轻型货车前后独立悬架设计_毕业设计(编辑修改稿)

轻型货车前后独立悬架设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

max 的关系为： min maxsinLR  一般来说， max   ， minR =，则计算出最大轴距为 3588mmm 所以，取汽车的轴距为： L=3200mm 西南交通大学本科 毕业设计 第 7 页 图 21 理想的内、外转向轮转向角间的关系 （ 3） 前后轮距 12BB与 汽车轮距 B 对汽车的总宽、总质量、横向稳定性和机动性都有较大的影响。 轮距越大，则悬架的角刚度越大，汽车的横向稳定性越好，车厢内横向空间也越大。 但轮距也不宜过大，否则，会使汽车的总宽和总质量过大。 轮距必须和汽车的总宽相适应。 载货汽车的前轮距 1B 与车架前部宽、前悬架宽、轮胎宽、前轮最大转角、转向拉杆和转向车轮以及和车架间的运动空间等因素有关，应经过具体布置和计算才能最后确定。 后轮距 2B 与后板宽、后板簧距、轮胎宽、板簧与轮胎间的间隙等尺寸有关。 设计时依然可以通过内、外转向轮转向角间的关系来初选出轮距。 如图 21，两轴汽车在转向时，若不考虑轮胎的侧向偏离，则为了满足内外转向轮转向角间的匹配应保证当汽车转弯行驶时，全部车轮绕同一瞬时转向中心旋转，各车轮只有滚动而无侧滑的要求其内、外转向轮理想 的转角关系如图 21 所示，由下式决定： 0c o t c o t i CO D O KB D L    其中内轮最大转角 0   ，外轮最大转角  ，轴距 L=3200mm，可计 西南交通大学本科 毕业设计 第 8 页 算出 K=964mm。 由于前轮为转向轮，即前轮两转向主销中心线与地面交点间的距离为 K=964mm，轮距一般都比 K 大，所以取前轮轮距 B1=1600mm，后轮距 B2=1600mm。 （ 4） 汽车的前悬 FRLL和 后 悬 汽车的前悬 FRLL和 后 悬 尺寸是由总布置最后确定的。 前悬的长度与汽车的类型、驱动形式、发动机的布置形式和驾驶室的形式以及布置密切相关。 汽车的前悬不宜过长，以免使汽车的接近角过小而影响通过性。 汽车的后悬长度主要与货箱长度、轴距及轴荷分配有关。 后悬也不宜过长，以免使汽车的离去角过小而引起上下坡时刮地，同时转弯也不灵活。 城市大客车的后悬一般不大于其轴距的 60%，绝对值不大于。 轻型及以上的货车的后悬一般在 ~。 长轴距、特长货箱的汽车，其后悬可长达约。 综上 ， 本轻型货车 主要尺寸参数的选择如表 22： 轴距 轮距 外廓尺寸 前悬和后悬 L=3200mm 1B =1600 2B =1600 长： 5220 宽： 1950 高： 2050 FL =720 RL =1350 表 22 汽车的主要尺寸参数 汽车 质量参数的 选择 汽车 的质量参数包括整车整备质量 0m ，载客量、装载质量 、质量系数 0m ， 汽车总质量 am 、轴荷分配等。 其中装载质量的参数已给定，即 Gm = （ 1） 汽车的整备质量 0m 汽车的整备质量就是汽车经整备后在完备状态下的自身质量，即指汽车 在 加满 燃料、轮滑油 、工作油液及发动机冷却水和装备齐全后但未载人、货时的质量。 它是一个重要的设计指标。 载货汽车可参考国内外同类型同级别的汽车的装载量与整备质量之比 0/emm（称为汽车的整备质量利用系数 0m ） 为新车型选择一个适当的整备质量利用系数， 西南交通大学本科 毕业设计 第 9 页 然后按其装载量 em 计算 汽车的整备质量 00( / )emmm 。 由于质量系数 00/memm  在（ ~）之间， 取 0m =，所以 0m =。 （ 2） 汽车的总质量 am 汽车的总质量是指已整备完好、装备齐全并按规定载满客、货时的汽车质量。 除包括汽车的整备质量及装载量外，载货汽车还应计入驾驶室坐满人的质量。 