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機(jī)電工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目: HG7164乘用車(chē)總體設(shè)計(jì)
目次
1 引言……………………………………………………………………………… 1
2 汽車(chē)主要形式的選擇…………………………………………………………… 1
2.1汽車(chē)的軸數(shù)……………………………………………………………… 1
2.2汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式………………………………………………………… 1
2.3汽車(chē)的布置形式………………………………………………………… 1
3 汽車(chē)主要參數(shù)的選擇…………………………………………………………… 2
3.1汽車(chē)的主要尺寸參數(shù)…………………………………………………… 2
3.2汽車(chē)的主要質(zhì)量參數(shù)…………………………………………………… 3
3.3汽車(chē)的主要性能參數(shù)…………………………………………………… 4
4 汽車(chē)主要總成部件的選擇……………………………………………………… 7
4.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………………… 7
4.2輪胎的選擇……………………………………………………………… 9
4.3變速器的選擇…………………………………………………………… 10
4.4其它總成的選擇………………………………………………………… 12
5 汽車(chē)的總體布置設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 14
5.1汽車(chē)總布置圖基準(zhǔn)線的確定…………………………………………… 14
5.2汽車(chē)主要總成部件的布置……………………………………………… 14
5.3車(chē)身的布置設(shè)計(jì)………………………………………………………… 15
5.4運(yùn)動(dòng)校核………………………………………………………………… 15
設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………………… 17
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… 18
致謝………………………………………………………………………………… 17
1引言
本設(shè)計(jì)——HG7164乘用車(chē)總體設(shè)計(jì)作為整個(gè)汽車(chē)設(shè)計(jì)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)汽車(chē)的設(shè)計(jì)中有著十分重要的統(tǒng)領(lǐng)全局設(shè)計(jì)的作用，本文將從整車(chē)設(shè)計(jì)方案、各總成的配合與協(xié)調(diào)、總體布置、設(shè)計(jì)計(jì)算等各個(gè)方面闡述該車(chē)的總體設(shè)計(jì)。
2汽車(chē)主要形式的選擇
2.1汽車(chē)的軸數(shù)
本設(shè)計(jì)車(chē)輛為質(zhì)量較輕的緊湊型乘用車(chē)，設(shè)計(jì)目的僅為滿(mǎn)足客戶(hù)最基本的出行需要，因此對(duì)軸荷的要求不高，一般常見(jiàn)的兩軸便可滿(mǎn)足要求，本設(shè)計(jì)便采用結(jié)構(gòu)、制造簡(jiǎn)單，成本較低的兩軸式。
2.2汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式
本設(shè)計(jì)采用市面上最常見(jiàn)的4X2驅(qū)動(dòng)形式。
2.3汽車(chē)的布置形式
本設(shè)計(jì)采用前置前驅(qū)的布置形式,良好的轉(zhuǎn)向不足特性使整車(chē)的操作穩(wěn)定性、舒適性都能得到保證。由于沒(méi)有很長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，較短的傳動(dòng)路線使整車(chē)的總質(zhì)量比較輕，有利于提高汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也降低了制造成本，良好的發(fā)動(dòng)機(jī)接近性也有利于日后的維修。
圖1 不同形式的布置形式
圖2 前置后驅(qū)的驅(qū)動(dòng)形式
3汽車(chē)主要參數(shù)的選擇
3.1汽車(chē)的主要尺寸參數(shù)
3.1.1軸距L
轎車(chē)的軸距與其市場(chǎng)定位、總體長(zhǎng)度和用途有關(guān)，轎車(chē)的軸距與總長(zhǎng)之間要有適當(dāng)?shù)谋壤?，軸距一般為總長(zhǎng)的54%—60%。本次設(shè)計(jì)的HG7164乘用車(chē)作為一款定位于家用、緊湊型的中級(jí)汽車(chē)，要達(dá)到機(jī)動(dòng)性好、成本低的目的，因此軸距不宜過(guò)長(zhǎng)，參考表1提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，本次設(shè)計(jì)軸距采用2600mm。
3.1.2前輪距B1、后輪距B2
輪距的大小對(duì)汽車(chē)的橫向穩(wěn)定性、整車(chē)總體寬度和總質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生影響。轎車(chē)一般的輪距可按照經(jīng)驗(yàn)公式初步選定：
B=0.75Ba+100?80或B=kL
其中，B——轎車(chē)的輪距，mm；
Ba——轎車(chē)總寬，mm；
L——轎車(chē)軸距，mm；
k——系數(shù)，轎車(chē)一般取0.5—0.54。
參考表1中各級(jí)別轎車(chē)的輪距，本次設(shè)計(jì)的汽車(chē)輪距?。呵拜喚?475mm，后輪距1476mm.
