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摘要 (3)
1 汽车的总体设计 (1)
1.1汽车总体设计的一般顺序 (1)
1.2布置形式 (4)
1.3轴数选择 (4)
1.4驱动形式的选择 (4)
2 载货汽车主要技术参数的确定 (5)
2.1 汽车质量参数的确定 (5)
2.1.1汽车载荷质量的确定 (5)
2.1.2 整车整备质量的预估 (5)
2.1.3 汽车总质量的确定 (5)
2.1.4 汽车的轴荷分配 (5)
2.2汽车主要尺寸的确定 (5)
2.2.1汽车的主要尺寸 (5)
2.2.2 汽车的外廓尺寸 (6)
2.3汽车主要性能参数的确定 (6)
2.3.1 汽车动力性参数的确定 (6)
2.3.2 汽车燃油经济性参数的确定 (6)
2.3.3 汽车通过性性参数的确定 (6)
3 货汽车主要部件的选择及布置 (7)
3.1 发动机的选择与布置 (7)
3.1.1 发动机型式的选择 (7)
3.1.2 发动机主要性能指标的选择 (7)
3.2轮胎的选择 (10)
3.3离合器的选择 (10)
3.4万向传动轴的选择 (10)
3.5主减速器的选择 (10)
4 总体布置的计算 (11)
4.1 轴荷分配及质心位置计算 (11)
4.1.1平静时的轴荷分配及质心位置 (11)
4.1.2 水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算 (13)
4.1.3 制动时各轴的最大负荷计算 (14)
4.2 驱动桥主减速器传动比的选择 (15)
4.3 变速器传动比的选择 (15)
4.3.1 变速器一档传动比的选择 (15)
4.3.2 变速器档数和各档传动比的选择 (15)
5 汽车动力性及燃油经济性计算 (17)
5.1 汽车动力性能的计算 (17)
5.1.1驱动平衡的计算 (17)
5.1.2动力特性的计算 (19)
5.2功率平衡计算 (22)
5.3汽车燃油经济性的计算 (24)
5.4 汽车不翻倒的条件计算 (25)
5.4.1汽车不纵向翻倒的条件计算 (25)
5.4.2 汽车不横向翻倒的条件计算 (25)
5.5 汽车的最小转弯半径 (25)
总结 (27)
参考文献......................................................................................................................................................
本次汽车设计的题目是货车总体设计，主要内容是选择整车和各总成的结构形式及主要技术特性参数和性能参数，主要是进行发动机和底盘设计。设计要求为：装载质量1250kg，最大车速100km/h，滚动阻力系数0.018。
本次课程设计的主要内容有：汽车的总体设计，主要包括设计顺序，轴数、驱动形式、布置形式的选择等；汽车主要技术参数的确定，包括汽车主要尺寸的确定（外廓尺寸、轴距等），汽车质量参数的确定（质量系数、总质量等）；发动机的选择；轴荷分配及质心位置的计算和轮胎的选择；主减速器传动比和变速器传动比的计算及变速器的选择；动力性能的计算，包括驱动平衡技算，动力特性计算，功率平衡计算；燃油经济性的计算；汽车稳定性的计算等。
关键词：货车；设计；发动机；轴荷；动力性；燃油经济性
1 汽车的总体设计
1.1汽车总体设计的一般顺序
(1)调查研究与初始决策；其任务是选定设计目标，并制定产品设计工作方针及设计原则，调查研究的内容应包括：老产品在服役中的表现及用户意见；当前本行业与相关行业的技术发展，特别是竞争对手的新产品与新技术；材料、零部件、设备和工具等行业可能提供的条件；本企业在科研、开发及生产方面所取得的新成果等等，它们对新产品设计是很有价值的。
(2)总体方案设计；其任务是根据领导决策所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想提出移车设想，因此又称为概念设计或构思设计。为此要绘制不同的总体方案图（比例为1 ：10 ）供选择。在总体方案图上进行初步布置和分析，对主要总成只画出大轮廓而突出各方案间的主要差别，使方案对比简明清晰。经过方案论证选出其中最佳者。
(3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能指标以及各总成的基本型式。在总布置草图上要较准确地画出各总成及部件的外形和尺寸并进行仔细的布置，对轴荷分配和质心高度作计算与调整，训便较准确地确定汽车的轴距、轮距、总长、总宽、总高、离地间隙、货厢或车身地板高度等，并使之符合有关标准和法规；进行性能计算及参数匹配。
(4)车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同方向、不同色彩的车身外形图．制作相应造型的1：10整车模型；从中选优后再制作精确模型。经征求意见、工艺分析评审及风洞试验后作进一步修改，审定后用三坐标测量仪测量车身模型坐标点。
(5)编写设计任务书：作为对以后的设计、试验及工艺准备的指导和依据。其内容常包括：任务来源、设计原则和设计依据；产品的用途及使用条件；汽车型号、承载容量、布置型式及主要技术指标和参数，包括空车及满载下的整车尺寸、轴荷及性能参数，有关的可靠性指标及环保指标等；各总成及部件的结构型式和特性参数；标准化、通用化、系列化水平及变型方案；拟采用的新技术、新结构、新装备、新材料和新工艺；维修、保养及其方便性的要求；续驶里程；生产规划、设备条件及预期制造成本和技术经济预恻等。有时也加进与国内外同类型汽车技术性能的分析和对比等。有的还附有汽车总布置方案草图及车身外形方案图。
(6)汽车的总布置设计：其主要任务是根据汽车的总体布置及整车性能提出对各总
成及部件的布置要求和特性参数等设计要求，协调整车与总成间、相关总成问、总成与有关部件间的布置关系和参数匹配关系，使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达到最优并满足设计任务书所要求的整车参数和性能指标的汽车。其具体工作有: l)绘制汽车总布置图：它是在总布置草图和各总成、部件设计的基础上用1 : 1 或1 ： 2 的比例精确地绘出，用于精确控制各部尺寸和位置，为各总成和部件分配准确的布置空间，因此又称为尺寸控制图。要特别注意汽车整体布置的合理性，驾驶室和车厢内部布置应具有视野性好、驾驶操作方便、座位舒适、安全，维修方便等特点。
2)根据总布置设计确定的整车参数和性能指标提出对各总成和部件的设汁要求．包括结构型式、特性参数、尺寸与质量限制等。提供整车有关数据与计算载荷等。
3)绘制转向车轮跳动等有关部分的运动图；用于校核布置空间以避免发生运动千涉。
4)确定有关总成和部件支承的型式、结构参数与特性等，特别是对发动机前后支承、驾驶室支承和排气管支承的位置和刚度要精心选择。
5)确定各总成的质心位置，核算汽车空载和满载时的轴荷分配及整车质心高度。
6)制作模型进行布置空间的校核：通常制作1 : l 的车身内、外模型来检查驾驶操作及上下车的方便性、视野范围、乘坐空间及舒适性等。
7)汽车总成、部件及零件的选型与设计：其任务除了要保证总成和整车的性能指标外，还要考虑零部件本身的强度、寿命与可靠性等问题口
8)设计图纸的工艺审查及必要的修改。
9)绘制汽车总装配图：其目的是进行图面装配校核，仔细检查相连接总成及部件的连接关系、连接部分的尺寸与配合以及拆装的方便性；核算与标注汽车整车和有关总成与部件的安装尺寸链，为汽车总装作技术准备和提供依据。
