JD1121载货汽车总体及底盘布置设计.docx

1、机电工程学院毕业设计说明书设计题目: 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 5 月 25日目 次1 设计说明11.1设计题目介绍11.2设计任务11.3设计的基本要求11.4现代汽车发展趋势11.5汽车开发程序22 设计方案分析32.1 汽车形式的选择32.2汽车主要参数的选择52.3货车车头长度82.4货车车箱尺寸82.5货车的总体布置92.6 JD1121载货汽车主要的性能参数102.7货车轮胎的选择122.8 JD1121载货汽车发动机的选择123 JD1121载货汽车的相关计算153.1最小总传动比和主减速器传动比的计算15

2、3.2最大传动比的计算153.3各档传动比计算164 设计成果说明17设计总结18致谢19参考资料20设计说明1.设计题目介绍 我们本次设计的题目是JD1121载货汽车总体及底盘布置设计，题目中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。在进行总体及底盘布置设计时，需要根据任务书中规定的设计目标及设计原则，详细而准确的确定出汽车整车的各项技术参数，选出汽车整车的主要总成，将这些总成互相连接起来以构成汽车整车的方式，最终以文字、模型和示意图的形式将他们表现出来。1.2设计任务本次设计的任务是：1、正确的选择汽车的各种零部件总成，确定汽车总体及底盘的

3、设计方案。2、对载货汽车各零部件总成的位置关系进行合理的布置和分析，而且还要进行运动、强度等各方面的校核。3、要做一些必要的设计计算，这些计算内容包括汽车尺寸参数及各项性能参数等，计算时要做到详细准确，以确保汽车在各种环境条件下各项参数都能够达到预期得使用指标。4、完善设计中的各种错误并且协调处理汽车设计中产生的不合理矛盾，使汽车的设计合理化，更加成熟。 1.3设计的基本要求(1)必须达到企业在商品计划中所确定的各种指标，包括汽车的各项性能、成本等。 (2)必须尽可能的去贯彻标准化、通用化、系列化，即我们通常所说的三化。 (3)必须要严格遵守、贯彻有关的法规以及标准中的规定，还要注意不能侵犯他

4、人的专利。 (4)为保证汽车有正确的运动和避免运动干涉，需要进行必要的运动学方面的校核工作。 （5）设计的汽车要做到在产品的拆装和维修的方便性。1.4现代汽车发展趋势由于各种社会环境因素，现代汽车的发展有按着节能环保、安全方面的要求，向着机电一体化和电子化及集中控制方向的发展趋势。因此很多新技术被发明创造出来并得到广泛应用，汽车的整体性能得到了巨大的提高，汽车原来没有设施得到了补充，现有的设备也有了进一步的完善提高，使得汽车行驶更加安全，操纵更加简单，乘坐更加舒适。1.5汽车开发程序第一阶段：产品调查研究和产品设计规划阶段 我们在设计产品时要根据厂家的设计要求，规划产品在设计的过程中应该参考的

5、设计方案原理；产品调查研究应该包括以下方面：社会产品设计得需求及用户得需求，设计产品时技术水平的先进程度，以及所设计得产品在行业内需求的技术水平，还有其他现有产品的特点及其应用的技术得发展程度，材料以及零部件等相关产业他们所能满足的相关要求。 第二阶段：概念设计阶段 概念设计阶段的内容包括产品创意、构思草图、制出模型、试制样车等。它使第一阶段中决定开发的产品定义更加具体化，让它达到可以开始具体设计的状态。在这个阶段，我们可以尽情的发挥自己的想象力和创造力，但是这种发挥要在市场要求、客户要求、技术水平以及企业本身状况的基础上进行，最终设计出满意的产品。 第三阶段：绘制总布置草图阶段 我们在绘制草

6、图时应保证各总成部件的布置要准确详细，质心位置要确定下来并且要准确，每个部件的外廓形状要比较精确的画出，尺寸要准确做好标注，接下来要进行必要的轴荷分配计算。如果有必要的话，要进行调整以达到理想的状态。另外，与汽车总体布置相关的各项尺寸参数也应该比较准确的选出，且要做汽车主要性能方面的相关计算，依据前面的计算确定各部件地技术参数，当然各部件的参数匹配需确保是适当的、符合规定的，保证汽车各项性能数值能够符合我们的期望。 第四阶段：编写汽车设计说明书阶段 说明书的内容应该包括以下方面：可行性分析，它的内容应含有市场预期，目标成本及它的技术经济分析；新产品的型号及它关键地使用功能、性能参数及其技术规格

