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微型电动货车三维总布置设计与整车性能计算

微型电动货车三维总布置设计与整车性能计算
微型电动货车三维总布置设计与整车性能计算

微型电动货车三维总布置设计与整车性能计算摘要:随着工业的快速发展,环境污染日益严重,对新能源的最求和使用已然成为了未来发展的潮流。如今汽车已经成为了人们出行的主要代步工具和交通运输工具,就汽车行业来看,电动轿车已经层出不穷,大街上已然比比皆是,但是电动货车却很少见。

本文研究主要通过了解已有的微型电动货车车体构造和部件工作原理根据整车性能目标,对主要零部件进行选型设计,包括微型电动货车的车身造型设计汽车车架设计、货车车箱选型、轮胎与车轮选型、小货车主要尺寸参数的计算、电动小货车的车架设计、电动小货车车箱设计、电动小货车车轮设计、电动小货车底盘的布置,并作必要的分析计算,用三维建模软件建立三维造型设计,以达到最合理的设计配置,完成微型电动货车车体结构设计。

关键词:纯电动;整体设计;车体结构;微型

Three dimensional layout design and performance calculation of

Electric Minivan

Abstract: With the rapid development of industry, the environmental pollution is becoming more and more serious, and the best use of new energy has become the trend of future development. Now the car has become the main means of transport for people to travel and transport, automobile industry, electric cars have already meet the eye everywhere on the street, emerge in an endless stream, but the electric vehicle is very rare, this study mainly through the understanding of the existing micro electric vehicle body structure and components according to the principle of vehicle performance target, selection of design of main design and calculation of components, including micro electric vehicle, frame, carriage, wheels, and make the necessary analysis and calculation, the establishment of three-dimensional modeling design with 3D modeling software, designed to achieve the most reasonable configuration, complete the design of micro electric vehicle structure.

Key words: Pure electric; integral design; car body structure; miniature

目录

摘要:.................................................................. I Abstract: .............................................................. II 目录................................................................ III 1概述. (1)

1.1 国内外发展概述 (1)

1.2 本课题研究的目的和意义 (2)

2 汽车传统设计方法与现代设计方法 (4)

2.1 传统手工设计方法 (4)

2.2 现代汽车结构设计方法 (5)

2.3 汽车车体结构 (6)

2.3.1 汽车车身 (6)

2.3.2 汽车车架 (7)

2.3.3 货车车箱 (7)

2.3.4 轮胎与车轮 (8)

3 微型电动货车造型设计 (9)

3.1 造型设计 (9)

3.1.1 造型设计的含义 (9)

3.1.2 造型设计的分类 (9)

3.2 电动小货车主要尺寸参数的设计 (9)

3.2.1 轴距L (10)

3.2.2 前后轮距B

1与B

2

(10)

3.2.3 汽车的外廓尺寸 (11)

3.2.4 汽车的前悬L

F 和后悬L

R

(11)

3.2.5 微型电动货车尺寸参数 (11)

3.3 电动小货车的车身设计 (12)

3.3.1 车身结构及承载类型 (12)

3.3.2 汽车车身的主要构成部件 (12)

3.3.4 车身设计尺寸 (12)

3.4 微型电动货车的车架设计 (14)

3.4.1 梯形车架 (14)

3.4.2 车架刚度 (15)

3.4.3 车架设计尺寸 (15)

3.5 电动小货车车箱设计 (16)

3.5.1 车箱结构 (17)

3.5.2车箱尺寸计算 (18)

3.6 微型电动货车车轮设计 (19)

3.6.1 车轮半径 (19)

3.6.2 车轮中轴 (21)

3.6.3 车轮花纹选择 (21)

4 微型电动货运车底盘的布置 (23)

4.1 微型电动货运车的底盘设计介绍 (23)

4.2 电动小货车底盘的布置 (24)

4.3微型电动货车的制动性参数 (25)

4.4微型电动货车的行驶平顺性参数 (25)

总结与展望 (26)

参考文献 (27)

致谢 (27)

1 概述

1.1 国内外发展概述

随着传统燃油汽车对能源消耗的不断增加,能源问题和环境问题日益引发全世界的关注,在许多发达国家随着电动轿车的研发的进行,对电动货车的研发工作也逐步开展。在日本,由于其二战后工业的快速发展,导致国内污染严重,所以日本政府在在上世纪末制定了《电动汽车普及应用计划》,随后日本东京电力公司和其研发公司共同研制成功了IZA,一款豪华纯电动的微型货运车,它采用的是300V的大容量镍铬电池,由于其采用的在40Km/s的最佳速度下空载匀速行驶时可以续航500多公里,电门全部开启时的最高车速可达170Km/s。美国的汽车行业起步早,以传统内燃机就动力的汽车技术已经趋于稳定和成熟,在电动车的研发方面也比较领先,早在上世纪末美国就提出了严格汽车尾气排放标准,这就更加促进了美国的电动汽车的发展,本世纪初TESLAMotors 公司成功研发制造了世界第一辆纯电动的跑车,一次续航最高可达400km,后来美国相继研发制造了各类功能的纯电动汽车,包括纯电动货车、纯电动客车、纯电动垃圾清扫车等。类似地,许多发达国家也投资纯电动汽车行业,制定许多电动汽车的优惠政策来吸引汽车企业研发制造纯电动汽车,2015年,据美国电动汽车协会统计数据显示,全国已经有超过300家汽车企业在研发和制造包括电动货车的各类电动车,由此可见,微型电动货车也是未来公路运输行业的一大趋势。

相对西方发达国家,我国的电动汽车行业起步较晚,在电池等许多关键核心的技术都处在发展上升阶段。但是我国十分重视电动汽车的研发和制造,早在第九个五年计划中我国就将电动汽车发展设为“863”计划(国家高技术研究发展计划)中的重大专项。此专项提出了“三纵、三横”的研发总的思路和布局,如图1.1所示,此专项建立了详细具体的整车开发流程,“三纵”即指以燃料电池为动力的电动汽车FCEV、以大容量电池和传统内燃机为动力的混合动力汽车HEV和仅以电池就动力的纯电动车辆EV;“三横”即指多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统和电池及其管理系统[1]。在最近的几年里,我国的纯电动汽车的研发制造取得了初步的成功,除特斯拉已经遍布了许多的城市道路外,比亚迪等许多新能源汽车也相继走进了人们的日常生活,但是由于电池容量等问题,我国微型电动货车的研发和产量较少,有待我们进一步的探索和研究。

图1.1 “三纵、三横”研发布局

1.2 本课题研究的目的和意义

当今汽车行业发展如火如荼,通常情况下,由于普通轿车的方便性、舒适性、动力学等各个方面都略优于刚刚兴起的电动轿车,眼下大多数人仍然使用传统的燃油轿车。但是面对环境污染问题,面对全球气候变暖问题,面对全球能源危机问题,生产电动汽车已经迫在眉睫,类似地,相比货运汽车也是如此,普通的货运汽车虽然技术相对成熟,面对上述全球性的重大问题,我们不得不考虑研发新能源的电动货车,电动与传统的货车相比有以下几个优点:

1、纯电动货车是以蓄电池和电动机为动力源,没有复杂的内燃机和变速器等机械机构。

2、纯电动货车说到底是用的电,不是传统的汽油或者柴油,所以不会产生对空气有害的各种污染尾气,做到了真正意义上的“零”排放,不但缓解了能源危机和而且对环境保护作了巨大的贡献。

3、纯电动货车由于其结构简单,没有传统以油为主要动力的汽车的复杂的变数器、离合器等机构,所以操作更为方便简单。

4、纯电动货车行驶过程中,由于没有传统意义上的燃油发动机,所以大大地减少

了噪音污染,提高了舒适性。

当然,纯电动货车也有一些缺点,比如受到电池容量的限制,续航里程达不到长途运输的需求,由于电池技术不是特别成熟和完善,电池的比功率和比能量不稳定直接导致了汽车的动力性能的下降,蓄电池的重量和体积也给汽车的整体设计带来了许多困扰。

综上所述,纯电动货车的优点大于缺点,电动货车已经成为了未来发展的趋势,只要我们能在电动货车的电池方面作出必要的科研努力,把动力电池应用到货车上,做到真正的零污染,实现电动货车的跨越式发展,必将在未来几十年对汽车运输行业有着深远的意义和影响。

