汽车总体设计第八章 汽车列车的结构与设计

汽车列车的结构设计汽车列车结构设计是指对汽车列车的各个组成部分的设计和布局，旨在提高列车的安全性、舒适性和效能。

汽车列车的结构设计需要考虑到列车的整体布局、车体结构、动力装置、传动装置以及油电气装置等多个方面。

首先，列车的整体布局是汽车列车结构设计的基础。

整体布局要考虑到列车的类型和用途，如客运列车和货运列车的布局就会有所不同。

在客运列车中，需要考虑到乘客的容量和舒适性，因此要设计合理的座椅布局、通道布置和卫生间位置等。

而在货运列车中，则需要考虑到货物的数量和重量分布，以及货物的固定设备和防护设备等。

其次，车体结构是汽车列车结构设计的重要组成部分。

车体结构需要考虑到列车的载荷和碰撞保护等要求。

在设计车体结构时，一般采用钢结构或铝合金结构，以保证列车的强度和刚度。

同时，还需要考虑到车体的隔热和隔音要求，以提高列车的舒适性。

第三，动力装置是汽车列车的重要组成部分。

动力装置包括发动机、电动机、牵引系统等。

在选择和设计动力装置时，需要考虑到列车的功率需求和动力传输效率等因素。

此外，还需要考虑到排放控制和燃油经济性等要求，以降低列车的运营成本和对环境的影响。

传动装置是汽车列车结构设计的另一个重要组成部分。

传动装置包括传动轴、传动齿轮和传动链等。

在设计传动装置时，需要考虑到传动效率和传动比等因素。

同时，传动装置还需要考虑到传动的平稳性和可靠性，以保证列车的运行安全。

最后，汽车列车的油电气装置是汽车列车结构设计的关键组成部分。

油电气装置包括电池、电控系统和线缆等。

在设计油电气装置时，需要考虑到列车的电气负载和供电能力等因素。

此外，还需要考虑到电气设备的防护和故障诊断等要求，以提高列车的安全性和可靠性。

总之，汽车列车结构设计需要综合考虑列车的整体布局、车体结构、动力装置、传动装置和油电气装置等多个因素。

合理的结构设计能够提高列车的安全性、舒适性和效能，进而为乘客和货物的运输提供更好的保障。

关于图乘法的一种特殊情况作者：赵盛琳来源：《科学大众·教师版》2019年第12期摘要：本文讨论了用图乘法计算结构位移的一种特殊情况，有一个弯矩图是反对称，另一个弯矩图是线性图线的时候，计算中容易出现的错误，从公式推导指出正确的处理方法。

关键词：图乘法; 形心坐标; 计算公式中图分类号：？U442; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ;文章编号：1006-3315（2019）12-141-001在材料力学或者结构力学一般用能量法来计算结构位移，使用比较多的是单位载荷法，在满足一些特殊条件下（轴线为直线，等截面梁或者刚架而且抗弯刚度为常量，两个弯矩图中至少有一个为线性函数），计算莫尔积分可以用图乘法，在大部分有图乘法介绍的教材里，图乘法公式的推导所用的示意图都是所考虑的区间里有一个弯矩图是全部在轴线一侧的一条曲线，另一个弯矩图是线性图线，推导过程中用到了平面图形的形心坐标计算公式，而且计算结果有正负号的问题，两个弯矩图在轴线同侧的时候，结果取正值，两个弯矩图在轴线异侧的时候，结果取负值。

因此图乘法给人的感觉就是计算中弯矩图面积是带正负号的。

然而在遇到以下情况的时候很容易犯错。

有的时候我们会遇到有一个弯矩图在考虑的区间内是反对称的，而另一个弯矩图是线性图线，教材里没有硬性规定弯矩图必须在轴线同侧才能用图乘法，只要满足使用图乘法的三个条件（轴线为直线，等截面梁或者刚架而且抗弯刚度为常量，M（x）及[M]（x）中至少有一个为关于x的线性函数），就算M（x）有正有负（即弯矩图分布在轴线两侧），图乘法的公式依然能用。

图乘法计算积分的公式[l]M（x）[M]（x）dx=[ω][M]c，其中[ω]代表M（x）图的面积，[Mc]是[M]（x）图中与M（x）图的形心对应的纵坐标。

当M（x）图反对称，则其图形的形心显然在轴线中点处，但弯矩图面积[ω]因为考虑反对称图形的正负号，加起来为零，所以不管[M]c是多少，最后结果就是零，但这显然是错误的。

汽车总体设计1.1 整车总布置设计的任务(1)从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；(2)对各部件进行合理布置和运动校核；(3)对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；(4)协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。

1.2 设计原则、目标（1）汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产品发展规划进行。

（2）选型应在对同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析及全面的技术、进行分析的基础上进行（3）应从已有的基础出发，对原有车型和引进的样车进行分析比较，继承优点，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新车型。

（4）涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律，不得侵犯他人专利。

（5）力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。

1.3汽车设计过程(1)调查研究与初始决策：选定设计目标，并制定产品设计工作及方针原则。

(2)总体方案设计：根据所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想提出整车设想，即概念设计（concept design）或构思设计。

(3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能以及各总成的基本形式。

(4)车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同色彩的车身外形图；制作相应的造型的1：5整车模型；从中选优后，再制作1：5或1：1的精确模型。

(5)编写设计任务书；(6)汽车总布置设计；(7)总成设计；(8)试制、试验、定型。

2.整车型式的选择根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车型式方案，主要包括以下几部分：(1)发动机的种类和型式；(2)轴数和驱动型式；(3)车头和驾驶室的型式及与发动机、前轴(轮)的位置关系；(4)轮胎的选择。

《汽车设计》课后题及答案解析WORD 格式整理版第一章汽车总体设计1．汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各质量参数是如何定义的？答：汽车的主要参数有尺寸参数、质量参数和性能参数。

尺寸参数包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车箱尺寸。

质量参数包括整车整备质量 m、载质量、质量参数、汽车总质量和轴荷分配。

性能参数包括动力性参数、燃油经济性参数、最小转弯直径、通过性几何参数、稳定操作性参数、舒适性。

参数的确定：①整车整备质量 m：车上带有全部装备(包括备胎等)，加满燃料、水，但没有装货和载人的整车质量。

②汽车的载客量：乘用车的载客量包括驾驶员在内不超过 9 座。

③汽车的载质量：在硬质良好路面上行驶时，允许的额定载质量。

④质量系数：载质量与整车整备质量之比，⑤汽车总质量：装备齐全，且按规定满客、满载时的质量。

⑥轴荷分配：汽车在空载或者满载静止时，各车轴对支承平面的垂直负荷，也可用占空载或者满载总质量的百分比表示。

2.发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是什么？答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，控制机构简单，整车 m 小，低创造难度后置后驱优点：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或者低地板高度，传动轴长度短。

3．何为轮胎的负荷系数，其确定原则是什么？答：汽车轮胎所承受的最大静负荷值与轮胎额定负荷值之比称为轮胎负荷系数。

确定原则：对乘用车，可控制在 0.85-1.00 这个范围的上下限；对商用车，为了充分利用轮胎的负荷能力，轮胎负荷系数可控制在接近上限处。

前轮的轮胎负荷系数普通应低于后轮的负荷系数。

4.在绘总布置图时，首先要确定画图的基准线，问为什么要有五条基准线缺一不可？各基准线是如何确定的？如果设计时没有统一的基准线，结果会怎样？答：在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认各总成的外形尺寸、结构、布置形式、连接方式、各总成之间的相互关系、控制机构的布置要求，悬置的结构与布置要求、管路线的布置与固定、装调的方便性等。