【正文】 — 70km/h的換檔加速時間多在 33~65s。中、高級轎車的 0— 100km/h 的換檔加速時間約為 8 ~ 15s；普通級轎車為 12~25s。我國標(biāo)準(zhǔn) GB 725897 中規(guī)定，對公路用的機(jī)動車輛其比功率的最小值不能低于 。 汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩 這兩個參數(shù)分別表示發(fā)動機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量這比 。軍用越野汽車的爬坡能力要求高達(dá) 60% ~ 75%，故 max1D 值多選擇在 以上。它和汽車總質(zhì)量的關(guān)系不明顯而主要取決于所要求的最大爬坡和附著條件。鞍式牽引汽車及半掛車等列車的 max0D 應(yīng)在 以上。載貨汽車的 max0D 是隨汽車總質(zhì)量的增大而逐漸減小的，但也有個限度。 直接檔動力因數(shù) max0D max0D 的選擇主要是根據(jù)對汽車加速性與燃料經(jīng)濟(jì)性的要求，以及汽車類型、用途和道路條件而異。必要時，改變軸距也可行。因此，可以得出作為很重要的軸 荷參數(shù)，各使用性能對其要求相互矛盾，這就要求設(shè)計時根據(jù)對整車的性能要求、使用條件等，合理地選取軸荷分配。因此，在總體設(shè)計時應(yīng)根據(jù)汽車的布置型式、使用條件及性 能要求合理地選定其軸荷分配。汽車總質(zhì)量的確定： 轎車：汽車總質(zhì)量 =整 備質(zhì)量 +駕駛員及乘員質(zhì)量 +行李質(zhì)量 客車：汽車總質(zhì)量 =整備質(zhì)量 +駕駛員及乘員質(zhì)量 +行李質(zhì)量 +附件質(zhì)量 貨車：汽車總質(zhì)量 =整備質(zhì)量 +駕駛員及助手質(zhì)量 +行李質(zhì)量 則貨車的總質(zhì)量 am 由整備質(zhì)量 0m 、裝載質(zhì)量 em 和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成，即 am = 0m + em + 1n 65kg 式中， 1n 為包括駕駛員以及隨行人員數(shù)在內(nèi)的人數(shù)，應(yīng)等于座位數(shù)。這次設(shè)計確定的 em 為 5t。在日常工作中，收集 大量同類型汽車的有關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合新車設(shè)計的特點、工藝水平等初步估計整備質(zhì)量。目前，盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是：通過減少整備質(zhì)量增加載質(zhì)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。該指標(biāo)既要先進(jìn)又要切實可行。 貨車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量、軸荷分配等。 貨車車廂尺寸 要求車廂尺寸在運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時能裝足額定的噸數(shù)。 貨車車頭長度 貨車車頭長度是指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離。后懸尺寸對汽車通過性、汽車追尾時的安全性、貨廂長度、汽車造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。對載客量少些的平頭車，考慮到正面碰撞能有足夠的結(jié)構(gòu)件吸收碰撞能量，保護(hù)前排乘員的安全，這又要求前懸有一定的尺寸。 應(yīng)在前懸這段尺寸內(nèi)布置保險杠、散熱器風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)向器等部件，故前懸不能縮短。發(fā)動湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 10 機(jī)、水箱、轉(zhuǎn)向機(jī)、彈簧前托架和保險杠等零件和部件。增大輪距則車廂內(nèi)寬隨之增加，并有利于增加側(cè)傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性好；但是汽車的總寬和總質(zhì)量及最小轉(zhuǎn)彎直徑等增加，并導(dǎo)致汽車的比功率、比轉(zhuǎn)距指標(biāo)下降，機(jī)動性變壞。為滿足市場需要，工廠在標(biāo)準(zhǔn)軸距貨車的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出短軸距和長軸距的變型車。