【正文】 表 汽車各參數(shù)值的匯總 表 車輪半徑 ( r ) 滾動阻力系數(shù)（ f） 空氣阻力系數(shù)（ DC ） 迎風面積（ A） 5 2m 整車總質(zhì)量（ m） 9290kg 9290kg 傳動系機械效率 （ T? ） 附著系數(shù)（ ? ） 最大扭矩（ maxeM ） 353 mN? (n=1300r/min) 最大爬坡度（ maxi ） 28% ( ? ) 最大道路阻力系數(shù)（ max? ） 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速（ n） 3000r/min 飛輪轉(zhuǎn)動慣量（ fI ） 2mkg? 二前輪轉(zhuǎn)動慣量（ 1wI ） 2mkg? 四后輪轉(zhuǎn)動慣量（ 2wI ） 2mkg? 驅(qū)動輪法向反作用力（ ?z ） 67914 N 重力加速度（ g） kgN/ 怠速油耗（ idQ ） 由于最高檔為直接檔（ 15?gi ）， 變量 5X 也就是代表了驅(qū)動橋主減速器的傳動比 0i 。這樣，一方面可以 在相同的道路條件與車速下，發(fā)動機的后備功率小，負荷率高，燃料消耗率低。這個指標把發(fā)動機和底盤的固有特性與汽車實際行駛條件相接合，既反映汽車具有的能力，又反映了汽車的實際使用效果，因此用它作為汽車動力傳動系統(tǒng)合理匹配綜合評價指標，既反映汽車動力傳動系統(tǒng)與使用工況的匹配程度，又能提示動力傳動系統(tǒng)改善的潛力和途徑。汽車動力性燃料經(jīng)濟性的綜合評價指標，應該能定量反映汽車動力傳動系統(tǒng)匹配的程度，能夠反映出發(fā)動機動力性與燃料經(jīng)濟性的發(fā)揮程度，能夠提示汽車實際行駛工況所對應的發(fā)動機工況與其理想工況的差異，能夠提示動力傳動系統(tǒng)改善的潛力和可能的途徑。 根據(jù)等速行駛車速 au 及阻力功率 P，在萬有特性圖上（利用差值法）可確定相應的燃油消耗率 b，從而計算出以該車速等速行駛時單位時間內(nèi)的燃油消耗量（ ml/s）為 gPbQt ???????????????????????? （ ） 式中， b 為燃油消耗率 )]/([ hkWg ? , ? 為燃油的密度（ kg/L） , g 為重力加速度（ 2/sm ） , 汽油的 g? 可取 ~,柴油可 取為 。39。常用原地起步加速時間與超車加上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 44 速時間來表明汽車的加速能力。 為了清楚而形象地表現(xiàn)汽車行駛時的受力情況及其平衡關(guān)系，將汽車的驅(qū)動力與行駛阻力作在一副圖中，稱為汽車驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖。 利 用上述公式，所繪發(fā)動機外特性中的功率曲線見圖 。轎車在 10年前也由初產(chǎn)時的四檔變速器改為五檔變速器。綜合考慮驅(qū)動橋主傳動比和變速器一檔速比的限制，滿足高平均車速和維持加速能力、最大爬坡能力和發(fā)動機處于最省油區(qū)工作而設(shè)置超速檔。）。 10)對 6 個孔進行倒斜角，斜度應該與鎖銷的錐度相同。 2) 在圓柱體兩個端面建立 ?451? 的倒角（圖 ）。 2) 對建立的齒輪齒形的草圖進行拉伸，選擇 Extruded Body 命令， 按操作提示拾取閉合齒輪齒形 進行拉伸。39。521128? （螺旋角），而后即可延建立的基準軸方向拉伸 ，可以建立斜齒圓柱齒輪的單齒（圖 ）。39。 圖 變速器倒檔齒輪 倒檔軸的裝配 由于倒檔軸和倒檔齒輪均是按 x 軸方向建立，所以他們的中心是共線的，在裝配過程中可以運用最簡單的同軸裝配原理，直接將倒檔齒輪插入倒檔軸，由于先前在建立倒檔軸第三步時已經(jīng)考慮到裝配并建立了一個基準面，定位過程中可將右端（ 21 齒的齒圈）的右側(cè)端面與倒檔軸中部建立的基準面重合，即可完成整個倒檔軸的裝配過程。 圖 倒檔齒輪初步建模效果圖 表 倒檔齒輪各部分尺寸匯總表 齒圈 1（右） 齒圈 2（左） 模數(shù)（ m） 齒數(shù)（ z） 21 23 分度圓直徑 )( mzd? 齒頂圓直徑 )2( mmzda ?? 齒根圓直徑 )( mmzd f ?? 齒厚 s )2/( ?ms? 2) 在圓柱體的一端建立一個直徑為 42mm的通孔，并在孔的兩端進行?451? 的倒斜角。根據(jù)我國國情，汽車空調(diào)參數(shù)在夏季有以下要求：車內(nèi)溫度對轎車不得大于 26C? ,旅游客車不得大于 27C? ，小型客車和貨車駕駛室不得大于 29C? ；各類車的相對濕度應在 50％～ 60％，每人得新鮮空氣為 311 /mh。 （ 3）制動前俯角 當汽車以 減速度制動時，車身的前俯角不大于 176?！?20176。 