2 汽车传统设计方法与现代设计方法

2.1 传统手工设计方法

在计算机还没有普及使用的时候,传统汽车设计方法比较简单,那时候的汽车设计流程可用如下图2-1-1简单概述。

图2.1.1 传统汽车设计程序概括

传统的手工设计方法,工程师先制作油泥模型,通过1:5的缩小比例模型,进行反复的调研、修改和制作,所以研发周期长,而且消耗大量的人力和金钱去完善油泥。由于汽车结构设计涉及到的面不只有汽车造型师这块,而且还包括大量的调研人员,因而这不是一个简单的设计系统,这是一个以调研为基础,以工程师设计为核心的一个大的框架。调研人员要准确地掌握市场消费者的爱好心里,准确把握汽车结构的潮流和趋势;工程师要有相当厚的机械制图功底,因为不但要把油泥模型的各部分参数准确无误地在图纸上表达,而且还要做到随机应变,因为任何一部分的尺寸参数都有可能随着市场的需求而发生改变,当修改一部分参数时就不得不考虑整车结构设计的效果,例如由于客观减少噪声的原因,发动机的摆放位置发生变化时,必须要对地盘等部分的尺寸参数进行全部的计算和修改,这样就可能照成了关于整车的全部数据都得重新计算,加剧了工程师的工作量不说,而且研发周期变长影响研发进程,所以工程师不但要有相当过硬的制图功底,对工程师的经验要求也是很有必要的。

综上所述,传统的手工汽车结构设计存在着许许多多的弊端,人与汽车的交互式修改非常地困难,不但影响科研设计的进度,而且白白增加了许多的成本。不过传统设计也有一些优点,例如使用油泥模型来模拟汽车外形或者内饰,通过修改油泥来达到最佳合理布局,使汽车结构的设计更加直观化和简单化。

2.2 现代汽车结构设计方法

现代汽车的设计方法已经大大改善并且趋于成熟,这归功于计算机的普及使用和汽车设计软(CAD,CATIA,ANSYS等)的产生和大量使用。以在计算机的虚拟环境下设计和仿真为主要的汽车设计思路。

因为计算机上所设计的东西和生产制造的成品完全一致的,通过这种交互思路,修改计算机上的虚拟环境下所得到的成果,完善设计思路和设计的方案,这就是现在汽车结构设计的主要程序概括如图2.2.1所示。

图2.2.1 现代汽车结构设计程序概述

现在汽车结构设计过程使用计算机绘制设计图纸、绘制三维结构图实体图以及进行各种仿真实验。这些工作与工程师的手工制作相比大大地简化了设计流程,使设计趋于了简单化、数字化和程序化,大大地节省了汽车设计的时间,例如汽车车身建模时,传统方法就是造型工程师用油泥一点一滴地进行制作和修改,而计算机设计车身时,只需要动用键盘输入基本参数,动动鼠标进行不同面的建立和修改,很快就可以完成车身的

外形设计,这种设计方法可以更加方便进行修改,工程师可以随心所欲地发挥无限的想象力和创造力,这是一种更加符合现代汽车的设计思路。

现代汽车结构设计有一个更加普及的设计思路即逆向设计,逆向设计就是将已有的产品模型在计算机中进行数字化工程设计的模型仿制,现在许多著名的三维建模软件如CATIA\UG等都拥有十分强大的逆向建模功能,随着互联网和汽车软件的普遍使用,汽车数据模型库已经相对完善,这就有利于数字资源的共享,各个部门实现了合理配合、并行工作,大大地缩短了设计所需要的时间,而且CAD/CAM系列软件都可以根据三维实体模型自动生成二维的汽车结构图纸和用于数控加工的代码,党三维模型发生变化是,系统会自动修改与之配置的相关图纸和数控代码。以当下最为流行的计算机辅助软件之一CATIA为例,他是法国的达索公司和IBM联合开发的一套集CAD/CAM/CAE为一

体的功能十分强大的大型设计软件,CATIAT提供有完善的A级曲面(一般指车身外形、仪表板、内饰件等)构建功能。

这里的A级曲面的光顺性在数学上定义是:曲线两阶几何是连续的并且没有多余的拐点,曲线的曲率变化是均匀的而且应变能非常小。就曲面来说,G2必须的是连续的(也就是说两个相交曲面的相交线的任意方向都具有公共的法曲率)[2]。当然,车身由

3面拼接时,不但要求G2是连续的,G3也要求是连续的。一般地评价A级曲面的几个指标有全面的连续性、曲面的设计精度、曲面的整体协调性等,由于计算机软件的高效率使用,使得这些设计都趋于了更的精确和完善,设计人员也大大减少了因不断修改而所需要的时间。

计算机辅助设计软件不但可以设计车身、内饰等表面模型,而且对汽车上包括地盘、发动机等零部件的设计也起到了很大的帮助,利用CATILA/UG/ANSYS等软件,不但

可以实现对汽车零部件的建模,而且还可以进行虚拟的装配,可以进行有限元分析、结构分析、动力学分析和静力学分析等,甚至可以进行虚拟风洞试验和燃油消耗试验等,使得汽车工程师在设计过程中可以提前预知设计中存在的缺陷和不足,不但节省了研发时间而且提高了所设计零件或者产品的质量。

2.3 汽车车体结构

2.3.1 汽车车身

通常汽车被分为地盘、发动机和车身三大部分。车身从功能上定义是为了司机方便操作和驾驶所需,设计的一个相对舒服、隔音的可以遮挡风雨的建筑结构体。汽车车身

是指汽车上起着载客、载物或者覆盖作用的部件组合体。载客部分主要包括驾驶司机和乘坐汽车的乘客所使用的部分;载货部分主要包括载货的货箱部分;覆盖部分主要包括汽车前面板制件和汽车尾部板制件。车身总体结构中环有很多独立的部件,如刮水器、升降玻璃器、烟灰杂物盒、空调装置、儿童安全座椅、座椅安全带、车载雷达、后视镜、防盗锁等等。

随着运输行业的快速发展,对货运汽车的要求越来越高,除了在载重方面之外,对其外观的要求也越来越高,因为它不但决定了自身的美观性能而且影响着整体的城市美观,许多发达国家的汽车货运总量经常超过铁路、飞机等运输总量之和,货车运输遍布了全球的机械行业、纺织行业、建筑行业、化工行业、冶金行业、电力行业等各个人们生活所需的方面,可以毫不夸张地说汽车点缀着城市道路,影响着城市的美观,汽车车身技术的先进与否直接反映着这个国家的汽车工业水平,所以货车的外观设计也被列入了汽车设计的主要内容。

2.3.2 汽车车架

汽车车架是指汽车的承载基体,在生活中常见的货车、各类客车、中高级轿车上经常可以见到它的主要作用是支撑着发动机、离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有位于减震器上方的机构和部件。因为汽车的各部件直接协调配合工作,工作情况复杂,所以汽车车架往往受到很多方向的复杂的力和力矩的冲击,所以对车架的刚度和强度以及柔度都有着很高的要求,如刚度不足可能会引起不必要的噪声和振动,刚度过强会容易影响驾驶的方便性和乘客乘坐车辆时的舒适性.一般的货车的最大玩去挠度设置为5mm(不超过10即可)在保证合理的刚度和强度的前提下,应尽量减少车架重量,以保证整车质量最小化,一般的货车车架重要应不超过整车重量的1/10。此外设计汽车车架时还应该把车型系列化机改装车等因素考虑在内。

在汽车设计时,一般将轴距小的、自重轻的汽车采用整体承载式车身,没有独立的车架,相比没有车架的汽车,有车架的汽车有以下几个优点:

1、车架上设置有橡胶垫等减震措施,很好地缓冲了来自地面的波动和冲击。

2、有车架的车身可以自己定义车身,不受车架部分约束

3、汽车车架和车身都是分别制造好后进行装配的,减小了制造难度[3]。

2.3.3 货车车箱

车箱通常指用于拉货的车厢和其他类专门用途的车厢,一般货车车厢有平板式、栏板式、和自卸式等,生活中应用最大的是栏板式车厢。

栏板式车厢有地板1块和4块高度在400上下的四周四个侧面栏板。车厢地盘通过U形螺栓牢牢地连接在汽车车架上,连接位置一般是车架的纵梁,也有可能是横梁。四周的4个侧面栏板一般除前面第一个,左右以及后栏板全部能打开,这三个栏板用栓杆和栓钩互相扣锁在一起。特别地,有的车厢只有后面一个栏板可以打开,这种栏板一般离地较低,装卸货物方便,所以没有设置三个侧面栏板都可以打开。因为货车栏板的功能简单,但是强度要求高,拉货时要有足够的可靠性,所以一般情况下栏板材料全部都是刚体结构,连接处的螺栓和铰链也都是刚体材料。另外在货车车厢的前栏板位置一般都加油安全架,这样可以防止事故发生时对驾驶室照成不必要的冲击和伤害。

2.3.4 轮胎与车轮

轮胎和车轮是货车承载重量,支撑整车质量和货物的直接部件,货车的轮胎和车轮要求比较高,因为轮胎和车轮直接接受着地面的巨大冲击力和力矩,如果在满载时遇到不平坦的路面时,驱动力和制动力急剧增大,轮胎和车轮需要承受加速或者制动时的巨大纵向反作用力,如果汽车在转弯时,轮胎和车轮承受着巨大的侧向反力,除此之外还要承受和吸收路面的振动和动载荷。现在汽车的行驶性能试验如平顺性试验、操作稳定性试验、制动性能试验等等都是为了检验汽车轮胎和车轮等相关的部件是否合格的试验,轮胎和车轮的好与坏可以说直接影响着汽车的整体动力性能和汽车燃油经济性能。

车轮包括轮辋和轮辐,轮胎压在轮辋一周,轮辋被螺栓固定在轮毂上[4]。轮胎直径接触地面滚动[5,6]。轮辋是轮胎安装的基础,轮毂又是轮辋安装的基础,这样设置可靠性能高,更换方便。轮胎和车轮必须有足够的耐磨性、一定的刚度和弹性、良好的静平衡和动平衡,一般地车轮,不平衡度大于5N?m,装上轮胎后不平衡度应不大于10N?m。轮胎和车轮都是汽车中的标准化、系列化配套件,不同的汽车有着不同的车轮和轮胎,但是设计过程可随着需要选择不同的车轮和轮胎。

3 微型电动货车造型设计

3.1 造型设计

3.1.1 造型设计的含义

汽车造型设计指汽车外部和外部所有零部件的形状、颜色、质地、花纹等的设计,是工程技术和造型艺术在汽车上的有机结合。因为汽车的实用功能就是运载货物,精神功能是可以移动的美的产品,所以完美的造型需要符合实用性和美观性能两个基本要求,日常生活中,人们在买汽车时,除了考虑实用性外,造型的也成为了必要因素。造型设计牵涉的学科包括美学、人技工程学、制造工艺学等非常广泛,因为需要汽车工程师们除了有渊博的设计理论知识外,而且需要审美的能力。

3.1.2 造型设计的分类

1. 外观设计

指汽车外部的形状,包括保险杠等可以看到的部件。

2. 车内设计

指室内空间的所有设施布置和设计,必须要符合人机工程学,设计做到使人乘坐时感到最舒适状态。

3. 颜色、样式设计

指整车内外可见的全部色彩的设计,包括内饰的所有部件的材料颜色样式。

4. 相关部件设计

指汽车的所有附属件、功能件的功能布局设置,如后视镜,挡风板等。

5. 汽车标志设计

指标志着汽车的汽车品牌、汽车车型等的设计,和具有特殊标志性的设计。

3.2 电动小货车主要尺寸参数的设计

主要尺寸参数指的是汽车轴距、汽车轮距、汽车总的长宽高、汽车的前后悬、汽车的接近角、汽车的离去角、汽车的最小离地间隙等。如下图3-2-1所示。

图3.2.1 汽车的主要尺寸参数

3.2.1 轴距L

通常轴距我们用L表示,一般地轴距L和汽车的总长、质量、最小转弯半径的变化规律是一致的,即前者越小,后者越小。但轴距L不能太小,太小时纵向角振动过大、车箱长度不足、万向节转动的夹角过大。所以,轴距L的选择时应综合考虑以上所有相关因素,一般地的设计满足车箱尺寸、轴荷分配和整体布置等的必要要求下,设置最短轴距。载货汽车的轴距在整车选型初期,可根据公式3-1来初步确定轴距L:

L = L H+L J + S - L R(3.1)L H——货箱长度,由汽车装载质量、载货长度计算可得[7,8];

L J——前轮中心至驾驶室后壁的距离;

S——驾驶室与货箱之间的间隙;

L R——后悬尺寸。

本设计参考解放CA1170P2K1L 型号货车的轴距尺寸,此货车的轴距长所以有很好的稳定性。微型电动货车的轴距长度参考解放CA1170P2K1L型号货车的长度,尺寸设计为267mm(比例为1:15)。

3.2.2 前后轮距B1与B2

汽车轮距记为B,汽车宽度和质量以及横向稳定性都和它有着重要关系,即算着前者的增加而增加。当设计轮距B太大时汽车的总宽和总质量已经没有实用意义,所以要合理选择轮距B。轮距B还汽车布局结构密切相关。其中B1取决于车架前部的宽度和前悬架的宽度等因素,所以要通过试验才能决定。后轮距B2则取决于车架后部的宽度和后悬架等因素[9,10]。微型电动货车前后轮距的尺寸参考解放CA1170P2K1L型号货车的前后

轮距尺寸,依表3-2-1 的4×2 货汽轮距。设计为前轮距:133mm ,后轮距:120mm (比例为1:15)。

表3.2.1 4×2货汽轮距

3.2.3 汽车的外廓尺寸

外廓尺寸指总长宽高。一般地满足使用要求条件下,使用最小汽车的外廓尺寸,这样不但减小货车总质量而且降低制造成本,对其动力性和燃油经济性也大有益处。3.2.4 汽车的前悬L F和后悬L R

汽车的前悬和后悬分别记为L F和L R,这个尺寸与总布局有关[11,12]。发动机布局、水箱布局、风扇局部等全部都在前悬位置。前悬布置要求还不能太长,因为要保证接近角和通过性。同理,后悬也不应太长,后悬太长是转弯不灵活,遇到坡路容易触底。综合上述总结,汽车的前悬L F和后悬L R都是在满足使用性能的前提下,选择较小尺寸。3.2.5 微型电动货车尺寸参数

依照解放CA1170P2K1L2车型的尺寸,根据微型电动货车要求做相应的修改,确定参数(比例1:15)如下:

轴距:267mm ;

前轮距:133mm ;

后轮距:120mm;

总长:480mm;

总宽:147mm;

总高:167mm;

前悬:93mm;

后悬:120mm。

3.3 电动小货车的车身设计

3.3.1 车身结构及承载类型

车身总成可分为地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板等[13,14]。从车身受力状况分,车身包括非承载式、承载式以及半承载式三大类型。本课题选择承载式车身。本设计的微型纯电动货车车在复杂多变的的路面上工作时,地面对车轮和悬架冲击和作用力大部分向上作用到了车架,车架的橡胶垫变形吸收冲击和作用力,承载式车身设计优点在

2.3.2节中已经详述。

3.3.2 汽车车身的主要构成部件

1. 发动机盖

发动机盖又叫发动机罩。由于发动机在工作时要产生大量的热量和噪音,所以发动机盖必须具备的作用是隔热隔音。发动机盖包括外板、内板和中间夹层三部分组成,中介层主要是隔热材料,内板主要是刚性的材料,起支撑作用。

2. 车顶盖

车顶盖位于车厢顶部。轿车的车顶盖上开设天窗,并且与前、后窗框连接,连接平顺有着良好的视觉感并且可以减少空力,其刚度较低[15,16]。在货车上,为了安全起见,货车车顶盖比轿车车顶盖有更大强度和刚度,增加一定数量的加强梁增大安全系数。

3. 翼子板

翼子板指车轮处的外板,主要作用是遮挡车轮,因翼子板形状像鸟的翅膀而得名。根据全后轮位置不同划分为前翼子板和后翼子板。顾名思义,前翼子板安装在前轮处,必须要让前轮转动或者跳动时有一定的自由空间,不会碰到车轮;后翼子除了满足前翼子板条件外,更多地从空气动力学的考虑设计,所以后翼子板是拱形并且整体向外部分凸出。