表1 各級(jí)別轎車(chē)的軸距和輪距
車(chē)型
類(lèi)別
軸距L/mm
輪距B/mm
轎車(chē)
微型
2000～2200
1100～1380
普通
2100～2540
1150～1500
中級(jí)
2500～2860
1300～1500
中高級(jí)
2580～3400
1400～1580
高級(jí)
2900～3900
1560～1620
3.1.3前懸LF和后懸LR
汽車(chē)前懸的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)考慮到在此長(zhǎng)度內(nèi)能否布置下發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向器、水箱等部件，過(guò)短會(huì)導(dǎo)致上述部件無(wú)法安裝下，過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)的接近角變小從而影響通過(guò)能力。轎車(chē)后懸長(zhǎng)度主要影響汽車(chē)后備行李箱的大小和軸核分配的要求，過(guò)短過(guò)長(zhǎng)分別會(huì)影響整車(chē)攜帶貨物能力和離去角大小。本設(shè)計(jì)選取前懸LF=905mm，后懸LR=1010mm。
3.1.4外廓尺寸
轎車(chē)總長(zhǎng)可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式選取：
La=L+LF+LR或La=LC
其中：L——軸距，mm；
LF——前懸，mm；
LR——后懸，mm；
C——比例系數(shù)，對(duì)于前置前驅(qū)的汽車(chē)，取0.62～0.66。
轎車(chē)總寬可按經(jīng)驗(yàn)公式取值：
Ba=La3+(195?60)
其中：Ba——汽車(chē)總寬，mm；
La——汽車(chē)總長(zhǎng)，mm。
本設(shè)計(jì)車(chē)輛總長(zhǎng)取4515mm，總寬取1725mm，總高取1445mm。
3.2汽車(chē)的主要質(zhì)量參數(shù)
3.2.1汽車(chē)的裝載量
轎車(chē)一般情況下主要用于載送乘客人員，因此其裝載量就是可承載的最多人數(shù)，本車(chē)作為中級(jí)車(chē)最大載客量一般為5。
3.2.2汽車(chē)的整備質(zhì)量
作為一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)，汽車(chē)的整備質(zhì)量的大小可以粗略評(píng)估一輛車(chē)整體的使用油耗與設(shè)計(jì)成本。本車(chē)整備質(zhì)量取1250kg。
3.2.3汽車(chē)的總質(zhì)量
轎車(chē)的總質(zhì)量可由下式確定：
ma=m0+mf+mp
其中：ma——汽車(chē)總質(zhì)量，kg；
m0——汽車(chē)整備質(zhì)量，為1250kg；
mf——附加設(shè)備質(zhì)量，取55kg；
mp——乘客和駕駛員質(zhì)量，每人以65kg計(jì)算，取325kg。
根據(jù)上式便可得出該車(chē)的總質(zhì)量，為1630kg。
3.2.4汽車(chē)的軸荷分配
汽車(chē)的軸荷分配即前后軸所承載重量占整車(chē)的比重。參考表2，本車(chē)軸荷分配為：
空載時(shí)：前軸58%～62%，后軸38%～42%；
滿(mǎn)載時(shí)：前軸50%～55%，后軸45%～50%。
表2各類(lèi)轎車(chē)的軸荷分配范圍
車(chē)型
空載
滿(mǎn)載
前軸
后軸
前軸
后軸
轎車(chē)
前置前驅(qū)FF
56%～66%
34%～44%
47%～60%
40%～53%
前置后驅(qū)FR
50%～55%
45%～50%
45%～50%
50%～55%
后置后驅(qū)RR
42%～50%
50%～58%
40%～45%
55%～60%
3.3汽車(chē)的主要性能參數(shù)
3.3.1動(dòng)力性參數(shù)
⑴直接檔和Ι檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max和DΙmax
D0max的選擇主要考慮對(duì)汽車(chē)加速性、經(jīng)濟(jì)性的要求，DΙmax標(biāo)志著汽車(chē)的爬坡能力和通過(guò)能力的好壞，該兩項(xiàng)參數(shù)的值均要求在表3所規(guī)定的范圍內(nèi)，隨后的計(jì)算中會(huì)對(duì)這兩項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行校核。
⑵最高車(chē)速u(mài)amax
參考表3的相關(guān)數(shù)據(jù)，本車(chē)設(shè)計(jì)最高車(chē)速為180km/h。
⑶比功率和比轉(zhuǎn)矩
