专用汽车总体设计课件.ppt

1、第一章第一章 专用汽车总体设计专用汽车总体设计一、专用汽车设计的特点和要求各种改装车各种改装车a.消防车,b.救护车c.殡丧车,d.清扫车e.洒水车,f.扫雪车g.撒盐车h.垃圾装运车i.污水吸取车j.冷藏车k.工程抢险车l.混凝土搅拌车m.自装卸式货车n.液（气等）罐式汽车1.设计的特点设计的特点2.设计的要求设计的要求1）应考虑产品的系列化、产品变型要求 特点：批量小、品种多2）对自制零件设计，自制零件设计，应考虑通用设备加工的可能性3）对专用车工作装置中的核心部件和总成核心部件和总成要进行优选4）载荷变化，要对一些重要的总成结构件进行强度校核5）应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求6

2、）专用汽车有良好的适应性、工作可靠，且要设安全装置 要了解、掌握国家行业相应的规范和标准1）多选用定型的基本型汽车底盘汽车底盘进行改装设计 二类底盘、三类底盘2）设计的主要工作：和1.选型依据：选型依据：2.底盘或总成选型的要求底盘或总成选型的要求1）适用性：满足功能要求2）可靠性：故障少，寿命长3）先进性：动力性、经济性、制动性、操纵稳 定性、行驶平顺性、通过性，功能性4）方便性：安装、检查、保养、维修 专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等二类底盘：二类底盘：厢式车、罐式车、自卸车厢式车、罐式车、自卸车三类底盘：三类底盘：客车、客货两用车、

3、厢式货车客车、客货两用车、厢式货车1.专用汽车的功率平衡计算：专用汽车的功率平衡计算：动力性能要求驱动功率动力性能要求驱动功率Pt：1)(1 (kW)761403600(1 )(1003maxmax00PVACVfgmPPPPDraTwfTt式中：式中：T T汽车底盘传动系的机械效率汽车底盘传动系的机械效率 单级主减速器取单级主减速器取0.90.9，双级取，双级取0.860.86 m ma a 整车总质量（整车总质量（kgkg）fr r 滚动阻力系数，货车取滚动阻力系数，货车取0.020.02，矿用车取，矿用车取0.860.86 C CD D空阻系数，货车取空阻系数，货车取0.80.81.0.

4、0，客车取，客车取0.6 0.6 0.7 0.7 A AD D整车迎风面积，货车整车迎风面积，货车A=B1A=B1H H；B1B1前轮距，前轮距，H H车总高车总高 V Vmaxmax最高车速（最高车速（km/h)km/h)P P0 0专用工作装置在车辆行驶中从汽车底盘所取的功率（专用工作装置在车辆行驶中从汽车底盘所取的功率（kWkW）0 0专用工作装置的机械效率专用工作装置的机械效率专用汽车的总功率专用汽车的总功率2.专用汽车的比功率计算：专用汽车的比功率计算：2)(1 (kW)90.075.0(tPPE定义定义)31()(1kgkWmPPad比功率一般要求：Pd 0.006 kW/kg 总

5、质量ma(kg)比功率Pd范围（kW/kg）19103kg0.004780.007 kW/kg一、总布置的原则总布置的任务总布置的任务正确选定整车参数，合理布置工作装置和附正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件，使取力装置、专用工作装置、其他附件装置与所选定的汽件，使取力装置、专用工作装置、其他附件装置与所选定的汽车底盘形成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的车底盘形成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的整车基本性能和专用性能的要求。整车基本性能和专用性能的要求。1.避免汽车底盘各总成位置各总成位置的改变 影响：增加成本、影响整车性能2.满足专用工作装置性能的要求 功能得到充

6、分发挥3.装载质量、轴荷分配等参数重新估算和校核4.避免造成集中载荷对车架的直接作用5.应减少整车整备质量，以提高装载质量6.应符合有关法规的要求二、整车总体参数的确定（一）尺寸参数：尺寸参数 质量参数外廓尺寸、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR、接近角、离去角、货车车头长度和货箱尺寸等装载质量、整备质量、总质量、轴载质量等1.外廓尺寸的确定v外廓尺寸规定（G B158989）公路车车型外廓尺寸长外廓尺寸宽外廓尺寸高货车、越野车客车12.0m（单台车辆）单铰接客车18.0m半挂列车16.5m20.0m全挂列车单侧后视镜 250mm(外宽处)顶窗、换气装置 300mm（车高处）2.50m（不含后

