載貨汽車汽車動力總成匹配與總體設(shè)計(jì)摘要:汽車車身總布置設(shè)計(jì)是車身設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。車身總布置設(shè)計(jì)是在整車總布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，主要包括汽車車身底盤的布置、前圍的布置、發(fā)動機(jī)選擇、以及其它裝備的布置?？梢哉f車身總布置設(shè)計(jì)的好壞是決定車身設(shè)計(jì)好壞的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過本次課程設(shè)計(jì)，充分了解和掌握了對汽車車身進(jìn)行車身總布置設(shè)計(jì)的步驟和方法，這將為我們以后畢業(yè)從事汽車車身設(shè)計(jì)的工作打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：車身總布置設(shè)計(jì)、發(fā)動機(jī)選擇、變速器選擇、車身外形布置設(shè)計(jì)目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書3第一章整車主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定41.1發(fā)動機(jī)的選擇41.1.1發(fā)動機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定41.1.2發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定51.2輪胎的選擇61.3傳動系最小動比的確定71.4變速器最大傳動比的確定8第二章傳動系各總成的選型92.1發(fā)動機(jī)的選型92.2離合器的初步選型102.3變速器的選擇112.4傳動軸的選型132.5驅(qū)動橋的選型142.5.1驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇142.5.2主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇152.5.3驅(qū)動橋的選型15第三章整車性能計(jì)算153.1.1發(fā)動機(jī)外特性計(jì)算153.1.2汽車動力性能計(jì)算17第四章發(fā)動機(jī)與傳動系部件的確定23設(shè)計(jì)總結(jié)26設(shè)計(jì)任務(wù)書1、整車參數(shù)按要求設(shè)計(jì)一輛重型貨車，總質(zhì)量為6000kg,整備質(zhì)量為3000kg，最高車速為100m/h的重型載貨汽車。表1載貨汽車參數(shù)總質(zhì)量整備質(zhì)量公路行駛最高車速最大爬坡度6000kg3000kg100km/h≥30%2、具體設(shè)計(jì)任務(wù)查閱相關(guān)資料，根據(jù)設(shè)計(jì)題目中的具體特點(diǎn)，進(jìn)行發(fā)動機(jī)、離合器、變速箱傳動軸、驅(qū)動橋以及車輪的選型。根據(jù)所選總成進(jìn)行汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性的估算，實(shí)現(xiàn)整車的優(yōu)化配置。繪制設(shè)計(jì)車輛的總體布置圖。4）完成至少1萬字的設(shè)計(jì)說明書。第1章整車主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定1.1發(fā)動機(jī)的選擇1.1.1發(fā)動機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定汽車的動力的根本來源是發(fā)動機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩，功率。汽車的動力性能在很大程度上取決于發(fā)動機(jī)的最大功率。參考該題目中的參數(shù)，按要求設(shè)計(jì)的載貨汽車最高車速是ua=100km/h，那么發(fā)動機(jī)的最大功率應(yīng)該大于或等于以該車速行駛時，滾動阻力功率與空氣阻力功率之和，即(1-1)式中，Pemax是發(fā)動機(jī)的最大功率（KW）；ηT是傳動系效率（包括變速器、輔助變速器傳動軸萬向節(jié)、主減速器的傳動效率），ηT=95%*96%*98%=89%，傳動系各部件的傳動效率參考了機(jī)械工業(yè)出版社的《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-1得；Ma是汽車總質(zhì)量，Ma=6000kg；g是重力加速度，g=9.8m/s2；f是滾動阻力系數(shù)，由試驗(yàn)測得，在車速不大于100km/h的情況下可認(rèn)為是常數(shù)。取f=0.02，參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-2得；CD是空氣阻力系數(shù)，一般中重型貨車可取0.8～1.0，這里取CD=0.9；A是迎風(fēng)面積（㎡），取前輪距B1*總高H，A=2×3㎡。