【正文】 水平距離 —— 質(zhì)心距后軸的水平距離 —— 質(zhì)心距左前輪接地點(diǎn)的水平距離 —— 質(zhì)心距右前輪接地點(diǎn)的水平距離 —— 質(zhì)心距地面的高度 水平面即 x y 平面上質(zhì)心的幾何位置，可以根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。如設(shè)質(zhì)心到前軸的距離為 a 那么到后軸的為根據(jù)公式可列如下方程表達(dá)其平衡關(guān)系。 （ ） （ ） 式中 ： ——地面對(duì)前軸的支持反力 ； ——地面對(duì)后軸的支持反力 ； 20 ——前軸載荷 ； —— 后軸載荷 ； A—— 質(zhì)心到前軸距離 ； B—— 質(zhì)心到后軸距離 。 測(cè)量原理：質(zhì)量反應(yīng)法 測(cè)量工具：磅秤或車輪負(fù)荷計(jì)，精度 %，卷尺，精度 %。 測(cè)量步驟：（ 1）將后軸放置于已調(diào)整好的秤臺(tái)上，前軸停放在另一秤臺(tái)上或支撐物上，并保持在同一水平面上。在前軸和后軸相同高度處分別標(biāo)識(shí)記號(hào)點(diǎn) 測(cè)定后軸軸重 （或前軸軸重 ）軸距 L記號(hào)點(diǎn)高度 和個(gè)輪的靜載半徑 。（ 2）抬高汽車前軸（或后軸），使其縱向傾角分別為 11176。、 18176。、 20176。測(cè)量每次抬高到規(guī)定角度時(shí)的軸重（或前軸重 ）和抬高高度 。測(cè)量示意圖 . 圖 ????用質(zhì)量反應(yīng)法測(cè)質(zhì)心高度 示意圖 ?質(zhì)心高度 按下式計(jì)算 : 21 （ ） 式中： —— 汽車抬高到某一 規(guī)定角度 的質(zhì)心高度 —— 汽車個(gè)車輪靜載半徑均值 —— 汽車抬高到某一規(guī)定角度 時(shí)，未被抬高車軸重增量 —— 汽車總重 L—— 汽車軸距 —— 汽車抬高到某一規(guī)定角度 時(shí)，前后軸左右記號(hào)點(diǎn)離地高度增量均值絕對(duì)值之和 最后有： 先后對(duì) H2 號(hào)車進(jìn)行了 5 次測(cè)量每次 3 組數(shù)據(jù)，但前兩次公式和測(cè)量條件有錯(cuò)誤舍去。第 3,4 次角度變化太小在后期側(cè)翻計(jì)算中不符合實(shí)際情況舍去，第 5 次測(cè)量實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)符合側(cè)翻公式，也符合實(shí)際行駛情況。所以保留第 5 組數(shù)據(jù)作為理論依據(jù)。 質(zhì)心位置計(jì)算 （ z方向） 如式 、 X Y平面內(nèi)的質(zhì)心位置計(jì)算 : G=890+330=1220 a+b=1550 a==1131mm b==419mm 抗側(cè)翻性的計(jì)算 側(cè)向傾翻是指在本車以一定速度過(guò)彎時(shí)，由離心力使外側(cè)車輪附著力減少直至為 22 零產(chǎn)生側(cè)翻的情況。 當(dāng) 離 心 力 力 矩 F HG a 傾翻 （ ） F HG a 穩(wěn)定 （ ） 式中： H——汽車重心高度 ； A——轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)側(cè)輪接地點(diǎn)與中心的豎直線間的距離 。 通過(guò)上式我們可以得出抗側(cè)翻需要改變的參數(shù)為（ 1）減小 h（降低質(zhì)心高度）（ 2）增大 a（增大力矩即適當(dāng)增加輪距軸距）。 由于駕駛員視線的限制駕駛姿勢(shì)不可能有進(jìn)一步的變化，質(zhì)心也不可能有太多的下降余地而且每個(gè)人的體態(tài)分布是不均勻的我們無(wú)法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)質(zhì)心的確切位置。我們暫定之心位置不變，通過(guò)改變輪軸距來(lái)增 加抗側(cè)翻性，但是輪距和軸距是不可能無(wú)限增 加的，所以我們對(duì)其關(guān)系進(jìn)行了得到了如下的數(shù)據(jù)。 從下表 們可以發(fā)現(xiàn)輪軸距與質(zhì)心幾何位置同過(guò)彎車速的關(guān)系，即降低車速，降低質(zhì)心高度增大輪軸距對(duì)抗側(cè)翻性都有提高。通過(guò)上述的計(jì)算和分析可以將各個(gè)尺寸參數(shù)暫定為如下表所示。 表 允許過(guò)彎最大速度與質(zhì)心高度的關(guān)系 H 輪距 B 注： V為過(guò)彎速度 軸距 L= （單位： m） H 輪距 B 注：軸距為 (單位： m) H 輪距 B 23 注 : 軸距 L= （單位： m） 各總成的相關(guān)計(jì)算 制動(dòng)總成的相關(guān)計(jì)算 制動(dòng)力的確定應(yīng)該保證節(jié)油車在滿載情況下于 斜坡上能完全制動(dòng)，即沿斜面分力同制動(dòng)力平衡。 