1、沈航北方科技学院课程设计说明书课程名称 货车总体设计 教 学 部 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化（汽车工程方向） 班 级 B042141 学 号 B04214124 学生姓名 王文博 指导教师 王志中 2013 年 12 月货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxvI沈航北方科技学院 课程设计任务书 教 学 部 机械工程系 专业 机械设计制造及其自动化（汽车工程） 课程设计题目 货车总体设计（m e =1000kg；v amax= 100km/hfr = 0.02） 班级 B042141 学号 B04214124 姓名 王文博 课程设计时间:
2、 2013 年 11 月 25 日至 2012 年 12 月 13 日课程设计的内容及要求： （一）主要内容 1查阅资料、调查研究、制定设计原则 2选择整车和各总成的结构型式及主要技术特性参数和性能参数，形成一个完整的整车概念。选型过程中要进行必要的计算，并绘制总布置草图，以检验所选择的总成能否满足选型时确定的整车性能和尺寸要求。 3汽车主要技术参数的确定 （1）汽车质量参数的确定：汽车装载质量、整车整备质量、汽车总质量、汽车轴数和驱动型式、汽车的轴荷分配。 （2）汽车主要尺寸参数的确定：汽车轴距、汽车的前后轮距、汽车的前悬和后悬、汽车的外廓尺寸。 （3）汽车主要性能参数的确定：汽车动力性能参
3、数（汽车最高车速 vamax、加速时间、最大爬坡度 imax、直接档最大动力因数 D0max、档最大动力因数 Dmax） 、燃料经济性参数、通过性参数、制动性参数、操纵稳定性参数、行使平顺性参数。 4绘制总布置图 （1）明确绘制总布置图的基准； （2）标注主要结构尺寸和装配尺寸。 （二）基本要求 1绘制汽车的总布置图，0 号图纸一张。 2编写设计说明书，设计说明书应包括以下内容： （1） 汽车形式的选择； （2）汽车各总成的选择； （3）汽车主要技术参数的确定； （4）汽车主要性能的计算；包括：汽车动力性、经济性、操纵稳定性等。 （5）参考文献。 3. 设计进度与时间安排： （1）明确任务，分
4、析有关原始资料，复习有关讲课内容及熟悉参考资料 0.5 周；货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxvII（2）设计计算，1.0 周； （3）绘图，1.0 周； （4）编写说明书、答辩，0.5 周。 4.注意事项： （1）为保证设计进度及质量，设计方案的确定、设计计算的结果等必须取得指导教师的认可，尤其在绘制总布置图前，设计方案应由指导教师审阅。图面要清晰干净；尺寸标注正确。 （2）编写设计说明书时，必须条理清楚，语言通达，图表、公式及其标注要清晰明确，对重点部分，应有分析论证，要能反应出学生独立工作和解决问题的能力。 （3）独立完成图纸的设计和设计说明
5、书的编写，若发现抄袭或雷同按不及格处理。 （三）主要参考文献 1成大先 机械设计手册（第三版） 2汽车工程手册 机械工业出版社 3陈家瑞 汽车构造（下册） 人民交通出版社 4王望予 汽车设计 机械工业出版社 5余志生 汽车理论 机械工业出版社 （四）评语 （五）成绩 本课程设计的成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五级评定，根据课设工作态度、出勤情况、设计方案、性能计算、图纸质量、说明书质量、答辩情况等综合评定每个同学的课程设计成绩。 指导教师 年 月 日 负责教师 年 月 日货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxvIII目录1. 汽车形式的选择 .1
6、1.1 汽车质量参数的确定 .11.1.1 汽车载人数和装载质量 .11.1.2 整车整备质量确定 .11.1.3 汽车总质量 .11.2 汽车轮胎的选择 .21.3 驾驶室布置 .31.4 驱动形式的选择 .41.5 轴数的选择 .41.6 货车布置形式 .41.7 外廓尺寸的确定 41.8 轴距 L 的确定 51.9 前轮距 B1和后轮距 B251.10 前悬 LF和后悬 LR.51.11 货车车头长度 .51.12 货车车箱尺寸 .62. 汽车发动机 的选择 .72.1 发动机最大功率 7maxeP2.2 发动机的最大转矩 及其相应转速 8TTn2.3 选择发动机 .83. 传动比的计算
