【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 考表 選?。? 汽車(chē)的比轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩與汽車(chē)總質(zhì)量的比值。比轉(zhuǎn)矩反映汽車(chē)的牽引能力。（參考表 ） （ 4）加速時(shí)間 汽車(chē)由原來(lái)起步加速到一定車(chē)速的時(shí)間是汽車(chē)加速性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)?？蛙?chē)由 0－ 70km/h的時(shí)間為 33－ 65s。也有 0－ 100km/h、 0－ 80km/h的評(píng)價(jià)指標(biāo)。國(guó)外還有原地起步加速行駛到一定距離，如 0－ 400m 所需的時(shí)間來(lái)比較加速能力。對(duì)超車(chē)加速能力，在國(guó)外也有一些規(guī)定。 表 汽車(chē)動(dòng)力性參數(shù)范圍 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 21 汽車(chē)類型大型客車(chē) ? m 直接檔最大動(dòng)力因數(shù) maxOD － I 檔最大動(dòng)力因數(shù) ImaxD － 最高車(chē)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(jì)性指標(biāo)，是指在水平的水泥或?yàn)r青路面 上以經(jīng)濟(jì)車(chē)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(jì)性越差。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(chē)的百公里油耗值或單位汽車(chē)質(zhì)量的百公里油耗值 [單位為 L/100t km]來(lái)估算。在一些國(guó)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。這個(gè)數(shù)值越大，汽車(chē)的燃料經(jīng)濟(jì)性就越好。由于目前節(jié)能和環(huán)境保護(hù)是汽車(chē)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。 本次設(shè)計(jì)由于是大型客車(chē)，一般用單位質(zhì)量的百公里油耗來(lái)評(píng)價(jià)燃油經(jīng)濟(jì)性。一般總質(zhì)量大于 12t 的大型客車(chē)柴油機(jī)百公里油耗為 ～ 1(100 )L t km? 。 minD 汽車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎直徑 minD 是汽車(chē)機(jī)動(dòng)性的主要指標(biāo)之一。其數(shù)值主要根據(jù)汽車(chē)的用途、道路條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取。本車(chē)在城市道路良好狀況下使用，對(duì)機(jī)動(dòng)性要求較高。此次設(shè)計(jì)的大型客車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎直徑應(yīng)取17m～ 22m。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 22 在總體設(shè)計(jì)中確定通過(guò)性參數(shù)有以下幾項(xiàng)：最小離地間隙 minh ，接近角 1? ，離去角 2? 和縱向通過(guò)半徑 1? 。本次大型客車(chē)設(shè)計(jì)最小離地間隙為220mm～ 370mm，接近角為 10176?！?40176。，離去角為 6176?！?20176。，縱向通過(guò)半徑為 ～ 。 （ 1）轉(zhuǎn)向特性參數(shù) 根據(jù)汽車(chē)?yán)碚摚瑸榱吮ＷC良好的操縱穩(wěn)定性，汽車(chē)應(yīng)具有一定程度的不足轉(zhuǎn)向性。通常用汽車(chē)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(chē)此參數(shù)以 1176。～ 3176。為宜。 （ 2）車(chē)身側(cè)傾角 當(dāng)汽車(chē)以 的向心加速度沿定圓等速行駛時(shí)，車(chē)身側(cè)傾角控制在3176。以內(nèi)較好，最大不允許超過(guò) 7176。 （ 3）制動(dòng)前俯角 當(dāng)汽車(chē)以 減速度制動(dòng)時(shí)，車(chē)身的前俯角不大于 176。，否則影響乘坐舒適性。 常用制動(dòng)距離 tS 和制動(dòng)減速度 maxj 作為制動(dòng)性能的 評(píng)價(jià)參考和設(shè)計(jì)指標(biāo)。制定制動(dòng)性能指標(biāo)時(shí)還要參考有關(guān)安全性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此次設(shè)計(jì)由于總質(zhì)量大于 ，因此制動(dòng)初車(chē)速在 30km/h時(shí)，總制動(dòng)距離 tS 小于 10m，并且制動(dòng)初車(chē)速在 50km/h 時(shí)，制動(dòng)減速度 j 大于 。