汽車(chē)的動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)

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1、 目錄 正文、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2-3 第一節(jié) 整車(chē)主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 一、發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4-5 二、輪胎的選擇、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5-6 三、傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

2、、、、、、、、、、、、、6-7 四、傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7-8 第二節(jié) 傳動(dòng)系各總成的選型、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8 一、發(fā)動(dòng)機(jī)的選型、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8 二、離合器的初步選型、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 三、變速器的選擇、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9-10 四、傳動(dòng)軸的

3、選型、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、10 五、驅(qū)動(dòng)橋的選型、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、11 第三節(jié) 整車(chē)性能計(jì)算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、12 一、配置東風(fēng)康明斯EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的整車(chē)性能計(jì)算、、、、、、、、、、12-16 二、配置濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的整車(chē)性能計(jì)算、、、、、、、、、、、、、16-18 三、汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

4、、、、、、、、、、、、、、18-19 第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系部件的確定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、20 設(shè)計(jì)總結(jié)、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、21 致謝、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、22 參考文獻(xiàn)、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、23

5、 正 文 我選擇的題目是東風(fēng)牌EQ1146G2型載貨汽車(chē)的動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)，主要任務(wù)就是通過(guò)東風(fēng)牌EQ1146G2型載貨汽車(chē)的基本參數(shù)，通過(guò)計(jì)算選擇一款發(fā)動(dòng)機(jī)，以及與之匹配的輪胎、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋。并且對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行驗(yàn)算，是否各個(gè)部件匹配的良好，最后畫(huà)出一張整車(chē)總體布置草圖。 東風(fēng)牌EQ1146G2型載貨汽車(chē)的基本參數(shù)如表所示： 東風(fēng)牌EQ1146G2型載貨汽車(chē) 接近角/離去角 34/14 最高車(chē)速(km/h) 90 車(chē)輛外形長(zhǎng)(mm) 8530 車(chē)輛外形寬(mm) 2470 車(chē)輛外形高(mm)

6、2830 整備質(zhì)量 6150 總質(zhì)量 14335 額定質(zhì)量 7990 前輪距 1940 后輪距 1860 軸距 5000 軸數(shù) 2 懸掛(前/后） 1245/2285 最大爬坡度(%) 30% 第一節(jié) 整車(chē)主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定 一、發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 1．發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定 汽車(chē)的動(dòng)力性能很大程度上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。要設(shè)計(jì)的載貨汽車(chē)最高車(chē)速是，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)該大于或者等于該車(chē)速行駛時(shí)，滾動(dòng)阻力功率與空氣阻率之和，即 （1-1） 式中，是發(fā)動(dòng)機(jī)的最

7、大功率（KW）; 是傳動(dòng)系效率（包括變速器、輔助變速器傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)、主減速器的傳動(dòng)效率）， （查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1-1得） , 是汽車(chē)總質(zhì)量，=14335kg; g是重力加速度，g=9.8； f是滾動(dòng)阻力系數(shù)，有實(shí)驗(yàn)測(cè)得，車(chē)速再不大于100km/h的情況下可以認(rèn)為是常數(shù)。取f=0.008（查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1-2得）；是空氣阻力系數(shù)，一般中重型貨車(chē)可取0.8~1.0 ，這里去=0.9； A是迎風(fēng)面積（），取前輪距總高H， A=1.9402.830。 A=0.91.9402.830=4.94 故 也可利用比功率的統(tǒng)計(jì)值來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率值。 如選取功率為88.83KW的

8、發(fā)動(dòng)機(jī)，則比功率為： 參考《汽車(chē)?yán)碚搱D3-1》東風(fēng)載重貨車(chē)比功率大約在9kw/t左右，在這里我取10kw/t 。 所以該質(zhì)量14335Kg的汽車(chē)，其發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該具有的功率；再考慮該載重貨車(chē)要求的車(chē)速，因此初步選擇汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為150kw 。 2、發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后，可通過(guò)下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。 （1-2） 式中，是發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（）；是轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，標(biāo)志著當(dāng)行駛阻力增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線(xiàn)自動(dòng)增加轉(zhuǎn)矩的能力， , 是最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩（） ，初取=1.05 （參考課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)）；是發(fā)動(dòng)機(jī)最