7、和选择 103.1 驱动桥主减速器传动比 的选择 100i3.2 变速器传动比 的选择 10gi货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxvIV3.2.1 变速器头档传动比 的选择 101gi3.2.2 变速器的 选择 114. 轴荷分配及质心位置的计算 124.1 轴荷分配及质心位置的计算 125. 动力性能计算 175.1 驱动平衡计算 175.1.1 驱动力计算 175.1.2 行驶阻力计算 175.1.3 汽车行驶平衡图 185.2 动力特性计算 195.2.1 动力因数 D 的计算 195.2.2 行驶阻力与速度关系 195.2.3 动力特性图
8、205.2.4 汽车爬坡度 计算 .20maxi5.2.5 加速度倒数曲线 215.3 功率平衡计算 245.3.1 汽车行驶时，发动机能够发出的功率 24eP5.3.2 汽车行驶时，所需发动机功率 24e5.3.3 功率平衡图 256. 汽车燃油经济性计算 267. 汽车不翻倒条件计算 277.1 汽车满载不纵向翻倒的校核 277.2 汽车满载不横向翻倒的校核 277.3 汽车的最小转弯直径 27总 结 .29参考文献 .30附录 .31参考车型时代 小卡之星 BJ1032V3JB3.A 轻卡基本参数 .31货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxvV
9、货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxvI摘要根据本次课程设计的任务，完成了任务书上所要求的货车的总体设计。本次课程设计为载重量 1 吨的轻型货车的设计，首先对汽车的形式进行了确定，其中包括汽车外尺寸的设计，质量参数的确定，轮胎，轴数，驱动形式以及布置形式的选择。其次，以汽车的最高车速和总质量选择了汽车的发动机。查资料确定了汽车的整体结构，包括车身，车厢，车头的选择。有轮距，轴距的确定等。在确定了发动机之后，计算了车的传动比，选择了变速箱，计算汽车的动力特性，包括了驱动力与阻力的平衡，动力因数，加速度，加速时间的确定。然后计算了汽车的燃油经济性问题。完
10、成了汽车的设计。关键词：总体设计，轴荷分配，动力性，燃油经济性。货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv1第 1章 汽车形式的选择1.1汽车质量参数的确定汽车质量参数包括整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、载荷分配等。1.1.1汽车载人数和装载质量汽车的载荷质量是指汽车在良好路面上所允许的额定装载质量。汽车载客量：2 人汽车的载重量：m e=1000kg1.1.2整车整备质量 mo确定整车整备质量是指车上带有全部装备（包括随车工具，备胎等） ，加满燃料、水、但没有装货和载人时的整车质量。质量系数 mo是指汽车载质量与整车整备质量的比值
11、， mo= m0me/m0。根据表1-1表 1-1 货车质量系数 mo总质量 ma/t mo1.8m a6.0 0.81.16.0m a14.0 1.201.35货车ma14.0 1.301.70本车型为轻型货车，1.8m a6.0，故取 mo=0.8根据公式 mo= me/m0 ；m o= me/mo=1000/0.8=1250kg1.1.3汽车总质量 ma汽车总质量 ma是指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv2ma= mo+ me+265kg （1.1）式中：m a汽车总质量， kg；mo 整车整备质
12、量，kg；me汽车载质量， kg；根据公式（2.1）可得：ma= mo+ me+265kg=1000+1250+265=2380kg汽车总质量：2380 kg1.2汽车轮胎的选择表 1-2 各类汽车轴荷分配满 载 空 载前 轴 后 轴 前 轴 后 轴42 后轮单胎 32%40% 60%68% 50%59% 41%50%42 后轮双胎，长、端头式 25%27% 73%75% 44%49% 51%56%42 后轮双胎，平头式 30%35% 65%70% 48%54% 46%52%商用货车 62 后轮双胎 19%25% 75%81% 31%37% 63%69%根据表 1-2，本车型为 42 后轮双胎
13、，平头式，故暂定前轴占 32%，后轴占 68%，则：前轮单侧： kgnGFz 8.302.380.1 后轮单侧： z 6.4.6.02其中 为轮胎所承受重量。 zF根据 GB9744 一 1997 可选择轮胎如表 1.3 表 1.4 所示表 1-3 轻型载重普通断面斜胶轮胎气压与负荷对应表负荷，kg 气压 kPa轮胎规格250 280 320 350 390 420 460 490 530 560货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv36.00.14LT S 500 540 5806 620 655 6858 . . . .根据 ，选择轮胎型号 6.
