汽车总体设计整车性能

汽车总体设计整车性能
汽车总体设计整车性能

1.4 汽车总体设计整车性能

仿真与系统匹配

1.4.1动力性能仿真计算

(1) 计算目的

汽车的动力性是汽车重要基本性能指标之一。动力性的好坏,直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段要进行动力性计算,预测今后生产车型是否满足使用要求。使汽车具有良好的动力学性能.

(2) 已知参数如表所示

a 设计载荷确定:

该车型设计载荷根据德国标准DIN 70020规定:在空车重量(整备质量)的基础上加上座位载荷。5座位轿车前面加2人、后排加1人,也称为半载作为设计载荷, 重量假定为68kg加上随身物品7kg,重心对于不可调整座位在R点(设计H点)前50mm,可调整作为R点前100mm处。我国标准常常规定满载作为设计工况. 对于该计算车型如采用德国标准, 则具体计算为:1070kg+3*(68kg+7kg)=1295kg

b 迎风面积:

根据迎风面积计算公式:A=0.78BH确定,其中:A迎风面积,B车宽,H 车高。对于该车型而言具体计算为:A=0.78*1710mm*1427mm=1.90m2

c 传动效率:

根据该轿车的具体传动系统形式,传动系统的传动效率大体可以由变速器传动效率,单级主减速器传动效率,万向节传动效率组成。

具体计算为:95%(变速器)乘96%(单级主减速器)乘98%(万向节)=89.4%,

同时考虑到,一般情况下采用有级变速器的轿车的传动系统效率在90%到92%之间,对上述计算结果进行圆整,对传动系统效率取为90% d 滚动阻力系数:

滚动阻力系数采用推荐拟和公式进行计算:

)19440/1(2

0a u f f +=, 其中:

f 取为0.014(良好水泥或者沥青路面),

a

u 为车速km/h 。

(3) 发动机外特性曲线

i. AJR 发动机 ii AFE 发动机

图1.4.1 发动机外特性曲线

(4) 基本理论概述

汽车动力性能计算主要依据汽车驱动力和行驶阻力之间的平衡关系:

j i w f t F F F F F +++=

(1.4.1)

表1.4.2 各种受力名称

发动机

t F _ 驱动力, f F _

滚动阻力, w F _ 空气阻力, i F _ 坡道阻力, j F _

加速阻力,

上述驱动力和行驶阻力的计算方法以及各个曲线的计算方法具体说明如下:

驱动力行驶阻力平衡图:

驱动力:d

g

g tq t r i i T F η0=,N (1.4.2)

其中:

tq T :发动机的扭矩,根据发动机使用外特性曲线来确定。也就是说我们可以根

据发动机的转速利用外特性曲线进行插值计算来获得, 单位N.M.

g i :变速器各个挡位的传动比

0i :主减速器传动比

g η:传动系统各个挡位情况下的传动效率

d r :车轮的滚动半径,单位m

滚动阻力:)cos(αmgf F f =,N (1.4.3) 其中:

m :是汽车计算载荷情况下的质量,单位:kg

g :重力加速度,单位:m/s 2

f :汽车滚动阻力系数

α:道路坡角, 单位:rad

空气阻力:15

.212a

D w u A C F =,N (1.4.4)

其中:

D C :空气阻力系数,

A :迎风面积, 单位:m 2

a u :车速,单位是km/h

坡道阻力:)sin(αmg F i =,N (1.4.5) 其中:

m :计算载荷情况下汽车的质量,单位:kg

g :重力加速度, 单位:m/s 2

α:道路坡角, 单位:rad 加速阻力:dt

du m F a

j δ=,N (1.4.6) 其中:

δ:旋转质量换算系数,根据估算公式22

11δδδ++=g i 确定,在轿车中1δ和2δ取

值范围在0.03到0.05之间,我们取平均数值1δ=2δ=0.04

m :计算载荷情况下汽车的质量, 单位:kg

dt

du a

:汽车行驶加速度, 单位:m/s 2 在进行不同挡位的驱动力和阻力计算时我们还需要知道车辆速度与发动机转速之间的关系:

377.0i i n

r u g d a =, (1.4.7) 其中:

a u :车速,单位是km/h

n :发动机转速,单位是rpm

0i :主减速器传动比

g η:传动系统各个挡位情况下的传动效率

d r :车轮的滚动半径, 单位:m

根据上述公式我们就可以方便的确定出汽车的驱动力行驶阻力平衡曲线,求出驱动力和行驶阻力的交点即为最高车速。

动力因数图

动力因数定义公式:

mg

F F D w

t -=

(1.4.8)

其中各个参数的含义同前面的说明。

利用公式(1.4.8)结合前面公式就可以计算出汽车各个挡位的动力因数。

功率平衡图

在公式(1.4.1)的基础上,如果我们在公式两端乘以车辆速度a u ,经过整理就可以得到功率平衡计算公式(单位是kW ):

)3600761403600)sin(3600)cos(

(13

dt

du mu Au C u mg u mgf P a a a D a a g e δααη+++= (1.4.9)

其中:

e P :发动机效率,单位kW

其他各个参数的意义和单位同上述说明。

利用公式(1.4.9)我们就可以计算出汽车行驶功率平衡曲线。

爬坡度曲线

由于计算爬坡度时,汽车除了克服空气阻力,滚动阻力之外所有的剩余驱动力都用来克服坡道阻力,所以加速阻力为零。 根据公式(1.4.1)我们可以得到如下公式

w t i f F F F F -=+

代入公式(1.4.3),(1.4.5)我们就可以得到如下公式:

w t F F mg mgf -=+ααsin cos

如果我们代入公式 αα2s i n 1c o s -=以及公式(1.4.8)

,经过整理那么我们就可以得到:

2

2

211arcsin

f

f

D f D ++--=α (1.4.10)

然后根据公式αtg i =进行转换,这样就可以计算出爬坡度曲线了。 加速时间

汽车的驱动力除了用来克服空气阻力,滚动阻力以外主要是用来克服加

速阻力,此时坡道阻力为零。

根据公式(1.4.1),(1.4.6)我们可以得到如下公式:

j w f t a F F F m dt du =--=][1δ 所以 时间?=2

1

1u u j

du a t

然后我们采用龙贝格数值积分计算方法对上面的公式进行积分就可以得

到所需要的加速时间曲线。

(5) 计算分析

根据上述已知条件以及相关的计算理论,得到如下计算结果。

a. 该车型的计算实例

i. 驱动力行驶阻力平衡图

图1.4.2 汽车驱动力与行驶阻力平衡图动力因数图

图1.4.3 汽车动力特性图

功率平衡图

图1.4.4 汽车功率平衡图加速度曲线

图1.4.6 汽车爬坡度曲线图

图1.4.7 汽车加速时间曲线图

根据上述计算条件和计算结果,我们可以确定设计载荷情况下的计算结果:

表1.4.3 计算结果

从上面的计算结果我们可以看出,试验数值同计算数值之间的误差基本控制在5%工程误差范围之内,汽车的动力性能计算和仿真结果是正确的,可以进行整车匹配设计。

1.4.2 燃油经济性能仿真

随着世界石油危机的出现,节约汽车用油是现代汽车制造业和运输业必须首先考虑的问题,在汽车设计之初就必须对所设计汽车的经济性有准确的评价。 (1) 等速百公里油耗计算原理