9、大功率（KW）；是最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速（r/min）。 所以 （其中轉(zhuǎn)速是參考東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司網(wǎng)站上產(chǎn)品介紹取的值） 一般用發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性系數(shù)，表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速適應(yīng)行駛工況的程度，越大，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性越好。采用值大的發(fā)動(dòng)機(jī)可以減少換擋次數(shù)，減輕司機(jī)疲勞、減少傳動(dòng)系的磨損和降低油耗。通常，汽油機(jī)取1.2~1.4，柴油機(jī)取1.2~2.6，以保證汽車(chē)具有適應(yīng)的最低穩(wěn)定車(chē)速。初取=1450r/min , 則，。 二、輪胎的選擇 輪胎的尺寸和型號(hào)是進(jìn)行汽車(chē)性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)，因此，在總體設(shè)計(jì)開(kāi)始階段就應(yīng)選定。選擇的依據(jù)是車(chē)型、使用條件、輪胎的額定負(fù)荷以及

10、汽車(chē)的行駛速度。為了提高汽車(chē)的動(dòng)力因數(shù)、降低汽車(chē)質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對(duì)公路用車(chē)，在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車(chē)離地間隙允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。同時(shí)還應(yīng)考慮與動(dòng)力—傳動(dòng)系參數(shù)的匹配和對(duì)整車(chē)尺寸參數(shù)的影響。 參考同類(lèi)車(chē)型所選輪胎規(guī)格，各軸輪胎規(guī)格選擇如下： 前軸輪胎規(guī)格為10.00R20,輪胎數(shù)量為2；后輪并裝雙胎，型號(hào)為10.00R20,輪胎數(shù)量為4。所選輪胎的單胎最大負(fù)荷26300N，氣壓0.74MPa，普通花紋，外直徑1055mm。 （輪胎的選擇參考課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1-3） 三、傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定 普通載貨汽車(chē)最高檔通常選用直接擋，若無(wú)分動(dòng)器或者輪邊

11、減速器，則傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比等于主減速器的主減速比 。主減速比是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。 載重貨車(chē)為了得到足夠的功率儲(chǔ)備而使最高的車(chē)速有所下降，可按下式選擇 （1-3） 式中，是驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑（m），所選輪胎規(guī)格為10.00R20的子午線(xiàn)輪胎，其自由直徑d=1055mm，因計(jì)算常數(shù)F=3.05(子午線(xiàn)輪胎F=3.05),故滾動(dòng)半徑： ； 是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，=2500r/min；是最高車(chē)速， =90km/h；是變速器最高擋傳動(dòng)比，=1.0。 所以 初取=6.0 根據(jù)所選定的主減速比的值，就可基本上確定主減速器的減

12、速行駛，并使之與汽車(chē)總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋離地間隙要求如圖1-4所示。其中，中型載貨汽車(chē)的離地間隙要求在230~345mm之間。（參考課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1-4） 四、傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定 傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比為變速器的I擋傳動(dòng)比與主減速比的乘積。 應(yīng)根據(jù)汽車(chē)最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著條件、汽車(chē)的最低穩(wěn)定車(chē)速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的滾動(dòng)半徑等綜合確定。 汽車(chē)爬坡度時(shí)車(chē)速不高，空氣阻力可以忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有 （1-4） 則由最大爬坡度要求的變速器I擋傳動(dòng)比為

13、 （1-5） 式中，是汽車(chē)總質(zhì)量，=14335kg；g是重力加速度，g=9.81m/;是道路最大坡度角，設(shè)計(jì)要求最大爬坡度為30%，即坡度角=；是道路最大阻力系數(shù)。 前面已經(jīng)計(jì)算得=0.5121m；發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩=；主減速器比=6.0；傳動(dòng)系效率=0.894。所以 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面附著條件 （1-6） 求得變速器的I擋傳動(dòng)比為 （1-7 ） 式中，是道路的附著系數(shù)，在良好的路面上去=0.8；是汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋承受的載荷（N），初步設(shè)計(jì)采用單車(chē)橋驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)橋承受的質(zhì)量為10t，則 綜上所述，初步選取變速器I擋傳