14、00.14LT，气压：390kPa，层级：8。zF表 1-4 轻型载重普通断面斜交线轮胎1.3 驾驶室布置载货车驾驶室一般有长头式、短头式、平头式三种。平头式货车的主要优点是：汽车总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性能良好，汽车整备质量小，驾驶员视野得到明显的改善，平头汽车的面积利用率高。短头式货车最小转弯半径、机动性能不如平头式货车，驾驶员视野也不如平头式货车好，但与长头式货车比较，还是得到改善，动力总成操作机构简单，发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员的影响与平头货车比较得到很大改善，但不如长头式货车。长头式货车的主要优点是发动机及其附件的接触性好，便于检修工作，离合器、变速器等
15、操纵稳定机构简单，易于布置，主要缺点是机动性能不好，汽车整备质量大，驾驶员的视野不如短头式货车，更不如平头式货车好，面积利用率低。综上各货车的优缺点，本车选用平头式，该布置形式视野较好，汽车的面积利基本参数 主 要 尺 寸，mm新 胎充 气 后轮胎最大只用尺寸外直径轮胎 规格层级标准轮辋断面宽度 公路花纹越野花纹负荷下静半径断面宽度外直径双胎最小中心距允许使用轮辋6.00.14LT 6,8 4.5J 170 680 . 324 184 707 196 4J 5J货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv4用较高，在各种等级的载重车上得到广泛采用。1.4驱
16、动形式的选择汽车的驱动形式有很多种。汽车的用途，总质量和对车辆通过性能的要求等，是影响选取驱动形式的主要因素。本车采用普通商用车多采用结构简单、制造成本低的 4 2 后双胎的驱动形式。1.5轴数的选择汽车的总质量和道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等对汽车的轴数有很大的影响。总质量小于 19 吨的商用车一般采用结构简单、成本低廉的两轴方法,当汽车的总质量不超过 32t 时，一般采用三轴；当汽车的总质量超过 32t 时，一般采用四轴。故本车轴数定为两轴。1.6货车布置形式汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身的相互关系和布置而言。汽车的使用性能取决于整车和各总成。其布置的形式
17、也对使用性能也有很重要的影响。本车为平头货车，发动机前置后桥驱动。1.7外廓尺寸的确定GB15891989 汽车外廓尺寸限界规定如下：货车、整体式客车总长不应超过12m，不包括后视镜，汽车宽不超过 2.25m；空载顶窗关闭状态下，汽车高不超过4m；根据课设要求，并参考同类车型时代 小卡之星 BJ1032V3JB3.A 轻卡，本车的外廓尺寸如下：506017302045（mm*mm*mm） 。货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv51.8轴距 L的确定轴距 L 对整车质量、汽车总长、汽车最小转弯半径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。考虑本车设计要求和
18、表 3-1 推荐，根据汽车总质量 2380kg，并参考同类车型时代 小卡之星 BJ1032V3JB3.A 轻卡，轴距 L 选为 2850 mm。表 3-1 各型汽车的轴距和轮距类别 轴距/mm 轮距/mm1.86.0 23003600 1300165042 货车6.014.0 36005500 170020001.9前轮距 B1和后轮距 B2在选定前轮距 B1 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空间间隙。在确定后轮距 B2 时，应考虑车架两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙。根据表 3.1
19、，并参考同类车型时代 小卡之星 BJ1032V3JB3.A轻卡，前轮距 B1=1345mm 后轮距 B2=1240mm。1.10前悬 LF和后悬 LR前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、下车和上车的方便性以及汽车造型等均有影响。初选的前悬尺寸，应当在保证能布置总成、部件的同时尽可能短些。后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货厢长度、汽车造型等有影响，并决定于轴距和轴荷分配的要求。总质量在 1.814.0t 的货车后悬一般在 12002200mm 之间。参考同类车型时代 小卡之星 BJ1032V3JB3.A 轻卡，并根据本车结构特点确定前悬 LF：906mm 后悬
