整车总布置设计规范

整车总布置设计规范

一、 定义

汽车总布置是指在汽车的总体方案确定后，要对总成和部件进行空间布置， 并校核初步选定的各个部件的结构尺寸与安装位置能否满足整车空间尺寸的 要求，使其在安全性、拆装便利性以及与人体的关系合理性等多个方面协调 可靠,达到最优结果。

二、整车布置基准线 工作步骤如下图I

■ ■ ■ ■

初步参数确定 绘制总布置草图 校核 总布置方案

整车布置基准线

注：1.均应在汽车营群雄窸下进行

之母图时应将汽耳前融荏左侧■

1车库上平面线

纵粱上翼面较长的一段平面或承载式车身中部地板或边粱的上缘面在侧（前） 视图上的投影线称为车架上平面，它作为垂直方自尺寸的基准线（面）， z 坐标线，向上为“ +”、向下为“-”。有些客车的车架上平面在满载静止位 置时，通常与地面倾斜

0.5 °〜1.5 ° ,使车架呈前低后高状，这样在汽车加 速时，客厢可接近水平。为了画图方便，可将车架上平面线画成水平的，将 地面画成斜的。|

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2、前轮中心线

通过左右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投

影线称为前轮中心线，它作为纵向方自尺寸的基准线（面），即 z坐标线, 向前为“-”，向后为“ +”。

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3、汽车中心线

汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上曲投影线称为汽车中心线，用它

作为横自尺寸的基准线（面）。即 y坐标线，向左为“ +”、自右为“-”， 4

4、地面线

地平面在侧视图和前视图上的投影线称为地面线，此线是标注汽车高度、接 近角、离去角、离地间隙和踏板高度等尺寸的基准线。

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5、前轮垂直线

通过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线 称为前轮垂直线。此线用来作为标注汽车轴距和前悬的基准线。当车架与地 面平行时，前轮垂直线与前轮中心线重合（如轿车）。 形式 发动机 昼矍 驱动形式 载客量 装或量基准线/面 确定同图 的零线 确定整车 方式 方和标注 酬定正负 要求 和琴数的 整车工况 是再合 结构尺寸 三、各部件的布置

各部件的布置主要包括传动、转向、悬挂、制动等，下面来一一看看： 1

1、传动系的布置

由于电动机、无极变速器装成一体，所以在电动机位置确定后，包括电动机、 无极变速器在内的动力总成位置也随之而定。驱动桥的位置取决于驱动轮的 位置，同时为了使左右半轴通用，差速器壳体中心线应与汽车中心线重合。

为满足万向节传动轴两端夹角相等，而且在满载静止时不大于 4°、最大不

得大于7°的要求，常将后桥主减速器的轴自上翘起。而在轿车布置中，在 侧视图上常将传动轴布置成 U形方案，如下图所示。这样做可降低传动轴轴 线的离地高度，有利于减小客厢地板凸包高度和保证后排中间座椅座垫处有 足够的厚度。在绘出传动轴最高轮廓线之后，根据凸包与中间传动轴之间的 最小间隙般应在10--15mm来确定地板凸包线位置。对于高地板客车，传动

轴布置比较自由，尽量减小各段传动轴夹角即可。

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2、转向装置的布置

1）转向盘的位置

转自盘位于驾驶员座椅前方，为保证驾驶员能舒适地进行转向操作，应注意 转向盘平面与水平面之间的夹角，并以取得转目盘前部盲区距离最小为佳， 同时转向盘叉不应当影响驾驶员观察仪表，还要照顾到转向盘周围（如风挡 玻璃等）有足够的空间。

2）转向器的位置

前悬架采用钢板弹簧时，为了避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象, 应该将转自器布置在前钢板弹簧跳动中心附近，即前钢板弹簧前支架偏后不 多的位置处。

因转目器固定在车架上，其轴线常与转向盘中心线不在一条直线上，为此用 万向节和转向传动轴将它们连接起来。此时因万向节连接的轴不在一个平面, 在正面撞车时这对防止转向盘后移伤及驾驶员有利。 偏斜一个角度，这既导致操作不便，又会因转向传动轴在俯视图上自前斜插 而影响踏板的布置和驾驶员腿部的操纵动作。为此，要求转向轴在水平面内 与汽车中心线之间的夹角不得大于 5。。转向摇臂与纵拉杆和转向节臂与纵

拉杆之间的夹角，在中间位置时应尽可能布置成接近直角，以保证有较高的 传动效率。 3）转向盘的要求

转向盘应操纵轻便，转动灵活、可靠，无卡滞现象，驾驶员应感觉有良

好的路感，转向盘自由转动量不大于 300;

转向轮转向后能自动回正，使车辆具有稳定的直线行驶能力；车轮及横、 直拉杆与其它部件无干涉、碰擦；

动力转向可靠轻便（当动力转向失效时，转向系统应能准确实现转向和 具有控制车辆的能力）；

转向节及臂，转向横、直拉杆及球销应无裂纹和损伤，并且球销不得松

况。转向系基本性能的要求应符合 GB17675的规定。

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3、悬挂系统的布置

客车和货车的前、后悬架多采用纵置半椭圆形钢板弹簧。为了满足转向 轮偏转所需要的空间，常将前钢板弹簧布置在纵梁下面。钢板弹簧前端 通过弹簧销和支架与车架连接，而后端用吊耳和支架与车架相连。这样 布置有利于缓和来自路面的冲击。同时，为了满足主销后倾角的要求， 客车的前钢板弹簧应布置成前高后低状。后钢板弹簧布置在车架与车轮 之间，应注意钢板弹簧上的 U形螺栓和固定弹簧的螺栓与车架之间应当 有足够的间隙。减振器应尽可能布置成直立状，以充分利用其有效行程。 空间不允许时才布置成斜置。 4、制动系布置