(1-2)為了驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性，又采用比功率的方法進(jìn)行了發(fā)動機(jī)功率的驗(yàn)算如選取功率為116.4KW的發(fā)動機(jī)，則比功率為再考慮該載貨汽車要求具有相對高的車速，因此初步選擇汽車發(fā)動機(jī)的最大功率為151kw。1.1.2發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定當(dāng)發(fā)動機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可通過下式確定發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。(1-3)式中，Temax是發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N·m）；α是轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，標(biāo)志著當(dāng)行駛阻力增加時，發(fā)動機(jī)外特性曲線自動增加轉(zhuǎn)矩的能力，，Tp是最大功率時的轉(zhuǎn)矩（N·m），α可參考同類發(fā)動機(jī)數(shù)值選取，參考了機(jī)械工業(yè)出版社的《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》。其取值在1至1.3之間。初取α=1.2；Pemax是發(fā)動機(jī)最大功率（KW）;np是最大功率是的轉(zhuǎn)速（r/min）。所以一般用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù),表示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速適應(yīng)行駛工況的程度，Φ越大，說明發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性越好。采用Φ值大得發(fā)動機(jī)可以減少換擋次數(shù)，減輕司機(jī)疲勞、減少傳動系的磨損和降低油耗。通常，汽油機(jī)取1.2～1.4，柴油機(jī)取1.2～2.6，以保證汽車具有相當(dāng)?shù)淖畹头€(wěn)定車速。初取nT=1300r/min，則，。初步選擇中國重汽MC05.16-40型號的發(fā)動機(jī)表1.1MC05.16-40發(fā)動機(jī)參數(shù)最大輸出功率最大馬力額定功率轉(zhuǎn)速最大扭矩118kW160馬力2400rpm610N*m1.2輪胎的選擇輪胎的尺寸和型號是進(jìn)行汽車性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)，在計(jì)算汽車的動力參數(shù)時要運(yùn)用汽車輪胎的參數(shù)所以，在總體設(shè)計(jì)開始階段就應(yīng)選定。選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。同時還應(yīng)考慮與動力—傳動系參數(shù)的匹配和對整車尺寸參數(shù)（例如汽車的最小離地間隙、總高等）的影響。參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-3給出的部分國產(chǎn)汽車輪胎的規(guī)格、尺寸及使用條件。通過查閱貨車輪胎標(biāo)準(zhǔn)GB2977-2008《載重汽車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷》和參考同類車型所選輪胎規(guī)格，各軸輪胎規(guī)格擇如表1.1表1.2載貨汽車輪胎的規(guī)格輪胎規(guī)格主要尺寸使用條件斷面寬/mm外直徑/mm最大負(fù)荷/N相應(yīng)氣壓P/標(biāo)準(zhǔn)輪輞允許使用輪輞9.00R202591018205006.37.07.5、7.00T前軸輪胎規(guī)格為9.00R20,輪胎數(shù)量為2；后輪并裝雙軸雙胎，型號為9.00R20,輪胎數(shù)量為2。所選輪胎的單胎最大負(fù)荷205000N，氣壓0.63MPa，外直徑1018mm。1.3傳動系最小傳動比的確定普通載貨汽車最高檔通常選用直接擋，若無分動器或者輪邊減速器，則傳動系的最小傳動比等于主減速器的主減速比。主減速比是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時就確定。載重貨車為了得到足夠的功率儲備而使最高的車速有所下降，可按下式選擇（1-4）式中，是驅(qū)動輪的滾動半徑（m），所選輪胎規(guī)格為295/80R20的子午線輪胎，其自由直徑d=1044mm，因計(jì)算常數(shù)F=3.05(子午線輪胎F=3.05),故滾動半徑；np是發(fā)動機(jī)最大功率時的轉(zhuǎn)速，np=2400r/min;uamax是最高車速，uamax=100km/h；igh是變速器最高檔傳動比，igh=1.0。所以，初取i0=5.0。