1、全套設計（圖紙）加扣扣 194535455摘要進入21世紀以來，隨著社會的發展，全球汽車保有量持續增加全球的能源危機和環境問題日益嚴重，石油等化石燃料隨著人們的消耗越來越少，而燃燒化石燃料帶來的環境問題對社會發展的負面影響則日益嚴重。目前世界各國都將發展新能源汽車作為未來汽車發展的方向，我國新能源汽車產業也被納入“七大戰略性新興產業”之中。純電動汽車作為新能源汽車的一種，能實現零排放，具有顯著的節能減排效果，是新能源汽車領域發展的最終方向。在純電動汽車領域，優先發展純電動城市公交客車意義重大，不僅能在很大程度上減少市區的環境污染，而且根據公交車本身的運行特點，如線路固定，頻繁啟停等，也與純電動

2、車的運行特點相符。本文以東風eq6120evl3為分析對象，在企業的工程師根據設計任務書選取的電機和各個總成后進行整車的性能計算，包括整車的動力性，懸架系統的性能，制動系統的性能，轉向系統的性能，并且將所得到的結果與設計任務書中的開發要求和國家標準進行對比校核，來確定選取的電機和各個總成的合理性。這樣可以在產品試制前就能判斷所選取的總成是否合理，減少試制和試驗成本，縮短產品開發周期。最后使用matlab/gui編寫用戶操作界面，方便用戶查閱該車型的動力性和各個總成的性能參數，并且繪制曲線圖來更加直觀的表現汽車的性能。關鍵詞：純電動汽車；整車性能計算；用戶操作界面；動力性；校核abstracts

3、ince entering the 21st century, with the development of the society, the global car ownership increased global energy crisis and environment problem increasingly serious, the consumption of fossil fuels such as oil as people less and less, and the burning of fossil fuels environmental problems broug

4、ht by the negative effect on the social development is increasingly serious.now all countries in the world the development of new energy vehicles as the direction of future development, new energy automobile industry in our country has been built into the seven strategic emerging industries.pure ele

5、ctric vehicles as a kind of new energy vehicles, can realize zero emissions, has significant effect of energy conservation and emissions reduction, is the final direction of new energy automobile industry development. priority to the development of in the field of pure electric vehicles, pure electr

6、ic city bus is of great significance, not only can reduce the pollution of urban environment to a great extent, and according to the characteristics of the bus itself, such as fixed lines, such as frequent start-stop, also accords with the characteristics of pure electric vehicles.taking dongfeng eq

7、6120evl3 as analysis object, engineers in the enterprise according to the design plan descriptions of the selection of motor and the assembly after the calculation of the vehicle performance, including vehicle power performance, the performance of the suspension system, braking system, the performan

8、ce of the performance of the steering system, and will be the result of the development of the design plan descriptions of the requirements were compared with national standard, to determine the selection of motor and the rationality of the assembly.in this way can in front of the trial production c

9、an judge whether the assembly of the selected reasonable, reduce trial production and test cost, shorten the product development cycle.finally using matlab/gui write user operation interface, convenient user access to the model of performance and performance parameters of various assembly and a grap

10、h more intuitive to the performance of the cars performance.key words: pure electric vehicles;the vehicle performance calculation;the user interface;power performance;check目錄第一章 緒論11.1 前言11.2 國內外純電動汽車發展現狀21.3 性能計算的現狀31.4 畢業設計的主要內容4第二章 eq6120evl3動力性計算52.1 汽車整車有關動力性的參數52.2 電動機的使用外特性52.3 汽車的速度特性62.4 汽車

11、的驅動力和行駛阻力72.4.1 汽車的驅動力72.4.2 汽車的空氣阻力72.4.3 汽車的滾動阻力82.4.4 汽車的行駛阻力82.4.5 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖82.5 汽車的功率平衡92.5.1 電機的輸出功率92.5.2 汽車的阻力功率92.5.3 汽車的功率平衡圖102.6 汽車的動力因數102.7 汽車的爬坡度112.8 汽車的加速度122.9 汽車的加速時間132.10 本章小結14第三章 eq6120evl3的轉向系統計算153.1 相關底盤參數153.2 主要總成的選型及基本參數153.2.1 前軸總成153.2.2 車輪總成153.2.3 動力轉向器163.2.4 轉向

