汽車總體布置與運動校核課件

第七節(jié)

汽車總布置設(shè)計

總布置設(shè)計

總布置設(shè)計結(jié)果

性能參數(shù)、總布置圖（總布置草圖、校對圖）

總布置圖作用

總布置草圖：通常包括１:５總布置草圖（滿載）和１:１總布置尺寸控制圖；

總布置校對圖：第七節(jié)汽車總布置設(shè)計總布置設(shè)計1總布置考慮的主要項目整車各項性能的設(shè)計計算

發(fā)動機與傳動系布置；

轉(zhuǎn)向裝置、懸架和制動系布置；車身內(nèi)部（載貨、客）空間布置；

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；

底板、儀表板等車身基本骨架形狀;

發(fā)動機艙、室內(nèi)裝置和后行李艙等局部空間布置；

懸架、輪胎(車輪)的工作范圍總布置考慮的主要項目整車各項性能的設(shè)計計算2制動系布置

總布置草圖繪制

（滿載狀態(tài)）畫總布置基準(zhǔn)線－總布置坐標(biāo)系車身與駕駛區(qū)布置轉(zhuǎn)向－懸架布置油箱、備胎、行李箱和蓄電池等附件布置貨車車箱布置動力總成（發(fā)動機-離合器-變速器）布置驅(qū)動橋－傳動軸布置制動系布置總布置草圖繪制

（滿載狀態(tài)）畫總布置基準(zhǔn)線－總3一、整車布置基準(zhǔn)線（面）－零線的確定地面線車架上平面線＊前輪中心線汽車中心線OO＊：貨車、客車－車架上平面（車架縱梁上翼面較長的一段）；

客車（承載式車身）－車身中部地板或邊梁上翼面；

轎車－車身地板平面或通過前輪中心的水平線X∥地面線基準(zhǔn)線－坐標(biāo)系畫法？一、整車布置基準(zhǔn)線（面）－零線的確定地面線車架上平面線＊前輪4轎車總布置基準(zhǔn)線－坐標(biāo)系前輪中心XOZ地面線轎車總布置基準(zhǔn)線－坐標(biāo)系前輪中心XOZ地面線5Z總布置基準(zhǔn)線－坐標(biāo)系畫法前輪垂直線后輪垂直線Or0r0αF地面線αF（0.5°～1.5°）rrO1rrO2abLAB前輪中心線車架上平面線X后輪中心線

貨車與客車的車架上平面線Ｘ∥地面線，一般設(shè)計成與地面線有一個小夾角αF（0.5°～1.5°），即前低后高，以保證汽車在驅(qū)動行駛時車廂能趨于水平。畫總布置草圖常將車架上平面線置為水平線，而地面線為斜線；轎車不必如此，Ｘ∥地面線皆為水平線！Z總布置基準(zhǔn)線－坐標(biāo)系畫法前輪垂直線后輪垂直線Or0r0αF6總布置基準(zhǔn)線－坐標(biāo)系αF后軸中心線前輪垂直線后輪垂直線地面線車架上平面線X汽車中心線ZY前軸中心線Y汽車中心線OZ前輪中心線αF后輪中心線總布置基準(zhǔn)線－坐標(biāo)系αF后軸中心線前輪垂直線后輪垂直線地面線7二、各部件的布置

1、動力總成（發(fā)動機-離合器-變速器）布置Kcb發(fā)動機前端面發(fā)動機曲軸中心線αE傳動軸中心線γ1前輪中心∥車架上平面線注：發(fā)動機曲軸中心線一般設(shè)計成與車架上平面線向下有一個小夾角αE（貨車1°～4°；轎車3°～4°

），即前高后低，以減小傳動軸夾角γ1

！發(fā)動機前置－后驅(qū)動二、各部件的布置

1、動力總成（發(fā)動機-離合器-變速8KZ總布置－動力總成布置

發(fā)動機前置－后驅(qū)動Or0r0αF地面線αF（0.5°～1.5°）rrO1rrO2abLABX

發(fā)動機的上下位置－影響質(zhì)心高度、離地間隙和駕駛員視野；

發(fā)動機的前后位置－影響前后軸荷分配、轎車前排座位的乘坐舒適性、傳動軸長度和夾角、貨車的面積利用率；

發(fā)動機的左右位置－影響底盤系統(tǒng)的受力和發(fā)動機懸置同時考慮車架上平面線KZ總布置－動力總成布置

發(fā)動機前置－后驅(qū)動Or0r0αF地92、傳動系布置

發(fā)動機前置－后驅(qū)動

主減速器主動軸線位置－與車架上平面有一個夾角αr(４°～７°)，即向上翹起，以減小傳動軸夾角，并使萬向節(jié)傳動軸兩端夾角相等。轎車常將傳動軸布置成Ｕ形方案（圖1-19），可降低傳動軸軸線的高度，有利于客廂地板和后排中間座椅的布置（減小地板凸包）；驅(qū)動橋半軸中心位置－與驅(qū)動輪中心重合；差速器殼體中心線位置－最好與汽車中心線重合，以使左、右半軸通用γ1γ2αrαE車架上平面線2、傳動系布置