10)试制、试验、修改与定型。设计完成后投入样品试制时，应考虑有一定数量的零部件和总成投人台架试验，至少有3 一4 辆样车投人整车室内试验与道路试验。注意了解制造和装配中的工艺问题及质量控制情况并及时把关，杜绝不合格的样品装车。要查明整车、总成及零部件的尺寸参数、质量参数、性能参数是否符合设计要求及问题所在，以便修改图纸或采取其他措施予以纠正。应按有关标准、法规进行全面的试验，以检查新产品的各项性能指标。
1.2布置形式
本车设计为平头货车，采用发动机位于前轴之上、驾驶室之正下方，这时驾驶室布置在发动机之正上方。这种布置的优缺点正好与长头车相反．可获得最短的轴距和车长尺寸；自重轻；机动性及视野性好；面积利用率高。但鸳驶室易受发动机的振动、噪声、热等影响，而且其危险系数相比长头车比较高；其次维修不方便，用可翻倾式驾驶室解决这一间题；这种布置方案使驾驶室地板最高，上下车不方便。对于上述缺点，目前已有不少改善措施，如对驾驶室采取隔热、通风、密封、采暖、隔振等措施以及加装空调设备等，使平头式方案在现代轻、中型载货汽车上得到了广泛采用。
1.3轴数的选择
根据汽车的用途、总质量、使用条件、轮胎最大标定负荷和我国公路及桥梁限定双轴汽车的前后轴负荷应分别不超过60kN 和130kN。本车载重为1250kg，为轻型货车，因此采用两轴型式
1.4驱动形式的选择
轿车和厂定汽车总质量小于19t 的公路用车，广泛采用4x2 的驱动型式，因为其结构简单、制造成本低。本车载重为1250kg，小于19t，因此采用4×2后轮单胎驱动型式。
2 载货汽车主要技术参数的确定
2.1 汽车质量参数的确定
2.1.1汽车载荷质量的确定
汽车的载荷质量是指汽车在良好路面上所允许的额定装载质量，用m e表示。题目中给定的是1250kg。
2.1.2 整车整备质量的预估
汽车的整车整备质量是指车上带有全部装备，包括随车工具和轮胎，加满油和水，但没有载货和载人时的整车质量，用m0表示。
(1) 质量系数
m
η的选取
对于轻中型载货汽车，质量系数为0.8—1.10，取
m
η=0.8
(2) 估算整车整备质量m0
m0= m e/
m
η=1250/0.8=1563kg
2.1.3 汽车总质量的确定
汽车总质量是指汽车整车整备质量、汽车装载质量和驾驶室乘员（含驾驶室）质量三者之和，用表示。驾驶室乘员质量以每人65kg。按乘员人数为3人。
m a=m e+m0+3?65=3008kg
2.1.4 汽车的轴荷分配
汽车的轴荷分配影响汽车的使用性能和轮胎的使用寿命，为了使轮胎的寿命一致。表2.1为各类载货汽车轴荷分配的数据。
货车型式
满载（%）空载（%）
前轴后轴前轴后轴
4?2，平头30-35 65-70 48-54 46-52
表2.1 载货汽车轴荷分配
2.2汽车主要尺寸的确定
2.2.1 汽车的主要尺寸
在汽车的主要性能、装载面积和轴荷分配以及经验数据等各个方面要求下选取。参考国内同类车型，本车轴距取L=2580mm。轮距取B=1500mm。前悬L F=891mm，后悬L R=1517mm。
2.2.2 汽车的外廓尺寸
我国法规对载货汽车外廓尺寸的规定是：总高不大于4米，总宽不大于2.5米，外开窗、后视镜等突出部分宽度不大于250mm ,总长不大于12米。
参考同类车型取外形尺寸长?宽?高=4988?1923?2200mm 。车厢尺寸长?宽?高=3189?2000?390mm 。
2.3汽车主要尺寸性能参数的确定
2.3.1 汽车动力性参数的确定
(1) 最高车速V amax的确定
载货汽车的最高车速主要是根据汽车的用途以及使用条件和发动机功率大小来确定,给定的V amax=100km/h。
(2) 加速时间的确定
汽车起步连续换档加速时间是汽车加速性能的一项重要指标。载货汽车通常用
0-60km/h的加速时间来评价。
i的确定
(3) 最大爬坡度
max
i在30%左右。
由于载货汽车在各地路面上行驶，要求有足够的爬坡能力。一般
max
2.3.2 汽车燃油经济性参数的确定
载货汽车的燃油经济性常用单位燃油消耗量来评价。单位燃油消耗量是汽车每一吨总质量行使100km所消耗的燃油量。
2.3.3 汽车通过性参数的确定
载货汽车的通过性参数主要有接近角、离去角、最小离地间隙和最小转弯直径等。其值主要根据汽车的用途和使用条件选取，可参考表2.3。
汽车类型最小离地间隙接近角（度）离去角（度）最小转弯半径
4x2货车100-300mm 40-60 25-45 2.3-6.0m
表2.3 载货汽车的通过性参数
3 载货汽车主要部件的选择及布置
3.1 发动机的选择与布置
3.1.1 发动机型式的选择
目前汽车发动机主要采用汽油机和柴油机两大类.由于柴油机燃油经济性好、工作可靠、排气污染少，在汽车上应用日益增多。
轻中型汽车可采用汽油机和柴油机，参考同类车型，本车选取柴油发动机。 3.1.2 发动机主要性能指标的选择
发动机的主要性能指标是发动机最大功率和发动机的最大转矩。 (1) 发动机最大功率P emax 及其相应转速n e 的选择
汽车的动力性主要决于发动机的最大功率值，发动机的功率越大，动力性就好. 最 大功率值根据所要求的最高车速Va max 计算，如下：
max max max 13
()360076140a a D e a T
gf m v C A v P η=
+ 式（3-1） 式中：P emax ……最大功率，kw
ηT ………传动系效率，对于单级减速器取0.9
g …………重力加速度，m/s
2
f …………滚动阻力系数，取0.018 C D …….空气阻力系数，取0.8
A …………汽车的正面迎风面积，本车A=
B ?h=1.5?2.2=3.3㎡
m a ………汽车总质量，kg
V amax ……汽车最高车速，km/h
带入相关数据，可得：
P emax =???
?
????+???761401003.38.03600100018.08.930089.013=54.9kw 于是，发动机的外特性功率为：
P e=P emax?(1.12~~1.20)=54.9?(1.12~~1.20)=61.5~~65.9kw
查阅资料，选取一汽无锡柴油机厂4DW93-84E4型柴油机主要技术参数见表3.1,其总功率特性曲线如图3.1所示。
4DW93-84E4型柴油机主要技术参数
型号：4DW93-84E4
形式： 4缸直列，直喷，增压中冷，电控共轨
气缸数： 4—99.2×102
工作容积： 3.153
燃烧室形式：涡流室
压缩比： 22:1
额定功率/转速：64/3000
最大扭矩/转速： 220/1900-2100
全负荷最低燃油消耗率：≤205
最高空载转速： 4600-4800
怠速稳定转速： 650-750
机油燃油消耗百分比% ：≤0.4
工作顺序： 1-3-4-2
噪声限制：≤95.5
烟度：≤2.0
排放标准：达欧Ⅱ标准
整机净质量： 275
图3.1 发动机全负荷速度特性曲线
(2) 发动机最大转矩T emax 及其相应转速n T 的选择
当发动机最大功率P emax 和相应的转速n p 确定后，则发动机最大转矩T emax 和相应转速n T 可随之确定，其值由下式计算：
max e T =P T α=max
9550e p
P n
α
式（3-2）
式中： α—转矩适应系数，一般1.1-1.3，在这里取1.1； P emax ____最大功率，kw
n p ______最大功率时转速，r/min
T emax ____最大转矩，Nm
而n p /n T =1.4-2.0，在这里取为1.8，则有：
n T =n p /1.8=3000/1.8=1667r/min T emax =1.13600
64
9550??