此外，軸距還對軸荷分配、傳動軸夾角有影響。這是為了使汽車的外廓尺寸適合本國的公路橋梁、涵洞和鐵路運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)及保證行駛的安全性。 外廓尺寸 汽車的長、寬、高稱為汽車外廓尺寸，受有關(guān)法律限制不能隨意確定，貨車還要受裝載質(zhì)量的影響。轎車輪胎標(biāo)準(zhǔn)見 GB 297882；貨車和客車的輪胎規(guī)格詳見國標(biāo) GB 51682。越野汽車為了提高在松軟地面上的通過能力常采用胎面較寬、直徑較大、具有越野花紋的超低壓輪胎。試驗表明 :輪胎超載 20%時，其壽命將下降 30%左右。大多數(shù)汽車的輪胎負(fù)荷系數(shù)取為 ~，以免超載。 因此，本設(shè)計采用發(fā)動機(jī)前置后橋驅(qū)動。 b. 發(fā)動機(jī)中置后橋驅(qū)動 發(fā)動機(jī)中軒后橋驅(qū)動貨車，可以采用水平對置式發(fā)動機(jī)布置在貨箱下方，因而發(fā)動機(jī)通用性不好，需特殊設(shè) 計，故障維修不便；離合器、變速器等機(jī)構(gòu)復(fù)雜；因發(fā)動機(jī)距離地面近，容易被車輪帶起的泥土弄臟；受發(fā)動機(jī)位置影響，貨箱地板高度高。 平頭式貨車的主要優(yōu)點如下：汽車總長和軸距尺寸短，最小轉(zhuǎn)彎直徑小，機(jī)動性能好，不需要發(fā)動機(jī)罩和翼子板，加上總長縮短等因素的影響，汽車的整備質(zhì)量減??；駕駛員的視野得到明顯改善；采用翻轉(zhuǎn)式駕駛室時能改善發(fā)動機(jī)及其附件的接近性；汽車貨箱與整車的俯視面積之比稱為面積利用率，平頭車的該指標(biāo)比較高。 長頭式貨車的主要特點有：發(fā)動機(jī)及其附件的接近性好，便于檢修工作；滿載時前軸負(fù)荷??；地板低，駕駛員上、下車方便；離合器、變速器、等操縱機(jī)構(gòu)簡單，易于布置；發(fā)動機(jī)工作對駕駛員 的影響很??；駕駛員和前排乘員安全性好。這種形式的貨車車身部分的結(jié)構(gòu)特點與短頭式貨車相同，只是發(fā)動機(jī)艙和車頭部分更長些。這種形式的貨車布置特點是發(fā)動機(jī)在駕駛員和副駕駛員座位中間，因此駕駛室的前端不需要凸出去，沒有獨(dú)立的發(fā)動機(jī)艙。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，其布置形式對使用性能也有重要影響。 驅(qū)動形式 汽車的驅(qū)動形式有 4? 4? 6? 6? 8? 8? 8 等，前一位數(shù)字表示汽車車輪總數(shù)，后一位數(shù)字表示驅(qū)動輪數(shù)。在汽車軸數(shù)不變的情況下，汽車總質(zhì)量增加以后，使公路隨的負(fù)荷增加。 五噸卡車（中型 貨車）型式的選擇 不同型式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動形式、布置形式以及輪胎的選擇上有區(qū)別。乘用車是指在設(shè)計和技術(shù)特性上主要用于載運(yùn)乘客及隨身行李和臨時物品的汽車，包括駕駛員座位在內(nèi)最多不超過 9個座位。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、維修困難。 非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、維修方便、工作可靠。 汽車懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。 汽車懸架包括彈性元件，減振器和傳力裝置等三部分，這三部分分別起緩沖，湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 減振和力的傳遞作用。典型的懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等組成，個別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向梯形、轉(zhuǎn)向切等部分。行駛系統(tǒng)包括：車架、車橋、車輪和懸架等部分。 汽車的傳動系統(tǒng)是汽車發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間動力傳遞裝置的總稱。 隨著汽車工業(yè) 的進(jìn)一步快速發(fā)展，汽車工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)正越來越突出。 我國的汽車工業(yè)尚屬幼稚產(chǎn)業(yè)， 國際競爭力不足， 隨著經(jīng)濟(jì)全球化，汽車工業(yè)必須面對國際與國內(nèi)廣泛領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。