20、 LR：1304mm。货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv61.11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。参考时代 小卡之星 BJ1032V3JB3.A 轻卡，本车车头长 1500mm1.12货车车箱尺寸参考时代 小卡之星 BJ1032V3JB3.A 轻卡，考虑本车设计要求，确定本车车箱尺寸： 3300mm1610mm360mm。货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv6第 2章 汽车发动机的选择2.1发动机最大功率 maxeP当发动机的最大功率和相应的转速确定后，则发动机最大转矩
21、和相应转速可随之确定，其值由下面公式计算：3maxmaxmax76140301DTe vACvGgfP（2.1）式中： 最大功率，kw；maxeP传动效率，取 0.9；T重力加速度，取 10m/s2；g滚动阻力系数，取 0.02；f空气阻力系数，取 0.8；DC汽车正面迎风面积， ，其中 为前轮距（见第三章） ，A1HBA1为汽车总高（见第三章） ；1H=1.3452.045=2.75 m2；1B汽车总重,kg；G汽车最高车速,km/h。maxv根据公式（2.1）可得：=3maxmaxmax76140301DTe vACvGgfPkw80.465.283602.289.01 3 考虑汽车其它附
22、件的消耗，可以在再此功率的基础上增加 1220即在58.963.11kw 选择发动机。货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv72.2发动机的最大转矩 及其相应转速axeTTn当发动机的最大功率和相应的转速确定后，则发动机最大转矩和相应转速可随之确定，其值由下面公式计算： maxeTPenmax954（2.2） 式中：转矩适应系数，一般去 1.11.3，取 1.1最大功率时转矩，NmPT最大功率，kwaxe最大功率时转速，r/minPn最大转矩，NmaxeT其中， / 在 1.42.0 之间取。这里取 1.7P根据公式（2.2）maxeTmN16.20
23、73.69541.= /1.7=3200/1.7=1800r/minTnP2.3选择发动机根据上述功率及发动机的最大转矩，选定 CY4100Q：表 2-1 CY4100Q 主要技术参数CY4100Q 主要技术参数型 号： CY4100Q形 式： 立式直列、水冷、四冲程、自然吸气气 缸 数： 4100118工作容积： 3.707货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv8燃烧室形式： 直喷四角型燃烧室压 缩 比： 17:1额定功率/转速： 66/3200最大扭矩/转速： 230/1800标定工况燃烧消耗率： 全负荷最低燃油消耗率： 228最高空载转速： 3
24、520怠速稳定转速： 700.750机油消耗率： 1.2工作顺序： 1.3.4.2噪声限制： 116烟 度： 3.5排放标准： 欧整机净质量： 168.8外形参考尺寸： 679462600发动机外特性曲线如图 2-1 所示：图 2-1 发动机外特性曲线货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv9货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv10第 3章 传动比的计算和选择3.1驱动桥主减速器传动比 的选择0i在选择驱动桥主减速器传动比 时，首先可根据汽车的最高车速、发动机参数、0i车轮参数来确定，其值可按下式计算：5m
25、ax037.gvirni（3.1）式中： 汽车最高车速（km/h） ；maxv最高车速时发动机的转速，一般 =（0.91.1） ，其中 为发vn vnpnp动机最大功率时对应的转速，r/min；这里取 为 1，则 =1 =13200=3200vvnp车轮半径，m。r选用超速档变速箱，取 =1；5gi根据公式（3.1）可得： 5max037.gvirni 91.3102034.7. 3.2变速器传动比 的选择gi3.2.1变速器头档传动比 的选择1gi（1）在确定变速器头档传动比 时，需考虑驱动条件和附着条件。1gi为了满足驱动条件，其值应符合下式要求：货车总体设计（ =1000kg， =0.0
