照完成一个工作循环所需的冲程数可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。把曲轴转两圈(720)，活塞在气缸内上下往复运动四个冲程，完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机；而把曲轴转一圈(360)，活塞在气缸内上下往复运动两个冲程，完成一个工作循环的内燃机称为二冲程内燃机。汽车发动机广泛使用四冲程内燃机。按气门机构种分类：侧置气门（SV）发动机、侧置凸轮轴（OHV）发动机、顶置凸轮轴（OHC）发动机、可变气门（VTEC）发动机和Desmo气门机构发动机。按燃油供应方式分类：化油器发动机和电喷发动机。按照所用燃料分类：内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。4.2主要性能指标的选择4.2.1发动机最大功率Pemax及其相应转速np发动机功率与汽车的动力性成正比，但是功率如果过大的话，会降低其利用率和经济性，并且传动的质量也随着增大，所以我们应该合理的选择发动机的功率。可以根据相同类型的车型估算和选取Pemax。Peman也可以根据最高车速Uemax按公式算出。（式4.2.1）3maxmaxmax76140301VACgfPDTe：发动机最大功率（kW）；16：传动效率，对于单级的4x2的减速驱动桥通常0.9；TT：汽车总质量（kg）；am:重力加速度，ms2；g:滚动阻力系数，载货汽车=0.02，矿用自卸汽车=0.03fff那以上公式求出来的值是全部条件测得的值，发动机外特性最大功率比他高12%带20%。因为发动机的最大功率发动机本身技术和使用的寿命在整车以及整车的性能、传动系寿命的选择，所以在选型阶段下，我们还应对发动机最大功率时的转速npnp提出要求。4.2.2发动机最大转矩Temax及其相应转速nm在确定了发动机相应的转速和发动机最大功率后，然后根据计算式计算出发动机的最大转矩:（式pnPeTemax7019ax4.2.2）:发动机最大扭矩(Nm)；:扭矩适应性系数；即；一般情况下，汽油机，柴油机；Tpeax35.1225.1值越大那么行驶的阻力也越大。的值可以参考同类型的车进行选择：为最大功率点的扭矩（Nm）；:最大功率点转速(rmin)。pn尽量使转速和最大功率的转速成比例的关系来选取发动机最大扭矩点的转速时，即在1.42.0之间，如果过大，的比值会变小，小于MMp/MnMpn/1.4，直接档的时候问的车速会偏高，使转换的次数增加。4.3传动系参数的选择4.3.1最小传动比的选择根据公里呀平衡图和最大车速来选择传动系最小传动比。17普通的随车起重机，变速器最大档为1.0，那么传动系的最小总传动就是驱动桥的主减速比io最小传动比为它们的速比和i的乘积当超速档、副变速器和分动器。4.3.2最大传动比的选择变速器的头档速比与主减速比的乘积叫做最大传动。该速比主要是保证汽车在爬坡和环境很差的条件下仍然可以正常行驶。（式0max1)sinco(Trfgiekk4.3.1）：最大爬坡角度，；：车轮滚动半径，m。kr验算一下附着条件，牵引力要小于等于附着力（式gmFriTFktet201axax4.3.2）：最大牵引力，N；maxt：附着力，N；g2：驱动桥质量，kg；2：附着系数，取0.7。然后验算最低稳定速度，一般情况下，载货汽车，只需要满足最大动力因数，那么他也就满足额最低稳定车速。然在松软地面行驶的车辆，因为土壤因为损害附着力，故车速很低他，他的最大速度可以按公式求出来：（式0min137.vrikk4.3.3）：发动机最低稳定转速，r/min；in汽油机350500r/min；i柴油机650850r/min；min：汽车最低稳定车速（kmh）。iv184.3.3变速器档位数的选择根据车型、使用和性能要求以及最高档和最低档的变速范围来决定变速器档位数的多少。随车起重机的档位越小，他的档位数越少，相反，档位越多，载重也越大。这主要从动力性、经济性、操纵性、结构复杂程度及需要进行选择。增加档位数，可以提高发动机的利用率，并且可以增加动力性和在低耗油区的工作，提高了燃油经济性。一般相邻档的比值在1.7带1.7之间，太大，不便于换挡。档位越多那就说明该随车起重机最大传动比和最小传动比的比值越大。当档位过多的时候就必须增加副变速箱，一般分为前置和后置2类副变速箱。这次随车起重机共有5个前进档位一个倒车档位：表4.1变速器档位数一档二档三档四档五档倒档4.762.8081.541.000.7564.995.