1、整車計(jì)算說明書格式第一部分：常用力學(xué)分析1. 理論力學(xué)常用原理二力平衡必須共線三力平衡共點(diǎn)多力平衡各力首尾相接力矩平衡（杠桿）原理2. 受力圖、彎矩圖根據(jù)受力作出受力圖，根據(jù)受力圖做出彎矩圖，一般一個點(diǎn)的彎矩等于力乘上距離3. 抗彎應(yīng)力56=MAVM=在某點(diǎn)的彎矩"'=該點(diǎn)橫截面的抗彎截面系數(shù)第二部分：整車計(jì)算說明書1. 整車動力匹配計(jì)算1. 1整車性能參數(shù)1. 1. 1最高車速（Km/h ）1. 1.2整車滿載質(zhì)量（Kg）1. 1.3機(jī)械系的傳動效率1. 1. 4最大爬坡度1. 1. 5汽車加速性能1. 1. 6標(biāo)定功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速1. 1. 7電機(jī)的額定扭距（N*m ）1.

2、 1. 9車輪半徑：（mm）通過手冊可以查得在瀝青路面上的滾動摩擦因數(shù)1. 2校核計(jì)算汽車動力性指標(biāo)：1. 汽車的最高車速度；2. 汽車的加速度時間；3. 汽車的最大爬頗度；電車要能夠行駛，必須滿足汽車的行駛方程式。行駛方程式為：Ft=F f +Fw+Fi+FjFt：電動車的驅(qū)動力，由電機(jī)提供Fw：電動車的空氣阻力，由于速度慢（S10m/s）,所以可以忽略不計(jì)Fi：電動車坡度阻力Fj：電動車加速度阻力1. 汽車的行駛滾動阻力：F. =G*f*cosaJ其中G：汽車的自重；f：汽車在瀝青路面上的滾動摩擦因數(shù)；a：汽車在行駛時的上坡的坡度，在平直路面上行駛時a二0。2. Fw：電動車的空氣阻力，計(jì)

3、算公式為：Fw=C*A*u*2/21.15其中：C：電車的空氣阻力系數(shù)；A：電車的迎風(fēng)面積；u：電車的速度：3. Fi：電動車坡度阻力，計(jì)算公式為：Fi=G*Sina4. Fj：電動車加速度阻力，計(jì)算公式為：Fj=m*aa：電車的加速度；5. Ft:電動車的驅(qū)動力，計(jì)算公式為：Ft二Tt/rTt：作用在驅(qū)動輪上面的轉(zhuǎn)矩；r :車輪的半徑Tt二T* i*r|T：電機(jī)的扭矩；i：汽車的速比；n：系統(tǒng)的傳動效率；因此在汽車的最高車速下，電機(jī)需要提供驅(qū)動扭矩：T二 F y *r/i*T|其中：Ff：行駛滾動阻力r：汽車車輪半徑 i：汽車的速比電機(jī)需提供的轉(zhuǎn)速：n=V*i/2*n*r其中：V：汽車的速度

4、電機(jī)需提供的功率：P二 Ff*s/q其中s：汽車在Is里面行駛的距離n：汽車傳動系的效率忽略汽車的空氣阻力，因此汽車上坡時，必須克服汽車的滾動阻力(Ff)和坡度阻力(Fi)。所以有:Fy + F z = G*f*cosct+G*sina二其中：a為汽車的最高爬坡度。電機(jī)需要提供的扭矩：(F y + F z ) *r/ i*r)=汽車的加速性由汽車的最快加速時間來確定，即汽車從起步到最大車速所需要的時間。所以有：f51t= duJ1 a其中：a為汽車的瞬時加速度。假設(shè)因?yàn)殡娷嚨碾姍C(jī)是以恒功率輸出的，因此有：a= （P*q- Fy *u） /m*u其中：P:電車的標(biāo)定功率m：電車的質(zhì)量所以：t二結(jié)

5、論：車架車架必須有足夠的強(qiáng)度與剛度，因此必須對車架進(jìn)行受力分析;2:車架分析 2.1整車性能參數(shù)2.1.1整車整備質(zhì)量（血）2. 1.2廠定最大總質(zhì)量（kg）2. 1. 3廠定最大載質(zhì)量（kg）b滿載（kg）前軸：后軸：因此可對后輪取矩，求出電車的2. 1. 4軸荷分配： a空載（kg）前軸：后軸：2. 1. 5 軸距（mm）2. 1. 6車架的總長（mm）2. 1. 7車架的橫截面尺寸：2.1.8不加加強(qiáng)梁時的抗彎截面系數(shù)（mm3）2. 1.9最小安全系數(shù)s車架的材料（強(qiáng)度）2. 2汽車的受力分析與車架的校核假設(shè)汽車的左右二端是對稱的，所以電車的質(zhì)心是處于中心線上的。質(zhì)心以及加載物體在車架上

