（图纸+论文）HGC1050轻型商用车总体设计（全套完整）

应用计算机辅助设计，此法将更快捷可靠。

汽车的设计开发，必须围绕以人为中心的人性化前提展开。

因此，在汽车的开发设计中，人机工程设计与车内空间的确定占有重要地位，必须根据新产品的实际情况，进行合理的布置设计。

汽车人机工程设计的任务就是开发出使驾驶者感到操纵方便高效不易疲劳，使乘坐者感到舒适安全的汽车产品，这不仅关系到有效利用车内空间及提高乘用舒适性，而且会影响整车内外造型和尺寸参数，进而会影响整车性能和市场竞争力。

.的向心加速度作匀速圆周运动时的车身侧倾角应在之内，在大不超过。

制动点头角汽车以.的减速度制动时的车身点头角应不大于.。

行驶平顺性参数行驶平顺性通常用车身振动参数来评价。

在总体设计时，通常应给出前后悬架的偏频或静挠度动挠度以及车身振动加速度等参数值作为设计要求。

前后悬架的偏频与应接近且应使略高于，以免发生较大的车身纵向角振动。

但微型轿车因轴距短使后排座接近后轮，为了改善其后座的舒适性，可以将后悬架设计的软些而使，下表为各类汽车的偏频和静动挠度值的般范围。

对于舒适性要求高的汽车偏频值取低限。

对于前后悬架的静挠度值和的匹配，推荐取而对于货车考虑到前后轴荷的差别和避免驾驶员疲劳，则前后静挠度值之比要更大些。

制动性参数常以制动距离制动减速度和制动踏板力作为汽车制动性能的主要设计指标和评价参数。

制动距离是指在良好的试验跑道上和规定的车速下，紧急制动时由踩制动踏板起到完全停车的距离。

我国通常以车速为和的最小制动距离来评比不同车型的制动效能。

对于紧急制动时踏板力，货车要求不大于轿车要求不大于。

设计中在制订制动性能标准时还应适应有关安全性的国家标准法规等对汽车制动效能的要求。

表.汽车的偏频撓度车型满载偏频满载静撓度满载静撓度前悬架后悬架前悬架后悬架前悬架后悬架轿车普通级中级高级客车载货汽车越野汽车通过性参数该车通过性主要参数见表.。

表.汽车的最小离地间隙接近角总线通过半径汽车类型最小离地间隙接近角离去角总线通过半径轿车微型普通级中级中高级高级客车轻型中型大型货车轻型中型重型矿用自卸汽车.越野汽车.本章小结本章介绍了初步确定汽车主要尺寸参数汽车质量参数主要性能参数汽车的机动性参数算发动机的最大功率最大扭矩及其对应的转速变速器的头档速比和档位数，和驱动桥的主减速比等目标参数的方法。

第章整车型式的选择根据设计原则目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发的车型的整车型式方案，主要包括以下几个部分发动机的种类和型式轴数和驱动型式车头和驾驶室的型式及发动机与前轴的位置关系轮胎的选择.发动机的种类和型式对于发动机的种类和型式，在现代汽车上主要选用汽油机和柴油机，选用其他燃料或其他种类的发动机，可根据车型进行选取。

发动机的型式有直列式型和对置式等。

冷却方式有水冷和风冷。

因此要根据车型的使用条件和布置上的结构进行选择不同种类和型式的发动机。

根据所需发动机的最大功率和最大转矩及相应转速，初步选择汽大柴生产的，它的主要技术参数如表.所示，外特性曲线如图.所示。

表.所选发动机的主要技术参数单位形式缸径行程直列四缸，水冷，直喷式，增压中冷排量.额定工况功率转速最大扭距转速最低燃油消耗率质量满足排放要求欧外形尺寸长宽高图.所选发动机外特性曲线由图可知，大柴的转速范围为。

从上述发动机外特性曲线可得其转矩特性比油耗特性，并且用最小二乘法拟合成五次多项式，结果如表.所列。

.离合器的初步选型根据发动机的最大转矩，初步选定汽生产的离合器单片，干式推式，膜片弹簧，摩擦直径为，液压助力式，选装，其转矩容量为﹒的单片干式推式膜片弹簧离合器。

