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1、整车及零部件设计原则一、整车设计原则序号内容设计原则1整车主要技术参数轴距及前后悬（1）根据设计任务书提供的车身型号、货厢内部尺寸确定前悬、后悬、轴距的尺寸；（2）前悬主要依据车身前悬及车身布置位置，前翻车身还要考虑车身前翻时与保险杠应留有一定的间隙；（3）后悬的确定也是轴距长度的确定，后悬除要符合法规要求之外（不大于轴距的55%），还要充分考虑对离去角、质心位置的合理性，车身与货厢的合理间隙；（4）轴距的系列化；（5）轴荷分配的合理性。整车高度（1）车身高度的确定主要受发动机高低位置的影响，发动机高低位置确定之后，应该保证车身地板与发动机最小间隙在30mm以上；（2）整车高度（货厢帽檐高度的
2、）确定应保证车身前翻时，车身及附件与货厢帽檐最小间隙大于60mm。整车宽度一般而言整车的宽度取决于货厢的宽度。轮距（1）前轮距的确定实际上就是前桥的选取，前桥的选取主要决定于设计载质量。前轮距主要受车身轮罩的宽度、车轮的偏距影响，同时还要考虑前轮的最大转角状态下，轮胎与板簧的最小距离不小于70；（2）后轮距的确定实际上就是后桥的选取，后桥的选取主要决定于设计载质量，同时再根据货厢的宽度来选取合适的轮距，同时还应考虑后轮与板簧的距离大于50mm。2底盘总布置车架宽度的确定（1）考虑发动机的宽度尺寸（2）发动机在工作过程中与纵梁不发生干涉，且留有大于25mm的间隙；（3）充分考虑发动机前悬置设计的
3、可行性及发动机的维修方便性；（4）考虑两后轮外胎的宽度与货厢宽度的适应性；（5）后轮与板簧的最小间隙大于50mm，板簧与车架外侧的间隙应大于35mm（6）板簧的断面宽度（7）后轮双胎中心距，应符合标准要求前悬架的布置（1）前轮中心线处车架离地高度a、前轴下沉量b、前板簧与骑马螺栓总高度c、前悬架动挠度fd=(0.7-1.0)fc,（铁碰铁、缓冲块压缩2/3或1/2，根据缓冲块结构定，缓冲块刚度小者取上限，反之取下限）（悬架静挠度的范围：fc=50-110mm）d、前轮中心线处车架纵梁断面高度（2）前簧参数确定a、前钢板弹簧伸直长b、前钢板弹簧后倾角c、前簧后吊耳长度d、前簧支架高度（3）主销后
4、倾的需要；（平头车1以上，带助力转向的可1.5以上，板簧压平状态）后悬架的布置（1）后轮中心线处车架离地高度a、后桥板簧托至后轴中心高度差b、后钢板弹簧与骑马螺栓总高度c、后悬架动挠度fd=(0.7-1.0)fc不平路面取上限,（铁碰铁、缓冲块压缩2/3或1/2，根据缓冲块结构定，原则同前悬架）（悬架静挠度的范围：fc=50-110mm；fc2=(0.7-0.9)fc1，设计载质量偏大者取上限）d、货厢地板离地高度（2）后悬架参数确定a、后钢板弹簧伸直长b、后钢板弹簧前倾角c、后簧后吊耳长度动力总成的布置（1）发动机的后倾角：一般不大于4，也可根据发动机厂家提供的倾角数值。（2）发动机与水箱的
5、前后距离：发动机风扇前端与水箱散热芯距离大于60mm（3）发动机与水箱的上下距离：最理想的是将风扇的中心与散热器芯部中心相重合或偏上2030mm（4）发动机油底壳或曲轴带轮与前轴或横拉杆的间隙：在前悬架铁碰铁状态时，之间的最小间隙应大于25mm，并且发动机油底壳不能比前轴低。同时还应保证在前悬架铁碰铁状态时，前轴的下面要低于动力总成任一点（5）发动机与车身地板的间隙：应该保证车身地板与发动机最小间隙在30mm以上。水平方向的间隙要适当加大，保证发动机晃动时有20mm间隙。（6）发动机与车架纵梁及板簧的间隙：应保证最小间隙25mm以上（7）发动机左右位置：a、一般情况下，发动机的中心线同汽车的纵
