【正文】 評(píng)價(jià)指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)外 特性 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性一般指發(fā)動(dòng)機(jī)外特性的轉(zhuǎn)矩曲線。不過檔位數(shù)過多會(huì)使變速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操縱困難。理論和實(shí)踐皆證實(shí)：變速器檔位越多與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配越佳。以某型號(hào)的超速檔變速器與柴油車匹配，有 明顯的節(jié)油效果，節(jié)油率最高可達(dá) 10 ％左右。變速器采用超速檔的目的在于提高在良好路面上（如公路長(zhǎng)途運(yùn)物）行駛時(shí)的平 均車速提高運(yùn)輸效率，而不是為獲得良好的加速性能，如某些柴油車與功率相同的汽油車相比，其發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是扭矩大而轉(zhuǎn)速低，若要使柴油車達(dá)到高車速，必須選擇較小的驅(qū)動(dòng)橋主傳動(dòng)比，但主傳動(dòng)比小了。 1gi 需滿足汽車的附著條件 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 38 為了滿足汽車的附著條件，也即驅(qū)動(dòng)輪不致滑轉(zhuǎn)， 1 /( )g Z tq o Ti F r T i ???? ? ?????????????????? () 式中， ZF? －驅(qū)動(dòng)輪法向反作用力， N ?－附著系數(shù) T? －傳動(dòng)系機(jī)械效率 本車， ZF? ＝ 9290 ＝ 91042N 低壓胎在干燥的良好路面 ?可取 ～ 。 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 36 圖 變速器第二軸總成 6. 變速器檔位的設(shè)計(jì)與車輛的匹配 驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比 oi 的確定 選擇驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比 oi 時(shí)，首先可根據(jù)汽車的最高車速、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、車輪參數(shù)來(lái)確定。在完成這些步驟以后也就完 成了慣性鎖銷式同步器的建模（圖 ）。 7) 在圓柱端面上建立 3 個(gè)鎖銷（帶有錐角）以及 3個(gè)定位銷，鎖銷和定位銷以圓點(diǎn)為中心間隔圓周布置，每個(gè)相隔 ?60 。 3) 以 X 軸為圓心，建立一個(gè)直徑 （打穿即可）。 3) 使用旋轉(zhuǎn)陣列， 按操作提示 以 X 軸為旋轉(zhuǎn)中心，對(duì)先前建立的 IIV檔齒輪及其接合齒輪的單齒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列排列（各檔齒輪旋轉(zhuǎn)陣列個(gè)數(shù)即為該檔的齒輪齒數(shù)）。注意， I 檔齒輪以及各檔接合齒輪是直齒圓柱齒輪，拉伸時(shí)按 X 軸方向拉伸即可； II、 III、 IV 檔齒輪均為斜齒圓 柱齒輪，所以必須在拉伸前建立一根基準(zhǔn)軸，該基準(zhǔn)軸應(yīng)偏于 X軸左側(cè) 39。39。56124? 39。 2) 在各個(gè)圓柱體的端面進(jìn)行倒角（圖 ） 圖 變速器第二軸 第二軸各檔位齒輪的建 模 同先前建立的第一軸齒輪方法相同，可以建立出第二軸 IIV 檔齒輪，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 32 齒輪的參數(shù)也可通過計(jì)算得出，計(jì)算出的齒輪參數(shù)匯總?cè)绫?。 圖 斜齒 圓柱齒輪單齒的建立 10)使用旋轉(zhuǎn)陣列， 按操作提示 以 X 軸為旋轉(zhuǎn)中心，對(duì)先前完成的第一軸常嚙合斜齒圓柱齒輪的單齒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列排列（ 19齒）。 9) 由于常嚙合齒輪是左旋的斜齒圓柱齒輪，所以必須在拉伸前建立一根基準(zhǔn)軸，該基準(zhǔn)軸應(yīng)偏于 X 軸左側(cè) 39。39。 4) 在 孔 的 端 面 上 進(jìn) 行? ? 的倒斜角，變速器第一軸模型的初步建 立如圖 。完成后的倒檔軸總成圖如圖 。 3) 對(duì)完成的倒檔齒輪單齒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列排列（左端 23 齒，右端 21 齒），已完成整個(gè)齒圈模型的建立。 