各國(guó)均對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)有所規(guī)定，參照表3，本車(chē)比功率擬定范圍45—50kW/t，比轉(zhuǎn)矩?cái)M定范圍為90—100N·m/t。
表3 轎車(chē)動(dòng)力性參數(shù)取值范圍
汽車(chē)類(lèi)別
直接檔最大動(dòng)力因數(shù)
D0max
Ι檔最大動(dòng)力因數(shù)
DΙmax
最高車(chē)速
uamax
/（km/h）
比功率/（kW/t）
比轉(zhuǎn)矩/（N·m/t）
轎
車(chē)
微型
發(fā)
動(dòng)
機(jī)
排
量
≤1.0L
0.07～0.11
0.30～0.40
90～120
18～50
40～60
普通級(jí)
>1.0～1.6L
0.09～0.12
0.30～0.45
120～160
36～64
80～99
中級(jí)
>1.6～2.5L
0.11～0.13
0.30～0.50
160～200
43～68
90～110
中高級(jí)
>2.5～4.0L
0.13～0.15
0.30～0.50
180～220
50～72
95～125
高級(jí)
>4.0L
0.15～0.20
0.30～0.50
200～260
60～110
100～160
⑷加速時(shí)間
本設(shè)計(jì)汽車(chē)采用0到100km/h的百公里加速時(shí)間，設(shè)計(jì)值定為13s。
⑸上坡能力
汽車(chē)的上坡能力一般用最大爬坡度來(lái)表示。轎車(chē)的工作環(huán)境大部分在城市地區(qū)，路況通常較好，因此所要求能達(dá)到的坡度要求不高，本設(shè)計(jì)最大爬坡度30%，即16.7°。
3.3.2機(jī)動(dòng)性參數(shù)
汽車(chē)機(jī)動(dòng)性參數(shù)主要指汽車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin，即當(dāng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)由轉(zhuǎn)向中心至前外輪接地中心的距離，其值與汽車(chē)的軸距、輪距及車(chē)輪的最大轉(zhuǎn)向角有關(guān)。轎車(chē)的通常為軸距的2—2.5倍，參照表4，該車(chē)的為5.2m。
表4 各級(jí)轎車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎半徑
級(jí)別
Rmin/m
微型
3.5～5.0
普通級(jí)
4.5～6.0
中級(jí)
5.0～6.5
中高級(jí)
5.0～7.0
高級(jí)
5.5～7.5
3.3.3操縱穩(wěn)定性參數(shù)
⑴前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差
本車(chē)設(shè)計(jì)值為2°。
⑵車(chē)身側(cè)傾角
本車(chē)設(shè)計(jì)值為2°。
⑶制動(dòng)點(diǎn)頭角
為了減小汽車(chē)在通過(guò)凹凸路面時(shí)對(duì)乘客造成的不適感，汽車(chē)以0.4g的減速度制動(dòng)時(shí)，車(chē)身的點(diǎn)頭角不應(yīng)大于1.5°，本車(chē)設(shè)計(jì)值為1°。
3.3.4行駛平順性參數(shù)
汽車(chē)的行駛平順性一般以垂直震動(dòng)參數(shù)來(lái)表示，本設(shè)計(jì)以前后懸架的靜、動(dòng)撓度或偏頻及車(chē)身振動(dòng)加速度等參數(shù)值作為設(shè)計(jì)要求。表5給出了相關(guān)參數(shù)的取值范圍，通常情況下，n1與n2要接近且n2略大于n1。
表5 汽車(chē)懸架的偏頻、靜撓度和動(dòng)撓度
車(chē)型
滿(mǎn)載時(shí)偏頻n/Hz
滿(mǎn)載時(shí)靜撓度f(wàn)c/cm
滿(mǎn)載時(shí)動(dòng)撓度f(wàn)d/cm
前懸架n1
后懸架n2
前懸架fc1
后懸架fc2
前懸架fd1
后懸架fd2
轎
車(chē)
普通級(jí)、中級(jí)
1.02～1.44
1.18～1.58
12～14
10～18
8～11
10～14
高級(jí)
0.91～1.12
0.98～1.29
20～30
15～26
8～11
10～14
3.3.5制動(dòng)性參數(shù)
我國(guó)通常以車(chē)速30km/h的最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)價(jià)汽車(chē)的制動(dòng)效能，表6給出了相關(guān)參數(shù)范圍。
表6 汽車(chē)制動(dòng)距離的統(tǒng)計(jì)值范圍
車(chē)型
va=30km/h時(shí)的制動(dòng)距離/m
va=50km/h時(shí)的制動(dòng)距離/m
轎
車(chē)
微型
5.0～6.0
普通級(jí)
5.5～6.5
中級(jí)
5.5～6.5
