河北工程大学毕业设计
第2章 车身设计
2.1 毕业设计任务中已知相关参数
表2-1设计所给参数 满载质量 空载质量 质心高度: 3395kg 1895kg 空载:0.74 m 满载:0.85m 空载:1.328 m 质心距后轴距离 满载:0.829m
2.2 汽车形式的选择
汽车的不同形式,主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的不同。
2.2.1 驱动形式
驱动型式常用4?2、4?4、6?4等代号来表示。其中第一个数字表示车轮的总数,第二个表示驱动轮数。4?2式汽车结构简单、制造成本低,广泛使用在轿车和总质量小于19t的公路用车上。
结合设计要求,因设计货车额定载荷质量偏大,而且总质量小于19t,综合考虐经济成本。所以本设计选择4?2后轮双胎形式。
2.2.2 轴数
汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响汽车轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。
包括乘用车、汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的非公路行驶车辆(如矿用自卸车等),均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。
结合设计要求,本设计选用两轴式。
2.2.3 布置形式
发动机前置后桥驱动货车的主要优点是:可以采用直列、V型或卧式发动机,且
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发现发动机故障容易,发动机接近性能良好,维修方便,离合器、变速器等操纵机构的结构简单,比较容易布置,货箱地板高度低。
平头货车的主要优点如下:汽车总长和轴距尺寸短,最小转弯直径小,机动性能良好;不需要发动机罩和翼子板,加上总长缩短的影响,汽车整备质量减小;驾驶员视野得到改善。
发动机前置后桥驱动平头货车的主要缺点是:驾驶室内部拥挤,隔绝发动机工作噪声、气味、热量和振动困难。
综合设计任务,本设计选择发动机前置后桥驱动平头两轴4×2后轮双胎式货车。
2.3 汽车总体参数的确定 2.3.1 汽车质量参数的确定
(1)质量系数
质量系数是指汽车装载质量与汽车整车整备质量的比值,如表2-2所示
表2-2不同类型的汽车质量系数
汽车类型 轻型1.8?ma?6.0 载货型汽车 中型6.0?ma?14.0 ?m0 0.8到1.1 1.2到1.35 1.3到1.7 备注 柴油货车为0.8到1.0 重型ma?14.0 初取
?m0?1
(2).汽车的装载质量(简称装载量)和载客量
在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量m??1.8t当汽车在碎石路面上行驶时,装载质量应有所减少(约为好路的75%--85%),约1.37t。
轻型货车要求驾驶和副驾驶,无需多余载客,按亚洲人均体重算,约为65Kg/人。 (3).整车整备质量
车上带有全部设备(包括随车工具,备胎等),加满燃料和水,但是没有载货和载人时的整车质量。
由质量系数确定:
m0?1895kg
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(4).汽车总质量的确定
表2-3 汽车总质量计算公式 汽车类型 载货型汽车 公式 ma?m0?m??mp 备注 m0:整备质量m?:装载质量 mp乘客和驾驶员质量每人以65千克计,m1行李大客车 ma?m0?mp?m1 质量,轿车以每人5到10Kg计,长途大客车以10到小轿车
货车的总质量:
ma?m0?mp?m1?mf15Kg计,城市大客车不计 mf:附加设备质量 ma?m0?m??mp=1895kg+1370gk+65kg?2=3395kg
(5).汽车轴荷分布
汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下,各车轴对支承平面的垂直负荷,也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。
各类汽车的轴荷分配见表2-4
表2-4 各类汽车的轴荷分配 车型及驱动形式 乘用车商用货车前置前驱 前置后驱 后置后驱 4?2后轮单胎 4?2后轮双胎,平头式 满载 前轴 0.47-0.60 0.45-0.50 0.40-0.46 0.32-0.40 0.30-0.35 0.19-0.25 后轴 0.40-0.53 0.50-0.55 0.54-0.60 0.60-0.68 0.73-0.75 0.65-0.70 0.75-0.81 前轴 0.56-0.66 0.51-0.56 0.38-0.50 0.50-0.59 0.44-0.49 0.48-0.54 0.31-0.37 空载 后轴 0.34-0.44 0.44-0.49 0.50-0.62 0.41-0.50 0.51-0.56 0.46-0.52 0.63-0.69 长、短头式 0.25-0.27 4?2后轮双胎,6?4后轮双胎 货车形式为后轮双胎。
表 2-5 设计货车的轴荷分配
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空载 前轴 50% 947.5kg
由此可以得出满载时单前轮的负荷为:543.2kg 满载时单后轮的负荷为:577.15kg
后轴 50% 947.5kg 前轴 32% 1086.4kg 满载 后轴 68% 2308.6kg 2.3.2 汽车主要尺寸的确定
表2-6 各类汽车的轴距和轮距 车型 类别 <1.8 轴距L/m 1.7~2.9 2.3~3.6 3.6~5.5 4.5~5.6 轮距B/m 1.15~1.35 1.30~1.65 1.70~2.00 1.84~2.00 4?2货车 总质量1.8~6.0 6.0~14.0 >14.0 mat
(1).前、后轮距B1和B2
货车的轮距与汽车结构布置形式有关。现初取为
B1?1400mm,B2?1400mm
(2).轴距L
轻型货车对机动性能要求高,故轴距应取短些。由表2-6可初取对应
L?2700mm
(3).前悬LF和后悬LR
总质量在1.8-14.0t的货车后悬一般在1200~2200mm之间。初取为
LF?900mm,LR?1400mm
(4).外廓尺寸
[4](1)总长: La?L?LF?LR?2700(2.1) ?900?1400?5000mm
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(2)宽度:[4] Ba?La?195(经验公式) (2.2)?60?1920mm3高度:(经验公式)
(2.3) Ha?hm?hp?hB?ht?250?500?1380?30?2160mm 其中轴间底部离地高hm(一般大于最小离地间隙,见以后章节)、地板及下部零件高hp、室内高hB(一般在1120~1380mm之间)和车顶造型高度ht都是预设值。
(4)车箱尺寸:
要求车箱尺寸在运送货物时能装足够的吨数.车箱边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响,一般在450~650㎜范围内选取。车箱内宽应在汽车外宽符合国家标准下适当选取宽些,有利于缩短边板高度和车箱长度。
参考以上内容和设计需求本设计边板选545mm
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。
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。
(5)车头长度
车头长度是指从汽车的前保险杠到驾驶室后尾的距离。车身形式,即长头式还是平头型对车头长度有绝对的影响。此外,车头长度尺寸对汽车外观效果、驾驶室居住性、汽车面积利用率和发动机接近性等有影响。平头货车一般在1400~1500mm。本次设计选择1400mm。
2.3.3 汽车主要性能参数的选择
(1).动力性参数 1) 最高车速vamax: 根据设计要求[4]
vamax?110kmh
2) 直接档和Ⅰ档最大动力因素D0max和D1max:
轻型货车一般不带挂车,平均车速和加速性的要求也较高,Ⅰ档最大动力因数还标志着起步连续换档的能D1max标志着汽车的最大爬坡能力和越过困难路段的能力,
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