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文档简介

汽车总体构造与设计主要内容汽车总体构造汽车总体设计的任务及开发程序

汽车形式的选择汽车主要尺寸和参数的选择

汽车发动机选择

车身形式轮胎的选择汽车总布置草图及各部件布置运动校核总体设计计算汽车逆向设计过程汽车总体构造汽车的组成汽车由4大部分组成,分别是:发动机:将燃料燃烧的热能转化为机械能,是汽车行驶的动力源。底盘:由传动系、行驶系、转向系统和制动系统等组成,主要作用是传递发动机的动力,使汽车运动或停止,支撑车辆,保证驾驶员按照司机的意图正常行驶。车身:用以安置驾驶员、乘客或货物。客车和轿车是整体车身;普通货车车身由驾驶室和货箱组成。电器设备:由电源和用电设备组成,包括发电机、蓄电池、起动系、点火系以及汽车的照明、信号装置和仪表等。此外,在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备:微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置(自诊、防盗、巡航、防抱死、车身高度自调等),显著地提高了汽车的使用性能。除发动机系统以外的汽车其它组成部分发动机行驶系统传动系统转向系统制动系统其它:车身、仪表及显示、照明与信号、电气与电子系统、空调、取暖及通风、雨刷……传动系统的作用与组成作用:将发动机产生的驱动力矩和转速,以一定的关系和要求传递到车轮的系统。组成:

离合器及其操纵变速器及其操纵万向节与传动轴驱动桥汽车传动系的组成:前端发动机驱动轮驱动轮前置后驱动方案传动系统离合器变速器万向节驱动桥差速器半轴主减速器传动轴传动系统:传动系统汽车传动系的功能:实现汽车减速增矩;实现汽车变速;实现汽车倒车;必要时中断动力传递;应使车轮具有差速功能;能够消除变速器与驱动桥之间因相对运动而产生的不利影响;主减速器变速器离合器、空档差速器、半轴万向节、传动轴倒档机械传动系的布置方案货车如按发动机和驱动桥位置关系又可分成:FR、MR、RR其中:FR应用最广。行驶系功用与组成作用:支撑整车的质量;把来自传动系传来的扭矩转化为地面对车辆的牵引力;承受汽车的各种作用力和扭矩;减少振动缓和冲击,保证汽车正常平顺地行驶。汽车行驶系的组成由车架、车桥、悬架和车轮组成1)车架:车架是汽车的安装的基础件,并承受车内外的各种载荷。●按车架结构分:边梁式车架、中梁式车架、平台式车架●按车身结构分:有车架的非承载式、无车架的承载式2)车桥:车桥的作用是承受汽车的各种作用力和扭矩。●按结构形式分:整体式车桥(非独立)、断开式车桥(独立)。●按其性质分:转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支承桥3)悬架:是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。●作用:A:缓和行驶中车辆受到的冲击力。B:衰减由于弹性系统引进的振动C:传递车轮与车架之间的一切力和力矩。●按控制形式不同分:被动式悬架和主动式悬架。●按导向装置形式分:独立悬架、非独立悬架轿车常用独立悬架●组成:一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。4)车轮与轮胎道路良好、承载小、快速安全平稳舒适等要求的车常用承载式车身、断开驱动桥及独立悬架等结构。悬架要有好的平顺性和操纵稳定性。如轿车。大客车除安全舒适外,城市公车注意上下车的方便性,常用弯曲梁。大多选用承载式车身、可调节高度空气悬架和油气悬架,保证高度合适,振动频率合适。载货汽车一般采用边梁式车架和纵置钢板弹簧,单/少片弹簧为轻中型货车采用,可减轻质量,改善平顺性。另外三轴货车中后桥广泛采用纵置钢板弹簧平衡悬架,以便中后桥车轮有良好的接地作用,同时使得非簧载质量减小,改善平顺性;中后车轮的制动力矩容易平衡,而驱动时提高驱动轮的附着性能。从动轮不用时可以升起,减小磨损,降低油耗。制动系作用、分类与组成制动系制动系作用:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。行车制动和驻车制动必须是独立的。按制动能量的传输方式可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。制动系的基本组成制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。转向系作用与组成转向系:按照驾驶员的操纵改变或恢复汽车的行驶方向。转向系主要由转向器、转向操纵机构、转向传动机构组成。汽车转向系根据其转向能源的不同,可以分为机械转向系和动力转向系两大类型。动力转向系统――兼用驾驶员体力和发动机(或电机)的动力为转向能源的转向系统,称为动力转向系统。它是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。汽车车身作用与组成车身是容纳和保护乘客或货物并为驾驶员提供工作场所。汽车车身构件主要包括:车身壳体、车门、车窗、车身内、外饰件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等。在货车和专用汽车上还包括车厢和其他装备。汽车车身结构按受力情况主要分为非承载式、半承载式和承载式三种。非承载式车身非承载式车身也叫有车架车身。车身本体悬置于车架上,用弹元件连接(弹簧或橡胶垫)。车身除承受自重、货物、乘客的重量引起的载荷以及行驶时的空气阻力和惯性力外,其他的载荷则由车架承受。由于车身与车架的连接件能吸收一部分由地面和发动机传来的振动和噪声,所以能改善乘坐舒适性,有些高级轿车常常采用这种形式的车身。轿车的壳体与车架是可分离的两个部分。车架承受汽车运行所受到的荷载;车厢通过减震装置与车架相连接,基本上不承受荷载。早期轿车车身大都采用这种结构形式。现在轿车车身的结构转向以无车架整体式结构为主。非承载式车身比较笨重,质量大,汽车质心高,高速行驶稳定性较差。承载式车身承载式车身的特点是汽车没有刚性车架,只是加强了车头,侧围,车尾,底板等部位,车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础。这种车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷。这种车身没有明显的骨架,而是由外部覆盖零件和内部钣件焊合而成的空间结构,具有较大的抗弯曲和抗扭转的刚度,大大减轻汽车自身质量,降低整车重心高度,车辆高速行驶稳定性较好,是现代轿车设计的主导结构。但是,行驶中的震动和噪声直接传给车身,影响汽车的舒适性,要求采取更为有效的防震、隔震措施,以充分发挥其优势。大多数中级、普通级、微型轿车和部分客车车身常采用承载式结构。货车驾驶室只占汽车长度的小部分,不可能采用承载结构。没有完整的封闭构架的开式车身(敞篷车)也很难采用承载式结构。半承载式车身是一种介于非承载式车身和承载式车身之间的车身结构。它的车身本体与底架用螺栓连接、铆接或焊接等方法刚性连接,加强了部分车身底架而起到一部分车架的作用。载荷主要由车架承受,车身也承受一部分。这种结构车身是为了避免非承载式车身相对于车架位移时发出的噪声而设计的。载货汽车车身载货汽车车身由驾驶室、货厢、发动机罩、翼子板、水箱框架等组成。驾驶室与货箱分开,分别用螺栓固定在车架上。汽车电气设备由电源和用电设备组成,包括发电机、蓄电池、起动系、点火系以及汽车的照明、信号装置和仪表等。此外,在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备:微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置(自诊、防盗、巡航、防抱死、车身高度自调等),显著地提高了汽车的使用性能。总体设计的任务及开发程序引言总体设计与部件设计的关系总体设计用于指导部件设计,并为其提供相关数据;总体设计的好坏取决于部件设计,二者相辅相成,相互制约。总体设计为部件设计留有必要空间。为部件提供相关数据。各总成装配起来也要保证整车的使用性能,实在装不下时,可适当改动总布置,但性能参数不得降低。总体设计的基本要求1)汽车的各项性能、成本等,要求达到企业在商品计划中所确定的指标。2)严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定,注意不要侵犯专利。3)尽最大可能地去贯彻三化,即标准化、通用化和系列化。4)进行有关运动学方面的校核,保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。5)拆装与维修方便。总体设计的任务1.正确选择性能指标、重量和尺寸参数,提出整车总体设计方案。2.对各部件进行合理布置,并进行运动校核。3.对汽车性能进行精确控制和计算,保证主要性能指标的实现。4.协调各种矛盾。汽车总体设计的一般顺序

