ZQ1040型商用车总体设计.doc

1、机电工程学院毕业设计说明书设计题目: ZQ1040型商用车总体设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 20xx年 5月25日目 次1 前言12 ZQ1040总体设计12.1 概述22.2 汽车形式的选择32.3 汽车主要参数选择42.4 汽车主要性能参数的选择72.5 发动机的选择102.6 轮胎的选择122.7 汽车基本参数总结133 ZQ1040的整体布置143.1 底盘的整体布置143.2 车架、驾驶室及货箱的布置174 汽车主要性能指标的计算184.1 汽车的动力性能分析194.2 汽车的燃油经济性分析224.3 汽车的制动性能分析23设计总结25致谢26参考资料271 前

2、言汽车性能的优劣取决于两点：首先是各部件的性能好坏，然后在很大程度上取决于各部件的协调配合，取决于总体布置；总体设计水平关系到汽车设计质量好坏、使用性能优劣和产品的生命力长短等。汽车是一个系统，它是基于以下的车辆和系统的组成条件属性：汽车是一个整体，它是由许多要素（子系统及连接部件），每个元素对整体行为的影响； 组成汽车的各要素对整体行为的影响不是独立的； 汽车的行为不是组成它的任何要素所能具有的。因此，汽车有一个系统的性能，对环境表现出整体，车辆系统属性匹配协调汽车的功能不仅仅是和其各子系统的功能；相反，如果通过系统的紊乱的性质和相互干扰，即个体性能优良子系统的功能，将由于循环动力转向中性轴

3、的相互抑制作用，是一个典型的例子。结合本次设计ZQ1040型商用车总体设计处于本组汽车设计的最上位，需要确定汽车的总体布置形式、主要参数、发动机型号、各总成的布置形式、各总成的尺寸，将这些已知量分配到各总成设计人员手中进行各总成的设计，待各总成设计完后再反馈总体设计人员来协调各总成布置，并反复如此达到最优化为止，可见总体设计的地位和重要性。2 ZQ1040总体设计发动机、底盘、车身、电气设备等四部分组成汽车，汽车是交通载运工具用来载送货物和人员。2.1 概述2.1.1 总体设计应满足的要求主要在道路宽度的车，虽然有人，自行车，摩托车等也都使用了相同的路。为了容纳更多的车辆在有限的道路，减少交通

4、事故的发生等方面的考虑，车辆的轮廓尺寸限制。此外，还有环境问题，自然环境因素，这就要求车辆的设计，参考有关国家标准和要求，设计任务。进行总体设计应满足如下基本要求：1、 汽车外廓尺寸应符合GB1589-89的外廓尺寸限界规定2、 按照有关公路法规定的限定要求，合理分配轴荷3、 汽车的各项性能，达到设计任务书所给定的指标4、 进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉5、 拆装与维修方便2.1.2 汽车开发程序七个阶段主要内容如下（表1）表1 汽车产品的开发流程阶段新车设计主要内容第一阶段制定设计原则和进行方案论证市场预测，产品分析，过程分析，产品目标成本，市场预测。产品推广，

5、标准化，系列化和性能的初步计算第二阶段选型和编写设计任务书画总布置草图，进行车身总布置和主体的身体形状，和主要尺寸，主要性能和质量的主要参数以及车辆的基本类型第三阶段技术设计画1:1或1:2的尺寸控制图，进一步确定各部分，并支持连接的位置，绘制各种图表和运动检查，确定身体的布局和驾驶室。第四阶段绘制汽车总装配图进行图面装配，核算和标注汽车的外形尺寸和总布置的各项尺寸链第五阶段试制、试验、修改和定型第六阶段生产准备小批量生产、用户试验，工艺调试，继续试验，改进设计，完成生产用图第七阶段生产销售批量生产与销售，售后服务2.2 汽车形式的选择2.2.1 轴数本次设计ZQ1040为载质量1.8吨中型载

6、货车，采用简单的两轴布置形式。2.2.2 驱动形式2.2.3 布置形式ZQ1040商用车的设计通常进行货物运输，行驶条件变化大，对前轮驱动的布置形式。一方面，可以使轴荷分布合理，有利于提高轮胎的使用寿命；前轮驱动，因此不需要等速万向接头，降低制造成本；控制机构简单；加热机制是简单的，和短管道加热效率高；发动机具有冷却效果好的优点；上坡时，由于驱动轮的附着力增加，所以爬坡能力。商用货车，为了尽可能提高货物运输量，汽车增长长度，考虑到设计是公路货物运输的主要目标，所以在前引擎外，平板式卡车。从而使汽车尽可能的小，得到的货物尽可能最好的量。同时采用平板式，可以使汽车的长度和轴距短，最小转弯直径，机动

7、性能好。不需要罩和挡泥板，和长度的关系等因素的影响，降低整车整备质量；驾驶员视野有了明显的提高；对车辆和车辆使用率较高的包装盒的面积指标。2.3 汽车主要参数选择2.3.1 汽车的主要尺寸（1）外廓尺寸本次设计货车为载质量1.8吨柴油动力货车，为中型载货汽车，据此选用车辆参数为：总长5995最大宽度2040总高2250（2）轴距L商用车 42货车 汽车总质量 1.86.0t 轴距L/ 23003600 确定轴距L3300。（3）前、后轮距B1和B2当前轮的距离B1是固定的，有足够的空间用于发动机，转向系统，悬挂，前轮等，并有足够的运动间隙的方向盘和车轮之间。取前轮距B1为1530。（4）前悬和