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％。減速上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 23 度不得小于規(guī)定值的 80％。 目前，各類汽車(chē)為提高舒適性，裝有空調(diào)設(shè)備。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，汽車(chē)空調(diào)參數(shù)在夏季有以下要求：車(chē)內(nèi)溫度對(duì)轎車(chē)不得大于 26C? ,旅游客車(chē)不得大于 27C? ，小型客車(chē)和貨車(chē)駕駛室不得大于 29C? ；各類車(chē)的相對(duì)濕度應(yīng)在 50％～ 60％，每人得新鮮空氣為 311 /mh。 第二部分 貨車(chē)的傳動(dòng)系優(yōu)化設(shè)計(jì)分析 5. 變速器 UG 建模過(guò)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。 2) 在圓柱體的兩端進(jìn)行倒角，左側(cè)的倒角為 ?303? ，右側(cè)的倒角為 ? ? 。 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個(gè)基準(zhǔn)面，以便于之后與倒檔齒輪的裝配以及建立草圖。 4) 在圓柱體的中心面上基準(zhǔn)面上建一草圖，內(nèi)建一矩形，尺寸如圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 24 圖 倒檔軸卡槽草圖的建立 5) 在草圖上建立矩形后，選擇 Extruded Body， 按操作提示拾取圖 中閉合矩形 進(jìn)行前后，前后拉伸量可選擇 30mm進(jìn)行拉伸。 6) 在端面處建立簡(jiǎn)單孔 ，并進(jìn)行倒角。完成后的效果如圖 。 圖 倒檔軸完成圖 倒檔齒輪的建模 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 25 1) 進(jìn)入 UG 界面后，以 x軸為長(zhǎng)度方向，依次建立 3個(gè)圓柱體。 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(gè)直徑為 42mm的通孔，并在孔的兩端進(jìn)行?451? 的倒斜角。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 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。完成后的效果如圖 。 在兩端的圓柱體端面上建立草圖，畫(huà)出兩端直齒圓柱齒輪的齒形，根 據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上的數(shù)據(jù)可 以計(jì)算的齒輪的各項(xiàng)參數(shù)，倒檔軸兩個(gè)齒輪的參數(shù)匯總見(jiàn)表 。 根據(jù)上述齒輪的參數(shù)可以建立出如圖 圖 倒檔齒輪單齒的建立 2) 對(duì)先前建立的齒輪齒形的草圖進(jìn)行拉伸，選擇 Extruded Body 命令，按操作提示拾取圖 中閉合的齒輪齒形 進(jìn)行拉伸，左端向右拉伸23mm，右端向左拉伸 24mm。 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。 4) 對(duì)齒輪兩端進(jìn)行倒斜角，尺寸分別為 ?451? ， ? ? ，至此即完成倒檔上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 27 齒輪的建模。完成后的效果圖如圖 所示。 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(guò)程中可以運(yùn)用最簡(jiǎn)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(shí)已經(jīng)考慮到裝配并建立了一個(gè)基準(zhǔn)面，定位過(guò)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(zhǔn)面重合，即可完成整個(gè)倒檔軸的裝配過(guò)程。完成后的倒檔軸總成圖如圖 。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 28 圖 變速器倒檔軸總成 變 速器第一軸的建模 1) 進(jìn)入 UG 界面后，以 x軸為長(zhǎng)度方向，依次建立一系列圓柱體。 2) 對(duì)各個(gè)圓柱體各個(gè)端面進(jìn)行倒斜角。 3) 在所建立模型的一端建立一個(gè)直徑為 36mm，深度為 50mm的簡(jiǎn)單孔。 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 。 