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 26 3) 在中間的圓柱體上建立基準(zhǔn)面，并再此基準(zhǔn)面上建立一個(gè)直徑為 8mm,深度為 20mm的簡(jiǎn)單孔。 6) 在端面處建立簡(jiǎn)單孔 ，并進(jìn)行倒角。 第二部分 貨車的傳動(dòng)系優(yōu)化設(shè)計(jì)分析 5. 變速器 UG 建模過程 變速器倒檔軸的建模 倒檔軸的建模 1) 進(jìn)入 UG 界面后，以 x 軸為長(zhǎng)度方向，建立直徑為 30mm，長(zhǎng)為 156mm的圓柱體。并規(guī)定：在制動(dòng)踏板力不大于 100N 條件下，總制動(dòng)距離不得大于規(guī)定值的 120％。否則影響乘坐舒適性。為宜?？v向通過半徑為 ～ 。本次大型客車設(shè)計(jì)最小離地間隙為220mm～ 370mm，接近角為 10176。其數(shù)值主要根據(jù)汽車的用途、道路條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取。由于目前節(jié)能和環(huán)境保護(hù)是汽車設(shè)計(jì)中的重大課題，各個(gè)國(guó)家對(duì)燃油消耗有嚴(yán)格規(guī)定。在設(shè)計(jì)時(shí)，這項(xiàng)指標(biāo)可參考總質(zhì)量相近的同類車的百公里油耗值或單位汽車質(zhì)量的百公里油耗值 [單位為 L/100t也有 0－ 100km/h、 0－ 80km/h的評(píng)價(jià)指標(biāo)。（參考表 選?。? 汽車的比轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量的比值。近十幾年來(lái)，隨著公路質(zhì)量的提高，汽車最高車速普遍有所提高。 本車軸荷分配：前 /后（空載） 3713/7882（ kg） 前 /后（滿載） 6000/10500（ kg） 空載時(shí) 前軸占 32％ 后軸占 68％ 46% 滿載時(shí) 前軸占 ％ 后軸占 ％ 汽車主要性能參數(shù)的選擇 （ 1）直接檔和 I檔最大動(dòng)力因素 maxOD 和 ImaxD ： 直接檔動(dòng)力因素 maxOD 的選擇主要考慮對(duì)汽車加速性和燃料經(jīng)濟(jì)性的要上海工程技術(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 20 求，并視汽車類型和道路條件而異。本車為后軸為雙胎的雙軸汽車，其前后軸的負(fù)荷分配應(yīng)大致占 33％和 67％。 本車的總質(zhì)量 am ＝ 15170=11595+65 55(kg) (4).質(zhì)量系數(shù) mo? 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。此參數(shù)對(duì)運(yùn)輸效率和運(yùn)輸成本有很大的影響。總寬（不包括后視鏡）不大于 ；外開窗、后視鏡等突出部分不大于 250mm。 本客車的軸距 L＝ 5700mm 圖 軸距圖 （ 2）前后輪距 1B 和 2B 輪距大些，對(duì)增大車廂寬度與提高車身橫向穩(wěn)定性有利。但軸距過短，會(huì)帶來(lái)一系列缺點(diǎn)；車廂長(zhǎng)度不足或后懸過長(zhǎng)；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 17 制動(dòng)或上坡時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動(dòng)性荷操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動(dòng)過大。這樣的布置時(shí)常采用懸鏈?zhǔn)?，可保證拆、裝方便，并使汽車質(zhì)心位置降低。在離合器踏板左側(cè)，應(yīng)當(dāng)留出在離合器不工作時(shí)可以放下左腳的空間，因此輪罩最好不要凸出到客廂內(nèi)。液壓制 動(dòng)的主要特點(diǎn)是過度受熱后，部分制動(dòng)液汽化，在管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓上海工程技術(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 16 傳輸，使制動(dòng)效能降低，甚至完全失效，但它們廣泛用于轎車，輕型貨車上。本車設(shè)計(jì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)。齒輪齒條式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低，因此考慮使用。 懸架 前懸架采用的是雙橫臂式獨(dú)立懸架，后懸架型式為漸變鋼板彈簧非獨(dú)立懸架。所以在 本次設(shè)計(jì)中采用十字軸萬(wàn)向傳動(dòng)軸。各種車輛的用途不同，對(duì)變速器的要求也各異。它的缺點(diǎn)主要是必須有散熱器和水泵，同時(shí)必須考慮冷卻水的泄漏和必要的補(bǔ)充。 