(汽车的开发程序——正向设计)引言汽车总体设计是依据企业的各种规划来进行的,其中商品规划是核心。商品规划是通过市场调查与预测和企业目前以及在未来的一段时间内可能发展所达到的状态,还有其他相关企业同类产品的技术发展水平为基础制定出来的。商品规划又包括商品系列规划和单个商品规划。单个商品规划是针对商品系列规划中的某一商品制定的具体计划,包括商品计划和概念设计。商品计划的内容主要有:商品开发的必要性、目的、主要性能、造型风格、目标价格;市场、适用地区、商品用途及级别;生产纲领、目标利润、投产时间等。概念设计主要包括:车型构成:车辆的主要尺寸、驱动方式和采用的主要部件(如发动机、变速器、驱动桥、悬架、转向器)及附属设备;总体布置:整车目标性能、目标质量、目标成本及开发日程等。汽车新产品开发流程完成新型汽车的开发工作比较复杂,动用的人力、牵涉的部门和单位都有很多,用去的时间也很长,除此之外还必须有足够的资金保障。各部门、单位以及参加开发工作的全体人员必须协调一致地工作。为此,负责项目开发工作的组织都要制定如图所示的新产品开发流程图。

汽车开发设计及总体设计流程

95年后的汽车开发并行流程1、调研、提出整车设想(方案策划阶段):

在汽车产品开始技术设计之前,必须制定产品开发规划:首先,必须确定具体的车型,就是打算生产什么样的汽车。其次是进行可行性分析,根据用户需求、市场情况、技术条件、工艺分析、成本核算等,预测产品是否符合需求,是否符合生产厂家的技术和工艺能力,是否对国民经济和企业有利。第三步是拟定汽车的初步方案,通过绘制方案图和性能计算,选定汽车的技术规格和性能参数。最后一步是制定出设计任务书,其中写明对汽车的形式、各个主要尺寸、主要质量,还有其他相关企业同类产品的技术发展水平为基础制定出来的(1)、调研:资料的收集、分析①国内同类汽车的生产状况及技术状况,产品的系列化情况及性能的好坏,主要生产厂的设计、试制及生产经验。目的:了解国情,吸取经验、教训,更好的完成任务。②国内外同类车的资料:结构形式、参数、技术水平及发展趋势,以作为选型时整车及各部件参数的一个参考。③标准及法规的分析:对汽车交通各相关法律法规进行收集分析与总结,使所设计车符合国家各项法规。还要密切关注国家有关汽车政策的动向。使用调查了解汽车使用单位对汽车型式、吨位(座位数)的要求;吨位(座位数)对使用部门来讲至关重要,它与运输生产率和运输成本有很大关系。了解汽车的使用条件,包括典型的地理条件、气候、道路、坡道、弯道视野等;使用条件决定着汽车的整车结构,各总成的选用,及整车和总成的性能参数的选取满足汽车的特殊要求:特种货物的装卸方式,汽车作业方式,认真听取用户对汽车设计的合理建议。了解国内外同类车的使用情况:如车型与使用地区的地理条件的匹配,结构形式及参数适应地区需要的情况等。同时,也应了解各类车的乘坐舒适性,操纵轻便性,维护方便性、零部件可靠性等,以便为设计提供依据。生产条件调查了解生产规模、生产方式、设备及工艺条件,以合理的选择材料、结构、加工工艺及装配方式。同类型参考样车试验及分析可将与设计相近的车进行全面的性能实验,了解该车型及其部件的结构形式及参数,按照目前我们的使用条件,会有哪些优势,为新设计提供必要的依据,努力做到扬长避短。特别说明:上述调研过程是在实现新车设想,即把设计任务变成具体设计方案时,所要做的不可缺少的重要工作。其先后顺序可视具体情况而定。(2)、确定设计原则主要经济技术指标:技术先进性、工艺性,工厂的能力达标;继承性;成本;零部件的通用性;必须满足的性能:与车型具体用途结合考虑矛盾协调的原则:(3)、依据上述原则可以提出整车的初步设想载重、车身的承载方式、驾驶室、发动机、底盘选型、冷却系、传动系、制动系、转向系、悬架等,总之,对汽车整车有个大概轮廓。2、概念设计、选型及编写设计任务书(1)、概念设计①含义:概念设计是指从产品创意开始,到构思草图、画出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程。概念设计是将商品计划中确定开发的产品定义更具体化,使之达到能进行具体设计的程度,是对下一代车型或未来汽车的总概念进行概括描述,确定汽车的基本参数、基本结构和基本性能的设计。②