圖 變速器第一軸初步模型 5) 在圓柱體的端面上建立草圖，畫(huà)出第一軸常嚙合斜齒圓柱齒輪與結(jié)合上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 29 齒直齒圓柱齒輪的齒形，齒輪的各項(xiàng)參數(shù)已先期通過(guò)計(jì)算方法得出，第一軸的常嚙合斜齒圓柱齒輪與結(jié)合齒的 直齒圓柱齒輪的各項(xiàng)參數(shù)匯總?cè)绫?。 表 第一軸齒輪各部分尺寸匯總表 第一軸常嚙合齒輪 結(jié)合齒齒輪 法向模數(shù) )( nm 螺旋角 )(? 39。39。39。521128? 0 螺旋角方向 左旋 端面模數(shù) )co s/( ?nt mm ? 齒數(shù)（ z） 19 26 分度圓直徑 )( zmd t? 65mm 齒頂圓直徑 )2( nta mzmd ?? 70mm 齒根圓直徑 )( ntf mzmd ?? 齒厚 )2/( ?nms? 根據(jù)上述參數(shù)可以建立出如圖 圖 左圖：常嚙合齒輪齒形草圖 右圖：結(jié)合齒齒輪齒形草圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 30 6) 對(duì)建立的齒輪齒形的草圖進(jìn)行拉伸，選擇 Extruded Body 命令， 按操作提示拾取圖 38 中閉合齒輪齒形 進(jìn)行拉伸， 接合齒直齒圓柱齒輪延X(jué) 軸向右拉伸 ，方法如前所述的倒檔齒圈的拉伸。 7) 對(duì)拉伸后的單齒進(jìn)行 ?451? 的倒斜角。 8) 使用旋轉(zhuǎn)陣列， 按操作提示 以 X 軸為旋轉(zhuǎn)中心，對(duì)先前完成的接合齒直齒圓柱齒輪單齒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列排列（ 26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。39。521128? （螺旋角），而后即可延建立的基準(zhǔn)軸方向拉伸 ，可以建立斜齒圓柱齒輪的單齒（圖 ）。 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）。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 31 11)在常嚙合齒輪齒圈上打一油孔，打通即可。至此變速器第一軸總成已經(jīng)被建立，效果圖如下圖（圖 ）所示。 圖 變速器第一軸總成 變速器第二軸的建模 第二軸的建模 1) 進(jìn)入 UG 界面后，以 x 軸為長(zhǎng)度方向，依次建立圓柱體。 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(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 32 齒輪的參數(shù)也可通過(guò)計(jì)算得出，計(jì)算出的齒輪參數(shù)匯總?cè)绫?。 表 變速器第二軸 IIV 檔齒輪參數(shù)匯總表 I 檔 II 檔 III 檔 IV 檔 法向模數(shù) )( nm 螺旋角 )(? 0 39。39。39。56124? 39。39。39。56124? 39。39。39。56124? 螺旋角方向 左旋 左旋 左旋 端面模數(shù) )(tm 齒數(shù) )(z 44 39 31 25 分度圓直徑 )(d 齒頂圓直徑 )(ad 齒根圓 直徑 )(fd 齒厚 )(s 1) 根據(jù)上述參數(shù)可以建立出各檔位齒輪單個(gè)齒形的草圖。 2) 對(duì)建立的齒輪齒形的草圖進(jìn)行拉伸，選擇 Extruded Body 命令， 按操作提示拾取閉合齒輪齒形 進(jìn)行拉伸。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。39。56124? （螺旋角），可以按照該基準(zhǔn)軸的方向進(jìn)行拉伸。 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)）。第二軸各檔齒輪完成后的效果圖如圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） SJ 汽車(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 33 以及圖 。 圖 左圖為變速器第二軸 I 檔齒輪 右圖為變速器第二軸 II檔齒輪 圖 左圖為變速器第二軸 III 檔齒輪 右圖為變速器第二軸 IV 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(chē) 的動(dòng)力性仿真分析 34 慣性鎖銷(xiāo)式同步器的建模 1) 進(jìn)入 UG 界面后，以 x軸為長(zhǎng)度方向，依次建立圓柱體。 2) 在圓柱體兩個(gè)端面建立 ?451? 的倒角（圖 ）。 3) 以 X 軸為圓心，建立一個(gè)直徑 （打穿即可）。 4) 在齒輪端面上建立草圖，畫(huà)出單個(gè)齒輪齒形（齒輪各項(xiàng)數(shù)據(jù)參照表 接合齒直齒圓柱齒輪的參數(shù)） 5) 對(duì)建立的齒輪齒形的草圖拉伸，選擇 Extruded Body 命令， 按操作提示拾取閉合齒輪齒形 進(jìn)行拉伸。由于是直齒圓柱齒輪，拉伸時(shí)僅需按X 軸方向拉伸即可。 6) 使用旋轉(zhuǎn)陣列， 按操作提示 以 X 軸為旋轉(zhuǎn)中心，對(duì)先前建立單齒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)陣列