=224Nm
满足所选发动机的最大转矩及相应转速要求。
3.2轮胎的选择
载货汽车轮胎主要是根据轴荷分配、轮胎的额定复合、使用条件以及车速来选择。 F=3008/4=752kg 。F 为各个轮承受的重量。
根据GB9744-1997，选择轮胎规格为7.00R16LT ，层数10，断面宽度200mm ，负荷下静半径362mm ，最大使用外直径800mm 。
3.3离合器的选择
双片干式盘形摩擦离合器
3.4万向传动轴的选择
本车轴距较短，所以选用轴式传动轴,两端十字轴连接
3.5主减速器的形式
单级主减速器圆柱齿轮传动
4 总体布置的计算
4.1 轴荷分配及质心位置计算
4.1.1平静时的轴荷分配及质心位置
总布置的侧视图上确定各个总成的质心位置，及确定各个总成执行到前轴的距离和距地面的高度。根据力矩平衡的原理，按下列公式计算各轴的负荷和汽车的质心位置：
g1l1+g2l2+……=GL
g1h1+ g2h2+……=Gh g
g1+ g2+…………=G 式（4-1）
G1+G2=G
G1L=Gb
G2L=Ga
式中：g1、g2、……各个总成的质量，kg
l1、l2、………各个总成质心到前轴的距离，m
h1、h2、…………各个总成质心到地面的距离，m
G1、G2………前、后轴负荷，m
h g……….汽车质心高度，m
L………汽车轴距,m
a………汽车质心到前轴的距离，m
b………汽车质心到后轴的距离，m
在总布置时，汽车的左右负荷分配应尽量相等，一般可以不计算，轴荷分配和质心位置应满足要求，否则，要重新布置各总成的位置，如调整发动机或车厢位置，以致改变汽车的轴距。各总成质量及其质心到前轴的距离、离地高度见表4.1。
表4.1 汽车各部件及总成的质量分布
部件gi h（空载）h（满载）l gi*l gi*h（空）gi*h（满）发动机及附件295 0.70 0.65 0.25 73.75 206.50 191.75 变速器100 0.6 0.55 0.75 75 60 55 传动轴20 0.5 0.45 1.75 35 10 9
后轴及制动器180 0.38 0.37 2.58 482.4 68.4 65.60 后悬架及减震器80 0.45 0.4 2.58 206.4 36 32
前轴及制动器30 0.38 0.37 0 0 11.4 11.7
前悬架及减震器20 0.45 0.4 0 0 9 8 转向梯形20 0.38 0.37 0.25 5 7.6 7.4
车轮及轮胎总成268 0.38 0.37 1.95 522.6 101.8 97 车架总成120 0.75 0.7 1.75 210 90 84 转向器14 0.75 0.7 -0.25 -3.5 10.5 9.8 乘员195 1.2 1.15 0 0 234 224.25 驾驶室总成60 1.2 1.15 0.3 18 72 6.90 车厢总成180 0.80 0.75 2.0 360 144 135 油箱15 0.4 0.35 1.35 20.25 6 5.25 蓄电池20 0.4 0.35 1.35 27 8 7
备胎35 0.45 0.4 2.65 92.75 15.75 14 挡泥板20 0.55 0.5 1.85 37 11 10 货物1250 0.9 2.0 2500 1125 总计3008 4761.3 1095.6 2110 gi——部件质量，kg
h——部件质心距地面高度，m
l——部件质心距前轴距离，m
由表4.1可得：
1.空载时：2261.3=
2.580G2
1095.6=1758h g
G 2+G 1=1758 2.580 G 1=1758b
2.580G 2=1758a
所以G 2=827.7kg ，G 1=930.3kg ，a =1.215m,b =1.365m,h g =0.623m
前轴荷分配G 1/G =930.3/1758=50.2% 后轴荷分配G 2/G =49.8% 2. 满载时，4761.3=2.580 G 2 2110.3=3008h g G 2+G 2=3008 2.580G 1=3008b 2.580G 2=3008a
所以G 2=1945.5kg ，G 1=1162.5kg ，a =1.580mm, b =1.00m ，h g =0.700m 前轴荷分配G 1/G =1098.7/2915=38.6% 后轴荷分配G 2/G =61.4%
4.1.2 水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算：
对于后轮驱动的载货汽车在水平路面上满载行驶时各轴的最大负荷按下列公式计算：
1()
g Z g
G b h F L h φφ-=
-
2Z g
Ga
F L h φ=
- 式（4-2）
式中： F Z1………行驶时前轴最大负荷，kg
F Z2………行驶时后轴最大负荷,kg
Φ：附着系数，在干燥的沥青或混凝土路面上为0.7—0.8
令：11Z F G =m 1 ，222Z F m G = 式 （4-3）
式中：m 1：行驶时前轴轴荷转移系数，该值为0.8-0.9； m 2：行驶时后轴轴荷转移系数，该值为1.1-1.2。 代入相关数据，计算的：
1()g Z g
G b h F L h φφ-=
-=
()=?-?-?700.07.0580.2700.07.000.13008734kg 2Z g Ga
F L h φ=
-=700
.07.0580.2580.13008?-?=2173kg
于是有: 11
Z F G =1m =0.631, 222Z F m G ==1.178 基本满足要求。
4.1.3 制动时各轴的最大负荷计算：
汽车制动时各轴的最大负荷按下列公式计算： 1()g Zr G b h F L
φ+=
2()
g Zr G a h F L
φ-= 式（4-4）
式中：F zr1………行驶时前轴最大负荷，kg;
F zr2………行驶时后轴最大负荷，kg;
令： 11Zr F G =1m ， 222Zr F m G = 式（4-5）
式中:m 1………行驶时前轴轴荷转移系数，1.4-1.6; m 2………行驶时后轴轴荷转移系数，0.40-0.80; 代入相关数据，计算得到：
1()g Zr G b h F L
φ+==()
580.2700.07.000.13008?+?=1737.2kg
2()g Zr G a h F L
φ-=
=()
580.2700.07.0580.13008?-?=1270.8kg
于是有：11
Zr F G =1m =1.494kg , 222Zr F m G ==0.69 满足要求。 4.2驱动桥主减速器传动比i 0的选择
在选择驱动桥主减速器传动比i 0时，首先可根据汽车的最高车速、发动机参数、车轮参数来确定，其值可按下式计算：
05
0.377
max g a rnv i v i = 式（4-6）
式中:V amax ………汽车的最高车速,已知125km/h;
p n …………最高车速时发动机的转速，r/min,一般v n =p n =3000r/min; r ……………车轮静半径，r=0.362m 故i 0=max 5
0.377
a g rnv v i =0.377?
