J001底盘总布置设计规范

1、q/xrf xxx 公司q/xrf-j001-2015 底盘总布置设计规范编制:日期:校对:日期: 审核:日期: 批准:日期: 2015-03-15 发布 2015-03-15实施xxx 公司发布目录一 绪 论 . 11.1 纯电动物流车底盘概述 . 11.1.1 物流车底盘的发展现状 . 41.1.2 纯电动物流车底盘设计要求 . 4二主要参数及各部件的确定 . 52.1 底盘总体设计的特点和要求 . 52.2 汽车形式的选择 . 62.3 纯电动物流车主要参数的选择 . 62.3.1 主要尺寸参数的确定 . 62.3.2 主要质量参数的确定 . 72.3.3 主要性能参数的确定 . 82.

2、4 电动机的选择 . 82.4.1 电动机形式的选择 . 82.4.2 发动机主要性能指标 . 92.4.3 电动机的悬置 . 92.5 传动系统 . 102.5.1 驱动桥形式的选择 . 102.5.2 变速器的选择 . 102.5.3 传动轴的选择 . 112.6 行驶系统 . 112.6.1 车架的选择 . 112.6.2 悬架形式的确定 . 122.6.3 轮胎的选择 . 122.6.4 后桥的选择 . 132.7 转向系统 . 142.7.1 前轴 . 152.7.2 转向器的选择 . 152.7.3 转向助力装置 . 152.8 制动系统 . 153.1 驱动电机的布置 . 163

3、.2 传动系的布置 . 173.3 转向装置的布置 . 183.4 悬架的布置 . 193.5 制动系的布置 . 193.6 踏板的布置 . 203.7 车架总成的布置 . 203.8 蓄电池的布置 . 201 一 绪 论1.1 纯电动物流车底盘概述纯电动物流车底盘技术是整车技术的关键，它直接影响物流车的动力性、经济性、安全性、舒适性、环保性等性能，换句话来说，底盘技术的好与坏影响着用户对物流车的评价，也决定了物流车的质量。汽车底盘构造现代的汽车，是从上一个世纪早期用马车逐渐演变过来的。早期的汽车看起来更像支架。汽车在我们的日常生活中占有了一席之地，也变得越来越昂贵，在使用和维护方面。汽车费用

4、现在占多数家庭预算的一个坚固部分。要做最佳的购买，消费者必须了解汽车工作状态，并且让它们保持在良好工作状态。 汽车知识为考虑在汽车制造业就业的任何人都是同样重要的。本文主要研究汽车主要组分框架、身体、引擎、传动和底盘等。底盘汽车底盘是指对汽车底部所有结构的描述。现代汽车的主要结构就是底盘结构。大量的设计要求是在驱动电机，轮胎，车轴组件，变速器，转向机构，制动器和悬架安装在钢制框架上。在底盘的制造过程中主要取决于螺栓的灵活性。底盘基本框架的主要组成部分是， 驱动电机，电池组，动力传动系统， 轮胎，转向装置，制动器，悬架和汽车转向所需要的所有部件。此外，其他几个系统是也被安装在底盘上。悬架系统无论

5、是对穿越崎岖道路的旅行车辆轮胎还是对在正确公路上行驶的汽车轮胎都有吸收道路冲击的作用。当马路不平引起汽车颠簸时，它也能允许轮胎上下移动。另一个重要的底盘部分是转向系统， 它是驾驶员用来控制汽车行驶方向的系统。驾驶员控制的方向盘被连接在变速器上，使驾驶员的控制力变强。这个变速器是被连接到车辆的前轮上。汽车底盘的另一个主要组成部分是制动系统，它的作用是能使行驶车辆减速，使车辆停止，如果车辆已停止将保持平稳状态。当驾驶员踩动刹车踏板时，液压油被迫离开主缸传到四个轮子中，由液压运动产生的鼓状和盘式制动器作用使汽车的轮胎放慢或停止。变速器变速器是一个速力变化装置, 安装在车辆的发动机和驱动轮之间. 变速