4. 前围板

前围板实质是一块隔板,隔断发动机舱和车厢的曲面板,它与前面的地板和前面立柱有机结合。因为考虑到管路和电线束问题,所以上面预留许多线孔。但还包括密封措施和隔热装置,这样才能防止发送机的废弃和余热进入车厢。

3.3.4 车身设计尺寸

1. 车身长度

车身长度指的是前保险杆最前端到后保险杆最后端的距离。对照解放CA1170P2K1L 型号货车车身长度选定微型电动货车长度146mm(比例1:15)。

2. 车身宽度

车身宽度指车身最左端到车身最右端距离(不包含后镜伸出),依照解放

CA1170P2K1L型号货车的车身宽度,选定微型电动货车车身宽度为147mm(比例1:15)。

3. 车身高度

车身高度指车身最低位置到顶部最高位置的距离。依照解放CA1170P2K1L型号货车的车身高度,选定微型电动货车车身高度为100mm(比例1:15)。

综上,车身的尺寸分别为长146mm,宽147mm,高100mm。结合选定的轴距的尺寸、车箱的尺寸等参数,设定控制转向马达尺寸长60mm,设定动力马达尺寸长62mm,前挡风玻璃与垂直方向夹角为29度,车身厚度为1mm。如图3-3-1 为微型电动货车的车身参数,图3-3-2为微型电动货车车身三维设计图。

图3-3-1 电动小货车的车身参数

图3.3.2 电动小货车车身三维造型图

3.4 微型电动货车的车架设计

车架是汽车的基体骨架,其主要作用是对汽车各零部件起支撑、连接和承受载荷的作用。

汽车车架设计首先应满足其总体结构布置要求。其次汽车车架还的有一定的强度和刚度,例如当汽车行驶在复杂崎岖不平的道路上时,车架受到地面反作用的复杂的载荷,如果刚度不够,车架就可能会产生形变影响到了正常行驶。因为重心低时汽车行驶平稳性能好,所以布置车架的高度一般是越小越好。

3.4.1 梯形车架

汽车车架右边梁式和中梁式两种,图3.4.1为的边梁式车架,又叫梯形车架,一般地由两根纵梁和若干横梁焊接而成。它的刚度大,只有受到很大的扭矩时,才会均匀地产生弯曲和扭转。由于它与车身、车箱等部件一起布局时方便,所以在货车、轿车和用货车底盘改装的大客车上应用广泛。对于梯形车架尺寸参数,通常都是标准的,标准化便于横梁、前桥、后桥、驾驶室、货箱等合理的互换。SAE 规定7.50~14.00 型货车的车架为864mm;而英国用的是865mm,仅仅相差1mm,几乎达到了互换标准。

图3-4-1 载货汽车的梯形车架

3.4.2 车架刚度

为了确保车架的安全性和可靠性必须要车架模进行模态分析(测试垂直弯曲刚度、整体扭转刚度及整车扭转刚度)。特殊情况下,要对纵梁的局部扭转刚度和车架水平弯曲刚度进行分析[17,18]。另外车架受力被迫扭转时,前部的变形大于后部,所以计算扭转刚度时,选择前后轴的相对扭角计算。

汽车缓慢通过凸起路面时时,汽车车架的轴间扭角:

α=β/[1+(C j/C s)] (3.4) β——道路不平度(以轴间扭角表示);

C j——车架(整体)扭转刚度;

C s——悬架系统(含车轮)角钢度。

当C j/C S=1 时,α=0.5β,也就是说车架的扭角为道路扭角的1/2。这个符合一般货车类型。

通常车架扭转刚度提高,其自振频率增大,增大整车的扭转刚度增大,α角减小。但是有时也会使车架载荷变大,影响汽车的通过性能等。

3.4.3 车架设计尺寸

如图3.4.2为微型电动火柴货车车架的部分参数图。一般地,货车的车架是梯形车架,本课题设计的微型电动货车车架于普通汽车的车架设计不同,微型电动货车的车架的内部是空的,车头位置是转向马达的安装位置,中部位置是电池与线路板的安装位置,后部位置是传动马达的安装位置。四周宽度加9mm的挡板,这样做不但支撑车身而且还可以支撑车箱部分,一举两得,下图3-4-3是微型电动货车车架三维造型图。

图3.4.2 电动小货车的车架参数

图3.4.3 电动小货车车架三维造型图3.5 电动小货车车箱设计

整车姿态布置规范

整车姿态布置规范(轮胎轮眉间隙及姿态角布置)

前言 本规范主要从总布置,造型及工程化角度定义了整车姿态的设定。本规范由汽车工程研究院车身技术研究所负责起草; 本规范由汽车工程研究院标准所进行管理; 本规范主要起草人员: 编制: 校核: 审定: 批准: 本规范的版本记录和版本号变动与修订记录

整车姿态布置规范 (轮胎轮眉间隙及姿态角布置) 1 适用范围 本规范规定了****汽车股份有限公司所设计车辆的地面线状态,加载方式及适用范围 本规范适用于****汽车股份有限公司开发的M1类汽车。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。 凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本; 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范; SJ-CX-29-2009 整车地面线规范 3 定义 3.1整车姿态需定义的状态:

3.2 状态参数定义 3.2.1轮胎轮眉间隙(A、B、C) 整备质量下表征车身与车轮匹配的外观特性参数(见图二),特别地,轮胎轮眉间隙值等于轮胎与护轮板功能区间隙值S减去护轮板内部间隙值D(见图一) 3.2.2轮心到轮眉距离(WC-FLP) 地面线法向上,轮心到其对应轮眉可视外表面的最小距离(见图二) 3.2.3静力半径(SR) 地面线法向上,轮心到地面的距离(见图二) 3.2.4姿态角(α) 一般地,将白车身侧围下裙边直线段部分定义为整车坐标的水平方向,整车坐标水平方向与地面线的夹角即为整车姿态角(见图三) 轮眉 轮胎 图一 4技术要求 4.1,针对目前**体系内开发的各级平台车型其轮胎轮眉间隙推荐值见下表一(注:推荐值为对标整理所得,随着未来车型得不断变化,此值会不定期修正)

整车设计流程

整车设计流程 1、概念设计 1.1 设计内容市场定位分析、初期总布置设计、整车动力性、经济性分析和计算、造型设计指导书,参 考样车分析、供应商平台调查、成本分析、编制产品描述书。 1.1.1初期总布置根据市场及用户需求,选定各分总成,初步确定整车基本参数,在此基础上完成人体 布置和各类运动分析,视野分析,手触及空间分析和仪表可视性分析等。该过程借助三维设计软件模拟完成,分析出现的问题反馈到模型中进行调整,使所设计的汽车满足现代汽车高水平的驾驶操作性、乘坐舒适性和居住性等要求。 1.1.2整车动力性、经济性分析和计算进行整车初步动力性和经济性计算,分析整车性能满足产品定量 目标的程度并进行必要的调整。 1.1.3确定造型设计方向确定初步外部尺寸、整车技术参数、造型风格和内部配置。 1.1.4 参考样车分析对参考样车进行分析研究,确定其优势和不足,结合市场情况提出所开发产品的目 标定位。 1.1.5 供应商平台调查对潜在的供应商进行货源可行性评估,评价他们在满足质量、供货能力及开发水 平的前提下提供总成和部件的能力。识别价格及质量具有相对竞争力的供应商,以满足产品定位的要求将所有涉及该过程的开发伙伴协调在一起,整合资源满足用户最大需求。在供应商和制造者之间建立信息沟通,提升整个汽车生产链运作的效率,并增进更高层面上的技术创新。 1.1.6成本分析确定各系统和整车的目标成本。 1.1.7编制产品描述书描述书作为产品开发的依据文件,将所要开发的产品项目的背景、目标、车型规 划、总成选择、装备、进度等进行详细描述。 1.2 团队一支有着丰富汽车理论知识和设计经验的优秀团队,熟知中国汽车配套资源及现有车型。以 敏锐的眼光洞察中国的汽车市场,能很好的把握中国汽车发展的潮流。 1.3 市场定位从消费者调查、市场调研、竞争对手分析及,企业制造能力分析来确定产品的市场定位。 2、汽车造型 2.1 分析造型设计任务书 2.2 收集和整理相关资料并进行样车准备 2.3 工程与造型的契合 2.4 确定设计理念,提出设计方案 2.5 阶段评审 2.6 初步草图设计 2.7 方向性评审 2.8 细化效果图草图设计 2.9 设计评审 2.10 效果图设计 2.11效果图评审 2.12 效果图修改及提交 2.13 根据客户的意见修改效果图 2.14 效果图批准 2.15 进入零部件造型的细节设计阶段 团队要求:具有锐意创新的精神,透过设计的表面来理解设计本身所代表的设计师对生活形态和消费心理的了解,赋予设计更多的实际意义。高雅的艺术品味、丰富的设计经验、全面的汽车相关专业知识以及衍生的材料学、流体力学、热能学、人体工程学、社会学、环保学等众多方面知识。对消费者及成本的了解以及极富魅力的创意思维使他们不断推陈出新,创造出更符合国际趋势和品牌定位的作品。 设计部门承担整车造型、总体布置及整车集成,内容涵盖了从美学表面的质感、动感、内外饰的创意、计算机辅助曲面设计到产品外型的最终数据发布。 高级技工的丰富经验成为专家系统,我们不再是中国汽车行业中的“设计迁就于生产”,而是通过

