课程设计题目载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计指导老师连晋毅专业班级车辆工程121２0１姓名何洪涛学号 2２015年12月 1日载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计摘要:汽车车身总布置设计是车身设计的重要内容。

车身总布置设计是在整车总布置的基础上进行的，主要包括汽车车身底盘的布置、前围的布置、发动机选择、以及其它装备的布置。

可以说车身总布置设计的好坏是决定车身设计好坏的一项重要内容。

通过本次课程设计,充分了解和掌握了对汽车车身进行车身总布置设计的步骤和方法,这将为我们以后毕业从事汽车车身设计的工作打下基础。

关键词:车身总布置设计、发动机选择、车身外形布置设计Ａbsｔrａct:General layouｔ desigｎｉs an importaｎt pａrt ｏｆbody desｉgn. Ｇｅnｅral layｏut dｅsign is carｒｉed ｏut on the b ａｓiｓ of tｈｅｇenｅrａｌlayｏｕt of tｈe vｅhｉcle，ｗｈiｃh mainly ｉnｃluｄes ｔhｅｌayoｕt ｏf ｔhe chaｓｓｉs, ｔhe lａyout of tｈe ｆront, tｈe eｎgｉne room, anｄｏtheｒeqｕipmｅnt. I ｔ caｎ be said ｔhａt tｈe genｅraｌ layout deｓｉgn oｆ the ｂody iｓ good oｒｂad is ｔo dｅtermiｎｅｔｈｅbｏdy ｄesｉｇn ｉｓaｎiｍpｏrtanｔ part of thｅ bｏdｙ. Tｈrough thiｓ couｒsｅdeｓign, fｕlly unｄersｔaｎd anｄ master the caｒｂody to ｔhe gｅnｅｒal layｏｕｔ desｉgn of ｔｈe stｅps and mｅｔｈodｓ, whｉch ｗill ｂe for ｕｓaftｅr graｄuaｔion enｇaged in car bｏdy desigｎ work to lａy the fouｎdaｔion.Key ｗords:ｔｈｅ general layｏut ｄesiｇn of ｂody ｅnｇｉneｅr ｉng boｄy shａpe layouｔｄesｉgn of ｔhｅbｏdy ｉｎterioｒ lａyo ｕt design目录设计任务书3第一章整车主要目标参数的初步确定4１.1发动机的选择４1．1.1发动机的最大功率及转速的确定4１.１．2发动机的最大转矩及其转速的确定5１.2轮胎的选择61.3传动系最小动比的确定61．4变速器最大传动比的确定7第二章传动系各总成的选型82.１发动机的选型92.2离合器的初步选型92.3变速器的选择１0 2．４传动轴的选型１２2.5驱动桥的选型1 32.5.1驱动桥结构形式和布置形式的选择1 3２.5.2主减速器结构形式选择1 32．5.3驱动桥的选型１３第三章整车性能计算1 43．１配置中国重汽ＭC０7．２1-50发动机的整车性能计算1 43．１.1汽车动力性能计算1 43．1.２汽车经济性能计算20 第四章发动机与传动系部件的确定２ 2 设计总结2 3设计任务书1、整车参数按要求设计一辆重型货车，总质量为１1000kｇ,整备质量为61５0kg,最高车速为１0０m/h的重型载货汽车(售价不高于对标竞争车型）。

总质量１10０0ｋｇ整备质量 6１5０ｋｇ公路行驶最高车速１00km/h最大爬坡度≥３０%2、具体设计任务1)查阅相关资料,根据设计题目中的具体特点,进行发动机、离合器、变速箱传动轴、驱动桥以及车轮的选型。

2)根据所选总成进行汽车动力性、经济性的估算,实现整车的优化配置。

3)绘制设计车辆的总体布置图。

４)完成至少１万字的设计说明书。

第1章 整车主要目标参数的初步确定1．1 发动机的选择1.1.1 发动机的最大功率及转速的确定汽车的动力的根本来源是发动机提供的转矩，功率。

汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。

参考该题目中的参数，按要求设计的载货汽车最高车速是u a =100km ／h ，那么发动机的最大功率应该大于或等于以该车速行驶时，滚动阻力功率与空气阻力功率之和,即)761403600(1max 3max max a D a T e u A C u gf m P +≥η (１－1) 式中,Pe ｍax 是发动机的最大功率（K Ｗ);ηＴ是传动系效率(包括变速器、辅助变速器传动轴万向节、主减速器的传动效率），ηT =95%*96%*98%=89%，传动系各部件的传动效率参考了机械工业出版社的《汽车设计课程设计指导书》表1-1得;Ma 是汽车总质量，Ma=11000kg;g 是重力加速度,g=9.8m/ｓ2；f 是滚动阻力系数,由试验测得,在车速不大于100ｋm/h 的情况下可认为是常数。

取ｆ=0.02，参考《汽车设计课程设计指导书》表1－2得;ＣD 是空气阻力系数，一般中重型货车可取0.8～1.0，这里取C Ｄ=０．9；Ａ是迎风面积（㎡）,取前轮距B １*总高H ，A=2×3㎡。