6、器用2 以改变发动机与驱动轮转速间的比率关系. 以适应每种行驶状况 . 传输装置连接到背面的发动机发出的功率, 从发动机驱动车轮 . 这样在一定的范围内汽车发动机的运行也会处于最佳状态。前桥前桥是用来控制与固定在车桥两端上的部件并通过相互连接的在前车桥末端的转向节上进行转动。为减轻整车的质量, 让整车结构更紧凑 , 采用膜片弹簧离合器, 高速旋转时其性能稳定， 膜片弹簧离合器与螺旋弹簧离合器相比有以下优点,传递的转矩较大而且平稳，结构简单紧凑，操纵轻便, 使用寿命长。转向器转向器以及转向拉杆将两根转向轴连接起来并通过与转向节相连的转向盘转向轮来转动他们，转向盘通过一根轴连接到了转向摇臂的一端，

7、变速器以及一个合适的连接轴通过驾驶员的操作而被执行。先前的单个桥是通过弹簧来支持汽车，在这里的布置还了解到采用独立前悬已经取代了车轴和弹簧的所一起布置形成的系统。在采用独立悬架内弹簧的控制下，车轮就可以独立于其他自由的上下弹动了。驱动桥为了安装好后边的车轮，用半轴套管将半轴在轮子被使用的时候开始通过合适的轴承来驱动后桥，在发动机和两个驱动车轮之间，为了促使驱动桥内的驱动齿轮提供最终转速，它在驱动桥中心的转速不断增大，这种方向改变的驱动放把前部和后部到排列成一条直线的传动轴的轴槽也是由这种部件提供的，它被称为后置驱动桥 . 差速器就是一种将发动机输出扭矩一分为二的装置，允许转向时输出两种不同的转

8、速。在现代轿车，包括许多四轮驱动汽车上，都能找到差速器。这些四轮驱动车的每组车轮之间都需要差速器。同样，其两前轮和两后轮之间也需要一个差速器。这是因为在汽车转弯时， 前轮和后轮对比后轮， 走过的距离是不相同的。部分四轮驱动车前后轮之间没有差速器。相反的，他们被固定联结在一起，以至于前后轮转向时能够以同样的平均转速转动。每个车轮都设有自己单独的半轴，通过差速器的差速齿轮连接到一起并在驱动桥的中心汇合，车轮都可以以不同的速度自由转动，虽然他们都靠不同的齿轮提供同样的驱动 . 制动器控制或者阻止汽车运动，高效率的制动系统是汽车所不可缺少的，通过四个车轮起到刹车作用的部件有两种类型，最起初的类型，一对

9、刹车片被固定在一个固定的板子上，被扩大然后连接到安装在轮子上旋转式的制动鼓上，这样可以控制到鼓的执行动作。在现代的刹车类型上，一对或者多对的垫片被放置在一个靠3 在车桥或者车轮支撑连接的卡钳上，被安装在轮胎上侧面的制动盘以用来紧紧的抓住这些垫片，通过在踏板施加压力来实现刹车。手动杠杆的作用是通过一个单独的连接来锁定定位器。在制动器的操作方面，无论是机械式的制动系统还是液压制动系统都可以被使用。机械式的制动系统需要通过机械传动和流体液压等过程进行液压制动来进行应用。传动轴和万向节让变速器的输出轴连接到后桥，这个被使用的长轴被称之为传动轴，这个传动轴被一个管型套所密封或者被一个万向节所打开并装在每

10、个万向节的末端，以用来通过因地面不同的变化而导致的各种形状的传动轴的连接的上下变化。万向节不能消除，即使有最终传动齿轮是安装在固定在车轮独立悬架的弹簧的车架上。即可以避免因路上的颠簸未对准而导致的汽车构造的变形，又可以保证没有它们的时候轴的准确性。为了阻止在不平坦的路面上产生的振动传输到汽车内部，这里在汽车的车桥上采用了弹簧用来支持汽车保证汽车行驶的平顺性。为了使垂直运动的车轮相对车架以及允许的部分轴在不同的角度进行运动,另外，越来越多的这样布置已经被应用推广。由驱动齿轮和差速器组成的一个系统在驱动桥壳轴管内通过车轮上的独立的并起弹簧作用的部件连接在车架上，这样能把轴和部件连接在一起的装置称为

11、万向节. 车轮一共有四个轮子分别被安装在汽车底盘的下面，用以承载汽车和乘客的重量，同时也能够驱动汽车使汽车能够行驶。他们与橡胶轮胎相适应，橡胶轮胎中充满了由橡胶管在一定压力的有效压力下充入的空气，这个压力对承担负载是非常必要的，这样来汽车轮胎内有了足够的压力足以用于装载运送东西，同时能够承受吸收由于路面不平整而产生的颠簸。凭借安装在轮子与车辆之间的钢板弹簧以及允许做垂直上下颠簸运动的车辆，在大部分的不均匀路面将会得到较好的行驶条件。当按曲线行驶的时候，内轮相对于外轮在转弯的时候不得不行驶短一些的距离，但是后边的两个车轮当他们连接到一个轴的时候将转动的速度将达到一致，通过两个车轮一起旋转通过在路