f （ ） G=mg （ ） 式中： —— 制動(dòng)坡角 f—— 滑動(dòng)阻力系數(shù) f= 已知 = = 通過(guò)汽車?yán)碚摰闹R(shí)分析可以得到如 關(guān)系式 ： Fφ= （ ） 式 中： —— 地面制動(dòng)力 —— 附著力 —— 車車輪給地面的法向反作用力 —— 附著系數(shù) = （ ） 式中： —— 摩擦片與鼓盤的制動(dòng)力矩 R—— 車輪半徑 已知 = = 50 = r=250mm 24 = = 根據(jù)以上的計(jì)算可以確定所需采購(gòu)的制動(dòng)閘的最小制動(dòng)力，已達(dá)到計(jì)算要求為優(yōu)。 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其轉(zhuǎn)速 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率對(duì)節(jié)油成績(jī)的影響 非常的大，功率應(yīng)該為當(dāng)時(shí)車速行駛時(shí)需要的行駛阻力和功率之和可用 式 計(jì)算。 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 kw。 ) （ ） 式中 ： —— 傳動(dòng)系效率 —— 汽車總重 —— 重力加速度 —— 滾動(dòng)阻力系數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定 —— 風(fēng)阻系數(shù) —— 迎風(fēng)面積 —— 最高車速 km/h 雖然本田 125 發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)給出但是由于比賽不需要高速運(yùn)行所以功率不會(huì)達(dá)到原發(fā)動(dòng)機(jī)功率。根據(jù)設(shè)置目標(biāo)參： = =50kg g= A= =40km/h 求得： = (n/m) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率對(duì)節(jié)油成績(jī)的影響 非常的大，功率應(yīng)該為當(dāng)時(shí)車速行駛時(shí)需要的行駛阻力和功率之和可用 式 計(jì)算。 25 =7019 （ ） 式中 ： —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 a —— 扭矩適應(yīng)系數(shù) —— 最大功率 —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速 試取 a= 解得 = 變速器檔位數(shù)傳動(dòng)比的選擇 根究性能分析和對(duì)比，認(rèn)為變速機(jī)構(gòu)采用一擋傳動(dòng)比二級(jí)傳動(dòng)而變速機(jī)構(gòu)全部拆除。在方案改進(jìn)后，變速器的傳動(dòng)比也發(fā)生了變化。為能夠使 WH1256 發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速在 5000r/min；賽車的平均車速為 25km/h；重新計(jì)算的傳動(dòng)比由公式 得 （ ） 式中 ： ——為車速 （ km/h）； N——為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 （ r/min）； R——為車輪半徑 （ m）； I——為總的傳動(dòng)比； 為能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常工作在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速，同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況是熄火、啟動(dòng)；車的行駛速度先提速到 40km/h后熄火滑行，當(dāng)車速降到 15km/h在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，如此循環(huán)。為了能有更好的節(jié)能工況，現(xiàn)利用經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速 5000r/min，車速 25km/h，車輪使用的是 20 英寸的輪胎，半徑是 。 