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機(jī)電工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
設(shè)計(jì)題目: HG7164乘用車總體設(shè)計(jì)
目次
1 引言……………………………………………………………………………… 1
2 汽車主要形式的選擇…………………………………………………………… 1
2.1汽車的軸數(shù)……………………………………………………………… 1
2.2汽車的驅(qū)動(dòng)形式………………………………………………………… 1
2.3汽車的布置形式………………………………………………………… 1
3 汽車主要參數(shù)的選擇…………………………………………………………… 2
3.1汽車的主要尺寸參數(shù)…………………………………………………… 2
3.2汽車的主要質(zhì)量參數(shù)…………………………………………………… 3
3.3汽車的主要性能參數(shù)…………………………………………………… 4
4 汽車主要總成部件的選擇……………………………………………………… 7
4.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………………… 7
4.2輪胎的選擇……………………………………………………………… 9
4.3變速器的選擇…………………………………………………………… 10
4.4其它總成的選擇………………………………………………………… 12
5 汽車的總體布置設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 14
5.1汽車總布置圖基準(zhǔn)線的確定…………………………………………… 14
5.2汽車主要總成部件的布置……………………………………………… 14
5.3車身的布置設(shè)計(jì)………………………………………………………… 15
5.4運(yùn)動(dòng)校核………………………………………………………………… 15
設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………………… 17
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… 18
致謝………………………………………………………………………………… 17
1引言
本設(shè)計(jì)——HG7164乘用車總體設(shè)計(jì)作為整個(gè)汽車設(shè)計(jì)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)汽車的設(shè)計(jì)中有著十分重要的統(tǒng)領(lǐng)全局設(shè)計(jì)的作用，本文將從整車設(shè)計(jì)方案、各總成的配合與協(xié)調(diào)、總體布置、設(shè)計(jì)計(jì)算等各個(gè)方面闡述該車的總體設(shè)計(jì)。
2汽車主要形式的選擇
2.1汽車的軸數(shù)
本設(shè)計(jì)車輛為質(zhì)量較輕的緊湊型乘用車，設(shè)計(jì)目的僅為滿足客戶最基本的出行需要，因此對(duì)軸荷的要求不高，一般常見的兩軸便可滿足要求，本設(shè)計(jì)便采用結(jié)構(gòu)、制造簡(jiǎn)單，成本較低的兩軸式。
2.2汽車的驅(qū)動(dòng)形式
本設(shè)計(jì)采用市面上最常見的4X2驅(qū)動(dòng)形式。
2.3汽車的布置形式
本設(shè)計(jì)采用前置前驅(qū)的布置形式,良好的轉(zhuǎn)向不足特性使整車的操作穩(wěn)定性、舒適性都能得到保證。由于沒(méi)有很長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，較短的傳動(dòng)路線使整車的總質(zhì)量比較輕，有利于提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也降低了制造成本，良好的發(fā)動(dòng)機(jī)接近性也有利于日后的維修。
圖1 不同形式的布置形式
圖2 前置后驅(qū)的驅(qū)動(dòng)形式
3汽車主要參數(shù)的選擇
3.1汽車的主要尺寸參數(shù)
3.1.1軸距L
轎車的軸距與其市場(chǎng)定位、總體長(zhǎng)度和用途有關(guān)，轎車的軸距與總長(zhǎng)之間要有適當(dāng)?shù)谋壤?，軸距一般為總長(zhǎng)的54%—60%。本次設(shè)計(jì)的HG7164乘用車作為一款定位于家用、緊湊型的中級(jí)汽車，要達(dá)到機(jī)動(dòng)性好、成本低的目的，因此軸距不宜過(guò)長(zhǎng)，參考表1提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，本次設(shè)計(jì)軸距采用2600mm。
3.1.2前輪距B1、后輪距B2
輪距的大小對(duì)汽車的橫向穩(wěn)定性、整車總體寬度和總質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生影響。轎車一般的輪距可按照經(jīng)驗(yàn)公式初步選定：
B=0.75Ba+100?80或B=kL
其中，B——轎車的輪距，mm；
Ba——轎車總寬，mm；
L——轎車軸距，mm；
k——系數(shù)，轎車一般取0.5—0.54。
參考表1中各級(jí)別轎車的輪距，本次設(shè)計(jì)的汽車輪距?。呵拜喚?475mm，后輪距1476mm.
