【正文】 中型貨車總體設(shè)計及其3D造型畢業(yè)論文目錄 1 1 1 2 3 3 6 13 13 13 16 18 19 19Ⅰ檔傳動比的確定 20 21 23 23 23 25 26 27 貨車燃油經(jīng)濟(jì)性的分析 28 31 32 33 33 34 36 CATIA軟件的簡介 36 CATIA軟件的發(fā)展歷史 36 CATIA軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀 36 CATIA V5在汽車工業(yè)上的應(yīng)用 37 CATIA V5版本應(yīng)用特點(diǎn)： 37 CATIA軟件功能介紹 38 CATIA V5基本功能簡介 38 基于CATIA 車身造型設(shè)計功能模塊介紹 39 41 41 46 46 46 48 50結(jié)束語 51致謝 52參考文獻(xiàn) 53附錄Ⅰ汽車參數(shù)表 54附錄Ⅱmatlab程序 55人們從事生產(chǎn)勞動離不開汽車。在日常生活中，汽車特別是轎車是經(jīng)常使用的交通工具。汽車工業(yè)出現(xiàn)的高新技術(shù)多數(shù)在轎車上首先得到應(yīng)用。目前，轎車的產(chǎn)量、保有量占汽車總產(chǎn)量和保有量的絕對多數(shù)。一方面，擁有轎車是標(biāo)志人們生活水平的提高；另一方面，大量運(yùn)行著的汽車所造成的公害又降低了人們的生活質(zhì)量。因此，人們對汽車提出越來越高的要求，包括研制節(jié)油汽車和開發(fā)應(yīng)用新能源；有關(guān)法規(guī)對汽車的排放和噪聲提出更嚴(yán)格的要求；對汽車安全性提出更高的要求，達(dá)到乘坐汽車有安全感、愉快感，汽車發(fā)生碰撞事故時能夠妥善保護(hù)成員、對汽車提出居住性要求，不僅坐在汽車?yán)锸孢m，而且能與外界進(jìn)行信息交流。不同形式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動形式以及布置形式上有區(qū)別。由于汽車形式對整車使用性能、外形尺寸、質(zhì)量、軸荷分配和制造成本等方面影響很大，故在選擇汽車形式時應(yīng)綜合考慮上述因素。汽車的軸數(shù)是根據(jù)車輛的用途、總質(zhì)量、使用條件、公路車輛法規(guī)和輪胎負(fù)荷能力而確定。我國公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于四級公路及橋梁，單軸最大允許軸載質(zhì)量為10t，雙連軸最大允許軸載質(zhì)量為18t（每軸9t）。根據(jù)公路對汽車軸載質(zhì)量的限制、所設(shè)計汽車的總質(zhì)量、輪胎的負(fù)荷能力以及使用條件等，可以確定汽車的軸數(shù)。由于雙軸汽車結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，故總質(zhì)量小于19t的公路運(yùn)輸車輛廣泛采用這種方案?？傎|(zhì)量在19～26t的公路運(yùn)輸車采用三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車采用四軸和四軸以上的形式。驅(qū)動形式常用4462等代號表示。其中前一位數(shù)字表示車輪總數(shù)，后一位數(shù)字表示驅(qū)動輪數(shù)。采用42驅(qū)動形式的汽車結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，多用于轎車和總質(zhì)量小些的公路用車輛上。本車屬于中型貨車，總質(zhì)量約為10t，考慮到制造成本和使用條件等因素，所以采用42驅(qū)動形式。汽車布置形式是指發(fā)動機(jī)、驅(qū)動軸和車身（或駕駛室）的相互關(guān)系和布置特點(diǎn)而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外，汽車的布置形式對使用性能也有重要影響。根據(jù)發(fā)動機(jī)位置的不同，貨車的布置形式有發(fā)動機(jī)前置后橋驅(qū)動、發(fā)動機(jī)中置后橋驅(qū)動和發(fā)動機(jī)后置后橋驅(qū)動。采用發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動布置形式的貨車有維修發(fā)動機(jī)方便、傳動系及操縱系統(tǒng)比較簡單等優(yōu)點(diǎn)，在貨車上應(yīng)用廣泛。少數(shù)貨車的發(fā)動機(jī)采用中置的型式。這種車型的優(yōu)點(diǎn)是駕駛室的布置不受發(fā)動機(jī)的限制，座位和汽車的總高可以降低，噪聲小，軸距主總長較短，這對軸荷分配有利，但發(fā)動機(jī)需特殊設(shè)計，維修不便，離合器，變速器和油門需遠(yuǎn)離操縱，故在貨車上采用不多。后置發(fā)動機(jī)的型式在貨車上應(yīng)用就更少，只在后置發(fā)動機(jī)——后輪驅(qū)動的轎車變型為貨車時有所采用。這類車貨箱底板過高，后軸過載，操縱復(fù)雜是其嚴(yán)重的缺點(diǎn)。按駕駛室與發(fā)動機(jī)相對位置的不同，貨車可分為四種型式。（1）長頭式：發(fā)動機(jī)布置在駕駛室之前。（2）短頭式：發(fā)動機(jī)的小部分伸入到駕駛室內(nèi)。（3）平頭式：發(fā)動機(jī)機(jī)位于駕駛室內(nèi)。（4）偏置式：駕駛室偏置于發(fā)動機(jī)旁。長頭式的優(yōu)點(diǎn)是維修發(fā)動機(jī)方便，駕駛室受熱、受振少，操縱桿容易布置，駕駛員的安全感較好，前輪負(fù)荷較輕；其缺點(diǎn)是汽車面積利用率低，總長較大，最小轉(zhuǎn)彎半徑較大，視野性差。它比較適合使用條件較差的中、重型貨車和越野車。平頭式的優(yōu)缺點(diǎn)和長頭式正好相反。而短頭式的特點(diǎn)介于兩者之間。由于平頭式在面積利用率、機(jī)動性和視野性等方面的優(yōu)點(diǎn)，因而在微、輕型貨車上得到廣泛的應(yīng)用，它還用可翻式結(jié)構(gòu)來克服發(fā)動機(jī)維修不便的缺點(diǎn)，所以在重型汽車列車上的應(yīng)用也日益增多。