因此， = = 為使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在 5000r/min 左右，車速在 2040km/h 進(jìn)行反向驗(yàn)證：此時(shí)i= 26 當(dāng) ua=20km/h時(shí) =4000r/min； 當(dāng) ua=30km/h時(shí) =6000r/min； 當(dāng) ua=40km/h時(shí) =8000r/min； 由以上數(shù)據(jù)可以得出賽車的行駛速度范圍是 2030km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的范圍在40006000r/min，傳動(dòng)比 i=。 由以上數(shù)據(jù)可以得出賽車的行駛速度范圍是 2030km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的范圍在 40006000r/min，傳動(dòng)比 i=。確定的傳動(dòng)比 為上限數(shù)字根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)考慮到整車的匹配情況可以考慮適當(dāng)減小以優(yōu)化整體裝配 能力。 整車滾動(dòng)阻力和空氣阻力對(duì)節(jié)油能力的影響 根據(jù)汽車行駛功率平衡公式： ) （ ） 式中 ： —— 傳動(dòng)系效率 —— 汽車總重 —— 重力加速度 —— 滾動(dòng)阻力系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定 —— 風(fēng)阻系數(shù) —— 迎風(fēng)面積 —— 最高車速 km/h 雖然本田 125 發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)給出但是由于比賽不需要高速運(yùn)行所以功率不會(huì)達(dá)到原 27 發(fā)動(dòng)機(jī)功率。根據(jù)設(shè)置目標(biāo)參： = =50kg g= A= =40km/h 對(duì)滾動(dòng)阻力分析后發(fā)現(xiàn)滾阻的大小主要影響因素是垂直載荷和道路情況輪胎滾阻系數(shù)有關(guān)，輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù) （ ） 范圍： ~； A范圍： ~ 。 表 風(fēng)阻系數(shù)與迎風(fēng)面積關(guān)系表 范圍： ~ 范圍： ~ ~ A 28 范圍： ~ 范圍： 10 ~40 范圍： 表 風(fēng)阻與車速的關(guān)系 通過(guò)上面的分析可以發(fā)現(xiàn)降低車身高度和縮小輪距對(duì)減少正投影面積有幫助但是對(duì)減少阻力的貢獻(xiàn)有限但是降低風(fēng)阻系數(shù)對(duì)降低風(fēng)阻貢獻(xiàn)頗多，根據(jù)已有的資料顯示奧迪和奔馳公司的市售 車型都有 值在 ~ 的車身，而有些賽車可以達(dá)到 水滴可達(dá) 到 那么可不可以將風(fēng)阻降到 ~ 左右呢，如果可以達(dá)到那將對(duì)節(jié)油能力的提高有很大的益處。 本章小結(jié) 本章對(duì)節(jié)能車的各個(gè)尺寸參數(shù)進(jìn)行了詳盡的數(shù)據(jù)收集和 計(jì)算，對(duì)參數(shù)的選擇有了大量的證明和數(shù)據(jù)儲(chǔ)備。通過(guò)對(duì)后備駕駛員身體數(shù)據(jù)的收集對(duì)人機(jī)工程的設(shè)計(jì)有了明確的依據(jù)，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算選擇了較優(yōu)的傳動(dòng)比，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)彎特性的計(jì)算對(duì) 29 輪軸距的關(guān)系有了大量的數(shù)據(jù)支持，通過(guò)對(duì)質(zhì)心的測(cè)量對(duì)過(guò)彎安全性有了數(shù)據(jù)的儲(chǔ)備。 30 第 4 章 基于 UG的 H3 號(hào)車總體設(shè)計(jì) UG 軟件的產(chǎn)品介紹 來(lái)自 Siemens PLM 的 NX 使企業(yè)能夠通過(guò)新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的 開發(fā)過(guò)程 如圖 為進(jìn)入 UG 操作界面 。 圖 工作界面 UG 設(shè)計(jì) 界面 NX 是 UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)