【導讀】行了選擇，這樣就確定了軸數(shù)、驅動形式和發(fā)動機的安裝位置。的動力總成、減振器及轉向器等。最后參考了同類車型的底盤總布置方案來對黃。?？拓泝捎密囘M行底盤總布置，并繪制了底盤的總布置圖。的運動干涉問題進行了校核。在分析過程中采用了圖解法，對轉向系在向左、向。的轉向機構匹配合理，切合實際。

　　

【正文】 便、互換性好。 （ 2）輪胎的選用 [5] 為了提高汽車的動力因數(shù)、降低汽車及其質心的高度、減小非簧載質量，對公路用車在其輪胎負荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內應盡量選取尺寸較小的輪胎。采用高強度尼龍簾布輪胎可使輪胎的額定負荷大大提高，從而使輪胎直徑尺寸也大為縮小 。采用子午線輪胎，其選用的型號為 215/70R15C，其半徑為mmr 752? 。 本科生畢業(yè)設計（論文） 22 第 3章 總體布置 在初步確定汽車的載 人載貨 量、驅動形式、車身形式、發(fā)動機形式等以后，要深入做更具體的工作，包括繪制總布置圖，并校核初步選定的各部件結構和尺寸是否符合整尺寸和參數(shù)的要求，以尋求合理的布置方案。 整車布置的基準線 —— 零線的確定 確定整車的零線、正負方向及標注方式，均在汽車滿載時進行，并且繪圖時應將汽車前部繪在左側。 （ 1） 車架上平線： 縱梁上翼面較長的一段平面或者承載式車身中部地板或邊梁的上翼面在側視圖上的投影線 。 它作為標注垂直尺寸的基準線， 向上為“ +”、向下為“ ”，該線 標記為 z/0。 （ 2）前輪中心線：通過左、右前輪中心，并垂直車架平面線的平面，在側視圖和俯視圖上的投影線。它作為標注縱向尺寸的基準線，向前為“ ”，向后為“ +”，該線標記為 x/0。 （ 3）汽車中心線：汽車縱向垂直對稱面在俯視圖和前視圖上的投影先。 用它作為標注橫向尺寸的基準線，向左為“ +”，向右為“ ”，該線標記為 y/0。 （ 4）地面線：地面線在側視圖和前視圖上的投影線。此線是標注汽車高度、接近角、離去角、離地間隙和貨臺高度等尺寸的基準線。 （ 5）前輪垂直線：通過左右前輪中心，并垂直于地面的的平面， 在側視圖和俯視圖上的投影線。此線用來作為標注汽車軸距和前懸的基準線。當車架和地面平行時，前輪垂直線和前輪中心線重合。 圖 31 整車總布置圖坐標系 本科生畢業(yè)設計（論文） 23 上述的 0/X 、 0/Y 、 0/Z 三條線，統(tǒng)稱為三個方向的零線。 在繪制總布置圖時，先確定零線的位置。一般是從側視圖上開始，根據(jù)整車的前懸及車架上表面至地面的高度，確定 X 和 Z 坐標線的交點，然后通過該點畫一水平線和一垂直線，分別代表 0X 和 0Z 。需要時可畫出網(wǎng)格線，間距為 200mm或 400mm，便于繪圖時坐標點的換算或量取。 俯視圖和前視圖坐標線的畫法可照此法處理，但須保證 X、 Y、 Z 三個坐標線互相垂直。 發(fā)動機的布置 （ 1）發(fā)動機的上下位置 由 于是發(fā)動機前置，所以發(fā)動機的上下位置對離地間隙和 發(fā)動機罩 高度有影響。發(fā)動機高度位置初步確定之后，風扇和散熱器的高度也隨之而定，要求風扇中心與散熱器幾何中心相重合。為了保證空氣的暢通，散熱器中心與風扇中心之間應有不小于 mm50 間隙。發(fā)動機 罩與發(fā)動機零件之間的間隙不得小于 mm25 。 （ 2）發(fā)動機的前后位置 發(fā)動機的前后位置會影響汽車的軸荷分配、乘用車前排座位的乘坐舒適型、傳 動軸的長度和夾角 。