12、面造成的轮胎过度磨损而将会导致其中的一个或两个轮子将会在路面上慢慢滑动，并会导致额外的车轮磨损以及轴上严重的扭转负荷。除此之外，两个车轮的完全相同的直径( 即通常不是如此 ) 能在同一个速度行驶的时候车轮没有打滑在一条笔直的路上。轮胎安装在两个对立面 , 可能会产生不同位置的磨损 , 甚至轮胎是相同的直径， 但由不同或相同的制造商在实际尺寸上可能有所不同，或者未必完全相同。由于改变滚动半径(距车轮中心与地面 ) 的有4 效尺寸，轮胎将因为不同的膨胀压力而改变大小。汽车性能的优劣不仅取决于组成汽车的各部件的性能，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合，取决于总体布置；总体设计水平的高低对汽车的

13、设计质量、使用性能和产品的生命力起决定性的影响。1.1.1纯电动物流车底盘的发展现状近年，我国经济的高速增长，极大地促进了交通运输业的发展。促进了我国汽车工业的发展。作为汽车家族主要组成部分的大中型物流车，近年来同样进入了前所未有的发展时期。大型化、环保化、高档化、低地板化、乘务电子化、造型现代化成为我国物流车发展趋势。近年来纯电动物流车发展突飞猛进，车型发展趋向国际化、生产方式趋向简洁化、经营模式趋向精细化、未来发展趋向集中化。 随着科学技术的发展和人们的生活质量要求越来越高的因素的影响，安全性、舒适性、平稳性、经济性、美观性成为当今物流车发展的重要因素。随着物流车底盘技术的发展和人们对物流

14、车乘坐舒适性的不断提高，提高物流车安全性、改善其舒适性成为物流车现阶段发展的主要特点。同时，国家为了保护环境，对纯电动物流车的发展要求越来越高。为了提高安全性和舒适性在行车制动方面应采用液压式的行车制动系统并且为了提高其制动效能应采用分路系统，装有 abs 系统保证了可靠的制动性能进而提高安全性。采用空气悬架或是采用钢板弹簧配减震器和适当的离地间隙，可增加汽车行驶的平顺性和舒适性，使车身底板空载与满载时保持平衡。在设计过程中，将底盘设计尽量做到紧凑化，以至充分利用整车的空间，发挥其多样性的优点。1.1.2纯电动物流车底盘设计要求（1） 调查研究与初始决策：选定设计目标，并制定产品设计工作及方针

15、原则。（2）总体方案设计： 根据所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想提出底盘设想。（3）绘制底盘总布置草图， 确定底盘主要尺寸、 质量参数与性能以及各总成的基本形式。（4）编写设计任务书。（5）底盘总布置设计。（6）总成设计。（7）试制、试验、定型。底盘主要参数及部件的确定在主要参数的选择和计算问题上，主要考虑了纯电动物流车整体的安全性、5 动力性、舒适性等，以及底盘总体布置的难易程度来进行的。汽车是由动力装置、底盘、车身、电器及仪表等四部分组成的，是用来载送人员和物品的交通运输工具。在物流车型号与驱动方式已经给出的情况下对底盘进行设计，主要是对底盘部件的选取及布置。设计

16、主要包括：车型构成：车辆的主要尺寸、驱动方式和采用的主要部件（如动机、变速器、驱动桥、悬架、转向器）及附属设备；车辆的总体布置；整车性能、计算校核。各部件的选择主要考虑到利用国内各汽车部件生产厂的现有资源，可从中选择适合的部件，并对同型号车进行参考， 避免对各部件单独设计以降低生产成本。各部件及总成总体位置的确定在初步确定汽车的载客量（载质量） 、驱动形式、发动机形式等以后， 要深入做更具体的工作，包括绘制总布置草图，并根据理论依据校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求，以寻求合理的总布置方案。对于各部件及总成在车架上安装位置的问题，主要考虑到它们之间的工作关系、运动关系、