minD 汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑 minD 是汽車機動性的主要指標之一。 表 汽車動力性參數(shù)范圍 上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 21 汽車類型大型客車 ? m 直接檔最大動力因數(shù) maxOD － I 檔最大動力因數(shù) ImaxD － 最高車速 1max /aV km h?? 85～ 120 比功率 / /aPmkw t 6～ 20 比扭矩 / /aTmN m t 49～ 73 燃料經(jīng)濟性指標，是指在水平的水泥或瀝青路面 上以經(jīng)濟車速滿載行駛的百公里耗油量（單位為 L/100km）而言，其數(shù)值越大，經(jīng)濟性越差。在比較不同國家車型的比功率時，應注意各國內(nèi)燃機功率測定標準的差異。同時，為防止在潮濕路面上發(fā)生測滑事故，空載時其后軸負荷應大于 46％。 本車的整車整備質(zhì)量 om ＝ 11595kg （ 3） .汽車總質(zhì)量 am 的確定 上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 19 汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質(zhì)量。我國法規(guī)規(guī)定總高不大于 4m。 （ 1） .軸距 L 軸距短些，車輛本身就輕些；最小轉(zhuǎn)彎半徑也短；而縱向通過角卻大，通過性好。 踏板、油箱以及備胎等的布置 離合器踏板、制動踏板和油門踏板，布置在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。除車輪制動器外，還在后輪上裝有手制動的駐車系統(tǒng)。此時，驅(qū)動橋、驅(qū)動上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 15 車輪均屬簧下質(zhì)量。 上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 14 變速器 傳動系中最主要的變速裝置就是變速器。 汽車布置型式的選擇 汽車的布置型式是指發(fā)動機、驅(qū)動軸和車身（或駕駛室）的相互關(guān)系和布置特點而言。 上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 11 汽車的型式是指其軸數(shù)、驅(qū)動型式、布置型式 以及車身或駕駛室型式而言。設(shè)計力求標準化、系列化、通用化，盡量考慮變型的要求，以達到實用、安全、經(jīng)濟、美觀、舒適的要求。但即使其當時的功能十分簡單，當它作為免費軟件以來，還是吸引了大批的使用者。 MATLAB軟件簡介 MATLAB 語言的首創(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。對傳動系進行優(yōu)化設(shè)計的目的主要有兩方面：取得令人滿意的汽車動力性能和燃料經(jīng)濟性能；得到一個令駕駛員滿意的操作方式。與此相適應，迫切需要提高設(shè)計質(zhì)量、尋找最優(yōu)化方案 、縮短設(shè)計周期，這就促使最優(yōu)化技術(shù)迅速發(fā)展。此后，最優(yōu)化的理論和方法逐漸得到豐富和發(fā)展。 仿真分析優(yōu)化技術(shù)及其發(fā)展 優(yōu)化設(shè)計是 60 年代初發(fā)展起來的一門新學科，它是將最優(yōu)化原理和計算技術(shù)應用于設(shè)計領(lǐng)域， 為工程設(shè)計提供一種重要的科學設(shè)計方法。 因此，提高汽車的運輸生產(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。 此外本文還使用了 AUTOCAD軟件對金龍客車的底盤部分進行了輔助繪制并使用了 UG軟件貨車的變速器部分部件進行了三維實體建模 。 [關(guān)鍵詞 ]： 大客車 ,底盤總布置 ， 動力傳動系 ，動力性，優(yōu)化，燃油經(jīng)濟性 上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 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。自 70 年代世界范圍的能源危機發(fā)生后，各國 汽車界都被迫努力降低燃料消耗，圍繞汽車和發(fā)動機采取了一系列措施，包括提高汽車行駛效率、提高發(fā)動機性能、開發(fā)利用新型動力、優(yōu)化匹配動力傳動系統(tǒng)。