中高級(jí)、高級(jí)
5.2～8.0
14～19
3.3.6通過(guò)性參數(shù)
在總體設(shè)計(jì)中需要確定的有：最小離地間隙hmin、接近角α、離去角β及縱向通過(guò)半徑ρ，參照表7的取值范圍，本設(shè)計(jì)汽車(chē)hmin取180mm，α取27°，β取25°，ρ取6m。
表7 汽車(chē)通過(guò)性的幾何參數(shù)
車(chē)型
最小離地間隙hmin/m
接近角
α/（°）
離去角
β/（°）
縱向通過(guò)半徑
ρ/m
轎車(chē)
微型、普通級(jí)
0.12～0.18
20～30
15～25
3～5
中、中高、高級(jí)
0.13～0.20
5～8
4汽車(chē)主要總成部件的選擇
4.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇
4.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇
就目前整個(gè)汽車(chē)市場(chǎng)而言，絕大部分的汽車(chē)均采用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其分為柴油機(jī)和汽油機(jī)兩大類(lèi)。從市場(chǎng)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)可挑選性、質(zhì)量、成本、震動(dòng)、噪聲和可互換性等角度考慮，本設(shè)計(jì)汽車(chē)采用直列往復(fù)活塞式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
4.1.2發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速
發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率可由汽車(chē)的最高車(chē)速來(lái)確定：
Pemax=1ηT（magf3600uamax+CDA76140uamx3）
式中，Pemax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW；
ηT——傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，轎車(chē)一般取0.9；
ma——汽車(chē)總質(zhì)量，取1630kg；
g——重力加速度，取9.8g；
uamax——最高車(chē)速，km/h，本車(chē)取180km/h；
f——滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)轎車(chē)而言，f=0.0165+0.0001（ua-50），其中ua為車(chē)速（km/h），本車(chē)f計(jì)算得0.0295；
A——汽車(chē)正面投影面積，m2。對(duì)于轎車(chē)而言，可按前輪距、汽車(chē)總高 等尺寸近似計(jì)算，即，對(duì)于本車(chē)而言，A計(jì)算得1.66；
CD——空氣阻力系數(shù)，轎車(chē)一般取0.28—0.4，本車(chē)取0.3。
將相關(guān)參數(shù)帶入式中，計(jì)算得：
Pemax=10.91630×9.8×0.02953600×180+0.3×1.6676140×1803=68.56kW
由該式計(jì)算出的功率為發(fā)動(dòng)機(jī)的凈功率，即有效功率，而發(fā)動(dòng)機(jī)最大額定功率通常比有效功率高12%~20%，所以可選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)最大額定功率區(qū)間值為76.79～82.28kW。轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的相應(yīng)轉(zhuǎn)速np一般比較大，多在4000以上，參考其他同級(jí)車(chē)輛，本車(chē)擬定np=6000。
4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速
Temax=KMTP=9549KMPemaxnp
式中，Temax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·m；
KM——轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，參考同級(jí)別發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)值選取，一般汽油機(jī)取1.1—1.3，本車(chē)取1.15；
TP——最大功率點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩，N·m；
np——最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速，r/min；