6、面的作用點(diǎn)。受力圖：（長度單位為mm,力的單位為N）根據(jù)車輛的受力圖可以計(jì)算岀整個車架上的彎矩（W）。 彎矩圖：（單位為N*mm）彎矩的公式為：M=F.*x：在彎矩最人的點(diǎn)就是最危險(xiǎn)的點(diǎn)有：omax=MW其中為抗彎強(qiáng)度：M為最大彎矩； W為抗彎截面系數(shù)： 安全系數(shù)為s； 要安全有： oniax * s W材料的抗彎強(qiáng)度 結(jié)論：3. 行車制動計(jì)算整車的制動性能評價(jià)指標(biāo)：1. 制動的距離、制動減速度；2. 制動效能的恒定性，即抗熱衰退性能：3. 制動時汽車的方向穩(wěn)定性：3. 1整車性能參數(shù)：3. 1. 1制動距離：3.1.2整車滿載質(zhì)量（血）3. 1. 3在理想狀態(tài)下水泥路面上的附著系數(shù)3.1.4

7、制動器的作用時間（s）（根據(jù)一般數(shù)值范圍（0. 1-0. 9）取中間值）在不同路面上，由于地面制動力F 二 G*pG：車的自重；卩：路面的附著系數(shù)車的制動減速度（a）為：a二 p *g汽車的制動距離分析：汽車的制動距離是指開始踩著制動踏板到完全停車的距離，一般包扌舌制動器起作用和持續(xù)制動二個階 段中汽車行駛過的距離。S=sl+s2= （12 + t 2/2 ） *u/3. 6+u*u/25. 92*aS：制動距離；si:制動器起作用；s2:持續(xù)制動；u：汽車的最高車速；t2+ t2/2：制動器的作用時間；a：汽車的最大減速度；3. 2校核計(jì)算在制動器的作用時間內(nèi)，電車行駛過的距離為：s= （t

8、，+ t, /2） *u/3. 6+u*u/25. 92*a式中：S1；制動距離；u：汽車的最高車速；t2+ t2/2：制動器的作用時間；a：汽車的最人減速度：所以：s由于電車的減速度為0. 75g,所以電車必須提供的最人的制動器制動力為：因此，對電車的制動器有要求。根據(jù)制動器制動設(shè)計(jì)計(jì)算可知，電車總的制動力為：制動系統(tǒng)匹配需用到的整車技術(shù)參數(shù)：整車質(zhì)量：滿載軸荷：軸距：重心位置：LI： L2前/后軸距重心高度：H路面附著系數(shù)：M：車輪半徑：僥=現(xiàn)制動系統(tǒng)狀態(tài)：總泵缸徑：前輪泵缸徑：后輪泵缸徑：前輪泵作用半徑：r前缸二65曲=0.065?踏板杠桿比：摩擦片摩擦系數(shù)：M前后輪制動力分配：緊急制動

9、情況下，所需的總制動力前后輪所需制動力前后輪所需制動力矩前制動系統(tǒng)：前制動需壓力（前分泵額定壓力為6.9Mpaj|后制動系統(tǒng)：緊蹄：松蹄：后制動需壓力（后分泵額定壓力為7Mpa）|踏板力當(dāng)系統(tǒng)壓力為5.1Mpa當(dāng)系統(tǒng)壓力為7.07Mpa結(jié)論：4. 前、后懸掛裝備計(jì)算（鋼板彈簧）4.1整車性能參數(shù)：4. 1. 1軸荷分配：a空載（kg）b滿載（kg）前軸：前軸：后軸：后軸：4.1.2前/后鋼板彈簧的長度（mm）4.1.3鋼板彈簧的截面b*h （nun）4.1.4 彈性模量（MPa）2060004.1.5前/后鋼板彈簧的塊數(shù)4.1.6鋼板彈簧的截面形狀4.1.7饒度增大系數(shù)1.442校核計(jì)算：前/

10、后鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)簡圖如卜：由于前后鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)不同，所以計(jì)算個靜饒度的公式不同。前鋼板彈簧（懸臂式）計(jì)算公式為: 6*4*P*L3 /E*n*b*h3后鋼板彈簧的計(jì)算公式為：6*P*L3/4*E*n*b*h3上式中，6：饒度增人系數(shù)；P:軸荷；1:鋼板彈簧的長度：E：彈性模量；H：鋼板彈簧的塊數(shù)：前/后彈簧偏頻5）的計(jì)算公式為：11=5/7?其中：f：靜饒度前彈簧的偏頻：n=后彈簧的偏頻：n=結(jié)論：由計(jì)算出的結(jié)果可以知道，鋼板彈簧是滿足使用要求的。前、后懸掛裝備計(jì)算（非鋼板彈簧）校核計(jì)算：電車空載與滿載的時候，質(zhì)心卞降了 20mm,根據(jù)靜饒度的定義，可以求出電車的懸架剛度（K）, K 二 G

