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1、第七节汽车总布置设计 总布置设计总布置设计结果性能参数 总布置图 总布置草图 校对图 总布置图作用总布置草图 通常包括 总布置草图 满载 和 总布置尺寸控制图 总布置校对图 行车记录仪 总布置考虑的主要项目 整车各项性能的设计计算发动机与传动系布置 转向装置 悬架和制动系布置 车身内部 载货 客 空间布置 驾驶区座椅 踏板和变速杆等布置 燃料箱 备胎 行李箱和蓄电池等附件布置 底板 仪表板等车身基本骨架形状 发动机舱 室内装置和后行李舱等局部空间布置 悬架 轮胎 车轮 的工作范围 总布置草图绘制 满载状态 画总布置基准线 总布置坐标系 一 整车布置基准线 面 零线的确定 地面线 车架上平面线
2、前轮中心线 汽车中心线 货车 客车 车架上平面 车架纵梁上翼面较长的一段 客车 承载式车身 车身中部地板或边梁上翼面 轿车 车身地板平面或通过前轮中心的水平线 基准线 坐标系画法 轿车总布置基准线 坐标系 前轮中心 X O Z 地面线 Z 总布置基准线 坐标系画法 前轮垂直线 后轮垂直线 O 总布置基准线 坐标系 F 后轴中心线 O 二 各部件的布置1 动力总成 发动机 离合器 变速器 布置 前轮中心 注 发动机曲轴中心线一般设计成与车架上平面线向下有一个小夹角 E 货车1 4 轿车3 4 即前高后低 以减小传动轴夹角 1 发动机前置 后驱动 Z 总布置 动力总成布置发动机前置 后驱动 O 发
3、动机的上下位置 影响质心高度 离地间隙和驾驶员视野 发动机的前后位置 影响前后轴荷分配 轿车前排座位的乘坐舒适性 传动轴长度和夹角 货车的面积利用率 发动机的左右位置 影响底盘系统的受力和发动机悬置 车架上平面线 2 传动系布置发动机前置 后驱动 主减速器主动轴线位置 与车架上平面有一个夹角 r 即向上翘起 以减小传动轴夹角 并使万向节传动轴两端夹角相等 轿车常将传动轴布置成 形方案 图1 19 可降低传动轴轴线的高度 有利于客厢地板和后排中间座椅的布置 减小地板凸包 驱动桥半轴中心位置 与驱动轮中心重合 差速器壳体中心线位置 最好与汽车中心线重合 以使左 右半轴通用 E 车架上平面线 3 转
4、向装置布置 转向盘的位置 保证驾驶员能舒适地进行转向操作转向器的位置 转向器布置在前钢板弹簧跳动中心附近转向器用万向节和转向传动轴将它们连接起来转向轴在水平面内与汽车中心线之间的夹角不得大于 转向摇臂与纵拉杆和转向节臂与纵拉杆之间的夹角 在中间位置时应尽可能布置成接近直角 4 悬架布置CA1091前悬架 前悬架钢板弹簧布置在纵梁下面 且成前高后低状 减振器应尽可能布置成直立状 前悬架装置布置示例EQ1090E前悬架 后悬架装置布置示例某轿车非对称钢板弹簧后悬架 后悬架钢板弹簧 布置在车架纵梁外侧与车轮之间 减振器 应尽可能布置成直立状 后悬架装置布置示例少片簧钢板弹簧后悬架 后悬架装置布置示例
5、某渐变刚度钢板弹簧后悬架 5 制动系布置 制动踏板布置 考虑人体特性要求 制动管路布置 要注意安全可靠 整齐美观 6 踏板布置 离合器踏板 制动踏板和油门踏板 油门踏板一般比制动踏板稍低 油门踏板保证驾驶员应当用脚后跟支靠在地板上 考虑人体特性要求 7 油箱 备胎 行李箱和蓄电池等附件布置 油箱 油箱应远离消声器 排气管和裸露的电器接头及开关 备胎 应保证备胎拆装方便 并有利于汽车质心位置的降低 轿车备胎 货车备胎 行李箱 应保证有足够的有效容积客货两用轿车将后排座椅设计成可翻式 形成大容积的行李箱 蓄电池 蓄电池与起动机应位于同侧 1 人体尺寸分布规律百分位数 例如 成年男子身高第50百分位