100
3000
362.0?=4.094
4.3变速器传动比的选择
4.3.1变速器一档传动比的选择
在确定变速器一档传动比i g1时,需要考虑驱动条件和附着条件。为了满足驱动条件，其值应符合下式子： max max 1max 0(cos sin )a g e T
g f r
m i i i i T η+≥
式中：i max ……最大爬坡度，i max =16.7度 代入相关数据，计算得：
max max 1max 0(cos sin )a g e T
g f r m i i i i T η+≥=()9.0094.4220362
.07.16sin 7.16cos 018.08.930080
0???+??=4.01
i g1T
tq i T r G η?02≤=849.0094.42207.0362.07.16cos 8.9.51945
0??????≤6.3
4.3.2变速器档数和各档传动比的选择
这中型载货汽车采用5档变速，各档变速比遵循下式关系分配：
1234
2345
g g g g g g g g i i i i i i i i ≥≥≥
式（4-7） 参考同类车型确定各档传动比为如下表4.2
型 号 中 心 距 干 重 速 比
档 位
最大扭矩 17Q08-00030
100mm
100g
6.15，3.767，2.186，1.424，1
手动5
挡
294Nm
表4.2 各档的传动比
5 汽车动力性及燃油经济性计算
5.1 汽车动力性能的计算
5.1.1驱动平衡的计算 (1) 驱动力的计算
汽车的驱动力按下式进行计算：
0e g T
t i i T F r
η=
0.377e a g r
n v i i =
式（5-1）
式中：F t ………驱动力，N
T e ………发动机转矩，Nm;
n e ………发动机转速，r/min;
V a ………汽车的车速，km/h i 0:主减速器的传动比。
代入相关数据，计算所得数据如下表5.1所示。
N （r/min ） 1200
1400
1600
1800
2000
2200 2400 2600 2800
3000
Te(nm) 180
190
205
217
222
222
218
212
206
201
I 档
Pe1 1.291 1.512 1.735 1.960 2.189 2.422 2.658 2.899 3.144 3.394 F(N) 11267 11893 12832 13583 13927
13896 13646 13301 12926 12582
Va(km/h)
6.50
7.59
8.67
9.76 10.84 11.92 13.01 14.09 15.18 16.26 D 0.38 0.40 0.43 0.46 0.47 0.47 0.46 0.45 0.44 0.43 1/a 0.80
0.76
0.70
0.66
0.64
0.65 0.66 0.68 0.70
0.72
II 档
Pe2
2.142 2.523 2.914
3.317 3.734
4.167 4.617
5.085 5.573
6.082 F(N) 6901
7285
7860
8320
8531
8511 8358 8147
7917
7706
Va(km/h)
10.62 12.39 14.16 15.93 17.70 19.47 21.24 23.01 24.78 26.55 D 0.23 0.25 0.27 0.28 0.29 0.29 0.28 0.27 0.27 0.26 1/a 0.79
0.75
0.69
0.65
0.64
0.64 0.65 0.67 0.69
0.72
III 档
Pe3
3.880
4.645
5.466
6.350
7.305
8.339
9.459 10.67 11.99 13.41 F(N) 4005
4227
4561
4828
4950
4939 4850 4728 4594
4472
Va(km/h) 18.30 27.80 31.77 35.74 39.71 43.68 47.65 51.62 55.59 59.56 D 0.13 0.14 0.15 0.16 0.16 0.16 0.15 0.15 0.14 0.14 1/a 1.04
1.00
0.93
0.88
0.86
0.87 0.90 0.94 0.99
1.04
IV 档
Pe4 6.545 8.068 9.790 11.740 13.946 16.4 19.24 22.38 25.90 29.81
F(N) 2608
2753
2971
3145
3224
3217 3159 3080 2993
2913
Va(km/h) 28.09 32.77 37.46 42.14 46.82 51.50 56.18 60.86 65.55 70.23 D 0.09 0.09 0.09 0.10 0.10 0.10 0.09 0.09 0.08 0.08 1/a 1.52
1.45
1.35
1.28
1.27
1.30 1.36 1.45 1.56
1.68
V 档
Pe5 10.821 13.871 17.49 21.779 26.802 32.64 39.39 47.13 55.93 65.89 F(N) 1832
1933
2086
2208
2264
2259 2218 2162 2101
2045
Va(km/h) 40.00 46.67 53.34 60.00 66.67 73.34 80.00 86.67 93.34 100.0 D 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05 0.04 0.03 0.03 1/a
2.44
2.41
2.31
2.28
2.38
2.64
3.08 3.82 5.15
8.03
表5.1 相关计算结果列表
(1)行驶阻力的计算
汽车行驶时，需要克服的行使阻力为： F 阻2
cos sin 21.15v a
a a a t
A d C v D gf i g i m m m d δ=++
+ 式（5-2） 式中： i :道路的坡度，平路是0
dv dt
：行使加速度，m /2
s 等速行驶时为0 δ:回转质量换算系数,其值按δ=1+2
12g i δδ+估算,其中 1δ=0.03-0.05,取为0.04;2δ=0.04-0.06,取为0.05 ;
小组讨论 讨论一：路基工作区计算时荷载应力有两种计算方法：1）用简化布辛尼斯克公式进行计算；2）用层状体系计算软件计算，请结合习题7和8讨论荷载大小、不同路面结构工作区深度的影响、应力计算方法对工作区深度的影响。 答：荷载大小对工作区深度的影响：由工作区深度计算公式可知：Za=√(3&KnP/γ)。荷载大小与工作区深度成正比。因此荷载越大，工作区深度越深。 不同路面结构对工作区深度的影响：路面结构的强度和模量远大于路基土，路面材料的容量也不同于路基土。路面结构的存在，使轮载传递到路基顶面的附加应力显着减小。因为路面结构和一定厚度的路基共同承担车辆荷载，路面结构与路基工作区组成了道路的工作区，也就是工作区深度=路面结构厚度+路基工作区深度。因此路面结构的厚度越大，道路工作区的深度也就越小。 应力计算方法对工作区深度的影响：（1）路基工作区深度的计算，布辛尼斯克公式与层状体系理论程序计算结果相差较多，轴重100KN时，n=5相差为；n=10相差为；轴重120KN时，n=5相差为；n=10相差为。（2）根据“公路低路堤设计指南”提出的情况，布辛尼斯克修正公式所得的路基工作区深度过小，而层状体系理论程序所得的比辛尼斯克修正公式所得的路基工作区深度为大。（3）根据“公路低路堤设计指南”规定n=10，在