不同噸位貨車的平頭式駕駛室，其布置也不同：（1）發(fā)動機(jī)位于前軸之上，且處于兩側(cè)座位之間；（2）發(fā)動機(jī)位于前軸之上，且位于座位之下；（3）發(fā)動機(jī)位于前軸之后，且位于座位之下。偏置式駕駛室主要用于礦山自卸車上，它具有平頭式的一些優(yōu)點(diǎn)，如視野寬廣、軸距短等，還具有駕駛室通風(fēng)條件好，便于發(fā)動機(jī)維修等優(yōu)點(diǎn)。對比各布置型式，并考慮本車的實(shí)際情況，本車采用平頭式，發(fā)動機(jī)布置于前軸之上且位于座位之下。汽車的主要尺寸有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸等。1. 外廓尺寸汽車的總長、總寬和總高應(yīng)根據(jù)汽車的用途、道路條件、噸位、外形設(shè)計、公路限制和結(jié)構(gòu)布置等因素來確定。在總體設(shè)計時要力求減少汽車的外廓尺寸，以減輕汽車總重，提高汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動性。各國對公路運(yùn)輸車輛的外廓尺寸均有法規(guī)限制。這是為了適合本國的公路、橋梁和運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)以及保證駕駛的安全性。GB158989汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸長：貨車、越野車、整體式客車不應(yīng)超過，單鉸接式客車不超過，半掛汽車列車不超過，全掛汽車列車不超過；不包括后視鏡，汽車寬不超過；空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車高不超過；后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處250；頂窗、換氣裝置開啟時不得超出車高。根據(jù)本車的特點(diǎn)，參考同類車型，本車的外廓尺寸如下：總長：＝7810；總寬：＝2400；總高：＝2600。2. 軸距軸距對整備質(zhì)量、汽車總長、最小轉(zhuǎn)彎半徑、傳動軸長度、縱向通過半徑有影響。當(dāng)軸距短時，上述各指標(biāo)減小。此外，軸距還對軸荷分配有影響。軸距過短會使車廂（箱）長度不足或后懸過長；上坡或制動時軸荷轉(zhuǎn)移過大，汽車制動性和操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動增大，對平順性不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。原則上轎車的級別越高，裝載量或載客量多的貨車或客車軸距取得長。對機(jī)動性要求高的汽車軸距宜取短些。為滿足市場需要，工廠在標(biāo)準(zhǔn)軸距貨車基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出短軸距和長軸距的變型車?！?的范圍內(nèi)來確定為宜。車型類別軸距輪距轎車微型級普通級中級中、高級高級2000～22002100～25402500～28602850～34002900～39001100～13801150～15001300～15001400～15801560～162042貨車微型輕型中型重型1700～29002300～36003600～55004500～56001150～13501300～16501700～20001840～2000礦用自卸車總質(zhì)量m/t 60 603200～42003900～48002000～4000大客車城市大客車（單車）長途大客車（單車）4500～50005000～6500740～2050本車為中型貨車，軸距選取為4250mm3. 前輪距和后輪距汽車輪距對汽車的總寬、總重、橫向穩(wěn)定性和機(jī)動性影響較大。輪距越大，則橫向穩(wěn)定性越好，懸架的角剛度也越大，對增大汽車車廂內(nèi)寬也有利。但輪距加寬，汽車的總寬和總重一般也加大，而且容易產(chǎn)生向車身側(cè)面甩泥的缺點(diǎn)，所以輪距不宜過大，輪距的數(shù)值必須與所要求的汽車總寬相適應(yīng)。汽車的前輪距主要取決于車架前部的寬度、前懸架的寬度、前輪最大轉(zhuǎn)角、輪胎寬度、轉(zhuǎn)向拉桿與轉(zhuǎn)向輪以及車架間的運(yùn)動間隙等因素，因此要通過具體布置才能最后確定。汽車的后輪距取決于車架后部的寬度、彈簧寬度、彈簧與車架和車輪之間的間隙以及輪胎寬度等因素。，并且參考同類車型以及根據(jù)本車的結(jié)構(gòu)和布置，選取本車的前后輪距分別為：；。4. 前懸和后懸前懸的長度應(yīng)能布置保險杠、散熱器、風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)等部件。從撞車安全性考慮希望前懸長些，從視野角度考慮又要求前懸短些。前懸對平頭汽車上下車的方便性有影響，前鋼板彈簧長度也影響前懸尺寸。汽車的前懸長度不宜過長，否則汽車的接近角過小，不利于通過性。后懸的長度主要取決于軸距和軸荷分配的要求，同時要保證適當(dāng)?shù)碾x去角。一般來說，后懸不宜過長，否則上、下坡時容易刮地 ，轉(zhuǎn)彎時也不靈活。貨車的后懸一般在1200～2200之間。經(jīng)過分析并參考同類樣車，根據(jù)本車的結(jié)構(gòu)性能要求，本車選取前懸，后懸 貨車車頭長度指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離,車頭長度對車身長度有絕對影響。此外,車頭長度對汽車外觀效果、駕駛室居住性、汽車面積利用率和發(fā)動機(jī)的接近性等有影響。本次課設(shè)駕駛室是單排座并且后帶一個臥鋪所以取貨車車頭長度為。要求車箱尺寸在運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時能裝足額定噸數(shù)。