计算公式为： 0a e pm m m m  ， 驾驶室可乘坐两人， 65 2 130pm kg   ， 所以货车的总 质量 计算为 am =。 （ 3） 汽车的轴荷分配 汽车的轴荷分配是汽车的重要质量参数，它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳定性等主要使用性能以及轮胎的使用寿命都有很大的影响。 因此，在总体设计时应根据汽车的布置型式、使用条件及性能要求合理地选定其轴荷分配。 轴荷的分配对前后轮胎的磨损有直接影响。 为了使其磨损均匀，对后轮装单胎的双轴汽车，要求其满载时的前后轴荷分配为 50%，而对后胎为双胎的双轴汽车，则 前后轴荷大致按 1/3 和 2/3 分配。 由于货车的总质量为 =，所以假设后轮采用单胎时，则四个轮胎每个轮胎承受的静载荷约为 8200kg， 而对于货车所常用的轮胎中，轮胎所能承受的载荷大都小于 9000kg，所以这里采用后轮单胎的形式。 车型 空载 满载 前轴 后轴 前轴 后轴 货车 42 后轮单胎 32%～ 40% 60%～ 68% 50%～ 59% 41%～ 50% 表 23 4 2后轮单胎平头形式的货车轴荷分配范围 综上 ， 汽车的质量参数如下： 装载质量 Gm （ t） 整备质量 0m （ t） 总质量 am （ t） 整备质量利用系 数0m 表 24 汽车的质量参数 西南交通大学本科 毕业设计 第 10 页 空载 满载 前轴 后轴 前轴 后轴 54% 46% 35% 65% 表 25 设计货车的轴荷分配 汽车主要性能参数的选择 （ 1） 汽车的动力性参数 汽车的动力性参数主要有直接档和一档最大动力因数、最高车速、加速时间、汽车的比功率和比转矩等。 1） 直接档最大动力因数 0maxD 0maxD 的选择主要是根据对汽车加速性和燃油经济性的要求，以及汽车类型、用途和道路条件而异。 载货汽车的 0maxD 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 0maxD 值较大，轻型货车次之，因 为它们不会拖挂车，而且对平均车速和加速性能的要求也较高。 汽车类别 0maxD maxID 最高车速 比功率 比转矩 轻型货车 ~ 6amt ~ ~ 90~120 15~21 38~44 表 26 轻型载货汽车的动力性参数的取值范围 根据表 26， 可以初步选取直接档动力因数为： 0max 。 2） 一 档最大 动力因数 maxID maxID 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挡时的加速能力。 它和汽车总质量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。 根据表 26，可以初步选取 I 档动力因数为： max 。 3） 最高车速 maxaV 西南交通大学本科 毕业设计 第 11 页 最高车速 maxaV =125km/h 4） 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和牵引能力。 各类汽车的比功率和比转矩值的范围见表 26，比功率初选为 18kw/t, 比转矩为。 （ 2） 汽车的燃油经济性参数 汽车的燃油经济性用汽车在水平的水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗率（ L/100km）来评价。 该值越小燃油经济性越好。 而货车有时用单位质量的百公里油耗量来评价（表 27） 总质量 /amt 汽油机 柴油机 4 ～ ～ 4～ 6 ～ ～ 6～ 12 ～ ～ 12 ～ ～ 表 27 载货汽车的单位燃料消耗量 （ 3） 汽车的机动性参数 汽车的最小转弯半径 minR 是汽车机动性的主要参数。 minR 是指转向盘转至极限位置时转向中 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道路的能力和在狭窄路面上或场地上掉头的能力。 