所做工作:可分为初步设计和确定造型A、初步设计

a汽车总布置设计:总布置设计(又称初步造型),是将汽车各个总成及其所装载的人员或货物安排在恰当的位置,以保证各总成运转相互协调、乘坐舒适和装卸方便。为了保证汽车各部分合理的相互关系,需要定出许多重要的控制尺寸。在这个阶段,需要绘制汽车的总布置图,绘出发动机、底盘各总成、驾驶操作、乘员和货物的具体位置以及边界形状;也包括零部件的运动(如前轮转向与跳动)范围校核。经过汽车总布置设计,就可确定汽车的主要尺寸和基本形状。b绘制效果图:效果图是表现汽车造型效果的图画。造型设计师根据总布置设计所定出的汽车尺寸和基本形状,就可勾画出汽车的具体形象。主要是为了把设计师的思路和理念用更细腻的手法表现出来,加入细节描绘和色彩,通过精致的绘画表达这款车的直观感受和立体效果。这是汽车设计的重要环节之一,将是决定模型制作的关键。有些效果图是手绘的,马克笔、色粉或者喷枪都会采用,也有设计师利用电脑绘画。效果图和最后的整车的细节未必完全相同,但是表现出来的气质却是一脉相承。设计阶段包括设计草图和设计效果图两个阶段,最初的设计草图都比较简单,它也许只有几根线条,但是能够勾勒出设计造型的神韵,设计师通过设计大量的草图来尽可能多的提出新的创意。每个设计师都会对少数几个自己认为比较好的草图进行完善,包括绘制多个角度的草图,进一步推敲车身的形体,突出造型特征等等。下面是菲亚特Bravo设计草图,我们可以看出最初的草图形体是比较简练的,只强调部分的特征线。而后来的深入设计草图则比较完整的表达了车身的整个形态。草图设计深入设计当草图绘制到了一定阶段后,设计工作室内部会进行一次讨论,设计室负责人(比如设计总监)将从设计师的设计草图中挑出几个相对较好的创意,进行深入的设计。接下来就是绘制被选中的草图的精细设计效果图。随着计算机辅助设计的发展,以及其所带来的方便和快捷,越来越多的设计师开始使用各种绘图软件进行效果图的绘制。主要的绘图软件有Photoshop、Painter以及AliasSkethbookd等。设计师绘制精细效果图的目的是为了让油泥模型师或者数字模型师(其使用3D软件将设计师的设计由效果图变为3维的电脑数据模型,这种模型能够直接将数据输入5轴铣削机,铣削出油泥模型)看到更加清晰的设计表现效果,以便保证以后的模型能够更好的与设计师的设计意图相一致。设计效果图绘制完毕以后要进行一次评审,这次评审会决定让其中的的几个方案进行1:5的油泥模型制作。制作缩小比例模型:如前所述对设计方案效果图进行评审以后就要开始制作模型了,一般有3—5个甚至更多方案会被选中进行1:5的小比例模型制作,制作小比例模型主要是为了节约成本以及节省时间,一般的汽车厂家都会使用油泥作为材料来制作小比例模型,主要是因为其容易修改,便于在模型制作阶段不断完善。油泥模型的制作也有两种方法,一种是油泥模型师直接完全人工雕刻模型,另外一种是由数字模型师先根据设计效果图在alias等软件里先建造出3维数字模型。然后由铣削机铣削出油泥模型,然后经油泥模型师进行细节调整。当然在油泥制作过程中设计师必须全程跟踪指导,以确保油泥模型能够符合自己的设计意图。SmartForfour小比例模型方案经过初步设计,绘制出一批彩色效果图和塑制出几个缩小比例模型,就可以召开选型讨论会。会议的目的是从若干个造型方案中选择出一个合适的车型方案,以便作为技术设计的依据。选型讨论会主要讨论审美问题,但也涉及结构、工艺等方面,故通常由负责人召集造型设计师、结构设计师和工艺师等参加会议。通过评审挑选出其中的2-3个方案进行1:1的全尺寸油泥模型制作。选型讨论会结束,说明选定车型的造型构思基本成熟,汽车的初步设计亦结束。注意:缩小比例的模型还可以用于风洞试验,用来确定空气动力学特性。缩小比例模型是在彩色效果图的基础上更进一步表达造型构思,具有立体形象,比效果图更有真实感,要求比例严格、曲线流畅、曲面光顺。雕塑一个缩小比例汽车模型,需要从各个角度审视,反复推敲,精工细雕,因而很难在两三天内完成。B、确定造型:a绘制胶带图。胶带图是用细窄的彩色不干胶纸带粘贴成的1:1(全尺寸)汽车整车图样,可表达零部件形状及外形曲线。胶带图的外形曲线数据取自选定的缩小比例模型,可用来审查整车外形曲线的全貌。如发现某条曲线不美观或不符合要求,可将胶带揭起重新粘贴,直到满意为止。胶带图完成后,缩小比例模型放大的曲线又经过进一步修订。b绘制1:1整车外形效果图。单纯由缩小比例的绘画表达汽车的外形效果尚嫌不够,还需要绘制等大尺度(全尺寸)的彩色效果图。现代造型设计非常重视等大的尺度感。缩小比例图样和全尺寸图样的真实感是截然不同的。汽车形状的最后确定,不能从缩小比例的图样或模型直接放大,而应经过1:1效果图和1:1模型的修正,以符合大的尺度感和审美要求。效果图c制作1:1外部模型。1:1外部模型是汽车外形定型的首要依据。根据缩小比例模型的放大数据,结合胶带图和1:1效果图的的修订情况,就可以制造1:1外部模型。这个模型是在一个带有车轮的构架上涂敷造型泥而雕塑成的。由于要用数以吨计的造型泥,并雕塑得细致、平整、光顺,所以制造一个1:1外部模型的时间很长,通常需要几个星期。福特S-max油泥模型贴膜后的S80油泥模型方案d制作1:1内部模型。1:1内部模型用以审视汽车内部造型效果和检验汽车内部尺寸。1:1内部模型与1:1外部模型同时制作,其设计和尺寸相互配合。1:1内部模型的形状、色彩、覆盖饰物的质感和纹理都应制造得十分逼真,使人具有置身于真车室内的感觉。e造型的审批。1:1外部模型、内部模型、效果图完成后,需要交付企业最高领导审批,使汽车最终定型。汽车造型设计是促进汽车销路的重要竞争手段,大公司为了击败对手会采用频繁更换车型的手段,对汽车造型设计的需求就十分迫切,并在整个汽车设计过程中占有愈来愈重要的地位。测量阶段:三维坐标测量

使用三维坐标测量装置。将模型放在测量台上,测出它表面上足够多点的空间三维坐标,用这些数据就可以在电脑中建立三维模型。为后续选型做准备。(2)、选型:汽车造型审定后,就可以着手进行汽车结构设计。汽车的结构设计,是确定汽车整车、部件(总成)和零件的结构。也就是说,设计师需要考虑由哪些部件组合成整车,又由哪些零件组合成部件。选型工作主要内容:整车型式:汽车的质量参数:尺寸参数:性能参数:动力系统:传动系统:操纵系统:行走系统:承载系统:电气系统及其他:目标成本:在概念设计期间,对成本要进行控制,目的是在新开发的汽车投放市场后占有价格方面的优势。根据对市场的分析预测并结合商品的技术定义来确定商品投放时市场能够接受的价格,称之为商品的目标价格。目标价格P在此基础上扣除增值税T1、附加税T2和企业目标利润Q之后,可获得目标成本C,

