JD1121载货汽车总体及底盘布置设计-方案论证报告.docx

1、机电工程学院毕业设计方案论证报告设计题目: JD1121载货汽车总体及底盘布置设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 20xx年 4月 12 日目 次 1载货汽车的现状与发展趋势12载货汽车设计参数的选择2 2.1货车轴数的选择 2 2.2货车驱动形式的选择 3 2.3货车布置形式的选择 3 2.4货车主要尺寸的选择 4 2.5货车质量参数的确定 53汽车的主要性能参数74.汽车的燃油经济性参数 75.汽车的机动性参数8论证结果8 参考资料81 载货汽车的现状与发展趋势 载货汽车一般称作货车，又称作卡车，指主要用于运送货物的汽车，有时也指可以牵引其他车辆的汽车，属于商用车辆类别。它

2、通常是将装载的货物和运输物品品的货厢与驾驶室安装在相同的一个车架上，并根据不同的运输要求生产设计成各种不同的样式，它是运载货物和产品用的一种汽车样式，载货汽车的结构通常由发动机，底盘，车身，电器设备四个部分组成。载货汽车又可以分为分为微型货车、轻型货车、中型货车和重型货车四种不同的样式。将载质量小于等于1.8t以下的称为微型载货汽车，大于1.8t小于等于6t的为轻型载货汽车，大于6t小于等于14t的为中型载货汽车，大于14t的为重型载货汽车。 载货汽车的驾驶室大多采用金属结构制造。载货汽车的驾驶室按驾驶室与发动机相对位置不同一般有长头式、短头式、平头式、偏置式四种形式。通常我们所说的长头式其特

3、点就是发动机在驾驶室的前面，如果发动机的少部分位于驾驶室里面，那就是短头式，如果发动机正好都在驾驶室里面，我们就称它为平头式，然而偏置式是驾驶室偏置于发动机旁。对于这四种形式的布置形式，各有优缺点，在设计时可根据自己的使用要求选择合适的形式。 载货汽车的货箱一般可分为通用货箱和专用货箱两种。通用货箱有多种形式，通常运送大件箱装货物用平板或低栏板的货箱，运送轻浮货物则用高栏板或长货箱，运送牲畜家禽等宜用高栏板、双层或多层货箱。用于特殊用途的载货汽车货箱则称为专用货箱，这样的汽车被称为专用运输汽车。 中国载货车市场现状与未来发展趋势看，中国是发展中的农业大国，正处于计划经济体制向市场经济体制、从农

4、业国向工业国、从不发达的农业社会向发达的工业社会转型过程之中。这一巨大的社会进步和社会变迁，必然会带来市场对载货车的巨大需求。这是中国做大做强载货车自主品牌的坚实基础，也是中国汽车工业参与国际竞争的优势所在。中国汽车工业的传统优势在载货车，中国载货车发展的现实水平及与国际汽车制造业的比较优势也有利于大力发展载货车。中国载货车市场，曾经以“中卡”为主导，“缺重少轻”，在这种背景下，一度出现东风与一汽两强对弈的竞争格局。伴随着载货车市场需求结构变化和产品结构的调整，载货车市场竞争，由“中卡”演化成重卡、中卡、轻卡、微卡等领域的多元竞争态势。中国载货车市场竞争，也因此由粗放走向细分，各细分市场的竞争

5、格局异彩纷呈。中国报告网行业分析师指出：2012年，国内货车(含非完整车辆、半挂牵引车)累计产销分别为3241730辆和3303792辆，同比累计分别下降6.06%和6.80%。2013年，国内货车(含非完整车辆、半挂牵引车)累计产销分别为346万辆和349万辆，同比分别累计增长7%和5%。2014年1-4月份，国内货车(含非完整车辆、半挂牵引车)累计产销分别为1320094辆和1269521辆，同比累计分别增长5.77%和2.59%。2014年1-6月，货车产销180.09万辆和177.07万辆，同比下降1.04%和4.27%。 中国报告网发布的中国载货车市场分析及未来五年产业投资评估报告显

6、示，展望未来，2020年我国GDP的构成中，第三产业比重超过50%，第二产业和第一产业在GDP的构成中的比重都将下降，届时主要产生公路货运量和公路货物周转量的第一产业和第二产业将减少对运输装备的需求量。公路货物周转量和载货车保有量存在高度相关性，相关系数为0.98。2020年左右将是我国载货车发展的一个重要拐点。届时，公路运输业对载货车的需求将由现在的以新增需求为主，转变为以更新需求为主。以更新需求为主，意味着对载货车需求总量将长期保持在一个比较稳定的水平，不会出现大幅增长或大幅下降。2 载货汽车设计参数的选择载货汽车的总体设计对汽车设计的质量的优劣、使用性能的好坏以及产品的市场竞争力有着决定

7、性的影响，是汽车设计工作中最重要的一个环节。因为汽车性能的好坏不仅与相关总成及部件的工作性能有密切关系，而且在很大程度上还取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配，取决于汽车的总体布置。货车的总体设计主要包括货车的参数确定，发动机和轮胎的选择，总体布置和动力性的计算等一系列重要的步骤。其中参数的确定又包括了汽车的质量参数，主要尺寸和性能参数的计算等。不同形式的汽车，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的区别。 本次设计为JD1121载货汽车总体及底盘布置设计。JD为企业的识别代号，1代表载货汽车，12代表货车的总质量为12吨，尾数1代表是第二代产品。2.1货车轴数的选择 载货汽车在产品的设计时

