总布置设计指南
目录
1．方向盘，转向管柱和踏板位置
2．如何确定前悬
3．离地间隙
4．发动机舱布置和检查项目
5．变速器换档杆设计指南
6．驾驶员前方能见度
7．内后视镜设计指南
8．外后视镜设计指南
9．如何确定前轮距
10.H点的建立程序
11.排气系统
12.前车门合理控制区域
13.下部合理控制区域
14.后车门合理控制区域
15.车门内把手
16.地平线
17.后备箱容积
18.外扶手舒适区域
19.乘员头部向后摆动间距
20.车内容积
21.内扶手舒适区域
22.安全带设计
23.进出高度
24.手控范围
25.遮阳板
26.车顶辅助把手
27.发动机舱系统
28.后备箱盖/后背门系统
29.车门开启范围
30．太阳天窗
31．头顶合理手控区域
32．驻车制动手柄
33．组合仪表
方向盘，转向管柱和踏板位置
1．范围
方向盘，H点和踏板位置建立在所开发汽车的基础之上。
它们表示方向盘，H点和油门/刹车/离合器踏板之间的相互关系。2．定义
如何设计与H点和方向盘相关的油门/刹车/离合器的踏板位置。3．设计基本程序
方向盘，转向管柱和踏板位置
3-1) 油门/刹车/离合器位置
*SgRP( 座椅参考点): H点
单位: mm
踏板间距踏板高度差
分类 C B *1) A *2) A-B B-C 油门-刹车刹车-离合器
设计指南70-80 40-50 最小165 60-70 70-80 30-40 0-5
注：*1) 右置: 最小155；*2) 右置: 同样概念
方向盘，转向管柱和踏板位置
3-2) 与H点和方向盘紧密相关的油门/刹车/离合器
AHP (油门踪点)
θ1:1°- 2°(正常:1.5 °)
*1 ①②③④⑤L ( 方向盘与H点在平面上的长度): 0-10mm
注：
*2 H点为座椅调节范围的中心位置
尺寸260-320 370-380 405-415 390-395 23°-25°
注：*1 仅供参考
如何确定前悬
设计指南
1．如何确定前悬
1-1）关于发动机安装中心需要考虑的事项
2确保和前围板之间的间距50
2离地间隙参照发动机舱总布置
2与轮胎（在设计重量条件下）有关的差速器的中心角≤4.5
2与视觉和造型有关的发动机罩的间距
2确保和边粱之间的间距15
1-2）前部区域空间需要考虑的事项
2带附件的发动机尺寸(A)
2发动机总成与冷却风扇之间的间距(B) 35
2冷却风扇尺寸（单风扇或双风扇）(C)
2散热器尺寸(D)
2散热器与空调冷凝器之间的间距(E) 15
2空调冷凝器尺寸(F)
2发动机罩锁支架与空调冷凝器之间的距离(G) 40
2前保险杠(H)
* 前悬=A+B+C+D+E+F+G+H
离地间隙
1．介绍
做一条可满足最小离地间隙要求的地平线。
2．定义
2．1俯冲姿态
-前悬架处于最低压缩位置
-前胎半径比静态负载轮胎半径小13mm
-后车轮处于回弹位置。
-后胎半径为悬空轮胎直径的一半
2．2最低压缩位置姿态
-前后悬架处于最低压缩位置，前后轮胎的半径比静态负载轮胎半径小13mm
2．3加速姿态
-后悬架处于最低压缩位置
-后胎半径比静态负载轮胎半径小13mm
-前车轮处于回弹位置
-前胎半径为悬空轮胎直径的一半
2．4最低压缩位置
-设计载荷条件下悬架弹簧压缩到最低时的长度
2．5回弹位置
-轮胎悬空时悬架弹簧的延伸长度
2．6最低压缩位置离地间隙线
-俯冲姿态间隙线+最低压缩位置姿态间隙线+加速姿态间隙线
最低压缩位置间隙线
-A：最低压缩位置+13mm(轮胎下沉量)+43 mm
-B：最低压缩位置+13mm+25 mm
-C：回弹位置+1/2空载轮胎直径mm-25 mm
-D：回弹+1/2空载轮胎直径-43mm
2．7通过角
-与前后轮胎静态负载半径相切的两条直线之间的夹角并且相交于车身底部的一个点，以此来确定车辆的最大通过角。
2．8非悬挂部件的离地间隙
非悬挂部件离地间隙线
3．离地间隙要求
3-1整备质量条件下的角度要求（汽车图解法）
-接近角：20°
-离去角：18°
通过角：16°-17°
3-2设计重量条件下的离地间隙要求
-转向杆系：150mm
-万向节前部：180mm
-万向节中间：160mm
-车内制动器：170mm
-发动机油底壳，不带保护装置：170mm
带保护装置：160mm
-飞轮/转化器外壳/变速器总成：160mm
-油箱：190mm
3-3非悬挂部件离地间隙要求
-最好任何部件都不要布置在最低压缩位置以下。但是，非悬挂部件和下列一些部件在满足最小离地间隙的条件下可以布置在最低压缩位置离地间隙线以下：
车辆姿态最小间隙
-横梁俯冲25mm
-非结构板金件最低压缩位置13mm
-转向杆系（悬挂部件）
不带保护装置最低压缩位置25mm
带保护装置最低压缩位置13mm
3-4下列一些部件符合离地间隙而且位于最低压缩位置离地间隙线之上：
车辆姿态最小间隙
-发动机油底壳，不带保护装置最低压缩位置55mm
带保护装置最低压缩位置45mm
-万向节
前部最低压缩位置64mm
中间最低压缩位置38mm
-车内制动器最低压缩位置57mm
-差速器托架
-常规式最低压缩位置152mm
-悬挂式最低压缩位置56mm
-排气系统-不带消声器最低压缩位置25mm
-飞轮/转化器外壳/变速器总成最低压缩位置30mm
-油箱：最低压缩位置70mm
加速30mm
发动机舱布置和检查项目
设计指南
1．如何确定前悬（查阅程序）
2．如何确定前轮距（查阅程序）
3．布置
3-1）动力传动系（发动机和变速器）
2发动机安装位置（手动变速箱和自动变速箱）
-安装方法（车身保障）
-与轮胎有关的差速器中心角（在设计重量条件下）≤4.5°
2间隙
-边粱间隙15
-前围板50
-冷却风扇35
-发动机罩间隙（含发动机罩隔声，隔热衬板）15
-离地间隙
#发动机油底壳（带保护装置）（在设计重量条件下）170（160）-装配间隙
3-2）底盘部分
2悬架类型和安装方法
2齿轮齿条
-安装方法
2制动助力器
-尺寸
-位置（左置/右置）
-间隙（和发动机）25
-制动管路
2ABS位置
-安装方法
-管路布置
2助力转向
-储液罐位置
-软管布置-供油管/回油管
2机油冷却器
-机油冷却器位置
-安装方法
-管路布置
2比例阀位置
-管路布置
2排气歧管
-排气管-前部管路
-防热护套-排气歧管
-热损坏检查
2含轮胎包络线的间隙（通过整个轮胎的几何图形）
-边梁10 -弧形轮缘不接触-变速器壳10 -轮罩10 3-3）空调系统
2冷凝器尺寸
2蓄液器（贮液干燥器）位置
2空调管路布置
3-4）冷却系统
2散热器尺寸（安装方法）
-冷却风扇尺寸（单风扇/双风扇）
-软管-上/下管路布置
2稳压罐
-尺寸
-位置
-安装方法
-软管管路布置
-适用性检查
3-5）进气系统
2空气滤清器
-尺寸
-位置
-安装方法
-进气管管路布置和紧固方法
-弯管接头管路布置
-适用性检查
2谐振器
-尺寸
-安装方法
3-6）电器部分
2ECU位置
-安装方法
-线束布置（车身孔）
2蓄电池位置
-安装方法
-电缆布线
-适用性
2继电器盒子位置
-安装方法
-线束布置
-适用性
2挡风玻璃洗涤器贮液罐位置
-安装方法
-适用性
3-7）前保险杠
2保险杠尺寸（2.5或5英里）
-冲击区域（空载条件下摆锤式冲击试验）
#上部：20"（508mm）
#下部：16"（406.4mm）