14、動(dòng)比。 第二節(jié) 傳動(dòng)系各總成的選型 一、 發(fā)動(dòng)機(jī)的選型 根據(jù)所需發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，初步選擇東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司的型號(hào)為EQB210-20的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及濰柴動(dòng)力股份有限公司的型號(hào)為T(mén)BD226B-6ⅡB的發(fā)動(dòng)機(jī)。它們的主要參數(shù)如表所示： 單位 EQB210-20 TBD226B-6ⅡB 缸徑/行程 mm 102/120 105/120 排量 L 5.9 6.23 額定工況 功率/轉(zhuǎn)速 KW/(r/min) 155/2500 155/2500 最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速 ( r/min) 700/1

15、500 730/1400-1600 最低燃油消耗率 g/() 215 無(wú)資料 質(zhì)量 kg 413 無(wú)資料 滿(mǎn)足排放要求 歐II 歐II 外形尺寸 （長(zhǎng)X寬X高） mm 無(wú)資料 無(wú)資料 東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司的型號(hào)EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍750-2750 r/min；而濰柴動(dòng)力股份有限公司的型號(hào)為T(mén)BD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍無(wú)資料可查。 二、 離合器的初步選型 為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。 　　后備系數(shù)β 　　后備系數(shù)β是離合器設(shè)計(jì)時(shí)用到的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合

16、器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇夕時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 　　1)摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。 　　2)要防止離合器滑磨過(guò)大。 　　3)要能防止傳動(dòng)系過(guò)載。 　　顯然，為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過(guò)大，β不宜選取太??；為使離合器尺寸不致過(guò)大，減少傳動(dòng)系過(guò)載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，β可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車(chē)時(shí)，為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些；貨車(chē)總質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩

17、波動(dòng)越小，β可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。 　　各類(lèi)汽車(chē)口值的取值范圍通常為： 　　轎車(chē)和微型、輕型貨車(chē) β=1．20～1．75 　　中型和重型貨車(chē) β=1．50～2．25 越野車(chē)、帶拖掛的重型汽車(chē)和牽引汽車(chē) β=1．80～4．00 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，和上述的原則。初步選定濰坊鶴鎮(zhèn)機(jī)械有限公司生產(chǎn)，轉(zhuǎn)矩容量為1300的HZ-305-CKS-NC離合器。該離合器與EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)匹配時(shí)，其后備系數(shù)為1.85；與TBD226B-6ⅡB匹配時(shí)，其后備系數(shù)是1.78； 三、

18、變速器的選擇 由于重型汽車(chē)的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，同時(shí)中型貨車(chē)滿(mǎn)載與空載的質(zhì)量變化極大，要保證重型汽車(chē)具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，需要采用多檔變速器。因?yàn)椋瑱n位越多，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)就越大，可以提高汽車(chē)的加速與爬坡能力；同時(shí)也能增加發(fā)動(dòng)機(jī)在地燃油消耗率的轉(zhuǎn)速范圍工作的機(jī)會(huì)，可以提高汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。目前，組合式機(jī)械變速器已經(jīng)成為重型汽車(chē)的主要形式，即以一到兩種4-6擋變速器為主體，通過(guò)更換系列齒輪副和配置不同的副變速器，得到一組不同的擋數(shù)、不同傳動(dòng)比范圍的變速器系列。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和變速器的I擋傳動(dòng)比，初步選擇哈爾濱一汽變速箱股份有限公司生產(chǎn)的

