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1、1-8 运动校核在总体布置设计中，进行运动检查包括两方面 内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查； 对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉检查。 上述检查关系到汽车能否正常工作，必须引起重视 。由于汽车是由许多总成组装在一起的，总体设 计师应从整车角度出发考虑，根据总体布置和各总 成结构特点完成运动正确性的检查。如发动机前置 时，会因采用中间轴式或两轴式变速器的不同，使 变速器输出轴的转动方向不同，这就影响主减速器 的结构，因此必须进行运动学方面的检查，以保证 有足够的前进挡数。又如，转向轮的转动方向必须 与转向盘的转动方向保持一致，为此应对螺杆的旋 向、摇臂的位置、转向传动机构的构成等进
2、行运动 学正确性的检查。1运动校核是在进行总布置设计时对各相对 运动的零部件进行运动校核，确定它们的运动 轨迹和运动空间，并防止各部件之间产生运动 干涉。要绘制运动校核图有：转向轮跳动图、 传动轴跳动图和转向传动装置与悬架共同工作 校核图等。一、转向轮跳动图画转向轮跳动图的目的是确定转向轮上跳 并转向至极限位置时占用的空间，从而决定轮 罩形状及翼子板开孔形状，并可检查转向轮与 纵拉杆、车架之间的运动间隙是否足够。 1-8 1-8 运动校核运动校核21-8 1-8 运动校核运动校核画法：随悬架型式而异。在采用独立悬架时(如 轿车上)，转向轮上跳的最高位置可按一侧车轮上 跳到悬架的橡胶缓冲块压缩2
3、/3时的位置确定。下 图为轿车的转向轮跳动图，用以确定翼子板下缘 的开口形状。为了简化，作图时不考虑主销内倾 和后倾，即假定主销垂直于地面。作图时首先画 出俯视图，即画出转向轮绕主销中心O点向左转 和向右转的极限位置。沿轮胎外侧倒角部分划分 几条等分线(面)B、C、D、E、F。然后将这些等 分线及轮胎最大直径线A与翼子板开口部分卷边 处最低的X线所在垂直面的一系列交点投影到侧 视图上，可得到处于X线正下方的轮胎截面形状( 打阴影线的)即车轮转向并上跳31-8 1-8 运动校核运动校核到极限位置时的位置。此处最易发生运动干涉。根 据上述通过x线的垂直面上的轮胎截面形状和高度可 以看出在翼子板开口
4、部分与轮胎之间有无足够的运 动间隙，从而可正确地确定开口部分的形状和高度 。侧视图上的A、B、C、D、E、F为车轮转向和上 跳后轮胎最大外圆A和各等分面与轮胎相截所得的圆 在侧视图上的椭圆形投影(图上只画出1/4椭圆)。这 些椭圆的中心(或车轮中心)是处在上跳后的最高位置 上。在求X线正下方的轮胎截面时有两种方法；一种 是先作出上述一系列椭圆，然后将俯视图上A、B、 C、D、E、F各线与X线的交点直接投影到各椭圆上 。另一种是作辅助投影面M，求出上述各交点的高 度，如aa、bb、ff，然后再投影到侧视图上。此 法比较简便，可以不必画出一系列的椭圆，轮胎与 翼子板之间的最小间隙，应如图左下角的侧
5、视图所 示。41-8 运动校核51-8 运动校核二、传动轴跳动图画传动轴跳动图的目的是：（1）确定传动轴上下跳动的极限 位置及最大白角；（2）确定空载时万向节传动的夹 角；（3）确定传动轴长度的变化量（ 伸缩量），确保传动轴的花键套与花键 轴不致脱开或顶死。 61-8 运动校核画法：随悬架型式而异，现以货车上最常用的钢板弹 簧后悬架为例说明其画法。首先以一定比例(1：2或1： 1)画出汽车满载时车架钢板弹簧、后轴壳和传动轴的位 置对于一端固定的对称的(或不对称程度小于10的)钢 板弹簧，可足够准确地认为：(1)弹簧主片中部与轴壳 夹紧的一段以及后轴壳在车轮上下跳动时作平移运动， (2)弹簧主片
6、中点(主片厚度平均线的中点)A的轨迹为一 圆弧，其圆心O1的位置在纵向与卷耳中心C相距le/4， 在高度上相距0.5e。由于后轴随着弹簧中部作平移运动 ，故后万向节中心B与主片中心A的联线也是作平移运 动。因此，直线AB可看成平行四边形机构上的一条边 ，作出这个平行四边形，即可求出月点的回转中心O2 。为此，在图上画出A点的跳动中心O1 ，连接O1 A和 AB两条直线。从B点作O1 A的平行线，从O1点作AB的 平行线，交于O2点。此点即为所求的后万向节中心月 的回转中心。71-8 运动校核以O2为圆心， O2 B为半径画圆弧EE，此圆弧为B点 的运动轨迹。过B点作车架的垂直线，在线上分别取