2保险杠安装方法（边梁设计）
2进气孔尺寸
2牌照板
2拖钩位置
2接近角20°（在整备质量条件下）
变速器换档杆设计指南
1．沿X-轴线方向变速器换档杆的设计指南
-处于最前位置时与面板或碰撞衬垫的最小间距：120mm
-处于最后位置时与H点的最小间距：275mm
2．垂直位置
-变速杆上端的垂直位置：最多在H点之上280mm
最好在H点之上200mm
3．手间距
-包括超程在内的变速杆所有位置均应保持下列间距：
手间距在上端或前部无换档按钮/换档按钮换档按钮在侧面
A: 平面图最小135mm 最小182mm
B: 乘客侧最小50mm 最小50mm C: 前方最小50mm 最小50mm D: 上端最小55mm 最小55mm E: 侧视图最小110mm 最小110mm F: 驾驶员侧最小35mm 最小35mm 4．建议变速杆换档力
-最小：9.0N
-最大：45.0N
-首选：30.0N
5．变速器换档杆的首选位置
注：有关P点上方坐标
-包括超程在内的变速器换档杆位置均应处在上图三维梯形之内。6．手柄
-变速器换档杆手柄横向宽度：最小50mm
7．按钮尺寸和力量
-对于带释放按钮的变速器换档杆，按钮力量取决于按钮的尺寸和位置按钮位置操作方式按钮直径按钮力量
边侧拇指最小19mm 23N
上端拇指最小19mm 23N
前端一个手指最小19mm 11N
前端两个手指最小38mm 23N
驾驶员前方视野
1．挡风玻璃透明区域
-前水平面在V1点向左转动17°
-前水平面在V1点向上转动7°
-前水平面在V2点向下转动5°
-以下V点基于前H点（座椅靠背角度为25°）
V点X Y Z
V1 68mm -5mm 665mm
V2 68mm -5mm 589mm
注：
-（1）描绘车辆中心线的直线
-（2）描绘通过前H点垂直平面的直线
-（3）描绘通过V1和V2垂直平面的直线
2．A柱干涉角
- A柱双眼视线干涉角在P点高度应小于6°
2-1）以下P点基于前H点（座椅靠背角度为25°）
P点X Y Z
P1 35mm -20mm 627mm
P2 63mm 47mm 627mm
Pm 43.36mm 0mm 627mm
2-2)E点
-E1和E2距P1为104mm
- E1和E2之间的长度为65mm
-S1：与正向水平向上2°的平面相交且通过Pm的A柱截面
-S2：与正向水平向下5°的平面相交且通过Pm的A柱截面
2-3）如何测量A柱的干涉角
-从P1旋转E1与E2的连接线，与E1和S2截面外边之间的切线形成90°夹角。
-E3和E4连接线，其方法同上。
-位于驾驶员侧A柱的干涉角为E1-S2的平行线与E2 至S1截面内边切线之间的夹角。
-乘客边侧A柱干涉角，其方法同上。
3．对驾驶员前方180°视野内出现的干涉现象进行评估
3-1）除A柱，通风窗隔栅，后视镜，天线以及挡风玻璃刮水器以外，该区域不应出现任何障碍物。
-水平向下空间且通过V1点
-正方向下4°平面并通过V2点且垂直于X-Z平面的以上空间
-左侧向下4°平面并通过V2点且垂直于Y-Z平面的以上空间
-右侧向下4°平面并通过V2点且垂直于Y-Z平面的以上空间
对驾驶员前方180°视野内出现的干涉现象进行评估
内后视镜设计指南
1．能见度
在整备质量条件下，后上方能见度：最小15°
在最大总质量条件下，后上方能见度：最小0.5°
后水平视角：最小20°
-后垂直视角应满足可以看到距离车辆61m处地面的要求
外后视镜设计指南
1．能见度
-在座椅最后位置，对距离驾驶员视点10.5m处2.4m宽的地面进行检查-后视镜镜面可在两个方向进行控制
-安装位置应在雨刮区域的视野之内
如何确定前轮距
1．如何确定前轮距
设计指南
A: 处于80%颠簸行驶状态下的车轮中心运动 4
B: 轮胎外表与车轮中心之间的距离
C: 下盖板与变速器端盖之间的距离10
D: 发动机+变速器的长度
E: 发动机带轮和边梁之间的距离15
F: 由于轮胎干涉考虑到成型的边梁厚度：30-35 G: 在车轮中心以上50mm处边梁内截面与车轮中心之间的长度
H=A
*前轮距=A+B+C+D+E+F+G+H
H点的建立程序
1．范围
本技术条件适用于H点的建立程序
2．定义
2H点为确定内部舒适空间,考虑车内整体平衡的重要因素。
2开发汽车，首先必须建立H点。
2H点位置具有下列影响：
-头部间隙
-前腿空间
-挡风玻璃视觉区域
-前后车厢
-车门内饰扶手和副仪表板
-所有操纵装置的手控区域
-遮阳板和后视镜
-等等
3．前H点
3-1）沿长度和高度方向H点的位置
---95%美国男性
---5%美国女性
舒适角度最佳角度
H: 胯点20°＜A1＜30°25°G: 膝关节95°＜A2＜110°95°CH:踝关节95°＜A3＜135°125°E:肩部点85°＜A4＜110°87°C:肘关节25°＜A5＜60°
P:腕关节80°＜A6＜165°
M:指关节170°＜A7＜190°
T: A点
S: 油门踵点
2舒适驾驶姿态
-H点根据舒适驾驶姿态进行确定。
腿部空间头部空间臀部角度膝关节
紧凑型轿车1055 970 90°-95°115°-120°
小型轿车1065 970 95°125°
中型轿车1075 975 95°-100°125°-130°
大型轿车1085 975-980 100°130°
座椅靠背角度：25°足角：87°
2方向盘与踏板之间的关系
-方向盘和油门踏板位置根据95%美国男性四肢的舒适角度进行确定
2方向盘中心与H点的间距
-纵向长度：405-415mm
-垂直高度：370-380mm
2方向盘下端与座椅垫之间的关系
-我们称之为方向盘间隙
-方向盘间隙：最小165mm
2座椅调节滑轨
-最前位置：5%的美国女性
-最后位置：95%的美国男性
*如果是大中型汽车，H点可以位于最后位置的前方
轿车座椅调节轨距(mm)
微型轿车160-180
小轿车180-200
中型轿车200
大型轿车≥200
-座椅调节滑轨倾斜角：3-5°
2头部间隙
-顶衬与驾驶员视点之间的高度：200-230mm
2视觉
-确定H点应在考虑前后视野的基础上寻求良好的视觉效果
3-2）横向H点位置
2应考虑以下因素：
-内部乘员宽度
-车顶纵梁（横向头部间隙）
-方向盘
-踏板
-等等
2内部乘员宽度
-肩部空间和臀部空间
-考虑到车门内饰和副仪表板的有效空间
坐垫和门内饰之间的间隙臀部空间坐垫宽度肩部空间紧凑型轿车80 1310 510 1310
小型轿车80 1360 520-530 1335
中型轿车90 1450 540 1445
大型轿车95 1500 550 1490
2H点位置
轿车车中心至H点
紧凑型轿车315
小轿车335
中型轿车365
大型轿车380
2横向头部间隙
轿车横向头部间隙
紧凑型轿车315
小轿车335
中型轿车365
大型轿车380
2方向盘和踏板
-参阅方向盘，转向管柱和踏板位置设计指南
4．后H点
2如果是紧凑型和小型轿车，应考虑到乘客空间比后乘客厢更为重要。但是，大中型轿车则不同。
2一般来说，后乘客空间是根据车辆等级采用下列一些人体模型建立起来的
轿车百分位人体高度
紧凑型轿车10%美国男性 167mm
小型轿车10/50%美国男性167/176mm
中型轿车50/95美国男性176mm
大型轿车95%美国男性 185mm
4-1)沿长度和高度方向的H点位置