19、VI擋變速箱型號(hào)為CA6-75B（直接）。變速箱為三軸同步機(jī)械式汽車(chē)變速箱，具有六個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔，三、四、五、六采用鎖環(huán)式慣性同步器換檔，二檔采用鎖環(huán)式同步器換檔，一檔和倒檔為滑動(dòng)齒套式換檔，變速箱采用上下分體式結(jié)構(gòu)，上蓋為換檔操作部分，下箱體為齒輪傳動(dòng)部分，便于拆解維修。 變速器的輸入轉(zhuǎn)矩范圍為735～833，該變速器的最高檔采用直接擋，傳動(dòng)比的范圍是1-7.640。變速器各擋速比如表所示： I II III IV V VI 倒 7.640 4.714 2.932 1.895 1.337 1.000 7.107 四、 傳動(dòng)軸的選型

20、 該車(chē)前后軸距較大， 為了提高傳動(dòng)軸的的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車(chē)總布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。當(dāng)傳動(dòng)軸分段時(shí)，需要加設(shè)安裝在車(chē)架橫梁上的彈性中間支撐，以補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及車(chē)輛行駛過(guò)程中由于彈性支承的發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)和車(chē)架等變形所引起的位移。彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的震動(dòng)，降低噪聲。這種彈性中間支撐不能傳遞軸向力，它只要承受傳動(dòng)軸因動(dòng)不平衡，偏心等因素引起的徑向力，以及萬(wàn)向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。 一般驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸均采用一對(duì)十字軸萬(wàn)向節(jié)。十字萬(wàn)向節(jié)兩軸的夾角不宜過(guò)大，當(dāng)由增至?xí)r，滾針軸承壽命將下降至原壽命的1/4。十字軸萬(wàn)向節(jié)夾角的允許范圍如表所

21、示： 驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸 汽車(chē)滿(mǎn)載靜止時(shí) 一般汽車(chē) 越野汽車(chē) 行駛中的極限夾角 一般汽車(chē) 短軸距越野汽車(chē) 選擇傳動(dòng)軸時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)變速器為I擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩經(jīng)過(guò)變速器的減速增扭后。輸出的扭矩的是否大于傳動(dòng)軸的工作扭矩。選擇濰柴動(dòng)力股份有限公司的型號(hào)為T(mén)BD226B-6ⅡB的發(fā)動(dòng)機(jī)。最大轉(zhuǎn)矩是730，當(dāng)經(jīng)過(guò)哈爾濱一汽變速箱股份有限公司CA6-75B VI擋變速箱減速增扭后，所輸出的轉(zhuǎn)矩是5577.2。通過(guò)游覽重慶重型汽車(chē)集團(tuán)傳動(dòng)軸有限公司生產(chǎn)的中型汽車(chē)傳動(dòng)軸總成，編號(hào)為002，工作轉(zhuǎn)矩為6000。能承受變速器輸出的最大扭矩。 五、

22、 驅(qū)動(dòng)橋的選型 驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，其基本公用是增大由傳動(dòng)軸傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)輪具有差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車(chē)價(jià)之間的垂向力、縱向力和橫向力。 1、驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的懸架形式有關(guān)。絕大多數(shù)載重貨車(chē)的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用非獨(dú)立懸架，相應(yīng)的采用非斷開(kāi)式車(chē)橋。 現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)都采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置。 在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)布置在同一個(gè)縱向垂直平面內(nèi)，且相鄰的兩橋的傳動(dòng)軸是串聯(lián)的布置。其優(yōu)點(diǎn)是不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各種驅(qū)

23、動(dòng)橋零件的互通性，并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了體積和質(zhì)量，成本較低。 東風(fēng)牌EQ1146G2型載貨汽車(chē)不是采用多橋驅(qū)動(dòng)，所以不采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋布置。 2、主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇 主減速器形式的選擇與汽車(chē)的類(lèi)型及使用條件有關(guān)，主要取決與動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車(chē)性能所要求的主減速比的大小以及驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及減速形式等。 雙級(jí)主減速器有兩集齒輪減速組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大，制造成本也顯著增加，僅用于主減速比較大且采用單節(jié)減速器不能滿(mǎn)足既定的減速比和離地間隙要求的重型汽車(chē)上。 目前，轎車(chē)和一般的輕、中型貨車(chē)采用單級(jí)主減速器，即可滿(mǎn)足汽車(chē)動(dòng)力性要求

