汽車總體布置與運(yùn)動(dòng)校核

1、第七節(jié)第七節(jié) 汽車總布置設(shè)計(jì)汽車總布置設(shè)計(jì) 總布置設(shè)計(jì)總布置設(shè)計(jì) 總布置設(shè)計(jì)結(jié)果總布置設(shè)計(jì)結(jié)果性能參數(shù)、性能參數(shù)、總布置圖總布置圖（總布置草圖、校對(duì)圖）（總布置草圖、校對(duì)圖） 總布置圖作用總布置圖作用 總布置草圖：總布置草圖：通常包括通常包括: :總布置總布置草圖（滿載）草圖（滿載）和和: :總總布置布置尺寸控制圖尺寸控制圖； 總布置校對(duì)圖：總布置校對(duì)圖：總布置總布置考慮的主要項(xiàng)目考慮的主要項(xiàng)目整車各項(xiàng)性能的設(shè)計(jì)計(jì)算整車各項(xiàng)性能的設(shè)計(jì)計(jì)算 發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系布置；發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系布置； 轉(zhuǎn)向裝置、懸架和制動(dòng)系布置；轉(zhuǎn)向裝置、懸架和制動(dòng)系布置； 車身內(nèi)部（車身內(nèi)部（載貨、客）空間布置；載貨、客）空間布

2、置； 駕駛區(qū)座椅、踏板和變速桿等布置；駕駛區(qū)座椅、踏板和變速桿等布置； 燃料箱、備胎、行李箱和蓄電池等附件布置；燃料箱、備胎、行李箱和蓄電池等附件布置； 底板、儀表板等車身基本骨架形狀底板、儀表板等車身基本骨架形狀; ; 發(fā)動(dòng)機(jī)艙、室內(nèi)裝置和后行李艙等局部空間布置；發(fā)動(dòng)機(jī)艙、室內(nèi)裝置和后行李艙等局部空間布置； 懸架、輪胎懸架、輪胎( (車輪車輪) )的工作范圍的工作范圍制動(dòng)系制動(dòng)系布置布置 總布置草圖繪制總布置草圖繪制 （滿載狀態(tài)）（滿載狀態(tài)）畫總布置基準(zhǔn)線畫總布置基準(zhǔn)線總布置坐標(biāo)系總布置坐標(biāo)系車身與駕駛區(qū)車身與駕駛區(qū)布置布置轉(zhuǎn)向懸架轉(zhuǎn)向懸架布置布置油箱、備胎、行李箱和蓄電池等油箱、備胎、行李

3、箱和蓄電池等附件附件布置布置貨車車箱貨車車箱布置布置動(dòng)力總成動(dòng)力總成（發(fā)動(dòng)機(jī)（發(fā)動(dòng)機(jī)-離合器離合器-變速器）布置變速器）布置驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸布置布置一、整車布置基準(zhǔn)線（面）零線的確定一、整車布置基準(zhǔn)線（面）零線的確定地面線地面線車架上平面線車架上平面線前輪中心線前輪中心線汽車中心線汽車中心線OO：貨車、客車貨車、客車車架上平面（車架縱梁上翼面較長(zhǎng)的一段）；車架上平面（車架縱梁上翼面較長(zhǎng)的一段）； 客車客車（承載式車身）（承載式車身）車身中部地板或邊梁上翼面；車身中部地板或邊梁上翼面； 轎車轎車車身地板平面或通過(guò)前輪中心的水平線車身地板平面或通過(guò)前輪中心的水平線X地面線地面線基準(zhǔn)線坐標(biāo)系