2后H点取决于前H点和后车轮中心
2正常情况下，地板护面到H点的高度为300mm
轿车腿部空间头部空间
紧凑型轿车750-800 920-1000
小型轿车850-900 950
中型轿车900-950 960
大型轿车≥950 970
2检查头部向后摆动间隙
4-2）沿宽度方向的H点位置
2H点的位置应根据95%的美国男性进行确定而不考虑车辆的尺寸
-95%美国男性尺寸
坐着臀部宽度400mm
肩宽490mm
-后H点离车中心至少为250mm
-后H点离轮罩内侧至少900mm以避免臀部与轮罩进行干涉
-后H点应象前H点一样考虑头部间隙
轿车肩部空间臀部空间
紧凑型轿车1．300 1．300
小型轿车1．350 1．350
中型轿车1．440 1．450
大型轿车1．490 1．500
轿车乘客肩部至车门内饰汽车中心至H点
紧凑型轿车110 285
小型轿车115 315
中型轿车125 350
大型轿车130 375
-由于造型原因，后横向头部间隙在正常情况下至少要比前横向头部间隙大5mm
排气系统
1．介绍
2本标准建立起排气系统的设计要求，包括固定防热护套；并对其它车辆的构件和设计理念进行描述。
2要把热膨胀，垂度考虑在内；制造和装配公差包括在额定的间距尺寸之内。
2．设计指南
2如果排气系统出现热膨胀，下垂，悬挂损坏或排气系统连接件脱离这样的非正常情况，排放组件不应与影响车辆安全操作的任何部件例如：燃油系统构件，制动管路进行接触。3．排气系统周围间隙
3-1）车身系统构件间隙（mm）
2所有板金件（地板等）
-至管路，消声器和谐振器30
-至催化转化器，带防热护套25
-至催化转化器，不带防热护套40
2结构件30
2保险杠40
2非金属车身栓塞100
3-2）前悬架和转向系统构件
2固定件20
2运动件
-处于行程极限20
2助力转向软管和非金属件50
3-3）后悬架构件
2固定件25
2整个行程运动件30
2处于垂直行程极限20
2非金属构件50
*行程极限是指处于最低压缩位置和完全回弹位置
3-4 传动系统
2整个行程的传动系统间隙30
2非金属构件50
3-5 制动系统构件
2整个行程的驻车制动系统20 2制动管路25 2非金属构件50
3-6变速器控制装置
2处于所有位置的金属构件20 2处于所有位置的非金属构件50
3-7整个行程的离合器控制装置25 2非金属构件50
3-8发动机，变速器和离合器20 3-9 燃油系统
2至燃油箱间隙
-沿消声器/管路旁边30 -在消声器/管路之上或后面50 2至燃油管路间隙
-非金属燃油管路100 -带防热保护装置的非金属燃油管路50
-金属燃油管路50
2至加油管间隙50 3-10至塑料件间隙50 如：里程表电缆
前车门合理控制区域
2下列步骤描述的是布置前排乘员控制曲线的程序。
1．在侧视图中确定H点。然后，在H点高度标出一个点（A点）并根据下列表格数据向后移动。
设计靠背倾斜角度20 21 22 23 24 25 26 27 28
A点向后移动距离（mm）142 146 148 150 154 156 159 163 166
2．在距A点62mm做一条垂线，这条线的终点为B点。
3．在距B点522mm做一条弧线。这条弧线与扶手（C点）和H点以下100mm的一个点（D 点）相交。如果扶手高度是个未知数，可将C点放在H点上方190mm高度。在本条线上标出一点（I点），这个点位于H点上方128mm。
这条线（从C点至D点）为扶手以下控制器的后部控制界线。
4．从C点画一条62长的水平线至E点。
5．如果扶手高度是个未知数，以E点为中心，以406mm为半径做一条弧线使它与扶手高度上方30mm或H点上方222mm的一个点（F点）相交。
6．以F点为中心，以406mm为半径从E点至门窗玻璃做一条圆弧。这样就建立起扶手上方控制器的后部控制界线。
7．起用SAE J287 曲线计划（参阅SAE文件）在驾驶员曲线中心线外侧400mm绘制一些点。这些点向下直至H点下方100mm（G点）。在H点上方128mm标出一点（H点）。这条曲线为门内饰上面控制器的前部控制界线（遥控后视镜，安装在车门上的座椅控制器除外）。左侧400mm曲线适用于大部分汽车的总布置。如果车门内饰距驾驶员的中心线不足400mm，可以对此进行调整。
8．将SAE J287曲线向后移动100mm建立G'和H'点。这就是必须满足"无倾斜"控制要求的控制曲线。
9．从3，7，8点将D，G和G'点连接起来。这些点在H点下方100mm。这就是无需用手全握可进行操纵的控制器的下部控制界线。
10．从3，7，8点将I，H和H'点连接起来。这些点在H点上方128mm。这就是需要用手全握进行操纵的控制器的下部控制界线。
前车门合理控制区域
下部合理控制区域
1．随座椅移动的控制器
下列步骤描述的是布置随座椅前后移动控制器的控制曲线程序。
1-1在侧视图中确定H点。做一条水平线，这条水平线从H点向前至少650mm长。然后延长这条水平线至距离H点50mm的A点。
1-2 从H点沿人体模特躯干线做一条467mm长的直线。这条线的终点为B点。
1-3从H点再做一条467mm长的直线使它与前倾4°垂线上的一个点相交。这个点为C点。1-4以B点为中心，以605mm为半径做一条弧线。这条弧线从按照1-1步骤绘制而成的水平线下面通过至H点后面50mm的界线。这就是身体在非倾斜条件下手指操纵的控制范围。1-5以B点为中心，以655mm为半径做一条弧线。这条弧线从按照1-1步骤绘制而成的水平线下面通过至H点后面50mm的界线。这就是身体在非倾斜条件下指尖操纵的控制范围。1-6以C点为中心，以605mm为半径做一条弧线。这条弧线从按照1-1步骤绘制而成的水平线下面通过至H点后面50mm的界线。这就是身体在倾斜条件下手指操纵的控制范围。
1-7以C点为中心，以655mm为半径做一条弧线。这条弧线从按照1-1步骤绘制而成的水平线下面通过至H点后面50mm的界线。这就是身体在倾斜条件下指尖操纵的控制范围。
*注：座椅侧安装的控制器至少要在正常坐垫以下75mm，以确保进出汽车的使用者在坐垫下压时不会接触到控制器。
随座椅移动的控制器
坐垫下方随座椅移动控制器的手控界线
2．不随座椅移动的控制器
下列步骤描述的是对不随座椅前后移动控制器的控制曲线进行布置的程序。
2-1在侧视图中确定H点。在H点正向110mm标一个点。这个点为A点。
2-2划一条水平线。水平线从A点向前650mm长。
2-3从H点沿人体模特的躯干线划一条467mm长的直线。这条线的终点为B点。
2-4从H点再做一条467mm长的直线使它与前倾4°垂线上的一个点相交。这个点为C点。2-5以B点为中心，以605mm为半径做一条弧线。这条弧线从依据1-1步骤绘制而成的水平线下面通过直至H点后面50mm界限。这就是身体在非倾斜条件下手指操纵的控制范围。2-6以B点为中心，以655mm为半径做一条弧线。这条弧线从依据1-1步骤绘制而成的水平
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)
西安交通大学 汽车设计课程设计说明书 载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计 姓名： 班级： 学号： 专业名称： 指导老师： 日期：2104/12/1
