汽车课程设计指导书

发布 2022-10-02 11:12:28 阅读 4534

汽车课程设计计划。

陈皓云主编。

安徽科技学院工学院车辆工程教研室。

二零一一年六月。

一、课程设计目的。

以课程设计促进学生自主学习的积极性,培养学生独立工作能力,为毕业设计打下基础。围绕《汽车理论》、《汽车设计》的基本要求及其方法,独立查找参考资料,独立完成汽车底盘某一总成设计计算、校核、绘图。培养同学的主动学习积极性,拓宽知识面,培养理论联系实际的精神。

二、课程设计要求。

对给定基本设计参数的某车辆,进行总体设计,计算并匹配合适功率的发动机、轴荷分配和轴数,选择并匹配各总成部件的结构型式,计算确定各总成部件的主要参数;详细计算指定总成的设计参数,绘出指定总成的装配图和部分零件图;要求在 cad 环境下校核;要求对校核结果进行分析说明。

每人完成总成装配图1张(1号图)、主要零件图2张(3号图)、设计计算说明书1份。

三、设计时间:

本次课程设计时间为4周,即2024年11月14日—2024年12月11日。

四、设计内容:

进行离合器、变速箱、驱动桥、转向器、制动器等总成设计。学生在自愿基础上进行分组并选择设计内容,共五组。具体安排见下表1和表2。

表1 设计内容及指导老师。

表2 学生名单。

附件:课程设计相关参数设计计算。

1.根据已知数据,确定轴数、驱动形式、布置形式。注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。

2.确定汽车主要参数:

1)主要尺寸,可从参考资料中获取;

汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车箱尺寸等。

a.外廓尺寸。

gbl589—89汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长:货车、越野车、整体式客车不应超过12m,单铰接式客车不超过18m,半挂汽车列车不超过16.5m,全挂汽车列车不超过20m;不包括后视镜,汽车宽不超过2.

5m;空载、顶窗关闭状态下,汽车高不超过4m;后视镜等单侧外伸量不得超出最大宽度处250mm;顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm。

不在公路上行驶的汽车,其外廓尺寸不受上述规定限制。

轿车总长[',altimg': w': 22', h':

23'}]是轴距l、前悬[',altimg': w': 23', h':

23'}]和后悬[',altimg': w': 24', h':

23'}]的和。它与轴距l有下述关系:['altimg':

w': 22', h': 23'}]l/c。

式中,c为比例系数,其值在0.52~0.66之间。

发动机前置前轮驱动汽车的c值为0.62~0. 66,发动机后置后轮驱动汽车的c值约为0.

52~0.56。

轿车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定,另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。轿车总宽[',altimg': w':

23', h': 23'}]与车辆总长[',altimg': w':

22', h': 23'}]之间有下述近似关系:['altimg':

w': 23', h': 23'}]altimg':

w': 22', h': 23'}]3)+(195±60)mm。

后座乘三人的轿车,['altimg': w': 23', h':

23'}]不应小于1410mm。

影响轿车总高[',altimg': w': 24', h':

23'}]的因素有轴间底部离地高[',altimg': w': 27', h':

23'}]地板及下部零件高[',altimg': w': 22', h':

24'}]室内高[',altimg': w': 25', h':

23'}]和车顶造型高度[',altimg': w': 20', h':

23'}]等。

轴间底部离地高入m应大于最小离地间隙[',altimg': w': 41', h':

23'}]由座位高、乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高[',altimg': w': 23', h':

23'}]一般在l120~1380mm之间。车顶造型高度大约在20~40mm范围内变化。

b.轴距l轴距l对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时,上述各指标减小。此外,轴距还对轴荷分配有影响。

轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长;上坡或制动时轴荷转移过大,汽车制动性和操纵稳定性变坏;车身纵向角振动增大,对平顺性不利;万向节传动轴的夹角增大。

原则上轿车的级别越高,装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。为满足市场需要,工厂在标准轴距货车基础上,生产出短轴距和长铀距的变型车。