7、等等。 第五阶段：目标成本计算阶段 计算目标成本并对它进行控制，这样做的目的是在新产品投入市场之后在价格方面享有优势。用商品的目标价格减去增值税、附加税以及企业目标利润之后即可得到目标成本。当实际成本超过目标成本的时候，利润就会减少。 第六阶段：试制设计阶段 试制设计即是在发汽车的时候，在试制前做的一些技术设计工作。这个阶段的目的是减少试制、装车的时候出现的技术问题。最终，整车的技术文件其中包括整车明细表以及技术条件等都要编制出来。 第七阶段：样车试制及试验阶段 在结束以上阶段之后，我们就需要试制样车，紧接着进行样车试验工作。这个阶段的目的是要我们按照设计图样制造出零部件，并把他们组装起来，看

8、他们能否达到预期的目标，从中找到不足的地方，作为依据进行修改；同时也可以用来评价汽车的强度和可靠性。一般情况下，需要进行23轮的设计改进及试制、实验之后就能够完成产品定型，最后画出生产设计图样。 第八阶段：生产准备阶段 在投入正式生产之前的生产准备以及小批量的生产，到试生产的车经受用户的考验，这些工作都是生产准备阶段的工作。 第九阶段：销售阶段 产品在开发及生产试制阶段之后，就定型下来要正式批量生产了，接下来就要投放到市场进行销售并进行售后工作。在进行售后工作时要多询问用户的意见，将合理的有意义的意见反映给相关部门，使产品得到改进提高，最终得到用户满意获得市场。 2设计方案分析2.1 汽车形式

9、的选择2.1.1货车轴数的选择 载货汽车在产品设计时其轴数可以选择两轴、三轴、四轴甚至六轴等几种不同的形式。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。经过翻阅课本及资料，我们了解到如果载货汽车的总质量不超过19t或者是一些不在公路上作业的车辆，都可以考虑采用两轴形式。因为这种形式有结构简单、成本比较低的优点。如果汽车总质量超过19t但是低于26t，这时须考虑采用三轴方案。对于四轴甚至四轴以上的形式，则是在更大质量的时候使用。 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

10、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载货汽车的总质量为12t，属于中型货车，故将采用两轴设计方案。2.1.2货车驱动形式的选择 载货汽车的驱动形式有很多，常用4x2、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。

11、我们知道4x2驱动形式的载货汽车，它的结构一般情况下不会复杂，生产成本也会比较低，所以在质量小于16t的公路用车上得到了普遍的应用。因此本次设计的JD1121载货汽车采用4x2驱动形式。2.1.3 货车布置形式的选择 汽车的布置形式实际上就是汽车发动机、驱动桥和驾驶室之间的位置关系，它对汽车的使用性能有影响。 发动机在布置时根据与驾驶室相对位置的不同，可分为长头式、平头式、短头式和偏置式四种形式。另外，货车根据发动机不同的的安装位置，有发动机前置后桥驱动、中置后桥驱动和后置后桥驱动三种不同的形式。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

12、置后驱的布置形式。这种形式的好处是：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：平头式汽车的整个发动机被安放在驾驶室的内部，则为平头式货车。平头式货车的发动机安装在座位中间，所以它的车头前端不用凸出去，不需要独立的发动机舱。它的优点是汽车总长、轴距数值较小，因此最小转弯直径小，机动性好；没有发动机罩、翼子板等因素，整备质量减小了；驾驶员视野得到显著改善等等。主要缺点是空载时前轴的负荷会比较大，因而会导致汽车在坏路面上时通过性变的比较差；驾驶室布置的有翻转机构

13、以及锁止机构，而使机构变的比较复杂；并且进、出驾驶室时它没有长头式的方便等等。方案二：短头式短头式货车的发动机大部分在驾驶室前面，只有小部分被放在驾驶室里面。驾驶室及发动机舱组成了短头式货车的车头，并且它的发动机有自己独立罩盖和发动机舱。这种布置形式的优点和缺点分别是：它的机动性和视野比较好，但是比不过平头式的；动力总成操纵机构比较简单；短头式发动机工作时对驾驶员的影响有了比较大的大改善，因为发动机大部分在驾驶室前面，所以它产生的震动、噪声等对驾驶员影响比较小，提高了舒适度，这种形式优于平头式但是不如长头式货车；缺点是因为它有少部分发动机在驾驶室里面，所以发动机的后部接近性能并不理想，这样会使

14、驾驶室内部显得比较拥挤，给踏板的布置工作带来了一定的困难。发动机这样布置也使前轮后移有了比较类似的问题。若要改善踏板布置的难题，可以考虑采用提高地板高度的方法，但是这样又会产生新的问题，造成上、下车不方便的尴尬情况；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。对于车身结构来说，它和短头式基本上是一样的。它的主要优点是：发动机及附件的接近性好，有利于检修；满载时前轴的负荷会比较小，因而可以便于改善载货汽车在坏路面上的通过能力；它的地板高度会比较低，所以上下车会比较方便；操纵机构简单，便于布

15、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。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