该离合器与柴油发动机匹配时，其后备系数为.。

.变速器的选型由于载货汽车装载质量大，使用条件复杂，同时，载货汽车满载与空载的质量变化大，欲保证载货汽车具有良好的动力性经济性和加速性，需要采用多档变速器。

因为，档位越多，发动机发挥最大功率附近高功率的机会越大，可以提高汽车的加速与爬坡能力同时也增加发动机在低燃油消耗率转速范围工作的机会，提高汽车的燃油经济性。

根据发动机最大转矩和变速器的档传动比，初步选择中国第汽车集团公司长春齿轮厂生产的五档机械式全同步器带超速档远距离操纵变速器，变速器型号，额定输入转矩，该变速器最高档采用直接档，传动比范围为.。

变速器各档传动比见表.。

表.所选变速器各档传动比Ⅰ档Ⅱ档Ⅲ档Ⅳ档Ⅴ档.传动轴的选型为提高传动轴的临界转速，避免共振以及考虑整车布置上的需要，常将传动轴分段。

当传动轴分段式，需加设安装在车架横梁上的弹性中间支承，以补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差，以及车辆行驶过程中由于弹性支承的发动机的窜动和车架的变形所引起的位移。

弹性元件能吸收传动轴的震动，降低噪声。

这种弹性中间支承不能传递轴向力，它主要承受传动轴因不平衡偏心等因素引起的径向力，以及万向节上的附加弯矩所引起的径向力。

般驱动桥传动轴均采用对十字轴万向节。

十字轴万向节两轴的夹角不宜过大，当由增至时，滚针轴承寿命将下降至原寿命的，十字轴万向节夹角的允许范围如表.所示。

表.十字轴万向节夹角的允许范围万向节安装位置或项链两总成不大于离合器变速器驱动桥传动轴汽车满载静止行驶中极限夹角初选富奥汽车零部件有限公司生产的传动轴总成，其为万向节结构，两根传动轴，带中间支承，编号为，工作转矩为。

.驱动桥选型驱动桥位于传动系的末端其基本功能是增大由传动轴传来的转矩，将转矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动车轮具有差速功能同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架之间的垂向力纵向力和横向力。

