【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 改裝設(shè)計(jì)。采用非承載式車身，除了輪胎和懸架系統(tǒng)對(duì)整車的緩沖吸振作用外，連接 處的撓度橡膠墊還可以起到緩沖和適當(dāng)吸收車架的扭轉(zhuǎn)變形和降低噪聲的作用。這樣能夠大大的提高車輛的舒適性。同時(shí)選用非承載式車身，底盤和車身可以分開裝配，然后總裝在一起，這樣即可簡(jiǎn)化裝配工藝，又能夠便于組織專業(yè)化協(xié)作。由于選擇非承載式車身，有底盤作為整車的基礎(chǔ)，這樣就便于汽車上各個(gè)總成和部件的安裝，同時(shí)也易于更改車型和改裝成其他用途的車型。選用非承載式車身設(shè)計(jì)方案，整車在發(fā)生撞車事故的時(shí)候，車架還可以對(duì)車身起到一定的保護(hù)作用，車廂變形量，更有利于乘客及其駕駛員的安全，綜上所述，在本次設(shè)計(jì)中，車身 將會(huì)采用非承載式 車身設(shè)計(jì)方案。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)主要介紹了方案的設(shè)計(jì)和總布置的設(shè)計(jì)。總體方案設(shè)計(jì)中，先做二類汽車底盤，三類汽車底盤的、車身類型、車門類型及其相關(guān)附件的介紹。然后進(jìn)行優(yōu)、缺點(diǎn)的對(duì)比，最后進(jìn)行綜合分析，得出了一套總體的設(shè)計(jì)方案，總布置設(shè)計(jì)主要介紹了本設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)的布置原則。 17 第 3 章 三類底盤的選擇 三類底盤的選型 目前改裝專用汽車選用的底盤主要是二類底盤和三類底盤兩類，也有為某些專用汽車設(shè)計(jì)的專用底盤。專用汽車底盤選型的好壞對(duì)專用汽車性能影響很大。汽車底盤的選擇或 設(shè)計(jì)專用底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、只用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形尺寸、動(dòng)力匹配等因素來決定。 由于本次設(shè)計(jì)對(duì)象為 RL5040XLJ 型旅居車，為了適應(yīng)旅居車平時(shí)使用時(shí)候的使用要求，盡量在這幾種增大駕駛區(qū)和乘客區(qū)的可用空間，盡量提高旅居車的舒適性，盡量使旅居車在外觀上有較好的流線，盡量降低風(fēng)噪等各項(xiàng)噪音。為了適應(yīng)這樣的使用要求，在本次設(shè)計(jì)中將選擇利用三類底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。經(jīng)過對(duì)汽車三類底盤資料的大量查閱，本次設(shè)計(jì)中將采用神野牌 ZJZ6650DBY2 輕型客車底盤。 神野牌 ZJZ6650DBY2 輕型客車底盤具體參數(shù)數(shù)據(jù)如表 所示： 表 神野牌 ZJZ6650DBY2 輕型客車底盤具體參數(shù) 額定載質(zhì)量 (Kg) 前輪輪距 (mm) 1592 總質(zhì)量（ Kg） 4500 后輪輪距 (mm) 1485 外廓尺寸 (mm) 57721885 前懸 (mm) 935 軸距 (mm) 3308 后懸 (mm) 1529 最小離地間隙 (mm) 195 最小轉(zhuǎn)彎直徑 (m) 最高車速 (Km/h) 90 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 準(zhǔn)拖掛車總質(zhì)量（ kg） 鞍座型號(hào) 驅(qū)動(dòng)形式 42 額定功率 (2300r/min) 132kw 最大扭矩 (20xxr/min) 離合器型式 接近角 /離去角 輪胎規(guī)格 變速器型號(hào) 鞍座最大允許承載質(zhì)量 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) YZ4102Q 4 缸、直列、直噴、渦輪增壓 總體布置的原則 總體布置的任務(wù)是正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件，使取力裝置、專用工作裝置、其它附件與所選定的汽車底盤構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體，達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所提出的要求，（圖 