C=P-T1-T2-Q(3)、编写设计任务书内容包括:任务来源及设计依据,可行性分析,其内容包括市场预测,企业技术开发和生产能力分析,产品开发的目的,新产品的设计指导思想,预计的生产纲领和产品的目标成本以及技术经济分析等。产品的型号,主要技术规格,参数,有质量,尺寸性能参数,使用可靠性,寿命,环境,适用性等。整车布置形式,主要部件结构形式及特性参数国内外同类车技术性能对比分析本车拟采用的新工艺,新材料,系列化、标准化、通用化水平。生产纲领、生产方式,设备,成本等。主要技术性能的计算(大略粗算)维护的方便性上述内容成文后,经批准不得随意改动。3、工程设计阶段(1)总布置设计主要的工作包括发动机舱详细布置图、底盘详细布置图,内饰布置图、外饰布置图以及电器布置图。绘制尺寸控制图,现在一般用三维数字模型。该阶段达到以下目的:确定各部件的布置及位置。确定各部件的外形尺寸,部件间的连接安装方式确定各操纵部件的位置及活动范围确定有关部件的运动,排除干涉确定重心,轴荷(空满载)向各总成提供设计的参数、自重、尺寸、所承受的各种负荷、安装及运动空间,连接安装方式,以作为依据。协调总成间,总成与整车间矛盾。绘制完图要进行汽车动力性、经济性、操纵稳定性计算,并绘出相应的曲线。(2)车身造型数据生成。车身或造型部门在油泥模型完成后,使用专门的三维测量仪器对油泥模型进行测量,测量的数据包括外形和内饰两部分。测量生成的数据称为点云,工程师根据点云使用汽车A面制作软件,比如Alias、Icem-surface、Catia、UG等来构建汽车的外形和内室模型。在车身造型数据完成以后,通常要使用这些数据来重新铣削一个模型,目的是验证车身数据是否有错误。这个模型通常使用代木或者高密度塑料来进行加工,以便日后保存。某车车身点云与数字模型(3)发动机工程设计一般新车型的开发都会选用原有成熟的发动机动力总成,发动机部门的主要工作是针对新车型的特点以及要求,对发动机进行布置,并进行发动机匹配,这一过程一直持续到样车试验阶段,与底盘工程设计同步进行。(4)白车身工程设计所谓白车身指的是车身结构件以及覆盖件的焊接总成,包括发动机罩、翼子板、侧围、车门以及行李箱盖在内的未经过涂装的车身本体。白车身是保证整车强度的封闭结构。白车身由车身覆盖件、梁、支柱以及结构加强件组成,因此该阶段的主要工作任务就是确定车身结构方案,对各个组成部分进行详细设计,使用工程软件比如:UG、CATIA等完成三维数模构建,并进行工艺性分析完成装配关系图及车身焊点图。(5)底盘工程设计底盘工程设计的内容就是对底盘的四大系统进行详细的设计,包括:传动系统设计、行驶系统设计、转向系统设计以及制动系统设计。主要工作包括:(1)对各个系统零部件进行包括尺寸、结构、工艺、功能以及参数等方面的定义(2)根据定义进行结构设计以及计算,完成三维数模(3)零部件样件试验(4)完成设计图和装配图其中传动系统的主要设计内容为离合器、变速器、驱动桥,行驶系统的主要设计内容为悬架设计,转向系统的主要设计内容为转向器以及转向传动机构的设计,制动系统的设计内容包括制动器以及ABS的设计。(6)内外饰工程设计汽车内外饰包括汽车外装件以及内饰件,因其安装在车身本体上也称为车身附属设备。外装件的主要设计包括前后保险杠、玻璃、车门防撞装饰条、进气格栅、行李架、天窗、后视镜、车门机构及附件以及密封条。内饰件主要设计包括仪表板、方向盘、座椅、安全带、安全气囊、地毯、侧壁内饰件、遮阳板、扶手、车内后视镜等。(7)电器工程设计电器工程负责全车的所有电器设计,包括雨刮系统、空调系统、各种仪表、整车开关、前后灯光以及车内照明系统。经过以上各个总成系统的设计,工程设计阶段完成,最终确认整车设计方案。4、汽车总装配图的绘制阶段(虚拟装配):作为总装配的工艺图;进行图纸装配,检查各部件尺寸、安装空间及安装方便性;检查各操纵机构位置及活动位置,检查干涉情况;检查视野及驾驶室内空间如何;空满载时的重心、轴荷;检查外形尺寸,总布置的各参数。注意:装配图是在各总成设计完成后进行的,总体设计人员须认真检查各总成及其连接,并查清其装配的可行性,合理性,运动干涉情况,使错误暴露在试制之前该阶段完成后应建立下述文件:设计说明书、总布置图、使用说明书、整车明细表、详细的零部件清单、验证法规等。总布置图:总体布置图是表示新生车型全体资料的图纸,在技术部门内部,是一种极为保密的技术资料,不能轻易提供给本部门以外的其他技术部门作参考。总体布置图的制作在汽车设计中最花费时间,一直要到汽车投入批量生产时才算完成。总体布置工作不是一个部门能独立完成的工作,而是以一个部门为主,各个部门间反复协商和完成的。在汽车设计过程中,充分体现了各个部门的协调关系。----防止扯皮。5、试制、装配、试验、修改、定型上述设计阶段完成以后进入样车试制和试验阶段,样车的试制由试制部门负责,他们根据工程设计的数据,根据试验需要制作各种试验样车。样车的试验包括:性能试验、可靠性试验。根据需要进行典型地区使用试验和根据使用条件在特殊地区的适应性试验。性能试验,其目的是验证设计阶段各个总成以及零部件经过装配后能否达到设计要求,及时发现问题,做出设计修改完善设计方案。可靠性试验的目的是验证汽车的强度以及耐久性。试验应根据国家制定的有关标准逐项进行,不同车型有不同的试验标准。根据试制、试验的结果进行分析总结,对出现的各种问题进行改进设计,再进行第二轮试制和试验,直至产品定型。(1)试制:

整车设计全部完成以后,就投入试制阶段,该阶段中总体设计人员须加入。其中:密切注视特性尺寸部件连接及安装尺寸的变动,查明是否会影响到整车性能及装配,并及时通知设计人员做相应的修改。总体设计人员通过试制了解整车及部件的结构工艺性,查明不合理结构,并设法补救,如不能及时补救,应下轮试制前改正。称好各部件的重量,并记录。(2)装配:各总成试制完成,进行装配,总体设计人员了解装配中的问题,及时协助解决,并记录。装配完,称重,测得重心,得出轴荷。(3)试验:仅靠理论计算是不够的,必须通过样车试验来验证。试验应通过国家标准中规定的相关试验项目要求来进行,不同车型采用不同试验标准。结果出来后,应进行全面分析,针对出现的技术问题,多方面查找原因,对比设想的性能,看有何出入,若有,分析原因,并听取多方意见。有时原因可能是多方面的:如,参数匹配问题,轴荷问题,部分件的强度问题等,或者是工艺方面的问题,总之,应全面进行查找,将不合理的问题及早暴露出来。试验场各种条件的路试风洞试验与碰撞试验(4)修改——再试制——试验:新开发的车型经过一轮设计,很难达到一次成功,因为汽车结构复杂、精度要求严格、性能要求高、又要求工作可靠,前面试制、试验过程中暴露出来的问题,必须及时进行改进,在此基础上再进行试验(5)定型:一般情况下,进行2-3轮改进设计和试制、试验,即可完成产品定型,同时给出生产设计图样。6投产启动阶段:投产启动阶段的主要任务是进行投产前的准备工作,包括制定生产流程链,各种生产设备到位、生产线铺设等等。在试验阶段就同步进行的投产准备工作包括,模具的开发和各种检具的制造。投产启动阶段大约需要半年左右的时间,在此期间要反复的完善冲压、焊装、涂装以及总装生产线,在确保生产流程和样车性能的条件下,开始小批量生产进一步验证产品的可靠性,确保小批量生产3个月产品无重大问题的情况下,正式启动量产。7销售阶段:对产品进行正式批量生产,并对产品进行销售和售后服务工作。还要继续反馈用户意见,改进提高产品质量、扩大市场。汽车总体设计的一般顺序(正向):1、调研、提出整车设想;2、概念设计、选型及编写设计任务书;3、技术设计;4、汽车总装配图的绘制(虚拟装配);5、试制、试验、修改、定型;6、投产启动阶段;7、销售。总体设计作业指导书汽车形式的选择主要内容汽车的分类汽车型式的选择轿车大客车货车汽车的分类分类方法:按发动机排量、乘客座位数、汽车总质量、汽车总长、车身或驾驶室特点来分类,也可取上述两个指标来分类。原分类标准将汽车分类为8类(GB9417-89):