题目： 设计一辆用于长途运输固体物料，载重质量20t 的重型货运汽车。 整车尺寸：11980mm×2465mm×3530mm 轴数：4；驱动型式：8×4；轴距：1950mm+4550mm+1350mm 额定载质量：20000kg 整备质量：11000kg 公路最高行驶速度：90km/h 最大爬坡度：大于30% 设计任务： 1) 查阅相关资料，根据题目特点，进行发动机、离合器、变速箱传动轴、 驱动桥、车轮匹配和选型； 2) 进行汽车动力性、经济性估算，实现整车的优化匹配； 3) 绘制车辆总体布置说明图； 4) 编写设计说明书。 本说明书将从整车主要目标参数的初步确定、传动系各总成的选型、整车性能计算、发动机与传动系部件的确定四部分来介绍本课程设计的设计过程。
1.整车主要目标参数的初步确定 1.1发动机的选择 1.1.1发动机的最大功率及转速的确定 汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。设计要求该载货汽车的最高车速是90km/h ，那么发动机的最大功率应该大于等于以该车速行驶时的行驶阻力功率之和，即: )76140 3600(13max max max a D a a T e u A C u f g m P ?+??≥ η （1-1） 式中 max e P ——发动机最大功率，kW ； T η——传动系效率（包括变速器、传动轴万向节、主减速器的传动效率），参考传动部件传动效 率计算得：95%95%98%96%84.9%T η=???=，各传动部件的传动效率见表1-1； 表1-1传动系统各部件的传动效率 部 件 名 称 传动效率（%） 4-6档变速器 95 辅助变速器（副变速器或分动器） 95 单级减速主减速器 96 传动轴万向节 98 a m ——汽车总质量，a m =31 000kg （整备质量11 000kg,载重20 000kg ）； g ——重力加速度，g =9.81m ／s 2 ； f ——滚动阻力系数,由试验测得，在车速不大于100km/h 的情况下可认为是常数。轮胎结构、 充气压力对滚动阻力系数有较大影响，良好路面上常用轮胎滚动阻力系数见表1-2。取0.012f =。 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数 轮胎种类 滚动阻力系数 中重型载货车用子午线轮胎 0.007-0.008 中重型载货车用斜交轮胎 0.010-0.012 轻型载货车用子午线轮胎 0.008-0.009 轻型载货车用斜交轮胎 0.010-0.012 轿车用子午线轮胎 0.012-0.017 轿车用斜交轮胎 0.015-0.025 D C ——空气阻力系数，取D C =0.9；一般中重型货车可取0.8~1.0；轻型货车或大客车0.6~0.8；
奇瑞汽车有限公司底盘部设计指南 编制： 审核： 批准：
1、架的主要功能： 车架是整个汽车的基体，汽车上绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的。如：发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。 2、车架的类型： 主要类型 目前，汽车车架的结构形式基本上有三种：边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）和综合式车架。其中以边梁式车架应用最广。 边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面。其结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其它总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。被广泛采用在载货汽车和大多数的特种汽车上。近代轿车为了保证良好的整车性能，尽量降低中心和有利于前后悬架的布置，把结构需要放在第一位，兼顾车架加工工艺性，所以车架形状设计的比较复杂而实用。 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架，中梁的断面可以做成管型或箱型。这种结构的车架有较大的扭转刚度。使车轮有较大的运动空间，便于布置等优点因此被采用在某些轿车和货车上。 综合式车架比较复杂，应用比较广，一般轿车上使用。 车架的几种结构 车架主要有以下结构形式： 1．箱横梁和发动机支撑梁 横梁总成支撑发动机、水箱、保证车身的扭转刚度 发动机支撑梁和水箱横梁均有钢板冲压焊接而成，发动机支撑梁为封闭断面。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。
材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。 2．车架 副车架带控制臂总成承受前轴载荷、支撑车身、动力总成、转向机、前悬挂、制动器等 副车架、控制臂均为钢板冲压焊接而成为封闭断面。 控制臂与副车架连接处采用橡胶衬套，起到改善行驶性能和舒适性。 材料：副车架上下体材料为常采用SAPH370（370为抗拉强度）其它为SPHE、SPHC，表面处理为电泳 3、纵梁 发动机纵梁总成支撑动力总成 1、动机纵梁总成均由钢板冲压焊接而成，为封闭断面。
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院（系）：机械工程系 专业：车辆工程 题目：一汽大众宝来乘用车总体设计及各总成选型综合成绩： 指导教师：职称: 教授 2013年 12 月 30 日
中北大学 课程设计任务书 2013/2014 学年第 1 学期 学院（系）：机械工程 专业：车辆工程 学生姓名：学号： 课程设计题目：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型起迄日期：12 月20 日～ 1 月 3 日 课程设计地点： 指导教师 系主任： 下达任务书日期: 2013 年12月20日
课程设计任务书 1．课程设计教学目的： （1）培养学生专业思想。使学生了解以前所学理论知识和参加过得金工实习、工艺实习及专业生产实习等环节，都是为今后的专业设计、生产做准备，每一个环节都是为了培养一名合格的车辆工程专业人才而设置，车辆工程专业需要有扎实的专业基础知识和实践能力。 （2）提高结构设计能力。通过课程设计，使学生学习和掌握汽车驱动桥的主减速器设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立的、全面的、科学的工程设计的能力。 （3）在课程设计实践中学会查找、翻阅和使用标准、规范、手册、图册和相关技术资料等。 2．课程设计的内容和要求： 1、内容：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型 2、具体参数： 车型7 长宽高 /mm 前悬/后悬 /mm 前轮距/后轮 距 / mm 轴距 /mm 总质 量/kg 整备质 量/kg 一汽大众宝来4376 1735 1446 873/990 1513/1494 2513 1830 1280 额定 承 载人数发动机 型号 排量 /mL 发动机功率 /kW 轴数 最高车速 /(km/h) 轮胎规格 5 BJH 1595 74 2 182 195/65R15 3、要求： 为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数，详细计算指定总成的设计参数，绘出指定总布置草图和乘员舱布置草图。（1）驱动形式及主要参数的选择：驱动形式，布置形式，汽车主要参数的选择（2）发动机的选择 （3）外形设计及总体布置：整车布置的基准线（面）—零线的确定，各部件的布置3．课程设计成果形式及要求： 完成内容： （1）总布置草图1张（1号图） （2）驾驶舱布置草图1张（3号图） （3）零件图1张（3号图） （4）设计计算说明书1份