12、油泵總成163.2.5 轉向油罐163.2.6 方向盤163.2.7 轉向傳動裝置163.2.8 管路系統173.3 前軸、轉向系統設計計算173.3.1 汽車最小轉彎半徑173.3.2 汽車轉向拉桿系統參數優化結果183.3.3 方向盤轉動圈數193.4 動力轉向能力計算193.4.1 轉向系統傳動比203.4.2 汽車最大轉向阻力矩203.4.3 轉向器搖臂軸上的阻力矩213.4.4 方向盤轉動力（轉向助力失去后）213.5 本章小結22第四章 eq6120evl3的懸架系統計算234.1 整車懸架的有關參數234.2 前懸架設計計算244.2.1垂直振動工況的核算244.2.2 最強制動

13、工況核算254.3 后懸架設計計算274.3.1垂直振動工況的核算274.3.2 最強制動工況的核算284.4 整車側傾校核314.4.1側傾力臂314.4.2 懸架角剛度314.4.3 側傾角324.5 本章小結32第五章 eq6120evl3的制動系統計算345.1 制動器制動力345.2 行車制動性能分析計算345.2.1 整車性能參數345.2.2 力學方程的建立355.2.3 同步附著系數的計算355.2.4 滿載制動效能的計算355.2.5 滿載前橋失效制動效能375.2.6 滿載后橋失效制動效能375.3 駐車制動385.4 制動系統性能計算395.5 制動力分配40第六章 整車

14、性能計算程序設計416.1 matlab/gui簡介416.1.1 matlab簡介416.1.2 gui簡介416.2 整車性能計算系統介紹426.2.1 整車性能計算程序設計原則426.2.2 整車性能計算程序組成和使用426.3 本章小結45結論46致謝47參考文獻48附錄49第一章 緒論 內燃機車輛，尤其是汽車的發展是現代工業科學技術發展最重大的成就之一。汽車在現代社會發展的過程中，滿足了人們每天生活和工作流動性的許多需求，做出了巨大貢獻。汽車工業和與汽車密切相關的其他工業一起，構成了世界經濟的支柱。實際上，汽車工業也已成為我國國民經濟中非常重要的支柱產業，近年來，我國汽車產銷量連續居

15、于全球之首，且保持著穩定的增長勢頭1。1.1 前言目前全球的現代汽車上仍廣泛采用內燃機作為動力源，以石油為能源消耗大量的石油資源，排出大量的廢氣，制造噪音和嚴重污染環境；電動汽車則是以電力這種可再生資源為能源，既沒有有害氣體排放也沒有溫室氣體排放，噪音也很小。目前中國已成為世界第二大石油消費及進口國且自身的石油需求和自身儲量根本不成比例，能源危機早晚到來。基于對環保和節能的考慮，開發電動車已成為我們必然的課題。目前對新能源汽車的研究主要集中在清潔替代燃料汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車、純電動汽車上。其中，純電動汽車不消耗石油資源,能夠實現零排放，并具有噪聲小、效率高、電機轉矩響應迅速、加速快

16、等優點。而且，純電動汽車使用的電能來源廣泛，容易獲取?？梢灶A測，純電動汽車將是傳統燃油汽車最好的替代者，因此，研究純電動汽車意義重大，全世界范圍內也出現了研究開發純電動汽車的熱潮。按照目前技術狀態和車輛驅動原理，電動汽車劃分為純電動汽車，混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車三種類型2。純電動汽車是完全由可充電電池提供動力源的汽車。完全依靠動力蓄電池作為動力源，并以電動機與電機控制系統驅動的汽車，才是純電動汽車。動力電池組輸出電能驅動電機，從而推動車輛行駛。電池的電能通過充電系統在汽車行駛一定里程后進行補充。純電動汽車的突出優點在于用戶端真正實現了“零排放”，所以純電動汽車被認為是汽車工業的未來。

