【文章內容簡介】 車總寬不得超過 限制，輪距不宜過大。但在選定的 前輪距 1B 范圍內，應能布置下車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足 夠的轉向空間，同時轉向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動空間。在確定后輪距時，應考慮能布置下發(fā)動機等動力總成，考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應留有必要的間隙。為此，輪距寬度應在規(guī)定的輪距，這里取前輪距 1 1945B mm? ，后輪距 2 1840B mm? 。 （ 3） 前懸 FL 和后懸 RL 汽車的前懸 FL 和后懸 RL 尺寸是由總布置最后確定的。前懸處要布置鋼板彈簧前支架、車身前部或駕駛室的前支點、保險杠、轉向器等，要有足夠的縱向布置空間。其長度與汽車的類型、驅動型式、發(fā)動機的布置型式和駕駛室的型式密切相關。汽車的前懸不宜過長。以免使汽車的接近角過小而影響通過性。 中型客車后懸長度一般不得超過軸距的 %65 ，絕對值不大于 2730mm 。故取前懸mm2020 ，后懸 mm2580 。 本科生畢業(yè)設計（論文） 6 主要 質量參數(shù)的確定 汽車的質量參數(shù)包括整車整備質量 ?m 、載客量、裝備質量、質量系數(shù) ?m? 、汽車總質量 am 、 軸荷分配等。 （ 1）整車整備質量 ?m 整車整備質量是指車上帶有全部裝備，加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質量 。整車整備質量對汽車的制造成本和燃油經(jīng)濟性有影響。 中 型客車的整備質量可按每人占汽車整備質量的統(tǒng)計平均值估計。客車車輛總長 7 10am L m?? 的車，人均整備質量值在 ~ ?t 人 1? ，這里取人均整備質量值為 ?t 人 1? 。由于 中 型客車的載客量 一般 35 人，故汽車的整車整備質量為： 35 ? ? ? （ 2） 載質量（客車載客量） 由于是 中 型客車，所以乘員數(shù)大于 22人， 包括駕駛員座位在內，座位數(shù)超過9個，且最大設計總質量超過 5000kg 的載客車輛。 此類汽車的類型屬于 3M 類，Ⅲ 級汽車。 （ 3）汽車的總質量 汽車的總質量 am 是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質量?？蛙嚨目傎|量 am 由整備質量 ?m 、乘員和駕駛員質量以及行李質量三部分構成。其中，乘員和駕駛員每人質量按 kg65 計，于是有： nnmm a ???? 65? （ 2－ 1） 式中， n 為包括駕駛員在內的載客數(shù)； ? 為行李數(shù)， 所設計的客車為長途客車， 行李數(shù) 15?? ， 由于是中型客車，載客數(shù)一般定為 35 人，即 35n? ，所以在這里汽車的總質量由 （ 2－ 1） 得： 65 560 0 65 35 15 35 840 0aom m n n k g?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 4）軸荷分配 汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止狀態(tài)下，各車軸對支承平面的垂直負荷，也可以用占空載或滿載總質量的百分比來表示 ，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。 汽車的布置型式對軸荷分配影響較大， 后置發(fā)動機后輪驅動的 客 車滿載時后軸負荷最好不超過 59％，否則，會導致汽車具有過多轉向特性而使操縱性變壞。 本科生畢業(yè)設計（論文） 7 根據(jù)國際標準：中型客車一般采用 4 2 后輪驅動雙胎平頭，滿載時前軸載荷在 30%～ 35%之間，后軸載荷 65%～ 70%之間；空載前軸載荷在 48%～ 54%之間，后軸載荷在 46%～ 52%之間。這里只考慮最大總質量軸荷的分配，故前軸取 2856kg,占最大總質量的 34%；后軸載荷取 5544kg 占最大總質量的 66%。 主要 性能參數(shù)的確定 （ 1）動力性參數(shù) 汽車動力性參數(shù)包括最高車速 maxau 、加速時間 t 、上坡能力、比功率和比轉矩等。 