汽车设计时整车主要尺寸的确定

1.外廓尺寸 GBl589—89汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长:货车、越野车、整体式客车不应超过12m,单铰接式客车不超过18m,半挂汽车列车不超过16.5m,全挂汽车列车不超过20m;不包括后视镜,汽车宽不超过2.5m;空载、顶窗关闭状态下,汽车高不超过4m;后视镜等单侧外伸量不得超出最大宽度处250mm;顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm。 不在公路上行驶的汽车,其外廓尺寸不受上述规定限制。 轿车总长是轴距L、前悬和后悬的和。它与轴距L有下述关系:=L/C。式中,C为比例系数,其值在0.52~0.66之间。发动机前置前轮驱动汽车的C值为0.62~0. 66,发动机后置后轮驱动汽车的C值约为0.52~0.56。 轿车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定,另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。轿车总宽与车辆总长之间有下述近似关系:=(/3)+ (195±60)mm。后座乘三人的轿车,不应小于1410mm。 影响轿车总高的因素有轴间底部离地高,地板及下部零件高,室内高和车顶造型高度等。 轴间底部离地高入m应大于最小离地间隙。由座位高、乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高一般在l120~1380mm之间。车顶造型高度大约在20~40mm范围内变化。 2.轴距L 轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时,上述各指标减小。此外,轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长;上坡或制动时轴荷转移过大,汽车制动性和操纵稳定性变坏;车身纵向角振动增大,对平顺性不利;万向节传动轴的夹角增大。 原则上轿车的级别越高,装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。为满足市场需要,工厂在标准轴距货车基础上,生产出短轴距和长铀距的变型车。不同铀距变型车的轴距变化推荐在0.4~0.6m的范围内来确定为宜。

全新整车项目车开发过程

新车型的研发是一个非常复杂的系统工程,以至于它需要几百号人花费上3、4年左右的时间才能完成。不同的汽车企业其汽车的研发流程有所不同。 本文主要向大家介绍汽车研发中的核心流程,也就是专业的汽车设计开发流程,这一流程的起点为项目立项,终点为量产启动,主要包括5个阶段: 一、方案策划阶段 一个全新车型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资金投入,投资风险非常大,如果不经过周密调查研究及论证,就草率上马新项目,轻则会造成产品先天不足,投产后问题成堆;重则造成产品不符合消费者需求,没有市场竞争力。因此市场调研和项目可行性分析就成为了新项目至关重要的部分。通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析,可以了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化,确定顾客对新的汽车产品是否有需求,或者是否有潜在的需求等待开发,然后根据调研数据进行分析研究,总结出科学可靠的市场调研报告,为企业决策者的新车型研发项目计划,提供科学合理的参考及建议。 汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、产品定位等几个方面。项目可行性分析是在市场调研的基础上进行的,根据市场调研报告生成项目建议书,进一步明确汽车形式(也就是车型确定是微型车还是中高级车)以及市场目标。可行性分析包括外部的政策法规分析、以及内部的自身资源和研发能力的分析,包括设计、工艺、生产以及成本等方面的内容。在完成可行性分析后,就可以对新车型的设计目标进行初步的设定,设定的内容包括车辆形式、动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等。 将初步设定的要求发放给相应的设计部门,各部门确认各个总成部件要求的可行性以后,确认项目设计目标,编制最初版本的产品技术描述说明书,将新车型的一些重要参数和使用性能确定下来。在方案策划阶段还有确定新车型是否开发相应的变形车,确定变形车的形式以及种类。项目策划阶段的最终成果是一份符合市场要求,开发可行性能够保证得到研发各个部门确认的新车型设计目标大纲。该大纲明确了新车型的形式、功能以及技术特点,描述了产品车型的最终定位,是后续研发各个过程的依据和要求,是一份指导性文件。 二、概念设计阶段 概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划,确定各个设计阶段的时间节点;评估研发工作量,合理分配工作任务;进行成本预算,及时控制开发成本;制作零部件清单表格,以便进行后续开发工作。概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个部分。 1.总体布置草图 总体布置草图也称为整体布置草图、整车布置草图。绘制汽车总布置草图是汽车总体设计和总布置的重要内容,其主要任务是根据汽车的总体方案及整车性能要求提出对各总成及部件的布置要求和特性参数等设计要求;协调整车及总成间、相关总成间的布置关系和参数匹配关系,使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达到最优并满足产品目标大纲要求的整车参数和性能指标的汽车.而总体布置草图确定的基本尺寸控制图是造型设计的基础。

汽车总布置设计说明书

目录 目录 ................................................................ I 摘要 .............................................................. I II 第1章、汽车形式的选择 . (1) 1.1汽车质量参数的确定 (1) 1.1.1汽车载客量和装载质量 ................................... 1 1.1.2质量系数ηmo ............................................ 1 1.1.3整车整备质量m o ......................................... 1 1.1.4汽车总质量m a ........................................... 1 1.2汽车轮胎的选择 ............................................... 2 1.3驱动形式的选择 ............................................... 2 1.4轴数的选择 ................................................... 3 1.5货车布置形式 ................................................. 3 第2章.汽车发动机的选择 (4) 2.1发动机最大功率 max e P (4) 2.2选择发动机 ................................................... 4 第3章、汽车主要参数选择 .. (7) 3.1汽车主要尺寸的确定 (7) 3.1.1外廓尺寸 ............................................... 7 3.1.2轴距L .................................................. 7 3.1.3前轮距B 1和后轮距B 2 ..................................... 7 3.1.4前悬L F 和后悬L R ......................................... 8 3.1.5货车车头长度 ........................................... 8 3.1.6货车车箱尺寸 ........................................... 8 3.2轴荷分配及质心位置的计算 ..................................... 8 第4章.传动比的计算和选 .. (13) 4.1驱动桥主减速器传动比0i 的选择 (13) 4.2变速器传动比 g i 的选择 (14) 4.2.1变速器头档传动比 1 g i 的选择 (14) 4.2.2变速器的选择 .......................................... 14 第5章.动力性能计算 (15) 5.1驱动平衡计算 (15) 5.1.1驱动力计算 ............................................ 15 5.1.2行驶阻力计算 .......................................... 15 5.1.3力的平衡方程 .......................................... 17 5.2动力特性计算 (17) 5.2.1动力因数D 的计算 (17)

汽车整车参数设计完整

城市微型轿车设计说明书 首先我要说明的是我确定的汽车形式:这款轿车,它是微型家用轿车,它的布置形式是发动机前置前轮驱动,车身形式为舱背式。 1 发动机选择 (1)发动机布置方式:前置 (2)发动机类型和排量:汽油机;排量为1.0L (3)发动机的最大功率P e max 和相应转速n p 的选择和计算 过给定范围,先确定转速 min /5000r n p = 再据公式: )76140 3600 ( 1 3 max max max V c V f m P a D a r a T e A g + = η 计算P e max 其中已知:h km V a /120max = h km V a /80= 35.0=c D 132.0)50(01.01[165.0=-?+?=V f a r i 接下来先确定m a )(940410465640650 kg n n m m a =?+?+=?+?+=α ii 确定整车轮廓,以求A 定轴距L=2100mm 轮距B=1250mm 总长 mm C L L a 338262 .02100≈== 总宽mm L B a a 138260195)3 (=±+= 总高 mm H a 1500= 以上数据主要根据书中提供的公式进行计算后得到,通过查询相关微型 轿车的尺寸资料后,再进一步做调整,最终得到以下数据: mm L a 3300= mm B a 1520= mm H a 1500= 28.25.152.1=?=A 由上述得到的所有数据再带入到已知的计算公式中计算 P e max =65.1kw