17、1.2 國內外純電動汽車發展現狀從汽車發展的歷史來看電動汽車其實比燃油汽車還要早誕生幾年，但受電池和驅動控制技術的局限，其發展卻遠遠落后于燃油汽車。本世紀六七十年代，電動汽車開始復蘇?，F在隨著電力電子、控制、材料等技術的發展在世界各國激發了研究、開發、應用電動汽車的熱潮，可以預見電動汽車將是21世紀的重要交通工具。國外的發展狀況，德、日、法、美這幾個汽車工業發達國家，到目前為止都已研制出實用的電動汽車。美國幾大主要汽車制造商已廣泛深入的開展了電動車的研究。其中通用汽車公司是電動汽車行業的領導者。日本東京電力公司1988年聯合日本電池公司共同開發tza電動汽車，體現了當時最新技術水平，空載量15

18、73kg，裝有288v鎳鎘電池，四臺直流無刷電機，輸出功率為100kw，最高車速176kmh。法國標致雪鐵龍與雷諾兩大汽車公司一直在積極研制，1990年的j5和c25電動貨車投入生產，1995年將標致106和雪鐵龍ax電動車投入生產。德國早在1900年波許公司就生產早期的電動汽車。1972年開始歐寶公司研制電動汽車，1981年與abb公司合作改裝電動車。其他國家和地區如丹麥、奧地利、捷克、匈牙利、俄羅斯、澳大利亞、墨西哥等都在開展和研制電動汽車3。我國一直很重視清潔、高效汽車技術的開發。電動汽車被列入國家863重大專項后，在整車開發方面主要有燃料電池汽車、混合動力汽車、純電動汽車3種技術。我國

19、從“十五”時期開始實施新能源汽車科技規劃，“863”項目共投入20億元研發經費，形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術路線為“三縱”，以多能源動力總成控制系統、驅動電機及其控制系統、動力蓄電池及其管理系統三種共性技術為“三橫”的電動汽車研發格局。共計200多家整車及零部件企業、高校和科研院所，以及3000多名科技人員直接參加了電動汽車專項研發。經過近十年的發展，我國電動汽車的研發取得明顯進展。到2009年，我國已形成約1800項專利，并開發出了多款電動汽車樣車。目前，共有48個型號的各類電動汽車獲得機動車新產品公告，其中，比亞迪、奇瑞、長安等企業的插電式和油電混合動力汽車已具備上市銷售

20、的條件。電動汽車在我國正在進入快速發展新階段4。純電動汽車的優點有很多：1、無污染、噪聲小。2、單一的電能源。3、結構簡單，維修方便。4、能量轉換效率高。5、平抑電網的峰谷差。但同時，純電動汽車也有很多問題：1、續駛里程有限。2蓄電、池的壽命短。3、蓄電池的尺寸和質量大。4、電動汽車價格昂貴5。對于純電動汽車而言，其電池需要滿足較高的要求，包括高比能量、高比功率、快速充電和具有深度放電功能、循環和使用壽命長等。目前的電池一方面充電時間較長(在家充電需810小時)，另一方面一次充電的行駛里程偏短，需要像建加油站那樣建設相當一批充電站，因此無法實現商業化量產。在各種車用電池中，鉛酸電池是比較成熟的

21、技術，具備較高的性價比和高倍率放電，是目前唯一能大批量生成的電動汽車用電池，但是其比能量、比功率和能量密度都比較低。鎳鎘電池和鎳氫電池雖然性能好于鉛酸電池，但是其性價比不高，含重金屬，用完遺棄后對環境會造成嚴重污染。鋰離子動力電池的工作電壓和比能量較高，并且具有體積小、質量輕、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應等優點，不過目前的成本難以降低，而且由于鋰離子過于活潑，存在安全隱患，充電性能在低溫下大打折扣。同時成品車的成本也比較大。其它的問題有如黃魯成、顧成建在電動汽車單于的未來里面提到電動汽車面臨的問題有：a.整車系統集成進程緩慢；b.充電機車的普及遲緩；c.市場認識不足；d.成本過高；e.政