采用层状体系理论公式后，采用n=5或n=10为宜，尚需再论证。 讨论二：请讨论路基顶面综合模量E和路基反应模量K的意义和在路面设计中的作用，如何结合路基湿度的变化选择路基顶面综合模量E或路基反应模量K。 答：路基顶面综合模量E：即路基回弹模量。用路基回弹模量表征土基的承载能力，可以反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形能力，因而可以应用弹性立论公式描述荷载与变形之间的关系。以回弹模量作为表征土基承载能力的参数，可以在以弹性理论为基本体系的各种设计方法中得到应用。 路基反应模量K：使用温克勒（E. Winkler）低级模型描述土基工作状态时，用路基反应模量K表征路基的承载力。温克勒地基又称为稠密液体地基。路基反应模量K相当于该液体的相对密度，路面板受到的路基反力相当于液体产生的浮力。 结合路基湿度的变化选择路基顶面综合模量E或路基反应模量K： 1、快速路和主干路路基顶面设计回弹模量值不应小于30MPa；次干路和支路不应小于20MPa；当不满足上述要求时，应采取措施提高回弹模量。 2、路基设计中，应充分考虑道路运行中的各种不利因素，采取措施减小路基回弹模量的变异性，保证其持久性。 3、道路路基应处于干燥或中湿状态；对潮湿或过湿路基，必须采取措施改善其湿度状况或适当提高路基回弹模量。
第四章 路面结构设计 1.1设计资料 （1）自然地理条件 新建济南绕城高速，道路路基宽度为24.5米，全长5km ，结合近几年济南经济增长及人口增长的情况，根据近期的交通量预测该路段的年平均交通量为5000辆/日，交通量平均年增长率γ=4%。路面结构设计为沥青混凝土路面结构，设计年限为15年。 （2）土基回弹模量 济南绕城高速北环所在地区为属于温带季风气候，季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季温热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雪。据区域资料，年平均气温13.8℃，无霜期178天，最高月均温27.2℃（7月），最低月均温-3.2℃（1月），年平均降水量685毫米。道路沿线土质路基稠度 c ω=1.3；因此该路基 处于干燥状态，根据公路自然区划可知济南绕城高速处于5 Ⅱ区，根据【JTG D50-2006】《公路沥青路面设计规范》中表5.1.4-1可确定工程所在地土基回弹模量设计值为46MPa 。 （3）交通资料
1.2交通分析 （1）轴载换算 路面设计以双轮组-单轴载为100KN 为标准轴载，以BZZ-100表示。标准轴载的计算参数按表1-2确定。 ○ 1当以设计弯沉为指标时及验算沥青层层底拉应力时，凡大于25kN 的各级轴载Pi 的作用次数Ni 按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的计算公式为： 35 .4121∑=? ?? ??=k i i i P P N C C N 式中：N ——标准轴载当量轴次数（次/d ）； Ni ——被换算的车型各级轴载作用次数（次/d ）； P ——标准轴载（kN ）； Pi ——被换算车型的各级轴载（kN ）； C1——被换算车型的各级轴载系数，当其间距大于3m 时，按单独的一个 轴计算，轴数系数即为轴数m ，当其间距小于3m 时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C1=1+1.2（m-1）； C2——被换算车型的各级轴载轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0， 四轮组为0.38。 沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次为： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P N C C N = 4709.00（次/d ） ○ 2当以半刚性层底拉应力为设计指标时，标准轴载当量轴次数N '： 8 121 k i i i P N C C N P =?? '''= ? ??∑ 式中： 1C ' ——轴数系数 2C '——轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。 注：轴载小于50KN 的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当 量换算。 沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次：
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院（系）：机械工程系 专业：车辆工程 题目：一汽大众宝来乘用车总体设计及各总成选型综合成绩： 指导教师：职称: 教授 2013年 12 月 30 日
中北大学 课程设计任务书 2013/2014 学年第 1 学期 学院（系）：机械工程 专业：车辆工程 学生姓名：学号： 课程设计题目：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型起迄日期：12 月20 日～ 1 月 3 日 课程设计地点： 指导教师 系主任： 下达任务书日期: 2013 年12月20日
课程设计任务书 1．课程设计教学目的： （1）培养学生专业思想。使学生了解以前所学理论知识和参加过得金工实习、工艺实习及专业生产实习等环节，都是为今后的专业设计、生产做准备，每一个环节都是为了培养一名合格的车辆工程专业人才而设置，车辆工程专业需要有扎实的专业基础知识和实践能力。 （2）提高结构设计能力。通过课程设计，使学生学习和掌握汽车驱动桥的主减速器设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立的、全面的、科学的工程设计的能力。 （3）在课程设计实践中学会查找、翻阅和使用标准、规范、手册、图册和相关技术资料等。 2．课程设计的内容和要求： 1、内容：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型 2、具体参数： 车型7 长宽高 /mm 前悬/后悬 /mm 前轮距/后轮 距 / mm 轴距 /mm 总质 量/kg 整备质 量/kg 一汽大众宝来4376 1735 1446 873/990 1513/1494 2513 1830 1280 额定 承 载人数发动机 型号 排量 /mL 发动机功率 /kW 轴数 最高车速 /(km/h) 轮胎规格 5 BJH 1595 74 2 182 195/65R15 3、要求： 为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数，详细计算指定总成的设计参数，绘出指定总布置草图和乘员舱布置草图。（1）驱动形式及主要参数的选择：驱动形式，布置形式，汽车主要参数的选择（2）发动机的选择 （3）外形设计及总体布置：整车布置的基准线（面）—零线的确定，各部件的布置3．课程设计成果形式及要求： 完成内容： （1）总布置草图1张（1号图） （2）驾驶舱布置草图1张（3号图） （3）零件图1张（3号图） （4）设计计算说明书1份
教你看懂汽车配置表1：车身参数部分 [汽车之家技术] 一辆车的参数配置表就像一个人的简历，它可以较为全面、清楚地展现车辆的基本信息，但是在这些相对枯燥的数据里面却也蕴含着诸多的知识点，如果你能对这些知识有所了解，就可以从中获得你想要的答案，而我想说，这的确是一件有意思的事。 注：以下参数全部依照国标定义给出。 ●长×宽×高（单位：mm） 车辆的长、宽、高是一部车的基本外型尺寸，其中车身长度是指汽车长度方向两个极端点间的距离，即从前保险杠最凸出的位置到到后保险杠最凸出的位置的距离。
车身宽度是指汽车宽度方向两个极端点间的距离，但是这里不包括外后视镜、转向灯、挡泥板以及轮胎与地面接触变形的部分。 车身高度是指从地面起到汽车最高点的距离，这个最高点包含车顶行李架，但是不包括天线，而且这个数据是在车辆空载的情况下测得的。 其实单纯去看长、宽、高这几项数据并无太多意义，但是通过对比，它的价值则得以体现。比如通过对比一辆全新换代车型和上一代车型的长、宽、高，特别是那些造型设计理念发生重大变化的换代车型，你可以大致看出其外形的设计趋向：整车是向更宽更长的方向发展，还是变得更宽更扁，抑或更窄更高？ 还有一些车型的特殊版本（比如CROSS版），通过加装防擦条、包围、行李架等，车身尺寸也会有小幅增加，但是这种尺寸的增加完全是这些后装部件导致的，所以消费者应该通过这些参数细微的变化看出其中的端倪。 ●轴距（单位：mm） 轴距是指汽车前轴中心到后轴中心的距离，一辆车的轴距基本代表了一辆车的级别，就像人的收入可以表示他所处的社会阶层。对于乘用车来说，由于乘用空间布置在前后轴之间，所以轴距是影响乘坐空间的重要因素，长轴距使乘员的纵向空间更大，可以获得更宽敞的腿部和脚部空间。