其值与汽车的轴距、轮距及转向车轮的最大转角等有关，并应根据汽车的用途、类型、道路条件、结构特点及轴距等尺寸选取。 minR = （ 4） 汽车的通过性参数 总体设计要确定的通过性参数有：最小离地间隙 minh 、接近角  、离去角  及纵向通过半径 。 这些参数 取值主要是根据汽车的类型和道路条件 ., 其范围见 表 28: 西南交通大学本科 毕业设计 第 12 页 车型 minh /mm  /（ 176。 ）  /（ 176。 ）  /m 42 轿车 150～ 220 20～ 30 15～ 22 ～ 44 轿车 210 45～ 50 35～ 40 ～ 42 货车 250～ 300 40～ 60 25～ 45 ～ 44 货车、 66 货车 260～ 350 45～ 60 35～ 45 ～ 表 28 汽车通过性的几何参数 由上表，可以初步选取的通过性几何参数分别为： 最小离地间隙为： minh =260mm , 接近角：  =42176。 离去角：  =26176。 ， 纵向通过性  =3mm。 综上， 汽车的主要性能参数选定如下：（表 29） 表 29 汽车的主要性能参数值 动力性参数 机动性参数 通过性参数 0max  max  maxaV =125km/h =18kw/t T． ma1= minR = minh =260mm  =42176。  =26176。  =3mm 汽车发动机的选择 (1) 发动机的选型 在汽车发动机基本型式的选择中首先应确定的是采用汽油机还是柴油机，其次是汽缸的排列型式和发动机的冷却方式。 西南交通大学本科 毕业设计 第 13 页 1) 汽油机与柴油机的选择 与汽油机相比，柴油机具有燃料经济性好，工作可靠，寿命长，使用成本低及排污少等优点。 但是柴油机也有工作粗暴，振动及噪声大，尺寸和质量大，造价高，起动较困难及易生黑烟等缺点。 近年来，由于柴油机设计的不断完善，以上缺点得到较好的克服，并提高了转速，故在轻型车和轿车上采用柴油机的也日益增多。 在选用发 动机型式时，除了上述因素外，还要考虑燃料使用的平衡，汽油大部分供应汽车，而柴油用途广泛，需要的部门多。 因此从全局出发，今后将仍然以汽油为汽车的主要燃料，在 2020 年时，汽油机和柴油机的分工将是这样的：装载 2t 以下的轻型车用汽油机；装载质量 6t 以上的汽车将全部用柴油机。 由于设计的该货车的装载质量为 2t，并且对动力性要求较高，（最高车速为 115km/h，最大爬坡度为 30176。 ）故采用汽油机作为发动机。 2) 发动机排列形式的选择 按汽缸排列形式，发动机又有直列、水平对置和 V 型等区别。 直列式的结构简单、维修方便、造价 低廉、工作可靠、宽度小、易布置，因而在中型及以下的货车上和排量不大的轿车上使用。 在中高级以上的轿车、重型载货汽车和越野汽车上，水平对置式的发动机高度低易于平衡。 综合考虑结构、工作可靠性以及造价成本，动力性要求等，选择 6 缸直列式汽油机。 3) 发动机冷却形式的选择 发动机按冷却方式分为水冷和风冷发动机两种，后者的优点是冷却系统简单，维修方便，对沙漠和异常气候环境的适应性好，但存在冷却不均，消耗功率大和噪声大等缺点，在汽车上应用不多，只在 22kW 以下的小发动机和军用越野车上有所应用。 大部分汽车都采用水冷发动机。 它的主要优点有冷却均匀可靠，散热性好，噪声小，能解决车内供暖等。 所以在本次设计中采用水冷方式。 综上 ，对于设计的货车初步选取的发动机型式为： 6 缸直列水冷式汽油机。 （ 2） 发动机主要性能指标的选择 1） 发动机最大功率 maxep 3m a x m a x m a x1 3 6 0 0 7 6 1 4 0a De a aTm g f CAp v v  式中： maxep — 发动机最大功率， kw ； 西南交通大学本科 毕业设计。