發(fā)動機前置－后驅(qū)動主減速器主動軸線位置－與103、轉(zhuǎn)向裝置布置

轉(zhuǎn)向盤的位置－保證駕駛員能舒適地進行轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)向器的位置－轉(zhuǎn)向器布置在前鋼板彈簧跳動中心附近

轉(zhuǎn)向器用萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動軸將它們連接起來

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５°

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，在中間位置時應(yīng)盡可能布置成接近直角。3、轉(zhuǎn)向裝置布置轉(zhuǎn)向盤的位置－保證駕駛員能舒適地進行轉(zhuǎn)向操114、懸架布置

CA1091前懸架

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，4、懸架布置

CA1091前懸架前懸架鋼板彈簧布置在縱梁下12前懸架裝置布置示例

EQ1090E前懸架前懸架裝置布置示例

EQ1090E前懸架13后懸架裝置布置示例

某轎車非對稱鋼板彈簧后懸架

后懸架鋼板彈簧－布置在車架縱梁外側(cè)與車輪之間。減振器－應(yīng)盡可能布置成直立狀。后懸架裝置布置示例

某轎車非對稱鋼板彈簧后懸架后懸架鋼板彈14后懸架裝置布置示例

少片簧鋼板彈簧后懸架后懸架裝置布置示例

少片簧鋼板彈簧后懸架15后懸架裝置布置示例

某漸變剛度鋼板彈簧后懸架后懸架裝置布置示例

某漸變剛度鋼板彈簧后懸架165、制動系布置

制動踏板布置－考慮人體特性要求，

制動管路布置－要注意安全可靠、整齊美觀。5、制動系布置制動踏板布置－考慮人體特性要求，176、踏板布置

離合器踏板、制動踏板和油門踏板：油門踏板一般比制動踏板稍低：油門踏板保證駕駛員應(yīng)當(dāng)用腳后跟支靠在地板上：考慮人體特性要求6、踏板布置離合器踏板、制動踏板和油門踏板：考慮人體特性要187、油箱、備胎、行李箱和蓄電池等

附件布置

油箱－油箱應(yīng)遠離消聲器、排氣管和裸露的電器接頭及開關(guān)，

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。轎車備胎）；貨車備胎

行李箱－應(yīng)保證有足夠的有效容積客貨兩用轎車將后排座椅設(shè)計成可翻式，形成大容積的行李箱。

蓄電池－蓄電池與起動機應(yīng)位于同側(cè)：7、油箱、備胎、行李箱和蓄電池等

附件布置油箱－油箱應(yīng)遠19

（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項的均值和標(biāo)準(zhǔn)差）車內(nèi)空間、操縱機構(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μ±1.645σ，表明90%男子的身高在1553~1822mm范圍內(nèi)。8、車身內(nèi)部布置（1）人體尺寸分布規(guī)律8、車身內(nèi)20（2）人體樣板將軀干、大腿、小腿、腳等模型板利用鉸鏈聯(lián)接，用來進行車身內(nèi)部布置的平面人體模型。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；人體樣板用有機玻璃或膠合板制作，比例為1:5（設(shè)計初期）、1:2和1:1。21（2）人體樣板將軀干、大腿、小腿、腳等模型板利用鉸鏈聯(lián)接，用（2）人體樣板（續(xù)）布置人體樣板時，首先要確定其踵點與胯點的位置；人體樣板上的胯點要與初選的座椅上的“胯”點重合；人體樣板的踵點應(yīng)安放在油門踏板處的地板上的踵點。然后根據(jù)選定的坐姿角α、β、γ及δ在圖樣上進行布置，檢查初選的b值等是否合適。駕駛時，人體各部分的夾角應(yīng)符合人體工程學(xué)的要求。22（2）人體樣板（續(xù)）布置人體樣板時，首先要確定其踵點與胯點的9、乘用車外廓尺寸的確定（1）H點與R點胯點能夠比較準(zhǔn)確地確定駕駛員或乘員在座椅中的位置。H點——人在座椅中坐定，實車測得的胯點位置；R點——設(shè)計之初，根據(jù)總布置要求初選的一個座椅調(diào)至最后、最下位置時的“胯點”。它是設(shè)計參考點。試制出樣車后，將座椅調(diào)至最后、最下位置，測量胯點即為H點；如果測定的H點不超出以R點為中心的水平邊長30mm、鉛直邊長20mm的矩形方框范圍，并且靠背角與設(shè)計值的差值不大于3°，則認(rèn)為H點與R點的相對位置滿足要求。239、乘用車外廓尺寸的確定（1）H點與R點23（2）頂蓋輪廓線的確定縱向輪廓線的確定橫向輪廓線的確定24（2）頂蓋輪廓線的確定縱向輪廓線的確定24貨車駕駛室內(nèi)部布置（表1-17）貨車駕駛室內(nèi)部布置（表1-17）25轎車車身內(nèi)部布置例轎車車身內(nèi)部布置例26轎車車身內(nèi)部布置示例轎車車身內(nèi)部布置示例27客車車身內(nèi)部布置（表1-18)客車車身內(nèi)部布置（表1-18)28貨車車箱布置

