青岛大学本科毕业设计论文
车取0.60~0.70,这里取0.9; A为汽车正面投影面积(m2)。 代入数据可得:
Pemax=
1magfrCA3(vamax?Dvamax) ?T360076140142000?9.8?0.030.9?10.5(?51??513)0.833600761401?(174.93?16.46) 0.83
1??191.390.83?230.6kW?据此,本自卸车选用LANDKING WP12.366N系列发动机,其最大功率为246kw,对应的转速为1800r/min.最大转矩为1603N·m,其对应的转速为1200~1400r/min。均满足使用要求。
2.5 传动系参数的确定
2.5.1 最小传动比的确定
整车传动系最小传动比的选择,可根据最高车速及其功率平衡图来确定。 在普通的载货汽车上,变速器的最高档大都取1.0,则传动系的最小总传动比即为驱动桥的主减速比io,若有超速档或副变速器、分动器时,最小传动比则为它们的速比和i的乘积。本自卸车的最小传动比为8.85。
2.5.2 最大传动比的确定
最大传动比为变速器的头档速比与主减速比的乘积。该速比主要是用于汽车 爬坡或道路条件很差(阻力大)的情况下(此时空气阻力可以不计)汽车仍能行 驶。此时变速器最大速比为:
ik1?mg(fcos??sin?)r (2-2)
Temax?Ti0由此公式可得ik1?11.976 式中 ?——最大爬坡度,°
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R——车轮滚动半径,m
本自卸车的最大传动比至少为8.85×11.976=105.9。
2.5.3 变速器档位数的确定
变速器档位数的多少,要根据汽车的类型,使用条件和性能要求及最高档和最低档的速比范围大小而定。 载货汽车的吨位越小,档位数可取少些,随着吨位的增大,档位数也增多。这主要从动力性、经济性、操纵性、结构复杂程度及需要进行选择。 档位数越多,发动机的功率利用率越高(高功率区工作时间长),既增加了动力性,同时也增加了发动机在低油耗区工作的可能性,提高了燃油经济性。综合考虑自卸车的工作环境和以上因素,本自卸车选用国产伊顿RT-1150C型,九档机械式,双中间轴,浮动主轴允许最大功率265kw。其中低挡传动比为12.42,满足设计要求。
2.6 自卸车的总体布置
2.6.1 整车布置的基准线—零线的确定
汽车在满载状态下,确定整车的零线(三维坐标面的交线)、正负方向及标注方式。
(1)整车在满载状态、车头向左来确定整车的坐标线。
X 坐标线:通过左右前轮中心的铅垂面,在侧视和俯视图上的投影线即为 X X坐标线,前为“-”后为“+”,该线标记为
x 。 0Z坐标线:取车架纵梁上翼面上较长的一段平面,或承载式车身中部底板的 下表面,并与水平面平行时,该面在前视和侧视图上的投影线即为Z坐标线,上
z为“+”、下为“-”,标记为 。
0 y坐标线:通过汽车纵向中心线的铅垂面,在前视和俯视图上的投影线为了 Y坐标线,前视图中右侧为“+”、右侧为“-”,标记为
y 。 0(2)在新车设计时,整车的坐标线确定后,车身(车头、驾驶室)、车架的坐 标线也确定了,三者是统一的。如果用现有的车身、车架拼装新车型,则三者的坐标线不一定一致。因为所选用的车身、车架已有自己的坐标线,而布置在新车
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上时,其坐标线不一定与新车的坐标线重合,因布置上的需要会造成差值,在设计时应记住这一差值,作为设计的原始数据。原车身、车架的坐标不随新车的坐标而变动。在绘制总布置图时,先确定零线的位置。一般是从侧视图上开始,根据整车的前悬及车架上表面至地面的高度,确定X和Z坐标线的交点,然后通过该点画一水平线和一垂直线,分别代表