Pemax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW。
將上述參數(shù)帶入式中，可得：
Temax=9549×1.15×（76.79～82.28）6000=（140.54～150.59）N·m
np和nT之間要求滿(mǎn)足關(guān)系式：
npnT=1.4~2.0
由此，nT可得取值區(qū)間為3000～4285r/min，本設(shè)計(jì)取3600。
根據(jù)上述計(jì)算與選擇的相關(guān)主要參數(shù)，本次設(shè)計(jì)車(chē)輛決定選用F16D3型發(fā)動(dòng)機(jī)，其相關(guān)性能參數(shù)如下表所示：
表8 F16D3型發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)
發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)
F16D3
氣缸排列型式
L型
進(jìn)氣類(lèi)型
自然吸氣
型式
MT/AT
排氣量（ml）
1598
壓縮比
9.5
供油方式
多點(diǎn)電噴
氣門(mén)結(jié)構(gòu)
雙頂置凸輪（DOHC）
最大功率（kW/rpm）
78/6000
最大扭矩（N·m/rpm）
146/3600
排放法規(guī)
國(guó)四
缸蓋材料
鋁合金
缸體材料
鑄鐵
燃料類(lèi)型
汽油
從參數(shù)中可以看出，該發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為78 kW在設(shè)計(jì)計(jì)算中所規(guī)定的區(qū)間76.79～82.28kW范圍內(nèi)，最大扭矩為146 N·m，同樣在（140.54～150.59）N·m
的設(shè)計(jì)范圍，均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
4.2輪胎的選擇
輪胎的型號(hào)和尺寸是一項(xiàng)十分重要的計(jì)算參數(shù)，其在制動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系的設(shè)計(jì)計(jì)算中對(duì)結(jié)果的影響甚大，需謹(jǐn)慎選取。
圖3 CINTURATO P1型輪胎
由于子午線輪胎比起普通斜線輪胎和帶束斜交輪胎有如耐磨性好、使用壽命長(zhǎng)、附著性能好等眾多優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用倍耐力CINTURATO P1（185/65 R14）型輪胎：該輪胎的生產(chǎn)過(guò)程中使用環(huán)保的材料以降低工廠對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)在保證長(zhǎng)使用周期的前提下能最大限度地降低汽車(chē)油耗和二氧化碳的排放，并保持高性能和安全性、提高駕駛舒適性。
4.3變速器的選擇
4.3.1最小總傳動(dòng)比imin
最小總傳動(dòng)比imin可由最高車(chē)速來(lái)確定：
imin=0.377nprruamax
式中，rr——車(chē)輪滾動(dòng)半徑，計(jì)算得0.289m；
np——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，為6000r/min；
uamax——汽車(chē)最高車(chē)速，為180km/h。
帶入相關(guān)數(shù)據(jù)，得：
imin=0.377×6000×0.289180=3.632
用下式對(duì)直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max進(jìn)行校核：
D0max=Ft-FwG≈0.113
查表3知該值在直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max要求的范圍內(nèi)，因此最小傳動(dòng)比imin可取該計(jì)算值。
4.3.2主減速器傳動(dòng)比i0
本設(shè)計(jì)采用帶有直接檔的三軸式變速器，則主減速器傳動(dòng)比i0就等于傳動(dòng)系最小總傳動(dòng)比imin，即i0=3.632。
4.3.3最大傳動(dòng)比imax
由
Ftmax=Ff+Fimax
或
Ttq maxig1i0ηTr=Gfcosαmax+Gsinαmax
即
ig1≥G(fcosαmax+sinαmax)rrTtq maxi0ηT
式中, Ttq max——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，為146N·m；
ig1——1檔傳動(dòng)比；
i0——主減速器傳動(dòng)比，為3.632；
ηT——傳動(dòng)系效率，取0.9；