1、载货汽车:

2、越野汽车

3、自卸汽车:

4、牵引车:5、专用汽车:

6、客车:

7、轿车:

8、备用分类号

9、半挂车:

随着我国汽车工业的发展和与国外汽车企业的合资合作与交流日益增多,面对近十几年来出现的各式各样汽车,为了与国际通行标准衔接,我国重新制定了有关汽车分类的新标准。经国家质量监督检验检疫总局批准,汽车分类的两个新国标GB/T3730.1-2001和GB/T15089-2001于2001年7月3日对外发布,2002年3月1日正式实施,代替了GB/T3730.1-1988和GB/T15089-1994。GB/T15089-2001主要用于型式认证,是型式认证各技术法规适用范围的依据;GB/T3730.1-2001是通用性分类,适用于一般概念、统计、牌照、保险、政府政策和管理的依据新颁布的两个新国标在按用途划分的基础上,建立了乘用车和商用车概念,尤其是在轿车的划分上改革较大,解决了管理和分类的矛盾,是和国际接轨的标准。GB/T15089-2001总分为载客和载货两大类:即M和N类M又分为三大类:M1、M2和M3M1:包含驾驶员座位小于9座;M2:包含驾驶员座位大于9座且总质量小于5000kg;M3:包含驾驶员座位大于9座且总质量大于5000kg;M2和M3又分为五级:A、座位数小于22座:A级:可站B级:不可站;B、座位数大于22座:

Ⅰ:许站,并可自由走动;

Ⅱ:只须站在过道,站立空间小于两人座空间;

Ⅲ:不允许站;4)N类:N1类:ma≦3500kgN2类:3500kg≦ma≦12000kgN3类:ma≧12000kgGB/3730.1-2001

汽车和挂车类型的术语和定义依据国际标准(ISO3833)制定,其中最显著的修改,一是废除“轿车”的提法,改称为“乘用车”;二是不再将越野车单独分为一类,而是归属到各个车类中。标准将汽车分为两大类:乘用车和商用车。乘用车(不超过9座)分为普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车11类。商用车分为客车、货车和半挂牵引车3类。客车细分为小型客车、城市客车、长途客车、旅游客车、铰接客车、无轨客车、越野客车、专用客车。货车细分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车、专用货车。乘用车其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车,包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。它也可牵引一辆挂车。分类:普通乘用车城市乘用车高级乘用车小型乘用车敞篷车仓背乘用车旅行车多用途乘用车越野乘用车专用乘用车:救护车殡仪车旅居车防弹车标准中首先依据车身、车顶、座位、车门和车窗等的不同形式对普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车进行了定义。

这些可称之为基本型乘用车,它的概念等同于旧标准中的轿车。普通乘用车车身:封闭式,侧窗中柱有或无。车顶(顶盖):固定式,硬顶。有的顶盖一部分可以开启。座位:4个或4个以上座位,至少两排。后座椅可折叠或移动,以形成装载空间。车门:2个或4个侧门,可有一后开启门。高级乘用车车身:封闭式。前后座之间可以设有隔板。车顶(顶盖):固定式,硬顶。有的顶盖一部分可以开启。座位:4个或4个以上座位,至少两排。后排座椅前可安装折叠式座椅。车门:4个或6个侧门,也可有一后开启门。车窗:6个或6个以上侧窗。敞篷车车身:可开启式。车顶(顶盖):车顶可为软顶或硬顶,至少有两个位置:第一个位置遮覆车身;第二个位置车顶卷收或可拆除。座位:2个或2个以上的座位,至少一排。车门:2个或4个侧门。车窗:2个或2个以上侧窗。分类:小型客车城市客车长途客车旅游客车铰接客车有轨电车越野客车专用客车客车:在设计上和技术特性上用于载运乘客及其随身行李的商用车辆;包括驾驶员座位在内的座位数超过9座,但不超过16座时,称之为小型客车。货车分类:普通货车多用途货车全挂牵引车越野货车专用作业车专用货车汽车型式的选择汽车的型式:指汽车的轴数、驱动型式、布置型式以及车身(驾驶室)来说的。由于汽车型式对汽车的性能、外形、重量、尺寸、轴荷分配及成本有很大的影响,故应综合考虑这个问题。(一)、轴数:影响选取轴数的因素:汽车的用途汽车的总质量道路法规对轴载质量的限制轮胎的负荷能力

我国公路标准规定:对四级公路及桥梁、单轴最大允许10t,双轴最大18t(每轴9t),由公路条件要求及汽车的总质量和使用条件可确定汽车的轴数。轴数的确定:通常总重小于19t的汽车用双轴,因为结构简单,成本低。19t~26t汽车采用三轴;26t以上的汽车用四轴或以上。注意:①一般前轴荷可大于6t,便于转向;②矿用车等不在公路上行驶的汽车不在此限。(二)、驱动型式:常见汽车的驱动型式有:

4×2,4×4,6×4,6×6,

8×4,8×8

可写为:a×b

其中前一数字表示车轮总数后一数字表示驱动轮数4×2:结构简单、自重力、油耗量低、成本,主要用于轿车及总质量小于19t的汽车上,现代双轴重货常接近于公路上限,以提高运输能力和载重能力。6×4/6×2:用于重货,总质量常为19t~26t8×4:用于总质量常为28t~32t重货上矿用自卸车:

因机动性要求高、轴距短,宜用4X2;军用越野车:

为提高其通过性,多采用全轮驱动;(三)、汽车的布置型的选择:汽车的布置型式是指发动机,驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系和布置特点而言的。它对汽车的使用性能、尺寸等有很大影响。Ⅰ、乘用车(轿车)的布置型式:发动机前置前轮驱动FF发动机前置后轮驱动FR发动机后置后轮驱动RR1、FF:这种布置方案目前在发动机排量为2.5L以下的乘用车上得到广泛应用。是轿车上应用最广的一种。优点:(1)前轴荷大,有明显的不足转向特性;(2)前轮为驱动轮,越障碍的能力高;(3)变速器与主减速装在一个壳体内,紧凑;(4)省略长的传动轴,地板凸包低(仅需容纳排气管),有利于提高乘坐舒适性;(5)若在轴距外布置发动机,轴距短、机动性高;(6)发动机散热器布置在前部,散热效果好;(7)行李箱后置,空间大;(8)易改装为客货两用车或极护车;(9)供暖机构简单、管路短、效率高;(10)发动机、变速器、离合器近,便于操纵;(11)若采用横置,缩短总长,用柱齿轮代锥轮,成本下降,质量高。主要问题:①前轿为驱动桥,结构复杂,要等速高可靠性方向带,成本高;②前柚荷大,前轮转向又驱动,寿命短;③上坡轴荷后移,爬坡能力低;④空车时,有后轴先抱死趋向;⑤发动机横置时,受空间限制总布置困难,维修保养时不宜操作;⑥正面碰撞,维护费用高。发动机前置前驱动布置方案发动机可以放于轴距内、轴距外或前桥正上方,可以纵置也可以横置。其不同布置方案的选择,对前排座椅的位置、汽车总长、轴距、车身造型、轴荷分配、整车整备质量、主减速器形式及发动机的接近性等均有影响。①、发动机横置在前桥前方时最紧凑,置于前抽之前(图(a)),小排量短发动机适于这种布置。此时车身前围板及座椅可前移较多,从而可缩短汽车的轴距及总长,减小汽车自身质量,并可用圆柱齿轮作主减速齿轮,降低汽车制造成本。②、发动机纵置在前桥前方时(图(b))时,前围板及座椅前移量较前一方案小,且前悬较大,前轴荷有些过大。采用此方案的发动机不宜过长,v型或水平对置型发动机最适宜于此方案的布置。③、当发动机布置在前轴之后(图(c))时,轴荷分配较均匀;但使车身前围板及座椅后移,致使轴距及总长较大,整车整备质量增加;前悬虽可减小但车头加长,车身造型受到一定限制,发动机维修也不方便。2、FR:是传统的轿车布置型式,有如下的优点:①轴荷分配合理(故性能好),轮胎寿命长;②前轮非驱动轮,不需用高可靠等速万向节,

可降低制造成本;③操纵机构简单;采暖简单、管路短、效率高;④发动机冷却好;⑤上坡能力强,因上坡轴荷后移;⑥改装为客货、救护车容易;⑦行李厢较大;⑧变速器、主减速器分开,便于维修。

⑨发动机的可接近性好。问题:①地板下有长传动轴,凸包大,使后排中部的座椅坐垫减薄,影响舒适性;②前面碰撞时,发动机易进入客厢,易伤前排人员;③总长大,轴距大,质量大,影响到燃油经济性、动力性。此种形式乘用车因客厢较长,乘坐空间宽敞,行驶平稳,故应用于发动机排量较大的中、高级轿车。3、RR:优点:①发动机、离合器、变速器、主减速器构成的动力总成一体,紧凑;②前部低、视野好;③整备质量小;④无传动轴等引起的凸包,但地板下要走操纵机构;⑤座位好布置;⑥爬坡能力好(后轴荷大);⑦发动机布置在轴距外,机动性好。问题:①后轴荷重,有过多转向倾向,前轴荷小,转向不稳定;②行李厢在前部,受转向及视野影响,故小;③操纵远距离,操纵机构复杂;④改装困难!⑤发动机故障不易发现;⑥发动机冷却和前风挡玻璃除霜不易,噪声容易传给乘员,发生追尾事故时,对后排乘员构成危险。少用!Ⅱ、商用车布置型式:按货车、客车、越野车等车型不同,特点不同。二、汽车型式的选择:(一)、大客车布置型式:大客车的布置型式有:发动机前置后桥驱动FR,发动机中置后桥驱动MR发动机后置后桥驱动RR其各种型式的可见右图:前置后驱动FR:优点:①由货车底盘改装来的;②结构简单;③操纵方便;④冷却发动机好;⑤驾驶员易发现发动机故障。缺点:①前部发动机占空,使面积利用率低;②热振难隔;③前轴荷过载,制动后轴易抱死;④传动轴从地板下过,地板高;⑤传动机长;⑥检查在驾驶室内使检修舒适性差;⑦乘客门在轴距内,车身刚度下降在前轴前,则增加前悬长度。2.MR:优点:①轴荷合理;②传动轴长度短;③车厢面积利用率高;④内部布置不受影响;⑤乘客门布置在前轴之前。缺点:①发动机在地板下,检修不便,不易发现故障;②发动机在热、寒带冷却保温不好;③热振味传入车厢中;④操纵不便,机构复杂;⑤地板高;⑥对路面要求高。3.RR:主要优点有:①隔热、振味;②省长传动轴;③行李厢大(市外)地板低(市内);④内部布置方便,面积利用率高;⑤发动机检修方便;⑥后部平顺性好。缺点:①发动机故障不易发现;②发动机冷却不好,防尘难;③操纵复杂。(Ⅱ)、货车布置型式:按照驾驶室与发动机相对位置关系来分,有:

平头式长头式短头式偏置式1、平头式:发动机位于驾驶室内,主要的优点有:①

总长、轴距短、整备质量小(省却发动机罩、翼子板、L减小)、转弯半径小、机动性好②发动机后置,前部高度可降低,视野好、盲区小③面积利用率(货箱与整车俯视面积之比)好。货车布置型式存在的问题:①前轴较大、汽车通过性较差。②驾驶室翻转,结构复杂。③室内热、振严重。④离合器、变速箱操纵复杂。⑤正面碰撞时,对轻微平头车前排受伤可能性增大,(但使注意力集中)。平头式驾驶室安装位置不同时:发动机在前轴上,两座位之间:发动机高、维修方便、座低、总高低、风阻小,但拥挤、隔热密封难、适于重货。发动机在前轴上,座位下:室内宽敞、通道平坦,但是维修不便,驾驶室用翻转式适于轻、微型车。发动机在前轴之后、座下:室内宽、平坦、翻转维修,适于轻微车。但轴距略大,轴荷更趋合理。2、长头式:指发动机在汽车驾驶室的前部。其主要优点有:①轴荷更合理,相应的性能好;②维修方便,操纵方便;③地板低,驾驶员上、下车方便;④离合器、变速器等操纵机构简单,布置容易;⑤隔热、隔振好;④碰撞时驾乘人员不易受到伤害。缺点有:视野盲区大;总长大;总重大;Rmin大;面积利用率低。故目前主要用于使用条件较差的货车及越野车上。长头货车前轮相对车头位置有三种:靠前、居中、靠后。其中靠前时轴荷不合理,不用;前轮靠后使驾驶室存凸包;居中合适,应用多。(3)短头式

a、发动机有少部分位于驾驶室内;特点

b、汽车面积利用率及视野有所改善;

c、有利于发动机散热,操纵机构布置简单;

a、汽车面积利用率低;缺点

b、视野差;

c、机动性差;

d、驾驶室内部相对拥挤。

应用:中重型货车、越野车(4)偏置式

a、驾驶室位于发动机之旁

特点

b、具有具有平头式货车的一些优点;(轴距短、视野好)

c、还具有长头式货车的一些优点;(驾驶室通风条件好、维修发动机方便)

