中重型卡车总体指南.ppt
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1、中重型卡车总体设计指南,陈少轩 2006年8月,一、汽车总体设计的任务,目录,三、汽车总体设计的一般顺序,四、选型,六、整车性能计算,五、总布置草图设计,二、汽车设计的一般原则,从技术先进性、生产合理性和使用(市场)要求出发,提出整车设计方案。 拟定设计任务书。 对各部件进行合理布置和运动校核。 对汽车性能进行精确计算和控制。 协调整车与部件、部件与部件之间的矛盾。 进行各种有关整车的技术综合工作:项目描述书、试验任务书、A图文件编制、公告申报、CCC认证提报等。,一、汽车总体设计的任务,必须满足汽车法规要求。 汽车在安全、环保、节能等方面必须满足国内或国外相关法规要求,不仅要满足现行法规,还
2、要满足未来某个时间将执行的法规要求,有提前量。 力求“三化”原则。 贯彻产品系列化,零部件通用化和零部件设计标准化的“三化”原则,在此阶段就要充分考虑产品系列化变型要求。通过“三化”,最大限度地减小新增零件数量。 技术先进性要求。 工艺性要求。 成本要求。 用户(市场)使用要求。 以及上述各种要求发生矛盾时,优先保证哪一种要求。,二、汽车设计的一般原则,三、汽车总体设计的一般顺序,调查研究和整车设想。 资料搜集。广泛收集国内外同类车型的技术资料。包括其产品结构、性能、参数、产品系列、技术水平、发展趋势以及相关的标准、法规、专利等。 市场情报。各种车的销量、价格、故障模式。 使用调查。 a. 了
3、解用户对汽车型式、载重量、是否拖挂、性能(如平均车速、通过性)等的要求。 b. 道路条件。指海拔高度、气温、灰尘、路面水平、坡度情况、弯道急缓等。 c. 货物情况、装卸方式、运距。 d. 驾驶员使用习惯和对个别总成的偏好 e. 成本要求、服务要求。,本企业生产工艺调查。 样车分析。对标杆样车进行拍照、参数测量(包括称重)、性能试验、乃至拆解、测绘、零部件称重、材料化验和应力分析。 将国内外同类车型与标杆样车一起进行技术经济对比分析。 确定总体方案。 选型。 通过总布置草图和初步性能计算,确定整车主要尺寸参数、性能参数、质量参数和各总成的基本型式。(车身布置和车身造型也在此阶段进行)。在总布置草
4、图上要较准确地示出汽车的轴距、总长、总宽、总高、离地间隙、货台高度,较准确地画出各部件的形状和尺寸。(选型将在以后详述),制定设计任务书(产品信函)。任务书包括以下内容: 任务来源和设计依据。 产品用途和使用范围、使用条件。 设计原则。 产品型号。 整车布置型式和整车参数(整车尺寸参数、整车质量参数、整车性能参数)。 主要零部件的型式和特性参数。 同类车型对比分析。 本车拟采用的新技术、新材料、新工艺。 系列化方案、通用化水平。 生产纲领、目标成本、技术经济分析。,技术设计。 此阶段细化整车总布置方案,对各总成提出具体设计要求,各总成展开设计,并形成全车所有图纸文件。 汽车总装配图绘制。 在总
5、布置进行过程或技术设计结束后,及时的把各系统的较准确的外形图,按着装配顺序装到整车上去,以便再次校核是否存在装配干涉、运动干涉和装配困难以及核算整车尺寸等。 试制、试验、修改和定型。 即样车试制验证、样车试验、A图完善、整车公告、CCC认证等。,四、选型,汽车型式选择。指轴数,驱动型式的选择。 主车轴数有2轴、3轴、4轴、5轴。 列车轴数有2+2、2+3、3+3。其中,加号前面的为主车(牵引车)轴数,加号后面的为 挂车轴数。 汽车轴数是根据汽车的用途、总重、使用条件、汽车法规和轮胎负荷能力来确定的。 轴荷限值: 挂车及2轴货车:单胎 6T 双胎 10T 牵引车及3轴以上货车: 单胎 7T 双胎
6、驱动轴 11.5T 并装双轴 18T (轴距1300) 16T (轴距1300) 并装3轴 24T (轴距1300),驱动型式有:42、44、62、64、66、84、88、104等。 其中第一个数为车轮总数(双胎计一个),第二个数为驱动轮数。 42汽车结构简单、自重较轻、成本低、油耗小。在轿车和轻型车上采用。 62汽车用于公路用车,平板车或牵引车。 64汽车多用于重型牵引车、平板车、自卸车、砼车和其它专用车底盘。 84汽车多用于重型平板车、自卸车、砼车底盘等。 104汽车多用于平板车、砼车底盘等。 44、66、88等全驱动型式,多用于越野能力要求较高的军车或自卸车等。 汽车布置型式的选择。 汽