rr——車(chē)輪滾動(dòng)半徑，為0.289m；
f——滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.0295；
αmax——最大爬坡度，取16.7°。
將上述數(shù)據(jù)帶入式中，可得：
ig1≥1630×9.8×(0.0295×cos16.7°+sin16.7°)×0.289146×0.9×3.632=3.05
用下式中對(duì)DΙmax進(jìn)行校核：
DΙmax=fcosαmax+sinαmax=0.3156
根據(jù)表3提供的檔最大動(dòng)力因素范圍，該值滿(mǎn)足要求，因此可取計(jì)算值范圍。
同時(shí)，汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪仍需滿(mǎn)足路面附著條件：
Temaxig1i0ηTrr≤G2φ
即
ig1≤rrG2φTemaxi0ηT
其中，φ——路面附著系數(shù)，干燥、良好的瀝青或混凝土路面一般為0.7—0.8，這里取0.75。
帶入相關(guān)參數(shù)可得：
ig1≤0.289×0.52×0.75×1630×9.8146×3.632×0.9≈3.773
綜上可知Ι檔傳動(dòng)比取值范圍為3.05≤ig1≤3.773，本設(shè)計(jì)ig1取3.5。
4.3.4檔位數(shù)與各檔傳動(dòng)比的選擇
本車(chē)選用5檔變速器。各檔分配的傳動(dòng)比可按等比級(jí)數(shù)分配，即：
ig1ig2=ig2ig3=ig3ig4=ig4ig5=q
因5檔為直接檔，即ig5=1，則由ig1=3.5，得
ig4=q，ig3=q2，ig2=q3，ig1=q4
即：
ig4=4ig1=1.368
ig3=4ig12=1.871
ig2=4ig13=2.559
但實(shí)際上各檔傳動(dòng)比滿(mǎn)足下式關(guān)系：
ig1ig2≥ig2ig3≥ig3ig4≥ig4ig5
但各檔位間的比值一般不超過(guò)，綜合考慮，本設(shè)計(jì)變速器各檔位傳動(dòng)比的分配如下表所示：
表9 變速器各檔位傳動(dòng)比的分配
檔位
1檔
2檔
3檔
4檔
5檔
倒檔
傳動(dòng)比
3.5
2.5
1.8
1.32
1
3.3
4.4其它總成的選擇
離合器、主減速器、懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)架與車(chē)身等剩余總成或結(jié)構(gòu)的選擇均從成本、性能、質(zhì)量等角度出發(fā)進(jìn)行，本著減輕質(zhì)量、節(jié)約油耗、對(duì)汽車(chē)有良好適應(yīng)性、滿(mǎn)足合理的人機(jī)工程學(xué)等原則，選擇出最可靠、安全、經(jīng)濟(jì)的相關(guān)部件，現(xiàn)將選擇的結(jié)構(gòu)匯總于下表：
表10 部分總成部件或結(jié)構(gòu)的選擇
離 合 器
類(lèi)型
摩擦式離合器
從動(dòng)盤(pán)類(lèi)型
單盤(pán)
壓緊機(jī)構(gòu)
膜片彈簧
從動(dòng)盤(pán)外徑尺寸
180mm
工作環(huán)境
干式
分離指向
拉式
操縱機(jī)構(gòu)
人力機(jī)械式
主 減 速 器
類(lèi)別
單級(jí)式
齒輪副結(jié)構(gòu)、輪齒類(lèi)型
斜齒圓柱式
傳動(dòng)比
3.632
懸 架 系 統(tǒng)
前懸架
類(lèi)型
麥克弗森式獨(dú)立懸架
結(jié)構(gòu)
滑動(dòng)立柱、橫擺臂、減震器
后懸架
類(lèi)型
扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式半獨(dú)立懸架
結(jié)構(gòu)
無(wú)需橫向穩(wěn)定器
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
轉(zhuǎn)向類(lèi)型
液壓動(dòng)力輔助
轉(zhuǎn)向盤(pán)
三輻條式、皮革套、位置可調(diào)
轉(zhuǎn)向軸
裝配吸能裝置、萬(wàn)向節(jié)，可鎖止
轉(zhuǎn)向盤(pán)極限圈數(shù)
3圈
轉(zhuǎn)向器類(lèi)型
齒輪齒條式、可逆式
轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比
20
最小轉(zhuǎn)彎半徑
5.2m
制 動(dòng) 系 統(tǒng)
行車(chē)制動(dòng)形式
真空助力、ABS
助力比
5
雙回路類(lèi)型
型
駐車(chē)制動(dòng)形式
機(jī)械式、可鎖止
前后制動(dòng)器
類(lèi)型
盤(pán)式
制動(dòng)盤(pán)直徑
250mm
鉗盤(pán)類(lèi)型
浮鉗盤(pán)式
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
簡(jiǎn)單制動(dòng)