4、基準(zhǔn)線坐標(biāo)系畫法？畫法？轎車總布置基準(zhǔn)線坐標(biāo)系轎車總布置基準(zhǔn)線坐標(biāo)系前輪中心前輪中心XOZ地面線地面線Z總布置基準(zhǔn)線坐標(biāo)系畫法總布置基準(zhǔn)線坐標(biāo)系畫法前輪垂直線前輪垂直線后輪垂直線后輪垂直線Or0r0F地面線地面線F（0.51.5）rrO1rrO2abLAB前輪中心線前輪中心線車架上平面線車架上平面線X后輪中心線后輪中心線貨車與客車貨車與客車的車架上平面線的車架上平面線地面線地面線，一般設(shè)計(jì)成與地面線有一，一般設(shè)計(jì)成與地面線有一個(gè)小夾角個(gè)小夾角F（0.51.5），即前低后高，以保證汽車在即前低后高，以保證汽車在驅(qū)動(dòng)行駛時(shí)車驅(qū)動(dòng)行駛時(shí)車廂能趨于水平廂能趨于水平。畫總布置草圖常將。畫總布置草圖常將車

5、架上平面線車架上平面線置為置為水平線，而地面線水平線，而地面線為斜線；為斜線；轎車轎車不必如此，不必如此，地面線地面線皆為水平線！皆為水平線！總布置基準(zhǔn)線坐標(biāo)系總布置基準(zhǔn)線坐標(biāo)系F后軸中心線后軸中心線前輪垂直線前輪垂直線后輪垂直線后輪垂直線地面線地面線車架上平面線車架上平面線X汽車中心線汽車中心線ZY前軸中心線前軸中心線Y汽車中心線汽車中心線OZ前輪前輪中心線中心線F后輪中心線后輪中心線二、各部件的布置二、各部件的布置 1、動(dòng)力總成（發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力總成（發(fā)動(dòng)機(jī)-離合器離合器-變速器）布置變速器）布置Kcb發(fā)動(dòng)機(jī)前端面發(fā)動(dòng)機(jī)前端面發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心線發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心線E傳動(dòng)軸中心線傳動(dòng)軸中心線1前輪中心

6、前輪中心車架上平面線車架上平面線注：注：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心線發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心線一般設(shè)計(jì)成一般設(shè)計(jì)成與與車架上平面線向下有一個(gè)小夾角車架上平面線向下有一個(gè)小夾角E（貨車貨車14；轎車轎車34 ），即前高后低，以減小傳動(dòng)軸夾角即前高后低，以減小傳動(dòng)軸夾角1 ！發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)KZ總布置動(dòng)力總成布置總布置動(dòng)力總成布置發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)Or0r0F地面線地面線F（0.51.5）rrO1rrO2abLABX 發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的上下位置上下位置影響影響質(zhì)心高度、離地間隙和駕駛員視野；質(zhì)心高度、離地間隙和駕駛員視野； 發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的前后位置前后位置影響影響前后前后軸荷分配軸荷分配、轎

7、車轎車前排座位的乘坐前排座位的乘坐舒適性舒適性、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度和夾角傳動(dòng)軸長(zhǎng)度和夾角、貨車的面積利用率；貨車的面積利用率； 發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的左右位置左右位置影響影響底盤系統(tǒng)的受力和發(fā)動(dòng)機(jī)懸置底盤系統(tǒng)的受力和發(fā)動(dòng)機(jī)懸置同同時(shí)時(shí)考考慮慮車架上平面線車架上平面線2 2、傳動(dòng)系、傳動(dòng)系布置布置發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng) 主減速器主動(dòng)軸線位置主減速器主動(dòng)軸線位置與車架上平面有一個(gè)夾角與車架上平面有一個(gè)夾角r r( () )，即向上翹起，以減小傳動(dòng)軸夾角，并使萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸兩端夾角相等。即向上翹起，以減小傳動(dòng)軸夾角，并使萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸兩端夾角相等。轎車轎車常將傳動(dòng)軸布置成常將傳動(dòng)軸布置成形方案形方案（圖（圖