為旅居車整車結(jié)構(gòu)圖）布置時(shí)應(yīng)按照以下原則： 18 盡量避免變動(dòng)汽車底盤各 總成位置； 盡量滿足專用工作裝置性能的要求，充分發(fā)揮專用功能； 必須對(duì)裝載質(zhì)量，軸荷分配等參數(shù)進(jìn)行估算和校核； 應(yīng)避免工作裝置的布置對(duì)車架造成集中載荷； 應(yīng)盡量減少專用汽車的整車整備質(zhì)量； 應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)的要求。 圖 為旅居車整車結(jié)構(gòu)圖 整車參數(shù)的確定 裝載質(zhì)量和總質(zhì)量的確定 初步選定的總質(zhì)量為 4000Kg，查表 ?？芍?整備質(zhì)量為 2196Kg，額定裝載質(zhì)量1756Kg。 軸載質(zhì)量的確定 專用汽車總質(zhì)量和專用工作裝置各部件質(zhì) 量及其質(zhì)心位置確定后，就可以計(jì)算軸載質(zhì)量。 221239。io iamxmmLmmm????? （ ） 211 3 3 7 0 3 1 2 5 889047001 3 3 7 0 8 8 9 0 4 4 8 0m K gm K g???? ? ? 19 汽車及掛車單軸的最大允許軸荷不得超過表 的最大限值。 表 掛車并裝軸的最大允許軸荷的最大限值（ 單位 ： kg） 車輛類型 最大允許軸荷最大限值 每側(cè)單輪胎 6000 每側(cè)雙輪胎 10000 對(duì)照上表可以看出，本設(shè)計(jì)所用的車型后軸為每側(cè)雙輪胎 889010000Kg，前軸為每側(cè)單輪胎 44806000Kg。而且滿足軸載質(zhì)量分配原則單車滿載質(zhì)量條件下，平頭車的前軸達(dá)到 30%。輪胎磨損均勻。 尺寸參數(shù)的確定 本設(shè)計(jì)所采用的 三類底盤 神野牌 ZJZ6650DBY2 輕型客車底盤 。外廓尺寸（長(zhǎng) 寬） 5882mm 1885mm。 車頭部分 駕駛區(qū) 的長(zhǎng)度 初 為 2207mm， 旅居車總長(zhǎng)初定在 6150mm，所以得到乘客區(qū)車廂外部尺寸初定為 3943mm。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)三類底盤進(jìn)行了簡(jiǎn)單 的介紹，并且對(duì)所選用的汽車三類底盤的各項(xiàng)參數(shù)做了詳細(xì)介紹，并詳細(xì)介紹了 神野牌 ZJZ6650DBY2 輕型客車底盤具體參數(shù)，所選用的 并確定了初步的整車的 質(zhì)量參數(shù)和尺寸參數(shù)，對(duì)其軸荷進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算。最總確定了所選用的三類底盤。 第 4 章 旅居車車身的設(shè)計(jì) 20 本對(duì)旅居車車身的車身的設(shè)計(jì)采用首先設(shè)計(jì)骨架，然后進(jìn)行蒙皮的設(shè)計(jì)方案。在對(duì)車身骨架的設(shè)計(jì)時(shí)，將整車的車身骨架分為六個(gè)分總成，分別為地板總成、頂蓋總成、左側(cè)壁總成、右側(cè)壁總成、前圍總成、后圍總成。在對(duì)車體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，大致按以下步驟進(jìn)行： 確定整個(gè)車體應(yīng)由哪些主要的和次要的構(gòu)件組成，使其成為一個(gè)連續(xù)的完整的受力系統(tǒng)：對(duì)頂主要桿件采取怎樣的截面型式 —— 閉式的或開式的。 對(duì)頂如何構(gòu)成這樣的截面，截面與其他部件的配合關(guān)系，密封或外形的要求，殼體上內(nèi)外裝飾板或壓條的固定方法以及組成截面的各部分的制造方法及其裝配方法等等。 對(duì)各個(gè)截面的初步方案制定之后，可以繪制由一個(gè)截面過度到另一個(gè)截面的草圖、桿件連接結(jié)構(gòu)草圖以及與此同時(shí)所形成的外覆蓋件（殼體、蒙皮）草圖。 將車體分成幾個(gè)分總成，如地板、頂蓋、側(cè)壁、前圍、 后圍等；按分總成著手劃分殼體（即進(jìn)行分塊），并在主要的大型沖壓件間的接縫處畫線和注明連接型式，以便與制造部門進(jìn)行商榷。 進(jìn)行詳細(xì)的主圖板設(shè)計(jì)，并畫出零件圖。 