22、府缺乏有力的指引支持。康鳳林、李軍民在電動汽車發展分析里面提到電動汽車面臨的問題有：a.續駛里程有限；b.蓄電池使用壽命太短；c.蓄電池尺寸和質量制約；d.電動汽車價格昂貴；e.間接污染嚴重。在發展電動汽車是解決中國汽車能源的理想途徑之一里面提到電動汽車面臨的問題有：a.政府的政策支持；b.蓄電池技術；c.基礎設施建設；d.電機等重要部件技術；e.電能的供應；f.市場的認可。1.3 性能計算的現狀目前在國內外對于純電動汽車的性能計算主要有3種方法：1、樣車道路模擬；2、實驗室臺架試驗；3、計算機仿真模擬試驗。使用樣車在道路上試驗所需的周期長，試驗的成本高，重復試驗所需的成本更高；如果只是使用計

23、算機仿真模擬試驗，雖然成本低，操作簡單，但是試驗結果的可靠性不高；實驗室臺架試驗所需的研制周期短、試驗所需的成本低、重復試驗的成本低，而且試驗不受環境的影響。所以目前純電動汽車主要使用實驗室的臺架試驗來模擬道路試驗，根據臺架試驗所得到的數據來修正純電動汽車的性能指標來改善電動汽車的性能。1.4 畢業設計的主要內容 本次畢業設計課題來自于東風汽車股份有限公司、東風襄陽旅行車有限公司2014年開發計劃，型號為eq6120evl3。通過該車型的設計任務書選定電機、懸架、轉向、制動等各個總成的零部件，使用電機的臺架試驗數據來進行汽車的動力性計算。并且對汽車的懸架、轉向、制動等系統進行性能計算，并與國家

24、標準相比校核。最后用matlab/gui來編寫用戶界面，方便用戶了解該車的性能。第二章 eq6120evl3動力性計算 汽車的動力性是指汽車在良好路面上直線行駛時由汽車受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。汽車是一種高效率的運輸工具，運輸效率的高低在很大程度上取決于汽車的動力性。所以，動力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。本章將根據eq6120evl3純電動公交客車的性能參數來計算整車的動力性。2.1 汽車整車有關動力性的參數 汽車整車性能參數如表2.1所示，表2.1 整車性能參數車型eq6120evl3總質量m18000kg電動機型號jd190前輪距b2.101m迎風面積a6.

25、72m2整車高度h3.2m車輪滾動半徑rr0.485m主減速比i06.43傳動系效率t0.95空氣阻力系數cd0.62.2 電動機的使用外特性 電動機外特性臺架實驗數據如表2.2所示，表2.2 電動機jd190外特性的臺架實驗數據n（rpm）me(n.m)m附(n.m)me使(n.m)pe(kw)p附(kw)pe使(kw)60028500.00 2850.00 179.08 0.00 179.08 80021500.00 2150.00 180.12 0.00 180.12 50028500.00 2850.00 149.23 0.00 149.23 130013200.00 1320.00

26、179.70 0.00 179.70 160010750.00 1075.00 180.12 0.00 180.12 19009000.00 900.00 179.08 0.00 179.08 22007800.00 780.00 179.70 0.00 179.70 25006800.00 680.00 178.03 0.00 178.03 28006050.00 605.00 177.40 0.00 177.40 30005500.00 550.00 172.79 0.00 172.79 電機的外特性曲線如圖2.1所示，圖2.1 外特性曲線2.3 汽車的速度特性 汽車的速度， （2.1）

27、式中：va汽車速度（km/h） ne發動機轉速（r/min） rr車輪滾動半徑（m） ig變速箱速比 i0主減速器速比 汽車的車速-轉速曲線如圖2.2所示，圖2.2 車速-轉速曲線2.4 汽車的驅動力和行駛阻力2.4.1 汽車的驅動力 汽車的驅動力， （2.2） 式中:ft-驅動力（n） ttq-電動機輸出扭矩（nm） ig-變速箱速比 i0-主減速器速比 t-傳動系效率 rr-車輪滾動半徑（m）2.4.2 汽車的空氣阻力 汽車的空氣阻力， （2.3） 式中：fw-空氣阻力(n) cd-空氣阻力系數 a-迎風面積(m2) ua-車速（km/h）2.4.3 汽車的滾動阻力 汽車的滾動阻力， （2