总布置图的绘制计算出整车总体布置的参数和性能，正式布置并且绘制整车总布置图。为了符合用户的使用要求和大量生产，降低成本，提高可靠性，所以在整车布置时，应该从系列厨房，保持基础布置不动，并可以变出多种车型。5.1发动机及传动系的布置根据草图中位置关系确定发动机、前轴和前轮的位置关系，以及各总成的外形图，然后在细化的准确的定位，标出坐标。应该注意的几点：注意前轴和油底壳之间的最小跳动距离；注意横拉杆和油底壳间隙，应该充分考虑到前轴垂直跳动量和制动时由于前簧的S变形引起的前轴向的额外间隙。特别是前驱动桥的传动轴与油底壳或附近的19横梁等零件的间隙也应如此。散热器与风扇的位置关系。风扇到散热器芯部表面应该留大于等于40mm的距离。风扇中心和散热器芯部中心对齐或者高于中心距离。曲轴中心线与零线，有一个为了是随车起重机在满载的情况下，传动系夹角最小甚至成为一条直线的前高后低的一般为3的夹角，用以提高减小磨损和提高传动效率。传动轴不能太长，需要时可以加支承或者增加传动轴数。5.2车头、驾驶室的布置5.3动轴的布置确定了动力传动总成和后驱动桥的位置，就可以根据万向节与传动轴。如图所示的是最简单的万向节传动机构，他是有由一根传动轴两端装有万向节组成的最贱的的万向节传动。这种结构的布置应该是传动两端的夹角尽量相等，并且在满载的时候，夹角应该在4到7之间。图5.4万向节传动的两种布置方案（a)U型布置；(b)Z型布置5.4悬架的布置下面通过随车起重机的板簧来介绍布置的要求。前板簧的布置要保证主销后倾角的要求，同时这种前高后低的布置也有利于产生不足转向。20在较小的质量和尺寸的前提下，板簧的支架应尽量减短悬臂的长度，并且得到最大的强度和刚度。后板簧的布置应做到前低后高以便得到足够的不足转向。减振器最好布置成垂直，可以最大限度的减小偏差和最大限度的利用其有效行程，在空间不够的情况下也可以考虑倾斜放置。布置时候还应该考虑支点离地的高度，避免整车的装配和布置。为了避免发生上下顶死的现象，应该注意分配减震器行程。5.5车架总成外形及其横梁的布置通过有限元分析和参考同类型的随车起重机车架的最大断面高度确定出本车的最大断面高度。对于载重量不大的随车起重机，可以采用断面高度，力求制造简单，成本低。除了保证车架前部的变断面强度刚度以及形状，还要考虑冲压的工艺性和布置的需求，最后进行综合考虑确定车架前部尺寸和断面高度。由于国家没有统一车架外框的标准，所以不同的厂家根据不同的车型所选的车架总外框度不一样。根部布置的不同，车架的外宽也有不同。前部外宽主要考虑发动机的外宽，另外还用过考虑悬置结构的布置、散热器的尺寸及车轮最大转角。后部车架的外宽主要考虑后悬架的结构、尺寸、布置型号和尺寸、整车外宽。车架中部的外宽根据国家标准，为了保证较好的工艺性和质量，应该尽量使前、中、后部等外宽的车架。5.6转向系的布置为了使操纵轻便、舒适，清楚有较高灵敏性，较小转弯时车轮的侧滑，减小反冲力和自动回证，应该合理的布置转向系统。转向机及转向柱的固定要牢靠，角度及转向盘的高度位置应保证驾驶员操作灵便，手臂没有被架高的感觉，抬腿蹬踏板时不碰转向盘。拉杆必须有足够的刚度，特别是弯拉杆，要保证没有弹性变形。在前轮左右最大转角区间内，各节点不能出现发卡，磨擦现象，拉杆之间不能出现死角，在转向过程当中传动比的变化应尽量小。21在系列车型设计当中，由于轴距的变化会影响梯形底角的变化，在实际生产中，这种细小的变动很难处理，管理上容易出现误装或错装，生产也不好安排，为此就应在设计时回避这一误区。转向梯形的确定，以系列车型中，产量最大的、或轴距居中的车型、亦可两者兼顾后决定以某一车型为基础设计其转向梯形，其它车型直接乘用，这样便于组织生产和发展变型车；对使用影响也不大。在纵置板簧的布置中，转向垂臂的球头中心应与板簧的跳动中心重合或接近，上节臂的球头中心应与主片的高度相差，这样可以减少车轮跳动时的干涉量，紧急制动时的干涉跑偏问题。转向盘的高度、转向柱的角度固定方式等可与车身总布置共同商定，亦可在1：1的内模型内确定，并与脚踏板和坐椅一同考虑。5.7制动系统的布置国家标准中规定：汽车上应配有行车制动系统、驻车制动系统、应急制动功能，三者可以独立、亦可互相联系，当某二者失灵(踏板或制动阀除外)，另一系统仍具有应急的制动功能。应急制动的操作必须方便可靠，它可与行车制动或驻车制动的操纵机构结合，但三者不能合在一起。对于驻车制动，要求它必须通过机械装置把工作部件(制动器)锁止，解除也应方便可靠。行车制动必须采用双回路或多回路系统，当部分管路失效后，其余部分仍有至少30的制动效能。总质量大于12t的长途客车、旅游客车和总质量大于16t并带10t挂车的列车必须装ABS，所以配合好制动系统的布置和设计是非常重要。