汽车等速百公里油耗计算主要是依据汽车发动机的万有特性曲线以及汽车功率平衡图进行油耗计算。计算具体过程说明如下:

首先计算汽车在不同车速情况下以最高挡位行驶时的阻力功率,主要是空气阻力功率和滚动阻力功率。

根据动力性能的计算公式我们可以知道

)76140

3600)cos(

(13

a D a g e Au C u mgf P +=αη (1.4.11)

其中:

e P :发动机功率,单位:kW

g η:传动系统各个挡位情况下的传动效率

m :是汽车计算载荷情况下的质量, 单位:kg 。

g :重力加速度, 单位:m/s 2

f :汽车滚动阻力系数

α:道路坡角, 单位:rad

D C :空气阻力系数

A :迎风面积,单位:m 2

a u :车速,单位:km/h

然后根据公式

377

.0i i n

r u g d a =, (1.4.12) 来确定最高挡位情况下发动机转速和车速之间的关系以获得对应不同车速的发动机转速。 其中:

a u :车速,单位:km/h n :发动机转速,单位:rpm

0i :主减速器传动比

g i :传动系统各个挡位情况下的传动效率

d r :车轮的运动半径, 单位:m

最后利用已经获得的发动机转速和发动机功率根据万有特性曲线进行插值计算获得燃油消耗率m g ,然后根据公式:

)00102.0/(g u g Pe Q a m S ρ?=

(1.4.13)

计算得出等速百公里油耗。

其中:

Q:等速百公里油耗,单位:L

S

g:发动机的实际燃油消耗率.

m

我们利用万有特性曲线通过对转速和功率的插值计算来获得,单位:g/kW/h Pe:发动机工作功率,我们采用设计的阻力功率来获得,也就是包括滚动阻力功率,迎风阻力功率(加速阻力和坡路阻力为零), 单位:kW

u:汽车行驶车速,利用车速同发动机转速之间的关系,我们就可以得到这时a

的发动机转速, 单位:Km/h

:燃油密度, 单位:kg/m2

g:重力加速度, 单位:m/s-2

(2)微型车10个工况油耗

微型车10工况油耗是根据国家标准规定的汽车复杂运行工况来计算的,汽车运行工况的具体规定参见图1.4.8。

图1.4.8 汽车十工况试验循环

从上面的图形我们可以看出这些复杂公况主要包括加速工况、恒速工况、减速工况,怠速工况等等。下面我们逐一说明具体的计算方法: a 恒速工况

计算方法同等速百公里油耗的计算方法类似。首先利用公式(1.4.11),(1.4.12)确定汽车运行状态的功率与车速,然后根据下面公式计算对应的单位时间油耗:

)3671.0/(g g Pe Q m t ρ?=(单位:L/s )

(1.4.14)

其中:

t Q :等速百公里油耗,单位:L

m g :发动机的实际燃油消耗率,我们利用万有特性曲线通过对转速和功率的插

值计算来获得,单位:g/kW/h

Pe :发动机工作功率,我们采用设计的阻力功率来获得,也就是包括滚动阻力功率,迎风阻力功率(加速阻力和坡路阻力为零),单位:kW

a u :汽车行驶车速,利用车速同发动机转速之间的关系,我们就可以得到这时

的发动机转速,单位:Km/h

ρ :燃油密度, 单位:kg/m 2

g :重力加速度, 单位:m/s -2

然后根据公式:

c t c t Q Q ?=(单位:L )

计算这段恒速阶段时间内的油耗。 其中:

c t :行驶时间,单位:s

同时这段时间内的行使距离为:

c a c t u S =/3.6(单位:m )

其中a u 为行驶速度,单位:km/h 。 b 加速工况

根据动力性能计算说明书,我们可以知道汽车在行驶过程中的功率表达方式为:

)3600761403600)cos(

(13

dt

du mu Au C u mgf P a a D a g e δαη++= (1.4.15)其中:

e P :发动机工作功率,单位:kW

g η:传动系统各个挡位情况下的传动效率

m :是汽车计算载荷情况下的质量,单位:kg 。

g :重力加速度,单位:m/s 2

f :汽车滚动阻力系数

α:道路坡角单位:rad

D C :空气阻力系数,

A :迎风面积,单位:m 2

a u :车速,单位:km/h

δ:旋转质量换算系数,根据估算公式22

11δδδ++=g i 确定,在轿车中1δ和2δ

取值范围在0.03到0.05之间,我们取平均数值1δ=2δ=0.04

m :计算载荷情况下汽车的质量, 单位:kg

dt

du a

:汽车行驶加速度, 单位:m/s 2 然后确定不同挡位情况下发动机转速和车速之间的关系以获得对应不同车速的发动机转速。最后利用已经获得的发动机转速和发动机功率根据万有特性曲线进行插值计算获得燃油消耗率m g 。 那么我们可以根据公式:

g

P Q m

e t ρη3671.0=

, L/s

(1.4.16)

确定单位时间内的燃油消耗量。

我们把加速阶段内的燃油消耗量用积分公式表达成为:

?=2

1

t t t a dt Q Q ,L

(1.4.17)

其中:

2t ,1t 为加速开始和截止时间,单位s 。

如果这段计算期间开始速度为1a u (单位:km/h),截止速度为2a u (单位:

km/h),那么这段时间内的行驶距离为:dt

du u u s a a 92

.2521

22-= (单位:m )

c 减速工况

因为减速工况下,汽车油门松开并且轻微制动,那么这段时间内的油耗为怠速油耗消耗率与减速时间的乘积。

d i d t Q Q .=

其中:

i Q :怠速油耗消耗率,单位:L/s; d t :减速时间,单位s 。

如果这段计算期间开始速度为1a u (单位:km/h),截止速度为2a u (单位:

km/h),那么这段时间内的行驶距离为:dt

du u u s a a 92

.2522

21-= (单位:m )

d 怠速停车公况

如果怠速停车时间为s t (单位:s),那么燃油消耗量id Q (单位:L )为:

s i id t Q Q =

其中:

i Q :怠速油耗消耗率,单位:L/s; s t :时间,单位:s

综合上述计算,对等速,等减速,怠速组成循环工况的等效百公里油耗为:

100000?=

∑∑s

Q Q s (单位:L )

其中:

∑Q :为各个阶段燃油消耗量的总和(单位:L )。 ∑s :为各个阶段行驶路程总和(单位:m )。

(3) 输入参数

表1.4.4 输入参数

(4)计算实例结果

a.多工况油耗表1.4.5

AVL-Cruise整车性能计算分析流程与规范要点

AVL-Cruise计算分析整车性能的流程与规范 1 模型的构建要求 1.1 整车动力性、经济性计算分析参数的获取 收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。主要包括发动机动力性、经济性参数;变速箱档位速比参数;后桥主减速比参数;轮胎参数;整车参数等。具体参数项目见附录1。 1.2 各配置组件建模 1.2.1 启动软件 在桌面或程序中双击AVL-Cruise快捷图标,进入到AVL-Cruise用户界面, 点击下图所示工具图标,进入模型创建窗口。 进入模型创建窗口 1

1.2.2 建立整车参数模型 进入模型创建窗口后,将鼠标选中Vehicle Model,鼠标左键点击整车图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示: 双击整车图标后打开整车参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据: Author:此处填写计算者,不能用中文,可以用汉语拼音和英文,该软件所有填写参数处均不能出现中文。