28、.4） 式中：ff-汽車的滾動阻力（n） m-汽車總質量（kg） g-重力加速度（m/s2） f-汽車的滾動阻力系數，按經驗公式一般?。?（2.5）2.4.4 汽車的行駛阻力 汽車的行駛阻力， （2.6） 式中：fwf-汽車的行駛阻力（n） fw-汽車的空氣阻力(n) ff-汽車的滾動阻力(n)2.4.5 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖 汽車的驅動力行駛阻力平衡曲線如圖2.3所示，圖2.3驅動力-行駛阻力平衡曲線2.5 汽車的功率平衡2.5.1 電機的輸出功率 電機的輸出功率， （2.7） 式中：pe-電動機輸出功率（kw） ttq-電動機的輸出扭矩（nm） n-電動機的轉速（rpm）2.5.2

29、汽車的阻力功率 汽車的阻力功率， （2.8） 式中：pwf-汽車的阻力功率（kw） t-汽車傳動系效率 m-汽車總質量（kg） g-重力加速度(m/s2) ua-汽車車速（km/h） cd-空氣阻力系數 a-汽車的迎風面積（m2）2.5.3 汽車的功率平衡圖 汽車的功率平衡曲線如圖2.4所示，圖2.4 功率平衡圖2.6 汽車的動力因數 汽車的動力因數， （2.9） 式中：d-汽車的動力因數 ft-汽車的驅動力（n） fw-汽車的空氣阻力（n） m-汽車的總質量（kg） g-重力加速度（m/s2） 汽車的動力因數曲線如圖2.5所示，圖2.5 動力因數曲線2.7 汽車的爬坡度 汽車的爬坡度， （2

30、.10） 式中：i-汽車的爬坡度（%） d-汽車的動力因數 f-汽車的滾動阻力系數 汽車的爬坡度曲線如圖2.6所示，圖2.6 爬坡度曲線2.8 汽車的加速度 汽車的加速度， （2.11） 式中：g-重力加速度（m/s2） d-動力因數 f-汽車的滾動阻力系數 -旋轉質量換算系數，按經驗公式計算： （2.12） 汽車的加速度曲線如圖2.7所示，圖2.7 加速度曲線2.9 汽車的加速時間 汽車的加速時間， （2.13） 式中：t-汽車的加速時間（s） j-汽車的加速度（m/s2） 汽車的加速時間曲線如圖2.8所示，圖2.8 加速時間曲線2.10 本章小結 通過本章的計算，可以得到eq6120evl

31、3的最高車速為85.31km/h,最大加速度為1.7824m/s2 ，最大動力因數為0.2033，最大爬坡度為19.3%，原地起步加速0-70km/h所需時間為29.12s。第三章 eq6120evl3的轉向系統計算eq6120evl3是東風襄陽旅行車有限公司，根據市場需求以及新能源標準而開發的專用電動公交車底盤，該車型的前軸總成及轉向系統設計的基本原則為功能簡單實用、結構可靠、轉向輕便靈敏、維修方便。3.1 相關底盤參數 底盤相關參數如表3.1所示，表3.1 相關底盤參數前輪距（mm）2101主銷中心距(mm)1840.6軸距(mm)6000主銷內傾角()7內輪轉角()41車輪滾動半徑rr（

32、m）0.4853.2 主要總成的選型及基本參數3.2.1 前軸總成根據整車裝載要求，選定東風德納車橋股份有限公司生產的3000005-hr91001前橋，前軸為整體式工字梁結構，雙級落差92.3+38mm,其額定載荷為6.5t，采用盤式制動器，內輪最大轉向角為41，外輪最大轉角32，輪距b=2101mm。3.2.2 車輪總成根據前軸載荷，選定輪胎規格為：295/80r22.5-16pr ，輪輞規格為：9.00-22.5，輪胎氣壓為890kpa，單胎最大負荷為3150kg，縱向花紋滾動阻力小，噪聲小，適合于光整路面，速度級別為：l級，最高行駛速度80km/h。3.2.3 動力轉向器為使轉向操縱輕