6、向中心线一致。考虑到发动机左右支架的对称性；b、根据实际情况发动机可以左右偏置。考虑发动机与车架纵梁的间隙（8）后桥主减速齿轮中心线倾角：一般与动力线平行，有利于传动轴等速传动。对于在设计多万向节传动时，总是希望其当量夹角e尽可能等于零。考虑汽车空载与满载时当量夹角e可能有变化，因此在设计时应使在空载与满载两种工况下的e不大于3。当e较大时，输出轴对输入轴的转角差较大，输出轴的角速度较大，即旋转的的不均匀性较大，从而在汽车滑行或油门开度很小时，它可能引起与输出轴相连的齿轮齿间的冲击和噪声，此外它也可引起驾驶室内的谐振噪声。为此，应对多万向节传动输出轴的角加速度e212加以限制。对于轿车，e21
7、2应小于350rad/s2；对于货车，e212应小于600rad/s2。（9）传动轴夹角：一般推荐不大于3，其最大夹角不大于7.5发动机附件的布置（1）空滤器：尽量布置在发动机进气一侧，以求管路最少，根据实际情况，可以布置在另一侧（2）油箱：尽量布置在与发动机输油泵同侧并靠近发动机的位置（3）蓄电池：靠近发动机启动机，起动电源线以求最短自卸系统的布置（工程顶）（1）静止状态油缸、三角臂与车架横梁、货厢横梁、变速箱、手制动鼓之间的间隙（2）运动过程中，三角臂与货厢地板的最小间隙（3）校刻在运动过程中是否存在死点3驾驶室内人机工程总布置（1）R点至顶棚的距离：910（2）R点至地板的距离：3701
8、30（3）R点至仪表板的水平距离：500（4）R点至离合踏板和制动踏板中心在座椅纵向中心面上的距离：750850（气制动或带有助力器的离合器和制动器，此尺寸的增加不大于100）（5）背角：528（6）足角：8795（7）转向盘外缘至侧面障碍物的距离：100（8）转向盘中心对座椅中心面的偏移量：40（9）转向盘平面与汽车对称平面间夹角：905（10）转向盘外缘至前面及下面障碍物的距离：80（11）转向盘下缘至离合和制动踏板中心在转向柱纵向中心面上的距离：600（12）转向盘后缘至靠背距离：350（13）转向盘下缘至座垫上表面距离：160（14）离合、制动踏板行程：200（15）离合踏板中心至侧壁
9、的距离：80（16）离合踏板中心至制动踏板中心的纵向中心面的距离：110（17）制动踏板纵向中心面至通过加速踏板中心的纵向中心面的距离：100（18）制动踏板纵向中心面距转向管柱纵向中心面的距离：50150（19）加速踏板纵向中心面至最近障碍物的距离：60（20）变速杆和手制动手柄在任意位置时，距驾驶室内其他零件或操纵杆的距离：504整车的主要性能分析、计算（1）最高车速计算（绘制功率平衡图及按传动比计算）（2）最大爬坡度（3）最小转弯半径计算（4）举升能力计算5整车受力分析、计算计算整车的最大承载能力（1）该车的主要用途和同类车型用户的经常载质量，也可参考项目建议书确定，根据货箱容积计算（一
10、般取沙石的密度为1.75吨/立方米）（2）轮胎负荷能力计算：希望前后轮胎负荷均匀，负荷率在90%-100%之间。后轮胎最大负荷率一般不得大于120%（3）前后桥的最大负荷能力（初步经验计算和类比分析）（4）车架强度、刚度计算（初步经验计算和类比分析）（5）悬架的承载能力计算传动系统的受力分析（1）发动机的最大扭矩（2）离合器的后备系数（3）变速器的最大允许输入扭距，一般不超过额定输入扭矩的85%（4）传动轴的扭转强度校核（5）后桥最大允许输入扭距，一般不超过额定输入扭矩的15%6各种运动校核（1）转向系与前悬架的运动协调性分析图（2）传动轴跳动分析图（3）减震器行程校核分析图（4）转向横拉杆、