[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，
一、汽车基本参数 汽车作为一种现代交通工具，已经与当今人们的生活密不可分。随着汽车在日常生活中的日益普及化，人们对了解汽车各项相关专业知识的渴望也日益迫切。虽然现在像新浪汽车网站，都有一套庞大的汽车数据库系统供大家查询，但是一些对汽车不是很了解的朋友，面对一大堆陌生的参数，肯定会晕头转向。 为此，我们将对汽车车型数据库中的参数进行详细的解释，以便大家能够更简便地使用车型数据库，同时也能提高很多朋友对于汽车的了解。 ■长×宽×高 顾名思义，所谓的长宽高就是一部汽车的外型尺寸，通常使用的单位是毫米(mm)，具体的测量方法是这样的： 车身长度定义为：汽车长度方向两个极端点间的距离，即从车前保险杆最凸出的位置量起，到车后保险杆最凸出的位置，这两点间的距离。 车身宽度定义为：汽车宽度方向两个极端点间的距离，也就是车身左、右最凸出位置之间的距离。根据业界通用的规则，车身宽度是不包含左、右后视镜伸出的宽度，即后视镜折叠后的宽度的。 车身高度定义为：从地面算起，到汽车最高点的距离。而所谓最高点，也就是车身顶部最高的位置，但不包括车顶天线的长度。 车身数据
■轴距 简单地说，汽车的轴距是同侧相邻前后两个车轮的中心点间的距离，即：从前轮中心点到后轮中心点之间的距离，就是前轮轴与后轮轴之间的距离，简称轴距，单位为毫米(mm)。 根据轴距对汽车进行分类 轴距是反应一部汽车内部空间最重要的参数，根据轴距的大小，国际通用的把轿车分为如下几类： 微型车： 通常指轴距在2400mm以下的车型称为微型车，例如：奇瑞QQ3、长安奔奔、吉利熊猫等，这些车的轴距都是2340mm左右，更小的有 SMART FORTWO，轴距只有1867mm。 小型车： 通常指轴距在2400-2550mm之间的车型称为小型车，例如：本田飞度、丰田威驰、福特嘉年华等。 紧凑型车： 通常指轴距在2550-2700mm之间的车型称为紧凑型车，这个级别车型是家用轿车的主流车型，例如：大众速腾、丰田卡罗拉、福特福克斯、本田思域等。 中型车： 通常指轴距在2700-2850mm之间的车型称为中型车，这个级别车型通常是家用和商务兼用的车型，例如：本田雅阁、丰田凯美瑞、大众迈腾、马自达6睿翼等。 中大型车： 通常指轴距在2850-3000mm之间的车型称为中大型车，这个级别车型通常是商务用车的主流车型，例如：奥迪A6、宝马5系、奔驰E级、沃尔沃S80等。需要说明的是：通常的中大型车轴距都在2900mm左右，不过由于中国人比较喜欢大车，所以很多车型到中国来都进行了加长，轴距都达到了 2950mm以上，个别车型轴距达到了3000mm以上，例如宝马5系的轴距为3028mm，所以在国内，我们到很难见到不加长的中大型车了。 豪华车： 通常指轴距在3000mm以上的车型称为豪华车，这个级别车型通常就是富豪们选择的车型了，价格基本都在百万元以上，例如：奔驰S级、宝马7 系、奥迪A8等。而在豪华车这个分类中还有一个小群体，我们不妨称之为超豪华车吧，他们的轴距通常都在3300mm以上，价格动则几百甚至上千万，数量稀少，主要有三个品牌：劳斯莱斯、宾利和迈巴赫。 最后还有一点需要给大家说明一下，根据各国车型的特点，一般同一类型的车型，欧洲品牌车型的轴距比较小，而美国品牌车型的轴距比较大，日韩系车是中间水平。
汽车总体设计 4.发动机选型 发动机选型的依据因素很多，如汽车的类型、用途、使用条件、总布置型式、总质量及动力性指标、经济性要求、材料和燃料资源、排气污染和噪声方面的法规限制、已有的发动机系列及其技术指标水平、技术发展趋势、生产条件与制造成本、市场预测情况以及将来的配件供应及维修条件等，通常要经过多种方案的比较甚至通过先行的试验研究才能选定一个好的方案。 4.1 发动机基本形式的选择 至今世界上绝大多数的汽车都是采用往复活塞式内燃机，其中绝大多数的轿车采用汽油机，而几乎全部的重型货车、绝大多数的中型货车和相当一部分轻型货车则采用柴油机。近二三十年来在极少数汽车上采用了转子发动机、燃气轮机、高能蓄电池和电动机等动力装置。为消除污染以蓄电池为能源的电动汽车受到各国的重视，列为发展方向并在加紧研制中。但从目前的情况来看，在相当长的时期内，往复式内燃机仍将是汽车发动机的主要型式。因此，这里仅就汽车内燃机的选型问题进行讨论。 在汽车发动机基本型式的选择中首先应确定的是采用汽油机还是柴油机，其次是气缸的排列型式和发动机的冷却方式。 就世界范围而言，大型汽车的发动机已经柴油化，中型汽车也多采用柴油机，轻型载货汽车采用柴油机的也不少，甚至欧洲已将小型高速柴油机用到某些轿车上。与汽油机相比，柴油机具有油耗低、燃料经济性好、无点火系统，故障少、工作更可靠，耐久性好、寿命长，排气污染较低和防火安全性好等优点。但一般柴油机的振动及噪声较大，轮廓尺寸及质量较大，造价较高，起动较困难并易冒黑烟。近年来，由于柴油机在产品设计和制造工艺方面的不断完善，其上述缺点已得到较好的克服。较大马力、高转速、低噪声、小型化且运转平稳的柴油机的研制开发成功，使装柴油机的轻型汽车日益增多，在轿车上的装用也取得成功。但预计在今后相当长的一段时期内，考虑到燃料使用的平衡及汽油机的转速高、升功率高、转矩适应性较好、轮廓尺寸及质量较小、
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
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）
汽车总体设计 一章 一、概述 1.汽车新产品开发流程：分为规划阶段、开发阶段、生产准备阶段和生产阶段。 2.概念设计：从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程。概念设计阶段要完成造型设计、选择基本尺寸和主要总成结构、绘制总体方案图、画总布置草图调查分析市场容量、确定生产纲领和生产方式、确定整车指标，最后编写设计任务书。 二、汽车形式的选择 1.汽车的分类：国标将汽车分为乘用车和商用车。乘用车指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位；商用车指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，商用车又有客车、半挂牵引车、货车之分。 2.乘用车的布置形式（1）发动机前置前轮驱动（FF）采用前轮驱动使前桥轴荷大，有明显的不足转向特性；前轮驱动使越障能力高；动力总成结构紧凑，车内地板凸包高度降低，提高乘坐舒适性；发动机在轴距外时轴距可缩短，有利于提高机动性；散热条件好；行李箱空间足够大；易改装为客货两用或救护车；供暖机构简单、效率高；操纵机构简单；
整备质量轻；发动机横置时主减速器的锥齿轮被圆柱齿轮取代，制造难度降低。前轮驱动并转向需要等速万向节，结构和制造工艺复杂；前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；爬坡能力降低；后轮易抱死并引起汽车侧滑；发动机横置时总布置困难，接近性差；碰撞时发动机损失大，维修费用高。（2）发动机前置后轮驱动（FR）轴荷分配合理，利于提高轮胎的寿命；不需等速万向节，降低成本；操纵机构简单；供暖机构简单、效率高；散热条件好；上坡时驱动轮附着力增大使爬坡能力增强；易改装为客货两用或救护车；行李箱空间足够大；变速器与主减速器分开使拆装、维修容易；发动机的接近性良好。地板上有通道，后排座椅中部座垫减薄，影响乘坐舒适性；正面碰撞时易使发动机进入客舱，严重伤害前排乘员；总长、轴距均较长，整车装备质量增大，同时影响到燃油经济性和动力性。（3）发动机后置后轮驱动（R R）动力总成结构紧凑；汽车前部高度有条件降低，改善驾驶员视野；地板凸包只需容纳操纵机构杆件和加强地板高度即可，改善了后排座椅中间乘员出入的条件；整车装备质量小；乘客座椅能够布置在舒适区内；上坡时驱动轮附着力增大使爬坡能力增强；发机在轴距外时轴距可缩短，有利于提高机动性。后桥负荷重使汽车具有过多转向倾向，操纵性变坏；前轮附着力小，高速时转向不稳定，影响操纵稳定性；行李箱体积不够大；操纵机构复杂；驾驶员不易发现发动机故障；散热条件差且前风挡玻璃除霜不利，发
