【正文】 算的變速器。 離合器 本車離合器采用膜片彈簧離合器。 （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng) 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動(dòng)力性仿真分析 12 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)布置圖 （ 2） 發(fā)動(dòng)機(jī)中置后橋驅(qū)動(dòng) 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)布置圖 （ 3） 發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng) 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)布置圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動(dòng)力性仿真分析 13 本車采用的是第三種驅(qū)動(dòng)方式，這種布置方式與其他兩種布置方式相比較的優(yōu)點(diǎn)是：能較好的隔絕發(fā)動(dòng)機(jī)的氣味和熱量，該車中、前部基本不受發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪聲和振動(dòng)的影響；檢修發(fā)動(dòng)機(jī)方便；軸荷分配合理；同時(shí)由于后橋簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量之比增大，可改善車廂后部的乘坐舒適性；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)，車廂面積利用較好，并且布置座椅受發(fā)動(dòng)機(jī)影響較少；作為城市間客車使用時(shí)，能夠在地板下方和汽車全寬范圍 內(nèi)設(shè)立體積很大的行李箱；作為市內(nèi)用客車不需要行李箱時(shí)，因后橋前面的地板下方?jīng)]有傳動(dòng)軸，則可以降低地板高度，乘客上下車方便；傳動(dòng)軸長度短。 ： 4 2 式汽車結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，故在轎車 和質(zhì)量小于 19t 的公路用車上廣泛應(yīng)用。 汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式 ：該車的軸數(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。該車對(duì)安全性的要求很高且不易維修 , 該車底盤的可靠性對(duì)客車來說非常重要。各總成部件的布置必須優(yōu)先考慮整車的通過性、操縱穩(wěn)定性、平順性等。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動(dòng)力性仿真分析 10 第一部分 .客車的底盤設(shè)計(jì) 2. 汽車形式的選擇 所選汽車的型號(hào)和根據(jù) 為了充分利用我國目前和將來的公路條件及汽車工業(yè)的現(xiàn)狀，使設(shè)計(jì)力求在提高車速的情況下，具有制造工藝簡單，對(duì)原型車部件利用率和通過性較高的特點(diǎn)，還要為客戶提供舒適性好，節(jié)約燃料，經(jīng)濟(jì)性好，且容量較大的大型客車。MATLAB語言的功能也越來越強(qiáng)大，不斷適應(yīng)新的要求提出新的解決方法。在 MATLAB 下，矩陣的運(yùn)算變得異常的容易，所以它一出現(xiàn)就廣受歡迎，這一系統(tǒng)逐漸發(fā)展、完善，逐步走向成熟，形成了今天的模樣。 1980 年前后，時(shí)任新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任的 Moler教授在講授線性代數(shù)課程時(shí)，發(fā)現(xiàn)用其他高級(jí)語言編程極為不便，便構(gòu)思并開發(fā)了 MATLAB，這一軟件利用了他研制的、在國際上頗有影響的 EISPACK（基于特征值計(jì)算的軟件包）和 LINPACK（線性代數(shù)軟件包）兩個(gè)軟件包中可靠的子程序，用 Fortran語言編寫了集命令翻譯、科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)。 運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械最優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科產(chǎn)生了十分深刻的影響，使許多過去無法解決的關(guān)鍵性問題獲得了重大突破，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。 2) 利用優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論，對(duì)傳動(dòng)系參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到保證汽車動(dòng)力性的 前提下，燃料經(jīng)濟(jì)性最小的目的。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)作為一種新興的技術(shù)，盡管目前還不很完善，有許多問題有待進(jìn)一步研究探索，但 可以預(yù)見，隨著現(xiàn)代技術(shù)的許速發(fā)展，最優(yōu)化技術(shù)將在汽車行業(yè)中獲得更廣泛更有效的應(yīng)用與發(fā)展。由于最優(yōu)化技術(shù)是要在一切可能的方案中尋求最優(yōu)化的方案，往往需要進(jìn)行大量的計(jì)算。促進(jìn)最優(yōu)化技術(shù)迅速發(fā)展的主要原因是： 1) 近代科技與生產(chǎn)發(fā)展的需要。 我國開始從事這方面的研究與應(yīng)用比較晚。 按處理最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)方法的不同，最優(yōu)化技 術(shù)發(fā)展可分為兩個(gè)階段，第二次世界大戰(zhàn)以前，處理最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)方法主要是古典的微分上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動(dòng)力性仿真分析 6 法和變分法。因此優(yōu)化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的一個(gè)重要領(lǐng)域，它已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明，目前國產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用工況多數(shù)是遠(yuǎn)離其最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)域，未能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的最佳匹配。