發(fā)動機與前圍之間必須留有足夠的間隙，以防熱量傳入 駕駛室 和保證零部件的安裝；離合器殼和變速器應能同時拆下，而無需拆卸發(fā)動機的固定點。 （ 3）發(fā)動機的左右位置 發(fā)動機曲軸中線在一般情況下與汽車中心線一致。這對底盤承載系統(tǒng)的受力和對發(fā)動機懸置支架的統(tǒng)一有利。 傳動系的布置 根 據(jù)總布置草圖中所確定的發(fā)動機、前軸以及前輪的相互位置關系、發(fā)動機總成、散熱器位置、一起在總布置圖中進行細化、準確定位，最后確定其坐標位置。 布置時要注意以下幾點： （ 1） 油底殼與前軸的最小跳動距離； （ 2） 油底殼與橫拉桿的間隙，除前軸垂直跳動量外，還要考慮制動時由于前簧的 S 變形而造成前軸向前有一轉角 ? (約 3? ～ 4? )所要求的額外間隙。特別是 驅動橋的傳動軸與油底殼或附近 的橫梁等零件的間隙也應如此。 本科生畢業(yè)設計（論文） 24 （ 3） 散熱器與風扇的位置關系。一般風扇至散熱器芯部表面至少 留 40mm 以上 的間隙。風扇中心與散熱器芯部中心可以對齊，或者高于芯部中心，但風扇不要超過上水室下邊，這樣的布置冷卻效果差； （ 4） 曲軸中心線與車架上表面 —— 零線，有一前高后低的夾角 (約 2176。 ～ 5176。) ，一般取 3176。 左右。目的是能使汽車在滿載狀態(tài)時，傳動系的軸線互相之間夾角最小，甚至從前至后成為一條直線，以提高萬向節(jié)的傳動效率和減少磨損； （ 5） 滿載時傳動軸的正常夾角在 4176。 以下最好，希望不超過 8176。 。越野車的傳動夾角可達 11176。 多。有條件時，驅動橋自身可以傾斜一個角度，以便滿足傳動軸的等角速運轉，或減小傳動軸的夾角； 轉向裝置的布置 （ 1）轉向盤的位置 轉向盤位于駕駛員座椅的前方，為保證駕駛員能舒適地轉向操作，應注意轉向盤平面與水平面之間地夾角，并以取得轉向盤前部盲區(qū)距離最小為佳，同時轉向盤不能影響駕駛員觀察儀表，轉向盤周圍還應有足夠地空間。由于轉向盤的位置還影響到駕駛員操縱的方便性，所 以 轉向盤與駕駛員座椅的位置如圖 3－ 2 所示。 圖 32 轉向盤與座椅位置關系 根據(jù)上圖，作為 客貨兩用車 ，各部位尺寸如下： ①在 mm550~500 之間，②在 mm500~350 之間， ③在 mm550~450 之間，④在 mm300~150 之間，α在 ?? 50~35 之間。 （ 2）轉向器的位置 本科生畢業(yè)設計（論文） 25 由于前懸架采用扭桿 彈簧 懸架 ，為 了避免懸架運動 與轉向機構運動出現(xiàn)不協(xié)調現(xiàn)象，應將轉向器布置在扭桿彈簧懸架的中間 。因轉向器固定在車架上，其軸線常與轉向盤中心線不在一條直線上，為此用萬向節(jié)和轉向軸將它們連 接起來?？拓泝捎密?采用一個萬向節(jié)。 轉向軸在水平面內與汽車中心線之間地夾角不得大于 ?5 。轉向搖臂與縱拉桿和轉向節(jié)臂與縱拉桿之間地夾角，在中間位置時應盡可能布置成接近直角，以保證有較高地傳動效率。 （ 3）轉向器的布置的要求 轉向系統(tǒng)的布置，主要是保證駕駛員操縱輕便、舒適，并使汽車具有較高的機動性和靈敏度，轉彎時減少車輪的側滑，減輕轉向盤上的反沖力和有自動回正 作用。 轉向機及轉向柱的固定要牢靠，角度及轉向盤的高度位置應保證駕駛員操作靈便，手臂沒有被架高的感覺，抬腿蹬踏板時不碰轉向盤。 