而當(dāng)前的汽車懸架雖然已經(jīng)十分先進(jìn)，但是畢 竟沒有完美的事物，不論什么形式的獨(dú)立懸架或非獨(dú)立懸架都有其缺點和不足。同時將汽車的懸架系統(tǒng)調(diào)校好，好的懸架系統(tǒng)在彎道性能上就能很好的表現(xiàn)出來，還有出去郊游時，能在惡劣的路況下通行，可以給駕駛員帶來更好的操作穩(wěn)定性以及一定的駕駛樂趣。 減振器是具有減振作用，使振動迅速衰減，減輕振動使乘員感到不舒適和疲勞。 懸架由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減震器、緩沖塊 和橫向穩(wěn)定器等組成。 懸架是現(xiàn)代汽車上重要總成之一 。并積極開展節(jié)能環(huán)保型的汽車研發(fā)，推動技術(shù)進(jìn)步，加快汽車產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)升級。堅持對外開放和自主發(fā)展相結(jié)合的原則，努力提高自主研發(fā)能力，培育自主品牌產(chǎn)品。汽車懸架 把車架（或車身）與車軸（或車輪）彈性的連接起來。導(dǎo)向裝置由導(dǎo)向桿系組成，用來決定車輪相對于車架（或車身）的運(yùn)動特性，并傳遞除了彈性元件傳遞的垂直力以外的各種力和力矩。彈性元件則是為了緩和沖擊，使車架與車橋之間具有彈性聯(lián)系。優(yōu)良的懸架避震性能，也可以減輕振動給零件帶來的湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2 沖擊導(dǎo)致?lián)p壞，減少故障，降低維修成本和行駛安全。因此還需要不斷的研究發(fā)展。 我國的汽車工業(yè)起步于 50 年代，經(jīng)過 60 年的發(fā)展，已經(jīng)具備了較 好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)， 2021年，中國汽車需求總量為 879 萬輛，在全球市場占比從 2021 年 %上升到 2021 年的 %。 汽車底盤及車架懸掛的基本組成 汽車底盤介紹及 基本組成 汽車底盤的作用是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)和汽車各部件、總成，構(gòu)成汽車整體；將發(fā)動機(jī)傳來的動力，經(jīng)減速增矩后傳給驅(qū)動車輪，驅(qū)動車輛前進(jìn)。它能根據(jù)需要將動力平穩(wěn)接合并傳遞或迅速徹底地分離動力；能滿足汽車倒車和必要時左、右驅(qū)動車輪差速轉(zhuǎn)動的要求；且應(yīng)保證在各種行駛條件下提供必需的牽引力、車速，使汽 車有良好的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 3 圖 汽車（貨車）底盤結(jié)構(gòu)圖 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來保持或者改變汽車行駛方向的機(jī)構(gòu)。 制動系統(tǒng)是汽車裝設(shè)的全部制動和減速系統(tǒng)的總稱，其功能是使行駛中的汽車減速或停車以及實現(xiàn)可靠駐車。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸掛系統(tǒng)多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個別高級轎車則使用空 氣彈簧。彈性元件用力傳遞垂向力，并緩和由路面不平度引起的沖擊和振動。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架與車架（或車身）連接。但汽車平順性較差，調(diào)整行駛時操穩(wěn)性差，應(yīng)用于轎車時不利于發(fā)動機(jī)、行李艙的布置。主要用于轎車和部分輕型貨車、客車及越野車。 商用車是指在設(shè)計和技術(shù)特性上用于運(yùn)送人員和貨物的汽車，并且可以牽引掛車。 軸數(shù) 汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。當(dāng)這種負(fù)荷超過了公路設(shè)計的承載能力時，公路會被破壞，使用壽命也將縮短。增加驅(qū)動輪數(shù)能夠提高汽車的通過能力，驅(qū)動輪數(shù)越多，汽車的機(jī)構(gòu)越復(fù)雜，整備質(zhì)量和制造成本也隨之增加，同時也使汽車的總體布置工作變得困難。貨車的布置形式可以按照駕駛室與發(fā)動機(jī)相對位置的不同，分為平頭式、短頭式、長頭式和偏置式四種。 b. 