11、前轴、后桥的跳动空间校核图（5）前轮与轮罩间的跳动空间校核图（6）后轮与车厢地板间的跳动空间校核图（7）转向器行程及最大转向角校核图（8）自卸系统运动校核图二、底盘系统序号名称设计原则1发动机1根据整车载质量、动力性、经济性等性能指标及排放标准要求，确定发动机型号、额定功率、最大扭矩等主要技术参数。2为避免出现动态干涉现象，要求发动机外围零部件与车架、车身间隙一般不小于30，最小不得小于25。如间隙过小，应从整车布置角度对发动机及其他零部件状态进行调整，确保间隙足够。3发动机基本状态确定后，对具体技术状态（包括技术参数、结构特征、接口尺寸、检验标准等内容）进行明确。2离合器1根据发动机功率、最
12、大扭矩，选择合适的离合器，离合器储备系数范围一般控制在1.8-2.4。2明确离合器型式、压紧力、传递扭矩、分离指高度、分离行程、花键尺寸等参数。3变速箱1扭矩：变速器的最大输入扭矩为发动机输出扭矩的1.2倍以上。2一轴：一轴与发动机轴承、离合器花键应匹配。离合器壳：离合器壳与飞轮壳应匹配，应能保证离合器的安装。3分离轴承座及离合摇臂：离合摇臂尺寸及角度应能满足离合的使用要求，分离轴承与离合器分离指有合适的间隙，分离轴承在离合器正常磨损后应有适当的调节量。4速比：应能满足整车的使用要求。5取力器：应能保证与齿轮泵的正确连接，保证齿轮泵的使用要求。6倒档开关、空档开关：接口尺寸应与电器件匹配。凸缘
13、：应与传动轴匹配。7选换档摇臂：满足变速操纵的要求。8变速器壳体：有足够的强度，根据使用要求，有离合助力分泵支架安装孔、变速器悬挂孔、变速器辅助支撑固定孔等。9里程表速比及连接：里程表速比应保证满足法规要求，接口与电器件匹配。4空滤器1根据发动机选择合适的空滤器，按公式Q=0.03A*Z*Vh*n*v (m3/h)初步计算理论流量。式中： Z：气缸数，Vh：气缸工作容积，n：发动机转速，A：考虑进气脉冲的系数，v：发动机进气充气效率，对四冲程柴油机四缸及以上发动机A取1,v取0.8-0.85。考虑到工程车空滤器的维护保养周期，实际选用空滤器流量不宜小于计算值的1.5倍。2根据整车布置空间确定空
14、滤器安装尺寸，明确主要技术要求（密封性能、原始阻力、粗滤效率、原始滤清效率、试验室寿命等参数。）3灰尘浓度大地区考虑在高位进气管增加预滤器或匹配沙漠空滤器以确保滤清效率。5散热器1根据发动机选择合适的散热器，按公式Q=A*ge*Ne*Hn/3600 (KJ/S) 及公式F=*Q/(Kr*t) (m2)初步计算散热面积。式中：A：传给冷却系的热量占燃料燃烧散热的比值，对柴油机取0.18-0.25, ge: 发动机燃油耗，Ne：发动机额定功率，Hn：燃料热值，对柴油取41870。式中：散热面积储备系数，取1.1-1.15（尽可能取上限），Kr：传热系数，取0.069-0.117,t:液气温差，要求
15、不大于60，一般取45-50。2根据整车布置确定散热器安装尺寸，明确结构型式及主要技术要求（密封性能、散热面积、芯部尺寸、波峰距等）。3为避免出现动态干涉现象，要求散热器外围零部件与车架、车身间隙一般不小于30，最小不得小于25。风罩与风扇径向间隙单边25-30，风扇与散热器芯前后距离因风扇直径略有差异，经试验配420风扇此距离60-70较理想，配520风扇此距离70-80较理想。风扇在风罩内部分一般控制在风扇宽度1/2-2/3。6中冷器1根据发动机选择合适的中冷器，目前一般根据发动机功率选择。一般中冷散热面积取0.09-0.12m2/kW,考虑到工程车低速大扭矩工况，尽可能按上限选取。2根据整车布置确定散热器安装尺寸，明确结构型式及主要技术要求（密封性能、散热面积、芯部尺寸、波峰距、进气阻力等）。3为避免出现动态干涉现象，要求散热器外围零部件与车架、车身间隙一般不小于30，最小不得小