利用這種新的設(shè)計方法，人們就可以從眾多的設(shè)計方案中尋找出最佳設(shè)計方案，從而大大提高設(shè)計效率和質(zhì)量。特別從 60 年代以來，最優(yōu)化技術(shù)發(fā)展迅速，成為一門新興的學科，而且得到了廣泛的應用。 2) 電子計算機的飛速發(fā)展為最優(yōu)化技術(shù)提供了有力的手段。 目前，國內(nèi)外關(guān)于這方面的研究工作主要包括： 1) 開發(fā)動力性和燃料經(jīng)濟性的計算機模擬計算程序來進行傳動系各參數(shù)的設(shè)計，通過對不同參數(shù)模擬計算，對所得結(jié)果進行比較，選擇比較合理的傳動系參數(shù)。他曾在密西根大學、斯坦福大學和新墨西哥大學任數(shù)學與計算機科學教授。 目前， MATLAB 已經(jīng)成為了國際上最流行的科學與工程計算的軟件工具，現(xiàn)在的 MATLAB 已經(jīng)不僅僅是一個“矩陣實驗室”了，它已經(jīng)成為了一種具有廣泛應用前景的、全新的計算機高級編程語言了，有人稱他為“第上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 9 四代”計算機語言，它在國內(nèi)外高校和研究部門正扮演著重要的角色。 汽車形式的基本要求 （ 1）在該車整車總布置時， 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，并使這個比例在空滿載時變化不大。由于汽車型式對整車的使用性能、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。 客車的布置型式根據(jù)發(fā)動機位置不同，可以分為三種：發(fā)動機前置后橋驅(qū)動，發(fā)動機中置后橋驅(qū)動，發(fā)動機后置后橋驅(qū)動。各種車輛的用途不同，對變速器的要求也各異。 懸架 前懸架采用的是雙橫臂式獨立懸架，后懸架型式為漸變鋼板彈簧非獨立懸架。本車設(shè)計制動驅(qū)動機構(gòu)采用液壓式簡單制動。在離合器踏板左側(cè)，應當留出在離合器不工作時可以放下左腳的空間，因此輪罩最好不要凸出到客廂內(nèi)。但軸距過短，會帶來一系列缺點；車廂長度不足或后懸過長；上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 17 制動或上坡時軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動性荷操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動過大?？倢挘ú话ê笠曠R）不大于 ；外開窗、后視鏡等突出部分不大于 250mm。 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。 本車軸荷分配：前 /后（空載） 3713/7882（ kg） 前 /后（滿載） 6000/10500（ kg） 空載時 前軸占 32％ 后軸占 68％ 46% 滿載時 前軸占 ％ 后軸占 ％ 汽車主要性能參數(shù)的選擇 （ 1）直接檔和 I檔最大動力因素 maxOD 和 ImaxD ： 直接檔動力因素 maxOD 的選擇主要考慮對汽車加速性和燃料經(jīng)濟性的要上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 20 求，并視汽車類型和道路條件而異。（參考表 選取） 汽車的比轉(zhuǎn)矩為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量的比值。在設(shè)計時，這項指標可參考總質(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)特點選取?？v向通過半徑為 ～ 。否則影響乘坐舒適性。 第二部分 貨車的傳動系優(yōu)化設(shè)計分析 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) 進入 UG 界面后，以 x 軸為長度方向，建立直徑為 30mm，長為 156mm的圓柱體。 上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） SJ 汽車 的動力性仿真分析 26 3) 在中間的圓柱體上建立基準面，并再此基準面上建立一個直徑為 8mm,深度為 20mm的簡單孔。完成后的倒檔軸總成圖如圖 。39。 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，對先前完成的第一軸常嚙合斜齒圓柱齒輪的單齒進行旋轉(zhuǎn)陣列排列（ 19齒）。56124? 39。注意， I 檔齒輪以及各檔接合齒輪是直齒圓柱齒輪，拉伸時按 X 軸方向拉伸即可； II、 III、 IV 檔齒