貨車貨箱布置－影響汽車總體尺寸、軸荷分配、質(zhì)心高度與貨物裝卸方便性、安全性等。Lr△LhPL貨箱底板平面△

(50～100mm)O后懸LrhP

(1～1.4m)△L(12～22％L)△平頭車和自卸車貨車車箱布置貨車貨箱布置－影響汽車總體尺寸、軸荷分配、質(zhì)心29

總體尺寸較核圖－貨車L∑αFαrhdH△LFLrLγρ總體尺寸較核圖－貨車L∑αFαrhdH△LFLrLγρ3010、安全帶與安全氣囊1、乘員受傷主要源自于二次碰撞；2、安全帶有兩點式、三點式和四點式之分3、腰帶、肩帶固定點(日本標(biāo)準(zhǔn)）10、安全帶與安全氣囊1、乘員受傷主要源自于二次碰撞；31第八

汽車總體運動校核運動校核一般包括以下各項：

１、轉(zhuǎn)向輪跳動和轉(zhuǎn)向過程中與翼子板、轉(zhuǎn)向桿系之間運動關(guān)系;

２、傳動軸隨后輪跳動時的運動關(guān)系;

３、轉(zhuǎn)向桿系與懸架導(dǎo)向機構(gòu)（轉(zhuǎn)向輪）運動協(xié)調(diào)

４、后輪跳動時與翼子板間的相對關(guān)系;

５、制動時前軸的扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向干涉，防止產(chǎn)生制動跑偏;

６、駕駛區(qū)各種操縱機構(gòu)的運動軌跡：７、可翻轉(zhuǎn)的駕駛室翻轉(zhuǎn)時：第八汽車總體運動校核運動校核一般包括以下各項：32BBA1轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂縱拉桿縱拉桿轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向桿系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向桿系－懸架導(dǎo)向機構(gòu)運動協(xié)調(diào)校核BBA1轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂縱拉桿縱拉桿轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向桿系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向33轉(zhuǎn)向桿系－懸架導(dǎo)向機構(gòu)

運動協(xié)調(diào)校核圖O２轉(zhuǎn)向節(jié)臂A1隨懸架跳動中心δ縱拉桿

運動的不協(xié)調(diào)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向干涉量(上跳δ／下跳δ’)是否在控制范圍內(nèi)?O1鋼板彈簧跳動中心δ’鋼板彈簧C靜撓度下跳動撓度上跳GHH’G’

轉(zhuǎn)向節(jié)臂端點Ａ1隨懸架跳動繞O2點運動軌跡JJ’，上跳G／下跳G’

轉(zhuǎn)向節(jié)臂端點Ａ1隨轉(zhuǎn)向縱拉桿繞B點運動軌跡KK’

，上跳H／下跳H’轉(zhuǎn)向搖臂BＡ1轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向輪跳動轉(zhuǎn)向桿系－懸架導(dǎo)向機構(gòu)

運動協(xié)調(diào)校核圖O２轉(zhuǎn)向節(jié)臂A1隨懸34傳動軸跳動較核后輪跳動傳動軸跳動AA1A2O2傳動軸隨后輪跳動時的運動關(guān)系γ1γ2傳動軸跳動較核后輪跳動傳動軸跳動AA1A2O2傳動軸隨后輪跳35傳動軸隨車輪跳動校核圖A