表1 各級(jí)別轎車的軸距和輪距
車型
類別
軸距L/mm
輪距B/mm
轎車
微型
2000～2200
1100～1380
普通
2100～2540
1150～1500
中級(jí)
2500～2860
1300～1500
中高級(jí)
2580～3400
1400～1580
高級(jí)
2900～3900
1560～1620
3.1.3前懸LF和后懸LR
汽車前懸的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)考慮到在此長(zhǎng)度內(nèi)能否布置下發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器、水箱等部件，過(guò)短會(huì)導(dǎo)致上述部件無(wú)法安裝下，過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致汽車的接近角變小從而影響通過(guò)能力。轎車后懸長(zhǎng)度主要影響汽車后備行李箱的大小和軸核分配的要求，過(guò)短過(guò)長(zhǎng)分別會(huì)影響整車攜帶貨物能力和離去角大小。本設(shè)計(jì)選取前懸LF=905mm，后懸LR=1010mm。
3.1.4外廓尺寸
轎車總長(zhǎng)可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式選?。?
La=L+LF+LR或La=LC
其中：L——軸距，mm；
LF——前懸，mm；
LR——后懸，mm；
C——比例系數(shù)，對(duì)于前置前驅(qū)的汽車，取0.62～0.66。
轎車總寬可按經(jīng)驗(yàn)公式取值：
Ba=La3+(195?60)
其中：Ba——汽車總寬，mm；
La——汽車總長(zhǎng)，mm。
本設(shè)計(jì)車輛總長(zhǎng)取4515mm，總寬取1725mm，總高取1445mm。
3.2汽車的主要質(zhì)量參數(shù)
3.2.1汽車的裝載量
轎車一般情況下主要用于載送乘客人員，因此其裝載量就是可承載的最多人數(shù)，本車作為中級(jí)車最大載客量一般為5。
3.2.2汽車的整備質(zhì)量
作為一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)，汽車的整備質(zhì)量的大小可以粗略評(píng)估一輛車整體的使用油耗與設(shè)計(jì)成本。本車整備質(zhì)量取1250kg。
3.2.3汽車的總質(zhì)量
轎車的總質(zhì)量可由下式確定：
ma=m0+mf+mp
其中：ma——汽車總質(zhì)量，kg；
m0——汽車整備質(zhì)量，為1250kg；
mf——附加設(shè)備質(zhì)量，取55kg；
mp——乘客和駕駛員質(zhì)量，每人以65kg計(jì)算，取325kg。
根據(jù)上式便可得出該車的總質(zhì)量，為1630kg。
3.2.4汽車的軸荷分配
汽車的軸荷分配即前后軸所承載重量占整車的比重。參考表2，本車軸荷分配為：
空載時(shí)：前軸58%～62%，后軸38%～42%；
滿載時(shí)：前軸50%～55%，后軸45%～50%。
表2各類轎車的軸荷分配范圍
車型
空載
滿載
前軸
后軸
前軸
后軸
轎車
前置前驅(qū)FF
56%～66%
34%～44%
47%～60%
40%～53%
前置后驅(qū)FR
50%～55%
45%～50%
45%～50%
50%～55%
后置后驅(qū)RR
42%～50%
50%～58%
40%～45%
55%～60%
3.3汽車的主要性能參數(shù)
3.3.1動(dòng)力性參數(shù)
⑴直接檔和Ι檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max和DΙmax
D0max的選擇主要考慮對(duì)汽車加速性、經(jīng)濟(jì)性的要求，DΙmax標(biāo)志著汽車的爬坡能力和通過(guò)能力的好壞，該兩項(xiàng)參數(shù)的值均要求在表3所規(guī)定的范圍內(nèi)，隨后的計(jì)算中會(huì)對(duì)這兩項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行校核。
⑵最高車速uamax
參考表3的相關(guān)數(shù)據(jù)，本車設(shè)計(jì)最高車速為180km/h。
⑶比功率和比轉(zhuǎn)矩
各國(guó)均對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)有所規(guī)定，參照表3，本車比功率擬定范圍45—50kW/t，比轉(zhuǎn)矩?cái)M定范圍為90—100N·m/t。