7、BF等于动挠度fd、BF等于静挠度fc以及FF“等于反跳 挠度0.1fc(这相当于车轮遇坑下落到弹簧超过自由状态 的情况)。过F、F和F“点作平行于车架的线段与B点 的运动轨迹交于E、E和E“三点。这三点分别相应于 悬架压紧(缓冲块被压紧)，自由和反跳三种状态下万 向节中心的位置。连接DE、DE和DE“即得相应工况 下传动轴的位置。其中DE为传动轴上跳的极限位置， DE和DE“相当于下跳的极限位置(视道路条件而定)。 EDE和EDE“为传动轴的最大摆动角，此角度以 不超过40为宜(每边20左右)。传动轴的最大长度等于 D O2和O2 B，其最短长度为DE“和DE中较短的一个。 汽车空载时的传动
8、轴位置和夹角可用类似的方法求得 。81-8 运动校核91-8 运动校核三、转向传动装置与悬架共同工作校核图画转向传动装置与悬架共同工作校核图的目的是检查转向拉杆与悬架导向机构的运动是否 协调。101-8 运动校核111-8 运动校核作图方法如下：先在侧视图上画出转向器及转向杆系 与纵置钢板弹簧的相对位置；当前轮上、下跳动时，转向 节臂球销中心A1要沿着钢板弹簧主片中心C所决定的轨迹 运动。钢板弹簧主片中心C的摆动中心为O1，其坐标位置 为在纵向与卷耳中心相距Le/4(Le为卷耳中心到前U形螺栓 中心的距离)，在高度方向上，与卷耳中心相距e2(e为卷 耳半径)。由于C点与A1点一起作平移运动，故
9、有了摆动中 心O1 后，可作出平行四边形O1CA1O2。点O2就是A1点的 摆动中心，其运动轨迹为圆弧JJ。因为A1点又是纵拉杆上 的端点，所以A1点又绕转向摇臂下端球头销中心B1点摆动 ，其运动轨迹为圆弧KK。过A1点作垂线NN，并从A1点 向上截取距离为悬架动挠度人fd的点，向下截取距离为悬 架静挠度fc的点。通过这两点作水平线与圆弧JJ和KK分 别交于G、H、G和H四点。GH和GH即是运动不协调 造成的轨迹偏差，这一偏差越小越好，偏差过大则应修正 B1点或A1点的位置。121-8 运动校核（补充）轮胎型号变更的设计在开发过程中，由于设计车选用的动力总成比 标杆车排量小，配置原有的轮胎型号
10、有较大的富余 ，厂家为了降低车轮成本，提出需要对轮胎重新选 型；现已经完成重新选型的设计，并经过总布置车 轮跳动校核验证，现对轮胎型号的变更设计进行总 结。轮胎和车轮是汽车的行走部件，工作时，轮胎 和车轮将汽车发出的作用力传给地面，同时将地面 给予的反作用力传回汽车，汽车依据轮胎和车轮传 递的力和力矩实现约定的承载和完成规范的运动， 其所具有的基本功能如下：(1)支撑汽车，承受汽车的重力，使汽车能够承载 ；(2)传递驱动力、转向力和制动力，使驾驶人员能 够对汽车的运动进行操纵控制； 131-8 运动校核（补充）(3)减小行驶阻和能量消耗，提高运输效率；(4)缓和行驶冲击，改善乘载条件，同时保护
11、汽 车和路面。汽车对轮胎和车轮特性有诸多要求，主要要求 如下：(1)足够的负荷能力和速度能力；(2) 良好的附着特性及缓冲特性；(3)耐磨耗、耐刺扎、耐老化和良好的气密性；(4) 良好的均匀性和质量平(6)特定的外观和装饰(7)质量小、价格低、拆装方便、互换性好。轮胎和车轮的特性匹配和优化与整车动力性、 牵引性、经济性、平顺性、通过性、制动性及操纵 稳定性密切相关，轮胎和车轮的参数是整车设计的 基础，因此轮胎和车轮的设计对整车性能的设计起 着非常重要的作用。141-8 运动校核（补充）由于标杆车为排量2.0L及2.4L的SUV，选用的轮 胎为23560R16 100H，偏 移 距ET=33mm
12、：在设 计车的初始设计定义时，参考标杆车同样选用235 60R16 100H，但因为设计车目前只配置1.6L及1.8L 的动力，因此厂家提出选用小一号的轮胎以降低生产 成本及减小滚动阻力，提高整车的动力性和经济性。轮胎变更设计：1轮胎规格的重新确定；2轮胎负荷指数及使用气压的确定；3. 速度级别的确定；4. 轮辋的规格选型；5. 轮辋偏移距的确定。151-8 运动校核（补充）161-8 运动校核（补充）171-8 运动校核（补充）181-8 运动校核（补充）191-8 运动校核（补充）201-8 运动校核（补充）21第一章 练习 题1.1 在绘总布置图时，首先要确定画图的基准线， 问为什么要有
13、五条基准线缺一不可?各基准线是如何确 定的?如果设计时没有统一的基准线，结果会怎么样? 1.2 发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用 车上得到广泛采用，其原因究竟是什么?而发动机后置 后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又 是什么?1.3 汽车的主要参数分几类?各类又含有哪些参数? 各质量参数是如何定义的?1.4 简述在绘总布置图布置发动机及各总成的位置 时，需要注意一些什么问题或如何布置才是合理的?1.5 总布置设计的一项重要工作是作运动校核，运 动校核的内容与意义是什么?1.6 具有两门两座和大功率发动机的运动型乘用车 (俗称跑车)，不仅加速性好，速度又高，这种车有的将 发动机布置在前轴和后桥之间。试分析这种发动机中置 的布置方案有哪些优点和缺点?22