3 Comment :此处填写分析的车型号。 Notice1、Notice2、Notice3:此处填写分析者认为需要注意的事项,比如特殊发动机型号等,没有可 以不填。 1.2.2.1 整车参数数据填写规则 进入模型创建窗口后,将鼠标选中Engine Model ,鼠标左键点击发动机图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示: 作者名称、注解说明,可以不填 注解说明,可以不填 油箱容积 内外温差:0 试验台架支点高度:100 内外压差:0 牵引点到前轴距离 轴距 空载、半载、满载下整车重心到前轴中心距离、重心高度、鞍点高度、前轮充气压力、后轮充气压力 整备质量 整车总重 迎风面积 风阻系数 前轮举升系数 后轮举升系数

《汽车车身结构与设计》基本知识点

《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分?答:一般说,车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身,主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成,并包括前后板制件与车门。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式?答:非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式(有车架式)车身:货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身,装有单独的车架,车身通过多个橡胶垫安装在车架上,橡胶垫则起到减振作用。非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点: ①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致 自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 4、什么是承载式车身(无车架式)?答:没有车架,车身直接安装在底盘上,主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架,传动的噪音和振动直接传给车身,降低了乘坐的舒适性,因此必须大量采用防振、隔音材料,成本和重量都会有所增加;改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么?答:汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计?答:汽车工程设计一般需要 3 年以上,而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1:1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验,包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式?答:轿车底盘有三种布置形式:a:发动机前置,后轮驱 动;b:发动机前置,前轮驱动;c:发动机后置,后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆?答:汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答: H点是人体身躯与大腿的交接点。

重型混凝土搅拌车的总体设计和研究

[摘要]笔者根据混凝土搅拌运输车实际的工作状况,设计出一款重型混凝土搅拌运输车,对整车的主要设计参数进行了分析和研究。 重型混凝土搅拌运输车的总体设计和分析 郑平 1—前言 近年来,随着国民经济的快速发展,基础建设的迅猛发展,无论用于运输或施工作业,专用汽车都直接参与着国家经济建设,“十一五”中后期,我国的专用汽车行业迎来了一个小“高潮”,现进入到“十二五”规划后,专用车更是以每年9%的涨幅进行着增长。这种增长不仅体现在产销量上的提高,也体现在产品品种的日趋丰富、合理和产品质量、技术水平的提高上。 在国家大建设条件下,更是出现了混凝土机械无处不有的局面,这为混凝土机械带来了广阔的市场。国内城市房屋建设中不允许使用粘土砖,水泥用量加大。国家对袋装水泥的使用和混凝土搅拌站建设密度又有所限制,而混凝土搅拌运输车可以灵活机动地完成从搅拌站到灌溉现场的运输,保证满足工程建设中混凝土质量要求,减轻劳动强度和降低成本,这些优越性使其成为了发展较快的专用车品种之一。各生产企业也都加强对混凝土搅拌运输车的重视,再加上重型车向着专用化方向发展的趋势,这些均大大促进了重型混凝土搅拌运输车的需求,刺激着市场。随着工程量的加大,技术的成熟,混凝土搅拌筒的容积也逐步升级由5m3、6 m3到8m3、9 m 3甚至到10 m 3、12 m 3等。 本文主要以搅拌筒容积8m3的混凝土搅拌运输车设计为例,对其底盘选择、总体布置和参数的确定进行探讨。 2 混凝土搅拌运输车的设计分析 混凝土搅拌运输车的主要用途就是将搅拌站的混凝土运至施工工地,同时确保对混凝土进行不停的搅拌,避免造成混凝土的凝固。因此必须做到车停而搅拌不停,所以驱动罐体旋转的取力部位改由发动机飞轮直接取力,经由传动轴传至液压油泵,油泵输出高压液体驱动罐体底部的液压马达再通过减速机完成罐体的旋转。 车辆的基本构成是:带后取力的发动机总成,相应的离合器、变速器、车桥、车架总成、液压系统及罐体等。 3 混凝土搅拌运输车主要参数的确定 3.1 主要尺寸参数 3.1.1 轴距L 轴距对于整车的最小转弯半径、纵向通过角、罐体的长度都有影响。目前,国内使用的6×4混凝土搅拌车轴距多为3600~3800mm,根据设计的系列性和通用性原则,本文设计的搅拌车选择3600mm 轴距。 3.1.2 前/后轮距B1/B2 轮距大可以增大上装部分的宽度,提高整车的横向稳定性。但是轮距也不能过大,它直接影响着整车的宽度,国家标准规定整车宽度不能超过 2.5m。根据所选用的前后桥、轮胎规格和轮辋偏距,

1.4 汽车总体设计整车性能仿真与系统匹配要点

1.4 汽车总体设计整车性能仿真与系统匹配 1.4.1动力性能仿真计算 (1) 计算目的 汽车的动力性是汽车重要基本性能指标之一。动力性的好坏,直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段要进行动力性计算,预测今后生产车型是否满足使用要求。使汽车具有良好的动力学性能. (2) 已知参数如表所示

a 设计载荷确定: 该车型设计载荷根据德国标准DIN 70020规定:在空车重量(整备质量)的基础上加上座位载荷。5座位轿车前面加2人、后排加1人,也称为半载作为设计载荷, 重量假定为68kg加上随身物品7kg,重心对于不可调整座位在R点(设计H点)前50mm,可调整作为R点前100mm处。我国标准常常规定满载作为设计工况. 对于该计算车型如采用德国标准, 则具体计算为:1070kg+3*(68kg+7kg)=1295kg b 迎风面积: 根据迎风面积计算公式:A=0.78BH确定,其中:A迎风面积,B车宽,H 车高。对于该车型而言具体计算为:A=0.78*1710mm*1427mm=1.90m2 c 传动效率: 根据该轿车的具体传动系统形式,传动系统的传动效率大体可以由变速器传动效率,单级主减速器传动效率,万向节传动效率组成。 具体计算为:95%(变速器)乘96%(单级主减速器)乘98%(万向节)=89.4%,

同时考虑到,一般情况下采用有级变速器的轿车的传动系统效率在90%到92%之间,对上述计算结果进行圆整,对传动系统效率取为90% d 滚动阻力系数: 滚动阻力系数采用推荐拟和公式进行计算: )19440/1(2 0a u f f +=, 其中: f 取为0.014(良好水泥或者沥青路面), a u 为车速km/h 。 (3) 发动机外特性曲线 i. AJR 发动机 ii AFE 发动机 图1.4.1 发动机外特性曲线 (4) 基本理论概述 汽车动力性能计算主要依据汽车驱动力和行驶阻力之间的平衡关系: j i w f t F F F F F +++= (1.4.1) 表1.4.2 各种受力名称 发 动 发动机