表3 轎車動(dòng)力性參數(shù)取值范圍
汽車類別
直接檔最大動(dòng)力因數(shù)
D0max
Ι檔最大動(dòng)力因數(shù)
DΙmax
最高車速
uamax
/（km/h）
比功率/（kW/t）
比轉(zhuǎn)矩/（N·m/t）
轎
車
微型
發(fā)
動(dòng)
機(jī)
排
量
≤1.0L
0.07～0.11
0.30～0.40
90～120
18～50
40～60
普通級(jí)
>1.0～1.6L
0.09～0.12
0.30～0.45
120～160
36～64
80～99
中級(jí)
>1.6～2.5L
0.11～0.13
0.30～0.50
160～200
43～68
90～110
中高級(jí)
>2.5～4.0L
0.13～0.15
0.30～0.50
180～220
50～72
95～125
高級(jí)
>4.0L
0.15～0.20
0.30～0.50
200～260
60～110
100～160
⑷加速時(shí)間
本設(shè)計(jì)汽車采用0到100km/h的百公里加速時(shí)間，設(shè)計(jì)值定為13s。
⑸上坡能力
汽車的上坡能力一般用最大爬坡度來(lái)表示。轎車的工作環(huán)境大部分在城市地區(qū)，路況通常較好，因此所要求能達(dá)到的坡度要求不高，本設(shè)計(jì)最大爬坡度30%，即16.7°。
3.3.2機(jī)動(dòng)性參數(shù)
汽車機(jī)動(dòng)性參數(shù)主要指汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin，即當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)由轉(zhuǎn)向中心至前外輪接地中心的距離，其值與汽車的軸距、輪距及車輪的最大轉(zhuǎn)向角有關(guān)。轎車的通常為軸距的2—2.5倍，參照表4，該車的為5.2m。
表4 各級(jí)轎車的最小轉(zhuǎn)彎半徑
級(jí)別
Rmin/m
微型
3.5～5.0
普通級(jí)
4.5～6.0
中級(jí)
5.0～6.5
中高級(jí)
5.0～7.0
高級(jí)
5.5～7.5
3.3.3操縱穩(wěn)定性參數(shù)
⑴前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差
本車設(shè)計(jì)值為2°。
⑵車身側(cè)傾角
本車設(shè)計(jì)值為2°。
⑶制動(dòng)點(diǎn)頭角
為了減小汽車在通過(guò)凹凸路面時(shí)對(duì)乘客造成的不適感，汽車以0.4g的減速度制動(dòng)時(shí)，車身的點(diǎn)頭角不應(yīng)大于1.5°，本車設(shè)計(jì)值為1°。
3.3.4行駛平順性參數(shù)
汽車的行駛平順性一般以垂直震動(dòng)參數(shù)來(lái)表示，本設(shè)計(jì)以前后懸架的靜、動(dòng)撓度或偏頻及車身振動(dòng)加速度等參數(shù)值作為設(shè)計(jì)要求。表5給出了相關(guān)參數(shù)的取值范圍，通常情況下，n1與n2要接近且n2略大于n1。
表5 汽車懸架的偏頻、靜撓度和動(dòng)撓度
車型
滿載時(shí)偏頻n/Hz
滿載時(shí)靜撓度f(wàn)c/cm
滿載時(shí)動(dòng)撓度f(wàn)d/cm
前懸架n1
后懸架n2
前懸架fc1
后懸架fc2
前懸架fd1
后懸架fd2
轎
車
普通級(jí)、中級(jí)
1.02～1.44
1.18～1.58
12～14
10～18
8～11
10～14
高級(jí)
0.91～1.12
0.98～1.29
20～30
15～26
8～11
10～14
3.3.5制動(dòng)性參數(shù)
我國(guó)通常以車速30km/h的最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)價(jià)汽車的制動(dòng)效能，表6給出了相關(guān)參數(shù)范圍。
表6 汽車制動(dòng)距離的統(tǒng)計(jì)值范圍
車型
va=30km/h時(shí)的制動(dòng)距離/m
va=50km/h時(shí)的制動(dòng)距離/m
轎
車
微型
5.0～6.0
普通級(jí)
5.5～6.5
中級(jí)
5.5～6.5
中高級(jí)、高級(jí)
5.2～8.0
14～19
3.3.6通過(guò)性參數(shù)
在總體設(shè)計(jì)中需要確定的有：最小離地間隙hmin、接近角α、離去角β及縱向通過(guò)半徑ρ，參照表7的取值范圍，本設(shè)計(jì)汽車hmin取180mm，α取27°，β取25°，ρ取6m。
