整车总布置图的绘制及各总成课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,a,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,a,*,整车总布置图的绘制及各总成的布置,1,a,整车总布置图的绘制及各总成的布置1a,目 录,1.,整车布置的基准线,零线的确定,2,确定车轮中心（前、后）至车架上表面,零线的最小布置距离,3,前轴落差的确定,4,发动机及传动系统的布置,5,车头、驾驶室的布置,6,悬架的布置,7,车架总成外形及其横梁的布置,8,转向系的布置,9,制动系统的布置,10,进、排气系统的布置,11,操纵系统的布置,12,车箱的布置,2,a,目 录2a,在总成进行方案布置和设计计算的同时，要进行整车总体布置的有关计算（参数确定和性能计算）工作，并要在整车方案布置草图及各总成匹配布置的基础上正式绘制和布置整车总布置图。,整车总布置图包括侧视图、俯视图、前视图和必要的断面布置图、局部布置图。,在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认其各总成的外廓尺寸、机构、布置型式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置要求，悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等。,整车布置应从车型系列化角度出发，减少基础布置的变动，并可变形出多种车型，以适应大量生产和用户不同的使用要求，从而可以降低成本，提高可靠性。,3,a,在总成进行方案布置和设计计算的同时，要进行整车总体布置,1.,整车布置的基准线,零线的确定,汽车在满载状态下，确定整车的零线（三维坐标面的交线）、正负方向及标注方式。,（,1,）整车在满载状态、车头向左来确定整车的坐标线。,X,坐标线：通过左右前轮中心的铅垂面，在侧视和俯视图上的投影线即为,X,坐标线，前为,“-”,、后为“,+”,，该线标记为 。,Z,坐标线：取车架纵梁上翼面上较长的一段平面，或承载式车身中部底板的下表面，并与水平面平行时，该面在前视和侧视图上的投影线即为,Z,坐标线，上为“,+”,、下为“,-”,，标记为 。,Y,坐标线：通过汽车纵向中心线的铅垂面，在前视图和俯视图上的投影线为,Y,坐标线，前视图中右侧为“,+”,、左侧为“,-”,，标记为 。,4,a,1.整车布置的基准线零线的确定 汽车在满载,（,2,）在新车设计时，整车的坐标线确定后，车身（车头、驾驶室）、车架的坐标线也确定了，三者是统一的。,（,3,）如果用现有的车身、车架拼装新车型，则三者的坐标线不一定一致。因为所选用的车身、车架已有自己的坐标线，而布置在新车上时，其坐标线不一定与新车的坐标线重合，因布置上的需要会造成差值，在设计时应记住这一差值，做为设计的原始数据。原车身、车架的坐标不随新车的坐标而变动。,5,a,（2）在新车设计时，整车的坐标线确定后，车身（车头、驾,整车零线的画法,上述的 、三条线，统称为三个方向的零线。,在绘制总布置图时，先确定零线的位置。一般是从侧视图上开始，根据整车的前悬及车架上表面至地面的高度，确定,X,和,Z,坐标线的交点，然后通过该点画一水平线和一垂直线，分别代表 和 。需要时可画出网格线，间距为,200mm,或,400mm,，便于绘图时坐标点的换算或量取。,俯视图和前视图坐标线的画法可照此法处理，但必须保证,X,、,Y,、,Z,三个坐标线相互垂直。,地面线可暂时不画，待前、后轮中心至车架上表面距离确定后，再以前、后轮中为圆心，以车轮静力半径为半径，分别画两个圆弧，则两圆弧的切线即为地平线。,6,a,整车零线的画法6a,图,1,整车总布置图坐标系,7,a,7a,2.,确定车轮中心,(,前、后,),至车架上表面,零线的最小布置距离,2.1,后轮中心至车架上表面,零线的距离,在前轮不驱动，仅后轮驱动的汽车上，前、后车轮中心至车架上表面,零线的距离取决于后驱动桥处在满载状态下的布置尺寸。