驱动桥结构形式和布置形式的选择驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式相关。

绝大多数载货汽车的驱动车轮采用非独立悬架，相应地采用非断开式驱动桥。

现代多桥驱动汽车都采用贯通式驱动桥的布置形式。

在贯通式驱动桥的布置中，各桥的传动轴布置在同纵向铅垂平面内，且相邻两桥的传动轴是串联布置的。

车的动力性参数主要有直接档和档最大动力因数最高车速加速时间汽车的比功率和比转矩等。

.直接档动力因数的选择主要是根据对汽车加速性与燃料经济性的要求，以及汽车类型用途和道路条件而异。

轿车的随发动机排量的增大而增大。

中高级轿车对加速性要求高，故值较大。

微型和普通级轿车为了节省燃料，值较小。

载货汽车的值是随汽车总质量的增大而逐渐减小的，但也有个限度。

微型货车的值较大，轻型货车次之，因为它们不会拖带挂车，而且对平均车速和加速性能的要求也较高。

中重型货车的多在范围内。

对中重型货车选择时的要求是拖带挂车后仍能以直接档在具有坡度的公路上行驶。

鞍式牵引汽车及半挂车等汽车列车的应在.以上。

矿用自卸汽车的行驶阻力大，其值也应不小于.。

客车的值也是随着其总质量的增大而减小，但豪华型客车应比普通型客车的值要大些。

.Ⅰ档动力因数档最大动力因数直接影响汽车的最大爬坡能力和通过困难路段的能力以及起步并连续换档时的加速能力。

它和汽车总质量的关系不明显而主要取决于所要求的最大爬坡度和附着条件。

对于公路用车，多在。

中级及以上的轿车，其值的上限可高达.，以便获得必要的最低车速和较强的加速能力。

矿用自卸汽车装载量为.以下的值多在，当采用液力机械传动时，由于汽车起步后动力因数下降较快，为保证有足够的爬坡速度和加速能力，值还应取大些。

军用越野汽车的爬坡能力要求高达，故其值多选择在.以上。

.最高车速随着汽车性能特别是主被动安全性能的提高以及各国公路路面的改善和高速公路的发展，汽车的最高车速普遍有所提高。

选择时应考虑汽车的类型用途道路条件具备的安全条件和发动机功率的大小等，并以汽车行驶的功率平衡为依据来确定。

.汽车的比功率和比转矩这两个参数分别表示发动机最大功率和最大转矩与汽车总质量之比。

比功率是评价汽车动力性能如速度性能和加速性能的综合指标，比转矩则反映了汽车的比牵引力或牵引能力。

在比较各国车型的比功率时，应考虑到各国内燃机功率测定标准的差异。

为了保证载货汽车在高速公路上的速度适应性，有些国家对汽车的比功率值有所规定。

我国标准中规定，对公路用的机动车辆其比功率的最小值不能低于.。

农用运输车不低于。

.汽车的加速时间汽车由起步并换档加速到定车速的时间，称为“的换档加速时间”而在直接档下由车速为加速到车速的时间，称为的直接档加速时间”，它们均为衡量汽车加速性能和动力性能的重要指标。

轿车常用或的换档加速时间来评价。

中高级轿车的的换档加速时间约为普通级轿车为。

也可采用的换档加速时间来衡量其加速性能。

载货汽车常用的换档加速时间或在直接档下由加速到车速的时间来评价。

装载量.的轻型载货汽车的的换档加速时间多在.重型货车的的换档加速时间为。

城市大客车和旅游用大客车的的换档加速时间多在。

国外也有用起步并换档加速行驶到距离例如所花费的时间来衡量汽车的加速性能的。

燃料经济性参数汽车在良好的水平硬路面上以直接档满载等速行驶时的最低燃料消耗量，称为汽车的“百公里最低燃料消耗量”，是汽车的燃料经济性常用的评价指标。

它也是满载的汽车在良好的硬路面上用直接档以经济车速等速行驶时的百公里耗油量。

单位汽车总质量的百公里最低燃料消耗量，又称为汽车的“单位燃料消耗量”。

在新车设计时，其燃料经济性可参考总质量相近的同类车型的百公里耗油量或单位燃料消耗量来估算。

下表为载货汽车的单位燃料消耗量的统计值范围。

轿车的单位燃料消耗量为。

国标和分别给出了载货汽车和载客汽车运行燃料消耗量。

表.载货汽车的单位燃料消耗量汽车总质量汽油机柴油机机动性参数汽车的最小转弯直径是汽车机动性的主要参数。

最小转弯直径是指当转向盘转至极限位置时由转向中心至前外轮接地中心的距离，它反映了汽车通过小曲率半径弯曲道路的能力和在狭窄路面上或场地上调头的能力。

其值与汽车的轴距轮距及转向车轮的最大转角等有关，并应根据汽车的类型用途道路条件结构特点及轴距等尺寸选取。

中规定机动车的最小转弯直径，以外轮轨迹中心为基线测量其值不得大于。

当转弯直径是前转向轴和末轴的内轮差不得大于.。

操纵稳定性参数与总体设计关系密切且应在设计中当作设计指标予以控制的操纵稳定性参数参数有转向特性参数由于轮胎的侧偏使前后轴产生相应的侧偏角。

其角度差为正负零时使汽车分别获得“不足转向”“过度转向”和“中性转向”等特性。

为了保证良好的操纵稳定性，希望得到不足转向特性。

通常用汽车以.的向心加速度作定圆等速行驶时前后轴的侧偏角之差作为评价转向特性的参数，希望它是个较小的正角度值，例如轿车以为宜。

车身侧倾角汽车以最后验算最低档时的最低稳定车速，该车速没有规定的限值。

般情况下，汽车只要能满足最大爬坡度的要求即最大动力因数，那最低稳定车速也能满足。

轿车般要求爬坡能力达到以上。

设计的传动系的最大传动比为变速器的档传动比与主减速比的乘积。

应根据汽车最大爬坡度驱动车轮与路面的附着条件汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等综合确定。

汽车爬陡坡是车速不高，空气阻力可以忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。

故有.则由最大爬坡度要求的变速器档传动比为.根据驱动车轮与路面附着条件.式中道路的附着系数，在良好路面上取.汽车满载静止于水平路面时，驱动桥承受的载荷，初步设计采用前后驱动桥承受的质量为，则.所以综上所述，初步选取变速器档传动比.。

变速器档位数的选择变速器档位