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第一章:车身概论 1车身包括:白车身和附件 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身, 此处主要用来表 示车身结构和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前、后板制件与车门, 但不包括车身附属设备及装饰等。 2. 按承载形式之不同,可将车身分为非承载、半承载式和承载式三 大类 非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用 外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、 适当吸收车架的扭转变形和降 低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘 和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又 便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上 各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆, 货 车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架, 其主要原 因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。 非承载车身的缺点: ①由于计算设计时不考虑车身承载, 故必须保证 车架有足够的强度和刚度, 从而导致自重增加。 ②由于车身和底盘之 间装有车架, 使整车高度增加。 ③车架是汽车上最大而且质量最大的 零件,所以必须具备有大6—7-nra “一居立柱(弋"tt ) 2—償敢住{ -A " in 21—寄一葩田抵23—Rira t-.Jp?. 24"歯档脱嫌爵一理动乩取26■—门窗眶 1 一就动航爼简主推橇2—水箱阳崔褪架 」一苗'烘桓 呂一匍门9—時门10—年盐捋储祓11—桔1#于柢1工一童卿駆13—疔疔赠盞 “一晞巫止适椅 怖 一后由台柢口一上加峯皿一顶魏活一即玄柱I W 如

型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3.承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点:①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成,易于建立较符合的有限元计算模型,从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置,有利于调整杆件中的应力,从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性,可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率,简化构件的成型过程,节省部分冲压设备,同时也便于大客车的改型和系列化,为多品种创造了条件。 4.“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二 章:车身设计方法 初步设计技术设计卩 1概念设计:包括技术任务书的全部内容和一个批准的三维模型。

专用汽车设计试卷

山东科技大学2011-2012学年第一学期 《专用汽车设计》考试试卷 一、判断题(每小题1分,共10分) 1.一般来讲,专用汽车的比功率大于家用轿车(×) 2.滚动阻力系数与汽车的速度没有关系(×) 3.大多数集装箱采用的是后门单开式开启方式(×) 4.压缩式垃圾车都可以自动装卸,不需人工干预(×) 5.同样工况下前置直推式自卸汽车的举升油缸比后置式直径大(×) 6.自卸汽车的最大举升角度必须小于货物的安息角(×) 7.栏板起重运输车的栏板运动采用的是四杆机构(√) 8.散装粮食运输车采用的是气力运输方式(√) 9.集装箱运输车属于特种结构汽车的范畴(√) 10.在充满液化石油气时不允许装满罐体(√) 二、单向选择题(每小题2分,共20分) 1.下列不属于箱式箱式货车的是(D) A.保温车 B.冷藏车C、运钞车D、禽畜运输车 2、专用车液压系统的取力最好在(A ) A、发动机端 B、离合器部分 C、传动轴 D、变速箱 3.下列不属于蔬菜的制冷方式(A) A、水冷 B、干冰 C、冷板 D、机械制冷 4、随车起重机装卸木材时采用的结构形式(A ) A、前置 B、中置 C、后置 5、专用汽车改装最多的部分是(D ) A、驾驶室 B、底盘 C、发动机 D、车厢 6.下列不属于粉粒物运输车的结构部件是(C ) A、多孔板 B、流态化元件 C、空气压缩机 D、螺旋叶片 7、下列不属于灌装汽车常用的封头形式是(A) A、方形 B、半球形 C、椭圆形 D、螺形 8.下列专用汽车肯定不需要液压支腿的是(B ) A、高空作业车 B、半挂车 C、随车起重机 D、混凝土搅拌车 9、高空作业车作业平台调平结构不常用的是(A) A、重力式 B、平行四杆式 C、行星齿轮方式 D、等容积液压缸 10、去掉货箱的底盘类型(A) A、一类底盘 B、二类底盘 C、三类底盘 D、四类底盘 三、简答题(每小题5分,共20分) 1、简述压缩式垃圾车的基本工作原理 答:压缩式垃圾车是装备有液压举升机构和尾部填塞器,能将垃圾自行装入、转运和倾卸的专用自卸汽车,主要用于收集、转运袋装生活垃圾。 压缩式垃圾车的专用工作装置主要由车厢和装载箱两部分组成。 工作原理:车厢固联于底盘车架上,装载厢位于车厢后端,其上角与车厢铰接,并可由举升液压缸驱动其绕铰接轴转动。垃圾从装载厢后部入口处装入,再经装载厢内的压缩机构进行压缩处理,最后将垃圾向前挤压入车厢内压实。车厢设有

汽车整车动力性仿真计算

汽车整车动力性仿真计算 1 动力性数学模型的建立 汽车动力性是汽车最基本、最重要的性能之一。汽车动力性主要有最高车速、加速时间t 及最大爬坡度。其中汽车加速时间表示汽车的加速能力,它对平均行驶车速有着很大影响,而最高车速与最大爬坡度表征汽车的极限行驶能力。根据汽车的驱动力与行驶阻力的平衡关系建立汽车行驶方程,从而可计算汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度。其中行驶阻力(F t )包括滚动阻力F R 、空气阻力F Lx 、坡度阻力F St 和加速阻力F B 。 根据图1就可以建立驱动的基本方程,各车节之间的连接暂时无需考虑。而车辆必须分解为总的车身和单个车轮。节点处只画出了x 方向的力;z 方向的力对于讨论阻力无关紧要,可以忽略。 图1 (a )车辆,车轮和路面;(b )车身上的力和力矩; (c )车轮上的力和力矩;(d )路面上的力 如果忽略两个车节间的相对运动,根据工程力学的重心定理,汽车(注脚1)和挂车(注 脚2)的车身运动方程为: ∑=++--=+n j j Lx X αG G F x m m 12121sin )()( (1)

其中1G 和2G 是车节的车身重量,1m 和2m 它们的质量,α是路面的纵向坡度角,∑j X 是n 车轴上的纵向力之和,L F 是空气阻力。 由图1(c ),对第j 个车轴可列出方程 αG F X x m Rj xj j Rj Rj sin -+-= (2) j zj j xj Rj Rj Rj e F r F M φ J --= (3) Rj G 是该车轴上所有车轮的重量,Rj m 是它们的质量,Rj J 是绕车轴的车轮转动惯量之和,xj F 是在轮胎印迹上作用的切向力之和,zj F 是轴荷,Rj M 是第j 个车轴上的驱动力矩。 如果假设车轴的平移加速度Rj x 和车身的加速度x 相等,由式(1)到式(3)在消去力j X 和xj F 以后就得到方程 ∑∑∑ ∑∑=====--++-=+++n j j j zj Lx n j Rj n j j Rj Rj n j j Rj n j Rj r e F F αG G G r M φ r J x m m m 1 1 211 11 21sin )()( 引进总质量和总重量(力) m m m m n j Rj =++∑=121 mg G G G G n j Rj ==++∑=1 21 把车轮角加速度转化为平移加速度x ,即得到 ∑∑∑ ===++++=n j j j zj Lx n j j j Rj n j j Rj r e F F αG x R r J m r M 1 11 sin )( (4) 右边是由4项阻力组成,我们称之为 1)滚动阻力∑==n j j j zj R r e F F 1 (5) 令j j r e f = ,f 为阻力系数,代入式(5),则整车的滚动阻力为 zj n j R F f F ∑==1(5-1) 还常常进一步假定,所有车轮(尽管比如各个车轮胎压不同)的滚动阻力系数相等,又因为所有车轮轮荷zj F 之和等于车重G ,如果车辆行驶在角度为α的坡道上,则轮荷之和等于αcos G (参看图1) ,这样,式(5-1)可改写为 αfG F f F n j zj R cos 1==∑= 因为道路上的坡度较α不是很大,整车滚动阻力因而近似于整车车轮阻力 G f F R R =(5-2) 2)空气阻力2 a D 15 .21u A C F Lx =(6) 3)上坡阻力αG F St sin =(7) 在式(4)中的αG sin 项用以表示上坡阻力 αG F St sin =(7-1) 参看式(7)。如果我们用αtan 以及等价的值p 来取代αsin ,那么上述表达式就更为直