5.路面结构设计 5.1沥青路面 5.1.1交通量及轴载计算分析 路面设计以单轴载双轮组100KN 为标准轴载。 1) 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次： ①轴载换算： 轴载换算采用如下的计算公式：=N ∑=k i i i P P n C C 135.421)/( 计算结果如下表所示： 表5.1轴载换算表 ②累计当量轴次
根据《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》,高速公路沥青路面的设计年限取15年，四车道的车道系数是取0.5。 累计当量轴次： ()111365 t e N N γηγ ??+-???= ()[]18918830 5.060.430336506449 .0365106449.0115 =????-+= （次） 2) 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 ①轴载换算 验算半刚性基层层底拉应力轴载换算公式：812'1')/('P P n C C N i k i i ∑== 计算结果如下表所示： 表5.2 轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力） ②累计当量轴次 参数取值同上，设计年限是15年,车道系数取0.5。
累计当量轴次： ()111365 t e N N γηγ ??+-???= ()[]321652575.087.731636506449 .0106449.0115 =???-+= （次） 5.1.2结构组合设计及材料选取 1) 拟订路面结构组合方案 根据规定推荐结构，并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应，路面结构面层采用沥青混凝土（取18cm ），基层采用水泥碎石（取20cm ），下基层采用石灰土（厚度待定）。 另设20cm 厚的中粗砂垫层。 2) 拟订路面结构层的厚度 由于计算所得的累计当量轴载达到了500万次，按一级路的路面来设计，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》规定高速公路、一级公路的面层由二层至三层组成。采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度为4cm ），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度为6cm ），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度为8cm ）。 5.1.3设计指标及设计参数确定 1) 确定路面等级和面层类型 由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为大于500万次。根据规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》和设计任务书的要求可确定路面等级为高级路面，面层类型采用沥青混凝土，设计年限为15年。 2) 确定土基的回弹模量 ① 此路为新建路面，根据设计资料可知路基干湿状态为干燥状态。 ② 根据设计资料，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》，该路段处于II 2a 区，为粉质土，确定土基的稠度为1.05。 ③ 查设计规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》中“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)”表并作提高得土基回弹模量为 MPa E 0.370=. 3）各层材料的设计参数（抗压模量与劈裂强度）
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
车辆产品主要技术参数和主要配置备案表 第一部分汽车和挂车产品 一、《公告》技术参数 序号项目序号项目 1 产品商标23 前轮距（mm） 2 产品型号24 后轮距（mm） 3 产品名称25 总质量（kg） 4 企业名称26 轴荷（kg） 5 是否基础车型27 额定载质量（kg） 6 底盘型号28 整备质量（kg） 7 底盘ID号29 准拖挂车总质量（kg） 8 底盘生产企业名称30 质量利用系数 9 底盘名称31 半挂车鞍座最大允许承载质量（kg） 10 底盘商标32 额定载客（含驾驶员）（座位数）（人） 11 底盘类别33 驾驶室准乘人数（人） 12 外形尺寸（长×宽×高）（mm）34 接近角/离去角（o） 13 燃料种类35 前悬/后悬（mm） 14 排放依据标准36 最高车速（km/h） 15 排放水平37 发动机型号 16 转向形式38 发动机生产企业 17 货厢栏板内尺寸（长×宽×高）（mm）39 发动机排量（ml） 18 轴数40 发动机额定功率（kW） 19 轴距（mm）41 油耗（l/100km） 20 钢板弹簧片数（前/后）42 车辆识别代号（VIN） 21 轮胎规格43 其它 22 轮胎数 序号项目序号项目 1 整车生产地址1 2 “R”点坐标 2 底盘生产地址1 3 整车供电电压 3 车辆类型1 4 车门数量 4 车身或驾驶室型式、型号与生产企业1 5 车身本体材料 5 最小离地间隙1 6 运送爆炸品/剧毒化学品的品名 6 最小转弯直径1 7 专用装置名称、型号、生产企业等 7 带双车轮的车轴数与位置18 悬架型式（前/后） 8 转向轴数量、位置19 行驶记录仪型号与生产企业 9 转向轴满载轴荷20 整备质量状态下，各轴质量分配 10 驱动型式、驱动轴数量与位置21 其他需要说明的内容 11 发动机布置型式与位置
（汽车行业）汽车总体设计 与计算
汽车总体设计、计算参数 壹、外形尺寸参数 1、轴距L 2、前后轮距B1和B2 3、汽车的外廓尺寸 总长、总宽、总高 4、汽车的前悬LF和后悬LR 由总布置最后确定（保证足够的接近角和离去角） （前悬处要布置发动机、水箱、弹簧前支架、保险杠、转向器等） 二、质量参数 1、汽车的装载量mG 轿车是指载客量，即座位数。 2、汽车的整备质量m0 总体设计初，可对同类型同级别且结构相似的样车及部件的质量进行测定分析，且以此为基础初步估算出新设计车个部件的质量及整车整备质量。 （亦可按照人均汽车整备质量的统计值来估算（人均整备质量/t）） 普通轿车0.18~0.24中级轿车0.21~0.29中高级轿车0.29~0.34 3、汽车的总质量ma 整备质量、载客量、行李质量mB、附加设备mF (每人按65kg计，行李质量(轿车)每人5~10kg) 4、轴荷分配 它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳定性等主要使用性能以及轮胎的使用寿命都有很大影响。 轴荷分配对前后轮胎的磨损有直接影响。 三、主要性能参数 1、汽车动力性参数 汽车的动力性参数主要有直接档和I档最大动力因数、最高车速、加速时间、汽车的比功率和比转矩等。 1）直接档最大动力因数D0max 2）I档最大动力因数DImax DImax直接影响汽车的最大爬坡能力和通过困难路段的能力以及起步且连续换档时的加速能力。它主要取决于所要求的最大爬坡度和附着条件。 3）最高车速Vamax 以汽车行驶的功率平衡来确定。 GB/T12544-90汽车最高车速试验方法 4）汽车的比功率和比转矩 这俩个参数分别表示发动机最大功率和最大转矩和汽车总质量之比。 5）加速时间 “0—100km/h”或“0—80km/h”的换档加速时间。 表二动力性计算需要的数据 发动机使用外特性的Tq—n曲线的拟和公式以及发动机最低转速nmin和最高转速nmax 装载质量（乘客数） 整车整备质量 总质量