24、。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。 綜上所述，由于所設(shè)計(jì)的載貨汽車(chē)的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式為2X2，以及單級(jí)主減速器還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，又能滿(mǎn)足使用要求。所以，選用單機(jī)主減速器。 3、 驅(qū)動(dòng)橋的選型 根據(jù)計(jì)算的主減速比，初步選擇重慶紅巖汽車(chē)車(chē)橋廠(chǎng)的單級(jí)減速單后驅(qū)動(dòng)橋，產(chǎn)品編號(hào)為20048301。單級(jí)減速橋總成采用鑄鋼橋殼，整體剛性好，結(jié)實(shí)耐用，承載能力強(qiáng)，能滿(mǎn)足惡劣路況需求。承載能力為13t，最大輸入轉(zhuǎn)矩6858，大于最大的輸入轉(zhuǎn)矩，主減速器傳動(dòng)比=4.875和5.833兩種。因車(chē)速要求較高，就選=4.875計(jì)算，如果汽車(chē)阻力功率曲線(xiàn)與發(fā)

25、動(dòng)機(jī)功率曲線(xiàn)不能交在其最大功率點(diǎn)上，在進(jìn)行調(diào)整。 第三節(jié) 整車(chē)性能計(jì)算 一、配置東風(fēng)康明斯EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的整車(chē)性能計(jì)算 1、汽車(chē)動(dòng)力性能計(jì)算 （1） 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力 汽車(chē)行駛過(guò)程中必須克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力的作用，加速時(shí)會(huì)受到加速阻力的作用，上坡時(shí)會(huì)受到重力沿坡道的分力——坡度阻力的作用。汽車(chē)行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡方程為 （1-8） 發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n下發(fā)出的扭矩，經(jīng)過(guò)汽車(chē)傳東西傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力按下式計(jì)算

26、 （1-9） 式子中，是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩（）；是變速器減速比；是主減速器減速比，=5.833；是傳動(dòng)系效率，=0.894；是車(chē)輪的滾動(dòng)半徑（m），=。 在驅(qū)動(dòng)輪不不打滑的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)所對(duì)應(yīng)的汽車(chē)車(chē)速（Km/h）為 （1-10） 滾動(dòng)阻力為 （1-11） 式子中，g是重力加速度，g=9.81；是坡道的坡度角；f是滾動(dòng)阻力系數(shù)，f=0.008. 空氣阻力為

27、 （1-12） 式子中，是空氣阻力系數(shù)，=0.9；是迎風(fēng)面積，即汽車(chē)行駛方向的投影面積，=1.9402.830；是空氣密度，一般取；是汽車(chē)行駛速度（s/m），若以km/h計(jì)， 則 。 坡度阻力 為 （1-13） 式子中，i是道路坡度，計(jì)算時(shí)i取值從0%到40%。坡道阻力隨著坡道的坡度變大而增大，且與變速器檔位和車(chē)速無(wú)關(guān)。 （1）搭配東風(fēng)康明斯EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)的最高速度。 在網(wǎng)上查找到東風(fēng)康明斯EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線(xiàn)圖。 選擇東風(fēng)康明斯EQB21

28、0-20的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的最高車(chē)速 當(dāng)車(chē)速為99KM/H的時(shí)候，汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力應(yīng)該大于汽車(chē)所受到的阻力，此時(shí)不考慮汽車(chē)所受到的坡道阻力和加速阻力。 = 所以此時(shí)車(chē)速能達(dá)到90KM/H以上。 （2）計(jì)算搭配東風(fēng)康明斯EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)的最大爬坡度。 計(jì)算汽車(chē)最大爬坡度時(shí)候，是汽車(chē)變速器的擋位是I擋，此時(shí)汽車(chē)的速度比較慢，此時(shí)所受到的風(fēng)阻和加速阻力可以忽略不計(jì)，當(dāng)一檔的時(shí)候汽車(chē)車(chē)輪的最大驅(qū)動(dòng)力為： 坡道阻力為 滾動(dòng)阻力為 所以 算出 汽車(chē)的最大爬坡度，是指汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)在良好路面上用第一檔