7、视镜）4.0m（空载、顶窗关闭）注注(轿车轿车)：（1）总长LaLLFLR，L轴距，LF前悬，LR后悬；（2）LaLC，比例系数C0.520.66，FF型取C0.620.66；（3）总宽Ba（La3）（19560）mm，后座乘3人的轿车，Ba1410mm；（4）总高Hah mh ph Bh t，h m轴间底部离地高，h p地板及下部零件高，室内高h B11201380mm，车顶造型高h t2040mm。w2.轴距L（1）L对其他参数、整车使用性能的影响：对其他参数、整车使用性能的影响：（2）确定）确定L的原则的原则L 影响到整备质量、汽车总长、Rmin、传动轴长度、轴荷分配以及R等参数指标。L

8、小，上述指标多数减小，但会使货箱长度减小，后悬长通过性差；纵向振动大；加速或制动时轴荷转移大，使操纵稳定性变坏；传动轴夹角大。货车：运送轻抛货物、载货量多货车：运送轻抛货物、载货量多L大，大，机动性要求高机动性要求高L小小LLHLJSLR注：注：LH 货厢长度；LJ 前轮中心至及驾驶室后壁的距离；S驾驶室与货厢之间的距离，一般S=50100mm；LR后悬尺寸w3.前轮距B B1 1和后轮距B B2 2（1）轮距）轮距对其他参数、对其他参数、整车使用性能的影响整车使用性能的影响（2）影响）影响B选择的因素选择的因素B影响到整备质量、汽车总宽、Rmin、横向稳定性和机动性AEDCLKGHB2FNB

9、1：1)车架的前部宽度；2）前悬架宽；3）前轮最大转向角；4）转向拉杆和轮胎以及车架间运动间隙B2：1)后板簧宽度E；2）后板簧距F；3）轮胎宽K；4）板簧与轮胎间的间隙G各类汽车的轴距和轮距 车型类别轴距L/mm轮距/mm 轿车42货车 微型级 20002200 11001380 普通级 21002540 11501500 中级 25002860 13001500 中、高级 28503400 14001580 高级 29003900 15601620 微型 17002900 11501350 轻型 23003600 13001600 中型 36005500 17002000 重型 45005

10、600 18402000矿用自卸车总质量ma/t 60 32004200 60 39004800 20004000大客车城市大客车(单车)45005000长途大客车(单车)50006500 17402050w4.前悬LF和后悬LR（1）前、后悬的确定原则前、后悬的确定原则（2）取值）取值LF：应有利于固定安装发动机、水箱、转向器等部件大客车：LR 60%L，其绝对值 3.5m；货车：一般LF=1.11.3m；LR=1.22.2m；长轴距、特长货厢车LR可达2.6m(LR 55%L)LR：取决于货厢（或行李箱）长、轴距和轴荷分配注意：LF、LR不宜太长(影响汽车通过性、视野性)；也不宜太短，影响

11、汽车安全性v接近角接近角、离去角、离去角一般一般25，至少，至少 20（二）质量参数的确定w1.汽车整备质量m0（2）m0的估算的估算指车上带有全部装备指车上带有全部装备(包括随车工包括随车工具、备胎等具、备胎等)，加满燃料、水，但，加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量没有装货和载人时的整车质量（1）影响因素影响因素汽车成本、使用经济性减小m0的措施E对样车m0及其相应部件的质量进行测定和分析初步估算新车各部件质量新车m0E按人均占整车质量的统计平均值新车m0车型人均整备质量/（t 人-1）车型人均整备质量/（t 人-1）微型轿车0.150.16中高级以上轿车0.290.34普通级轿车0