7.2 路面结构设计 7.2.1 路面结构设计步骤 新建沥青路面按以下步骤进行路面结构设计： (1) 根据设计任务书和路面等级及面层类型，计算设计年限一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。 (2) 按路基土类型和干湿状态，将路基划分为几个路段，确定路段回弹模量值。 (3) 根据已有经验和规推荐的路面结构，拟定几中可能的路面结构组合及厚度方案，根据选用的材料进行配合比实验及测定结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。 (4) 根据设计弯沉值计算路面厚度。对二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构层组合，或调整材料配合比，提高材料极限抗拉强度，再重新计算。 7.2.2 路面结构层计算 该路位于中原黄河冲积平原区，地质条件一般为a）第一层：冲积土；b）第二层：粘质土；c）第三层：岩石。平原区二级汽车专用沥青混凝土公路，路面使用年限为12年，年预测平均增长率为6%。 （1）轴载分析 本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN为标准轴载，以BZZ-100表示。标准轴载的计算参数按表7-1确定。 表7-1 标准轴载计算参数
① 轴载换算 各级轴载换算采用如下计算公式： 4.351121( )k i i i p N c c n p ==∑ （7-1） 式中：N 1—标准轴载的当量轴次，次/日； n i —被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日； P —标准轴载，kN ； P i —被换算车辆的各级轴载，kN ； k —被换算车辆类型； C 1—轴数系数，C 1=1+1.2（m-1），m 是轴数。当轴间距大于3m 时，按单独的一个轴载计算，当轴间距小于3m 时，应考虑轴系数； C 2—轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。 计算结果如下表7-3所示。 表7-3 轴载换算结果表（弯沉）
5分钟教你看懂汽车参数配置表 不少销售顾问拿到一大张配置表就晕头转向，今天我们一起来了解下配置表该怎么看？ 厂商就是指生产汽车的制造商家，例如“上汽大众”指上海汽车和大众汽车合资品牌。我们还比较熟悉如“一汽大众”、“广汽本田”、“上汽通用”、“东风日产”等等，在此不一一例举了，这是合资品牌的一个厂商命名方式；如果进口车型的话会在厂商后加（进口）标注出；如果是中国品牌，一般直接写某某汽车或者什么品牌，例如“比亚迪”、“长安汽车和“吉利汽车”等等。
级别是指车型大小，例如上图这款帕萨特，属于中型车。现在市面是汽车一般分为“微型车”、“小型车”、“紧凑型车”、“中型车”、“中大型车”、“大型车”、“SUV”（其中SUV又分为小型车、紧凑型车、中型车、中大型车、大型车）、“MPV”、“跑车”、“皮卡”、“微面”、“轻客”。具体中型车多大的概念，大家看看路上的大众速腾就是紧凑型 车，中型车比它大点。
发动机就是驱动汽车前进的心脏，一切动力的来源。例如“1.4T 150马力 L4”指1.4L 排量加涡轮增压，最大150马力，直列4缸排列。当然我们还见到过“3.0L 250马力 V6”，3.0L排量自然吸气，最大250马力，六缸V型排列。
变速箱是改变传动比和方向，实现加速减速和倒退。例如"5手动"指5个档位的手动变速箱。变数箱分为五种，AT（自动变速箱）、MT（手动变速箱）、AMT（半自动变速箱）、CVT （无级变速箱）、DCT（双离合变速箱）。特别提一下双离合，每个厂商叫法都不一样，比如大众双离合叫DSG。一般来说都推荐买AT，操作简单方便，经历过市场长期考验，可靠性强；MT变速箱适合喜欢驾驶乐趣的发烧友，价格便宜；CVT适合城市代步家轿，相对合
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
教你看懂汽车配置表1：车身参数部分 技术] 一辆车的参数配置表就像一个人的简历，它可以较为全面、清楚地展现车辆的基本信息，但是在这些相对枯燥的数据里面却也蕴含着诸多的知识点，如果你能对这些知识有所了解，就可以从中获得你想要的答案，而我想说，这的确是一件有意思的事。 注：以下参数全部依照国标定义给出。 ●长×宽×高（单位：mm）
车辆的长、宽、高是一部车的基本外型尺寸，其中车身长度是指汽车长度方向两个极端点间的距离，即从前保险杠最凸出的位置到到后保险杠最凸出的位置的距离。 车身宽度是指汽车宽度方向两个极端点间的距离，但是这里不包括外后视镜、转向灯、挡泥板以及轮胎与地面接触变形的部分。 车身高度是指从地面起到汽车最高点的距离，这个最高点包含车顶行李架，但是不包括天线，而且这个数据是在车辆空载的情况下测得的。 其实单纯去看长、宽、高这几项数据并无太多意义，但是通过对比，它的价值则得以体 发生重大变化的换代车型，你可以大致看出其外形的设计趋向：整车是向更宽更长的方向发展，还是变得更宽更扁，抑或更窄更高？ 还有一些车型的特殊版本（比如CROSS版），通过加装防擦条、包围、行李架等，车身尺寸也会有小幅增加，但是这种尺寸的增加完全是这些后装部件导致的，所以消费者应该通过这些参数细微的变化看出其中的端倪。 ●轴距（单位：mm） 像人的收入可以表示他所处的社会阶层。对于乘用车来说，由于乘用空间布置在前后轴之间，
部和脚部空间。 簸中，乘员空间的运动幅度会越小，乘坐的舒适性会越好，这种感受类似于坐在公交车的中部和车尾的差异。当然轴距还对车辆的行驶稳定性、操控性产生影响，由于汽车是一项纷繁复杂的系统性工程，所以很难单纯通过一项数据就对车辆的某一项性能下结论，所以对于消费者来说，轴距影响最大的还是乘坐空间。
路面结构组合设计 1.1设计说明 1.1.1工程概况 （1）工程所在地：湖南省境内 （2）公路自然区划：区，由地下水位资料可知该路基为潮湿状态； （3）公路等级：一级公路（双向四车道、设中央分隔带）； （4）路线总长度：1223.061m。 1.1.2设计内容 沥青混凝土路面 （1）拟定路面结构组合方案，进行方案比较。 （2）进行轴载换算（手算和程序计算），确定路面设计弯沉值。 （3）确定路基路面结构层设计参数。 （4）各结构层材料组成设计。 1.1.3设计成果 （1）设计说明书； （2）沥青路面结构设计图。 1.2 主要技术经济指标 1.2.1交通组成 经调查预测，本路竣工后第一年双向平均日交通量下表（辆/d） 交通组成（辆/日） 解放CA10B 211 解放CA390 240 东风EQ140 399 黄河JN150 388 黄河JN253 400 长征XD980 126 日野ZM440 240 日野KB222 176 太拖拉138 51 轴重小于25kN的车辆2601 交通量年增长率 4.7%
预测交通组成表表2 车型前轴重(KN) 后轴重（KN）后轴数后轴轮组数交通量（次/日） 解放CA10B 19.4 60.85 1 双211 解放CA390 35 70.15 1 双240 东风EQ140 23.7 69.2 1 双399 黄河JN150 49 101.6 1 双388 黄河JN253 55 66 1 双400 长征XD980 37.1 72.65 1 双126 日野ZM440 60 100 1 双240 日野KB222 50.2 104.3 1 双176 太拖拉138 51.4 80.6 1 双51 交通量增长率 （%） 4.70% 备注：依据规范，轴重小于25KN的车辆不计入计算； 使用期内交通量平均增长率为4.7%，沥青混凝土路面设计使用年限15年。 2. 沥青混凝土路面结构设计 2.1轴载换算 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，小客车不考虑轴载。 2.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次，昼夜交通量（辆/日）为双向车道年平均日通行车辆数。 ①轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式： 式中：轴数系数 轮组系数 其中： 计算结果如下表（表3）所示：