客車的布置型式根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)位置不同，可以分為三種：發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)中置后橋驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng)。而本車前后軸（滿載）為 6000/10500kg，故本車采用二軸。由于汽車型式對(duì)整車的使用性能、外型尺寸、質(zhì)量、軸荷分配和制造成本等方面影響很大，所以要綜合考慮上述因素選擇車型。 （ 3） 充分考慮可靠性。 汽車形式的基本要求 （ 1）在該車整車總布置時(shí)， 特別關(guān)注總體尺寸的協(xié)調(diào)性，如軸距、前后懸等關(guān)鍵參數(shù)，必須能使前后軸荷分配接近最佳，并使這個(gè)比例在空滿載時(shí)變化不大。所以該 MATLAB 版本在航天工業(yè)、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程等各行各業(yè)中都有極廣泛的應(yīng)用。 目前， MATLAB 已經(jīng)成為了國(guó)際上最流行的科學(xué)與工程計(jì)算的軟件工具，現(xiàn)在的 MATLAB 已經(jīng)不僅僅是一個(gè)“矩陣實(shí)驗(yàn)室”了，它已經(jīng)成為了一種具有廣泛應(yīng)用前景的、全新的計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語(yǔ)言了，有人稱他為“第上海工程技術(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 9 四代”計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，它在國(guó)內(nèi)外高校和研究部門正扮演著重要的角色。這無(wú)疑會(huì)給使用者帶來(lái)極大的方便。他曾在密西根大學(xué)、斯坦福大學(xué)和新墨西哥大學(xué)任數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)教授。這就避免了利用模擬程序優(yōu)化的盲目性，使優(yōu)化過程的目的性增強(qiáng)。 目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的研究工作主要包括： 1) 開發(fā)動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算程序來(lái)進(jìn)行傳動(dòng)系各參數(shù)的設(shè)計(jì)，通過對(duì)不同參數(shù)模擬計(jì)算，對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行比較，選擇比較合理的傳動(dòng)系參數(shù)。 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 7 刻的影響，使許多過去無(wú)法解決的關(guān)鍵性問題獲得了重大突破，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。 2) 電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展為最優(yōu)化技術(shù)提供了有力的手段。汽車工業(yè)的新技術(shù)不斷引進(jìn)和采用，特別是汽車 CAD、 CAE、 CAM一體化的進(jìn)步，為我國(guó)汽車工業(yè)形成獨(dú)立自主開發(fā)能力創(chuàng)造了良好的條件，提高了工程技術(shù)人員的素質(zhì)和水平，其中汽車優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法也得到了推廣和普及。特別從 60 年代以來(lái)，最優(yōu)化技術(shù)發(fā)展迅速，成為一門新興的學(xué)科，而且得到了廣泛的應(yīng)用。換言之，最優(yōu)化技術(shù)研究和解決兩大類問題：如何將最優(yōu)化問題表示成數(shù)學(xué)模型；如何根據(jù)數(shù)學(xué)模型盡快地求出其最優(yōu)解。利用這種新的設(shè)計(jì)方法，人們就可以從眾多的設(shè)計(jì)方案中尋找出最佳設(shè)計(jì)方案，從而大大提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。這些工作無(wú)疑是很重要的，但如果不將發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤視為一個(gè)整體進(jìn)行合理匹配，任何一個(gè)總成的性能改進(jìn)完全有可能由于與其它總成的匹配不當(dāng)而造成整體的性能未獲得應(yīng)有的改進(jìn)。