26、2， =100km/h）emrfmaxv1189.2 9.01.32010324.)56sin56cos.0(3)iaxmax1Teg gfGi 式中： 汽车的最大爬坡度，初选为 16.5o。max为了满足附着条件，其大小应符合下式规定： 18.59.01.3202484.160max1 TezgirgFi式中： 驱动车轮所承受的质量，kg；由于第一章中后轴轴荷分配暂定为 68%，z故 =238068%=1618.4kgzF附着系数。 0.70.8 之间，取 =0.8。（2）各挡传动比确定：由于 在 2.895.18，取 =5.18，且 ig5=11gi 1gi按等比数级分配各挡传动比, =
27、= =2gi34gi5则 q= =1.51, =5.18， =q3=3.44， =q2=2.28， =1.51，ig 5=141gi1gi 34gi3.2.2变速器的选择实际上，对于挡位较少的变速器，各挡传动比之间的比值常常并不正好相等，即并不是正好按等比数级来分配传动比的，这主要是考虑到各挡利用率差别很大的缘故，汽车主要用较高挡位行驶的，中型货车 5 挡位变速器中的 1、2、3 三个挡位的总利用率仅为 10%到 15%，所以较高挡位相邻两个挡见的传动比的间隔应小些，特别是最高挡与次高挡之间更应小些。表 3-1 变速箱参数变速箱参数货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/
28、h）emrfmaxv12变速箱品牌： 万里扬 变速箱型号： 万里扬 WLY525变速箱系列： 万里扬 WLY5系列 变速箱档位数： 5个变速箱形式： 单中间轴、全同步 产品特点：匹配范围： 前进档档位数： 5个倒档档位数： 1个 是否有同步器： 是最大输入扭矩： 200Nm 额定转速： rpm换挡方式： 手动 主箱中心距： 95mm副箱中心距： mm 1档传动比： 5.362档传动比： 3.95 3档传动比： 2.874档传动比： 1.49 5档传动比： 1倒档1传动比： 5.25 里程表传动比：变速箱重量： 56Kg 变速箱油容量： 1.7L货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =
29、100km/h）emrfmaxv13第 4 章 轴荷分配及质心位置的计算4.1轴荷分配及质心位置的计算根据力矩平衡原理，按下列公式计算汽车各轴的负荷和汽车的质心位置：g1l1+g2l2+g3l3+=G2Lg1h1+g2h2+g3 h2+=Ghgg1+g2+g3+=G （4.1）G1+G2=G G1L=GbG2L=Ga式中：g 1 、g 2、 g3 各总成质量，kg；l1 、l 2 、l 3 各总成质心到前轴距离，mm；h1、 h2 、h 2、 各总成质心到地面距离，mm；G1 前轴负荷，kg；G2 后轴负荷，kg；L 汽车轴距，mm；a汽车质心距前轴距离，mm；b汽车质心距后轴距离，mm；hg
30、汽车质心到地面距离，mm。货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv14质心确定如表 4-1 所示表 4-1 各部件质心位置空载质心坐标（mm）满载质心坐标（mm）空 g*l 空 g*h 满 g*l 满 g*h主要部件 部件 质量kg l h l hG 发动机 140 100 550 100 500 14000 77000 14000 70000G 离合器 5 400 550 400 500 2000 2750 2000 2500变速器及离合器壳35 600 470 600 420 21000 16450 21000 14700万向节传动轴15 2000
31、 400 2000 350 30000 6000 30000 5250后轴，后轴制动器160 2850 324 2850 274 456000 51840 456000 43840后悬架及减震 50 2850 500 2850 450 142500 25000 142500 22500前悬架及减震器20 0 500 0 450 0 10000 0 9000前轴，前制动轮毂转向梯形40 50 324 50 274 2000 12960 2000 10960前轮胎总成 60 0 324 0 274 0 19440 0 16440后轮胎总成 120 2850 324 2850 274 342000
32、38880 342000 32880车架及支架，拖钩100 1950 600 1950 550 195000 60000 195000 55000转向器 10 -600 900 -600 850 -6000 9000 -6000 8500手制动器 6 0 920 0 870 0 5520 0 5220制动驱动机构5 -500 500 -500 450 -2500 2500 -2500 2250油箱及油管 8 1500 500 1500 450 12000 4000 12000 3600消音器，排气管3 2500 300 2500 250 7500 900 7500 750蓄电池组 20 100