总布置概述 汽车总布置设计，又称为汽车总体设计，其工作内容包括汽车型式的选择，整车基本尺寸的设定，各大机械系统布置方案、人机工程布置方案的制定，各大系统的布置实现系统间的间隙保证，同时也包括对整车重量、通过性、动力性经济性、车辆动力学、NVH 等性能的考虑。总布置设计，与造型设计，整车性能开发，构成了汽车产品开发过程中整车层的工作内容。总布置设计、造型设计、整车性能开发这三大项工作，不是孤立的，而是相辅相成的；其中，总布置设计，决定了汽车的总体技术方案，是汽车产品开发过程中最重要的内容。总布置设计，也在很大程度上决定了一款汽车产品投放市场后的成败。 图1-1 汽车产品开发中整车层的工作内容 1.1 汽车开发流程与总布置工作 汽车产品开发，可分为平台开发，车型开发和变型开发三种。 平台开发：开发全新的平台，全新整车造型、系统结构、配置、布置的整车项目。 车型开发：在已有平台的基础上，全新整车造型和布置，通常选用已开发成熟的零部件，对整车系统结构进行改动的整车项目。 变型开发：保留平台，通过局部改变造型和布置，选用已开发成熟的零部件对车型进行小范围改动的整车项目。 一般而言，一套完整的汽车新产品开发流程，按先后顺序，包括产品策划，概念设计，工程设计，设计验证，生产准备等几个基本的阶段。不同的汽车公司， 对汽车产品开发流程中不同阶段的名称各有不同的定义，但其本质内容却与前面提到的各个基本阶段是对应的。
当然设计验证与生产准备已经不算严格意义上的产品开发阶段了。在产品开发的全过程中，总布置都要发挥积极的作用，但各阶段的工作内容和侧重点有所不同，其中，概念设计与工程设计阶段的工作量最大。 在产品策划阶段，产品规划人员根据各种输入信息，如高层决策，市场需求，或是技术发展趋势报告，撰写新项目建议书。但新项目建议书只是一个比较笼统的概念性报告，其中关于车型产品的定义也比较笼统。根据新项目建议书，项目组成员通过市场可行性、技术可行性、质量可行性、采购可行性、生产可行性、财务可行性等各种可行性分析，确定该项目是否可行，如果可行，项目的详细方案是什么。这其中，技术人员和市场人员将发挥最重要的作用，而在所有的技术人员中，发挥带头作用的就是总布置工程师。在这个阶段，总布置工程师将会同市场人员，根据市场调研、技术可行性以及其它约束条件，制定该项目的整车产品定义，包括车辆型式选择、整车基本尺寸定义、人机工程布置方案，并绘制初版的整车总布置图。总布置工程师也将与负责动力总成开发和整车动力性经济性的工程师一起，初步制定动力总成的搭载和布置方案。 在概念设计阶段，总布置工程师的要务，是与造型师一起进行造型设计。首先，总布置工程师与相关系统的工程师一起，对产品规划阶段的整车产品定义进行进一步细化，主要体现在整车布置图的细化、底盘硬点、人机工程硬点的确定，发动机、空调等关键系统的选型与布置（对于需要新开发的发动机、空调等关键系统，还要提出对其外廓尺寸、安装点、接头的设计要求）。如：有了发动机的布置方案，才可以确定前悬的长度和发动机盖的高度；有了空调的布置方案，才可以进行仪表板CAS 面或油泥模型的制作，并考虑仪表板上其它部件的布置与造型。总布置工程师也将与车身工程师一起制作整车的典型断面图。所有这些，将作为造型师进行造型设计的重要输入信息。总布置工程师与造型师之间，是约束和配合的关系。所谓约束，是指造型师原则上必须按照总布置工程师提供的整车布置图进行造型设计，造型的创意不能违背整车尺寸定义、人机工程布置方案以及动力总成等关键系统的布置方案。所谓配合，是指造型师在进行造型创意的时候，往往会觉得总布置工程师事先制定的尺寸、布置方案使其造型创意成为不可能，从而希望总布置工程师能做一些调整，这时候总布置工程师将综合考虑各种因素，与造型师沟通，最终获得双方满意的方案。另外，造型师在每交付一版造型交付物（如效果图、CAS 面）后，总布置工程师将与相关系统的工程师一起，对造型进行法规符合性、工艺可行性分析，分析的结果将反馈给造型师，使其调整造型，这样的操作过程在整个造型工作中，将反复好几次。为了验证整车造型、尺寸、人机工程，通常要制作1：1 的外形和内饰模型进行验证；根据验证暴露出的问题，总布置工程师将调整整车尺寸定义和人机工程设计方案。 需要说明的是，在整车开发过程中，概念设计阶段的工作往往与产品策划阶段的工作有部分重叠。或者说，在产品策划阶段，就需要进行部分概念设计阶段的工作，以便提供更明确的整车产品信息，进行各项可行性分析。 在工程设计阶段，总布置工程师的工作，是沿着概念设计阶段确立的整车设计方向，落实各项布置方案，与各系统的工程师一起，建立一辆完整的数字样车。首先，总布置工程师向各专业设计人员下达各系统的布置方案、物理边界、重量目标以及安装点、接头的设计要求，并预留各大系统之间的间隙。各系统的布置方案，主要要考虑空间利用率（尽可能增大乘员空间和行李空间，减小机械部件占用的空间）、整车轴荷、维修可行性、装配可行性，以及碰撞安全、NVH、温度场、EMC 等性能要求。在这个过程中，负责性能的工程师会与总布置工程师就影响相关性能的布置方案进行讨论，最终确定布置方案。各系统的工程师，也会结
中重型载货汽车总布置设计规范 汽车的总体设计及汽车的使用性能、艺术造型及制造成本有着密切的关系，在很大程度上决定着汽车销售的成败，直接影响到汽车的结构、性能及其使用、维修、寿命和使用经济性，所以总体设计在汽车的设计中显得十分重要。 1、汽车总体设计的任务： （1）从技术先进性、生产合理性和目标产品的用途、销售对象、控制成本及生产纲领等出发，正确选择整车性能指标、质量及尺寸参数，提出整车设计方案，为部件设计、选型提供依据。 （2）对各部件进行合理布置和运动校核，使汽车能满足主要性能的要求，使相对运动的部件不会产生相互干涉。 （3）对汽车性能进行精确计算和控制，保证汽车主要性能指标的实现。 （4）协调各总成及整车的关系以及各总成之间的关系。 （5）拟订整车技术文件。如：整车装调技术条件、产品标准 （6）进行各种有关整车的技术综合工作。如：总布置评审材料的准备；设计计算书（设计计算说明书）；项目描述书；试验任务书；零部件技术认证计划。 2、对整车设计师的要求： 作为一名整车设计师，需要具备以下几个条件： （1）对汽车的有关标准、法规的了解和掌握； （2）对汽车设计、试验知识的掌握和运用； （3）对汽车使用、保养和修理知识的基本了解； （4）对汽车生产工艺的基本了解； （5）对国内外同类产品的技术状态及技术水平主要零部件资源的了解； （6）有强烈的经济观念和市场意识，对市场的需求有必要的了解； （7）要有科学的工作态度和严格细致的工作作风； （8）要有协调各种关系的能力和耐心。 