应用:主要用于重型矿用自卸车

货车如按发动机和驱动桥位置关系又可分成:FR、MR、RR其中:FR应用最广。

FR:其主要优点为:维修发动机方便;离合器、变速器等操纵机构简单;货箱地板高度低;可以采用直列发动机、v型发动机或卧式发动机;发现发动机故障容易。主要缺点:如果采用平头式驾驶室,而且发动机布置在前轴之上,处于两侧座位之间时,驾驶室内部拥挤,隔热、隔振、密封和降低噪声问题难以解决;如果采用长头式驾驶室,为保证具有良好的视野,驾驶员座椅须布置高些,这又影响整车和质心高度,同时增加了整车长度。MR:采用卧式发动机,且布置在货箱下方的后桥驱动货车,发动机通用性不好,需特殊设计,维修不便;油门、离合器、变速器等操纵机构因距驾驶员远,导致机构复杂;发动机距地面近,容易被车轮带动起来的泥土弄脏;受发动机位量影响,货箱地板高度高。目前这种布置形式的货车已不采用。以前国外有过,但现在不用!RR:是由发动机后置后轮驱动的轿车变型而来,所以极少采用。主要缺点:后桥超载;操纵机构复杂;发现发动机故障和维修发动机都困难;发动机容易被泥土弄脏等。(Ⅲ)、越野车的布置形式:主要在传动系、轴距和采用转向轮方案上有较大不同。方案不同对传动系的复杂程度、汽车的通过能力、Rmin及零件的互换性等均有影响。根据驱动桥数不同,越野车分为4×4,6×6,8×8等形式。在此给出三种形式的多轴越野车的布置方案:非贯通式驱动桥的6×6越野车贯通式驱动桥的8×8越野车8×8越野车传动机构侧边布置1、非贯通式驱动桥的6×6越野车:形式如图所示:特点:动力由发动机传至分动器,然后分动器传给各桥时,是经分动器的三个输出轴和万向节传动轴分别传给三个桥。其三个轴之间有L1和L2两个轴距:根据车型不同要求,特别是通过性的不同要求,在布置时可选择L1>L2,L1=L2,L1<L2,三种之一,分别对应图1-8的〔a〕、(b)、(c);图1-8(a)前桥为转向桥,图1-8(b)可采用第一、第二桥或第一、第三桥作为转向桥,图1-8(c)可采用第一、第二桥车轮转向;2、贯通式驱动桥的8×8越野车,汽车布置方案简图如下所示:从分动器输出的动力传至各桥时所经过的各传动轴,皆布置在同一纵向铅锤平面内通往一或四驱动桥的传动轴要穿过第二或第三驱动桥。这种方案的万向节使传动轴数不仅少,而且桥壳、半轴等零部件有互换的可能(视转向轮的方案而定)。该种形式布置方案的轴距可有多种选择,如图1-9(a-d)所示。转向方案的选择,因其各轴间轴距安排的不同,可选择不同方案:图1-9(a):可选择一二桥或一四桥做转向桥;图1-9(b)(c)采用一二桥车轮做转向轮;图1-9(d)采用一四桥方案比较合理。采用多轴转向,增加转向轮,不仅能减小汽车最小转弯直径,还有利于减少轮胎磨损;但随着转向轮数的增加,采用等速万向节的数量也相应增多,并且转向传动机构也更复杂,转向沉重;此时必须采用动力转向,增加了制造成本。

3、8×8越野车传动机构侧边布置:汽车主要参数的选择汽车主要参数:尺寸参数质量参数性能参数一、

汽车主要尺寸的确定

外廓尺寸轴距

汽车的主要尺寸

:轮距前悬、后悬货车车头长度和车箱尺寸等

1.外廓尺寸

货车、越野车、整体式客车≤13.7m

外廓尺寸长单铰接式客车≤18m

汽车外廓尺寸限界规定

半挂汽车列车≤16.5m

(GB1589-2004)全挂汽车列车≤20m

汽车宽

≤2.5m(不包括后视镜)

汽车高

≤4m(空载、顶窗关闭状态下)注:不在公路上行驶的汽车,其外廓尺寸不受上述规定限制。长度:对于轿车,L/La值在0.52~0.66间FF:0.62~0.66,RR:0.52~0.56宽度:其宽由室内宽度和车门厚度(玻璃升降球面、门锁等机构)决定,也与发动机、车架、悬架、转向机构、车轮等有关。总高Ha:与两轴间底部离地间隙hm,地板及下部零件高hp,室内高hB,车顶高ht有关系。其中:hm应大于hmin,hB在1120-1380mm之间,ht大约在20-40mm范围内变化。常用车型取值:

大客车:Ba在2.45~2.5mHa在2.9~3.1m长途旅行客车:

Ha在3.1~3.55m15t以上重货Ba在2.4~2.5mHa在2.5~2.9m中吨位货车Ba在2.1~2.4mHa在2.2~2.6m集装厢运输车:

Ha在3.8~3.9矿用车总高不大于4.5m(较特殊)

2.轴距L

整备质量

影响

汽车总长车厢长度不足或后悬过长

L

汽车总长

L汽车制动性和操纵稳定性变坏传动轴长度对平顺性不利纵向通过半径万向节传动轴的夹角增大轴荷分配

确定原则:轿车的级别越高,装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。载货汽车的轴距在整车选型初期,可根据要求的货厢长度及驾驶室布置尺寸初步确定轴距L——货厢长度,有货车装载质量、载货长度确定,或参考同类车LH——前轮中心至驾驶室后壁距离,与驾驶室、发动机和前轴布置形式有关,也可参考同类车。S——驾驶室与货厢的间隙,常取50-100mmLR——后悬长,根据路面条件确定,或参考同类车。轴距分类讨论:轻货、牵引半挂、矿用自卸车对机动性要求高,取短些;运送大件或轻抛货车L大些;注:①三轴汽车,第二三轴距为轮胎直径的1.1~1.25倍;②变型车:基本型、长、短,差值在0.4~0.6m间。中高级轿车:舒适性、平顺性、操纵稳定性好,L取长些;轻、微轿:机动性、经济性目的,短些;对轿车,L/La值在52%~66%内,前置发动机前轮驱动在0.62~0.66,后置发动机后轮驱动在0.52~0.56;大客车:L=4~7.2m

总长11~12m的大客,L=5.5~6.3m

总长在10m以内大客L=4.5~5m车型类别轴距L/mm轮距B/mm轿车微型车2000~22001100~1380普通级2100~25401150~1500中级2500~28601300~1500中、高级2850~34001400~1580高级2900~39001560~16204×2货车微型1700~29001150~1350轻型2300~36001300~1650中型3600~55001700~2000重型4500~56001840~2000矿用自卸车总质量ma/t<603200~42002000~4000>603900~4800大客车城市大客车(单车)长途大客车(单车)4500~50001740~20505000~6500各类汽车的轴距和轮距3.前轮距B1和后轮距B2

汽车总宽

影响总质量最小转弯直径侧倾刚度轮距增大,对汽车内宽有利,也利于增加侧倾刚度(横向稳定性);但过大使总宽增大,Ga增加,Dmin增大,转向阻力大。所以总宽须与要求的总宽相适应!

