汽车总体设计

28三月2024汽车总体设计§1-1

概述

一、专用汽车设计的特点和要求各种改装车a.消防车,b.救护车c.殡丧车,d.清扫车e.洒水车,f.扫雪车g.撒盐车h.垃圾装运车i.污水吸取车j.冷藏车k.工程抢险车l.混凝土搅拌车m.自装卸式货车n.液（气等）罐式汽车1.

设计的特点2.

设计的要求1）应考虑产品的系列化、产品变型要求特点：批量小、品种多2）对自制零件设计，应考虑通用设备加工的可能性3）对专用车工作装置中的核心部件和总成要进行优选4）载荷变化，要对一些重要的总成结构件进行强度校核5）应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求6）专用汽车有良好的适应性、工作可靠，且要设安全装置

要了解、掌握国家行业相应的规范和标准1）多选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计

二类底盘、三类底盘

2）设计的主要工作：总体布置设计和专用工作装置的匹配二、专用汽车底盘的选型

1.

选型依据：2.

底盘或总成选型的要求1）适用性：满足功能要求2）可靠性：故障少，寿命长3）先进性：动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性，功能性4）方便性：安装、检查、保养、维修

专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等二类底盘：→厢式车、罐式车、自卸车三类底盘：→客车、客货两用车、厢式货车三、专用汽车的功率平衡和比功率

1.

专用汽车的功率平衡计算：动力性能要求驱动功率Pt：式中：ηT—汽车底盘传动系的机械效率单级主减速器取0.9，双级取0.86

ma—整车总质量（kg）

fr—滚动阻力系数，货车取0.02，矿用车取0.86CD—空阻系数，货车取0.8~1.0，客车取0.6~0.7AD—整车迎风面积，货车A=B1·H；B1—前轮距，H—车总高

Vmax—最高车速（km/h)P0—专用工作装置在车辆行驶中从汽车底盘所取的功率（kW）η0—专用工作装置的机械效率专用汽车的总功率P2.

专用汽车的比功率计算：定义一般要求：Pd>0.006kW/kg

总质量ma(kg)比功率Pd范围（kW/kg）<5×103kg0.015~0.021kW/kg≥5×103kg0.0075~0.0011kW/kg>19×103kg0.00478~0.007kW/kg专用汽车（含汽车列车）比功率推荐值：§1-2

专用汽车的总体布置一、总布置的原则总布置的任务——正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件，使取力装置、专用工作装置、其他附件装置与所选定的汽车底盘形成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的整车基本性能和专用性能的要求。1.避免汽车底盘各总成位置的改变影响：增加成本、影响整车性能2.满足专用工作装置性能的要求

功能得到充分发挥3.装载质量、轴荷分配等参数重新估算和校核4.避免造成集中载荷对车架的直接作用5.应减少整车整备质量，以提高装载质量6.应符合有关法规的要求二、整车总体参数的确定（一）尺寸参数：整车总体参数：

尺寸参数——

质量参数——外廓尺寸、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR、接近角α、离去角β、货车车头长度和货箱尺寸等装载质量、整备质量、总质量、轴载质量等1.

外廓尺寸的确定外廓尺寸规定（GB1589—89）公路车车型外廓尺寸长外廓尺寸宽外廓尺寸高货车、越野车客车≤12.0m（单台车辆）单铰接客车≤18.0m半挂列车≤16.5m≤20.0m全挂列车单侧后视镜

≤250mm(外宽处)

顶窗、换气装置

≤300mm（车高处）

≤2.50m（不含后视镜）≤4.0m（空载、顶窗关闭）注(轿车)：（1）总长La＝L＋LF＋LR，L—轴距，LF—前悬，LR—后悬；（2）La＝L／C，比例系数C＝0.52~0.66，FF型取C＝0.62~0.66；（3）总宽Ba＝（La／3）＋（195±60）mm，后座乘3人的轿车，Ba≥1410mm；（4）总高Ha＝hm＋hp＋hB＋ht，hm—轴间底部离地高，hp—地板及下部零件高，室内高hB＝1120~1380mm，车顶造型高ht＝20~40mm。2.