6、数为1688mm 即第50份点上的数值为1688mm 表明有50 的人身高低于此值 人体的基本尺寸 图1 21 表1 15 21项的均值和标准差 车内空间 操纵机构 座椅的布置均以之作为依据 以均值决定基本尺寸 标准差决定调整量 男子身高为例 取 1 645 表明90 男子的身高在1553 1822mm范围内 8 车身内部布置 21 2 人体样板 将躯干 大腿 小腿 脚等模型板利用铰链联接 用来进行车身内部布置的平面人体模型 人体样板通常有三种尺寸 第10 50 95百分位 分别代表矮小 中等 高大的人体身材 它们的躯干尺寸相同 但小腿和大腿尺寸不一样 人体样板用有机玻璃或胶合板制作 比例为1
7、 5 设计初期 1 2和1 1 22 2 人体样板 续 布置人体样板时 首先要确定其踵点与胯点的位置 人体样板上的胯点要与初选的座椅上的 胯 点重合 人体样板的踵点应安放在油门踏板处的地板上的踵点 然后根据选定的坐姿角 及 在图样上进行布置 检查初选的b值等是否合适 驾驶时 人体各部分的夹角应符合人体工程学的要求 23 9 乘用车外廓尺寸的确定 1 H点与R点胯点能够比较准确地确定驾驶员或乘员在座椅中的位置 H点 人在座椅中坐定 实车测得的胯点位置 R点 设计之初 根据总布置要求初选的一个座椅调至最后 最下位置时的 胯点 它是设计参考点 试制出样车后 将座椅调至最后 最下位置 测量胯点即为H点
8、 如果测定的H点不超出以R点为中心的水平边长30mm 铅直边长20mm的矩形方框范围 并且靠背角与设计值的差值不大于3 则认为H点与R点的相对位置满足要求 24 2 顶盖轮廓线的确定 纵向轮廓线的确定横向轮廓线的确定 货车驾驶室内部布置 表1 17 轿车车身内部布置 轿车车身内部布置示例 客车车身内部布置 表1 18 货车车箱布置 货车货箱布置 影响汽车总体尺寸 轴荷分配 质心高度与货物装卸方便性 安全性等 Lr L hP 平头车和自卸车 总体尺寸较核图 货车 10 安全带与安全气囊 1 乘员受伤主要源自于二次碰撞 2 安全带有两点式 三点式和四点式之分3 腰带 肩带固定点 日本标准 第八汽车
9、总体运动校核 运动校核一般包括以下各项 转向轮跳动和转向过程中与翼子板 转向杆系之间运动关系 传动轴随后轮跳动时的运动关系 转向杆系与悬架导向机构 转向轮 运动协调 后轮跳动时与翼子板间的相对关系 制动时前轴的扭转所产生的转向干涉 防止产生制动跑偏 驾驶区各种操纵机构的运动轨迹 可翻转的驾驶室翻转时 B B A1 转向摇臂 转向节臂 纵拉杆 纵拉杆 转向摇臂 转向杆系结构 转向杆系 悬架导向机构运动协调校核 转向杆系 悬架导向机构运动协调校核图 运动的不协调所产生的转向干涉量 上跳 下跳 是否在控制范围内 转向节臂端点 1随悬架跳动绕O2点运动轨迹JJ 上跳G 下跳G 转向节臂端点 1随转向纵拉杆绕B点运动轨迹KK 上跳H 下跳H 传动轴跳动较核 传动轴随后轮跳动时的运动关系 1 传动轴随车轮跳动校核图 传动轴上下极限位置及其最大摆角 max 传动轴夹角及其变化 max 满载 空载 1 2 传动轴长度及其变化 L Lmax Lmin max 校核 AO1 O1A2 min AE AE 传动轴A A2 钢板弹簧A1跳动中心 传动轴A2跳动中心