根據(jù)所選定的主減速比的值，就可基本上確定主減速器的減速形式（單級、雙級以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。汽車驅(qū)動橋離地間隙要求參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1-4所示。其中，為了使載貨汽車有著良好的通過性。重型載貨汽車的離地間隙要求在210～275mm之間。1.4變速器最大傳動比的確定傳動系最大傳動比為變速器的Ι擋傳動比igΙ與主減速比的乘積。igΙ應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動車輪與路面的附著條件、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動車輪的滾動半徑等綜合確定。汽車爬坡度時車速不高，空氣阻力可以忽略，則最大驅(qū)動力用于克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力。故有（1-5）則由最大爬坡度要求的變速器Ι檔傳動比為（1-6）式中，αmax是道路最大坡度角，參考《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》設(shè)計(jì)要求最大爬坡度為30%，即坡度角；Ψmax是最大道路阻力系數(shù)。前面已將計(jì)算得rr=0.5116m；發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax=610N.m；主減速比i0=4.0；傳動系傳動效率ηT=0.89。所以根據(jù)驅(qū)動車輪與路面附著條件（1-7）求得變速器的Ι檔傳動比為（1-8）式中，是道路的附著系數(shù)，在良好的路面上取=0.8；是汽車滿載靜止于水平路面時，驅(qū)動橋承受的載荷（N），初步設(shè)計(jì)采用雙聯(lián)車橋驅(qū)動，每個驅(qū)動橋承受的質(zhì)量為4.5t，則綜上所述，初步選取變速器Ι擋傳動比igΙ=7.0。傳動系各總成的選型2.1發(fā)動機(jī)的選型根據(jù)所需發(fā)動機(jī)的最大功率和最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，所選取的發(fā)動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速應(yīng)滿大于所計(jì)算的參數(shù)。初步選擇中國重汽MC05.16-50型號的發(fā)動機(jī)，它的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：表2.1發(fā)動機(jī)參數(shù)發(fā)動機(jī)：中國重汽MC05.16-40系列：MC系列發(fā)動機(jī)廠商：中國重汽適配范圍：卡車用進(jìn)氣形式：增壓中冷汽缸數(shù)：4燃料種類：柴油汽缸排列形式：直列排量：4.58L排放標(biāo)準(zhǔn)：國五/歐五最大輸出功率：118kW額定功率轉(zhuǎn)速：2400rpm最大馬力：160.0馬力最大扭矩：610N.m最大扭矩轉(zhuǎn)速：1300-1700rpm全負(fù)荷最低燃油耗率：≤203g/kW.h發(fā)動機(jī)形式：直列四缸、水冷、四沖程、增壓中冷、高壓共軌發(fā)動機(jī)凈重：459kg發(fā)動機(jī)尺寸：mm壓縮比：16.5:1一米外噪音：≤97dB缸徑x行程：128x125mm每缸氣門數(shù)：4個2.2離合器的初步選型離合器是汽車動力系統(tǒng)的重要部件，它擔(dān)負(fù)著將動力與發(fā)動機(jī)之間進(jìn)行切斷與連接的工作。定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，稱之為離合器的后備系數(shù)β。β必須大于1。β是離合器設(shè)計(jì)時用到的一個重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度為可靠傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大，β不宜選取太小；為使離合器尺寸不致過大，減少傳動系過載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動機(jī)后備功率較大、使用條件較好時，β可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車時，為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些；貨車總質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；采用柴油機(jī)時，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動越小，β可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。在選擇β時，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1)摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；2)防止離合器滑磨時間過長；3)防止傳動系過載以及操縱輕便等。