17、安全因素和对轴荷分配的影响来完成的。如果对上述问题考虑的不周到、不全面，将会给整车带来性能上不好的影响及安全隐患。二主要参数及各部件的确定2.1 底盘总体设计的特点和要求根据任务要求对纯电动物流车底盘设计并布置。纯电动物流车整车设计即物流车的总体设计。传统的整车设计工作主要包括以下几方面内容：（1）确定整车型式、结构和尺寸；（2）确定整车的主要性能指标；（3）初选各总成的结构型式、尺寸和性能；（4）协调各总成与整车的关系以及各总成之间的关系。前几项需要进行选件分析，后一项需要进行理论校核分析，使其该设计底盘达到最优。汽车是一种交通工具，具有在自然环境条件下使用的特点。自然环境变化因素多，要求汽

18、车能适应变化的环境而且安全的行驶，就必须制定有关法规强制企业执行，这也是工程技术人从事设计工作的依据之一。6 2.2 汽车形式的选择（1）轴数由于纯电动物流车主要以装货为主，我国公路及桥梁限定双轴汽车的前后轴负荷应分别不超过60kn 和 130kn, 故采用结构简单、 制造成本低廉的两轴方案。（2）驱动形式随着汽车载重量的增加， 各相关总成也要相应的加大， 汽车的自重也要增加，这样会造成 42 式的汽车单轴的负荷增加， 以致超过公路、桥梁所规定的承载限值。为解决此矛盾，一般采用增加汽车轴数的办法来减少轴的负荷。采用增加轴数的办法，可以提高载重量而不增加轴负荷，同时还不会增加车箱底板的离地高度，

19、提高通用化、系列化水平，便于生产、降低生产成本等。所以汽车厂家多年来一直都采用这种办法变型出更多品种的汽车。纯电动物流车主要在城市道路行驶，其工作条件好，故采用24后轮驱动的布置形式。因为这样布置结构简单、布置合理、机动性好、成本低、适合于公路使用，是种典型的、成熟的结构型式。（3）布置形式根据任务书要求在此采用电动机前置后轮驱动的形式。这种布置方案的优点是：能较好地散发热量。轴荷分配合理；同时由于后桥簧上质量与簧下质量之比增大，可改善车厢后部的乘坐舒适性；作为市内用物流车不需要行李箱时，因后桥前面的地板下方没有传动轴，则可以降低地板高度，乘客上、下车方便；传动轴长度短。2.3 纯电动物流车主

20、要参数的选择2.3.1 主要尺寸参数的确定（1）轴距轴距对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、纵向通过半径等有影响。由于是微型纯电动物流车， 根据汽车总质量在13802080kg， 轴距长度 l=2600mm 。（2）前轮距1b 和后轮距2b改变汽车轮距b会影响车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯直径等因素发生变化。受汽车总宽1.88m限制，轮距不宜过大。但在选定的前轮距1b 范围内，应能布置下车架、前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动空间。在确定后轮距时，7 应考虑能布置下电动机等动力总成，考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎

21、宽度及它们之间应留有必要的间隙。为此，轮距宽度应在规定的轮距，这里取前轮距 1360mm，后轮距 1380mm。（3）前悬fl 和后悬rl汽车的前悬fl和后悬rl尺寸是由总布置最后确定的。前悬处要布置钢板弹簧前支架、车身前部或驾驶室的前支点、保险杠、转向器等，要有足够的纵向布置空间。其长度与汽车的类型、驱动型式、发动机的布置型式和驾驶室的型式密切相关。汽车的前悬不宜过长。以免使汽车的接近角过小而影响通过性。物流车后悬长度一般不得超过轴距的%65。故取前悬 615mm，后悬 1155mm。2.3.2 主要质量参数的确定汽车的质量参数包括整车整备质量m 、载客量、装备质量、质量系数m、汽车总质量a

22、m 、轴荷分配等。（1）整车整备质量 m整车整备质量是指车上带有全部装备，加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。整车整备质量对汽车的制造成有影响。微型纯电动物流车的整备质量可按每人占汽车整备质量的统计平均值估计。物流车车辆总长4370mm 的车，人均整备质量值在160.0096.0t 人1，这里取人均整备质量值为16.0t 人1，汽车的整车整备质量为：1380kg。（2）载质量（物流车载客量）由于是微型物流车，所以乘员数2 人，人均质量 65kg，额定载重 570kg，最大设计载质量 700kg的载物流车辆。（3）汽车的总质量汽车的总质量am 是指装备齐全， 并按规定装满客、 货时的整车