3、汽车设计的一般主要原则： 汽车的设计原则是解决设计中出现的各种矛盾的指导思想和统一的准则。其中包括产品设计方针、主要技术—经济要求（对技术先进性、工艺性、继承性、生产成本和零部件互用化的要求），需要考虑哪些变型车；同时要规定在各自使用性能发生矛盾时应优先保证的性能等，对于不同类型的汽车，其设计原则是不相同的，但有一些普遍适用的主要原则，表现在： （1）用户第一原则： 汽车是工业品，也可看作艺术品。对一台车的评价指标是多方在面的，且极具社会性和时代性，作为用户，一般会从以下方面作出选择： a）造型是否有时代感，能否体现使用者的社会地位或阶层； b）驾乘是否舒适，操纵是否方便； c）工作是否可靠，维修是否便利，备件供应是否充足； d）各项技术性能等（如整车动力性、经济性、制动性能、机动性、货厢结构及尺寸、舒适性、排放可靠性等）是否满足使用需求。 e）售价（或性能价格比）是否合理； f）使用、维修成本是否低廉。 （2）贯彻“三化”原则： 贯彻“产品系列化、零部件通用化和零部件设计标准化”，可以大大减小零部件品种、降低成本、方便维修、减少投入，所以在设计一个新车型时，要考虑它的系列化变形的
目录 目录 (1) 摘要 (3) 1 汽车的总体设计 (1) 1.1汽车总体设计的一般顺序 (1) 1.2布置形式 (4) 1.3轴数选择 (4) 1.4驱动形式的选择 (4) 2 载货汽车主要技术参数的确定 (5) 2.1 汽车质量参数的确定 (5) 2.1.1汽车载荷质量的确定 (5) 2.1.2 整车整备质量的预估 (5) 2.1.3 汽车总质量的确定 (5) 2.1.4 汽车的轴荷分配 (5) 2.2汽车主要尺寸的确定 (5) 2.2.1汽车的主要尺寸 (5) 2.2.2 汽车的外廓尺寸 (6) 2.3汽车主要性能参数的确定 (6) 2.3.1 汽车动力性参数的确定 (6) 2.3.2 汽车燃油经济性参数的确定 (6) 2.3.3 汽车通过性性参数的确定 (6) 3 货汽车主要部件的选择及布置 (7) 3.1 发动机的选择与布置 (7) 3.1.1 发动机型式的选择 (7) 3.1.2 发动机主要性能指标的选择 (7) 3.2轮胎的选择 (10) 3.3离合器的选择 (10) 3.4万向传动轴的选择 (10) 3.5主减速器的选择 (10) 4 总体布置的计算 (11) 4.1 轴荷分配及质心位置计算 (11) 4.1.1平静时的轴荷分配及质心位置 (11) 4.1.2 水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算 (13) 4.1.3 制动时各轴的最大负荷计算 (14) 4.2 驱动桥主减速器传动比的选择 (15) 4.3 变速器传动比的选择 (15) 4.3.1 变速器一档传动比的选择 (15) 4.3.2 变速器档数和各档传动比的选择 (15) 5 汽车动力性及燃油经济性计算 (17) 5.1 汽车动力性能的计算 (17) 5.1.1驱动平衡的计算 (17) 5.1.2动力特性的计算 (19) 5.2功率平衡计算 (22)
汽车总体设计 4.发动机选型 发动机选型的依据因素很多，如汽车的类型、用途、使用条件、总布置型式、总质量及动力性指标、经济性要求、材料和燃料资源、排气污染和噪声方面的法规限制、已有的发动机系列及其技术指标水平、技术发展趋势、生产条件与制造成本、市场预测情况以及将来的配件供应及维修条件等，通常要经过多种方案的比较甚至通过先行的试验研究才能选定一个好的方案。 4.1 发动机基本形式的选择 至今世界上绝大多数的汽车都是采用往复活塞式内燃机，其中绝大多数的轿车采用汽油机，而几乎全部的重型货车、绝大多数的中型货车和相当一部分轻型货车则采用柴油机。近二三十年来在极少数汽车上采用了转子发动机、燃气轮机、高能蓄电池和电动机等动力装置。为消除污染以蓄电池为能源的电动汽车受到各国的重视，列为发展方向并在加紧研制中。但从目前的情况来看，在相当长的时期内，往复式内燃机仍将是汽车发动机的主要型式。因此，这里仅就汽车内燃机的选型问题进行讨论。 在汽车发动机基本型式的选择中首先应确定的是采用汽油机还是柴油机，其次是气缸的排列型式和发动机的冷却方式。 就世界范围而言，大型汽车的发动机已经柴油化，中型汽车也多采用柴油机，轻型载货汽车采用柴油机的也不少，甚至欧洲已将小型高速柴油机用到某些轿车上。与汽油机相比，柴油机具有油耗低、燃料经济性好、无点火系统，故障少、工作更可靠，耐久性好、寿命长，排气污染较低和防火安全性好等优点。但一般柴油机的振动及噪声较大，轮廓尺寸及质量较大，造价较高，起动较困难并易冒黑烟。近年来，由于柴油机在产品设计和制造工艺方面的不断完善，其上述缺点已得到较好的克服。较大马力、高转速、低噪声、小型化且运转平稳的柴油机的研制开发成功，使装柴油机的轻型汽车日益增多，在轿车上的装用也取得成功。但预计在今后相当长的一段时期内，考虑到燃料使用的平衡及汽油机的转速高、升功率高、转矩适应性较好、轮廓尺寸及质量较小、
汽车前桥设计说明书 二、结构参数选择 1、JY1061A型汽车总布置整车参数见表1： 表1 2、从动桥结构形式 本前桥采用非断开式转向从动桥 3、选择前桥结构型式及参数 （1）前轴结构形式：工字形断面加叉形转向节主销固定在前轴两端的拳部里。 （2）转向节结构型式：整体锻造式。 （3）主销结构型式：国柱实心主销。
（4）转向节止推轴承结构形式：止推滚柱轴承。 （5）主销轴承结构形式：滚针轴承 （6）轮毂轴承结构形式：单列向心球轴承 4、前轮定位角 本型前轮定位角选择见表1 三、前桥强度计算 1、前轴强度计算 （1）前轴受力简图 如图1所示： 图1 汽车向左侧滑时前轴受力图（2）前轴计算载荷的计算 ⅰ）紧急制动
工 汽车紧急制动时，纵向力制动力达到最大值，因质量重新分配，而使前轴上的垂直载荷增大，对后轮接地点取矩得 取路面附着糸数Ф=0.7 制动时前轴轴载千质量重新分配分配糸数m1= 12 +ΦL hg = 1175.106.17.0+?=1.631 垂直反作用力：Z 1l = Z 1r = 2 1G m 220727 631.1?==16902.96N 横向反作用力：X 1l =X 1r = 2 1G m Ф=11832.00N ⅱ）侧滑 汽车侧滑时，因横向力的作用，汽车前桥左右车轮上的垂直载荷发生转移。 （1）确定侧向滑移附着糸数： 在侧滑的临界状态，横向反作用力等于离心力F 离，并达到最大值F 离=gR V G 2 1,Y max =G 1Ф′ ，为保证不横向翻车，须使V 滑 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 汽车总布置设计规范 一、整车主要参数的确定： 1、前悬、后悬、轴距的确定： 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。 1.1前悬长：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的间隙。 1.2后悬长：也是确定轴距长度，后悬除要符合法规要求之外，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，应该保证高位进气在车身翻转时有至少30mm间隙。 2、整车高度的确定： 2.1车身高度的确定： 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。 