7、车布置型式是指发动机、驱动轴和车身的相互位置关系和布置特点而言的。 重型货车主要是发动机前置后驱动的型式。 重型货车的驾驶室主要有平头式和长头式两种。 1. 平头式,发动机布置在驾驶室下方。,缺点:a. 维修发动机不便(当驾驶室可前翻时可消除此不足); b . 换档操纵距离远,换档机构较复杂; c. 驾驶室隔热、隔振效果差,需增加隔热、隔振措施; d. 发动机进气系统布置稍显复杂; e. 汽车高度较大; f. 被动安全性较差。 优点: a. 载货面积利用率高; b. 整车总长小,机动性好; c. 转向灵活; d. 驾驶员视野好; e. 自重小;,长头式,发动机布置在驾驶室前方。 优缺点与平头式
8、相反。 尺寸参数的选择: 轴距: 轴距与影响汽车的总长、总重、货厢长度、轴荷分配、转向通过性、传动轴夹角等。 对单车而言: 二轴汽车: 总质量8T 车长7m 总质量12T 车长8m 总质量12T 车长9m 三轴汽车: 总质量20T 车长11m 总质量20T 车长12m 2. 轮距:,前轮距 :要保证前桥外宽不超宽(2500)/轮胎与驾驶室在宽度方向协调; 要保证能布置得下车架、板簧、转向纵拉杆(在转向轮最大转角情况下), 在前轮跳动及转向情况下轮罩空间足够。 还要取决于现有前桥资源。 后轮距: 要保证能布置得下车架、板簧、骑马螺栓、轮胎,且要考虑选装最大轮胎及轮 胎用旧的情况。 轮胎间隙通常在
9、3040mm之间,骑马螺栓与车架间隙通常在15mm以上。 前悬 从纵梁内侧而言,要保证能布置得下发动机、前轴、发动机前悬置、水箱、中冷器、前横梁、前保险杠等; 从纵梁外侧而言,要保证能布置得下前簧前支座、转向器、车身前悬置、拖车钩等; 从车身而言,要保证机舱能容得下发动机,车身轮罩协调等; 要从保证接近角考虑; 还要从整车轴荷分配考虑。,后悬 首先是长度不能超限,货车后悬55%轴距,其次要保证能布置得下后簧支架、稳定杆、备胎、自卸车翻转轴、后防钻保护杠等。后悬要满足整车离去角的要求。自卸车等专用车的底盘后悬长度,还要满足上装运动空间的要求。 汽车外廓尺寸 汽车外廓尺寸必须符合GB7258外廓尺
10、寸限值要求。,质量参数的选择,1.装载质量 装载质量也叫载质量,指在硬实良好路面上行驶时的额定装载质量,在坏路上其值相 应减少。载质量首先要满足质量利用系数的要求。二类底盘与整车的载质量之间差一个上装的质量。在牵引车上,称为鞍载质量,同时还增加准拖挂车总质量的概念。提倡将载质量进行圆整。 2.整备质量 它是指车上带有全部装备(随车工具、备胎),加满燃油、水,但没有装货和载人时的质量。降低整备质量,提高质量利用系数,是技术发展的趋势,它必须依靠新技术、新材料和新工艺的采用,要量力而行。在总布置阶段确定整备质量,一个方法是先给定一个质量利用系数,再用给定的载质量进行估算。 3.总质量 指装备齐全,
11、并按规定装满货物和乘员时的质量,其中每人按65kg计。总质量要尽量取整数。总质量要符合法规要求,既不能高标也不能低标。牵引车的总质量既要满足法规要求,又要满足比功率的要求。法规要求详见下表: 2轴货车 总质量16吨 3轴货车 16吨总质量25吨 4轴货车 24吨总质量31吨 5轴汽车列车 总质量43吨 6轴汽车列车 总质量49吨,4.汽车轴荷分配 a轮胎磨损均匀的原则 b要充分考虑使用备件 泥泞路面行驶的车辆,如越野车、部分工地用自卸车,往往满载前轴荷:2627左右,后轴荷:7374左右(以减小前轮阻力,保证足够后轮驱动力)。 c轴荷因汽车型式不同而不同。 平头车前轴荷一般在30% 以上,长头
12、车一般在28% 以下。 d轴荷还要考虑操纵稳定性要求 为保证汽车的不足转向特性,要求汽车的重心要位于中性转向点之前 e要注意使各轴荷符合法规轴荷限值,并不超出车桥的最大额定承载量。 性能参数的选择 1.动力性参数 a直接档最大动力因数D0max 它标志着加速能力和不换档克服坡道阻力能力,由汽车的类型、用途、道路条件以及对 加速、 油耗的要求来决定。见下表:,b一档最大动力因数D1max: 它标志着最大爬坡能力、克服困难路段能力和起步连续换档加速能力。主要根据汽车所要求的最大爬坡度和附着条件来选择(见上表),一般公路用车,D1max0.30.4,矿用自卸车,D1max0.30.46。 c最高车速
13、: 根据汽车用途、道路条件等来选择。,d比功率和比扭矩 比功率:评价汽车动力性的综合指标。 比扭矩:反映汽车的牵引能力。 e、加速时间 常用原地起步换档加速到某一车速如80km/h的时间,或直接档从30km/h加速到80km/h的时间, 来反映该车的加速能力。 2经济性参数 一般用限定条件下的等速百公里油耗值来表示(在良好的水泥沥青路面上) 3通过性参数 a通道圆与外摆值 汽车和汽车列车(不计具有作业功能的专用装置)必须能在同一个车辆通道圆内通过,车辆通道圆的外径D1为25.00m,车辆通道圆的内径为10.60m。汽车和汽车列车由直线行驶过渡到上述圆周运动时,任何部分的车辆外摆值T不得大于0.
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