29、克服的最大坡度，它表征汽車(chē)的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度數(shù)表示）或以坡度起止點(diǎn)的高度差與其水平距離的比值（正切值）的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。 只有當(dāng)汽車(chē)牽引力大于上坡阻力和滾動(dòng)阻力（空氣阻力不計(jì)）時(shí)，汽車(chē)才能爬上坡。表述這種汽車(chē)爬坡能力的計(jì)量方法就是百分比坡度，用坡的高度和水平距離的比例來(lái)表示，即百分比坡度＝100%，其中是坡面與水平面的夾角。例如“汽車(chē)爬坡度”是30%，根據(jù)上述公式得：100%=30%，即=30／100＝0.3，查三角函數(shù)表得≈16.7，即此車(chē)可爬越的最陡坡度是16.7。 所以100%=33.3%，一擋時(shí)候的最大爬坡度為33.3% （3）搭配東風(fēng)康明斯EQB210-2

30、0發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)的加速性能計(jì)算。 加速阻力計(jì)算。為計(jì)算最大加速能力，這里就取道路坡道為零的平知道路上進(jìn)行失算。 ,由此可得 （1-14） 式中，是汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，按式子估算，取，為變速器速比。通過(guò)計(jì)算得到汽車(chē)各個(gè)擋位加速度時(shí)間。 由得，故 （1-15） 通過(guò)上式可求得汽車(chē)從初始車(chē)速全力加速到的加速時(shí)間t。 當(dāng)汽車(chē)掛一擋起步并且加速到10時(shí)所用的時(shí)間為11S 當(dāng)汽車(chē)從10掛二檔加速到20時(shí)所用的時(shí)間為10S 當(dāng)汽車(chē)從20掛三檔加速到30時(shí)所用的時(shí)間為12.3S 當(dāng)汽車(chē)從30掛四擋加速到45時(shí)所用的時(shí)間為26.3S

31、 當(dāng)汽車(chē)從45掛五檔加速到60時(shí)所用的時(shí)間為39.8S 當(dāng)汽車(chē)從60掛六擋加速到75時(shí)所用的時(shí)間為67S 當(dāng)汽車(chē)從靜止通過(guò)連續(xù)換擋加速到75時(shí)所用的時(shí)間為166.4S 二、配置濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的整車(chē)性能計(jì)算 （4）搭配濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)的最高速度計(jì)算 由于網(wǎng)絡(luò)上沒(méi)有濰柴TBD226B-6ⅡB的外特性圖，可能數(shù)據(jù)有些誤差 選擇濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的最高車(chē)速 當(dāng)車(chē)速為99KM/H的時(shí)候，汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力應(yīng)該大于汽車(chē)所受到的阻力，此時(shí)不考慮汽車(chē)所受到的坡道阻力和加速阻力。 =

32、 所以此時(shí)車(chē)速能達(dá)到90KM/H以上。 （5）計(jì)算搭配濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)的最大爬坡度。 計(jì)算汽車(chē)最大爬坡度時(shí)候，是汽車(chē)變速器的擋位是I擋，此時(shí)汽車(chē)的速度比較慢，此時(shí)所受到的風(fēng)阻和加速阻力可以忽略不計(jì)，當(dāng)一檔的時(shí)候汽車(chē)車(chē)輪的最大驅(qū)動(dòng)力為： 坡道阻力為 滾動(dòng)阻力為 所以 算出 所以當(dāng)搭配濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)的最大爬坡度是。 （6）搭配搭配濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)的加速性能計(jì)算。 加速阻力計(jì)算。為計(jì)算最大加速能力，這里就取道路坡道為零的平知道路上進(jìn)行計(jì)算。 ,由此可得 式