制動(dòng)缸
主缸活塞直徑
38mm
輪缸活塞直徑
28mm
車(chē) 身
殼體形式
承載式
材料
鋁合金
車(chē)門(mén)
開(kāi)啟方法
順開(kāi)式
數(shù)量
4
車(chē)窗
風(fēng)窗
前、后均為曲面玻璃
升降玻璃
圓柱面、按鈕式調(diào)節(jié)
附屬裝置及安全防護(hù)裝置
座椅
前后位置、傾斜度可調(diào)
前、后保險(xiǎn)杠及護(hù)條
安全氣囊
三點(diǎn)固定式安全帶
5汽車(chē)的總體布置設(shè)計(jì)
5.1汽車(chē)總體布置圖基準(zhǔn)線的確定
繪制汽車(chē)的總布置圖，首先要確定各視圖的基準(zhǔn)線：地面線、前輪中心線、車(chē)架上平面線、汽車(chē)中心線、前輪垂直線。這些基準(zhǔn)線是繪圖設(shè)計(jì)的參考基準(zhǔn)，對(duì)汽車(chē)的總體布置和制圖有重大影響。
5.2汽車(chē)主要總成部件的布置
5.2.1動(dòng)力總成的布置
發(fā)動(dòng)機(jī)上下位置的布置要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼到路面的距離應(yīng)滿(mǎn)足汽車(chē)在滿(mǎn)載情況下對(duì)最小離地間隙的要求；發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)高容易出現(xiàn)下面達(dá)到離地間隙極限、上面碰到發(fā)動(dòng)機(jī)罩的的現(xiàn)象，此時(shí)需要協(xié)調(diào)整車(chē)總布置和車(chē)身布置；發(fā)動(dòng)機(jī)前后位置的布置也應(yīng)考慮軸荷分配與前排乘坐空間等因素以提高汽車(chē)的性能與乘坐舒適性；前置前驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)的乘用車(chē)曲軸中心線與水平線常形成的夾角。
5.2.2傳動(dòng)系的布置
傳動(dòng)系的布置形狀從側(cè)面看去一般為U形，這樣可有效降低汽車(chē)地板高度，增大后排座椅到前排座椅的距離。
5.3.3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置
轉(zhuǎn)向盤(pán)的布置以保證駕駛員有充足外部視野和內(nèi)部?jī)x表視野為原則，使方向盤(pán)與水平面呈一定夾角。轉(zhuǎn)向桿件和轉(zhuǎn)向器的布置要保證在極限運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)無(wú)死角或死點(diǎn)，并且不能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，以保證轉(zhuǎn)向系與整車(chē)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。
5.3.4制動(dòng)系統(tǒng)的布置
操作方便是對(duì)制動(dòng)踏板和手制動(dòng)桿件的首要要求，其次操縱桿件位移時(shí)應(yīng)無(wú)死角和干擾，以保證車(chē)身震動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生自行制動(dòng)的現(xiàn)象。
5.3.5懸架的布置
轎車(chē)懸架的布置要滿(mǎn)足汽車(chē)具有一定運(yùn)動(dòng)性的要求，減震器盡可能直立布置以充分利用有效行程。前懸架要留出足夠空間滿(mǎn)足轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向需求。
5.3.6其他部件的布置
⑴備胎的布置
布置在行李箱下以方便取出。
⑵油箱的布置
布置在行李箱內(nèi)，并遠(yuǎn)離消音器和排氣管。
⑶蓄電池的布置
為縮短線路與起動(dòng)機(jī)同側(cè)并要求距離達(dá)到最小。
⑷聲器的布置
消聲器應(yīng)盡量靠近剛性橫梁并與地板間要留有足夠間隙。
5.3車(chē)身的布置設(shè)計(jì)
車(chē)身的布置設(shè)計(jì)首先應(yīng)確定各總成、構(gòu)件的主要控制點(diǎn)和主要中心線以作為后續(xù)設(shè)計(jì)的依據(jù)點(diǎn)。然后進(jìn)行車(chē)身內(nèi)部的布置，在必要時(shí)，布置設(shè)計(jì)中應(yīng)采用人體模型以保證結(jié)構(gòu)的合理性。
5.4運(yùn)動(dòng)校核
本設(shè)計(jì)需要確定前輪轉(zhuǎn)向輪的跳動(dòng)、傳動(dòng)軸跳動(dòng)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置與懸架共同運(yùn)動(dòng)。
圖4 轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)校核圖