33、便靈敏，根據前軸負荷采用浙江世寶轉向系統有限公司生產的3401lr40-010整體循環球式動力轉向器，整體循環球式動力轉向器的傳動效率高、工作平穩可靠，且可使轉向系統結構緊湊、管路少、易于布置。其助力缸徑為100mm，傳動比為20.42，搖臂軸擺角范圍為47.5，輸出扭矩4260nm，最大工作油壓13.7mpa，推薦油泵流量1416l/min。3.2.4 轉向油泵總成 根據動力轉向器的參數，選用的電動助力轉向泵總成34ev10-07010其公稱排量為14-16ml/r，最大工作油壓130.5mpa，轉速范圍為6003200r/min，工作環境溫度-40120。3.2.5 轉向油罐根據轉向器油缸

34、的工作容積和各管路容積大小確定選用象山恒峰汽車零部件有限公司生產的轉向油罐3408kb1-010。其最大通過流量16l/min,總容積1.8升，最大儲油量1.4升；絕對過濾精度20m；安全開啟壓力：0.100.18mpa；工作溫度：-40100。3.2.6 方向盤方向盤選用杭州梵龍方向盤廠的 外直徑為480mm的方向盤總成3402lr50-010。 3.2.7 轉向傳動裝置根據整車給定的固定方式，確定轉向傳動裝置帶調整器總成為3404q01-010，其為雙十字軸萬向節結構，結構簡單、回轉方向松動少、摩擦損失小、適合于批量生產。而且滑動花鍵副可相互移動，能夠減少撞擊時轉向盤向駕駛員一側的移動量，

35、起到保護駕駛員的作用。滑動花鍵副的長度設計為290400mm，保證方向盤上下、前后調整的時候滑動花鍵套和花鍵軸不會脫開。3.2.8 管路系統為使轉向輕便靈敏，轉向系統采用液壓助力轉向系統，工作介質多為油液，其工作壓力高、動力缸尺寸??；由于油液具有不可壓縮性，液壓式靈敏度高、系統剛性好；油液的阻尼作用可以吸收路面沖擊；助力裝置也無須潤滑。轉向系統用油為：使用環境10c以上采用15w/40 cd級；10c以下采用8#液壓油，不可混用，加注方法按相關規范進行。3.3 前軸、轉向系統設計計算3.3.1 汽車最小轉彎半徑 將相關參數輸入計算軟件，計算結果如圖3.1所示，圖3.1 汽車最小轉彎半徑計算結果

36、 汽車的實際轉彎半徑還要通過試驗來驗證。3.3.2 汽車轉向拉桿系統參數優化結果 經過計算機優化設計，確定車型eq6120evl3的轉向拉桿系統參數如下： 垂臂長265mm，初始角度向前偏9； 直拉桿有效長度1109mm； 梯形底長1840.6mm，梯形底角75.4，梯形臂長227mm。動力轉向系統本身是一個隨動系統，所以當前軸相對車架上下跳動時，轉向直拉桿相對懸架系統存在著一定的運動干涉，其結果如表3.2所示，表3.2 運動干涉結果dz（mm）dx (mm)-1002.33-801.42-600.76-400.43-200.200.0020-0.4440-1.1260-2.0680-3.27

37、100-4.76 由上述結果可知，理論上直拉桿與懸架系統的運動干涉量滿足設計規范的要求，即當車輪上跳100mm時，干涉量不大于7mm，車輪下跳100mm時，干涉量不大于10mm。實際情況如何仍需試驗來驗證。3.3.3 方向盤轉動圈數 前面已經模擬出前橋的內外輪最大轉角為41/32，在計算機優化設計時又得知：車輪左轉至極限時，垂臂的擺角為向前37.88；車輪右轉至極限時，垂臂擺角為向后39.5。而動力轉向器的角傳動比為20.42，所以：動力轉向器搖臂軸轉角為：37.88+39.5=77.3895方向盤左轉至極限圈數：（圈）方向盤右轉至極限圈數：（圈）方向盤總轉動圈數為：2.15+2.24=4.3