8、其轴数可以设计为两轴、三轴和四轴，甚至六轴等几种不同地形式。汽车轴数的确定要根据车辆的总质量、使用条件、用途、公路相关法规、以及轮胎的负荷能力等的综合要求来考虑。 结合本次我所设计的JD1121载货汽车的总质量、轮胎的负荷能力以及载货汽车的实际使用条件，并遵守我国公路相关法规的前提下，基本上就可以确定载货汽车的轴数数量。在设计制造时两轴式的载货汽车的原理结构比较简单、制造的成本也不高，因此对于总质量小于19t的载货汽车在设计时普遍采用这种两轴的设计方案。 本次设计的JD1121载货汽车为总质量12t的中型货车，故因此将设计采用两轴方案。2.2 货车驱动形式的选择载货汽车的驱动形式有很多，常用4

9、x2、4x4、6x2、6x4、6x6等代号来表示。影响驱动形式选择的主要因素有汽车的用途、对车辆通过性能的要求等。如果增加汽车的驱动轮轮数可以提高汽车的通过能力，但是驱动轮轮数增加会使汽车的结构变的复杂，整备质量及制造成本也随着增加，而且使汽车的总体布置变的更加困难 考虑到本次设计的载货汽车的的结构类型：本次设计的JD1121载货汽车的总质量为12吨，因此将设计采用的是42驱动形式。2.3 货车布置形式的选择 载货汽车的性能除了与货车整车总成和各零部件总成的相关性能指标及尺寸参数的有关之外，其布置形式也有十分的影响。货车按照发动机与驾驶室相对位置的不同，一般分为长头式、短头式、平头式及偏置式四

10、种不同的形式。同时，货车根据发动机的安装位置的不同，又可分为发动机前置、发动机中置及发动机后置三种不同布置形式。此次设计的JD1121载货汽车是在公路上面进行货物的运输，汽车行驶时环境条件变化也较大，适合采用前置后驱的布置形式。这种布置形式的优点是：能够采用直列、卧式和V型发动机；发动机发生故障时容易发现，又由于接地性好，维修也很方便；离合器及变速器等操纵机构结构比较简单，所以也比较容易布置；除此之外，货箱的地板高度低。另外两种形式已经不再采用或极少采用。 以下为四种车型布置的特点：方案一：平头式汽车的发动机位于驾驶室内部时，称为平头式货车。平头式货车的布置特点是发动机被放置于驾驶员与副驾驶员

11、座位的中间，故驾驶室的前部不必凸出去，也没有独立的发动机舱。它的优点是机动性能较好，整备质量减小，视野得到改善，汽车面积利用率比较高；主要缺点是空载时前轴负荷比较大，导致汽车在坏路上通过性变坏；驾驶室布置有翻转机构及锁止机构，使机构变的复杂；进、出驾驶室没有长头式的方便等。方案二：短头式汽车的发动机大部分被安放在驾驶室的前部，少部分在驾驶室内，称为短头式货车。短头式货车的特点是发动机有单独的罩盖及独立的发动机舱，发动机舱和驾驶室它们共同形成货车的车头部分。这种布置形式的货车的优缺点是：它的机动性和视野比长头式好，但不如平头式；动力总成操纵机构比较简单；发动机产生的噪声、热量、气味及振动对驾驶员

12、的影响得到很大改善，好于平头式但不如长头式货车；它位于驾驶室内的发动机的后部接近性不好，导致驾驶室内部空间很拥挤，因此给布置踏板的工作带来了困难。同样的，也给前轮后移带来了相似的问题，改善布置踏板的困难可以考虑通过增加地板高度的方法，但是这样又会产生上、下车不方便的矛盾；当汽车正面与其他车辆或物体发生碰撞的时候，前排乘员和驾驶员受伤害的程度会比平头式货车轻很多。方案三：长头式发动机位于驾驶室前部的货车，被称为长头式货车。它的发动机舱及车头部分比短头式更长些，其他货车车身的结构特点和短头式相同。它的主要优点是：发动机及附件的接近性好，有利于检修；满载时前轴负荷较小，有利于提高汽车在坏路面上的通过

13、能力；它的地板低，上下车方便；操纵机构简单，方便布置；发生正面碰撞时，人员受伤害程度比平头式好很多。它的缺点是：汽车总长和轴距都比较长，最小转弯直径比较大，导致机动性能差；货车的整备质量大；视野差；面积利用率低。方案四：偏置式 驾驶室偏置于发动机旁边，为偏置式货车。这种货车主要用在重型矿用自卸车上。它具备平头式货车的部分优点，比如轴距短、视野良好。另外，它还有驾驶室通风条件好，维修发动机比较方便等优点。 对于载货汽车而言，为了尽可能地提高载货质量，需增加车厢的长度，考虑到本次设计的主要对象是公路货物的运输，因此除发动机前置布置外，本次设计的载货汽车考虑采用平头式布置形式。因为这种布置使汽车在尽

14、可能小的尺寸条件下，获得尽可能大的载货质量。同时采用平头式的布置形式，使汽车的总长和轴距尺寸都比较短，所以最小转弯直径比较小，使汽车机动性能改善，整备质量减小，驾驶员视野也得到了明显的改善，汽车面积利用率也比较高。 经分析对比论证本次JD1121载货汽车设计采用平头式的布置方案。2.4 货车主要尺寸的选择 载货汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度以及车箱的尺寸。(1) 外廓尺寸 根据我国有关法规对汽车外廓尺寸的规定:汽车高不能超过4m，总宽不能超过2.5m。本次设计的JD1121载货汽车总长为8400mm，总宽为2400mm，总高为2700mm。(2) 轴距L汽车轴距L对汽车的总长、整备质量、汽车最小转弯直径等都有影响。如果轴距取长些时，上述指标会减小。另外，轴距也会对轴荷分配、传动轴夹角有影响。原则上对机动性要求比较高的汽车，轴距应取得短些。对载质量多的货车，轴距应取得长些。参照下表，结合本次设计车型的特点，轴距选为4500mm。 车型汽车总质量