课程设计说明书

1、河北科技师范学院课程设计（汽车设计）说明书题 目： 汽车课程设计 学 生 姓名： 指 导 教师： 系 别： 机电工程学院 专业、班级： 农业机械化及其自动化0701 完 成 时间： 2010.11.27 河北科技师范学院教务处制汽车课程设计内容一、题目:货车总体设计及各总成选型设计二、要求:分别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，绘出指定总成的装配图和部分零件图。其余参数如下：额定装载质量（Kg）最大总质量（kg）最大车速(Kmh-1)比功率 (KWt-1)

2、比转矩(Nmt-1)班号60001072010013.99595三、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）百公里燃油消耗量； 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。可以参考已有的车型。4.离合器的结构型式选择、主要参数计算5.确定传动系最小传动比，即主减速器传动比。6.确定传动系最大传动比，从而计算出变速器最大传动比。7.机械式变速器型式选择、主要参数计算，设置合理的档位数，计算出各档的速比。8.驱动

3、桥结构型式，根据主减速器的速比，确定采用单级或双级主减速器。9.悬架导向机构结构型式10.转向器结构形式、主要参数计算11.前后轴制动器型式选择、制动管路分路系统型式、主要参数计算四、完成内容:1设计计算说明书1份。2关键部件装配图1张（1号图），或重要零件图3张（3号图）。 五、参考文献1机械设计手册（第三版）2汽车工程手册 人民交通出版社3 汽车构造 人民交通出版社4王望予 汽车设计机械工业出版社5汽车理论 机械工业出版社汽车设计说明书一、汽车整体设计1.汽车形式的选择。 （1）轴数 由于货车的最大总质量为10720kg，由汽车设计可查得本车应采用两轴方案。 （2）驱动形式 由于货车的最大

4、总质量为107200kg，由汽车设计可查得本车应采用42驱动形式。 （3）布置形式 货车采用平头，发动机前置后驱式2汽车主要参数的选择 （1）汽车主要尺寸的确定 尺寸参数 长：6450mm 宽：2400mm 高：2750mm轴距 轴距L=3700mm前轮距B1和后轮距B2 B1=1810mm，B2=1800mm前悬LF和后悬LR LF=1100mm, LR=1650mm货车车头长度 货车车头长度选取为1500mm（2）汽车轴荷分布 由表1-6查得满载时前轴为32%，后轴为68%，空载时前轴为50%，后轴为50%（3）百公里燃油消耗量由于货车的最大总质量为107200kg g，由表1-9查得此货

5、车百公里燃油消耗量为17L/100km（100t*km）-1 （4）最小转弯半径由表1-10可查得，此车的最小转弯半径为15m （5）通过性几何参数 由表1-11查得，最小离地间隙hmin=255mm，接近角1=45o，离去角2=35o，纵向通过半径1=3.9m3选定发动机功率、转速、扭矩。发动机功率150kw，扭矩633.4，转速1600 r/min二、驱动桥的设计1.驱动桥的设计方案由于非断开式驱动桥结构简单，成本低，工作可靠，本车采用非断开式驱动桥2.主减速器的设计主减速器采用弧齿锥齿轮，选用一级传动，传动比i07，取i0=4.7。主动锥齿轮的支撑选择跨置式支撑，从动锥齿轮采用圆锥滚子轴

6、承支撑。3.主减速器基本参数的选择和计算载荷的确定（1）主减速器齿轮计算载荷的确定 按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩 查得其中kd=1，if=1，i0=4.7，n=1，=0.9，i1=6，k=1，Temax=633N*m 计算得Tce=16065.6 N*m按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩。 查得G2=10720kg，m2=1.2，=0.85，rr=500mm，im=1，m=0.96，n=1 计算得Tcs=3087.36 N*m按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩 查得Fe=342N，rr= 500mm，im=1，m=0.96，n=1 计算得TCf=17

7、8.1 N*m主动锥齿轮的计算转矩 查得i0=6，G=0.9，Tc=minTce, Tcs= 743.75 N*m 计算得 Tz=137.73 N*m（2）锥齿轮主要参数的选择。 主从动锥齿轮齿数Z1和Z2 由汽车设计查得Z1=9，Z2=32分度圆直径及断面模数 查得KD2=14, 计算得D2=149.06=127mm ms= D2/ Z2=4主从动齿轮齿面宽度b1和b2b1=0.155 D2= 19.7mm ，b2=1.1 b1=21.7mm螺旋角 查得=35o螺旋方向 小齿轮为左旋，大齿轮为右旋法向压力角 =20o （3）主减速器锥齿轮强度的校核 单位齿长圆周力 按驱动轮打滑的转矩计算P=

8、2 G2 m2rr103/（D2 b2 imm） 其中 G2=10720kg，m2=1.2，=0.85，rr=500mm，im=1，m=0.96，D2=127mm， b2 =21.7mm 算得P=4133N轮齿弯曲强度 锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为 w=2 Tckokskm103/（kvmsbDJw）其中ko=1，ms=3，ks=（ms/25.4）0.25=0.59，km=1，kv=1，b=19.7mm，D=36mmJw=2.1按Tc=minTce, Tcs= 743.75 N*m，计算得，w=376.8MPa700 MPa按Tc=TCf=178.1 N*m，计算得，w=90.23 MPa210