38、9（圈）由上述結果可知：動力轉向器搖臂軸轉角在其允許轉角范圍內；方向盤左右轉動圈數基本相等，不會對駕駛員手感造成影響；方向盤總轉動圈數為4.39圈，使得整車操縱有較好的靈敏性。實際結果需要試驗來驗證。3.4 動力轉向能力計算 通過計算機優化設計知：前橋轉至左極限時， 拉桿機構傳動比=0.769 梯形機構傳動比=1.787前橋轉至中間位置時，拉桿機構傳動比=0.988 梯形機構傳動比=1前橋轉至右極限時，拉桿機構傳動比=1.2 梯形機構傳動比=0.563.4.1 轉向系統傳動比轉向系統傳動比， （3.1） 式中：轉向器速比 拉桿機構傳動比 代入數據得：前橋轉至左極限時， i=15.703前橋轉至

39、中間位置時，i=20.175前橋轉至右極限時， i=24.5043.4.2 汽車最大轉向阻力矩影響轉向阻力矩的主要因素有前軸的負荷、輪胎與地面之間的滑動摩擦系數和輪胎氣壓。精確地計算出轉向阻力矩是很困難的，目前常用的是vgough所推薦的經驗公式： （3.2） 式中：在瀝青或混凝土路面上的原地轉向阻力矩，n.m； f 輪胎與地面間的滑動摩擦系數；此處取0.7； 滿載前軸負荷/2，35009.8/2=17150n； p輪胎氣壓，830000pa。 代入數據，可知：575n.m 因為上述轉向阻力矩是在汽車靜止狀態下計算的，所以是最大值。3.4.3 轉向器搖臂軸上的阻力矩當汽車最大轉向阻力矩為時，相

40、應的作用在搖臂軸上的阻力矩由下面公式計算： （3.3） 式中：轉向器搖臂軸上的阻力矩，n.m； 拉桿機構傳動比； 梯形機構傳動比； 拉桿機構傳動效率，取0.85； 梯形機構傳動效率，取0.85。代入數據，可知：前橋轉至左極限時， =1459n.m前橋轉至中間位置時，=1490n.m前橋轉至右極限時， =1748n.m 因為前面所選動力轉向器的輸出扭矩為2970n.m，完全可以滿足轉向系統的要求。3.4.4 方向盤轉動力（轉向助力失去后）作用在方向盤上的手力用下式計算： （3.4） 式中：方向盤轉動力轉向器速比方向盤直徑 梯形機構傳動效率，取0.85。 代入數據，可知： 前橋轉至左極限時，=35

41、0n 前橋轉至中間位置時，=357n 前橋轉至右極限時， =419n 用上述方法計算得到的作用在方向盤上的手力要超過人體生理可能產生的力，所以轉向系統采用了常流式液壓動力轉向使轉向操縱輕便。這里還應指出：當汽車在行駛過程中轉向時，上述轉向輪與地面間的滑動摩擦阻力矩比汽車在原地轉向時要小許多倍，且與車速有關。3.5 本章小結1、內外輪轉角差值較?。?1-32.73=8.27），轉彎半徑可以滿足整車的要求，梯形底角較大，有利于桿系的布置；2、方向盤左右轉動圈數對稱，轉向靈敏，且處于轉向器的轉角允許范圍內；3、轉向器輸出扭矩能夠滿足轉向前橋所需要的轉動力矩；4、車輪上下跳動時，直拉桿機構與懸架系統的

42、運動干涉滿足設計規范要求；5、直拉桿的設計保證在運動過程中不會與車輪、減震器等發生干涉。通過以上的計算結果說明，eq6120evl3車型載重車的前軸總成、轉向系統設計是合理的，但是實際結果仍需試驗驗證。第四章 eq6120evl3的懸架系統計算為適應國家新能源汽車標準頒布以后的市場需求，公司組織開發本車型。懸架系統在設計過程中，應遵循的原則是通過合理的布置懸架系統和選擇合適的參數，提高汽車的操縱穩定性、通過性和行駛平順性；盡量應用現有總成和零件，提高零件的標準化、通用化、系列化水平；合理選取主要零部件的應力值，確保車輛行駛安全性，保證懸架系統零部件有足夠的使用壽命。4.1 整車懸架的有關參數