圖5 轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)圖
圖6 傳動(dòng)軸跳動(dòng)圖
設(shè)計(jì)總結(jié)
本次的HG7164乘用車(chē)總體設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器的選擇計(jì)算上都嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，在結(jié)果上取得了令人滿(mǎn)意的結(jié)果，達(dá)到了設(shè)計(jì)之初的期望，但是在其余總成的選擇、總體布置和運(yùn)動(dòng)校核上存在著很多的不足與缺陷，由于參考文獻(xiàn)上對(duì)這部分描述的不詳細(xì)，沒(méi)有很權(quán)威的內(nèi)容供參考，以及在課堂學(xué)習(xí)上的缺失使得這部分內(nèi)容沒(méi)有達(dá)到期望，希望能在今后的學(xué)習(xí)中對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)足。在繪圖方面，整車(chē)的圖紙繪制都能按照制圖規(guī)范進(jìn)行，在外形設(shè)計(jì)上增加了個(gè)性?xún)?nèi)容，但同時(shí)也暴露出了很多問(wèn)題，比如比例選擇、線型調(diào)整等問(wèn)題。由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用繪圖軟件導(dǎo)致本設(shè)計(jì)在制圖開(kāi)始就舉步維艱，繪圖的不熟練使自己花費(fèi)了很多的時(shí)間去適應(yīng)，這也提醒自己在今后的學(xué)習(xí)、工作上對(duì)繪圖應(yīng)引起足夠的重視。
總的來(lái)說(shuō)，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅將大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)重新梳理了一遍，同時(shí)在應(yīng)用中又有了新的認(rèn)識(shí)與收獲，在與同組人員的溝通中也學(xué)習(xí)到了團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，這些都會(huì)對(duì)自己今后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，幫助自己更好、更快到成長(zhǎng)。
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致謝
本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在很多人的幫助下完成的，在這里我要首先感謝我的畢業(yè)導(dǎo)師賈振華老師對(duì)我的幫助。作為一名總體設(shè)計(jì)人員，我需要對(duì)各總成設(shè)計(jì)人員保持聯(lián)系，而賈老師能在出差的路上能抽出時(shí)間把每個(gè)設(shè)計(jì)人員的聯(lián)系方式以短信的方式編輯發(fā)送給我讓我很感動(dòng)，也因此讓我能很順利地統(tǒng)領(lǐng)全局，完成了本次的總體設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)遇到苦難，說(shuō)明書(shū)和圖紙中出現(xiàn)很多錯(cuò)誤與不規(guī)范的地方時(shí)賈老師也總能及時(shí)指出我的錯(cuò)誤并悉心對(duì)我進(jìn)行輔導(dǎo)，令我非常受益。同時(shí)我也要感謝整個(gè)汽車(chē)教研室對(duì)我的幫助，教研室里的每一位老師都非常熱情、耐心地在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)，提供了很多寶貴的建議,避免了我走彎路。最后，我要感謝我們小組里每一位設(shè)計(jì)人員，平時(shí)與他們的相互交流為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了很多的幫助與支持，每一個(gè)人都很積極地為我的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)并提出自己的想法，讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)變得充實(shí)而飽滿(mǎn)?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有賈振華老師、汽車(chē)教研室與同組人員的幫助，我就不會(huì)順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這里我要再次感謝他們，謝謝！