在此類的國際大環(huán)境下，我國的現(xiàn)狀卻不容樂觀。 與此同時(shí)，隨著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，能源供給日趨緊張。(2)confirm the master capability。底盤 設(shè)計(jì)工作主要包括以下幾方面內(nèi)容：（ 1）確定整車型式、結(jié)構(gòu)和尺寸；（ 2）確定整車的主要性能指標(biāo)；（ 3）選定各總成的結(jié)構(gòu)型式、尺寸和性能。 隨后由于缺乏必要的優(yōu)化數(shù)據(jù)，遂 以一款載貨汽車為代替實(shí)例， 通過分析以該車的 等加速行駛工況，等速行駛工況，等減速行駛這三種混合工況下的六循環(huán)工況的汽車百公里燃油消耗量為目標(biāo)函數(shù) , 以汽車的動(dòng)力性為約束條件，應(yīng)用 MATLAB軟件中的優(yōu)化工具箱 , 對(duì)變速器中的各檔齒輪傳動(dòng)比及驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。(3)choose the form ,the size and the capability of the assembly. Then due to lack of necessary data optimization, had resorted a truck for example, by analyzing the car to accelerate such driving conditions, constant driving conditions, This deceleration, such as moving the three conditions of the six mixed cycle status of the vehicle 100 km fuel consumption for the objective function, in the car bound for the dynamic conditions, application of MATLAB software optimization toolbox, transmission of the stall gear transmission ratio and Driving Bridge reducer optimize the transmission ratio improved. In addition the article also use the advanced CAD/CAM integrated software AUTOCAD2020 as the assistant tool of the design of the chassis of the using UG software 3D modelded the gearbox of the truck. 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動(dòng)力性仿真分析 3 [Keyword]： omnibus， chassis layout ,transmission， power performance，optimization， fuel economy performance 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動(dòng)力性仿真分析 4 SJ汽車的動(dòng)力性仿真分析 劉 軼 061103256 1. 概述 在汽車飛速發(fā)展的今天，動(dòng)力性作為汽車的主要使用性能之一，在相關(guān)的技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)中都有明確的要求和規(guī)定。 據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)，在世界石油消耗重，空運(yùn)占 12%，海運(yùn)占 7%，鐵路與內(nèi)河占 6%，而汽車的燃油消耗占到了 75%。 2020 年，我國汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每百公里油耗的設(shè)計(jì)只比發(fā)達(dá)國家要高 10%到 15%，而平均單車年油耗的實(shí)際值是 噸，比美國高 10%，比日本要高出一倍。因此，通過合理匹配汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)來提高汽車動(dòng)力性，同時(shí)降低燃料消耗，從而提高汽車運(yùn)輸效率，是一個(gè)值得進(jìn)一步研究的課題。 人們?cè)谧鲆磺泄ぷ鲿r(shí)，總希望所選用的方案是一切可能方案中最好的，這就是最優(yōu)化問題。第二次世界大戰(zhàn)中，由于軍事上的需要產(chǎn)生了運(yùn)籌學(xué)，提出了大量不能用上述古典方法解決的最優(yōu)化問題，從而產(chǎn)生了如線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等新的方法。雖然起步較晚，但其進(jìn)展的速度卻是十分驚人的。隨著工程與技術(shù)的復(fù)雜化、大型化與精度化，新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也日益縮短。若沒有電子計(jì)算機(jī)而用人工進(jìn)行計(jì)算，不僅工作量很大，且有時(shí)也是難以實(shí)現(xiàn)的。 傳動(dòng)系統(tǒng)是汽車的重要部分，優(yōu)化技術(shù)在這方面也得到廣泛的應(yīng)用。 運(yùn)用優(yōu)化技術(shù)對(duì)傳動(dòng)系參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，是伴隨著優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)作為一種新興的技術(shù)，盡管目前還不很完善，有許多問題有待進(jìn)一步研究探索，但可以預(yù)期，隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展，最優(yōu)化技術(shù)將在汽車行業(yè)中獲 得更廣泛更有效的應(yīng)用與發(fā)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動(dòng)力性仿真分析 8 展。 所謂交互式語言，是指用戶給出一條命令，立刻就可以得出該命令的結(jié)果。 早期的 MATLAB 只能做矩陣運(yùn)算；繪圖也只能用極其原始的方法，即用星號(hào)描點(diǎn)的形式畫圖；內(nèi)部函數(shù)也只提供了幾十個(gè) 。