整车设计计算讲解

整车计算说明书格式

第一部分：常用力学分析

1．理论力学常用原理

二力平衡必须共线

三力平衡共点

多力平衡各力首尾相接

力矩平衡（杠杆）原理

2．受力图、弯矩图

根据受力作出受力图，根据受力图做出弯矩图，一般一个点的弯矩等于力乘上距离3．抗弯应力δ

δ=M/W

M=在某点的弯矩

W=该点横截面的抗弯截面系数

第二部分：整车计算说明书

1.整车动力匹配计算

1.1整车性能参数

1.1.1 最高车速（Km/h ）

1.1.2 整车满载质量（Kg）

1.1.3 机械系的传动效率

1.1.4 最大爬坡度

1.1.5 汽车加速性能

1.1.6 标定功率及相应转速

1.1.7 电机的额定扭距（N*m ）

1.1.8速比

1.1.9 车轮半径:（mm）

1.1.10 通过手册可以查得在沥青路面上的滚动摩擦因数

1.2校核计算

汽车动力性指标：

1．汽车的最高车速度；

2．汽车的加速度时间；

3．汽车的最大爬颇度；

电车要能够行驶，必须满足汽车的行驶方程式。行驶方程式为：

+Fw+Fi+Fj

Ft=F

f

Ft: 电动车的驱动力，由电机提供

Fw：电动车的空气阻力，由于速度慢（≤10m/s），所以可以忽略不计

Fi：电动车坡度阻力

Fj：电动车加速度阻力

1.汽车的行驶滚动阻力:

F

=G*f*cosα

f

其中G：汽车的自重;

f：汽车在沥青路面上的滚动摩擦因数;

α：汽车在行驶时的上坡的坡度，在平直路面上行驶时α=0。

2. Fw：电动车的空气阻力，计算公式为：

Fw=C*A*u^2/21.15

其中：C：电车的空气阻力系数；

A：电车的迎风面积；

u：电车的速度：

3. Fi：电动车坡度阻力，计算公式为：

Fi=G*Sinα

4. Fj：电动车加速度阻力，计算公式为：

Fj=m*a

a：电车的加速度；

5. Ft: 电动车的驱动力，计算公式为：

Ft=Tt/r

Tt：作用在驱动轮上面的转矩；

r ：车轮的半径

Tt=T* i*η

T：电机的扭矩；

i：汽车的速比；

η：系统的传动效率；

1.2.1最高车速的计算

因此在汽车的最高车速下，电机需要提供驱动扭矩：

T= F

f

*r/i*η

其中：F

f

：行驶滚动阻力

r：汽车车轮半径

i：汽车的速比

电机需提供的转速：

n=V*i/2*π*r

其中：V：汽车的速度

电机需提供的功率：

P= F

f

*s/η

其中s：汽车在1s里面行驶的距离

η：汽车传动系的效率

1.2.2最大爬坡度的计算

忽略汽车的空气阻力，因此汽车上坡时，必须克服汽车的滚动阻力（Ff）和坡度阻力（Fi）。所以有：

F

f + F

i

= G*f*cosα+G*sinα=

其中：α为汽车的最高爬坡度。电机需要提供的扭矩：

（F

f + F

i

）*r/i*η=

1.2.3加速时间的估算

汽车的加速性由汽车的最快加速时间来确定，即汽车从起步到最大车速所需要的时间。所以有：

t=⎰511a du

其中：a为汽车的瞬时加速度。

假设因为电车的电机是以恒功率输出的，因此有：

*u）/m*u

a=（P*η- F

f

其中：P：电车的标定功率

m：电车的质量

所以：t=

结论：

车架

车架必须有足够的强度与刚度，因此必须对车架进行受力分析；

2: 车架分析

2.1整车性能参数

2.1.1 整车整备质量（kg）

2.1.2 厂定最大总质量（kg）

2.1.3 厂定最大载质量（kg）

2.1.4 轴荷分配：

a 空载(kg)

b 满载(kg)

前轴: 前轴:

后轴: 后轴:

2.1.5 轴距（mm）

2.1.6 车架的总长（mm）

2.1.7 车架的横截面尺寸：（mm*mm*mm）

2.1.8 不加加强梁时的抗弯截面系数（mm3）

2.1.9 最小安全系数 s

2.1.10 车架的材料 (强度)

2.2汽车的受力分析与车架的校核

假设汽车的左右二端是对称的，所以电车的质心是处于中心线上的。因此可对后轮取矩，求出电车的质心以及加载物体在车架上面的作用点。

受力图：（长度单位为mm，力的单位为N）

根据车辆的受力图可以计算出整个车架上的弯矩（W）。

弯矩图：（单位为N*mm）

弯矩的公式为：

M= F

*χ；

1

在弯矩最大的点就是最危险的点有：

σmax=M/W

其中σ为抗弯强度；

M为最大弯矩；

W为抗弯截面系数；

安全系数为s ；

要安全有：