表7 汽車通過(guò)性的幾何參數(shù)
車型
最小離地間隙hmin/m
接近角
α/（°）
離去角
β/（°）
縱向通過(guò)半徑
ρ/m
轎車
微型、普通級(jí)
0.12～0.18
20～30
15～25
3～5
中、中高、高級(jí)
0.13～0.20
5～8
4汽車主要總成部件的選擇
4.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇
4.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇
就目前整個(gè)汽車市場(chǎng)而言，絕大部分的汽車均采用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其分為柴油機(jī)和汽油機(jī)兩大類。從市場(chǎng)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)可挑選性、質(zhì)量、成本、震動(dòng)、噪聲和可互換性等角度考慮，本設(shè)計(jì)汽車采用直列往復(fù)活塞式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
4.1.2發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速
發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率可由汽車的最高車速來(lái)確定：
Pemax=1ηT（magf3600uamax+CDA76140uamx3）
式中，Pemax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW；
ηT——傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，轎車一般取0.9；
ma——汽車總質(zhì)量，取1630kg；
g——重力加速度，取9.8g；
uamax——最高車速，km/h，本車取180km/h；
f——滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)轎車而言，f=0.0165+0.0001（ua-50），其中ua為車速（km/h），本車f計(jì)算得0.0295；
A——汽車正面投影面積，m2。對(duì)于轎車而言，可按前輪距、汽車總高 等尺寸近似計(jì)算，即，對(duì)于本車而言，A計(jì)算得1.66；
CD——空氣阻力系數(shù)，轎車一般取0.28—0.4，本車取0.3。
將相關(guān)參數(shù)帶入式中，計(jì)算得：
Pemax=10.91630×9.8×0.02953600×180+0.3×1.6676140×1803=68.56kW
由該式計(jì)算出的功率為發(fā)動(dòng)機(jī)的凈功率，即有效功率，而發(fā)動(dòng)機(jī)最大額定功率通常比有效功率高12%~20%，所以可選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)最大額定功率區(qū)間值為76.79～82.28kW。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的相應(yīng)轉(zhuǎn)速np一般比較大，多在4000以上，參考其他同級(jí)車輛，本車擬定np=6000。
4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速
Temax=KMTP=9549KMPemaxnp
式中，Temax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·m；
KM——轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，參考同級(jí)別發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)值選取，一般汽油機(jī)取1.1—1.3，本車取1.15；
TP——最大功率點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩，N·m；
np——最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速，r/min；
Pemax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW。
將上述參數(shù)帶入式中，可得：