自 70 年代世界范圍的能源危機(jī)發(fā)生后，各國(guó) 汽車界都被迫努力降低燃料消耗，圍繞汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)采取了一系列措施，包括提高汽車行駛效率、提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、開發(fā)利用新型動(dòng)力、優(yōu)化匹配動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。而車輛及道路的管理部門為保證道路暢通，減少交通堵塞和交通事故，也要求驅(qū)車維持良好的動(dòng)力性，并強(qiáng)制對(duì)其進(jìn)行定期檢測(cè)，以確保對(duì)營(yíng)運(yùn)車輛動(dòng)力性的要求得到實(shí)現(xiàn)，這種氛圍有利于在用汽車的動(dòng)力性能維持在較好的水平上。 [關(guān)鍵詞 ]： 大客車 ,底盤總布置 ， 動(dòng)力傳動(dòng)系 ，動(dòng)力性，優(yōu)化，燃油經(jīng)濟(jì)性 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 2 Dynamics Simulation Analysis of SJ Automobile ABSTRACT Firstly the article introduces the design principle and requirement and some problems we should pay attention to when we design. After that the design mainly include some contents hereinafter: (1)confirm the form ,the structure and the size of the omnibus。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 1 提供全套畢業(yè)論文，各專業(yè)都有 摘 要 本文首先對(duì)金龍客車的底盤的設(shè)計(jì)原則和要求進(jìn)行了分析。 此外本文還使用了 AUTOCAD軟件對(duì)金龍客車的底盤部分進(jìn)行了輔助繪制并使用了 UG軟件貨車的變速器部分部件進(jìn)行了三維實(shí)體建模 。因此，汽車的擁有者與使用者都希望所擁有或使用的汽車具有良好的動(dòng)力性，以便能多拉快跑 ，提高運(yùn)輸效率。 因此，提高汽車的運(yùn)輸生產(chǎn)力，降低汽車的燃料消耗是目前汽車工業(yè)急需解決的問題之一。 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 5 在汽車研制工作中，由于專業(yè)分工過細(xì)，往往存在著這樣的情況，即發(fā)動(dòng)機(jī)研制部門著重于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程，降低機(jī)械損失，以減少燃料消耗；底盤研制部門則著重提高傳動(dòng)效率，降低運(yùn)行阻力 等。 仿真分析優(yōu)化技術(shù)及其發(fā)展 優(yōu)化設(shè)計(jì)是 60 年代初發(fā)展起來(lái)的一門新學(xué)科，它是將最優(yōu)化原理和計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域， 為工程設(shè)計(jì)提供一種重要的科學(xué)設(shè)計(jì)方法。最優(yōu)化技術(shù)是研究和解決最優(yōu)化問題的一門學(xué)科，它研究和解決如何在一切可能的方案中尋求最優(yōu)化的方案。此后，最優(yōu)化的理論和方法逐漸得到豐富和發(fā)展。無(wú)論在機(jī)構(gòu)綜合、通用機(jī)械零 部件設(shè)計(jì)，還是在各種專業(yè)機(jī)械和工藝裝備的設(shè)計(jì)都由于采用了最優(yōu)化技術(shù)而取得了顯著成果。與此相適應(yīng)，迫切需要提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、尋找最優(yōu)化方案 、縮短設(shè)計(jì)周期，這就促使最優(yōu)化技術(shù)迅速發(fā)展。而有了計(jì)算機(jī)這一有效的計(jì)算工具，就使最優(yōu)化技術(shù)得以迅速發(fā)展。對(duì)傳動(dòng)系進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的主要有兩方面：取得令人滿意的汽車動(dòng)力性能和燃料經(jīng)濟(jì)性能；得到一個(gè)令駕駛員滿意的操作方式。其優(yōu)化過程基本上是圍繞著汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行的。 MATLAB軟件簡(jiǎn)介 MATLAB 語(yǔ)言的首創(chuàng)者 Cleve Moler 教授在數(shù)值分析，特別是在數(shù)值線性代數(shù)的領(lǐng)域中很有影響。該語(yǔ)言無(wú)需像 C和 Fortran 語(yǔ)言那樣，首先要求使用者去編寫源程序，