整车设计人员要与总成设计人员共同商定，选择行车和驻车制动器的方案、制动操纵方式及驱动机构的型式、结构和布置。一般轻、轿车上均采用液压制动系统。中、重型车上采用气压制动系统。两种不同的驱动机构要求制动器的布置、整车制动系统的配置、操纵机构的型式和结构等也各不相同，所以对制动系统的方案选择和进行合理的布置是非常关键的。5.8进、排气系统的布置进气与排气系统方案的选择及布置的合理性，对整车的性能、可靠性、排放和22振动噪声等有影响。空气滤清器及进气管路是保证发动机得到充足和清洁空气的通道，所以吸气口要放在空气畅通、清洁、灰尘少的部位，管道长度应尽量短，以便减少阻力。空气滤清器的容量要足够，特别在风沙、灰土大的地区，要加大空气滤清器的容量，以增加滤清效果，减少发动机的磨损和保证其正常地工作。一般长头车的空气滤清器放在发动机罩内，但平头车或重型车的空气滤清器(空气滤清器较大)都放在车身(头)的外面，有的从驾驶室背后竖起一个烟囱式的通气管道，吸气口在上端朝下或朝外。有的平头车的进气管道放在了乘客侧的车门和风窗玻璃的交接缝处，虽然不美观，但对性能有益。对于长头重型车，由于空滤器较大，也可放在车头侧面。排气系的布置要保证发动机排气畅通，阻力小(排气制动系统除外)，同时要尽量减少噪声和振动，排气口要朝左或右，不许朝向人行道。排气管道的布置与油箱的距离应大于300mm，若布置不开时，中间可加隔热板。排气管道的任何部位(除排气尾管的排气口外)都不允许发生漏气现象，以防止产生振动的噪声。消声器进气管应尽量与动力总成固定在一起，以减少振动干涉。排气系统在整车(车架)上要用软垫进行支承和固定，以减少管道各接口处的振动和干涉。在布置消声器时，注意离地间隙大小，特别是轿车更应选择合适的方案，不应影响通过性。5.9操纵系统的布置转向盘和转向柱的布置前面已经论述，这里仅对踏板(离合器、制动、油门)装置、变速操纵，驻车制动装置等进行论述。所有踏板和操纵手柄位置都应按人体工程学的要求进行布置，可以在1:1的内模型中进行布置。要求所有的操纵机构都要有足够的刚度，运动件的连接处配合间隙要合理，尽量减小自由间隙，运动件不能出现发卡和干涉现象，确保操纵动作的灵活与准确。特别是变速操纵机构，使用频繁、要求轻便、自由间隙小、不仅要求操纵机构本身刚度好，而且要求用来固定操纵机构的基体件的刚度也要好，这样才能保证在换档23操作过程中灵活、准确、手感强。5.10车箱的布置根据车型所确定的载重量、用户对车箱长度的要求、整车的外廓尺寸、车箱底板是否允许有车轮鼓包、货物的情况等，合理地选择车箱的内部尺寸，但必须要保证符合公司内部所确定的车箱内部尺寸系列，不应随意变动，这样可以便于组织生产和变型，有利于系列化和通用化。车箱前板及保险架离驾驶室后围或相关部件的间隙应不小于40mm。保险架的高度应超出驾驶室顶部70mmlOOmm。车箱纵、横梁布置要合理，保证自身有足够的强度和刚度，使车箱底板在长期承载使用状态下，不会产生永久变形。车箱纵梁的后端允许超出车架尾端不大于200mm，以便减轻车架的质量。6.运动校核6.1转向轮跳动图目前，大多数采用非独立悬挂，运动的结构和国内卡车应该进行检查。非独立悬挂前桥（轴）相对于车架，车身上下，拍打着自己的垂直杆悬挂和限制。与车轴（轴）和帧缓冲块之间装有上轴（轴）跳动的限制。在运动过程中检查，首先要确定的前桥跳动极限位置，在地面上或通过坑，并暂时空置的一侧车轮，而车轮的另一边遇到颠簸，所以前桥倾斜。然而，在具体实践中，当前的系统不-。有些位置跳上车轮的侧面与机翼下板簧框盖（即铁触控铁）接触时的最高位置。在这一点上，假设缓冲块已被丢失;一些假设橡胶缓冲块被压缩或轮跳的最高位置。最保险的第一案，但需要较大的运动空间，这幅画是适合在军用越野车在恶劣的情况中使用。第二种情况下，需要移动空间相对合理。这幅画在国内比较常用的，根据检查的运动空间，这种方法仍然过大。这是减震块的最大压缩量被压与实际量可被假定为实现差错。此外，当车速超过了较大的凸起，可能会发生车轮的侧框架的扭转变形的前部。在这一点上的车轮也将移动到生产折中效果。因此，最好的最大相对车架上下跳动决心击败轮轴在同类型测得的最大倾斜角度相对于车架的汽车坏的道路坑洼。24在不存在测试数据可在上述的第二方法中使用。后的最大倾斜角度（最大斜坡跳的位置）来确定当前轴，可以使一些前轮跳动地图。击败的关系图可以检查轮胎和翼子板，新车型的挡泥板设计开发，方向盘可以与垂直杆检查;你也可以检查前轮上下阻尼器满足跳动的要求，而前轴（桥），水平杆和油底壳的关系进行检查。型号平头驾