根據(jù)發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及上述要求，由于載貨車輛的載重量很高，通過掛車的β進(jìn)行選型。初步選取膜片式彈簧離合器，膜片式彈簧離合器具有價(jià)格便宜，壓力分布均勻可以提高使用壽命，平衡性能好，并且易于通風(fēng)散熱性好的優(yōu)點(diǎn)。離合器的外徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式算出，其中KD為直徑系數(shù)，重型貨車的直徑系數(shù)為22.5~24.0通過查閱近似款車型資料，以及帶入經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算和與之后的變速器匹配初步選擇EQ153膜片彈簧離合器，其轉(zhuǎn)矩容量為2000N·m。該離合器與中國重汽MC05.16-40發(fā)動機(jī)匹配時，其后備系數(shù)為2.4。2.3變速器的選擇根據(jù)《汽車?yán)碚摗飞细鱾€檔位動力曲線圖可求得，檔位越多，發(fā)動機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會就越大，欲保證重型汽車具有良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，需要采用多檔變速器。根據(jù)發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和變速器的I擋傳動比，初取擋與擋之間的比值q=1.45試計(jì)算得各擋傳動比。表2.3.1變速器傳動比ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ7.585.233.612.491.721.00可選擇法士特6J60T變速箱。表2.3.2法士特6J60T參數(shù)配置品牌：法士特變速箱：6J60T系列：6J60T系列檔位數(shù)：6檔換擋形式：手動產(chǎn)品特點(diǎn)：單中間軸1/2檔，3/4檔采用雙錐面同步器，同步容量大，掛擋靈活輕便。匹配范圍：該系列變速器適用于各種公路運(yùn)輸車，長途客車，公共汽車等。前進(jìn)檔位：6檔倒檔檔位數(shù)：1個是否有同步器：全同步器最大扭矩：650N.m額定轉(zhuǎn)速：2300rpm2檔傳動比：4.211檔傳動比：7.314檔傳動比：1.573檔傳動比：2.56檔傳動比：0.845檔傳動比：1變速箱重量：185kg變速箱油容量：8L2.4傳動軸的選型萬向傳動軸一般是由萬向節(jié)、傳動軸和中間支承組成。該車前后軸距較大，容易運(yùn)動過程中產(chǎn)生共振現(xiàn)象，產(chǎn)生共振現(xiàn)象時軸的轉(zhuǎn)速是軸的臨界轉(zhuǎn)速。因此避免軸在高轉(zhuǎn)速下共振。臨界轉(zhuǎn)速主要大小與材料的彈性特性，軸的形狀和尺寸，軸的支撐形式和軸上的零件質(zhì)量等有關(guān)。為了提高傳動軸的的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車總布置上的需要，常將傳動軸分段。當(dāng)傳動軸分段時，需要加設(shè)安裝在車架橫梁上的彈性中間支撐，以補(bǔ)償傳動軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及車輛行駛過程中由于彈性支承的發(fā)動機(jī)的傳動和車架等變形所引起的位移。彈性元件能吸收傳動軸的震動，降低噪聲。這種彈性中間支撐不能傳遞軸向力，它只要承受傳動軸因動不平衡，偏心等因素引起的徑向力，以及萬向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。一般驅(qū)動橋傳動軸均采用一對十字軸萬向節(jié)。十字軸萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，維修容易。對汽車而言，由于一個十字軸萬向節(jié)的輸出軸相對于輸入軸(有一定的夾角)是不等速旋轉(zhuǎn)的，為此必須采用雙萬向節(jié)(或多萬向節(jié))傳動，并把同傳動軸相連的兩個萬向節(jié)叉布置在同一平面，且使兩萬向節(jié)的夾角相等。這一點(diǎn)是十分重要的。在設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量減小萬向節(jié)的夾角。十字軸萬向節(jié)夾角的允許范圍參照《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 表2.4.1十字軸萬向節(jié)夾角的允許范圍萬向節(jié)安裝位置或相聯(lián)兩總成不大于離合器-變速器；變速器-分動器（相聯(lián)兩總成均裝在車架上）驅(qū)動橋傳動軸汽車滿載靜止時一般汽車越野汽車行駛中的極限夾角一般汽車短軸距越野汽車初步采用重慶重型汽車集團(tuán)傳動軸有限責(zé)任公司生產(chǎn)的重型汽車傳動軸，編號006.