(4)计算最大转矩T e max 根据公式:m N n P T p e e ?=?? =? =2.1495000 1 .652.195499549max max α 发动机的主要参数已经得到,汽车的外型尺寸也已经大体知道,对于发动机的位置和尺寸能够在图上大概体现。详情请见所交的总体布置图。 发动机参数如下: 2 汽车尺寸参数 (1)外廓尺寸 经过调整取整 总长mm L a 3500= 总宽 mm B a 1600= 总高 mm H a 1500= (2)轴距L 和轮距B L=2100mm B=1250mm

整车布置设计规范(修改稿)

整车总布置设计规范 1.范围 本标准规定了整车总布置设计的原则、规定及应满足的有关法规等。 本标准适用于公司新产品开发时的整车总布置设计。 2.引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 QC/T490-2000:主图板 QC/T576-1999:轿车尺寸标注编码 GB/T17867-1999:轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置 GB14167-1993:安全带固定点 GB11556-1994 :A、区 GB11565-1989:B区 GB11562-1994:前方视野 GB/T13053-1991:脚踏板 SAEJ 1100:头部空间、上下左方便性 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1整车总布置 明示所有总成的硬点、关键的参数的布置图 3.2设计硬点 轮距、轴距、总长、总宽、造型风格、油泥模型表面或造型面、人体模型尺寸、人机工程校核的控制要求、底盘等与车身相关零部件对车身的控制点线面及控制结构,都称为设计硬点。 4.整车总布置图上应确定的参数 4.1整车的外廓尺寸; 4.2轴距和前、后轮距; 4.3前悬和后悬长度;

4.4发动机、前轮的布置关系; 4.5轮胎型号、静力半径和滚动半径、负载能力; 4.6车箱内长及外廓尺寸; 4.7前轮接地点至前簧座的距离; 4.8前簧中心距; 4.9后簧中心距; 4.10车架前部和后部外宽; 4.11车架纵梁外形尺寸及横梁位置; 4.12前簧作用长度; 4.13后簧作用长度; 5.参数确定原则及设计的一般程序 5.1参数确定原则 以设计任务书和标杆样车为基准,按设计任务书上规定的或标杆样车上测定的参数进行总布置,如确实不能满足的,需提出经上级领导批准后方能更改。 5.2设计的一般程序 1)总布置设计人员在接到新车型的开发任务后,首先要进行整车构思,并参与市场调研和样车分析,在此基础上制定出总的设计原则和明确设计目标; 2)各专业所建立标杆样车的3D数模,并提供给整车布置人员; 3)总布置设计人员将各专业所提供的数模装配好; 4)对各总成的匹配和布置关系等进行分析,明确它们的优点和不足; 5)各专业所建立拟采用的总成的数模,不提供总布置人员; 6)总布置人员对新的数模进行分析,并提出可行性的建议; 7)对方案进行评审; 8)评审后对各总成进行修改或开发; 6.主要尺寸参数的确定

汽车总体设计整车性能

1.4 汽车总体设计整车性能 仿真与系统匹配 1.4.1动力性能仿真计算 (1) 计算目的 汽车的动力性是汽车重要基本性能指标之一。动力性的好坏,直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段要进行动力性计算,预测今后生产车型是否满足使用要求。使汽车具有良好的动力学性能. (2) 已知参数如表所示

a 设计载荷确定: 该车型设计载荷根据德国标准DIN 70020规定:在空车重量(整备质量)的基础上加上座位载荷。5座位轿车前面加2人、后排加1人,也称为半载作为设计载荷, 重量假定为68kg加上随身物品7kg,重心对于不可调整座位在R点(设计H点)前50mm,可调整作为R点前100mm处。我国标准常常规定满载作为设计工况. 对于该计算车型如采用德国标准, 则具体计算为:1070kg+3*(68kg+7kg)=1295kg b 迎风面积: 根据迎风面积计算公式:A=0.78BH确定,其中:A迎风面积,B车宽,H 车高。对于该车型而言具体计算为:A=0.78*1710mm*1427mm=1.90m2 c 传动效率: 根据该轿车的具体传动系统形式,传动系统的传动效率大体可以由变速器传动效率,单级主减速器传动效率,万向节传动效率组成。 具体计算为:95%(变速器)乘96%(单级主减速器)乘98%(万向节)=89.4%,

同时考虑到,一般情况下采用有级变速器的轿车的传动系统效率在90%到92%之间,对上述计算结果进行圆整,对传动系统效率取为90% d 滚动阻力系数: 滚动阻力系数采用推荐拟和公式进行计算: )19440/1(2 0a u f f +=, 其中: f 取为0.014(良好水泥或者沥青路面), a u 为车速km/h 。 (3) 发动机外特性曲线 i. AJR 发动机 ii AFE 发动机 图1.4.1 发动机外特性曲线 (4) 基本理论概述 汽车动力性能计算主要依据汽车驱动力和行驶阻力之间的平衡关系: j i w f t F F F F F +++= (1.4.1) 表1.4.2 各种受力名称 发 动 发动机

整车总布置二维图绘制规范

上海同济同捷科技有限公司企业标准 TJI/YJY?03?111-2005整车总布置二维图绘制规范 2005-09-28 发布2005-09-30 实施 上海同济同捷科技有限公司发布

TJI/YJY?03?111-2005 前言 在新车型的开发、研制的初始阶段,经过调查研究与初始决策,提出整车设想并 对汽车的主要参数以及发动机和车轮进行选择后,应进行汽车总布置图的绘制。侧视 图和俯视图是总布置草图及总布置尺寸控制图的主要视图,当然还应辅以汽车的前视 (外形)图以及必要的横向剖面图和剖视图。在侧视图上,应将汽车置于面向左方的 位置。 本标准于2005年9月30日起实施。 本标准由上海同济同捷科技有限公司提出。 本标准由上海同济同捷科技有限公司质量与项目管理中心负责归口管理。 本标准主要起草人:吴恒德

TJI/YJY?03?111-2005 整车总布置二维图绘制规范 1范围 本标准是对M1类车型,总布置二维图的规定。 本标准适用于M1类车,其他各种汽车和汽车列车可以参照执行。 2规范性引用文件 GB 11562 汽车驾驶员前方视野要求及测量方法 GB 11565 轿车风窗玻璃刮水器刮刷面积 GB 14167 汽车安全带安装固定点 GB/T15759 人体模板设计和使用要求 GB/T 17346 轿车脚踏板的测向间距 GB/T 19234 乘用车尺寸代码 QC/T 490 汽车车身制图 3术语和定义 3.1X基准平面(X0基准平面线) 在车头部位通过某基准孔位或平面并垂直于Y基准平面的铅垂平面定义为X0基 准平面,在整车侧视图和俯视图上的投影线定义为X0基准平面线,它是标注汽车各 纵向尺寸的基准线或零线。 3.2Y基准平面(Y0基准平面线) 汽车纵向垂直对称平面定义为Y0基准平面,在俯视图和前视图上的投影线定义 为汽车的中心线。它是标注汽车各向尺寸的基准线。 3.3Z基准平面(Z0基准平面线---车架上平面线) 车架前纵梁较长的一段上平面并垂直于X基准平面和Y基准平面的水平面定义 为Z0基准平面,在汽车侧视图和前视图上的投影线定义为Z0基准平面线。它是作为 标注汽车各垂向尺寸的基准线或零线。而对于具有从承载式车身的汽车,则以车身中 部底板下表面或中部边梁的下翼面在侧视图或前视图上的投影线作为标注垂向尺寸 的基准线或零线。