在進(jìn)行上述具體設(shè)計(jì)前，首先要了解對(duì)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求以及如何實(shí)現(xiàn)這些要求，下面分別進(jìn)行討論。 車體骨架的設(shè)計(jì) 車體骨架設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足車身剛度和強(qiáng)度的要求。剛度不足，將會(huì)引起車身的門框、窗框、發(fā)動(dòng)機(jī)艙口及其行李箱口等的變形，可能會(huì)導(dǎo)致玻璃破裂，車門卡死；低剛度必然會(huì)伴隨有低的固有振動(dòng)頻率，容易發(fā)生結(jié)構(gòu)共振和聲響，并消弱結(jié)構(gòu)接頭的 連接強(qiáng)度；此外，還會(huì)影響安裝在底架上的總成的相對(duì)位置。而結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠則將引起構(gòu)件早起出現(xiàn)裂紋和疲勞斷裂。 桿件的設(shè)置 在設(shè)計(jì)車體的時(shí)候，無論是全骨架車身或是半骨架車身，都應(yīng)該認(rèn)真考慮桿件的設(shè)置。骨架桿件可分為三類： 功能所要求設(shè)置的，如門柱、窗柱、門檻、門框上橫梁、風(fēng)窗框上下橫梁等等。 注意有必要的地方應(yīng)該加入加強(qiáng)橫梁，如大客車頂蓋上的縱梁和底架周邊的擱梁，在后懸架處底架上設(shè)置的加強(qiáng)橫梁等。 21 為安裝附件而設(shè)置的非承載件，如頂蓋上為安裝頂窗而設(shè)置的框架等。 顯然， 2 類是 車身的主要承載件，應(yīng)該有足夠的剛度和強(qiáng)度。并構(gòu)成一個(gè)連續(xù)完整的受力系統(tǒng)。薄殼式車身結(jié)構(gòu)雖然沒有完整的骨架，但殼體和各結(jié)構(gòu)件組裝后，也應(yīng)是一個(gè)完整的受力框架。 現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)是擴(kuò)大車身光照部分的面積，所以必須要減小腰線以上支柱的截面；考慮到提高空氣動(dòng)力性能的要求，前風(fēng)窗支柱后傾角更加打了。因此，為加強(qiáng)支柱，除了采用閉口截面外，在風(fēng)窗支柱和車體前圍板之間，在很多結(jié)構(gòu)上采用了上面與風(fēng)窗柱鏈接，下面與側(cè)板連接的加強(qiáng)版；此外，還必須通過儀表板和風(fēng)窗上橫梁加強(qiáng)左右支柱的橫向聯(lián)系。所謂半承載式或底架承載式車身，系統(tǒng)的總剛 度主要是由車身下部（底架）保證，下部剛度不足時(shí)，可以在門檻內(nèi)側(cè)用附加的 U 形截面的縱梁來加強(qiáng)。 桿件截面形狀與剛度的關(guān)系 薄壁桿件的截面形狀對(duì)其截面特性有很大的影響，與剛度有關(guān)的截面特性是彎曲慣性矩 I，扭轉(zhuǎn)慣性矩六 個(gè) 等。 薄壁桿件的截面形狀可分為閉口和開口兩種型式，他們的截面特性有較大的差異。例如對(duì)于閉口截面，扭轉(zhuǎn)慣性矩 JK=4As2t/s 式中： As－板料厚度中線所圍成的面積?？梢姡芯€周長(zhǎng) s 一定，材料厚度 t 一定，抗扭慣性矩 JK 與 As 的平方成正比，而截面形狀無獨(dú)立意義，所圍面積大小則很重要。圓形截面對(duì)抗扭最有利。矩形截面中，正方形抗扭能力最高，當(dāng)矩形兩邊之比h/b2 時(shí)候，扭轉(zhuǎn)剛度明顯下降。 表 為材料面積 A 相等（周邊的長(zhǎng)度 s 和材料厚度 t 均相同）而形狀不同的截面特性的比較示例。表中 Iy 和 Wy 分別表示對(duì)主慣性軸 y 的抗彎慣性矩和抗彎斷面系數(shù)， Wk 為抗扭斷面系數(shù)。 可見，在材料面積 A 和壁厚 t 保持不變的情況下，閉口截面的抗彎性能稍稍若于開口截面，但閉口截面的扭轉(zhuǎn)慣性矩要比開口截面大多了。 因此，從提高整個(gè)車身和構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)剛度出發(fā)，宜多采用閉口截面，但是還需要考慮構(gòu)成截面的其他因素，如結(jié)構(gòu)功能 、配合關(guān)系以及制造工藝等等。因此，實(shí)際車身骨架構(gòu)件的截面形狀往往是比較復(fù)雜的。 圖 為承載式轎車車身骨架截面示例。