踩下制动踏板所需要的力，比踩下油门踏板要大得多，因此制动踏板应布 置在更靠近驾驶员处，并且还要做到脚制动踏板和手制动操纵轻便。应检 查杆件运动时有无干涉和死角，更不应当在车轮跳动时自行制动。布置制 动管路要注意安全可靠、整齐美观。在一条管路上，当两个固定点之间有 相对运动时，要采用软管过渡。平行管之间的距离不小于 5mm或者完全

束在起，交叉管之间的距离应不小于 20mm同时注意不要将管子布置在

车架纵梁内侧下翼上，以免由于积水使其腐蚀。

四、车身内部布置

车身内部布置主要包括驾驶员座椅、视野校核、操纵、踏板和仪表板的

布置等，详情如下：

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1、确定驾驶员座椅

驾驶员座椅与操纵机构的相对对化置关系称为驾驶员位置（ driving

position ）。在进行车身总布置设计时，重要的一环就是确定驾驶员位置， 确定坐在驾驶员座椅的人与汽车操纵机构之问的位置关系，它是汽车人体程 学的基础。在行使过程中油门踏板是经常需要踩的，驾驶员总是脚放在其上， 油门踏板与地板的支点几乎总是与驾驶员脚后跟点相一致，人体程学上将此 点作为人体的踵点（A. H. P）；人体身躯干与大腿活动的饺接点定义为胯r 点（H. P）。踵点（A. H. P）和胯点（H. P）是人机工程定义的基准点。

工程学上的某些关系紧密结合在一起。也就是说，驾驶位置是一个整体的有 机整体，并不是象一个简单函数那样由几个独立因素简单决定的。所有参数

互相关联，确定了驾驶员的位置

参数 注释 取值

Hx H,P相对于A.H,P在水平方向距离 610

Hz H.P相对于A.H.P在垂直方向距离 455

Y 体腿脚(躯干与大腿轴线的夹角) 97°

P 座椅的靠背角 12°

Wx 方向盘中心到A.KP的水平距离 250

Wz 方向根由心到A.H.P的垂直距离 735

a 方向盘与铅锤面的夹角 62°

D 方向盘直径(mm) 500

91 大臂铅垂线夹角150<01 <45° 24°

92 大小臂夹角 80。<02 <120° 102°

03 大小腿夹角95'04< 135” 107°

94 小腿与踏板面夹角85~044105” 上 汽万铲段

在进行工作空间、操作位置的综合设计和分析时，不仅需要单一的某项人体

尺寸，而是同时考虑和应用多个相互关联的人体尺寸。人体尺寸进行分析整 理简化为绕固定轴的简单几何学转动。并将人体体表轮廓尺寸按一定的比例 换算成人体关节点的尺寸。从而设计制作出各个关节均可活动的二维人体模

板。

广大腿

二维人体模板是H点人体模型的平面表达，：

体模板一般由躯干、上臂、前臂、手、大腿、

组成，通过模拟人体各关节的平面较接相连，

便摆成各种姿势。在车身布置设计中通常需要

人体模板。分别代表大、中、小身材的人体。并且为适应车身总布置图的比 例还要制成各种比例（如 1: 1、1: 2、1: 5等）。借助人体模板，使人车 界面在初步设计阶段就可以得到模拟，能够比较详细地观察分析人车的相对A.H.P点。通过摆放人体模型，即可得出决定驾驶位置的参数及相关角度 （带鞋） 产躯干

上臂

户小腿 二维人体模板

是一种理想的辅助设计工具。人 小腿、脚（带鞋）等几个板块 各板块均可绕较接点转动，以

:用到第 95、50、5百分位三种

H.P和 /

通过调整人体坐姿使人体模板处于舒适角范围，这样即可确定 。

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2视野校核——眼椭圆

眼椭圆Eyelids用来描述以正常驾驶姿势坐在座椅上时，驾驶员眼睛位置在 车身坐标中的分布范围的统计表示法。由于身材、坐姿及驾驶习惯等方面的 差异，汽车驾驶员的眼睛位置不可能是某个固定的点，而是分布在一定的范 围内，因此必须用统计的方法来描述这个分布范围。在汽车的侧视图和俯视 图上，驾驶员眼睛位置的分布均服从二维正态分布。参数 注释 取值范围 实际取值

01 躯干与铅垂线夹角 610 10^30°

02 大笔与铅垂线夹角 455 15°-45°

03 大胃与小雷夹角 97。 80320。

64 小智与手夹角 12° 170』190°

05 躯干与大腿夹角 250 95—120°

96 大腿与小腿轴线夹角 735 95-135.

07 小腿平面与踏板平面夹角 62° 85°-105°

08 他平面与水平面夹的 500 1三E «■

另一侧。

1）眼椭圆在车身布置图上的画法

眼椭圆样板的绘制I _______________________________________ 建立眼椭圆自身坐标系，X-X轴向前为负，向后为正； Y-Y轴向右为负，向

左为正，Z-Z轴向下为负，向上为正；

根据H点的水平调节量AHx,查下表，确定眼椭圆中心在自身坐标系 X, Y,

Z中的位置数据X, Z, Y左眼，Y右眼，确定左右眼椭圆的中心位置; Ycycl

眼椭圆是驾驶员视线的出处，是汽车视野性分析、设计的基准。一切与视野

性相关的布置设计均应以此为依据。第 X百分位眼椭圆表示：若在投影图中 任意作一条该眼椭圆的切线，则有 X%勺驾驶员的眼睛位置分布在切线的含有 眼椭圆的一侧，而有1-X%的驾驶员的眼睛位置分布在切线的不舍有眼椭圆的