23、质量。 物流车的总质量am 由整备质量 m 、 乘员和驾驶员质量以及装货质量三部分构成。其中，乘员和驾驶员每人质量按kg65计，于是有：65 +mammn（21）式中，n为包括驾驶员在内的载客数；m为行李质量。（4）轴荷分配汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示，它对汽车的牵引性、通8 过性、制动性、操纵性和稳定性等主要使用性能以及轮胎的使用寿命都有很大的影响。根据国际标准： 微型物流车一般采用42 后轮驱动双胎平头， 满载时前轴载荷在 30% 35% 之间，后轴载荷65% 70% 之间；空载前轴载荷在48% 54%

24、之间，后轴载荷在 46% 52% 之间。这里只考虑最大总质量轴荷的分配，故前轴取 745kg,占最大总质量的35.8%；后轴载荷取 1335kg 占最大总质量的 64.2%。2.3.3 主要性能参数的确定汽车动力性参数包括最高车速maxau、加速时间 t、上坡能力。最小转弯直径m 25 汽车通过性接近角离去角 14 14.5 50km/h制动距离m 22 最高车速km/h 80 原地起步换档加速至30km/h 的时间s 10 30-50km/h 加速时间s 10 最大爬坡度% 20 坡道起步能力% 20 能量消耗率（速度40km/h）wh /km 750 匀速 40km/h 续驶里程km 30

25、0 滑行距离（速度 =50 km/h ）m 800 匀速行驶车内噪声db(a) 75 加速行驶车外最大允许噪声限值db（ a ） 83 2.4 电动机的选择2.4.1 电动机形式的选择考虑到整车的动力性、经济性、环保性、乘客面积利用率和电动机使用可靠度、耐久性、动力性、接近性、电动机的冷却性能、整车的供暖性等因素，驱电动机的形式选用前置。9 2.4.2 电机主要性能指标电机型式永磁同步电机冷却强制液冷连接方式y连接型号sj2103p030-l1 额定功率30kw 峰值功率60kw 额定转速2700 r/min 最 高 工 作转速7000r/min 额定转矩107nm 峰值扭矩213nm 电压3

26、20v (dc) 电流102a 重量48kg 外形尺寸310x291 生产企业上海中科深江电动车辆有限公司电机控制器研制单位上海中科深江电动车辆有限公司型号sj2104b3c1-l1 输入电流102a 输入电压320vdc 冷却要求液冷重量15kg 外形尺寸l407 w310h203mm 2.4.3 电动机的悬置汽车是多自由度的振动体，并受到各种振源的作用而发生振动。电动机就是振源之一。现代的电动机是采用弹性支承安装的，称之为电动机的悬置系统。如不采用弹性元件而直接将电动机布置在汽车车架上，当汽车行驶在不平坦路面上将导致机身由于车架的变形、冲击而破坏，而且还有来自电动机与车架与车身产生的噪音。

27、所以，在这里采用了电动机悬置系统。其功用是：（1） 允许身架或车身扭转而不致给车身造成过大的残余应力，并防止给装置造成过大的应力变形，特别是四点支撑式结构。（2） 减少由电动机震动产生的噪音，并减少声波的传输。（3） 防止由电动机振动引起的人体不舒适和疲劳。（4） 防止部件的疲劳、损坏。10 考虑到悬置元件的结构和整车的制造成本，拟选用金属板与橡胶块组合的橡胶悬置作为电动机的悬置元件。2.5 传动系统动力装置和驱动轮之间的所有传动部件总称为传动系。传动系的功用是将动力装置输出的功率传动给驱动轮，并改变动力装置的功率输出特性以满足汽车行驶要求。所设计的微型纯电动物流车根据动力性、经济性、可靠性等

28、因素选择传动系统。2.5.1 驱动桥形式的选择所设计的微型物流车适用于城市公司班车，其工作条件好，驱动形式采用42 的后轮驱动的布置形式。驱动桥地选择应满足一下要求：1）选择适当的主减速比，保证给定条件下的动力性和经济性。2）外廓尺寸小，保证汽车有足够的离地间隙，。3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。4）在各种载荷和工况下有高的传动效率。5）具有足够的强度和刚度；质量尽可能小。6）与悬架导向机构运动协调。7）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调整方便前面提到悬架采用非独立悬架，所以应采用非断开式驱动桥。非断开驱动桥具有结构简单，成本低，工作可靠等优点。2.5.2 变速器的选择变速器是用