总体设计手册-总布置图汇总

1.1 总布置图绘制 1.1.1 意义 根据新产品规划和概念设计确定车身总布置方案,然后再绘制总布置草图,然后开始进一步的造型设计。其中整车总布置草图的绘制对后期的开发设计起到依据和指导作用。 1.1.2 总布置草图的绘制 1.1. 2.1 第一版总布置图-概念草图 1.1. 2.1.1 相关输入及流程 为了给造型提供工程依据和下一步设计提供指导,绘制出总布置概念草图。总布置草图的绘制开始于项目预研阶段,根据新产品的规划,对竞品车进行扫描分析,根据发动机舱初步布置数据得出初步的整车限制尺寸和人机工程目标;依照相应的法律法规要求,并根据现有产品尽可能的考虑通用化的前提下确定车身总布置方案。 总布置概念草图的绘制时间及相关流程见图1-1所示。 图1-1 总布置草图绘制时间及流程 1.1. 2.1.2 总布置草图内容 草图阶段的总布置图,主要是对造型的输入,体现总布置的基本硬点参数,其中最重要的是H 点的位置,H点是整车的设计参考点,必须在早期准确地确定,一旦更改将对整个前期的布置设计及项目进度产生重大的影响。 在草图阶段的总布置图中,主要体现如下内容: 1、H点坐标,人机内部空间等相关参数;

2、整车外廓尺寸,包括长、宽、高、轮距、轴距、前悬、后悬; 3、法规要求及设计目标; 4 、COP零件的状态; 5.三种载荷状态的地面线; 6、各种限制面; 7、其他,如车门形式、玻璃曲率等。 1.1. 2.1.3 绘制概念草图步骤 在绘制概念草图之前,是在已经了解项目定位、对项目有了初步策划方案,并且对竞品车或对标车进行了大量分析的前提下开始绘制。 通常,概念草图的绘制需要如下步骤: (1)首先建立车身坐标系,“国标”定义的“整车坐标系”。通过空载或设计载荷时车轮中 心(左、右前轮和左、右后轮)及地板门槛纵平面来确定整车坐标系。然后摆放车姿,如图1-2 所示。 图1-2 (2)确定踏板和踵点位置,如图1-3所示。 图1-3 (3)先确定前排H点位置,再确定后排H点位置,如图1-4所示。后踵点 前踵点踏板组

整车部设计手册-附件系统布置

总布置篇 第X章整车附件系统布置 本章主要针对整车附件系统的布置进行说明,主要的部件系统有:座椅、机罩锁及开启机构总成、车门锁及内外开启机构、加油盖锁及开启机构总成、背门锁及开启机构、车门限位器、天窗、内后视镜、外后视镜、安全拉手、玻璃升降器、隔音隔热垫、玻璃、遮阳板、遮阳帘、行李舱网兜、随车工具气弹簧、铭牌标识、行李架、密封条、缓冲块、堵塞 1.1 座椅系统 1.1.1 座椅的种类及结构 汽车座椅是汽车使用者的直接支承装置,它的主要作用是为司乘人员提供安全、舒适、便于操纵和不易疲劳的驾乘座位。 座椅按照结构形式可分为折叠座椅、侧向座椅、后向座椅、悬挂式座椅等。头枕可分为整体式、分离式和嵌入式;座椅常见的调节方式有手动调节和电动调节。具体分类可参考标准QC/T 47-92《汽车座椅术语》。 座椅的结构主要包括:头枕、靠背、坐垫、座椅骨架、附属调节机构等。

1.1.2座椅的设计要求 轿车座椅设计是一项复杂的系统工程,它涉及机械、化工、纺织、喷涂、热处理、美学、力学、人体工程学等多门学科,设计时应依据人体工程学原理综合考虑座椅的安全性、舒适性以及座椅的合理布置。 GB 11550-1995 汽车座椅头枕的性能要求和试验方法 GB 14167-2006 汽车安全带安装固定点 GB 15083—2006 《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》 ECE R17 关于车辆座椅、座椅固定装置及头枕认证的统一规定 ECER25 关于批准与车辆座椅一体或非一体的头枕的统一规定 安全性:要绝对保证驾乘者的安全。 乘坐舒适:能使乘员保持良好的坐姿,保证合理的体压分布,具有腰椎依托感、腰背部贴合感和侧向稳定感。 操纵方便:布置的调整手柄、按钮必须是在驾乘者伸手可及的位置,应能顺应常人的习惯且操纵力量适中。 1.1.3座椅布置需输入清单 功能定义描述:设计之前应该定义好需要哪些功能;

整车总布置设计硬点报告

编号:BO97-ZBZ-001 整车总布置设计硬点报告 项目名称:超微型电动车设计开发 项目代码:___BO-97____ 编制:_陈梦薇_日期:_____ 校对:_____日期:_____ 审核:_____日期:_____ 批准:_____日期:_____ 上海同捷科技股份有限公司 2011年04月

目录 1概述 (1) 2整车设计基准 (1) 3整车总体设计硬点 (1) 4总成总布置安装硬点 (5) 5结束语 (5)

整车总布置设计硬点报告 1 概述 设计硬点是确定车身、底盘与零部件相互关系的基准点、线、面及控制结构的统称,主要分为安装装配硬点(简称ASH,包括尺寸与型式硬点)、运动硬点(简称MTH)、轮廓硬点及性能硬点等四类。 首次发布为《整车总布置设计硬点报告(V1版)》,随着设计的深入和方案的修改完善,部分设计硬点还有进一步调整的可能,项目完成时正式发布为《整车总布置设计硬点报告》。 所有硬点值都是在整车坐标系下的坐标值,长度值表示到小数点后一位,十分位为估计值(四舍五入)。角度值表示到小数点后一位,十分位为估计值(四舍五入),用度分秒表示时书写到分。长度单位未注明均为mm,角度单位均为°。 所有未注明的安装硬点均指与车身配合面上车身孔的几何中心点的坐标,例如:配合圆孔的坐标指配合面车身圆孔圆心坐标,椭圆孔或长圆孔的坐标指配合面椭圆孔或长圆孔的几何中心点的坐标,方形孔的坐标指配合面对角线交点的坐标。 2 整车设计基准 Mycar设计过程中,整车总布置在CATIA软件三维环境下进行。整车坐标系采用右手坐标系,它是总布置设计和详细设计中的基准线。整车坐标系与CATIA软件中整车part文件的绝对坐标系重合。 整车坐标系的定义如下:高度方向,取过半载前轮轮心与地板下平面平行的平面为Z=0平面,上正下负;宽度方向,取汽车纵向对称中心面为Y平面,以汽车前进方向左负右正;长度方向,取通过设计载荷时前车轮中心且垂直Y和Z平面的纵向平面为X平面。整车坐标系原点即为三个基准平面的交点。 整车设计的设计状态为半载状态(坐一名驾驶员);整备状态和满载状态(坐一名驾驶员和一名乘客)则作为另两个重要状态进行设计校核。 在整车的布置中,将车架放平,车架作为基准保持不动,在车架上固定的底盘件也随之保持不动。车轮的不同状态构成了不同的地面线,从而得到整备、半载、满载等不同的整车姿态。 3 整车总体设计硬点 以下硬点主要是描述整车轮廓硬点、运动硬点以及设计布置的安装硬点等。

整车总布置设计流程(Whole vehicle layout design flow)

整车总布置设计流程(Whole vehicle layout design flow) In this paper, the contribution of Yu Cheng Cheng River DOC documents may experience poor browsing on the WAP side. It is recommended that you first select TXT, or download the source file to the local view. Whole vehicle layout design flow Three dimensional network technology forum $a 9 H (V, P0 J J2 o; U "B 9 Z" Www.3dpo rtal.c n/ [[I-, G, I7, X] We often adopt different methods when we design a whole layout of a new car and a design of a partial modification of a whole vehicle. Below we discuss the new car overall design layout method. First of all, the overall layout of the design staff to determine the design concept, that is, a clear design task book. In the overall design process, it is necessary to determine the main vehicle size parameters, the main performance parameters, quality parameters and the basic types of the system assembly, select the engine and tire models, and so on. These are preliminary layout and conceptual design phases, that is, the Layout phase. With the design work being carried out, the body parts are gradually selected or the design is completed step by step, and then the fine design phase is entered, that is called the precise arrangement and the virtual assembly inspection stage, that is, the packaging stage.