33、中，是汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，按式子估算，取，為變速器速比。通過(guò)計(jì)算得到汽車(chē)各個(gè)擋位加速度時(shí)間。 由得，故 通過(guò)上式可求得汽車(chē)從初始車(chē)速全力加速到的加速時(shí)間t。 當(dāng)汽車(chē)掛一擋起步并且加速到10時(shí)所用的時(shí)間為10.4S 當(dāng)汽車(chē)從10掛二檔加速到20時(shí)所用的時(shí)間為9.8S 當(dāng)汽車(chē)從20掛三檔加速到30時(shí)所用的時(shí)間為11.7S 當(dāng)汽車(chē)從30掛四擋加速到45時(shí)所用的時(shí)間為25S 當(dāng)汽車(chē)從45掛五檔加速到60時(shí)所用的時(shí)間為37.7S 當(dāng)汽車(chē)從60掛六擋加速到75時(shí)所用的時(shí)間為61.5S 當(dāng)汽車(chē)從靜止通過(guò)連續(xù)換擋加速到75時(shí)所用的時(shí)間

34、為156.1S 三、汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算 汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性是汽車(chē)使用中的另一項(xiàng)重要性能。汽車(chē)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，常需要在十幾樣車(chē)之稱(chēng)之前，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和汽車(chē)功率平衡圖對(duì)汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)算，最簡(jiǎn)單、最基本的是等速行駛百公里燃油消耗量的估算。對(duì)貨車(chē)來(lái)講，等速百公里耗油量是滿(mǎn)載時(shí)可以最高擋在水平良好的路面上等速行駛100KM的燃油消耗量。 汽車(chē)百公里燃油消耗量為 （1-16） 式子中，P是汽車(chē)以車(chē)速等速行駛時(shí)勇于克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的功率（kw），；是傳動(dòng)系效率，=0.89

35、4；是汽車(chē)總質(zhì)量， 是滾動(dòng)阻力系數(shù)，=0.008；是空氣阻力系數(shù)=0.9；是迎風(fēng)面積；是燃油消耗率，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)耐馓匦郧€(xiàn)圖上讀?。皇瞧?chē)車(chē)速（km/h）；是燃油的重度，柴油取7.94~8.13N/L，取=8.04N/L。 （1）計(jì)算搭配東風(fēng)康明斯EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)以90等速行駛百公里的燃油消耗量。 （2）計(jì)算搭配濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，汽車(chē)以90等速行駛百公里的燃油消耗量。 第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系部件的確定 根據(jù)前面的計(jì)算，可以確定設(shè)計(jì)車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

36、。 1）哈爾濱一汽變速器CA6-75B（最高擋為直接擋）、單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋（主減速比為4.875）與東風(fēng)康明斯EQB210-20發(fā)動(dòng)機(jī)匹配使用時(shí)，汽車(chē)最高車(chē)速是，最大爬坡能力是33.3%，從一擋起步連續(xù)換擋加速到車(chē)速的加速度時(shí)間為166.4S。 2）哈爾濱一汽變速器CA6-75B（最高擋為直接擋）、單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋（主減速比為4.875）與濰柴TBD226B-6ⅡB發(fā)動(dòng)機(jī)匹配使用時(shí)，汽車(chē)的最高車(chē)速是，最大爬坡能力是34.9%，從一擋起步連續(xù)換擋加速到車(chē)速的加速度時(shí)間為156.1S。 兩種匹配情況下的汽車(chē)性能比較見(jiàn)表： 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 整車(chē)主要性