29、来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器的选择应满足以下要求：1）保证汽车有必要的动力性和经济性。2）设置空挡，用来切断发动机的动力向驱动轮的传输。3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。5）换挡迅速、省力、方便。6）工作可靠。汽车在行驶过程中，变速器不能有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象出现。11 7）变速器应当有较高的工作效率。8）变速器的工作噪声低。除此以外，变速器还应满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。一般商

30、用物流车变速器多采用5+1 个挡，而我们采用的是无极变速器。2.5.3 传动轴的选择传动轴有万向节、轴管及其伸缩花键等组成，它主要用于工作过程中相对位置不断变化的两根轴间传递转矩和旋转运动。连接或装配各项配件而可移动或转动的圆形物体配件，一般均使用轻而抗扭性佳的合金钢管制成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化传动轴的选择应满足一下要求：1）保证所连接的两轴的夹角及位置在一定范围变化时，能可靠而稳定地传递动力。2）保证所连接的两轴尽可能等速运转。3）传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。采用两个十字轴万向节并把与传动轴相连的两个万向节布置在同一平面内，且使万向节的夹角

31、21aa，则可使处于同一平面内的输出轴与输入轴等角速旋转。传动轴是一个高转速、少支承的旋转体，因此它的动平衡是至关重要的。一般传动轴在出厂前都要进行动平衡试验，并在平衡机上进行了调整。因此，一组传动轴是配套出厂的，在使用中就应特别注意。十字轴式刚性万向节因其结构简单，工作可靠，传动效率高，且允许相邻两传动轴之间有较大的交角（一般为15至 20） ，故普遍应用于各类汽车的传动系中。2.6 行驶系统轮式底盘行驶系，一般由车架、车桥、车轮和悬架组成。它要充分利用动力传动系统在主动轮或车轮处提供的转矩， 合理匹配的行驶机构设计是非常重要的。达到最佳的匹配动力性能、运动性能、最佳的驾驶性能，是行驶机构设

32、计的主要目的。2.6.1 车架的选择车架的结构形式首先应满足汽车总布置得要求。汽车绝大多数部件和总成 （如电动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱和有关操纵机构）都是通过车架来固定其位置的。车架要承受汽车额定装载质量，车内外的各种载荷，克服行驶12 或静止时车身的变性，故要有很大的刚度和强度才能保证。所设计的物流车采用承载式车身。在这里车架型式选为边梁式车架， 边梁式车架的结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总成，其弯曲刚度比较大，而当承受扭矩时，各部分同时产生弯矩和扭矩。这里纵梁通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形。横梁用低合金钢板冲压成槽形。2.6.2 悬架形式

33、的确定悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架上，以缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架与车轴弹性地连接起来。悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器组成。确定悬架时应满足以下要求： 1 ）保证汽车有良好的行驶平顺性。2）具有合适的衰减振动的能力。3）保证汽车具有良好的操纵稳定性。4）汽车制动或加速时， 要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适。5）有良好的隔声能力。6）结

34、构紧凑、占用空间尺寸要小。7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。所设计的轻型纯电动物流车考虑到汽车的工作性质及整车的性能选择前选择扭杆弹簧独立悬架，选用钢板弹簧配减振器；考虑到结构、尺寸，工作可靠性，耐久性及整车成本，后悬架选用非独立悬架。2.6.3 轮胎的选择（1）轮胎与车轮应满足的基本要求车轮与轮胎式汽车行驶系统中的重要部件，其功能为：1） 支撑整车；2） 缓和由路面传来的冲击力；3） 通过轮胎同路面的附着作用来产生驱动力和制动力；4）汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力，在保证汽车正常转向行驶的同时，13 通过车轮产生的自动回

35、正力矩，使汽车保持直线行驶方向；5）承担越障提高通过性的作用。轮胎及车轮对汽车的许多重要性能，包括动力性、经济性、通过性、操纵稳定性、制动性及行驶安全性和汽车的承载能力都有影响。所以要满足以下要求：有足够的负荷能力和速度能力；较小的滚动阻力和行驶噪声；良好的均匀性和质量平衡性；耐磨损、耐老化、抗刺扎和良好的气密性；质量小、价格低、拆装方便、互换性好。（2）轮胎的选用为了提高汽车的动力因数、 降低汽车及其质心的高度、 减小非簧载质量， 对公路用车在其轮胎负荷系数以及汽车离地间隙允许的范围内应尽量选取尺寸较小的轮胎。采用无内胎子午线轮胎可使轮胎的额定负荷值大大提高，从而使轮胎直径尺寸也大为缩小。所