另外，很多長期以來對(duì) MATLAB 有一定競爭能力的軟件（如 MatrixX）已經(jīng)被 The MathWorks 公司吞并，所以可以預(yù)見，在科學(xué)運(yùn)算與系統(tǒng)仿真領(lǐng)域 MATLAB語言將長期保持其獨(dú)一無二的地位。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的大型客車采用直列六缸增壓水冷D6114EQ 發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)采用 KL6110HF2客車底盤。優(yōu)化匹配變速器后橋速比，充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，使動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳。該底盤在總成選用、零件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)處理等方面 ,都必須保證可靠性要求。根據(jù)有關(guān)部門規(guī)定，公路允許車輛單后軸負(fù)荷為 130KN，雙后軸負(fù)荷為 240KN。本車總質(zhì)量為 16500kg（滿載），主要用于城市道路良好狀況，故本車采用 4 2 驅(qū)動(dòng)方式。 當(dāng)然，此方案也有缺點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻條件不好，必須采用冷卻效果強(qiáng)的散熱器；動(dòng)力總成的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；駕駛員不容易發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障。膜片彈簧是一種由彈簧鋼制作的具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成。變速器的最高檔和最低檔速比、檔位數(shù)和各檔 速比是變速器與車輛匹配的主要內(nèi)容。 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是一根支承在左右驅(qū)動(dòng)車輪上的剛性空心梁，主減速器、差速器和半 軸等所有傳動(dòng)件都裝在其中。 一般汽車上常用的轉(zhuǎn)向器型式有循環(huán)球式、蝸桿滾輪式、齒輪齒條式和蝸桿指曉式。 制動(dòng)機(jī)構(gòu) 本車的制動(dòng)器型式為：前制動(dòng)器采用雙領(lǐng)蹄式，后制動(dòng)器采用領(lǐng)從蹄式。 液壓制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：作用滯后時(shí)間較短（ － ），工作壓力高，可達(dá) 10－ 12MPa，因而輪缸尺寸小，可安裝載制動(dòng)器內(nèi)部，直接作為制動(dòng)蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，而不需要制動(dòng)臂等傳動(dòng)副，使之結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，機(jī)械效率高。它們最大特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，可與傳統(tǒng)的單缸式，鼓式制動(dòng)器配合使用，成本較低。 本車將油箱布置在前軸之前，這樣可以使得載荷分配更加合理，提高了輪胎的使用壽命，避免了車輛在高速行駛的過程中方向發(fā)飄的現(xiàn)象發(fā)生，提高安全性。 4. 汽車主要尺寸和參數(shù)的選擇 汽車主要尺寸的確定 汽車的主要尺寸是指其軸距、輪距和外廓尺寸等。因此，確定軸距應(yīng)綜合考慮各方面的要求，在保證所設(shè)計(jì)車型的主要性能，裝載面積和軸荷分配等方面均得到滿足的前提下，把軸距設(shè)計(jì)得短些為宜。 本客車前輪距 1B ＝ 2046mm 2B ＝ 1800mm （ 3） .外廓尺寸的確定 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車的動(dòng)力性仿真分析 18 各國對(duì)公路運(yùn)輸車輛的外廓尺寸均有法規(guī)限制。至于具體選用何種外廓尺寸，應(yīng)根據(jù)汽車的用途、道路條件、外形設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)布置等因素來確定。整車整備質(zhì)量是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)，確定這個(gè)指標(biāo)時(shí)即要考慮到當(dāng)前有減少此值的發(fā)展趨勢(shì)，又要 顧及國內(nèi)目前公路、材質(zhì)及工藝的水平，即選取時(shí)既要考慮先進(jìn)性，又是切實(shí)可行的。 本車 / 6 5 5 5 / 1 1 5 9 5 0 . 3 0 8m o e omm? ? ? ? ? （ 5）汽車的軸荷分配 軸荷分配適當(dāng)與否對(duì)汽車的只要使用性能和輪胎使用壽命有顯著影響。因?yàn)楸拒嚍?4 2，后輪驅(qū)動(dòng)的汽車，為使后輪上有足夠的附著力后軸負(fù)荷不宜 太小。 ImaxD 和汽車總質(zhì)量的關(guān)系不明顯，主要取決于公路用車，這個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)在 － 。（參考表 選?。? （ 3）汽車比功率和比扭矩： 汽車的比功率為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率與汽車總質(zhì)量的比值，是評(píng)價(jià)汽車動(dòng)力性能的綜合指標(biāo)。（參考表 ） （ 4）加速時(shí)間 汽車由原來起步加速到一定車速的時(shí)間是汽車加速性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。對(duì)超車加速能力，在國外也有一些規(guī)定。在一些國家還用每一加侖燃油行駛的英里數(shù)作評(píng)價(jià)指標(biāo)，即 mpg。一般總質(zhì)量大于 12t 的大型客車柴油機(jī)百公里油耗為 ～ 1(100 )L t km? 。此次設(shè)計(jì)的大型客車的最小轉(zhuǎn)彎直徑應(yīng)取17m～ 22m。離去角為 6176。通常用汽車以 的向心加速度沿定圓轉(zhuǎn)向時(shí)前、后軸側(cè)偏角之差（ 12??? ）作為評(píng)價(jià)參數(shù)，對(duì)于轎車此參數(shù)以 1176。以內(nèi)較好，最大不允許超過 7176。制定制動(dòng)性 能指標(biāo)時(shí)還要參考有關(guān)安全性的國家標(biāo)準(zhǔn)。 目前，各類汽車為提高舒適性，裝有空調(diào)設(shè)備。 3) 在距左側(cè)端面 124mm處建立基準(zhǔn)面，在圓柱體的中心面上建立另一