33、0 500 1000 450 20000 10000 20000 9000仪表及其固定零件2 -400 800 -400 750 -800 1600 -800 1500车箱总成 100 1850 790 1850 740 185000 79000 185000 74000驾驶室 90 0 900 0 850 0 81000 0 76500前挡泥板 5 500 380 500 330 2500 1900 2500 1650后挡泥板 5 3300 380 3300 330 16500 1900 16500 1650人 130 0 0 200 950 0 0 26000 123500货物 1000
34、0 0 2100 800 0 0 2800000 800000货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv15.水平静止时的轴荷分配及质心位置计算根据表 4-1 所求数据和公式（4.1）可求满载：G2= Kg12.56028431LlgniiG1=23801560.12=819.88kgmm21.862380.562 amm791aLb前轴荷分配： =35238091G后轴荷分配： =65.56mm84.3230191hgnii空载：kg54.6825016312 LlgGnii=1250.568.54=681.46kg1前轴荷分配: 54120.1后轴荷
35、分配： 65682Gmm1.4125071hgnii整体 2380 100 1620350 517640 4446350 1391190货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv16根据下表得知以上计算符合要求表 4-2 各类汽车的轴荷分配满 载 空 载前 轴 后 轴 前 轴 后 轴42 后轮单胎 32%40% 60%68% 50%59% 41%50%42 后轮双胎，长、端头式 25%27% 73%75% 44%49% 51%56%42 后轮双胎，平头式 30%35% 65%70% 48%54% 46%52%商用货车 62 后轮双胎 19%25% 75%
36、81% 31%37% 63%69%a.水平路面上汽车满载加速行驶时各轴的最大负荷计算对于后轮驱动的载货汽车在水平路面上满载行驶时各轴的最大负荷按下式计算： gzhLbGF)(1（4.2）gza2式中： 行驶时前轴最大负荷，kg；1zF行驶时候轴最大负荷， kg;2z附着系数，在干燥的沥青或混凝土路面上，该值为 0.70.8。令 ，1mGFz2z式中： 行驶时前轴轴荷转移系数，0.80.9；1行驶时后轴轴荷转移系数，1.11.2。2根据式（2.2）可得:kggzhLbGF)(1 65.135.84.0285)791(363.191GFmz货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100k
37、m/h）emrfmaxv17kg35.1865.48.02521632 gzhLGaF92Fz满足要求b.汽车满载制动时各轴的最大负荷按下式计算：（4.3）LhaGFbgzz)(21式中： 制动时的前轴负荷， kg；1zF制动时的后轴负荷， kg；2z令 ， 1mGz2z式中： 制动时前轴轴荷转移系数，1.4 1.6；1制动时后轴轴荷转移系数，0.40.7。2根据式（2.3）可得：kg38.1202850).4.79.1(3)(1 LhbGFgz 31Fmzzkg6.192850).46(3)(2 LhaGFgz 7.1.92Fmzz货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km
38、/h）emrfmaxv17第 5章 动力性能计算5.1驱动平衡计算5.1.1驱动力计算汽车的驱动力按下式计算：0037.irnviTFgeaget（5.1）式中： 驱动力，N；tF发动机转矩，Nm；eT车速，km/h。av5.1.2行驶阻力计算汽车行驶时，需要克服的行驶阻力 为：阻F= 阻FdtvGACGgf aD15.2sinco式中： 道路的坡路，度，平路上时，其值为 0o；行驶加速度， m/s2,等速行驶时，其值为 0；dtv= (5.2)阻F15.G2aDAvCgf根据公式（5.1）及（5.2）可计算出各档位汽车行驶时，驱动力 ，车速 ，tFav货车总体设计（ =1000kg， =0.