专用汽车构造与设计

专用汽车构造与设计第一章绪论 第二章专用汽车总体设计 第一节概述 第二节专用汽车的总体布置 第三节专用汽车底盘车架的改装设计 第四节专用汽车主要性能计算 第五节专用汽车整车性能试验 第三章自卸汽车构造与设计 第一节概述 第二节普通自卸汽车 第三节高位自卸汽车的结构与设计 第四节摆臂式自装卸汽车的结构与设计第四章罐式汽车构造与设计 第一节概述 第二节常压液体罐车构造与设计 第三节粉罐汽车的构造与设计” 第四节液化气罐汽车构造与设计 第五节其他罐式汽车构造与设计 第五章厢式汽车构造与设计 第一节概述 第二节冷藏保温汽车构造与设计

第三节运钞车构造与设计 第四节翼开启厢式车构造与设计 第六章起重举升汽车构造与设计 第一节概述 第二节随车起重运输车构造与设计第三节栏板起重运输车构造与设计第四节高空作业车构造与设计 第五节起重吊车构造与设计 第七章仓栅式汽车构造与设计 第一节概述 第二节散装粮食运输车结构与设计第三节散装饲料运输车结构与设计第四节栅栏式运输车结构与设计 第八章环卫车辆构造与设计 第一节概述 第二节后装压缩式垃圾车构造与设计第三节厨余垃圾车构造和设计 第四节道路清扫车构造和设计 第五节高压清洗车 第九章建筑类专用车构造与设计 第一节混凝土搅拌运输车构造与设计第二节混凝土泵车构造与设计

第十章汽车列车构造与设计 第一节概述 第二节挂车构造与设计 第三节牵引联接及支承装置 第四节汽车列车的制动系统 第五节挂车其他部件结构与设计 第十一章消防车构造与设计 第一节消防车的分类和型号编制 第二节水罐消防车的设计 第三节泡沫类消防车的设计 第四节消防车总体设计的内容、特点及其发展趋势第十二章特种结构汽车构造与设计 第一节概述 第二节集装箱运输车结构与设计 第三节除雪车的结构与设计 第四节机场特种车的结构与设计 第五节警用车辆

汽车整车试验内容

汽车整车试验内容 商用车,严格按照理论上说整车的几大部件如发动机、前桥、变速器、后桥等都先时行零部件台架试验,当然电器方面也需要进行台架试验。汽车性能试验是为了测定汽车的基本性能而进行的试验。 1 ,整车性能试验:主要进行整车动力性、经济性、制动(ABS )试验、操稳试验、噪声试验、平顺性试验等几大项,别外还几小项如整车冷却性能试验、进气阻力排气压力试验、空调试验、寒带的冷气动、除霜除雾试验、采暖试验、三高(高温、高压、高寒)以及欧三以上的整车的标定试验等。 2 ,可靠性试验:主要是在试验场及场外路面进行,考核整车零部件寿命,提高产品的质量。 一,性能试验主要包括以下这些试验: 1 ,动力性能试验对常用的3 个动力性能指标,即对汽车的最高车速、加速和爬坡性能进行实际试验。最高车速试验的目的是测定汽车所能达到的最高车速,我国规定的测试区间是 1 .6km 试验路 段的最后500m 。加速试验一般包括起步到给定车速、高速挡或次高速挡,以及从给定初速加速到给定车速两项试验内容。爬坡试验包括最大爬坡度与爬长坡两项试验。最大爬坡度试验最好在坡度均匀、测量区间长20m 以上的人造坡道上进行,如果人造坡道的坡度对所测车不合适(例如坡道过大或过小),可采用增、减载荷或变换排挡的办法做试验,再折算出最大爬坡度;爬长坡试验主要用来检查汽车能否通过坡度为7%—10 %、长lOkm 以上的连续长坡,试验中不仅要记录爬坡过程中的换挡次数、各挡位使用时间和爬坡总时间,还要观察发动机冷

却系统有无过热,供油系统有无气阻或渗漏等现象。 2 ,燃料经济性试验通常做道路试验或做汽车测功器(亦即转鼓试验台)试验,后者能控制大部分的使用因素,重复性好,能模拟实际行驶的复杂情况,能采用各种测量油耗的方法,还能同时测量废气排放。 3 ,制动性能试验汽车制动性能的优劣直接关系到汽车行驶的安全性,用制动效能和制动效能的稳定性评价。常进行制动距离试验、制动效能试验(测.制动踏板力和制动减速度关系曲线)、热衰退和恢 复试验、浸水后制动效能衰退和恢复试验等。 4 ,操纵稳定性试验试验类型较多,如用转弯制动试验评价汽车在弯道行驶制动时的行驶方向稳定性;用转向轻便性试验评价汽车的转向力是否适度;用蛇形行驶试验来评价汽车转向时的随从性、收敛性、转向力大小、侧倾程度和避免事故的能力;用侧向风敏感性试验来考察汽车在侧向风情况下直线行驶状态的保持性;用抗侧翻试验考察汽车在为避免交通事故而急打方向盘时汽车是否有侧翻危险;用路面不平度敏感性试验来检查汽车高速行驶时承受路面干扰而保持直线行驶的能力;用汽车稳态回转试验确定汽车稳态转向特性等。 5 ,平顺性试验平顺性主要是根据乘坐者的舒适程度来评价的,所以又叫做乘坐舒适性,其评价方法通常根据人体对震动的生理感受和保持货物的完整程度确定。典型的试验有汽车平顺性随机输入行驶试验和汽车平顺性单脉冲输入行驶试验,前者用以测定汽车在随机不平的路面上行驶时,其震动对乘员或货物的影响;后者用以评价汽车行驶中遇

专用汽车设计常用计算公式汇集

第一章专用汽车的总体设计 1总布置参数的确定 专用汽车的外廓尺寸(总长、总宽和总高) 1.1.1长 ①载货汽车w 12m ②半挂汽车列车w 16.5m 1.1.2宽W 2.5m (不含后视镜、侧位灯、示廓灯、转向指示灯、可折卸装饰线条、挠性 挡泥板、折叠式踏板、防滑链以及轮胎与地面接触部分的变形等) 1.1.3高W4m (汽车处于空载状态,顶窗、换气装置等处于关闭状态) 1.1.4车外后视镜单侧外伸量不得超出汽车或挂车最大宽度处250mm 1.1.5汽车的顶窗、换气装置等处于开启状态时不得超出车高300mm 1.2专用汽车的轴距和轮距 1.2.1轴距 轴距是影响专用汽车基本性能的主要尺寸参数。轴距的长短除影响汽车的总长外,还影响汽车的轴荷分配、装载量、装载面积或容积、最小转弯半径、纵向通过半径等,此外,还影响汽车的操纵性和稳定性等。 1.2.2轮距 轮距除影响汽车总宽外,还影响汽车的总重、机动性和横向稳定性。 1.3专用汽车的轴载质量及其分配 专用汽车的轴载质量是根据公路运输车辆的法规限值和轮胎负荷能力确定的。 1.3.1各类专用汽车轴载质量限值(JT701-88《公路工程技术标准》)