拉桿必須有足 夠的剛度，特別是彎拉桿，要保證沒有彈性變形。在前輪左右最大轉角區(qū)間內，各節(jié)點不能出現(xiàn)發(fā)卡，磨擦現(xiàn)象，拉桿之間不能出現(xiàn)死角，在轉向過程當中傳動比的變化應盡量小。 在系列車型設計當中，由于軸距的變化會影響梯形底角的變化，在實際生產(chǎn)中，這種細小的變動很難處理，管理上容易出現(xiàn)誤裝或錯裝，生產(chǎn)也不好安排，為此就應在設計時回避這一誤區(qū)。轉向梯形的確定，以系列車型中，產(chǎn)量最大的、或軸距居中的車型、亦可兩者兼顧后決定以某一車型為基礎設計其轉向梯形，其它車型直接乘用，這樣便于組織生產(chǎn)和發(fā)展變型車；對使用影響也不大。 在縱置板 簧的布置中，轉向垂臂的球頭中心應與板簧的跳動中心重合或接近，上節(jié)臂的球頭中心應與主片的高度相差，這樣可以減少車輪跳動時的干涉量，緊急制動時的干涉跑偏問題。 轉向盤的高度、轉向柱的角度固定方式等可與車身總布置共同商定，亦可在1： 1 的內模型內確定，并與腳踏板和坐椅一同考慮。 懸架的布置 由于 客貨兩用車 前懸采用了雙橫臂式扭桿彈簧獨立懸架，其布置在兩前輪之間，前輪外傾角為 1176。，避免前懸與車輪發(fā)生運動干涉。懸架的扭桿固定在車架上。后懸則采用的是縱置的鋼板彈簧，鋼板彈簧布置在車架于車輪之間并布置與縱梁外側。板簧的 支架應盡量減少懸臂的長度，以求在較小尺寸和質量的前提下，獲得較大的強度和剛度。 后板簧的布置應做到前低后高，亦可獲得不足轉向。 減振器應盡量布置成垂直狀態(tài)，以最大限度地利用其有效行程和減少偏差。 本科生畢業(yè)設計（論文） 26 若空間不允許，也可斜置。布置時應注意下支點的離地高度，后減振器的上支點不應高出車架上表面太高 。 制動系的布置 汽車上應配有行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應急制動功能，三者可以獨立、亦可互相聯(lián)系，當某二者失靈 (踏板或制動閥除外 )，另一系統(tǒng)仍具有應急的制動功能。應急制動的操作必須方便可靠，它可與行車制動或駐車制動的操縱 機構結合，但三者不能合在一起。對于駐車制動，要求它必須通過機械裝置把工作部件 (制動器 )鎖止，解除也應方便可靠。 整車設計人員要與總成設計人員共同商定，選擇行車和駐車制動器的方案、制動操縱方式及驅動機構的型式、結構和布置。 踩下制動器踏板所需的力量比踩下油門踏板要大得多，因此，制動踏板應更靠近駕駛員，并要做到操縱輕便。 布置制動管時要注意安全可靠，整齊美觀，防止管子腐蝕。 為了提高制動工作的可靠性，應采用分路系統(tǒng)，這里采用雙回路、氣壓式行車制動系統(tǒng)， 當部分管路失效后，其余部分仍有至少 30％的制動效能。 氣壓行車制動的 起優(yōu)點是操縱輕便，工作可靠，不易出故障，維修保養(yǎng)方便。承載質量在6t 以下的 客貨兩用車 采用的是真空伺服制動，其采用的是一軸對一軸型，前軸制動器與后橋制動器各用一個回路。 這種形式比較簡單，可與單輪缸鼓式制動器配合使用，成本較低，在 乘用 車用的比較廣泛。 其布置形式見圖 33 圖 33 分路系統(tǒng) 踏板的布置 離合器踏板、制動踏板和油門踏板，布置在地板凸包與車身內壁之間。油門踏板一般比制動踏板稍低，要求油門踏板與制動踏板之間留有大于一只完整鞋底 本科生畢業(yè)設計（論文） 27 寬度 )60( mm 的距離。因汽車行駛時要不停踩油門踏板，所以踩下時要輕便。