不同铀距变型车的轴距变化推荐在0.4~0.6m的范围内来确定为宜。

汽车的轴距可参考表l提供的数据选定。

表1 各类汽车的轴距和轮距。

c.前轮距[',altimg': w': 23', h': 23'}]和后轮距[',altimg': w': 23', h': 23'}]

增大轮距,随之而来的是室内宽并有利于增加侧倾刚度。但是此时汽车总宽和总质量增加,并影响最小转弯直径变化。

受汽车总宽不得超过2.5m限制,轮距不宜过大。但在取定的前轮距[',altimg':

w': 23', h': 23'}]范围内,应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮,并保证前轮有足够的转向空间,同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动间隙。

在确定后轮距[',altimg': w': 23', h':

23'}]时应考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙。

各类汽车的轮距可参考表1提供的数据确定。

d.前悬[',altimg': w': 23', h': 23'}]和后悬[',altimg': w': 24', h': 23'}]

前、后悬长时,汽车接近角和离去角都小,影响汽车通过性能。对长头汽车,前悬不能缩短的原因是在这段尺寸内要布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件。从撞车安全性考虑希望前悬长些,从视野角度考虑又要求前悬短些。

前悬对平头汽车上下车的方便性有影响,前钢板弹簧长度也影响前悬尺寸。长头货车前悬一般在1100~1300mm范围内。

货车后悬长度取决于货箱、相距和轴荷分配的要求。轻型、中型货车的后悬一般在1200—2200mm之间,特长货箱汽车的后悬可达2600mm,但不得超过轴距的55%。轿车后悬长度影响行李箱尺寸。

客车后悬长度不得超过轴距的65%,绝对值不大于3500mm。对于三轴汽车,若。

二、三轴为双后轴,其轴距应按第一轴至双后轴中心线的距离计算;若。

一、二轴为双转向轴,其轴距按。

一、三轴的轴距计算。

e.货车车头长度。

货车车头长度系指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。车身形式即长头型还是平头型对车头长度有绝对影响。此外,车头长度尺寸对汽车外观效果、驾驶室居住性和发动机的接近性等有影响。

长头型货车车头长度尺寸一般在2500~3000mm之间,平头型货车一般在1400~1500mm之间。

f.货车车箱尺寸。

要求车箱尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定吨数。车箱边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响,一般应在450~650mm范围内选取。车箱内宽应在汽车外宽符合国家标准的前提下适当取宽些,以利缩短边板高度和车箱长度。

行驶速度能达到较高车速的货车,使用过宽的车箱会增加汽车迎风面积,导致空气阻力增加。车箱内长应在能满足运送上述货物额定吨位的条件下尽可能取短些,以利于减小整备质量。

2)进行汽车轴荷分配;

轴荷分配对轮胎寿命和汽车的使用性能有影响。从轮胎磨损均匀和寿命相近考虑,各个车轮的载荷应相差不大;为了保证汽车有良好的动力性和通过性,驱动桥应有足够大的载荷,而从动轴载荷可以适当减少;为了保证汽车有良好的操纵稳定性,转向轴的载荷不应过小。

汽车的发动机位置与驱动形式不同,对轴荷分配有显著影响。各类汽车的轴荷分配见表2。

表2 各类汽车的轴荷分配。

3)百公里燃油消耗量;

汽车的燃油经济性用汽车在水平的水泥或沥青路面上,以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量(l/100km)来评价。(表3)。

在评价燃油消耗多少时,则用燃油消耗率:

=\\frac}}×1000', altimg': w': 122', h': 492-1)

式中:', altimg': w': 21', h': 27'}]燃油消耗率,g/

', altimg': w': 21', h': 23'}]燃油消耗量,kg/h

', altimg': w': 21', h': 23'}]发动机功率,kw

表3 轿车的百公里燃油消耗量。

货车有时用单位质量的百公里油耗量来评价(表4)。

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