12、.170.24中级以下客车0.0960.16中级轿车0.210.29大型客车0.0650.13w2.装载质量me（1）影响）影响me的因素：的因素：（2）装）装载质量载质量me货车指在良好的硬质路面上行驶时所允许的额定装载量（坏路面时减少1015%）越野车指在土路上或越野行驶时所允许的额定装载量w3.总质量ma)41(0peammmm式中：式中：m mp p 乘员质量（乘员质量（kgkg），按座位计，），按座位计，65kg/65kg/人人Ema 指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量w4.轴载质量（轴荷）（1）轴载质量（轴荷）的计算：）轴载质量（轴荷）

13、的计算：（2）轴）轴载质量的限值载质量的限值（JT701-88）)51(202mLxmmii)61(21mmma式中：式中：m mi0 i0 货物、专用设备各部件及乘员质量（货物、专用设备各部件及乘员质量（kgkg），），i=1,2,i=1,2,n;,n;x xi i 货物、专用设备各部件及乘员质心到前轴中心的水平距离；货物、专用设备各部件及乘员质心到前轴中心的水平距离；L L 轴距；轴距；m m1 1、m m2 2整车前、后轴轴载质量（整车前、后轴轴载质量（kgkg）；）；mm2 2原车底盘的后轴空载质量。原车底盘的后轴空载质量。汽车最大总质量ma(kg)10 00015 00020 000

14、 30 000前轴荷m1(kg)3 0005 0007 0006 000后轴荷m2(kg)7 00010 00013 000212 000w5.轴载质量（轴荷）的分配原则符合轴载质量（轴荷）的限制规定符合轴载质量（轴荷）的限制规定g(1)应使轮胎磨损均匀g(2)应满足汽车使用性能上的要求轮胎负荷系数轮胎负荷系数0.19.0轮胎额定负荷最大静负荷轮胎负荷系数操纵稳定性操纵稳定性E改装后具有一定的不足转向特性。改装后具有一定的不足转向特性。质心位置稳定性质心位置稳定性E保证车辆不发生侧翻，要求：保证车辆不发生侧翻，要求：)71(2ghBtgE保证车辆不发生纵翻，要求：保证车辆不发生纵翻，要求：)8

15、1(ghbtg式中：式中：B B 专用汽车轮距（专用汽车轮距（m）；）；b 整车质心到后轴中心线的水平距离（整车质心到后轴中心线的水平距离（m）；）；hg 整车质心到地面的高度（整车质心到地面的高度（m）；）；路面附着系数，一般取路面附着系数，一般取 0.7 0.7；侧倾稳定角（侧倾稳定角（）；）；纵倾稳定角（纵倾稳定角（）。）。hgGa总布置图的基准线车架上平面线L前轮中心线前轮铅垂线FFOOOO地面线后轮铅垂线汽车中心线汽车中心线前轴中心线后轴中心线（二）传动轴的布置（一）发动机的布置：影响因素影响因素：视野性、离地间隙、轴荷分配、乘坐舒适性视野性、离地间隙、轴荷分配、乘坐舒适性定位参数定

16、位参数：3个个X：缸体前端面与曲轴中心线交点到前轮中心线的纵向距离Z：缸体前端面与曲轴中心线交点到地平面的上下距离：曲轴中心线相对于车架上平面的倾角(一般=1 4)1 4KxZ要求要求:应使1与2尽量相等且满载静止时 4,最大值 7校核临界转速ncr:)91()min/(105.12228rLdDncr式中：式中：L L两个万向节的中心距（两个万向节的中心距（mmmm）；）；D D、d d 传动轴的外径和内径（传动轴的外径和内径（mmmm）。）。传动轴最高安全nmax:)101(7.0maxcrnn（三）（三）制动系统的制动系统的布置：布置：管路的布置管路的布置I改装注意：改装注意：1)运动无干涉；运动无干涉；2)避免自行制动避免自行制动储气筒的布置储气筒的布置制动踏板的布置制动踏板的布置F主要工作：主要工作：附加耗气装置附加耗气装置的布置的布置（四）（四）电路装置的布置电路装置的布置附加耗电装置的电源布置附加耗电装置的电源布置电器装置的接地布置电器装置的接地布置导线的布置导线的布置F主要工作：主要工作：