毕业设计--汽车的整体设计论文

`摘要本说明书从先进，实用，系统，科学的角度出发，介绍了0.5吨轻型货车的整体设计和车架，车箱的设计工三个部分，第一部分是整体设计部分，它包括了汽车型式，主要尺寸和参数的选择，汽车发动机的选择，汽车轮胎的选择，以及总布置草图设计和运动校核，本书的第二和第三部分，介绍了汽车车架和货箱的设计，车架设计部分，主要介绍了其结构形式的选择，并且对其受力情况进行了较为详尽的分析和计算，货箱设计部分就主要介绍了货箱的分类，结构及设计方法。

关键词货车整体设计车架货箱Abstract This Specification introduces three parts of 0.5t turning-lathe trailer include that the allover design and chassis system the coach from sophisticated, tlity, systematic and science. The first part is the unite design ,it include the selection of the type, main dimension and arguments, the selection of the trailer engine ,the selection of the cart tires .It also include general layout drawing and campaign check. The second and third parts of the specification introduces the design of trailer joisted and coach. In the part of joisted design, it introduces the selection of its architecture, then analyses and accountes particularly on its strength the part of the cart coach design introduces categories, architecture and contrive methodKey Words trailer overall design trailer joisted coach引言我国汽车工业从无到有，从小到大经历了四十余年，产量已居世界前列，但在产品开发水平方面还处于落后状态。

面对国际市场的严峻挑战，唯一的出路只能是加强开发能力建设，提高工程技术人员的创新能力。

本书先进、实用、科学，既总结我们自己的经历，结合我国实际，又广泛吸收国外先进技术并具前瞻性。

随着我国农村和城乡经济的不断发展，交通运输已经不在局限于人力和畜力，机动车已几乎完全代替了人力和畜力。

轻型货车正以其运输灵活、快捷，性/价比大的优点被广泛应用于运输业包括家用运输。

本说明书本着先进、实用、科学的态度，从实际出发，着重介绍货车的整体设计，以及车架和货箱的设计。

其中亦较为详细地引用了一些图表说明，以便读者一目了然。

本说明书的出版的过程中，肯定了自己在设计过程中的劳动成果，同时，也得到了老师和同学们的帮助。

毕竟本书集众人之观点，很有参考和借用价值。

但也有很多错误和不足之处，这也是在所难免的。

第一部分汽车的整体设计§1—1 概述汽车整体设计是汽车设计工作中十分重要部分。

它关系着汽车的使用性能、外形尺寸、重量、外形和产品质量有着重要关系。

汽车整体设计是许多部件有机结合的整体。

汽车性能的好坏不仅取决于各部件性能如何，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合，取决于总布置。

如果各部件型式和参数选择不当或布置得不好，则即使各部件性能很好，整车性能却不一定理想。

例如，对一个吨位不大的货车采用了一个功率很大的发动机，则不但其最大功率不能充分利用，而且汽车的耗油量也会大大增加。

因此，在汽车设计开始阶段应该有一个很消耗的整体设计，使整车设计有一个统一的目标、统一的设想和统一的指挥。

在各部件（全面）设计阶段，部件与整体之间、部件与部件之间经常会发生各种矛盾，这就需要我们从整车的技术合理性和全局出发，很好的予以协调，与部件设计的同学密切合作，找出完善的解决办法。

在各部件设计完成后，还要在总布置图上仔细校核，及时发现问题，提出修改意见。

所以，整体设计的好坏对汽车的设计质量、汽车性能和产品的生命力有着决定性的影响。

汽车整体设计的主要任务是：1. 从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、重量和主要尺寸，提出整车设想（总体设计方案），为各部件设计提供整车参数和设计要求。

2. 对各部件进行合理布置和运动校核，使汽车不仅有足够的装载容量，而且能做到尺寸紧凑、乘坐舒服、重量轻、重心低、安全可靠、操作轻便、造型美观、视野良好、维修方便、运作协调。