9、MPa均合格。齿轮接触疲劳强锥齿轮轮齿的齿面接触应力为w= 其中ko=1， ks=（ms/25.4）0.25=0.59，km=1，kv=1，kf=1.0，cp=232.6N1/2/mm，b=19.7mm D1=36mm，Jj=1.1按Ts=minTce, Tcs = 743.75 N*m，计算得，j=2337 MPa2800MPa按Ts=TCf=178.1 N*m，计算得，j=1143.6 MPa1750MPa 均合格。4.主减速器的锥齿轮轴承的载荷计算（1）锥齿轮齿面上的作用力齿宽中点处的圆周力F 其中T为从动齿轮上的转矩，T=171N*m，Dm2为从动齿轮宽中点处的分度圆直径Dm2= D2

10、-b2sin2其中D2=127mm，b2=1.1 b1=21.7mm, 2=80.530计算得Dm2=127-21.7sin80.530=104.6mmF=3238.6N锥齿轮的轴向力和径向力 FT为作用在锥截面中点处的法向力F= FT coscos其中=20o，=35o，F=3238.6N 计算得FT=4207.3N FT分解为两个相互垂直的力，FN和FsFN=FTsin=Ftan/cosFs= FTcossin= Ftan 其中=20o，=35o，F=3238.6N，FT=4207.3N 计算得FN=1439N，Fs=2267.7N 齿轮上的轴向力和径向力的计算 主动齿轮： 轴向力 其中=

11、20o，=35o，F=3238.6N，=3o 计算得Faz=-2189.4N 径向力 其中=20o，=35o，F=3238.6N，=3o 计算得FRz=193.9 N 从动齿轮 轴向力 其中=20o，=35o，F=3238.6N，=3o 计算得Fac=2339.8 N 径向力 其中=20o，=35o，F=3238.6N，=3o 计算得FRc=1318.3 N（2）锥齿轮轴承的载荷 各参数尺寸：a=40mm，b=17mm，c=40mm，d=60mm，Dm2=104.6mm, F=3238.6N Dm1=32.5mm轴承A：径向力 轴向力F=Faz 计算得Fr=7636.4 N，F=-2189.4

12、N 轴承B： 径向力 轴向力F=0 计算得：Fr=6488.9 N，F= 0N 轴承C： 径向力 轴向力F=Fac 计算得：Fr= 2743.01N，F=2339.8 N 轴承D： 径向力 轴向力F=0 计算得：Fr=1974.98 N，F= 0N三、差速器的设计1.差速器结构形式的选择选择对称锥齿轮式差速器2.普通锥齿轮式差速器的设计（1）差速器齿轮主要参数的选择 行星齿轮数 由汽车设计查得，n=4行星齿轮球面半径= 其中，选取kb=2.5，Td=minTce, Tcs=743.75 N*m计算得Rb=22.7mm行星齿轮节锥距A0=（0.980.99）Rb=22.4mm行星齿轮和半周齿轮齿

13、数z1和z2 由汽车设计查得，z1=12，z2=24行星齿轮和半周齿轮节锥角1，2及模数m 行星齿轮和半周齿轮节锥角1，2分别为1=arctan（z1/ z2）2=arctan（z2/ z1） 计算得1=26.70 ，2=63.30m= 计算得m=1.5压力角 由汽车设计查得=22o30行星齿轮轴直径d及支撑长度L 行星齿轮轴直径d（mm）为d= 其中T0=3693.6 N*m, C=98MPa，n=4，rd=17.28mm 计算得，d=70.4mm L=1.1 d=1.170.4=77.44mm（2）差速器齿轮强度计算 齿轮弯曲应力为ww= 其中n=4，km=1，kv=1，ks=（ms/25

14、.4）0.25=0.59，m=1.5，d2=36mmb2=（0.250.30）A0=6mm，J=2.1当按Tc=minTce, Tcs = 743.75 N*m，计算得，w= 812MPa210MPa按Tc=TCf=178.1 N*m，计算得，w= 194MPa210MPa均合格。四、车轮传动装置的设计1.半轴形式的选择 半轴选择全浮式半轴2. 全浮式半轴的计算 全浮式半轴的计算载荷可按车轮附着力矩M计算，即M=0.5 m2 G2 rr 其中G2=10720kg，m2=1.2，rr=500mm，=0.8 计算得M=25213.34 N*m初选半轴的直径为 其中k=0.21 计算得d=31.2mm 取d=35mm 半轴的扭矩切应力为 其中M=25213.34 N*m，d=35mm， 计算得=9905MPa 半轴扭转角为 其中，G=80103MPa，l=900mm，Ip=d4/32=147248mm4，M =25213.34 N*m 计算得=14.420 符合要求。五、驱动桥壳的设计1.驱动桥壳结构方案设计 本车选用整体式驱动桥壳2. 驱动桥壳强度计算 当牵引力或制动力最大时，弯曲应力和扭转应力分别为 （1）分别求出其中各参数MV=m2G2b/2 其中G2=10720kg，m2=1.2,b=400mm 计算得MV=3360 N*mMh=Fx2b 其中b=400mm，F