Temax=9549×1.15×（76.79～82.28）6000=（140.54～150.59）N·m
np和nT之間要求滿足關(guān)系式：
npnT=1.4~2.0
由此，nT可得取值區(qū)間為3000～4285r/min，本設(shè)計(jì)取3600。
根據(jù)上述計(jì)算與選擇的相關(guān)主要參數(shù)，本次設(shè)計(jì)車輛決定選用F16D3型發(fā)動(dòng)機(jī)，其相關(guān)性能參數(shù)如下表所示：
表8 F16D3型發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)
發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)
F16D3
氣缸排列型式
L型
進(jìn)氣類型
自然吸氣
型式
MT/AT
排氣量（ml）
1598
壓縮比
9.5
供油方式
多點(diǎn)電噴
氣門結(jié)構(gòu)
雙頂置凸輪（DOHC）
最大功率（kW/rpm）
78/6000
最大扭矩（N·m/rpm）
146/3600
排放法規(guī)
國(guó)四
缸蓋材料
鋁合金
缸體材料
鑄鐵
燃料類型
汽油
從參數(shù)中可以看出，該發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為78 kW在設(shè)計(jì)計(jì)算中所規(guī)定的區(qū)間76.79～82.28kW范圍內(nèi)，最大扭矩為146 N·m，同樣在（140.54～150.59）N·m
的設(shè)計(jì)范圍，均滿足設(shè)計(jì)要求。
4.2輪胎的選擇
輪胎的型號(hào)和尺寸是一項(xiàng)十分重要的計(jì)算參數(shù)，其在制動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)計(jì)算中對(duì)結(jié)果的影響甚大，需謹(jǐn)慎選取。
圖3 CINTURATO P1型輪胎
由于子午線輪胎比起普通斜線輪胎和帶束斜交輪胎有如耐磨性好、使用壽命長(zhǎng)、附著性能好等眾多優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用倍耐力CINTURATO P1（185/65 R14）型輪胎：該輪胎的生產(chǎn)過(guò)程中使用環(huán)保的材料以降低工廠對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)在保證長(zhǎng)使用周期的前提下能最大限度地降低汽車油耗和二氧化碳的排放，并保持高性能和安全性、提高駕駛舒適性。
4.3變速器的選擇
4.3.1最小總傳動(dòng)比imin
最小總傳動(dòng)比imin可由最高車速來(lái)確定：
imin=0.377nprruamax
式中，rr——車輪滾動(dòng)半徑，計(jì)算得0.289m；
np——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，為6000r/min；
uamax——汽車最高車速，為180km/h。
帶入相關(guān)數(shù)據(jù)，得：
imin=0.377×6000×0.289180=3.632
用下式對(duì)直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max進(jìn)行校核：
D0max=Ft-FwG≈0.113
查表3知該值在直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max要求的范圍內(nèi)，因此最小傳動(dòng)比imin可取該計(jì)算值。
4.3.2主減速器傳動(dòng)比i0
本設(shè)計(jì)采用帶有直接檔的三軸式變速器，則主減速器傳動(dòng)比i0就等于傳動(dòng)系最小總傳動(dòng)比imin，即i0=3.632。
4.3.3最大傳動(dòng)比imax
由
Ftmax=Ff+Fimax
或
Ttq maxig1i0ηTr=Gfcosαmax+Gsinαmax
即
ig1≥G(fcosαmax+sinαmax)rrTtq maxi0ηT
式中, Ttq max——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，為146N·m；
ig1——1檔傳動(dòng)比；
i0——主減速器傳動(dòng)比，為3.632；
ηT——傳動(dòng)系效率，取0.9；
rr——車輪滾動(dòng)半徑，為0.289m；
f——滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.0295；