8、1-191-19），可降低傳動(dòng)軸軸線的高度，有利），可降低傳動(dòng)軸軸線的高度，有利于客廂地板和后排中間座椅的布置（減小地板凸包）；于客廂地板和后排中間座椅的布置（減小地板凸包）； 驅(qū)動(dòng)橋半軸中心位置驅(qū)動(dòng)橋半軸中心位置與驅(qū)動(dòng)輪中心重合與驅(qū)動(dòng)輪中心重合； 差速器殼體中心線位置差速器殼體中心線位置最好最好與汽車中心線重合與汽車中心線重合，以使左、右半軸通用，以使左、右半軸通用12r rE E車架上平面線車架上平面線3 3、轉(zhuǎn)向裝置、轉(zhuǎn)向裝置布置布置 轉(zhuǎn)向盤的位置轉(zhuǎn)向盤的位置保證駕駛員能舒適保證駕駛員能舒適地進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作地進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作 轉(zhuǎn)向器的位置轉(zhuǎn)向器的位置轉(zhuǎn)向器布置在前鋼轉(zhuǎn)向器布置在前鋼板彈簧跳動(dòng)中

9、心附近板彈簧跳動(dòng)中心附近 轉(zhuǎn)向器用萬(wàn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸將它轉(zhuǎn)向器用萬(wàn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸將它們連接起來(lái)們連接起來(lái) 轉(zhuǎn)向軸在水平面內(nèi)與汽車中心線之轉(zhuǎn)向軸在水平面內(nèi)與汽車中心線之間的夾角不得大于間的夾角不得大于 轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱拉桿之間的夾角拉桿之間的夾角，在中間位置時(shí)應(yīng)盡，在中間位置時(shí)應(yīng)盡可能布置成接近直角?？赡懿贾贸山咏苯恰? 4、懸架、懸架布置布置CA1091前懸架前懸架 前懸架鋼板彈簧布置在縱梁下面，且成前高后低狀前懸架鋼板彈簧布置在縱梁下面，且成前高后低狀。 減振器應(yīng)盡可能布置成直立狀減振器應(yīng)盡可能布置成直立狀，前懸架裝置前懸架裝置布置示例布置示例

10、EQ1090E前懸架前懸架后懸架裝置后懸架裝置布置示例布置示例某轎車非對(duì)稱鋼板彈簧后懸架某轎車非對(duì)稱鋼板彈簧后懸架 后懸架鋼板彈簧后懸架鋼板彈簧布置在車架縱梁外側(cè)與車輪之間布置在車架縱梁外側(cè)與車輪之間。 減振器減振器應(yīng)盡可能布置成直立狀應(yīng)盡可能布置成直立狀。后懸架裝置后懸架裝置布置示例布置示例少片簧鋼板彈簧后懸架少片簧鋼板彈簧后懸架后懸架裝置后懸架裝置布置示例布置示例某漸變剛度鋼板彈簧后懸架某漸變剛度鋼板彈簧后懸架5 5、制動(dòng)系、制動(dòng)系布置布置 制動(dòng)踏板布置制動(dòng)踏板布置考慮考慮人體特性要求，人體特性要求， 制動(dòng)管路布置制動(dòng)管路布置要注意安全可靠、整齊美觀。要注意安全可靠、整齊美觀。6 6、踏板

11、、踏板布置布置 離合器踏板、制動(dòng)踏板和油門踏板：離合器踏板、制動(dòng)踏板和油門踏板： 油門踏板一般比制動(dòng)踏板稍低油門踏板一般比制動(dòng)踏板稍低： 油門踏板保證駕駛員應(yīng)當(dāng)用腳后跟支靠在地板上：油門踏板保證駕駛員應(yīng)當(dāng)用腳后跟支靠在地板上：考慮考慮人體特性要求人體特性要求7 7、油箱、備胎、行李箱和蓄電池等、油箱、備胎、行李箱和蓄電池等附件附件布置布置 油箱油箱油箱油箱應(yīng)遠(yuǎn)離消聲器、排氣管和裸露的電器接頭及開關(guān)應(yīng)遠(yuǎn)離消聲器、排氣管和裸露的電器接頭及開關(guān)， 備胎備胎應(yīng)保證備胎拆裝方便，并有利于汽車質(zhì)心位置的降低應(yīng)保證備胎拆裝方便，并有利于汽車質(zhì)心位置的降低。轎車備胎轎車備胎）；）；貨車備胎貨車備胎 行李箱行李