1.3.2基本计算公式 A 已知条件 a)底盘整备质量G i b)底盘前轴负荷g i c)底盘后轴负荷Z i d)上装部分质心位置L2 e)上装部分质量G2 f)整车装载质量G3 (含驾驶室乘员) g)装载货物质心位置L3 (水平质心位置) h)轴距 l(h I2) B上装部分轴荷分配计算(力矩方程式) 例图1 1 g2 (前轴负荷)X(I -l i )(例图1)=G2 (上装部分质量)X L2 (质心位置)

整车性能测试系统

VBOX汽车整车性能测试系统广州泽尔机电科技有限公司 1. VBOX III汽车整车性能测试方案 1.1 系统方案介绍 基于GPS的VBOX III数据采集系统是一种功能强大的仪器。它是基于新一代的高性能卫星接收器,主机一套用于测量移动汽车的速度和距离并且提供横纵向加速度值,减速度,MFDD,时间和制动、滑行、加速等距离的准确测量;外接各种模块和传感器可以采集油耗,温度,加速度,角速度及角度,转向角速度及角度,转向力矩,制动踏板力,制动踏板位移,制动风管压力,车辆CAN接口信息等其它许多数据。由于它的体积较小及安装简便,其非常适合汽车综合测试时使用。由于VBOX本身带有标准的模拟,数字,CAN总线接口,整个系统的功能可以根据用户的需要进行扩充。 系统组成图如下:

1.3特点: ?全套测量系统体积极小,安装简便迅速 ?能完成国家标准要求的汽车动力性,经济性,操纵稳定性,制动性能等实验?在线显示4个测量参数 ?各种测量或采集到的参数可以实时显示 ?可根据要求设定各种不同的试验条件进行试验 ?制动触发形式多样,使试验更加方便 ?WINDOWS操作界面的设定和分析软件,使用方便 ?高精度、高可靠性,高耐振、抗冲击性能确保测试质量 ?用GPS非接触式速度和距离测量 ?现场即时打印功能,打印各个测量或采集到的参数,实现现场数据阅读 ?大容量紧凑式闪存卡(CF卡)即时存储数据,以便后处理 ?可扩展连接其他各种传感器 ?绘制轨迹图,圈数定时 1.4 可进行的试验: ?滑行试验 ?油耗试验 ?爬陡坡试验 ?最高车速试验 ?加速性能试验 ?制动性能试验 ?操纵稳定性试验 ?最小稳定车速试验 ?最小转弯直径测量实验 ?制动踏板力测量实验 ?制动踏板行程测量实验 ?制动管路压力测量实验 ?汽车防抱制动系统性能实验 ?温度测量实验 ?里程,速度表校验 等其它试验 1.5 可满足的国家标准: ?GB/T 12545 - 1990 汽车燃料消耗量 ?GB/T 12547 - 1990 最低稳定车速

汽车总体设计整车性能

1.4 汽车总体设计整车性能 仿真与系统匹配 1.4.1动力性能仿真计算 (1) 计算目的 汽车的动力性是汽车重要基本性能指标之一。动力性的好坏,直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段要进行动力性计算,预测今后生产车型是否满足使用要求。使汽车具有良好的动力学性能. (2) 已知参数如表所示

a 设计载荷确定: 该车型设计载荷根据德国标准DIN 70020规定:在空车重量(整备质量)的基础上加上座位载荷。5座位轿车前面加2人、后排加1人,也称为半载作为设计载荷, 重量假定为68kg加上随身物品7kg,重心对于不可调整座位在R点(设计H点)前50mm,可调整作为R点前100mm处。我国标准常常规定满载作为设计工况. 对于该计算车型如采用德国标准, 则具体计算为:1070kg+3*(68kg+7kg)=1295kg b 迎风面积: 根据迎风面积计算公式:A=0.78BH确定,其中:A迎风面积,B车宽,H 车高。对于该车型而言具体计算为:A=0.78*1710mm*1427mm=1.90m2 c 传动效率: 根据该轿车的具体传动系统形式,传动系统的传动效率大体可以由变速器传动效率,单级主减速器传动效率,万向节传动效率组成。 具体计算为:95%(变速器)乘96%(单级主减速器)乘98%(万向节)=89.4%,

同时考虑到,一般情况下采用有级变速器的轿车的传动系统效率在90%到92%之间,对上述计算结果进行圆整,对传动系统效率取为90% d 滚动阻力系数: 滚动阻力系数采用推荐拟和公式进行计算: )19440/1(2 0a u f f +=, 其中: f 取为0.014(良好水泥或者沥青路面), a u 为车速km/h 。 (3) 发动机外特性曲线 i. AJR 发动机 ii AFE 发动机 图1.4.1 发动机外特性曲线 (4) 基本理论概述 汽车动力性能计算主要依据汽车驱动力和行驶阻力之间的平衡关系: j i w f t F F F F F +++= (1.4.1) 表1.4.2 各种受力名称 发 动 发动机

专用汽车设计常用计算公式汇集

专用汽车设计常用计算公 式汇集 Prepared on 24 November 2020

第一章专用汽车的总体设计 1 总布置参数的确定 专用汽车的外廓尺寸(总长、总宽和总高) 1.1.1 长 ①载货汽车≤12m ②半挂汽车列车≤16.5m 1.1.2 宽≤ 2.5m(不含后视镜、侧位灯、示廓灯、转向指示灯、可折卸装饰线条、挠性挡 泥板、折叠式踏板、防滑链以及轮胎与地面接触部分的变形等) 1.1.3 高≤4m(汽车处于空载状态,顶窗、换气装置等处于关闭状态) 1.1.4 车外后视镜单侧外伸量不得超出汽车或挂车最大宽度处250mm 1.1.5 汽车的顶窗、换气装置等处于开启状态时不得超出车高300mm 1.2专用汽车的轴距和轮距 1.2.1 轴距 轴距是影响专用汽车基本性能的主要尺寸参数。轴距的长短除影响汽车的总长外,还影响汽车的轴荷分配、装载量、装载面积或容积、最小转弯半径、纵向通过半径等,此外,还影响汽车的操纵性和稳定性等。 1.2.2 轮距 轮距除影响汽车总宽外,还影响汽车的总重、机动性和横向稳定性。 1.3专用汽车的轴载质量及其分配 专用汽车的轴载质量是根据公路运输车辆的法规限值和轮胎负荷能力确定的。 1.3.1 各类专用汽车轴载质量限值(JT701-88《公路工程技术标准》)

1.3.2 基本计算公式 A 已知条件 a ) 底盘整备质量G 1 b ) 底盘前轴负荷g 1 c ) 底盘后轴负荷Z 1 d ) 上装部分质心位置L 2 e ) 上装部分质量G 2 f ) 整车装载质量G 3(含驾驶室乘员) g ) 装载货物质心位置L 3(水平质心位置) h ) 轴距)(21l l l + B 上装部分轴荷分配计算(力矩方程式) g 2(前轴负荷)×(12 1l l +)(例图1)=G 2(上装部分质量)×L 2(质心位置) g 2(前轴负荷)=1222 1)()(l l L G +?上装部分质心位置上装部分质量 则后轴负荷222g G Z -= C 载质量轴荷分配计算 g 3(前轴负荷)×)2 1(1l l +=G 3×L 3(载质量水平质心位置) g 3(载质量前轴负荷)= 1332 1)()(l l L G +?装载货物水平质心位置整车装载质量 例图1