37、能 最大車(chē)速 最大爬坡度i（%） 從一擋起步加速到的時(shí)間t/s 以90KM/h車(chē)速等速行駛百公里耗油量 東風(fēng)康明斯EQB210-20 33.3% 166.4S 28.58 濰柴TBD226B-6ⅡB 34.9% 156.1S 29.7 可見(jiàn)，選用濰柴TBD226B-6ⅡB時(shí)，整車(chē)的爬坡性能、加速性能有了顯著地提高，經(jīng)濟(jì)車(chē)速的范圍也比較大，燃油經(jīng)濟(jì)性較好，同時(shí)也能滿(mǎn)足最高車(chē)速90KM/h的設(shè)計(jì)要求。 最后確定的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳東西各部件如表所示： 部件 型號(hào) 主要技術(shù)參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī) 濰柴TBD226B-6ⅡB 最大功率及轉(zhuǎn)速155kw/(2500r

38、/min) 離合器 濰坊鶴鎮(zhèn)的HZ-305-CKS-NC 轉(zhuǎn)矩容量為1300 變速器 哈爾濱一汽變速器CA6-75B 工作轉(zhuǎn)矩735～833 傳動(dòng)軸 重慶重型傳動(dòng)軸002 工作轉(zhuǎn)矩為6000 驅(qū)動(dòng)橋 重慶紅巖單級(jí)減速單后驅(qū)動(dòng)橋20048301 最大輸入轉(zhuǎn)矩6858 設(shè)計(jì)總結(jié) 課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程．”千里之行始于足下”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地

39、在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)． 課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂：有2次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情意地重來(lái)。當(dāng)然除了這些也學(xué)到了課本上沒(méi)有的知識(shí)，比如說(shuō)：離合器的選擇，之前就認(rèn)為離合器只要能承受發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)候所輸出的最大轉(zhuǎn)矩就行了。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，并且上網(wǎng)查資料得知：為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。 　　后備系數(shù)β 　　后備系數(shù)β是離合器設(shè)計(jì)時(shí)用到的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇夕時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 　　1)摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。 　　2)要防止離合器

40、滑磨過(guò)大。 　　3)要能防止傳動(dòng)系過(guò)載。 　　顯然，為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過(guò)大，β不宜選取太小；為使離合器尺寸不致過(guò)大，減少傳動(dòng)系過(guò)載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，β可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車(chē)時(shí)，為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些。 　　各類(lèi)汽車(chē)口值的取值范圍通常為： 　　轎車(chē)和微型、輕型貨車(chē) β=1．20～1．75 　　中型和重型貨車(chē) β=1．50～2．25 越野車(chē)、帶拖掛的重型汽車(chē)和牽引汽車(chē) β=1．80～4．00 以及變速器、傳動(dòng)軸和后橋的選擇的時(shí)候都學(xué)到了或多或少的知識(shí)。 通過(guò)這次的汽車(chē)

41、課程設(shè)計(jì)，使我之前學(xué)習(xí)的課本知鞏固，同時(shí)也更加系統(tǒng)全面的了解了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系和驅(qū)動(dòng)橋之間的匹配關(guān)系。畢竟學(xué)會(huì)了要運(yùn)用才是真正的學(xué)會(huì)。 致 謝 課程設(shè)計(jì)中，會(huì)用到很多以前老師講解的知識(shí)，特別是不是課本上的知識(shí)。感謝大學(xué)四年來(lái)，機(jī)械車(chē)輛學(xué)院的所有老師對(duì)我學(xué)習(xí)上的幫助和生活上的關(guān)懷，正是您們的辛勤工作，才使我們學(xué)到了專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，同時(shí)知識(shí)面得到擴(kuò)展。感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這三年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專(zhuān)業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著

42、的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意。 另外，感謝校方給予我這樣一次機(jī)會(huì)，能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課程設(shè)計(jì)，并在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們?cè)谶@學(xué)期快要結(jié)課的時(shí)候，能夠?qū)W(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動(dòng)手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開(kāi)闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。 參考文獻(xiàn) 《汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》、、、、、、、、、、、、、、、、、王國(guó)權(quán) 龔國(guó)慶 編著 《汽車(chē)?yán)碚摗?、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、余志? 主編 《汽車(chē)構(gòu)造》、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、陳家瑞 馬天飛 編著 《汽車(chē)運(yùn)用工程》、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、徐洪國(guó) 主編 23