36、选择轮胎规格165r13 lt。2.6.4 后桥的选择后桥位于传动系的末端，其基本功能首先是增扭、降速，改变转矩的传递方向，并将转矩合理地分配给左、右驱动轮；其次，驱动轮还要承受作用于路面和车架之间地垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩。由于是后轮驱动，故后桥为驱动桥。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳组成。（1）主减速器的选择主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。由于单级减速器成本低、结构简单，而双曲面齿轮具有一下优点：传动比较大；较高的齿轮强度及较大的主动齿轮轴和轴承刚度；从动齿轮的尺寸小；运转更平稳；齿轮的弯曲强度大；齿面间接触应力小

37、；齿数少，有利于增大传动比；有利于汽车的整体布置。故主减速器选用双曲面齿轮的单级减速器。（2）半轴形式的选择半轴根据其车轮端的支承方式不同，可分为半浮式、4/3浮式、和全浮式三种。全浮式半轴承受传动系统的转矩，作用于驱动轮上的其他反力和弯矩全部由桥壳来承受，这种半轴一般都广泛应用在客、货车上。综上所述，后桥选用琵琶式 , 整体冲压焊接、单级双曲线圆锥螺旋齿轮，其主减速比为4.11。14 2.7 转向系统转向系主要由转向操纵机构、转向器、和转向传动机构三大部分组成。转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。确定转向系时应满足以下要求：1) 汽

38、车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转， 任何车轮不应有侧滑。2）汽车转向行驶后， 在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。3）汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自振，转向盘没有摆动。4）转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。5）保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。6）操纵轻便。7）转向轮碰到障碍物后传给转向盘的反冲击力要尽可能小。8）转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。9）在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置

39、。10）进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。15 2.7.1 前轴前轴主要安装转向轴和转向杆系，前轴不能与转向装置发生运动干涉，并有应有一定的刚度、强度，能承载整车一部分的质量载荷。前轴主要是解决现有前桥的主销因摆动使主销与转向节套的装配间隙、转向节主销孔端面与前轴上下端面的装配间隙增大，致使转向节平面推轴承各部位受力不均而早期损坏、方向不稳定等技术问题。2.7.2 转向器的选择转向器的结构形式汽车转向系包括转向器、转向传动机构等，其功能是将转向盘的转动按一定比例转化成转向轮的偏转在汽车行驶过程中，改变行驶方向，当汽车直线行驶时，若转向轮受到路面干扰力作用，会自动偏转一个角度而改变汽

40、车行驶方向，转向系的功能可使汽车恢复原来的直线行驶方向。所以转向器使用液压助力齿轮齿条式2.7.3 转向助力装置转向助力装置是利用其他能源来辅助驾驶员的人力进行转向的转向系统。由于轻型纯电动物流车在转向时阻力较大，仅靠转向器本身的结构来兼顾转向操纵的省力和灵敏两方面的要求，是比较困难的。因此，在这两类汽车上，较广泛地利用其他能源的动力来帮助转向，使转向操纵轻便。同时选用较小的转向器传动比，以满足转向灵敏的要求。高速行驶时，对动力进行限制，使转向不致过轻，以增强转向的灵敏度（路感） 。在正常情况下， 汽车动力转向所需的能量，只有小部分力由驾驶员提供。但在动力转向装置失效时，应当还能由驾驶员独立承

41、担转向的任务。2.8 制动系统任何制动系都具有以下四个基本组成部分：1） 供能装置，包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。2） 控制装置，包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。3） 传动装置，包括将制动能量传输到制动器的各个部件。4） 制动器，产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）的部件，其中包括辅助制动系中的缓速装置。制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，16 是汽车保持适当的稳定车速；是汽车可靠地停在原地或坡道上。制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。前者用来保证前两项功能， 后者则用来保证第三项功能。 对于