車箱邊板高度對汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響。參考同類車型選取車箱尺寸（外部）（簡稱裝載量）汽車的裝載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時所允許的額定裝載量。汽車在碎石路面上行駛時，裝載質(zhì)量應(yīng)為好路面的75%～85%。越野汽車的裝載量是指越野行駛時或在土路上行駛時的額定裝載量。整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。整車整備質(zhì)量對汽車的成本和使用經(jīng)濟(jì)性均有影響。目前，盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是通過減輕整車整備質(zhì)量增加裝載量或載客量；抵消因滿足安全標(biāo)準(zhǔn)、排氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來的整備質(zhì)量的增加；節(jié)約燃料。減少整車整備質(zhì)量的措施主要有：采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料，新設(shè)計的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理。減少整車整備質(zhì)量，是從事汽車設(shè)計工作中必須遵守的一項重要原則。質(zhì)量系數(shù)是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即。該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計水平和工藝水平，值越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。因此，在設(shè)計新車時要力求減輕零部件的自身重量。據(jù)統(tǒng)計，貨車的質(zhì)量系數(shù)是隨汽車的裝載量的增大而增大的。有時質(zhì)量系數(shù)也用裝載質(zhì)量與汽車干質(zhì)量之比來表示。汽車干質(zhì)量是指整備質(zhì)量減去燃料、水和附屬設(shè)備的質(zhì)量。這種質(zhì)量系數(shù)更能準(zhǔn)確地反映該車的金屬和材料的利用率，但在一般技術(shù)中很少列出汽車干質(zhì)量值。因計算不便，故不常用。參數(shù)總質(zhì)量質(zhì)量系數(shù)貨車～～～～，本車取質(zhì)量系數(shù)為： =，則：。由此就初步確定了整車整備質(zhì)量。汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)格載滿客、貨時的整車質(zhì)量。商用貨車的除總質(zhì)量由整備質(zhì)量裝載量，和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成，即 ()—汽車總質(zhì)量；—汽車裝載質(zhì)量；—整車整備質(zhì)量；—人數(shù)。本車采用單排座365=195kg由式（）得本車的總質(zhì)量為：汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。汽車的軸荷分配是汽車的重要參數(shù)，它對汽車的牽引性、通過性、制動性、操縱性和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大的影響，因此，在總體設(shè)計時應(yīng)根據(jù)汽車的布置形式、使用條件及性能要求合理的選定其軸荷分配。軸荷分配對輪胎壽命和汽車的使用性能有影響。從輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個車輪的載荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動力性和通過性，驅(qū)動橋應(yīng)有足夠大的載荷，而從動軸載荷可以適當(dāng)減少；為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向軸的載荷不應(yīng)過小。汽車的驅(qū)動形式不同，對軸荷分配有顯著影響。車型滿載空載前軸（%）后軸（%）前軸（%）后軸（%）轎車發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動47～6040～5356～6634～44發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動45～5050～5551～5644～49發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動40～4654～6038～5050～62貨車42后輪單胎32～4060～6850～5941～5042后輪雙胎，長短頭25～2773～7544～4951～5642后輪雙胎，平頭30～3565～7048～5446～5262后輪雙胎19～2575～8131～3763～696. 汽車各部件及總成質(zhì)量的確定及分布，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可計算出軸荷分配和質(zhì)心的高度。 部件名稱重量()質(zhì)心至前軸距()質(zhì)心離地距離()空載滿載空載滿載空載滿載駕駛室15034543043018001600發(fā)動機(jī)560695360360850800離合器3030810810800750變速器14914911001100690690油箱454524002400730680前軸制動器及轉(zhuǎn)向梯形28328300460450前胎19019000460460后軸制動器42042042504250490480后胎38038042504250490480車箱55060503560356010501350蓄電池組505011801180790760萬向節(jié)傳動808026602660