12、箱應(yīng)保證有足夠的有效容積應(yīng)保證有足夠的有效容積客貨兩用轎車客貨兩用轎車將后排座椅設(shè)計(jì)成可翻式，形成大容積的行李箱。將后排座椅設(shè)計(jì)成可翻式，形成大容積的行李箱。 蓄電池蓄電池蓄電池與起動(dòng)機(jī)應(yīng)位于同側(cè)：蓄電池與起動(dòng)機(jī)應(yīng)位于同側(cè)： （1）人體尺寸分布規(guī)律百分位數(shù)：例如，成年男子身高第50百分位數(shù)為1688mm，即第50份點(diǎn)上的數(shù)值為1688mm，表明有50%的人身高低于此值。人體的基本尺寸（圖1-21、表1-15，21項(xiàng)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差 ）車內(nèi)空間、操縱機(jī)構(gòu)、座椅的布置均以之作為依據(jù) ；以均值決定基本尺寸，標(biāo)準(zhǔn)差決定調(diào)整量；男子身高為例，取1.645，表明90%男子的身高在15531822mm范圍內(nèi)。

13、8、車身內(nèi)部布置、車身內(nèi)部布置 21（2）人體樣板n將軀干、大腿、小腿、腳等模型板利用鉸鏈聯(lián)接，用來(lái)進(jìn)行車身內(nèi)部布置的平面人體模型。n人體樣板通常有三種尺寸：第10、50、95百分位，分別代表矮小、中等、高大的人體身材； 它們的軀干尺寸相同，但小腿和大腿尺寸不一樣； 人體樣板用有機(jī)玻璃或膠合板制作，比例為1:5（設(shè)計(jì)初期）、1:2和1:1。 22（2）人體樣板（續(xù)）n布置人體樣板時(shí)，首先要確定其踵點(diǎn)與胯點(diǎn)的位置；n人體樣板上的胯點(diǎn)要與初選的座椅上的“胯”點(diǎn)重合；n人體樣板的踵點(diǎn)應(yīng)安放在油門踏板處的地板上的踵點(diǎn)。n然后根據(jù)選定的坐姿角、及在圖樣上進(jìn)行布置，檢查初選的b值等是否合適。n駕駛時(shí)，人體

14、各部分的夾角應(yīng)符合人體工程學(xué)的要求。 239 9、乘用車外廓尺寸的確定、乘用車外廓尺寸的確定（1）H點(diǎn)與R點(diǎn)n胯點(diǎn)能夠比較準(zhǔn)確地確定駕駛員或乘員在座椅中的位置。nH點(diǎn)人在座椅中坐定，實(shí)車測(cè)得的胯點(diǎn)位置；nR點(diǎn)設(shè)計(jì)之初，根據(jù)總布置要求初選的一個(gè)座椅調(diào)至最后、最下位置時(shí)的“胯點(diǎn)”。它是設(shè)計(jì)參考點(diǎn)。n試制出樣車后，將座椅調(diào)至最后、最下位置，測(cè)量胯點(diǎn)即為H點(diǎn)；n如果測(cè)定的H點(diǎn)不超出以R點(diǎn)為中心的水平邊長(zhǎng)30mm、鉛直邊長(zhǎng)20mm的矩形方框范圍，并且靠背角與設(shè)計(jì)值的差值不大于3，則認(rèn)為H點(diǎn)與R點(diǎn)的相對(duì)位置滿足要求。 24（2）頂蓋輪廓線的確定）頂蓋輪廓線的確定縱向輪廓線的確定橫向輪廓線的確定貨車貨車駕駛