工作扭矩1650N.m2.5驅(qū)動橋的選型驅(qū)動橋處于傳動系的末端，其基本公用是增大由傳動軸傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動車輪，并使左、右驅(qū)動輪具有差速功能；同時，驅(qū)動橋還要承受作用于路面和車價(jià)之間的垂向力、縱向力和橫向力。2.5.1驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動車輪的懸架形式有關(guān)。大貨車主要是后輪驅(qū)動。并且在后軸上布置的都是貨箱，所以沒有必要設(shè)計(jì)獨(dú)立懸架，故大貨車采用的都是非獨(dú)立懸架。減速器分為單雙級兩種單級減速就是一級減速，簡單，傳動效率高，因傳遞能力大，對制造技術(shù)水平高雙級減速就是兩級減速，復(fù)雜，傳達(dá)效率低，因傳遞能力一般，制造技術(shù)水平低。在貫通式驅(qū)動橋的布置中，各橋的傳動布置在同一個縱向垂直平面內(nèi)，且相鄰的兩橋的傳動軸是串聯(lián)的布置。其優(yōu)點(diǎn)是不僅減少了傳動軸的數(shù)量，而且提高了各種驅(qū)動橋零件的互通性，并且簡化了結(jié)構(gòu)，減少了體積和質(zhì)量，成本較低。2.5.2主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇主減速器形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，主要取決與動力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求的主減速比的大小以及驅(qū)動橋的離地間隙、驅(qū)動橋的數(shù)目及減速形式等。綜上所述，由于所設(shè)計(jì)的載貨汽車的軸數(shù)和驅(qū)動形式為，以及單級減速主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)，又能滿足使用要求。2.5.3驅(qū)動橋的選型根據(jù)計(jì)算的主減速比，初步選擇重汽HOW08后驅(qū)動橋。如果汽車阻力功率曲線與發(fā)動機(jī)功率曲線不能交在其最大功率點(diǎn)上，再調(diào)整。第三章整車性能計(jì)算3.1發(fā)動機(jī)外特性計(jì)算根據(jù)發(fā)動機(jī)外特性計(jì)算公式：；（3-1）其中；；；（3-2）；（3-3）計(jì)算得出中國重汽MC05.16-40發(fā)動機(jī)外特性曲線見（圖3.1）（圖3.2） 圖3.1.發(fā)動機(jī)外特性中功率與轉(zhuǎn)速曲線圖3.2發(fā)動機(jī)外特性中轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩曲線擬合發(fā)動機(jī)外特性曲線時最大轉(zhuǎn)速應(yīng)該有一定的富余，即轉(zhuǎn)速應(yīng)該不僅僅局限于額定轉(zhuǎn)速2400r/min。3.2、汽車動力性能計(jì)算 3.2.1汽車驅(qū)動力和行駛阻力汽車行駛過程中必須克服滾動阻力和空氣阻力，加速時會受到加速阻力的作用，上坡時會受到重力沿坡道的分力——坡度阻力。汽車行駛時驅(qū)動力與行駛阻力的平衡方程式為：（3-4）發(fā)動機(jī)在轉(zhuǎn)速下發(fā)出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)汽車傳動系傳遞到驅(qū)動輪上的驅(qū)動力按下式計(jì)算：（3-5）式中——汽車驅(qū)動力，N；——發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，N.m；——主減速器速比，io=5.0；——傳動系效率，0.89在驅(qū)動輪不打滑的情況下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的汽車車速（km/h）為：（3-6）式中——發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；，，——同式（1.3）說明。滾動阻力：（3-7）式中——重力加速度，g=9.8m/s2；——坡道的坡度角，；——滾動阻力系數(shù)，同式（1-1）說明；空氣阻力：（3-8）式中——空氣阻力系數(shù)，CD=0.9；——迎風(fēng)面積，即汽車行駛方向的投影面積,=23；——空氣密度，一般；——汽車行駛速度，m/s。若以km/h計(jì)，則坡度阻力：（3-9）坡道的坡度為時加速阻力：（3-10）式中——汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，按式估算，取，為變速器速比；——汽車總質(zhì)量，=6000kg；——汽車行駛加速度，。3.2.2汽車的行駛性能曲線通過計(jì)算各檔車速對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，由發(fā)動機(jī)外特性曲線可得到相應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，由式（3-1）可求得汽車的驅(qū)動力，由式（3-3）和（3-4）可求得，再作出汽車的行駛性能曲線（圖3.3）。