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西安交通大学 汽车设计课程设计说明书 载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计 姓名： 班级： 学号： 专业名称： 指导老师： 日期： 2104/12/1 题目： 设计一辆用于长途运输固体物料，载重质量 20t 的重型货运汽车。 整车尺寸：11980mm×2465mm×3530mm 轴数：4； 驱动型式：8×4；轴距：1950mm+4550mm+1350mm 额定载质量：20000kg 整备质量：11000kg 公路最高行驶速度：90km/h 最大爬坡度：大于 30% 设计任务： 1) 查阅相关资料，根据题目特点，进行发动机、离合器、变速箱传动轴、 驱动桥、车轮匹配和选型； 2) 进行汽车动力性、经济性估算，实现整车的优化匹配； 3) 绘制车辆总体布置说明图； 4) 编写设计说明书。 本说明书将从整车主要目标参数的初步确定、传动系各总成的选型、整车性能计算、发动机与传动系部件的确定四部分来介绍本课程设计的设计过程。 整车主要目标参数的初步确定 1.1发动机的选择 1.1.1发动机的最大功率及转速的确定 汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。设计要求该载货汽车的最高车速是90km/h，那么发动机的最大功率应该大于等于以该车速行驶时的行驶阻力功率之和，即: （1-1） 式中 ——发动机最大功率，kW； ——传动系效率（包括变速器、传动轴万向节、主减速器的传动效率），参考传动部件传动效率计算得：，各传动部件的传动效率见表1-1； 表1-1传动系统各部件的传动效率 部 件 名 称 传动效率（%） 4-6档变速器 95 辅助变速器（副变速器或分动器） 95 单级减速主减速器 96 传动轴万向节 98 ——汽车总质量，=31 000kg（整备质量11 000kg,载重20 000kg）； ——重力加速度，=9.81m／s2； ——滚动阻力系数,由试验测得，在车速不大于100km/h的情况下可认为是常数。轮胎结构、充气压力对滚动阻力系数有较大影响，良好路面上常用轮胎滚动阻力系数见表1-2。取。 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数 轮胎种类 滚动阻力系数 中重型载货车用子午线轮胎 0.007-0.008 中重型载货车用斜交轮胎 0.010-0.012 轻型载货车用子午线轮胎 0.008-0.009 轻型载货车用斜交轮胎 0.010-0.012 轿车用子午线轮胎 0.012-0.017 轿车用斜交轮胎 0.015-0.025 ——空气阻力系数，取=0.9；一般中重型货车可取0.8~1.0；轻型货车或大客车0.6~0.8；中小型客车0.4~0.6；轿车0.3~0.5；赛车0.2~0.4。 ——迎风面积,,取前轮距×总高H，=2.4653.53 ——该载货汽车的最高车速，=90km／h。 将各值带入式1-1得： 也可以利用比功率的统计值来确定发动机的功率值： （1-2） 求得比功率为6.311kw。 因此，通过比功率计算得，该汽车选用发动机的功率kw 参考日本五十铃、德国奔驰等同类型车型，同时由于该载货汽车要求的最高车速相对较高，因此应使其比功率相对较大，所选发动机功率应不小于195.61KW，初步选择发动机的最大功率为200；发动机最大功率时的转速,初取=2200r/min。 1.1.2发动机最大转矩及其转速的确定 当发动机最大功率和其相应转速确定后，可用下式确定发动机的最大扭矩。 （1-3） 式中 ——发动机最大转矩，N.m； ——转矩适应性系数，＝ ——最大功率时的转矩，N.m； 的大小标志着当行驶阻力增加时，发动机外特性曲线自动增加转矩的能力，可参考同类发动机数值选取，初取=1.05； ——发动机最大功率，kW； ——最大功率时的转速，r/min。 所以 一般用发动机适应性系数表示发动机适应行驶工况的程度。 ，——转速适应系数，通常取1.4-2.0，以保证汽车具有适当的最低稳定车速。 值越大，说明发动机的适应性越好。采用值大的发动机可以减少换档次数，减轻司机疲劳、减少传动系的磨损和降低油耗。初取=1450r/min，则=1.60，。 1.2 轮胎的选择 轮胎的尺寸和型号是进行汽