224.5329.0m m A C D =⨯⨯= (1-2)故KW KW P 98.146）10076140329.010*******.08.911000（765.013emax =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯≥为了验证计算结果的正确性,又采用比功率的方法进行了发动机功率的验算如选取功率为146．98K Ｗ的发动机,则比功率为t /36.13t /1100098.1461000m 1000a emax KW KW P =⨯=再考虑该载货汽车要求具有相对高的车速,因此初步选择汽车发动机的最大功率为1５1k ｗ。

1.１．2 发动机的最大转矩及其转速的确定当发动机最大功率和其相应转速确定后,可通过下式确定发动机的最大转矩。

pem axem ax n 9549P T α=(1-3)式中,T e ｍａx 是发动机最大转矩（N ·ｍ)；α是转矩适应性系数,标志着当行驶阻力增加时,发动机外特性曲线自动增加转矩的能力，pemaxT T =α,Tp 是最大功率时的转矩(N ·m),α可参考同类发动机数值选取,参考了机械工业出版社的《汽车设计课程设计指导书》。

其取值在１至1.3之间。

初取α=1.2；Pem ａx 是发动机最大功率(KW ）;n p 是最大功率是的转速（ｒ／ｍi ｎ)。

所以 m N m N T ·2.481·350098.1462.19549emax =⨯⨯=一般用发动机转矩适应性系数Tp n n αφ=,表示发动机转速适应行驶工况的程度,Φ越大，说明发动机的转速适应性越好。

采用Φ值大得发动机可以减少换挡次数，减轻司机疲劳、减少传动系的磨损和降低油耗。

通常，汽油机取1.2~1.４,柴油机取１.2~2.6，以保证汽车具有相当的最低稳定车速。

初取ｎT =20０0r ／min, 则75.120003500n n p ==T,1.275.12.1=⨯=φ。

初步选择中国重汽 MC07.21-50型号的发动机1.２ 轮胎的选择轮胎的尺寸和型号是进行汽车性能计算和绘制总布置图的重要原始数据,在计算汽车的动力参数时要运用汽车轮胎的参数所以,在总体设计开始阶段就应选定。

选择的依据是车型、使用条件、轮胎的额定负荷以及汽车的行驶速度。

同时还应考虑与动力—传动系参数的匹配和对整车尺寸参数(例如汽车的最小离地间隙、总高等）的影响。

参考《汽车设计课程设计指导书》表1-３给出的部分国产汽车轮胎的规格、尺寸及使用条件。

通过查阅货车轮胎标准GB297７－2008《载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》和参考同类车型所选轮胎规格,各轴轮胎规格择如表１.1表1.1 大客车、载货汽车及挂车的规格、尺寸及使用条件前轴轮胎规格为11.00Ｒ20,轮胎数量为2；后轮并装双轴双胎,型号为1１．0０R ２0,轮胎数量为４。

所选轮胎的单胎最大负荷25000N,气压0.63MPa ，外直径1０5４ｍｍ。

1.3传动系最小传动比的确定普通载货汽车最高档通常选用直接挡，若无分动器或者轮边减速器,则传动系的最小传动比等于主减速器的主减速比0i 。

主减速比0i 是主减速器设计的原始数据,应在汽车总体设计时就确定。

载重货车为了得到足够的功率储备而使最高的车速有所下降，0i 可按下式选择ghx ama pr 0i u n r 472.0~377.0i ）（= （1－4)式中，r r 是驱动轮的滚动半径（m ），所选轮胎规格为11．00R ２0的子午线轮胎，其自由直径d=1054m ｍ,因计算常数F=3.05（子午线轮胎F=3.05),故滚动半径m 5116.0mm 64.511mm 1416.32105405.32d r r ==⨯⨯==πF ;n p 是发动机最大功率时的转速,ｎp =23０0r/min;u ama ｘ是最高车速，ｕamax =100ｋm/h ；i gh 是变速器最高档传动比,i g ｈ=1．0。

所以 5.554~436.40.110023005116.0）472.0~377.0（i 0=⨯⨯⨯=，初取i ０=5.0。

根据所选定的主减速比0i 的值,就可基本上确定主减速器的减速形式（单级、双级以及是否需要轮边减速器)，并使之与汽车总布置所要求的离地间隙相适应。

汽车驱动桥离地间隙要求参考《汽车设计课程设计指导书》表1-4所示。

其中，为了使载货汽车有着良好的通过性。

重型载货汽车的离地间隙要求在２３0~345mm 之间。

1.４ 变速器最大传动比的确定传动系最大传动比为变速器的Ι挡传动比i g Ι与主减速比0i 的乘积。

i g Ι应根据汽车最大爬坡度、驱动车轮与路面的附着条件、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等综合确定。

汽车爬坡度时车速不高,空气阻力可以忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。

故有max max max 0max )sin cos (ψααηg m f g m r i i T a a rTg e =+≥I（１-5）则由最大爬坡度要求的变速器Ι档传动比为Te ra g i T r g m i ηψ0max max ≥I(1-6）式中,αmax 是道路最大坡度角,参考《汽车设计课程设计指导书》设计要求最大爬坡度为30%，即坡度角︒=7.16max α；Ψm ａx 是最大道路阻力系数。

31.07.16sin 7.16cos 02.0）sin cos （max max max ≈︒+︒⨯=+=ααψf前面已将计算得r r =0．5116m;发动机最大转矩T ｅｍａx =830N ．ｍ;主减速比i 0＝5.0;传动系传动效率ηT ＝０.８9。