2.2整车高度确定：（既货厢帽檐或护栏高度的确定） 2.2.1货厢带前帽檐： 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。 2.2.2货厢为护栏结构： 安全架与车身顶盖高度差：（GB7258规定：载质量为1吨及1吨以上的货车、农用车为70-100mm） 3、整车宽度的确定： 一般来言，车辆的最宽决定于货厢的宽度。 4、轮距确定： 4.1前轮距： 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，并且受到法规（整车外宽不超过 2.5m）的限制，同时要考虑前轮的最大转角。 4.2后轮距： 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。 二、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：370±130 3、R点至仪表板的水平距离：≥500 4、R点至离合器和制动踏板中心在座椅纵向中心面上的距离：750~850（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：5~28° 6、足角：87~95° 7、转向盘外缘至侧面障碍物的距离：≥100（轻型货车≥80） 8、转向盘中心对座椅中心面的偏移量：≤40 摘要 随着汽车行业的蓬勃发展，以及人机工程学、空气动力学在汽车上的应用，车身总布置也在飞速的变革与发展。车身总布置设计是经验和原理方法的结合，是在考虑整车形式、车身与底盘的关系、以及总布置和造型传递给车身内部布置的一些约束条件下，进行车室内部布置，是基于功能和约束的方案寻求最优的过程。一个与众不同的驾驶空间：开阔的视野，舒适的座椅布置，布置紧凑的仪表以及伸手可及的操作元件，能给人充分的心理满足和安全感。人机工程学、空气动力学和现代化制造方法的发展促使汽车车身总布置的不断更新和完善，传统与创新艺术风格的有机结合也影响着车身总布置的美学实践。然而，每一款新车型的问世都离不开车身总布置和它的设计工具，汽车车身总布置是汽车概念设计阶段的一项相当重要的方案设计工作。 本次设计主要内容是根据人机工程学的理论和在汽车上实际应用的分析，进行总布置设计。本文介绍汽车总布置设计工具人体模型，眼椭圆。提出了综合考虑驾驶员舒适性、视野性、腿部操纵空间、方向盘、顶盖等因素的H 点区域法。利用CATIA进行总布置设计,CATIA对于提高车身总布置的质量，以及缩短产品开发周期具有非常大的现实意义 关键词：车身总布置设计；人机工程学；人体模型；眼椭圆。 Abstract With the vigorous development of auto industry, and ergonomics, air dynamics in automotive applications, general arrangement in the rapid development and reform. Body: the layout design experience and the principle of method is combined, is considering vehicle body and forms, the chassis layout, and transfer to body shape and some internal layout constraints on car interior ministry decorate, it is based on the function and constraints for the solution of the optimal process. A special driving space: open vision, comfortable seats arrangement of instrumentation and arrangement, compact and operating components, can give a person to fully satisfy the psychology and security. the modern automobile body is always arranging also in the rapid transformation and the development.The man-machine engineering, the aerodynamics and the modernized manufacture method development urges the unceasing renewal and the consummation which the automobile body always arranges, traditional and the innovation artistic style organic synthesis is also affecting esthetics practice which the automobile body always arranges.However, each section new vehicle being published cannot leave the automobile body always to arrange and its design tool, the automobile body total arrangement is an automobile conceptual design stage quite important project design work. T he main content of the theory is based on ergonomics in cars and practical application analysis, the layout design. Introduces the layout design tool car body model, elliptic. Puts forward comprehensive consideration of the pilot, leg vision comfortableness, manipulation of space, the steering wheel, the above factors zone method H. To improve the CATIA layout of quality, body and shorten the development cycle has very great practical significance Keywords: body layout design, Ergonomics, Human model, Eye ellipse. 上汽集团奇瑞汽车有限公司 奇瑞汽车有限公司 底盘部设计指南 编制： 审核： 批准： 上汽集团奇瑞汽车有限公司 1、架的主要功能： 车架是整个汽车的基体，汽车上绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的。