圖3.3汽車驅(qū)動力與行駛阻力圖像數(shù)據(jù)分析：由上圖可知，1檔時驅(qū)動力Ft1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于行駛阻力Ft+Fw，即1檔可用于爬坡等場合，2檔可用于貨車起步，當(dāng)貨車需要高速行駛時，即在較好的路況情況下，可以選擇5檔或6當(dāng)行駛，這樣具有合理的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時驅(qū)動力在車速不大于100km/h情況下完全夠用，坡度阻力隨坡度角的增加而增大，且與變速器檔位和車速無關(guān)。3.2.3汽車的加速性能計(jì)算汽車在水平路面上加速行駛時驅(qū)動力與行駛阻力平衡方程式（3-8）或，由此可得（3-9）式中——汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，按式估算，取，為變速器速比；、、、如前所述。得，（3-10）通過上式可求得汽車從初始車速全力加速到的加速時間。由式（3.8）、（3.9）和汽車的行駛性能曲線可以作出連續(xù)換檔加速時間曲線（圖3.4）、加速度曲線（圖3.5）、加速度倒數(shù)曲線（圖3.6）。圖3.4汽車連續(xù)換檔加速時間曲線圖3.5加速度曲線圖一般來說，在排量一定的情況下，缸徑小，行程長的汽缸較注重扭矩的發(fā)揮，轉(zhuǎn)速都不會太高，即加速度都不會太高，比如設(shè)計(jì)的這款載貨汽車。這種發(fā)動機(jī)也是為了適用于需要大載荷的車輛。圖3.6加速度倒數(shù)曲線圖加速度倒數(shù)曲線同樣可以反映出汽車的加速性能，從而讓我們更直接的了解汽車的動力性能3.2.4各檔最大爬坡度曲線由驅(qū)動力阻力平衡公式得即式中是傳動系效率，=0.9；ma是汽車總質(zhì)量；這里ma=10000kg，是滾動阻力系數(shù)，=0.02；CD是空氣阻力系數(shù)CD=0.9；A是迎風(fēng)面積這里A=2*2.5=5；ge是燃油消耗率（b），可根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速從外特性曲線圖上讀?。籾a是汽車車速（km/h）；圖3.7汽車爬坡度圖由擬合出的曲線圖可以主觀的看出汽車最大可以在1擋時爬上30度的坡道，此外較高車速的2檔和3擋依然可以爬一定程度的坡道。汽車的爬坡能力完全滿足》30度的設(shè)計(jì)要求。圖3.8功率平衡圖功率平衡圖反映出了汽車在各檔行駛時，達(dá)到某一車速時的功率情況，在設(shè)計(jì)車速100km/h的最大要求下，使用6擋時時所需功率只有110kw左右，發(fā)動機(jī)提供的功率車完全夠用。而消耗功率較高的2,3，4擋在良好的路面上一般也應(yīng)用較少，且這些檔位工作時的車速也不可能達(dá)到峰值，也即是功率甚至不會接近120kw，這種條件下發(fā)動機(jī)功率可以保證有富余。因此，汽車的功率平衡性也符合設(shè)計(jì)的基本要求。發(fā)動機(jī)與傳動系部件的確定根據(jù)前面的計(jì)算，可以確定設(shè)計(jì)車輛的動力傳動系統(tǒng)。變速器一汽CA6TB085M變速箱、單級減速雙聯(lián)驅(qū)動橋與160馬力的中國重汽MC05.21-50發(fā)動機(jī)匹配使用時，整車的爬坡性能、加速性能和轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性都有了較為顯著的提高，經(jīng)濟(jì)車速的范圍也較大，燃油經(jīng)濟(jì)性較好，同時也滿足最高車速為100km/h的設(shè)計(jì)要求。最后確定的發(fā)動機(jī)和傳動系各部件如表所示:部件型號主要技術(shù)參數(shù)發(fā)動機(jī)中國重汽MC05.16-40歐五發(fā)動機(jī)最大功率及轉(zhuǎn)速118kw/(2300r/min)離合器EQ153離合器轉(zhuǎn)矩容量2000N·m變速器法士特6J60T變速箱額定輸入轉(zhuǎn)矩650N·m傳動軸重型汽車傳動軸，編號006工作轉(zhuǎn)矩1600N·m驅(qū)動橋重汽HOW08后驅(qū)動橋主減速器傳動比4.0表4-1發(fā)動機(jī)和傳動系各部件選型表4-2車輛參數(shù)軸數(shù)驅(qū)動形式發(fā)動機(jī)布置長*寬*高mm貨箱尺寸mm前軸載荷kg后軸載荷kg前輪輪距mm后輪輪距mm軸距mm24*2前置8100*2480*31604200*2000*130024007000168016403815（圖3.9貨車整體布置圖）設(shè)計(jì)小結(jié)本次設(shè)計(jì)由自己的設(shè)計(jì)要求所給的數(shù)據(jù)，首先確定汽車的發(fā)動機(jī)功率，轉(zhuǎn)矩等大致范圍，確定發(fā)動機(jī)的型號。我選了重汽ＭＣ０５.１６－４０的發(fā)動機(jī)。再根據(jù)車的總質(zhì)量選擇輪胎，參考相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，選出合適的輪胎。設(shè)計(jì)好汽車的大致整體后，再是車橋的選取，選擇了重慶HOWO8驅(qū)動橋，包括了主減速器傳動比的確定，主減速器結(jié)構(gòu)形