参见图,1,，图中车架纵梁上表面与整车零线重合时，后轮中心至车架上表面,零线的距离为,a+b+c,。其中,a,为车架,纵梁在后桥中心断面处的断面,高度。,b,为满载时后桥壳至车架,最大跳动距离。,c,为后桥壳中心,至与车架下表面相碰时的桥壳上,表面的距离。,8,a,2.确定车轮中心(前、后)至车架上表面零线的最小布置距离,2.2,前轮中心至车架上表面,零线的距离,前轮中心至车架上表面,零线的距离，一般均小于后轮中心至零线的距离，这样可以保证车架上表面在满载状态下与地面有一前低后高的夹角,，使汽车在行驶时货物不会向后移。前轮中心至车架上表面,零线的距离所以能小于后轮处，就是前轴允许有一落差值，车架前端可以向下倾斜，以满足布置上的要求。见图,2,，其中,a,为前轮中心至车架上表面,零线的距离，,c,为满载时前轮最大跳动量，,d,为板簧总成最大厚度，,e,为前轴落差，即转向节中心至簧座上表面的距离。前轮中心至零线的距离,a=b+c+d-e,。,一般载货汽车的,角取,0.3,0.7,。轿车多取,0,。,9,a,2.2 前轮中心至车架上表面零线的距离 前轮中,10,a,10a,2.3,前驱动轮中心至车架上表面,零线的距离,如果汽车前后轮均能驱动时，则前后轮中心至零线的最小布置距离取决于前驱动轮处在满载状态下的布置尺寸。一旦距离确定后，根据,角就可确定后轮中心至零线的距离。,在前后车轮中心确定后，可以以车轮的自由半径和静力半径的长度为半径，以车轮中心为圆心分别画圆和圆弧（圆弧应画在地平面这边），则圆即为车轮外轮廓在侧视图上的投影线，而两圆弧的共切线即为地平面在侧视图上的投影线。,无论是那种车型，都应考虑车架上表面至地面的距离（或至车轮中心的距离），该距离越小越好，这样可以保证汽车的货箱底板能降至离地面距离最小（保证轮胎的跳动间隙），并能保证车箱纵、横梁有足够的断面高度，以满足其强度和刚度的要求，同时也可以降低改装车改装部分的质心高度。,11,a,2.3 前驱动轮中心至车架上表面零线的距离,3.,前轴落差的确定,当前轮中心确定后，根据选定的车轮外倾角定出主销中心的高度位置，然后选一合理的前轴落差值（前簧座上表面至主销中心的距离），在工艺允许的情况下尽量取大些，如果一级落差不够，还可以在两簧座中间部分再出第二级落差，但要考虑最小离地间隙不能太小。两级落差的前轴工艺性稍差些。,12,a,3.前轴落差的确定 当前轮中心确定后，根据选定的车轮外,4.,发动机及传动系统的布置,根据总布置草图中所确定的发动机、前轴及前轮的相互位置关系、发动机总成、散热器总成、车头驾驶室总成的外形图，一起在总布置图中进行细化、准确定位，然后确定其坐标位置。,布置时要注意以下几点：,油底壳与前轴的最小跳动距离；,油底壳与横拉杆的间隙，除前轴垂直跳动量外，还要考虑制动时由于前簧的,S,变形而造成前轴向前有一转角,（约,3,4,）所要求的额外间隙。特别是前驱动桥的传动轴与油底壳或附近的横梁等零件的间隙也应如此。,散热器与风扇的位置关系。一般风扇至散热器芯部表面至少留,40mm,以上的间隙。风扇中心与散热器芯部中心可以对齐，或者高于芯部中心，但风扇不要超过上水室下边，这样的布置冷却效果差；,13,a,4.发动机及传动系统的布置 根据总布置草图中所确,曲轴中心线与车架上表面,零线，有一前高后低的夹角（约,2,5,），一般取,3,左右。目的是能使汽车在满载状态时，传动系的轴线互相之间夹角最小，甚至从前至后成为一条直线，以提高万向节是传动效率和减少磨损；,满载时传动轴的正常夹角在,4,以下最好，希望不超过,8,。越野车的传动夹角可达,11,多。有条件时，驱动桥自身可以倾斜一个角度，以便满足传动轴的等角速运转，或减少传动轴的夹角；,单根传动轴不易过长，必要时可加中间支撑，变成两根或多根传动轴传动。,轿车传动轴的布置，在不影响离地间隙的情况下，主要考虑车身地板的传动轴鼓包越小越好，因此传动线可布置成中间低两头高的形式。