轴距L

（1）L对其他参数、整车使用性能的影响：（2）确定L的原则L影响到整备质量、汽车总长、Rmin、传动轴长度、轴荷分配以及Rρ等参数指标。L小，上述指标多数减小，但会使货箱长度减小，后悬长→通过性差；纵向振动大；加速或制动时轴荷转移大，使操纵稳定性变坏；传动轴夹角大。货车：运送轻抛货物、载货量多→L大，机动性要求高→L小L＝LH＋LJ＋S－LR注：LH—货厢长度；LJ—前轮中心至及驾驶室后壁的距离；S—驾驶室与货厢之间的距离，一般S=50~100mm；LR—后悬尺寸3.前轮距B1和后轮距B2（1）轮距对其他参数、整车使用性能的影响（2）影响B选择的因素B影响到整备质量、汽车总宽、Rmin、横向稳定性和机动性B1：1)车架的前部宽度；2）前悬架宽；3）前轮最大转向角；4）转向拉杆和轮胎以及车架间运动间隙B2：1)后板簧宽度E；2）后板簧距F；3）轮胎宽K；4）板簧与轮胎间的间隙G要求：挂车轮距和牵引车轮距一致！各类汽车的轴距和轮距车型类别轴距L/mm轮距/mm

轿车4×2货车微型级2000~22001100~1380普通级2100~25401150~1500中级2500~28601300~1500中、高级2850~34001400~1580高级2900~39001560~1620微型1700~29001150~1350轻型2300~36001300~1600中型3600~55001700~2000重型4500~56001840~2000矿用自卸车总质量ma/t＜603200~4200＞603900~48002000~4000大客车城市大客车(单车)4500~5000长途大客车(单车)5000~65001740~20504.前悬LF和后悬LR（1）前、后悬的确定原则（2）取值LF：应有利于固定安装发动机、水箱、转向器等部件大客车：LR≯60%L，其绝对值≯3.5m；货车：一般LF=1.1~1.3m；LR=1.2~2.2m；长轴距、特长货厢车LR可达2.6m(LR≯55%L)LR：取决于货厢（或行李箱）长、轴距和轴荷分配注意：LF、LR不宜太长(影响汽车通过性、视野性)；也不宜太短，影响汽车安全性接近角α、离去角β一般>25°，至少≮20°（二）

质量参数的确定1.

汽车整备质量m0（2）m0的估算—指车上带有全部装备(包括随车工具、备胎等)，加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量（1）影响因素汽车成本、使用经济性减小m0的措施对样车m0及其相应部件的质量进行测定和分析→初步估算新车各部件质量→新车m0按人均占整车质量的统计平均值→新车m0

m0↓10%,经济性↑8.5%！轿车和客车人均整备质量车型人均整备质量/（t·人-1）车型人均整备质量/（t·人-1）微型轿车0.15~0.16中高级以上轿车0.29~0.34普通级轿车0.17~0.24中级以下客车0.096~0.16中级轿车0.21~0.29大型客车0.065~0.132.

装载质量me（1）影响me的因素：（2）装载质量me装载质量—货车指在良好的硬质路面上行驶时所允许的额定装载量（坏路面时减少10~15%）—越野车指在土路上或越野行驶时所允许的额定装载量3.

总质量ma式中：

mp——乘员质量（kg），按座位计，65kg/人ma

—指装备齐全、并按规定装满客货时的整车质量4.

轴载质量（轴荷）（1）轴载质量（轴荷）的计算：（2）轴载质量的限值（JT701-88）式中：mi0—货物、专用设备各部件及乘员质量（kg），i=1,2,…,n;

xi

—货物、专用设备各部件及乘员质心到前轴中心的水平距离；

L—轴距；

m1、m2—整车前、后轴轴载质量（kg）；m’2—原车底盘的后轴空载质量。汽车最大总质量ma(kg)10000150002000030000前轴荷m1(kg)3000500070006000后轴荷m2(kg)700010000130002×120005.

轴载质量（轴荷）的分配原则符合轴载质量（轴荷）的限制规定(1)应使轮胎磨损均匀(2)应满足汽车使用性能上的要求轮胎负荷系数操纵稳定性改装后具有一定的不足转向特性。质心位置稳定性保证车辆不发生侧翻，要求：保证车辆不发生纵翻，要求：式中：B—专用汽车轮距（m）；

b

—整车质心到后轴中心线的水平距离（m）；

hg

—整车质心到地面的高度（m）；j—路面附着系数，一般取j=0.7；

b—侧倾稳定角（°）；

a

—纵倾稳定角（°）。总布置图的基准线三、

底盘改装部件的布置（二）传动轴的布置（一）发动机的布置：

影响因素