43、車型設計師提供下列數據作為本車懸架系統的設計依據： 1軸距： l=6000mm 2輪距： 前軸 b1=2100 mm 后軸 b2=1860 mm 3軸荷如表4.1所示，表4.1 軸荷車況前后總重空載（kg）3500950013000滿載（kg）60001200018000 4滿載質心高度： hg=730mm 5懸架非簧載質量： 前懸： gu1=650kg 后懸： gu2=850kg 6.作用在單邊彈簧的載荷p 將軸荷扣去非簧載質量再取半，即為單邊彈簧載荷，計算結果如表4.2所示，表4.2 單邊彈簧載荷工況前后空載(n)1396542385滿載(n)25235546354.2 前懸架設計計算 本

44、車前鋼板彈簧總成（2912010-hr95011）規格為： 16009022-3（3）g 長度寬度片厚-總片數（主片數）變截面少片簧該彈簧在u形螺栓跨距為112mm裝車夾緊時的基本參數為：剛度 c =3560 n/cm 比應力 =5300 n/cm34.2.1垂直振動工況的核算1、靜撓度 f=p/c （4.1）2、滿載偏頻 （4.2）3、應力 （4.3）4、極限應力 （4.4） 式中，fd=69mm,為鐵碰鐵時動行程計算結果如表4.3所示，表4.3 計算結果參數pcfn f dmax空載1396535603.91515300206706.957240滿載2523535607.111253003

45、76306.974200單位nn/cmcmp/mn/cm3n/cm2cmn/cm24.2.2 最強制動工況核算 按汽車滿載，路面附著系數=0.7，而后輪已拖印，但前輪達到最強壓印的工況進行核算： 1、前軸動負荷： g1d= （4.5） 式中，g=176400n為汽車總重； g1=58800n為前軸靜負荷； l=6000mm為軸距； hg=730mm為滿載質心高度。 代入數據得g1d=72045n 2、前簧垂直動負荷： p1d= （4.6） 代入數據得 p1d =32837n 3、前輪單邊制動力t1： t1=0.5g1d （4.7） 代入數據得t1=25215n 4、彈簧縱扭力矩m1 ： m1=

46、t1(rc-10+a) （4.8） 式中，rc=48.5cm為輪胎靜力半徑； 10cm為前橋一級落差；=12.3cm為前橋彈簧座上表面到彈簧上表面的距離； 代入數據得：m1=1285965 ncm 5、彈簧根部縱扭平均應力r： （4.9） 式中，lr =140-9.6=130.4cm為彈簧縱扭計算的長度； =111.1026=12.13 cm3為彈簧根部總斷面系數。 代入數據得：r=141258n/cm3 6、卷耳根部應力： （4.10） 式中，r=1.5cm 為卷耳孔半徑； a=0.4567492 cm 為主片卷耳中性層至受拉表面距離； w=1.1026 cm3 為主片卷耳斷面系數； f=6

47、.402 cm2 為主片斷面積 p1x為卷耳水平作用力 （4.11） 代入數據得：d =58852n/cm3 式中參數見下圖4.1，圖4.1 前懸架4.3 后懸架設計計算 本車后板簧（2913010-hr95011）規格為： 17209028.5-4（2）p 該彈簧在u形螺栓跨距為188mm夾緊時的基本參數為： 剛度 c =8200n/cm 比應力=5749n/cm3 4.3.1垂直振動工況的核算1、靜撓度 f=p/c （4.12）2、滿載偏頻 （4.13）3、應力 （4.14）4、極限應力 （4.15） 式中，fd=68mm,為鐵碰鐵時動行程計算結果如表4.4所示，表4.4 計算結果參數pcfn f dmax空載4238