11、/f其中：G：滿載時前/后橋的軸荷：f：電車的靜饒度前橋的懸架剛度為：后橋的懸架剛度為：懸架的偏頻前懸架的偏頻：后懸架的偏頻：前/后懸架力學(xué)分析：1、前懸架由于估算得前軸荷為，所以前輪單輪滑動制動力為4000*0.75/2=1500N在制動時，收力圖簡化如下F=所以前搖臂拉應(yīng)力為3.15 MPa,遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力235MPa。靜止?fàn)顟B(tài)彎矩受力簡圖（內(nèi)拉壓力省略）根據(jù)受力平衡原理有：F=最大彎矩=慣性矩=最大彎應(yīng)力=應(yīng)力在安全范圍內(nèi)。2、后懸架假設(shè)汽車以30KN1H時速，6M轉(zhuǎn)彎半徑行駛條件卞單后輪需提供的向心力為F=F單后輪=F2=Fl=應(yīng)力數(shù)值在安全范圍內(nèi)。后搖架扭矩平衡圖，F(xiàn)為螺栓剪切力，螺

12、栓為M10螺栓，近似取10為螺栓直徑4*F*0。 057=105*0。 498所以剪切應(yīng)力為在安全范圍內(nèi)靜止?fàn)顟B(tài)彎矩受力簡圖（內(nèi)拉壓力省略）可以求出彎矩：得最大彎矩為截面慣性矩為最大彎應(yīng)力=結(jié)論：5. 后橋總成計(jì)算（殼體、半軸）半軸分為三種情況：全浮式、半浮式、3/4浮式全浮式的計(jì)算載荷可按照車輪附著力矩來計(jì)算，車輪附著力矩M為：M=0. 5*m*G*r*|.i m：負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)； 負(fù)著系數(shù) r：車輪半徑G：驅(qū)動橋的最大載荷半軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：i=16* M/7r（T3半浮式的半軸分三中情況來計(jì)算它的應(yīng)力：詳細(xì)情況見半軸的校核3/4半軸的應(yīng)力計(jì)算與半浮式半軸相同5.1.整車性能參數(shù)：半浮式分段式

13、5.1.1半軸結(jié)構(gòu)形式5.1.2橋殼的形式5.1.3后輪的軸荷（Kg）5.1.4半軸的直徑（mm）5.1.5輪殺支承軸承到車輪中心平面的距離（mm）5.1.6動載系數(shù)5.1.7載荷不均勻系數(shù)5.1.8負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)5.1.9附著系數(shù)輪胎的半徑（mm）鋼板彈簧中心線到車輪中心平面的距離（mm）橋殼的截面形狀橋殼的截面形狀直徑（外圓一內(nèi)圓）（mm）后輪輪距（mm）汽車質(zhì)心高度螺栓數(shù)目螺栓人?。╩m）螺栓螺距（mm）52半軸的校核：半軸分三種工況計(jì)算它的強(qiáng)度（1）縱向力Fx最大，側(cè)向力Fy=O；垂向力 Fz=6*G/2,縱向力 FX=6*G*i/2o其中&負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)；中附著系數(shù)：G：后輪的軸

14、荷；1 a=32*a* （Fz 來 Fz + F ,參 F ）亍加卍 r=16* F a *r/n d!其中a：輪殺支承軸承到車輪中心平面的距離d：半軸的直徑r：輪胎的半徑Q=MPaT=MPaa=MPa(2) 縱向力Fx=O,側(cè)向力Fy最大； 外輪的垂直反力為：FZ ° =G* (0.5+H/B),與外輪的縱向力Fy °相等。內(nèi)輪的垂直反力為：F Z 1 =GF Z ° ,與內(nèi)論縱向力F)，相等。其中，H：汽車質(zhì)心高度；B :后輪輪距因此，汽車的內(nèi)外輪的彎曲應(yīng)力為：o=32* (Fy o *rF Z 0 *a) /nd汽車通過不平路面，垂向力FZ最大，側(cè)向力Fy=

15、,縱向力FA =0：o=32*a* F Z /7ud:垂向力F Z =k*G/2其中，k：動載系數(shù)o=5. 3橋殼的校核：通過受力分析，可以計(jì)算出其力和彎矩由圖可以知道，在C, G點(diǎn)的截面是橋殼的危險(xiǎn)截面。有:o=M/W其中M :橋殼的最危險(xiǎn)截面；W：抗彎截面系數(shù)o=在E點(diǎn)，橋殼通過螺栓與電機(jī)相連，螺栓受剪切應(yīng)，有 T=2*F/jrd2 其中，F(xiàn)：在E點(diǎn)的受力； d：螺栓的中徑；W = (Fy *r+ F Z *a) /;rd：T=結(jié)論：由于計(jì)算得出的各種強(qiáng)度都小于各種材料所要求的強(qiáng)度。因此，后橋是安全的。6. 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算6. 1整車性能參數(shù)：6.1.1汽車方向盤的直徑（mm）（測出）6.1.2角傳動比（測出）6.1.3主銷偏移距（mm）（測出）6.1.4汽車與地面的摩擦系數(shù)6.1.5滿載時汽車前輪的軸荷（Kg）6.1.6轉(zhuǎn)向軸的最小尺寸 （mm）62力傳動比與手力的計(jì)算：結(jié)構(gòu)簡圖：轉(zhuǎn)向系的傳動比包括轉(zhuǎn)向系的角傳動比和力傳動比。角傳動比：轉(zhuǎn)向盤角速度與