短頭式貨車 發(fā)動機(jī)的大部分在駕駛室的前部，少部分位于駕駛室內(nèi)的貨車，稱為短頭式貨車。 d. 偏置式駕駛室的貨車主要用于重型礦用自卸車上。但是總長與軸距均較長，最小轉(zhuǎn)彎直徑較大，機(jī)動性能不好；駕駛員的視野不好。 因此，對于要求結(jié)構(gòu)簡單的任斯璐貨車來說，采用平頭式比較合適。因為這種布置形式的缺點多，并且難以克服，故不采用。 輪胎的選擇 輪胎的尺寸和型號是進(jìn)行汽車 性能計算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)之一，因此，在總體設(shè)計開始階段就應(yīng)選定，而選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的靜負(fù)荷、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。轎車、輕型客車及輕型貨車的車速高、輪胎受動負(fù)荷大，故它們的輪胎負(fù)荷系數(shù)應(yīng)接近下限；對在各種路面上行駛的貨車，其輪胎不應(yīng)超載。 為了提高汽車的動力因數(shù)、降低汽車及其質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對公路用車在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量選取尺寸較湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 小的輪胎。山區(qū)使用的汽車制動頻繁，制動鼓與輪輞之間的間隙應(yīng)大一些，以便散熱，故應(yīng)采用輪輞尺寸較大的輪胎。貨車的后輪裝雙胎時，比單胎使用時的負(fù)荷可增加 10% ~ 15% 。汽車尺寸小些不僅可以行駛期間需要占用的道路長度小，同時還可以增加車流密度，在停車時占用的停車場面積也小。我國對公路車輛的極限尺寸規(guī)定如下： 表 汽車及掛車外廓尺寸的最大限值 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 中限定的汽車外廓尺寸如上表所示，后視鏡等單側(cè)外伸 量不得超出最大寬度處 250mm；頂窗、換氣裝置開啟時不得超出車高 300mm。軸距過短會使車廂長度不足或后懸過長；汽車上坡時制動或加速時軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動性或操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角震動增大，對平順行不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。對于不同軸距變型的軸距的變化，推薦在 ～ 的范圍內(nèi)確定為宜。 表 各類汽車的軸距和輪距 這里確定前輪輪距為 1900mm，后輪距為 1860mm（ 后輪兩側(cè)兩輪胎中間線距離 ） 。前懸不宜過長，否則，汽車的接近角過小。長些的前懸這段尺寸有利于在撞車時對乘員起保護(hù)作用，也有利于采用長些的鋼板彈簧。長頭貨車前懸一般在 110~1300mm 范圍內(nèi)。后懸長，則汽車離去角減小，使通過性降低；而后懸短的貨車就可能使貨廂長度不夠。車身形式，即長頭型還是平頭型對車頭長度有絕對影響。車廂長度選為6100mm，寬度選為 2300mm。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 11 整車整備質(zhì)量 汽車的整備質(zhì)量：亦即我們以前慣稱的“空車質(zhì)量”。它與汽車的設(shè)計水平、制造水平以及工業(yè)化水平密切相關(guān)。減少整車整備質(zhì)量的主要措施有：新設(shè)計的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理，采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料，如塑料、鋁合金等。通過設(shè)計要求，整備質(zhì)量將根據(jù)設(shè)計載質(zhì)量和質(zhì)量系數(shù)在后面確定。 質(zhì)量系數(shù) 質(zhì)量系數(shù) 0m? 是指汽車裝載質(zhì)量與整備質(zhì)量的比值，即 0m? = em / 0m 該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計水平和工藝水平， 0m? 越大，說明汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。 am =4t+5t+2? 65kg= 最終確定的總質(zhì)量為 。對輪胎壽命和汽車的許多使用性能的影響來說，從各車輪輪胎磨損均勻和壽命相近考