1）最高車速 中型客車發(fā)動機排量一般＞ ，考慮到所設計的客車發(fā)動機排量＞ ，根據(jù)公式 gnru ii? （ 2－ 2） 其中公式中 n 為發(fā)動機最大功率所對應轉速，取 min/2600 rn ? r 為車輪半徑， r = ， 0i 為主減速器傳動比，在此取 ?i ， gi 為變速器傳動比，在此取 1?gi ， 根據(jù)公式 （ 2－ 2） 得：02 6 0 0 0 .5 1 4 3 50 .3 7 7 0 .3 7 7 1 1 6 .4 44 .3 3 1agnru ii ?? ? ? ??。 2）加速時間 汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時間，稱為加速時間。 對于 maxau ≥ hkm/100 的汽車，加 速時間常用 某一速度 加速到 另一速度 所需的時間來評 價。在此取從 hkm/50 加速到 hkm/75 所需的時間。 根據(jù)汽車行駛方程求加速度 ? ?t f w utF F F d amd??? ?? （ 2－ 3） 其中 tF 為汽車驅動力 riiTF gigt ?0? （ 2－ 4） 其中 公式 （ 2－ 4） 中 igT 為發(fā)動機特性， 0i 為主減速器傳動比，在此取 ?i ， 本科生畢業(yè)設計（論文） 8 gi 為變速器傳動比，在此選擇三檔變速比 ?gi ， ? 為機械效率，查的 %85?? ， r 為車輪半徑， r = 根據(jù)公式 （ 2－ 4） 得 0 7 1 0 4 . 3 3 2 . 0 5 0 . 8 5 1 0 2 9 9 . 50 . 5 1 4i g gt T i iF r? ? ? ?? ? ?N fF 為滾動阻力， 2 2 1 .1 5aw C D A UF ??? （ 2－ 5） 公式 （ 2－ 5） 中 CD 位客車空氣空氣阻力系數(shù)，中型客車一般為 至 ，在此取 ， 迎風面積 1A BH? ，其中 1B 為前輪距， 1B = H 為汽車總高，H = 所以得 21 1. 94 5 3. 2 6. 22 4A B H m? ? ? ? 根據(jù)公式 （ 2－ 5）得： 2 20 . 6 6 . 2 2 4 1 1 6 . 4 4 23942 1 . 1 5 2 1 . 1 5aw C D A UF ?? ??? ? ?N 根據(jù)公式 （ 2－ 3） 得： 250 ma s? 275 ma s? s? 所得加速時間為 7550 1 3 9 .6ut d sa??? 3）爬坡能力 所設計的車型為中型客車， 查的 ? 檔最大動力因數(shù) max ? ? 因為 m a x m a x m a xc os si nDf ??? ?? 2cos 1 sin???? 經(jīng) 過公式 推倒得： 222m a x 1a r c s in 1D f D f f? ??? ? ?? ? （ 2－ 6） 其中 076 000 56 14afu? ? ? （經(jīng)驗公式） 根據(jù)公式 （ 2－ 6） 求最大爬坡度 所以 求得 222m a x 1a r c s in 2 2 . 7 71D f D f f? ??? ? ??? ?176。 本科生畢業(yè)設計（論文） 9 4）比功率 bP 和比轉矩 bT 比功率是評價汽車動力性能如速度性能和加速性能的綜合指標，比轉矩則反映了汽車的比牽引力或牽引能力。在比較各國車 型的比功率時，應考慮到各國內燃機功率測定標準的差異。為了保證汽車在高速公路上的速度適應性，有些國家對汽車的比功率值有所規(guī)定。 比功率 bP 是汽車所裝發(fā)動機的標定最大功率 maxeP 與汽車最大總質量 am 之比，即 aeb mPP /max? 。比功率大的汽車加速性能、速度性能要較比功率小的汽車好。 比轉矩 bT 是汽車所裝發(fā)動機的最大轉矩 maxeT 與汽車總質量 am 之比，即aeb mTT /max? 。它能反映汽車的牽引能力。 （ 2） 汽車最小轉彎直徑 minD 轉向盤轉至極限位置時，汽車外轉向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡的直徑，稱為汽車最小轉彎直徑 minD 。 大型客車的車輛總長 mLa 107 ?? 時，最小轉彎直徑 mD 12min ? 。 （ 3） 通過性幾何參 數(shù) 底盤設計要確定的通過性幾何參數(shù)有：最小離地間隙 minh 、接近角 1? 、離去角 2? 等。 由于車型為 24? 后橋驅動的大型客車，所以 minh 的值應在 mm220~150 之間，這里取 mmh 220min ? ， ? ?? ， ?112?? （ 4） 制動性參數(shù) 及計算 汽車制動性是指汽車在制動時，能在盡可能短的距離內停車且保持方向穩(wěn)定，下長坡時能維持較低的安全車速并有在一定坡道上長期駐車制動的能力。 1） 制動減速度 j 一般在考慮附著條件的情況下對制動減速度進行驗算。在考慮附著條件時，最大制動力為： BaFG?? （ 2－ 7） 式中： ? — 車輪與路面間的附著系數(shù) 查的 ?? 根據(jù)公式（ 2－ 7）得： 0 .6 8 4 0 0 9 .8 4 9 3 9 2BFN? ? ? ? 這時的制動減速度 39。j 為： 39。 20 . 6 9 . 8 5 . 8 8aBaaGF mj g g sGG ?? ? ? ? ? 本科生畢業(yè)設計（論文） 10 一般來說總是 39。j j 最低要求減速度 j 的推薦值一般多為：轎車 2ms （制動初速度 v =80km/h），貨車 2ms （制動初速度 v 按汽車總質量級別分別為 50、 70 km/h，總質量大者 v 低）。 2） 制動距離 在勻速減速度為 j 時的制動距離 ts 為 2 23 .6 2t vs a v j?? ?? （ 2－ 8） 其中公 式 （ 2－ 8） 中： ts 以 m計； a 為經(jīng)驗系數(shù)；對轎車 a =； 對貨車 a =；取a = ； v 為制動初速度 km/h； j 以 2ms 計。 取 v =40ms 2 2400 .1 2 4 0 1 5 .33 .6 2 5 .8 8tsm? ? ? ???m18? 符合要求 v =50ms 2 2500 .1 2 5 0 2 2 .43 .6 2 5 .8 8t ? ? ? ???m24? 符合要求 v =70ms 2 2700 .1 2 7 0 4 0 .5 53 .6 2 5 .8 8tsm? ? ? ???m45? 符合要求 3） 制動力矩計算 質心在前后軸分配為 49% 51% ，軸距為 所以質心至前軸距為 質心至后軸距為 ? — 該車可能遇到的最大附著系數(shù)； 0? — 同步附著系數(shù)； 查的客車 0 ?? 制動力矩分配系數(shù) 20 2 . 0 5 8 0 . 7 1 . 0 0 . 6 74 . 2gLhL?? ? ??? ? ? q — 制動強度， q 值按下式計算 1102 . 0 5 8 0 . 8 0 . 7 6( ) 2 . 0 5 8 ( 0 . 8 0 . 7 ) 1 . 0gLq Lh??? ?? ? ?? ? ? ? ? 制動力矩的計算公式為 2 m a x 1()a geGM L q h rL? ??? （ 2－ 9） 其中 式中： aG 為 汽車重力； 取 82320N 1L 為 汽車質心至前軸中心線的距離； 取 2L 為 汽車質心至后軸中心線的距離； 取 本科生畢業(yè)設計（論文） 11 gh 為 汽車質心高度； 取 1 m er 為 輪胎有效半徑 ；取 m 根據(jù)公式（ 2－ 9）計算 后制動力矩為： 2 m a x 1( ) 1 0 6 7 5a geGM L q h rL? ?? ? ? Nm 前制動力矩 計算公式為： 12m a x m a x1MM????? ? （ 2－ 10） 跟據(jù)公式（ 2－ 10）求得前制動力矩得： 12m a x m a x 216731MM??? ???? Nm 發(fā)動機的選擇 發(fā)動機形式的選擇 考慮到整車的動力性、經(jīng)濟性、環(huán)保性、乘客面積利用率和發(fā)動機排放對環(huán)境造成的污染、使用可靠度、耐久性、動力性、接近性、發(fā)動機的冷卻性能、整車的供暖性等因素，發(fā)動機的形式選用后置 ， 發(fā)動機形式 為 直列式六缸、四沖程、水冷、增壓柴油發(fā)動機 ，符合歐Ⅲ標準。 發(fā)動機主要性能指標的選擇 （ 1）發(fā)動機最大功率 maxeP 和相應轉數(shù) pn 根據(jù)所設計汽車應達到的最高車速 maxau （ hkm/ ），用下試估算發(fā)動機最大功率 )761403600(1 m a x3m a xm a x aDaTe uACuGfP ?? ? （ 2－ 1