3.前轮距B1和后轮距B2前轮距B1

:应能布置下发动机、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间隙。

B1

=前车架宽+前悬架宽+前轮最大转角宽+相关的间隙后轮距B2

:应考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙。

B2=后车架宽+后悬架宽+胎宽+相关间隙说明:①货车常取B1≠B2,越野车为通过性B1=B2;②越野同农用车B小些,但需保证不侧翻;③轿车轮距以值衡量,有:轿车B=0.5~0.54L;微轿B=0.55~0.64L;初定可用:

4.前悬LF和后悬LR

1)整车协调性

2)轴荷分配的要求

3)安装要求

4)通过性要求

5)撞车安全性

前悬LF

:长头货车一般在1100~1300mm范围内。

后悬LR

:轻型、中型货车一般在1200~2200mm之间;特长货箱汽车的后悬可达2600mm,但不得超过轴距的55%;

客车后悬长度不得超过轴距的65%,绝对值不大于

3500mm。确定原则:前悬:与汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前板簧长度、上、下车的方便性和汽车得造型均有关;尺寸需保证安装发动机,转向器,转向操纵件、水箱,风扇、前保险杠、驾驶室前支架、前板簧等零部件的需要,在此前提下,可短些。驾驶室型式和司机座椅对它影响甚大。增长时,利于撞车时驾驶员的安全性,但会影响通过性。后悬:与汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货厢长度或行李箱长度、汽车造型等有关。取决于货厢长度、轴距、轴荷分配,同时保证适当的离去角、备胎、拖钩等。增长时,会减低通过性;而缩短时,乘用车行李箱会受影响。客车:LR/L≦65%,不超过3500mm;1.8t≦Ga≦14.0t的货车后悬一般在1200-2200mm,特长货箱可达2600mm,但不超过0.55L。5.货车车头长度定义:指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。

汽车外观效果

影响

驾驶室居住性发动机的接近性等

范围:长头型货车车头长度尺寸一般在2500~3000mm之间;平头型货车一般在1400~1500mm之间。6.货车车厢尺寸:该数据对汽车的轴荷、载重、重心高有影响,车厢边板高450~650mm,内宽在外宽满足要求时尽是大,以缩小边板高度和长度。二、汽车质量参数的确定汽车的质量参数主要包括:整车整备质量m0汽车的装载质量(载客量)me汽车质量系数汽车总质量ma汽车的轴荷分配1.整车整备质量m0:含义:指汽车带有全部装备(包括随车工具、备胎等),加满燃料、水等,没有装货和载人时的质量。又称湿重。说明:该数值对汽车的成本和使用经济性均有影响。在可能情况下,尽可能减小m0目的:增加装载质量(载客量),抵消因满足安全标准、排气净化标准和噪声标准等方面造成的质量增加,节约燃料。减少m0

的措施主要有:合理的结构设计:优化设计等手段采用;强度够又轻的材料,如仪表板,油箱等件,采用塑料、铝合金等。尽可能减少m0,是从事汽车设计工作必须遵守的一项重要原则;m0的减小与技术的进步是分不开的,在设计时m0

值的选用要考虑技术先进性,同时必须要同现实的生产水平结合起来(即又要考虑可行性)。2.汽车的载客量和装载质量(1)汽车的载客量

定义:a、

轿车的载客量用座位数表示。微型和普通级轿车为2~4座;中级以上轿车为4~7座。

b、城市大客车的载客量,由等于座位数的乘客和站立乘客两部分构成。站立乘客按每平方米8~10人计算。

c、长途大客车和专供游览观光用的大客车,其载客量等于座位数。

(2)汽车的装载质量me

定义:指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。注:越野汽车的装载量是指越野行驶时或在土路上行驶时的额定装载量。

在选择该参数时,可从如下方面进行考虑:①货流运距:货流大、运距长的公司运输,宜用吨位大货车,效率高,成本低;货流多变,运距短的市内运输宜采用中小吨位货车,经济、灵活;矿用自卸车,装载量要能配用的电铲容量及矿区生产率相适应,通常货厢容积与电产容量之比为4~5。②系列化考虑:(两头发展,轻、重)各种车型载重宜合理分级,以利于产品系列化,通用化及标准化,所以各车载重不单独考虑,而从系列化考虑。③考虑现有生产条件对于轿车,其座位数:轻、微轿车:4座(少数2座)中级轿车:4~5座高级轿车:5~7座长途客车等:载客量=座位数城市内公交车:载客量=座数+站交人数(8~10人/m2)3.汽车总质量ma:含义:指汽车装备齐全,按规定装满人货时的质量。计算:乘用车和商用客车:ma=m0+65n+αn商用货车:ma=m0+me+65n14、汽车质量系数ηm0:含义:指汽车装载质量与整车整备质量之比,即:该系数越大,说明汽车结构和设计制造工艺水平越高。汽车类型货车轻型0.80~1.10(汽油车)0.80~1.0(柴油车)中型1.20~1.35重型1.30~1.70矿用自卸车最大装载质量me/t<451.10~1.50>451.30~1.70不同类型汽车的质量系数

5.整车整备质量的估算方法:在设计时汽车的整备质量要首先估算一下,其方法有两种:①依据同类车,对其部件进行测定,分析,在此基础根据现有条件初步估算出,各部件的重量,累加即列举,但准确②在无参考样车时,可依据现有制造水平条件列出,车型人均整备质量值/(t·人-1)车型人均整备质量值/(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中型以下客车0.096~0.16中级轿车0.21~0.29大型客车0.065~0.13b、轿车和客车人均整备质量

6.汽车的轴荷分配:汽车的轴荷分配是汽车总布置的主要参数之一,它对汽车的使用性能、轮胎使用寿命都有显著的影响,在总布置中宜认真从下面几个方面来考虑:1)轮胎磨损均匀一致的原则:轮胎的成本高,占整车运输成本的1/6,要使均匀一致,轴荷分配应相差不大。理论上:全单胎各50%

后双胎则前1/3,后2/3但实际上:4×2后驱动,后双胎满载前30~34%

后66~70%

空前42~44%

后56~58%2)保证好的使用性能:驱动性(动力性能)和通过性要求驱动轴荷大些;从动轴轴荷小些,Ff减小,环路上的通过性提高;操纵稳定性,前轴大好,确保高速汽车平衡;制动性能提高,要求后轴大好本身要求自相矛盾,这些与设计车型的整车性能要求,使用特点相适应,合理选取。几点说明:随载重的变化,随时性能在变,所以在考虑问题时,须考虑从空车到满载的各种情况下,

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