αmax——最大爬坡度，取16.7°。
將上述數(shù)據(jù)帶入式中，可得：
ig1≥1630×9.8×(0.0295×cos16.7°+sin16.7°)×0.289146×0.9×3.632=3.05
用下式中對(duì)DΙmax進(jìn)行校核：
DΙmax=fcosαmax+sinαmax=0.3156
根據(jù)表3提供的檔最大動(dòng)力因素范圍，該值滿足要求，因此可取計(jì)算值范圍。
同時(shí)，汽車驅(qū)動(dòng)輪仍需滿足路面附著條件：
Temaxig1i0ηTrr≤G2φ
即
ig1≤rrG2φTemaxi0ηT
其中，φ——路面附著系數(shù)，干燥、良好的瀝青或混凝土路面一般為0.7—0.8，這里取0.75。
帶入相關(guān)參數(shù)可得：
ig1≤0.289×0.52×0.75×1630×9.8146×3.632×0.9≈3.773
綜上可知Ι檔傳動(dòng)比取值范圍為3.05≤ig1≤3.773，本設(shè)計(jì)ig1取3.5。
4.3.4檔位數(shù)與各檔傳動(dòng)比的選擇
本車選用5檔變速器。各檔分配的傳動(dòng)比可按等比級(jí)數(shù)分配，即：
ig1ig2=ig2ig3=ig3ig4=ig4ig5=q
因5檔為直接檔，即ig5=1，則由ig1=3.5，得
ig4=q，ig3=q2，ig2=q3，ig1=q4
即：
ig4=4ig1=1.368
ig3=4ig12=1.871
ig2=4ig13=2.559
但實(shí)際上各檔傳動(dòng)比滿足下式關(guān)系：
ig1ig2≥ig2ig3≥ig3ig4≥ig4ig5
但各檔位間的比值一般不超過(guò)，綜合考慮，本設(shè)計(jì)變速器各檔位傳動(dòng)比的分配如下表所示：
表9 變速器各檔位傳動(dòng)比的分配
檔位
1檔
2檔
3檔
4檔
5檔
倒檔
傳動(dòng)比
3.5
2.5
1.8
1.32
1
3.3
4.4其它總成的選擇
離合器、主減速器、懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、車架與車身等剩余總成或結(jié)構(gòu)的選擇均從成本、性能、質(zhì)量等角度出發(fā)進(jìn)行，本著減輕質(zhì)量、節(jié)約油耗、對(duì)汽車有良好適應(yīng)性、滿足合理的人機(jī)工程學(xué)等原則，選擇出最可靠、安全、經(jīng)濟(jì)的相關(guān)部件，現(xiàn)將選擇的結(jié)構(gòu)匯總于下表：
表10 部分總成部件或結(jié)構(gòu)的選擇
離 合 器
類型
摩擦式離合器
從動(dòng)盤類型
單盤
壓緊機(jī)構(gòu)
膜片彈簧
從動(dòng)盤外徑尺寸
180mm
工作環(huán)境
干式
分離指向
拉式
操縱機(jī)構(gòu)
人力機(jī)械式
主 減 速 器
類別
單級(jí)式
齒輪副結(jié)構(gòu)、輪齒類型
斜齒圓柱式
傳動(dòng)比
3.632
懸 架 系 統(tǒng)
前懸架
類型
麥克弗森式獨(dú)立懸架
結(jié)構(gòu)
滑動(dòng)立柱、橫擺臂、減震器
后懸架
類型
扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式半獨(dú)立懸架
結(jié)構(gòu)
無(wú)需橫向穩(wěn)定器
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
轉(zhuǎn)向類型
液壓動(dòng)力輔助
轉(zhuǎn)向盤
三輻條式、皮革套、位置可調(diào)
轉(zhuǎn)向軸
裝配吸能裝置、萬(wàn)向節(jié)，可鎖止
轉(zhuǎn)向盤極限圈數(shù)
3圈
轉(zhuǎn)向器類型
齒輪齒條式、可逆式
轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比
20
最小轉(zhuǎn)彎半徑
5.2m
制 動(dòng) 系 統(tǒng)
行車制動(dòng)形式
真空助力、ABS
助力比
5
雙回路類型
型
駐車制動(dòng)形式
機(jī)械式、可鎖止
前后制動(dòng)器
類型
盤式
制動(dòng)盤直徑
250mm
鉗盤類型
浮鉗盤式
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
簡(jiǎn)單制動(dòng)
制動(dòng)缸
主缸活塞直徑
38mm
輪缸活塞直徑
28mm
車 身
殼體形式
承載式
材料
鋁合金
車門
開啟方法
順開式
數(shù)量
4
車窗
風(fēng)窗
前、后均為曲面玻璃