39、02， =100km/h）emrfmaxv18需要克服的行驶阻力 ，如表 5-1 表 5-2 所示：阻F表 5-1 各档驱动力，速度T（N m）224 228 230 228 224 220 215 210 200 n(r/min) 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3200Ft1(N) 12602 12828 12939 12827 12602 12377 12096 11814 11252一挡v1(km/h)8 10 11 12 13 14 16 17 19 Ft2(N) 8369 8518 8593 8518 8369 8219 8032 7
40、846 7472二挡v2(km/h)13 15 16 18 20 22 24 25 30 Ft3(N) 5546 5646 5695 5646 5546 5447 5324 5200 4952三挡v3(km/h)19 21 24 27 30 32 35 38 43Ft4(N) 3673 3739 3772 3739 3673 3608 3526 3444 3280四挡v4(km/h)21 24 27 30 33 36 39 42 48五挡 Ft5(N)2432 2476 2498 2476 2432 2389 2335 2280 2172V5(km/h)43.73 49 56 62 68 74
41、 81 87 99表 5-2 行驶阻力Va 15.000 35.000 55.000 65.000 80.000 90 .000 100.000F 阻 499.40 603.42 790.65 915.47 1141.72 1318.55 1516.18货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv195.1.3汽车驱动力.行驶阻力平衡图根据表 5-1 可绘出驱动力.行驶阻力平衡图图5.1 驱动力.行驶阻力平衡图从图 5.1 上可以清楚的看出不同车速时驱动力和行驶阻力之间的关系。汽车以最高挡行驶时的最高车速，可以直接在图 5.1 上找到。显然，F t5 曲线
42、与 FfF w 曲线的交点便是 uamax。因为此时驱动力和行驶阻力相等，汽车处于稳定的平衡状态。图 5.1中最高车速大于 105km/h，满足设计要求。5.2动力特性计算5.2.1动力因数 D的计算汽车的动力因数按下式计算：02037.15.irnvGAvCiTDgeaaDge（5.3）货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv205.2.2行驶阻力与速度关系0.0076+0.000056 （5.4）f av根据式（5.3）及式（5.4）得汽车各档行驶动力因数，如表 5-3 所示：表 5-3 各档速度与动力因素Te 224 228 230 228 22
43、4 220 215 210 200Ne 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3200Va1 8 9 10 12 13 14 15 16 191 挡D 0.529 0.538 0.543 0.538 0.528 0.519 0.507 0.495 0.471Va2 12 14 16 18 19 21 23 25 292 挡D 0.350 0.357 0.359 0.356 0.349 0.343 0.335 0.326 0.310Va3 19 21 24 27 30 32 35 38 433 挡D 0.231 0.235 0.236 0.233 0.2
44、29 0.224 0.218 0.212 0.199Va4 21 24 27 30 33 3 39 42 484 挡D 0.152 0.154 0.155 0.153 0.149 0.145 0.141 0.136 0.1275 挡 Va5 43 49 56 62 68 74 81 87 99D 0.093 0.093 0.091 0.086 0.081 0.075 0.069 0.062 0.048表 5-4 速度与滚动阻力系数的关系5.2.3动力特性图利用表 5-3 做出动力特性图Va 15.000 35.000 55.000 65.000 80.000 90.000 100.000 f
45、0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008货车总体设计（ =1000kg， =0.02， =100km/h）emrfmaxv21图 5.2 动力特性图汽车在各挡下的动力因数与车速的关系曲线称为动力特性曲线。在动力特性图上作滚动阻力系数曲线 f.ua，显然 线与直接挡 D. ua曲线的交点即为汽车的最高车速。f5.2.4汽车爬坡度 计算maxi汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度 imax表示的。最大爬坡度是指 I 挡最大爬坡度。=maxiaxtg（5.5）22IImax1ffD式中： 汽车头档动力因数。axDIm由式（5.7）可得： 22ImIax1rcsinffDaxax 85.301.rcsin053.530ri2= =0.6maxiaxtg最大爬坡度为：60%30% 满足条件。5.2.5加速度倒数曲线由汽车行驶方程得：)(1wftFmdtu（5.6）回转质量换算系数，其值可按下式估算：21gi（5.7）