(吉利)整车部设计手册-底盘布置篇

总布置篇 第×章底盘布置 底盘布置是下车身布置的重要环节,也是平台选择的首要任务。在项目策划初期就要进行底盘的布置,为底盘设计提供输入。 1.1 悬架结构型式和特点 汽车悬架按导向机构形式可分为独立悬架和非独立悬架两大类。独立悬架的车轮通过各自的悬架和车架(或车身)相连,非独立悬架的左、右车辆装在一根整体轴上,再通过其悬架与车架(或车身)相连。 图1 非独立悬架与独立悬架示意图 1.1.1 独立悬架 主要用于轿车上,在部分轻型客、货车和越野车,以及一些高档大客车上也有采用。独立悬架与非独立悬架相比有以下优点:由于采用断开式车轴,可以降低发动机及整车底板高度;独立悬架孕育车轮有较大跳动空间,而且弹簧可以设计得比较软,平顺性好;独立悬架能提供保证汽车行驶性能的多种设计方案;簧载质量小,轮胎接地性好。但结构复杂、成本高。独立悬架有以下几种型式: 1.1.1.1 纵臂扭力梁式 是左、右车轮通过单纵臂与车架(车身)铰接,并用一根扭转梁连接起来的悬架型式(如图2所示)。

图2 扭力梁式独立悬架 根据扭转梁配置位置又可分为(如图所示)三种型式。 图3 扭力梁式独立悬架的三种布置形式 汽车侧倾时,除扭转梁外,有的纵臂也会产生扭转变形,起到横向稳定杆作用。若还需更大的悬架侧倾叫刚度,仍可布置横向稳定杆。这种悬架主要优点是:车轮运动特性比较好,左、右车轮在等幅正向或反向跳动时,车轮外倾角、前束及轮距无变化,汽车具有良好的操纵稳定性。但这种悬架在侧向力作用时,呈过多转向趋势。另外,扭转梁因强度关系,允许承受的载荷受到限制,扭转梁式结构简单、成本低,在一些前置前驱汽车的后悬架上应用得比较多。 1.1.1.2 双横臂式 是用上、下横臂分别将左、右车轮与车架(或车身)连接起来的悬架型式(图4)。上、下横臂一般作成A字型或类似A字型结构。这种悬架实质上是一种在横向平面内运动,上、下臂不等长的四连杆机构。这种悬架主要优点是设定前轮定位参数的变化及侧倾中心位置的自由度大,若很好的设定汽车顺从转向特性,可以得到最佳的操纵性和平顺性;发动机罩高度低、干摩擦小。但其结构复杂、造价高。 双横臂式悬架的弹性元件一般都是螺旋弹簧,但是在一些驾驶员座椅布置在上横臂上方的轻型客、货汽车上,为了降低悬架空间尺寸,采用了横置钢板弹簧或扭杆弹簧结构(图5) 图5 双横臂式独立悬架 1.1.1.3 多连杆式

整车总布置硬点设计规范

XXXXXX有限公司 整车总布置硬点设计规范 编制:日期: 校对:日期: 审核:日期: 批准:日期: 20100000000发布 20100000000实施 XXXXXX有限公司发布

目录 一概述 (2) 二整车设计基准 (2) 1.1 整车坐标系 (2) 1.2 整车设计状态 (2) 三整车总体设计硬点 (3) 3.1整车外部尺寸参数控制硬点 (3) 3.2底盘系统布置主要控制硬点 (5) 3.3人机工程布置设计硬点 (8) 四结束语 (9)

一概述 整车的总布置设计过程是设计硬点(Hard Point)和设计控制规则逐步明确、不断确定的过程。设计硬点是确定车身、底盘与零部件相互关系的基准点、线、面及控制结构的统称,主要分为安装装配硬点(简称ASH,包括尺寸与型式硬点)、运动硬点(简称MTH)、轮廓硬点及性能硬点等四类。 设计硬点的确定过程就是总布置设计逐步深化的过程,后续的设计工作必须以确定的设计硬点为基础展开。但随着设计的深入和方案的修改完善,部分设计硬点还有进一步调整的可能。 所有硬点值都是在整车坐标系下的坐标值,长度值表示到小数点后一位,十分位为估计值(四舍五入)。角度值表示到小数点后一位,十分位为估计值(四舍五入),用度分秒表示时书写到分。长度单位未注明均为mm,角度单位未注明均为°。 所有未注明的安装硬点均指与车身配合面上车身孔的几何中心点的坐标,例如:配合圆孔的坐标指配合面车身圆孔圆心坐标,椭圆孔或长圆孔的坐标指配合面椭圆孔或长圆孔的几何中心点的坐标,方形孔的坐标指配合面对角线交点的坐标。 二整车设计基准 1.1 整车坐标系 电动乘用车设计过程中,整车总布置在设计软件三维环境下进行。整车坐标系采用右手坐标系,它是总布置设计和详细设计中的基准线。整车坐标系与设计软件中整车文件的绝对坐标系重合。 整车坐标系的定义如下:高度方向,取汽车车架中间平直段的上平面为Z轴零线,上正下负;宽度方向,取汽车的纵向对称中心线为Y轴零线,以汽车前进方向左负右正;长度方向,取通过设计载荷时汽车前轮中心的垂线为X轴零线,前负后正;整车坐标系原点即为三个坐标轴的交点。 1.2 整车设计状态 整车设计的设计状态按GB19234-2003《乘用车尺寸代码》规定执行,即满载状态;空载状态(整车整备质量状态)和半载状态则作为另两个重要状态进行设计校核。 在整车的布置中,将车架放平(车架中间平直段保持水平),作为基准保持不动,在车身上固定的底盘件也随之保持不动。车轮的不同状态构成了不同的地面线,从而得到空载、半载、满载等不同的整车姿态。

整车管线分离布置要求

2.整车管线分离布置要求 底盘管线路分离布置要求 底盘线束和管路分开单独进行布置,自制底盘管路布置时,要预留线束的过线通道,当线束和管路都要经过同一位置时,线束管路应上下分层布置或并排进行布置,管路布置在底盘下方,线束布置在底盘管路上方(如槽钢大梁结构,管路布置在槽钢内侧,线束布置在槽钢上侧);当因底盘骨架结构导致线束不能布置在管路上方时,线束避免布置在所有油管路接头下方(如中客及大客变速箱处的助力油管路);当管线束不能避免交叉时,交叉点应选择在避开油管接头处进行交叉,线束严禁在管路接头处的下方进行交叉。 底盘线束不要依附燃油管路、助力油管路、离合油管路、档线等进行绑扎,底盘线束、暖风管路的固定位置应不影响其它部件的安装、拆卸及检修,选择单独的过线通道进行布置。当线束为油管的一部分或油管在同一位置受限时,用双头扎带进行紧固,如燃油加热器线束、ABS轮速传感器、蹄片磨损线束、气压传感器线束等。 发动机周圈的管、线束进行布置时,必须用合适的线束固定钢卡进行固定,扎带只进行辅助绑扎,所有钢卡、扎带绑扎到位,严禁出现线束与钢卡及扎带之间相互摩擦现象。绑扎间距不大于300,线束悬空距离不大于350。 底盘线束布置时要距离打气泵管路、涡轮增压管、中冷器进气管等热源点距离在100以上,线束距传动轴、飞轮、皮带等运动件最近距离在20以上;当因车辆结构因素而无法保证时,线束用阻燃隔热材料管、陶瓷纤维带或隔热垫等隔热材料进行可靠防护后,最小距离控制在50以上。 底盘管路、线束应布置平顺,严禁出现管线之间交错缠绕,管、线路应呈现横平竖直的走向,拐角处过渡要平顺,当有多种线束或管路在同一处进行绑扎时,整理平顺绑扎成束后再依附物体进行绑扎。 管、线路应避免过棱角位置,如不能避免,必须加龙骨胶条、过线胶圈或密封胶进行防护。 当管、线束在相对运动的两个物体上进行布置时,管、线路应在振动频率不一样的物体之间进行可靠的固定,并留有适当的长度余量。 管、线束从发动机、变速箱至车身布置时,留有40-60的运动余量,如:起动机线束、发动机ECU线束、离合分泵管路、电喷系统的燃油管路等

整车线束布置---ok

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