8、后悬前悬架尺寸对通行车辆的影响，其碰撞安全性，驾驶人视野，对钢板弹簧的长度，方便汽车和汽车造型.对于平板车，前悬架将影响到从前门上下车方便。通过汽车通过性的考虑本车前悬为1210。 （5）货车车头长度（6）货车货箱尺寸集装箱尺寸计算在散装货物计算，根据车身设计的要求，运输货物的体积质量0.6t/m2，公路车的最大允许宽度为25毫米，栏杆高度H是由重力荷载极限主要受影响，一般以450 650mm。根据设计要求的货车，经计算车厢尺寸为：长度4000宽度1940高度5202.3.2 汽车主要质量参数（1）整车整备质量m0（2）汽车的载质量me车辆的载质量是允许为额定负载的负载在艰难的道路上行驶。当汽

9、车行驶在碎石路上，车辆的负荷约为85% 75%良好的路面.商用车的质量应该首先确定，与产品计划应与企业的商品计划，其次，符合车辆的目的和条件应考虑到。本汽车的驾驶员人数设计为2人座货车。（3）质量系数 = （2-2） m=1.8t m=2.2t 故 =0.82推荐标准为总质量m/t 1.86.0；：0.81.1 满足要求。（4）汽车总质量车辆的总质量是指汽车整车质量和车辆的质量当车辆装载的货物。商用车的总质量包括装载质量，质量和驾驶员三件质量，即 =+n65 n座位数2 （2-3）故 整车总质量为=4130。（5）轴荷分配 车辆的布局对轴载分布影响较大。一般来说，汽车的轴载荷分布对轮胎和汽车的

10、使用效果。商用货车42后轮双胎平头式的轴荷分配如表2。表2 汽车的载荷分配满载空载前轮后轮前轮后轮30%35%65%70%48%54%46%52%按要求设计本车的轴荷分配为： 满载：前轴 30.4% ， 后轴 69.6% 空载：前轴 50.9% ， 后轴 49.1%2.4 汽车主要性能参数的选择2.4.1 汽车的动力性参数（1）最高车速随着汽车性能的提高，在主动和被动安全性的提高，在世界范围内的公路路最大总质量/t 1.86.0 最高车速80135/h故本车设计最高车速设计为=90/h合乎要求。（2）汽车的加速时间t（3）最大爬坡度车辆的爬坡能力是由车辆荷载的最大坡度为代表，与最大坡度可由传输

11、最低齿轮克服当车辆装卡车在路各地区行驶，为了保证良好的加速性能，所以它必须足以能够爬坡，一般其在30%即16.7左右。本车设计最大爬坡度为=0.3即16.7。（4）汽车的比功率和比转矩这辆汽车的功率是最大功率的汽车。总质量之比它可以反映汽车的力量。为了保证公路行驶车辆的动态不低于一定水平防止一些的车辆阻塞交通性能差。因国家要求如表3。表3 汽车动力性参数范围汽车类别最大总质量/t比功率Kw/t比转矩Nm/t货车1.86.015253844经本车设计计算的比功率为=16.9Kw/t ，比转矩为=42N.m/t 。2.4.2 汽车的燃油经济性参数参照有关车型设计百公里最低燃油消耗量为不大于18.0

12、L/（100）。2.4.3 汽车的机动性参数2.4.4 汽车的通过几何性参数 总体设计要确定的通过性几何性参数有：最小离地间隙hmin、接近角1、离去角2等。根据我们进行的总设计尺寸上述参数为： 最小离地间隙hmin227满载时接近角120 满载时离去角2152.4.5 汽车的操纵稳定性参数（1）转向性参数（2）车身侧倾角 当汽车0.4g的向心加速度做定圆等速行驶时，其车身侧倾角在3之内最好。（3）制动前俯角 为了不影响乘坐舒适性，要求汽车以0.4g的减速度制动时，车身的前俯角不大于15。2.4.6 汽车的制动性参数验制动距离要求22m，空载检验制动距离要求21m。本车设计满载制动时距离20m

13、，制动踏板力700N。2.5 发动机的选择汽车发动机提供动力，关键是汽车装配，在选择与配置的汽车性能，特别是对汽车的动力性，燃油经济性，可靠性和耐久性，维修方便，制造成本，市场竞争力有直接的影响。因此，在汽车的总体设计，发动机的选择是一个关键的决策。2.5.1 发动机的形式与型号的选择根据设计任务的要求，车用柴油驱动的卡车，经过计算和寻找相关的信息，我们YN27CRD1特种车辆柴油发动机的选择，采用增压中冷进气系统，润滑和冷却性能高，燃烧室的优化组合，提高柴油机的动力性和经济性，有效降低废气排放，增加预热塞装置，以保证发动机在20顺利启动。大排量，充足的动力储备，启动，速度，爬升，性能优越。水冷却，水冷发动机，可靠，散热性能好，汽缸变形，气缸活塞等主要零件的热负荷低，整体可靠性高。 本车采用前置后驱形式（FR），好处是传动效率较高，前后轴荷分配均匀，传动机构简单，布置紧凑，发动机为纵向布置。YN27CRD1型柴油机的技术参数如表4。表4 YN27CRD1型增压柴油机的技术参数发动机：云内动力YN27CRD1系列：云内动力 增压中冷系列适配范围：轻型载货车，5-7米轻型客车进气形式：增压中冷