如：发动机、传动系统、悬架、转向、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架的功用是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。 2、车架的类型： 2.1 主要类型 目前，汽车车架的结构形式基本上有三种：边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）和综合式车架。其中以边梁式车架应用最广。 边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架。通常用低合金钢板冲压而成，断面形状一般为槽形，也有的做成Z字形或箱形断面。其结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其它总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。被广泛采用在载货汽车和大多数的特种汽车上。近代轿车为了保证良好的整车性能，尽量降低中心和有利于前后悬架的布置，把结构需要放在第一位，兼顾车架加工工艺性，所以车架形状设计的比较复杂而实用。 中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此亦称为脊骨式车架，中梁的断面可以做成管型或箱型。这种结构的车架有较大的扭转刚度。使车轮有较大的运动空间，便于布置等优点因此被采用在某些轿车和货车上。 综合式车架比较复杂，应用比较广，一般轿车上使用。 2.2车架的几种结构 车架主要有以下结构形式： 1．箱横梁和发动机支撑梁 横梁总成支撑发动机、水箱、保证车身的扭转刚度 发动机支撑梁和水箱横梁均有钢板冲压焊接而成，发动机支撑梁为封闭断面。 发动机支撑梁与车身连接处通常装有橡胶缓冲块。 材料：支撑梁上下体材料常采用为SAPH440其它BH340 表面处理为电泳。 汽车总布置设计的内容与步骤 1、汽车总布置设计的内容 主要内容包括总成选型和匹配、整车性能计算、运动学校核、人机工程设计和校核、三维装配、确定设计硬点和设计控制规则。 具体内容包括空间布置和性能相关项目布置。具体如下表 布置的内容布置的项目 空间布置（人机分析、法规校核）发动机、传动系的布置；悬架、轮胎的布置；座椅布置；踏板、变速杆等驾驶操作系统的布置；载货空间的布置；燃料箱、备胎的布置；车身及内、外 饰件的布置 性能相关项目布置 油耗燃料箱容量 制动性能质心位置、轮胎尺寸 操纵稳定性轴距、转向器的位置、方向盘行程 NVH性能传动轴夹角、发动机悬置、空滤器、消声器容量、 排气吊挂、后视镜、仪表板横梁 空气动力性能发动机罩前端高度、前风窗倾斜角、后风窗倾斜角、 扰流板、空气进出风口 机动性轮距、轴距、前后悬、转向齿条行程 发动机冷却前格栅型式、散热器尺寸、前端开口面积 2、汽车总布置设计的步骤 （1）定义整车结构及外形尺寸。进行整车总布置时，首先应初步定义汽车的型式（包括轴数、驱动型式、布置型式、车身型式等），然后选择动力及轮胎型号尺寸，接着对整车的外形尺寸进行定义（包括总长、总宽、总高、轮距、轴距、前悬、后悬、最小离地间隙等），另外还需确定汽车的质量参数 （2）确定假人百分位，定义H点位置。整车布置加人一般用95百分位美国男人和5百分位日本女人，躯干角一般前排为25°，后排为23°。 （3）确定眼椭圆、头部包络线。眼椭圆定义按SAE J 941进行，头部包络线做法按SAE J 1052的规定。头部包络线完成后，顶盖的最低高度可确定。 （4）进行前视野校核。按GB11562的规定，对效果图进行前视野校核。 （5）进行车身零件和总成布置。根据GB14167，结合效果图初选S值，确定安全带安装点初步范围；根据GB17354，确定前后保险杠的位置范围；根据选定的假人，布置合理的手臂到方向盘尺寸和脚到踏板的尺寸，从而确定方向盘中心位置及踏板位置，参考GB/T 17876；根据车轮跳动的包络线，确定合身轮罩等尺寸；进行车内外零部件的布置。 （6）确认发动机盖位置，进行动力总成布置。根据前视野校核结果，即可确定发动机盖上平面上限（应低于前视野下限线），结合此因素，可进行动力总成的初步布置。动力总成上平面到发动机盖下平面的距离一般应为40~50mm，如考虑到行人碰撞安全性，应加大到60mm 或将发动机盖材料改为塑料。动力系统布置时，应考虑轴荷分配、面积利用率、传动轴夹角、最小离地间隙等因素。 （7）进行底盘系统布置。应注意相对运动的零部件进行运动校核，确定它们的运动轨迹和运动空间，并防止各部件之间产生运动干涉，如车轮的跳动、传动轴的跳动等。 （8）应性及车内外人体、人机工程学校核。针对国家对汽车产品的相关强制性标准，对整车、零部件布置的符合性进行校核，另外，对国家尚未要求但国际上通用的标准应考虑符合性。按设计经验及相关参考资料，对车内外零部件尺寸、布置位置的合理性进行人体、人机工程学校核。 汽车造型设计 学生姓名_________________________ 年级专业 _________________________ 学号__________________________ 指导老师__________________________ 甘肃农业大学工学院 ___年 _月 绪论 汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的专业，它涉及到和那多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、材料学、制造工艺学、经济学、商业心理学、环境学等。另外，造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的。它随着科学发展水平、物质条件、时间、人的审美调和和经济发展水平，而不断的演变。至于名族风格问题也是一样，它决不是一种固定形式所能表达的。 迈入2009回顾一百多年来汽车外观造型的变化才发觉汽车已经变了那么多。人们的用车习惯总是在不停的变化，以国内目前还不算成熟的汽车消费市场为例，从刚开始的崇尚实用为主，到如今的崇尚舒适；从完全摒弃两厢车到两厢车大行其道，汽车造型的发展也同时反映了当时的审美取向和实际要求。如今再来细细品味汽车造型走过的路程，也别有一番滋味。 汽车作为一种商品，它具有双重性，首先它是功能产品，具有满足行走和运载的使用价值，同时它具有艺术产品，有美的品质，在于其内外的形态给人们视觉和触觉上带来大的享受。向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲 第一章整车集成 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。 踏板组 后踵点 前踵点 图1-3整车布置设计规范(修改稿)
汽车总布置设计规范
汽车总布置设计毕业设计(含外文翻译)
车架设计指南
汽车总布置设计步骤
汽车造型设计说明书
整车部设计手册总布置图
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