,14,a,曲轴中心线与车架上表面零线，有一前高后低,5.,车头、驾驶室的布置,在发动机与车架、前轴、前轮布置关系确定后，即可布置车头、驾驶室，在总成设计阶段，对其关系进行协调。因此在这仅对其相互位置关系进行最后布置上的确认和坐标、尺寸的确定。,15,a,5.车头、驾驶室的布置 在发动机与车架、前轴、前轮布置,6.,悬架的布置,以载货车的板簧为主，介绍布置上的要求。,前板簧的布置要保证主销后倾角的要求，同时这种前高后低的布置也有利于产生不足的转向。,板簧的支架应尽量减少悬臂的长度，以求在较小尺寸和质量的前提下，获得较大的强度和刚度。,后板簧的布置应做到前低后高，亦可获得不足转向。特别是高速轿车、轻型客车及吉普车等一定要考虑。对于载货车，可能因结构原因而造成布置上难度较大，则可较少考虑。,16,a,6.悬架的布置 以载货车的板簧为主，介绍布置上的,减震器应尽量布置成垂直状态，以最大限度地利用其有效行程和减少偏差。若空间不允许，也可斜置。布置时应注意下支点的离地高度，后减震器的上支点不应高出车架上表面太高（不应超过,80mm,），以免影响改装车的装配和布置。,注意减震器上下行程的分配，不能发生上下顶死现象。,前悬架采用独立悬架时，要注意导向机构的运动对前轮定位角、轮距变化的影响及布置上的抗点头角的作用，拆装油底壳的方便性等。,17,a,减震器应尽量布置成垂直状态，以最大限度地利用其有效行,7.,车架总成外形及其横梁的布置,先确定车架纵梁的断面（胶板）高度，可通过有限元计算，并参考同类样车的车架最大断面高度，决定车架的最大断面高度。,车架纵梁的外形，对于一般载货汽车来讲，前后轴之间的车架纵梁的断面高度为最大值，而在前、后轴附近及前、后端的断面高度均可变小，大多数车的前轴和后桥中心都处在车架纵梁断面高度变化的过渡区内。如图,3,所示。,也有的载货汽车或越野车，车架纵梁的后部断面也取为最大值。如图,3,中的虚线部分所示。对产量不大的重型车，车架从前到后采用等直的断面高度，即为落料成矩形断面，再压弯成“,C”,型结构，这样的纵梁制造工艺简单、成本低，但是质量偏大，前部布置上不太理想。,18,a,7.车架总成外形及其横梁的布置 先确定车架纵梁的断面,车架前部的变断面，除要保证足够的强度和刚度外，形状的变化及选择，要考虑布置上的需要和冲压的工艺性，如前簧的布置，主销后倾角度、前轮的跳动量、发动机和散热器等的,悬置结构和处理是否理想、车头或驾驶室悬置的布置等，最后进行综合平衡后再确定车架前部的外形尺寸和断面高度。,19,a,车架前部的变断面，除要保证足够的强度和刚度外，形状的,车架总成外宽的确定,不同的车型、不同的厂家，所选的车架总成外宽不一样，虽然国家制订了车架外宽的标准，但目前国内没有达到统一。,对车架总成的外宽，其前、中、后部不等，主要取决于布置上的需要。前部外宽取决于发动机的外宽及悬置结构的布置、散热器的尺寸及悬置、前轮距、前轮胎的型号及车轮最大转角、转向纵拉杆和减振器的布置、前悬架的结构型式和布置位置等因素。后部车架的外宽取决于后悬架的结构、尺寸、布置及后轮胎（特别是双胎）的型号、布置尺寸、整车外宽（不允许超过,2.5m,）。车架中部的外宽主要考虑国家标准的规定，及前、后部宽度的差值的大小和过渡区的工艺性等，尽量采用前、中、后部等外宽的车架，这样工艺性比较好，质量容易保证。,20,a,车架总成外宽的确定 不同的车型、不同的厂家，所,轿车的车架主要是根据布置需要，多采用承载式车身，而高级的轿车还是采用有车架式结构，但车架的外形都根据布置上的需要，做成前后窄而高、中间宽而低的形式，这样可以保证整车质心低而且运行平稳。,车架总成的横梁布置应均匀、结构合理，在胶板上有总成固定支架的地方（即力的作用点），应布置横梁，以便减少纵梁腹板的侧弯。悬架支架、发动机悬置、油箱、电瓶、驾驶室悬置等处都应考虑布置横梁。,21,a,轿车的车架主要是根据布置需要，多采用承载式车身，而高,8.,转向系的布置,转向系统的布置，主要是保证驾驶员操纵轻便、舒适，并使汽车具有较高的机动性和灵敏度，转弯时减少车轮的侧滑，减轻转向盘上的反冲力