為了提高扭轉(zhuǎn)剛度，全部采用閉口截面。而大客車車身的主要構(gòu)件，則通常采用一行鋼管。 當(dāng)對(duì)車身骨架初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析后，可以根據(jù)內(nèi)力分布情況，適當(dāng)調(diào)整構(gòu)件的截 22 面形狀、尺寸及其位置。 表 材料特性的比較 橫、縱梁連接點(diǎn)解決方案 橫、縱桿件的連接點(diǎn)即通常說說的“接頭”，諸如底盤縱梁與橫梁的交接處、橫梁與立柱的連接點(diǎn)、窗框以及門框的四個(gè)角等等，這些部分一般都容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，如設(shè)計(jì)不當(dāng)很可能造成車身的隱患。從提高扭轉(zhuǎn)剛度來看，縱梁與橫梁應(yīng)以翼緣相連，但一般翼緣的彎曲應(yīng)力和約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力都最大。因此，必須認(rèn)真設(shè)計(jì)街頭的形狀和連接強(qiáng)度。可用角板等各種連接方式（如圖 ） ，以擴(kuò)大連接的面積，減小應(yīng)力集中。需要指出，過分地加強(qiáng)接頭也坑內(nèi)個(gè)由于接頭剛度太大而使接頭邊緣的被加強(qiáng)梁上產(chǎn)生應(yīng)力集中，或者由于接頭約束程度過大導(dǎo)致約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力加大而損壞。因此，接頭的鉚釘數(shù)量和布置、焊縫長(zhǎng)短和布置都應(yīng)恰當(dāng)好處。此外，理論上，各桿截面的彎曲中心的軌跡最好相交于一點(diǎn)，以免產(chǎn)生附加載荷。 車體板殼的設(shè)計(jì) 車體的大型板殼零件可分為三類： 外罩蓋件，如車身頂蓋，發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板、車門外板、翼子板等。對(duì)這些零件的要求是：表面光滑，棱角線條清晰，與相鄰部件棱線吻合，完全符合造型要求，而 且要有一定的剛度。 內(nèi)罩蓋件，如前圍內(nèi)板（發(fā)動(dòng)機(jī)擋板）、地板、車門內(nèi)板等，即在車身外面看不見的內(nèi)部大零件。這些零件的剛度要足夠，零件上的裝配尺寸要準(zhǔn)確。 骨架零件，他們?cè)谲嚿砩掀鹬巫饔?，如支柱、門窗框以及各種縱梁、橫梁等截面形狀 截面尺寸 A Jk Iy Wy Wk h= b= t 1 1 1 h= b= t= 1 h= t= 1 1 1 23 等。 圖 承載式車身骨架構(gòu)件的截面圖 圖 車架構(gòu)件的各種連接方法示例 上述這些零件輪廓尺寸都較大，零件形狀多為空間復(fù)雜曲面，有各種各樣的界面和翻邊型式，以及不規(guī)則的輪廓尺寸，使用的材料大多是具有良好拉延性能的優(yōu)質(zhì)鋼板，鋼板厚度為 。由于形狀復(fù)雜，沖壓制造這些零件往往需要好幾道工序才能完成，大量生產(chǎn)的準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，投入成本較高，投產(chǎn)后產(chǎn)品圖樣略有變動(dòng)便會(huì)影響甚大，因此，在設(shè)計(jì)車身大型零件時(shí)，要充分考慮到各個(gè)方面的要求。 板殼的構(gòu)造、過度和連接 在車身表面線的控制下，繪制由一個(gè)截面過度打哦另一個(gè)截面的殼體草圖，構(gòu)造殼體與骨架或其他覆蓋件之間的連接形式，以便進(jìn)行下一步進(jìn)行細(xì)致的主圖板設(shè)計(jì)。 24 圖 表明頂蓋與風(fēng)窗支柱及前圍上蓋板之間曲面的過度關(guān)系和翻遍的型式，由AA,BB,CC 三個(gè)截面可見翻遍的銜接關(guān)系。 圖 車身殼體草圖 板殼的合理分塊 圖 給出了駕駛室的兩種結(jié)構(gòu)劃分方案。 方案 a主要組合件和板的接縫布置在前后柱的腰線上、風(fēng)窗柱上和門檻上（頂蓋和前圍上外板所示“ B”為沖壓深度），這樣窗框被分成兩部分，裝配時(shí)要用夾具定位以免發(fā)生窗框翹曲和錯(cuò)移；接縫是在顯見的表面區(qū)域。 方案 b的頂蓋是與風(fēng)窗外板和前圍上板構(gòu)成一個(gè)整體（由于風(fēng)窗是斜的，“ B”比較淺），整個(gè)前風(fēng)窗是在一塊板上沖壓出來，所需板材和壓床臺(tái)面