罐式汽车结构与设计

铝合金罐体罐式汽车结构与设计 摘要:罐式汽车是指装有专用罐状容器的运货汽车。它具有运输效率高、保证运货质量、利于安全运输、减轻劳动强度、降低运输成本等优点。随着我国各行业对物流运输需求的不断增大,罐式汽车的作用愈加突出,在专用汽车中所占的比例也明显增加。 关键词:罐式汽车结构设计铝合金 1绪论: 研究表明,汽车的燃油消耗与汽车的自身质量成正比,汽车质量每减轻10%,燃油消耗将降低 6%~10%,排放降低4%[2]。在驾驶方面,汽车轻量化后,加速性提高,车辆控制稳定性、噪音、振动方面也均有改善。从安全性考虑,碰撞时惯性小,制动距离减小。节能、环保、安全、舒适是汽车发展的新技术趋势,尤其是节能和环保更是人类可持续发展的重大问题。汽车轻量化对于节约能源、减少废气排放十分重要,是汽车工业发展的方向之一,也是提高汽车的燃油经济性、减少排放的重要技术途径。汽车轻量化技术的具体内容实际上是功能完善、自重轻、性价比高的结合。 2 铝合金罐体罐式汽车 2.1铝合金罐体的优势 a. 降低整车整备质量,减少燃油消耗,缩小运输成本。根据欧洲铝业协会相关研究报告,整车质量与单车燃油消耗成正向变化关系。以45 m3的铝合金液罐式汽车消耗柴油为例,它比碳钢或不锈钢材料罐体的质量约少5 t,从运输成本出发,单车整备质量每减轻1 t,车辆每行驶100 km可节省0.6 L柴油。如果一辆车每年运行里程为12万km,只按该里程的一半计算(空载行驶),则一年至少可节省柴油1 800 L,折合目前市场价约为1万元。 b. 在相同整车质量下,由于铝合金材料罐体的空载整车质量降低,承载体积变大,从而有效提高了承载经济性。按照我国道路安全法规规定,车辆总质量不得超过55 t。在规定的总质量的前提下,要想提高运输总量,只能从车辆轻量化入手,进而增加其有效承载能力获取更好的经济效益。从增加收益的角度出发,采用铝合金罐体的车辆比碳钢罐体的车辆承载量约多5 t,仍以每年12万km的里程计算,运输费用为0.5元/(km·t),每车可额外增加收入约15万元,可以看出使用铝合金罐体的经济效益非常可观。 c. 耐氧化,化学性质较稳定,回收循环利用价值高。由于铝合金具有较强的耐腐蚀性,而且这种稳定的化学性质跟使用时间基本不存在关系。所以用户在按国家运输车辆报废有关规定将车辆报废之后,铝合金罐体整体不会出现较大损失,特别是内部不会有很大的损伤。对于按国际标准生产工艺生产的罐体,以目前国际行业出具的回收标准看,回收价值是原铝的85%以上。如一个由5 t成品铝制成的罐体使用到罐式汽车报废时,按照目前国际市场上铝的价格,仅罐体回收就有8万元的剩余价值。

汽车整车性能计算分解

6 汽车总体性能计算 汽车动力性计算 汽车各档车速计算 各挡车速的计算公式如下: 377 .0i i rn u g a (km/h) (6-1) 式中 r ——汽车滚动半径,r=; n ——发动机转速(r/min ); i g ——汽车变速器的传动比,1g i =;2g i =;3g i =;4g i =1; i 0——主减速器的传动比,i 0=。 代入相关参数所得结果见表6-1。 表6-1 汽车各档车速 汽车行驶阻力计算

汽车行驶阻力包括:滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力。 1)滚动阻力 滚动阻力计算公式: F f = Gf (N) (6-2) 式中 G ——汽车重力,G=14250N ; f ——滚动阻力系数,f=。 2)空气阻力 空气阻力计算公式: 25 .212 a D w Au C F (N) (6-3) 式中 C D ——汽车的空气阻力系数,C D =; A ——汽车的迎风面积A=2m ; U a ——汽车各档车速(km/h) 。 代入相关参数有: 所以,汽车的行驶阻力 所得结果见表6-2 。

汽车驱动力计算 发动机转矩的拟合公式: (6-4) 汽车驱动力计算公式: r i i T F T g tq t η0= (N) (6-5) 式中 r ——汽车行驶时的滚动半径,r=; n ——发动机曲轴转速(r/min ); g i ——汽车变速器各挡传动比; T η—— 传动系效率,T η=%; 0i ——汽车主减速器传动比。 各档驱动力的计算结果见表6-3。

汽车驱动力-行驶阻力平衡图及最高车速的确定 汽车稳速行驶时驱动力、行驶阻力平衡。即: w f t F F F += (N) (6-6) 驱动力行驶阻力平衡图见图6-1。 图6-1 汽车驱动力-行驶阻力平衡图 行驶阻力曲线(Ff+Fw-Ua)与四档驱动力曲线(Ft Ⅳ-Ua)的交点所对应的车速即为汽车的最高行驶车速。由图4-1知汽车的最高车速为:109km/h 。设计误差为: %100105 105 109?-=%≦5%,因此满足要求。 汽车加速能力计算 1)加速度的计算 )]([1w f F F Ft m dt du a +-== δ (6-7) 式中 a ——汽车各挡加速度)s /m (2; δ——汽车旋转质量转换系数; t F ——驱动力(N ); W F ——风阻力(N ); m ——汽车质量(kg )。 并有: 2211δδδ++=g i (6-8) 式中 g i ——变速器的速比 1δ——1δ=2 2 01r i I m T f η,其中f I 为飞轮转动惯量,1δ=; 2δ——2δ= 2 1r I m w ∑,其中w I 为车轮转动惯量,2δ=。 计算结果如表6-4。

专用汽车设计常用计算公式汇集

第一章专用汽车的总体设计 1 总布置参数的确定 1.1 专用汽车的外廓尺寸(总长、总宽和总高) 1.1.1 长 ①载货汽车≤12m ②半挂汽车列车≤16.5m 1.1.2 宽≤ 2.5m(不含后视镜、侧位灯、示廓灯、转向指示灯、可折卸装饰线条、挠 性挡泥板、折叠式踏板、防滑链以及轮胎与地面接触部分的变形等) 1.1.3 高≤4m(汽车处于空载状态,顶窗、换气装置等处于关闭状态) 1.1.4 车外后视镜单侧外伸量不得超出汽车或挂车最大宽度处250mm 1.1.5 汽车的顶窗、换气装置等处于开启状态时不得超出车高300mm 1.2专用汽车的轴距和轮距 1.2.1 轴距 轴距是影响专用汽车基本性能的主要尺寸参数。轴距的长短除影响汽车的总长外,还影响汽车的轴荷分配、装载量、装载面积或容积、最小转弯半径、纵向通过半径等,此外,还影响汽车的操纵性和稳定性等。 1.2.2 轮距 轮距除影响汽车总宽外,还影响汽车的总重、机动性和横向稳定性。 1.3专用汽车的轴载质量及其分配 专用汽车的轴载质量是根据公路运输车辆的法规限值和轮胎负荷能力确定的。 1.3.1 各类专用汽车轴载质量限值(JT701-88《公路工程技术标准》) 1.3.2 基本计算公式 A 已知条件 a)底盘整备质量G 1 b)底盘前轴负荷g 1