為了操縱方便，油門要布置成朝外轉的樣子，踏板的布置如圖 3－ 4 所示。 d －離合器踏板所占空間 e －制動踏板所占空間 f －油門踏板所占空間 圖 34 踏板布置圖 為了使避免駕駛員踩踏板時出現(xiàn)誤操作，踏板間尺寸如下： mma 130? mmb 60? mmc 70? mmd 260? mme 200? mmf 170? 車架總成的布置 對車架總成的外寬，其前、中、后部不等，主要取決于布置上的需要。前部外寬取決于發(fā)動機的外寬及懸置結構的布置、散熱器的尺寸及懸置、前輪距、前輪胎的型號及車輪最大轉角、轉向縱拉桿和減振器的布置、前懸架的結構型式和布置位置等因素。后部車架的外寬取決于后懸架的結構、尺寸、布置及后輪胎 (特別是雙胎 )的型號、布置尺寸、整車外寬 ，但 是 不允許超過 。車架中部的外寬主要考慮國家標準的規(guī)定，及前、后部寬度的差值的大小和過渡區(qū)的工藝性等，盡量采用前、中、后部等外寬的車架，這樣工藝性比較好，質量容易保證。 油箱的布置 根據(jù)汽車的最大行駛里程（一般為來確定 km600~200 ）來確定油箱的容積。油箱應遠離消聲器和排氣管，更不能布置在發(fā)動機艙內。 本科生畢業(yè)設計（論文） 28 第 4章 運動校核 在底盤布置設計中，進行運動檢查包括兩方面內容：一方面進行運動學正確性的檢查；另一方面對于有相對運動的部件或零件進行運動干涉檢查。在此主要對轉向系的運動干涉 問題進行檢核。在轉向系中轉向輪的轉動方向必須與轉向盤的轉動方向保持一致，為此應對螺桿的旋向、搖臂位置、轉向傳動機構的構成等進行運動學正確性的檢查。 首先，轉向傳動機構是由轉向搖臂至左、右轉向車輪之間用來傳遞力及運動的轉向桿、 轉向 臂系統(tǒng)，其任務是將轉向器輸出端的轉向搖臂的擺動轉變?yōu)樽?、右轉向車輪繞其轉向主銷的偏轉，并使它們偏轉到繞同一 瞬時轉向中心的不同軌跡圓上，實現(xiàn)車輪無滑動地滾動轉向。為了使左、右轉向車輪偏轉角之間的關系能滿足這一汽車轉向運動學的要求，則要由轉向傳動機構中的轉向梯形機構的精確設計來保證。采用 最優(yōu)化設計方法優(yōu)選轉向梯形結構參數(shù)則可得到最佳 的 設計效果。 轉向梯形機構用來保證轉彎行駛時汽車的車輪均能繞同一瞬時轉向中心在不同半徑的圓周上作無滑動的純滾動。為此，轉向梯形應保證內、外轉向車輪的理想轉角關系。在設計中首先是要確定轉向梯形機構的幾何尺寸參數(shù)。 這里采用的是獨立懸架的汽車轉向車輪，轉向梯形中的橫拉桿應該是分段式的，以免發(fā)生運動干涉，防止一個車輪的上下跳動影響另一個車輪的跳動。 分段式轉向梯形多是由中間的橫拉桿和其兩側的邊桿以及轉向搖臂和與之對稱的擺桿組成 ，如圖 41 所示。 圖 41 分段式轉向梯形 分段式橫拉桿鉸接點的位置與獨立懸架的結構型式有關。這里采用了采用雙 本科生畢業(yè)設計（論文） 29 橫臂式的 扭桿彈簧 獨立懸架，常用圖解法確定橫拉桿鉸接點的位置， 所繪制的運動校核圖是在懸架擺臂軸線的垂直平面上繪出的，從圖中可知，雙橫臂的上橫臂EC、下橫臂 GD 及轉向節(jié)臂球銷中心 U 在該平面的投影位置，求橫拉桿鉸接點 T的投影位置。在圖 a、 b 中，圖解是這樣進行的：首先畫出雙橫臂示意圖，將 EC、GD 兩線延長交一交點，這就是瞬心 1P 點，再由 1P 點做直線 UP1 ；由 GE、 DC 的延長線得 2P 點；繪制 UE 的延長線，再經(jīng)過 1P 點做直線與 UE 的延長線交于 3P 點，并使 1P