升降玻璃
圓柱面、按鈕式調(diào)節(jié)
附屬裝置及安全防護(hù)裝置
座椅
前后位置、傾斜度可調(diào)
前、后保險(xiǎn)杠及護(hù)條
安全氣囊
三點(diǎn)固定式安全帶
5汽車的總體布置設(shè)計(jì)
5.1汽車總體布置圖基準(zhǔn)線的確定
繪制汽車的總布置圖，首先要確定各視圖的基準(zhǔn)線：地面線、前輪中心線、車架上平面線、汽車中心線、前輪垂直線。這些基準(zhǔn)線是繪圖設(shè)計(jì)的參考基準(zhǔn)，對(duì)汽車的總體布置和制圖有重大影響。
5.2汽車主要總成部件的布置
5.2.1動(dòng)力總成的布置
發(fā)動(dòng)機(jī)上下位置的布置要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼到路面的距離應(yīng)滿足汽車在滿載情況下對(duì)最小離地間隙的要求；發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)高容易出現(xiàn)下面達(dá)到離地間隙極限、上面碰到發(fā)動(dòng)機(jī)罩的的現(xiàn)象，此時(shí)需要協(xié)調(diào)整車總布置和車身布置；發(fā)動(dòng)機(jī)前后位置的布置也應(yīng)考慮軸荷分配與前排乘坐空間等因素以提高汽車的性能與乘坐舒適性；前置前驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)的乘用車曲軸中心線與水平線常形成的夾角。
5.2.2傳動(dòng)系的布置
傳動(dòng)系的布置形狀從側(cè)面看去一般為U形，這樣可有效降低汽車地板高度，增大后排座椅到前排座椅的距離。
5.3.3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置
轉(zhuǎn)向盤的布置以保證駕駛員有充足外部視野和內(nèi)部?jī)x表視野為原則，使方向盤與水平面呈一定夾角。轉(zhuǎn)向桿件和轉(zhuǎn)向器的布置要保證在極限運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)無(wú)死角或死點(diǎn)，并且不能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，以保證轉(zhuǎn)向系與整車運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。
5.3.4制動(dòng)系統(tǒng)的布置
操作方便是對(duì)制動(dòng)踏板和手制動(dòng)桿件的首要要求，其次操縱桿件位移時(shí)應(yīng)無(wú)死角和干擾，以保證車身震動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生自行制動(dòng)的現(xiàn)象。
5.3.5懸架的布置
轎車懸架的布置要滿足汽車具有一定運(yùn)動(dòng)性的要求，減震器盡可能直立布置以充分利用有效行程。前懸架要留出足夠空間滿足轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向需求。
5.3.6其他部件的布置
⑴備胎的布置
布置在行李箱下以方便取出。
⑵油箱的布置
布置在行李箱內(nèi)，并遠(yuǎn)離消音器和排氣管。
⑶蓄電池的布置
為縮短線路與起動(dòng)機(jī)同側(cè)并要求距離達(dá)到最小。
⑷聲器的布置
消聲器應(yīng)盡量靠近剛性橫梁并與地板間要留有足夠間隙。
5.3車身的布置設(shè)計(jì)
車身的布置設(shè)計(jì)首先應(yīng)確定各總成、構(gòu)件的主要控制點(diǎn)和主要中心線以作為后續(xù)設(shè)計(jì)的依據(jù)點(diǎn)。然后進(jìn)行車身內(nèi)部的布置，在必要時(shí)，布置設(shè)計(jì)中應(yīng)采用人體模型以保證結(jié)構(gòu)的合理性。
5.4運(yùn)動(dòng)校核
本設(shè)計(jì)需要確定前輪轉(zhuǎn)向輪的跳動(dòng)、傳動(dòng)軸跳動(dòng)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置與懸架共同運(yùn)動(dòng)。
圖4 轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)校核圖
圖5 轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)圖
圖6 傳動(dòng)軸跳動(dòng)圖