c)底盘后轴负荷Z 1 d)上装部分质心位置L 2 e)上装部分质量G 2 f)整车装载质量G 3 (含驾驶室乘员) g)装载货物质心位置L 3 (水平质心位置) h)轴距) ( 2 1 l l l+ B 上装部分轴荷分配计算(力矩方程式) g 2 (前轴负荷)×( 1 2 1 l l+)(例图1)=G2(上装部分质量)×L2(质心位置) g 2 (前轴负荷)= 1 2 2 2 1 ) ( ) ( l l L G + ?上装部分质心位置 上装部分质量 则后轴负荷 2 2 2 g G Z- = C 载质量轴荷分配计算 g 3 (前轴负荷)×) 2 1 ( 1 l l+=G3×L3(载质量水平质心位置) g 3 (载质量前轴负荷)= 1 3 3 2 1 ) ( ) ( l l L G + ?装载货物水平质心位置 整车装载质量 则后轴负 3 3 3 g G Z- = D 空车轴荷分配计算 例图1

整车性能计算软件

整车性能计算软件 该软件提供汽车五大性能:动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性、安全性、舒适性、环保性,可靠性的设计计算和报表输出功能。适合于各种车型的设计计算。 1.汽车动力性计算 动力性是汽车最基本、最重要的性能之一,汽车首先是一种高效率的运输工具,动力性决定了运输效率的高低。 为全面反映汽车动力性能,本软件中汽车的动力性计算包括以下评价指标: (1)最高车速; (2)最大动力因数; (3)最大爬坡度; (4)0-100km/h加速时间; (5)原地起步加速通过400m时间; (6)直接档30km/h加速到100km/h时间; (7)直接档30km/h加速行驶400m时间。 输出以下图表: (1)驱动力-阻力平衡图; (2)动力因数图; (3)功率平衡图; (4)加速度图;

(5)爬坡度图; (6)原地起步换档加速曲线; (7)直接档加速曲线。 并可计算空载和满载两种不同工况。 2. 汽车燃油经济性计算 汽车在一定的行驶条件下,以消耗最少的燃油完成单位运输工作的能力称为其次的燃油经济性。它是评价汽车系统性能的主要参数之一。 结合汽车的实际使用工况,本软件系统选用以下指标来评价燃油经济性: (1)等速百公里油耗; (2)城市客车四工况循环油耗; (3)客车六工况循环油耗。可计算空载和满载两种不同工况。3. 汽车制动性计算 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力称之为汽车的制动性。汽车的制动性能是非常重要的,它是汽车安全行驶的重要保障。 本系统选用以下指标来综合评价汽车的制动性: (1)同步附着系数; (2)制动距离; (3)理想的前后制动力分配曲线; (4)附着效率曲线;

客车车身结构及其设计概述

客车车身结构及其设计 5-1 车身结构及其分类 客车与公共交通车辆是现代社会中运输旅客的主要交通工具。随着经济不断发展,环境污染越来越严重。客车的运行量,能够大大减少私家车的运行数量,能够大限度的减少大气污染。特别是最近几年,国家大力扶持新能源车辆,能够进一步减少大气污染。不管是传统车还是新能源车辆,合理的车身结构,能够在保证车身强度的前提下,减轻车身重量,降低能耗。车身的设计越来越受到重视,客车车身主要由骨架结构和蒙皮结构两部分组成。 5.1.1、客车车身定义GB37301-88 在GB37301-88中,客车车身的定义为:具有长方形的车箱,主要用来装载乘员和随身行李。 5.1.2、客车车身分类方法 由于客车品种繁多,所以车身的分类形式也是多种多样的。常见的分类方法有按客车的用途、承载形式和车身结构进行分类。 1、按用途分类 按客车的用途可分为城市客车、长途客车、旅游客车和专用客车四类。 (1)城市客车 城市客车是为城市内公共交通运输而设计和装备的客车,如图5-1所示。这种车辆设有座椅及乘客站立的区域,由于乘客上下频繁,所以车厢内地板低、过道高、通道宽、座椅少、车门多,车窗大,并有足够的空间供频繁停站时乘客上下车走动使用。按运行特点,城市客车分为市区城市客车和城郊城市客车。为了满足大、中城市公共交通的需要及环保要求,城市客车正逐步向大型化、低地板化、环保化、高档化和造型现代化等方面发展。 (2)长途客车 长途客车又称公路客车,是为城间旅客运输而设计和装备的客车,如图5-2所示。由于旅客乘坐时间较长,这类客车必须保证每位乘客都有座位,不设供乘客站立的位置。为了有效利用车厢的面积,座椅布置比较密集,而且尽可能的提高座椅的舒适性,座椅

大型轴齿轮专用车床的研制—总体设计部

大型轴齿轮专用机床设计说明书 学校: 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师:

目录 第一章专用车床总体方案设计 (4) 1.1 专用车床总体方设计的依据 (4) 1.1.1 工件 (4) 1.1.2 刀具 (5) 1.2工艺分析 (5) 1.2.1车外圆分析 (5) 1.2.2 平面与阶台车削分析 (6) 1.2.3 机床运动的确定 (6) 1.3专用车床的总体布局 (7) 1.3.1 总体布局方案 (8) 1.3.2 运动的分配 (8) 1.3.3 机床传动形式的选择 (9) 1.3.4改善机床性能和技术经济指标的措施 (10) 1.3.5专用机床的总体布局图 (10) 1.4专用车床主要技术参数的确定 (11) 1.4.1工件加工余量的确定 (11) 1.4.2主轴转速的确定 (11) 1.4.2.1主轴最高、最低转速 (11) 1.4.2.2 主轴转速的合理排列 (12) 1.4.3主运动驱动电动机功率的确定 (13) 1.4.3.1 切削力的计算 (13) 1.4.3.2 切削功率的计算 (13) 1.4.3.3 估算电动机功率 (13) 1.4.3.4 选择主电机 (14) 1.4.4 进给驱动电动机功率的确定 (14) 第二章专用车床主轴组件设计 (15)

2.1主轴组件的布局 (15) 2.1.1两支承主轴轴承的配置形式 (15) 2.2主轴结构的初步拟定 (15) 2.3箱体设计 (16) 2.4主轴间隙的调整 (16) 第三章专用车床主轴变速设计 (18) 3.1分级变速传动链设计 (18) 3.1.1分级变速机构的转速图 (18) 3.1.2 结构分析式 (18) 3.1.3 绘制传动系统图 (19) 3.2 带轮结构设计 (19) 第四章专用车床进给组件设计 (20) 4.1床身的设计 (20) 4.1.1 床身导轨选用形式方案论证 (21) 4.1.2 床身的基本尺寸 (21) 4.2大溜板设计 (21) 4.3 中溜板的设计 (21) 4.4 小溜板的设计 (21) 4.5刀架的选择 (22) 第五章进给变速系统设计 (23) 5.1变速系统设计方案论证 (23) 5.2进给量的确定 (23) 5.3光杠转速的确定 (23) 5.4 传动结构式 (24) 5.5确定传动系统图 (25) 结论 (25) 参考文献 (26)

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