42、中型物流车来说， 由于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，所选择制动系为双回路气压制动鼓式车轮制动器，鼓式制动器稳定性高、耐久性好、工作可靠性强、制动操纵性好并有较好的热稳定性和环保性，且成本低，给底盘布置带来一些优越性。制动系带自动调节装置，双管路带abs 的制动系统。确定制动系时应满足以下要求：1）具有足够的制动效能。2）工作可靠。3）在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性。4）防止水和污泥进入制动器工作表面。5）制动能力的热稳定性良好。6）操纵轻便，并具有良好的随动性。7）制动时，制动系产生的噪声尽可能小， 同时力求减少散发出对人体有害的石棉纤维等物质，以减

43、少公害。8）作用滞后性应尽可能好。9）摩擦衬片应有足够的使用寿命。10）摩擦副磨损后， 应有能消除因磨损而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动调整间隙机构。11）当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系应有影响或光信号等报警提示。物流车行驶速度低，制动器使用频率大，故在选择时应考虑制动器的制动效能稳定性、耐久性、工作可靠性、制动时操纵性和方向稳定性、热稳定性、环保性及整车成本。所以选用鼓式制动器，带自动调节装置；行车制动为双管路，气制动；驻车制动为储能弹簧，断气制动作用于后轮；辅助制动采用缓速器；制动泵为直踏式。储能装置额定压力为0.8mpa 。为提高汽

44、车在湿、滑路面行驶的安全性，制动系中还应加装abs 防抱死系统。在初步确定汽车的载客量、驱动形式、车身形式、发动机形式等以后，要深入做更具体的工作，包括绘制总布置图，并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整尺寸和参数的要求，以寻求合理的布置方案。3.1 驱动电机的布置（1）驱动电机的上下位置17 由于是电动机前置，所以驱动电机的上下位置对离地间隙和驾驶员的高度有影响。驱动电机高度位置初步确定之后，风扇和散热器的高度也随之而定，要求风扇中心与散热器几何中心相重合。（2）驱动电机的前后位置驱动电机的前后位置会影响汽车的轴荷分配、驾驶员驾驶汽车的舒适性。驱动电机与驾驶座之间必须留有足够的间隙，以防

45、热量传入客厢和保证零部件的安装。（3）驱动电机的左右位置发动机曲轴中线在一般情况下与汽车中心线一致。这对底盘承载系统的受力和对发动机悬置支架的统一有利。3.2 传动系的布置由于驱动电机、变速器装成一体，所以在驱动电机位置确定以后，包括驱动电机变速器在内的动力总成位置也随之而定。在总布置图中进行细化、 准确定位，最后确定其坐标位置。布置时要注意以下几点：（1）电机底壳与后轴的最小跳动距离；（2）电机底壳与横拉杆的间隙， 除前轴垂直跳动量外， 还要考虑制动时由于后簧的 s变形而造成后轴向前有一转角(约 3 4 ) 所要求的额外间隙。特别是驱动桥的传动轴与电机底壳或附近的横梁等零件的间隙也应如此。（

46、3）散热器与风扇的位置关系。一般风扇至散热器芯部表面至少留40mm 以上的间隙。风扇中心与散热器芯部中心可以对齐，或者高于芯部中心， 但风扇不要超过上水室下边，这样的布置冷却效果差；（4）曲轴中心线与车架上表面零线，有一前高后低的夹角( 约 25)一般取 3左右。目的是能使汽车在满载状态时，传动系的轴线互相之间夹角最小，甚至从前至后成为一条直线，以提高万向节的传动效率和减少磨损；（5）满载时传动轴的正常夹角在4以下最好，希望不超过8。越野车的传动夹角可达 11多。有条件时，驱动桥自身可以倾斜一个角度，以便满足传动轴的等角速运转，或减小传动轴的夹角；（6）单根传动轴不易过长， 必要时可加中间支承

47、， 变成两根或多根传动轴传动。18 3.3 转向装置的布置（1）转向盘的位置转向盘位于驾驶员座椅的前方，为保证驾驶员能舒适地转向操作，应注意转向盘平面与水平面之间地夹角，并以取得转向盘前部盲区距离最小为佳，同时转向盘不能影响驾驶员观察仪表，转向盘周围还应有足够地空间。由于转向盘的位置还影响到驾驶员操纵的方便性，所转向盘与驾驶员座椅的位置如图3-2 所示。图 3-2 转向盘与座椅位置关系（2）转向器的位置由于前悬架采用钢板弹簧，为了避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象，应将转向器布置在钢板弹簧跳动中心附近。因转向器固定在车架上，其轴线常与转向盘中心线不在一条直线上，为此用万向节和转向轴将它们连接起