設(shè)計(jì)總結(jié)
本次的HG7164乘用車總體設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器的選擇計(jì)算上都嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，在結(jié)果上取得了令人滿意的結(jié)果，達(dá)到了設(shè)計(jì)之初的期望，但是在其余總成的選擇、總體布置和運(yùn)動(dòng)校核上存在著很多的不足與缺陷，由于參考文獻(xiàn)上對(duì)這部分描述的不詳細(xì)，沒(méi)有很權(quán)威的內(nèi)容供參考，以及在課堂學(xué)習(xí)上的缺失使得這部分內(nèi)容沒(méi)有達(dá)到期望，希望能在今后的學(xué)習(xí)中對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)足。在繪圖方面，整車的圖紙繪制都能按照制圖規(guī)范進(jìn)行，在外形設(shè)計(jì)上增加了個(gè)性內(nèi)容，但同時(shí)也暴露出了很多問(wèn)題，比如比例選擇、線型調(diào)整等問(wèn)題。由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用繪圖軟件導(dǎo)致本設(shè)計(jì)在制圖開始就舉步維艱，繪圖的不熟練使自己花費(fèi)了很多的時(shí)間去適應(yīng)，這也提醒自己在今后的學(xué)習(xí)、工作上對(duì)繪圖應(yīng)引起足夠的重視。
總的來(lái)說(shuō)，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅將大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)重新梳理了一遍，同時(shí)在應(yīng)用中又有了新的認(rèn)識(shí)與收獲，在與同組人員的溝通中也學(xué)習(xí)到了團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，這些都會(huì)對(duì)自己今后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，幫助自己更好、更快到成長(zhǎng)。
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致謝
本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在很多人的幫助下完成的，在這里我要首先感謝我的畢業(yè)導(dǎo)師賈振華老師對(duì)我的幫助。作為一名總體設(shè)計(jì)人員，我需要對(duì)各總成設(shè)計(jì)人員保持聯(lián)系，而賈老師能在出差的路上能抽出時(shí)間把每個(gè)設(shè)計(jì)人員的聯(lián)系方式以短信的方式編輯發(fā)送給我讓我很感動(dòng)，也因此讓我能很順利地統(tǒng)領(lǐng)全局，完成了本次的總體設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)遇到苦難，說(shuō)明書和圖紙中出現(xiàn)很多錯(cuò)誤與不規(guī)范的地方時(shí)賈老師也總能及時(shí)指出我的錯(cuò)誤并悉心對(duì)我進(jìn)行輔導(dǎo)，令我非常受益。同時(shí)我也要感謝整個(gè)汽車教研室對(duì)我的幫助，教研室里的每一位老師都非常熱情、耐心地在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)，提供了很多寶貴的建議,避免了我走彎路。最后，我要感謝我們小組里每一位設(shè)計(jì)人員，平時(shí)與他們的相互交流為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了很多的幫助與支持，每一個(gè)人都很積極地為我的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)并提出自己的想法，讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)變得充實(shí)而飽滿?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有賈振華老師、汽車教研室與同組人員的幫助，我就不會(huì)順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這里我要再次感謝他們，謝謝！