15、室內(nèi)部駕駛室內(nèi)部布置布置 （表（表1-17）轎車轎車車身內(nèi)部車身內(nèi)部布置布置例例轎車轎車車身內(nèi)部車身內(nèi)部布置示例布置示例客車客車車身內(nèi)部車身內(nèi)部布置布置（表（表1-18)貨車車箱貨車車箱布置布置 貨車貨箱布置貨車貨箱布置影響汽車影響汽車總體尺寸總體尺寸、軸荷分配軸荷分配、質(zhì)心高度與貨質(zhì)心高度與貨物裝卸方便性物裝卸方便性、安全性安全性等。等。Lr LhPL貨箱底板平面貨箱底板平面 ( 50100mm )O后懸后懸LrhP ( 11.4m ) L( 1222 L )平頭車和自卸車平頭車和自卸車 總體尺寸總體尺寸較核圖貨車較核圖貨車LFrhdHLFLrL10、安全帶與安全氣囊1、乘員受傷主要源自于二

16、次碰撞；2、安全帶有兩點(diǎn)式、三點(diǎn)式和四點(diǎn)式之分3、腰帶、肩帶固定點(diǎn)(日本標(biāo)準(zhǔn)）第八第八 汽車總體運(yùn)動(dòng)校核汽車總體運(yùn)動(dòng)校核運(yùn)動(dòng)校核一般包括以下各項(xiàng)：運(yùn)動(dòng)校核一般包括以下各項(xiàng)： 、轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)和轉(zhuǎn)向過(guò)程中與翼子板、轉(zhuǎn)向桿系之間運(yùn)動(dòng)關(guān)系和轉(zhuǎn)向過(guò)程中與翼子板、轉(zhuǎn)向桿系之間運(yùn)動(dòng)關(guān)系; ; 、傳動(dòng)軸隨后輪跳動(dòng)傳動(dòng)軸隨后輪跳動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系; ; 、轉(zhuǎn)向桿系與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)向輪）運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向桿系與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)向輪）運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、后輪跳動(dòng)、后輪跳動(dòng)時(shí)與翼子板間的相對(duì)關(guān)系時(shí)與翼子板間的相對(duì)關(guān)系; ;、制動(dòng)時(shí)前軸的扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向干涉、制動(dòng)時(shí)前軸的扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向干涉，防止產(chǎn)生制動(dòng)跑偏，防止產(chǎn)

17、生制動(dòng)跑偏; ; 、駕駛區(qū)各種操縱機(jī)構(gòu)、駕駛區(qū)各種操縱機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡：的運(yùn)動(dòng)軌跡：、可翻轉(zhuǎn)的駕駛室翻轉(zhuǎn)時(shí)、可翻轉(zhuǎn)的駕駛室翻轉(zhuǎn)時(shí)：BBA1轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂縱拉桿縱拉桿縱拉桿縱拉桿轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向桿系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向桿系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向桿系懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)轉(zhuǎn)向桿系懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)調(diào)校核校核轉(zhuǎn)向桿系懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向桿系懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)校核圖校核圖O轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂A1 隨懸架隨懸架跳動(dòng)中心跳動(dòng)中心縱拉桿縱拉桿 運(yùn)動(dòng)的不協(xié)調(diào)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)的不協(xié)調(diào)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向干涉量轉(zhuǎn)向干涉量( (上跳上跳下跳下跳) )是否在控制范圍內(nèi)是否在控制范圍內(nèi)? ?O1鋼板彈簧跳動(dòng)中心鋼板彈簧跳動(dòng)中心鋼板彈簧鋼板彈簧C靜撓度靜撓度下跳下跳動(dòng)撓度動(dòng)撓度上跳上跳GHHG 轉(zhuǎn)向節(jié)臂端點(diǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)臂端點(diǎn)1 1隨懸架跳動(dòng)隨懸架跳動(dòng)繞繞O2 點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡JJ，上跳，上跳G下跳下跳G 轉(zhuǎn)向節(jié)臂端點(diǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)臂端點(diǎn)1 1隨隨轉(zhuǎn)向縱拉桿轉(zhuǎn)向縱拉桿繞繞B 點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡KK ，上跳，上跳H下跳下跳H轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂B1 1轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)傳動(dòng)軸跳動(dòng)傳動(dòng)軸跳動(dòng)較核較核后輪跳動(dòng)后輪跳動(dòng)傳動(dòng)軸跳動(dòng)傳動(dòng)軸跳動(dòng)AA1A2O