xz和。 002.6.2 各部件的布置
1)发动机的布置
发动机的上下位置对离地间隙和驾驶员视野有影响。货车通常将发动机布置在前轴上方,考虑到悬架缓冲块脱落以后,前轴的最大向上跳动量能达到70~100mm,这就要求发动机有足够高的位置,以防止前轴碰坏发动机油底壳。油底壳通常设计成深浅不一的形状,使位于前轴上方的地方最浅,同时再将前梁中部锻成下凹形状。所有这些措施将有利于降低发动机位置的高度,并使发动机罩随之降低,有利于降低质心高度。此外,还要检查油底壳与横拉杆之间的间隙。发动机高度位置确定后,用气缸体前端面与曲轴中心线交点K到地面高度尺寸b来标明其高度位置。本自卸车的b为920mm。
在发动机的高度位置初步确定后,风扇和散热器的高度随之而定,要求风扇中心和散热器中心相重合,以使散热器在整个面积上接受风扇的吹风冷却。为了保证空气的流畅,散热器和风扇之间的距离应不小于50mm。本自卸车散热器和风扇之间的距离为78mm。
发动机的前后位置会影响汽车的轴荷分配、发动机前置后轮驱动汽车的传动轴长度和夹角以及货车的面积使用率。为了减小传动轴夹角,发动机前置后轮驱动汽车的发动机常布置成向后倾斜状,使曲轴中心线与水平线之间形成1°~4°夹角。本自卸车的传动轴夹角较小故发动机曲轴中心与水平线重合。
2)传动系的布置
由于发动机、离合器、变速器装成一体,所以在发动机位置确定后,包括发动机、离合器、变速器在内的动力总成位置也随之而定。驱动桥的位置取决于驱动轮的位置,同时为了使左右半轴通用,差速器壳体中心线一应与汽车中心线重合。本自卸车传动轴夹角为3°。其当量夹角为?e=4.24°,又?1?2?n其中n
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为1900r/min,可得?e2?12=219.6rad/s?800rad/s满足要求。
3)悬架的布置
货车的前、后悬架多采用纵置半椭圆形钢板弹簧。为了满足转向轮偏转所需要的空间,常将前钢板弹簧布置在纵梁下面。钢板弹簧前端通过弹簧销和支架与车架连接,而后端用吊耳和支架相连。这样布置有利于缓和来自路面的冲击。本自卸车即采用了此种布置形式。
4)转向装置的布置
转向盘位于驾驶员座椅前方,为保证驾驶员能舒适的进行转向操作,应注意转向盘平面与水平面之间的夹角,并以取得转向盘前部盲区距离最小为佳,同时转向盘又不应当影响驾驶员观察仪表,还要照顾到转向盘周围(如风挡玻璃等)有足够的空间。
前悬架采用钢板弹簧时,为了避免悬架运动与转向机构出现不协调现象,应将转向器布置在前钢板弹簧跳动中心附近,即前钢板弹簧前支架偏后不多的位置处。
5)制动系的布置
踩下制动踏板所需要的力,比踩下油门踏板要大得多,因此,制动踏板应布置在更靠近驾驶员处,并且还要做到脚制动踏板和手制动操纵轻便。还应检查杆件运动时有无干涉和死角,更不应当在车轮跳动时自行制动。 6)油箱、蓄电池的布置
根据汽车的最大续驶里程来确定油箱的容积。布置油箱时应使其远离消声器和排气管,否则应当加装有效的隔热装置。蓄电池应与起动机位于同侧,并且它们之间的距离越近越好,以缩短线路,同时还要考虑拆装方便性和良好的接近性。
根据以上原则布置如下图2-1,2-2,2-3。
2.7 整车质量、轴荷分配和质心高度的计算
2.7.1 空车状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算
整车整备质量(自重) Mc按下式计算
Mi (2-3)Mc =?i?O 1N 15
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图2-1 总布置设计主视图
图2-2 总布置设计左视图
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