3. 对汽车性能进行精确计算和控制，保证汽车主要性能指标实现。

汽车整体设计通常是在产品规划的基础上进行的。

产品长期规划一般确定五或七、八年后需要生产的汽车产品系列、现有车型的改进、补充和淘汰等大的方案以及十年设想草案，这是在市场调查和技术经济分析的基础上制定的。

而个别车型发展计划规则确定新车的设计方案和主要经济指标。

其中包括汽车的主要用途、级别、车型、产品售价、计划投资、生产纲领以及从设计到投产的各阶段日程。

§1-2 汽车型式的选择汽车的型式的选择是指汽车的轴数，驱动型式，布置型式以及车身（或驾驶室）型式而言。

这些都是汽车整体设计首先要确定的主要参数。

这样才能使汽车的使用性能、外形尺寸、重量、轴荷分配和制造成本等方面有较大的确定，因此应该综合考虑汽车的型式问题。

一、汽车的轴数和驱动型式汽车的轴数（二轴、三轴或四轴）是根据汽车的用途、重量、使用条件、公路车辆的法规限制和轮胎负荷能力确定的。

我国公路干线和桥梁所允许的双轴汽车后轴的单负荷为13t，前轴的单负荷允许为6t，三轴汽车的双后轴负荷为24t。

各国的法规不一，但单后轴负荷大多在10-13t之间。

故双轴汽车总重一般不超过18-19t，而三轴汽车的总重则不超过320KN总重更大的公路用车可采用四轴。

超重型自卸汽车，因不在公路上使用，不受此限（其单轴负荷有的超过1000KN）。

驱动型式常用4×2、4×4、6×6等代号表示。

其中第一个数字表示汽车车轮总数，第二个表示驱动轮数。

4×2 式汽车结构最简单，汽车自重较轻，制造成本低，油耗量也较少，故在轿车和总重小于19t的公路用车上得到最广泛的采用。

现代双轴重型货车的总重量一般都接近公路法规限制的上限，以便尽可能提高汽车的载重量和运输能力。

总重在19t以上至26t的公路用车一般均采用6×4或6×2的型式。

总重28-32t 的公路用车一般采用8×4型式。

综合考虑以上各因素，以及考虑大本火车的吨位不大（为2吨），故采用4×2单轴驱动。

二、汽车布置型式的选择汽车布置型式是指发动机，驱动轴和车身（或驾驶室）的相互位置关系和布置特点而言的。

对货车而言，根据发动机位置的不同，可分为三种布置型式：发动机前置、中置和后置。

发动机前置—后轴驱动的型式由于发动机维修方便，能适应各种型式的发动机（直列的、v型的或卧置的等）以及传动系和操纵机构简单等优点，在货车上得到了广泛采用。

少数货车采用发动机中置（卧置于货箱之下）的布置型式。

其主要优点是驾驶室的布置不受发动机的限制，内部宽敞，地板又平又低；驾驶员的座位和汽车总高可以有所降低；驾驶室内噪声比较低，驾驶室可以显著地前移和缩短，故汽车的轴距和总长较短；轴荷分配也比较有利。

但发动机维修不如前置方便，对保养条件和路面条件要求也较高；发动机需特殊设计，与其他车型通用性较差；离合器、变速器和油门需要远距离操纵。

发动机后置的型式在货车上很少采用，仅在由后置发动机—后置驱动的轿车变型而来的微型货车上有所采用。

其优缺点与发动机中置时大体相同，但后轴载荷容易过重，对操纵稳定性不利，货厢底版的位置也较高。

根据驾驶室与发动机相对位置的不同，货车可分为长头式、短头式、平头式和偏置式四种。

1. 长头式长头式的特点是将驾驶室布置在发动机之后。

其优点是发动机维修方便，驾驶室受到的热量和震动较小，操纵机构简单，且易于布置，前轮负荷较轻，在坏的路上通过性较好。

其缺点是轴距和汽车总长较大，视野性较差。

因此，目前在轻型货车上很少采用。

长头式比较适合于条件较差的货车和越野车。

在中型和重型上采用长头式还不少，尤其在采用v型发动机时，其车头可以设计得较短。

2. 短头式短头式是将发动机的一小部分伸入驾驶室内,因而汽车的轴距和总长可略为缩短.但驾驶室内部比较拥挤,发动机维修也不够方便.其他缺点基本上同上。

3. 平头式这是将驾驶室布置在发动机之上，这种型式的优缺点正好同长头式相反。

汽车的轴距总长比较短，自重较轻，机动性能好，视野良好，面积利用系数高。

但驾驶室在夏季比较闷热，发动机维修也不方便，汽车高度较大。

目前有不少结构措施可以减少上述缺点，如加强驾驶室的隔热、通风、密封、采暖和防振能力，减轻发动机的振动，采用可翻式驾驶室，改进悬架设计以减轻汽车的纵向摆动。

总的来说，平头式的优点比较显著，因而在现代的轻型、中型货车上得到了广泛采用。

4. 偏置式即将驾驶室遍置于发动机的一旁。

这是平头式或长头式的一种变型。

它除了具有平头式的优点外，还可以减少驾驶室的闷热，便于发动机的维修。

在超宽的汽车上，驾驶室窄了一些，可以进一步改善视野，故这种布置型式在超重型矿用自卸车上用得较普遍。

因为我们设计的是轻型货车，故不采纳第四种布置型式。

综合考虑长头式和平头式的优缺点，我决定采用第二种布置型式，即短头式。

§1-3 汽车主要尺寸和参数的选择一、汽车主要尺寸的确定汽车主要尺寸是指汽车的轴距、轮距、总长、总宽、总高等。

1.轴距L轴距的长短直接影响汽车的长度、重量和许多使用性能。

轴距短一些，汽车长度就短，重量就轻，最小转弯半径和纵向通过半径就小。

但若轴距过短，则会带来一系列缺点；如车厢长度不足或后悬过长，汽车行使是的纵摆和横摆较大；汽车制动或上坡时重量转移也大，使操纵性和稳定性变坏。

因此，还会导致万向节传动的夹角过大等问题。

因此，在确定轴距是综合考虑各方面的要求，在保证所设计车型的主要性能（如机动性或乘坐舒适性）、装载面积和轴荷分配等方面均得到满足的前提下把轴距设计得短一些好。

对货车来说，在整车选型初期，可首先根据货厢长度和驾驶室布置的需要初步确定一个轴距L（图1.2）.由图上可见L=L d+C+L H—L R式中L d——从前轮中心到驾驶室后壁的距离，它主要取决于驾驶室型式和发动机位置及长短，可以通过驾驶室座位和发动机的初步布置（画方图案）或参考同样布置型式的汽车行的这一尺寸初步确定。