总布置图的绘制.doc

在总成进行方案布置和设计计算的同时，要进行整车总体布置的有关计算 (参数确定和性能计算)工作，并要在整车方案布置草图及各总成匹配布置的基 础上正式绘制和布置整车总布置图整车总布置图包括侧视图、俯视图、前视图和必要的断面布置图、局部布 置图在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认其各总成的外廓 尺寸、结构、布置型式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置 要求，悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等整车布置应从车型系列化角度出发，减少基础布置的变动，并可变型出多 种车型，以适应大量生产和用户不同的使用要求，从而可以降低成本，提高可 靠性在布置某一新车型时，在图面上同时考虑短轴距的4×2、6×4的自卸和牵 引车的底盘布置要求，同时还考虑轴距加长后的几种变型车的布置关系，如油 箱、备胎、贮气筒、电瓶、取力位置及方式、排气系统、进气系统、传动轴夹 角的变化、悬架和车箱的系列化设计等这虽然增加了不少工作量，但对车型 的系列化发展及生产组织、管理会带来巨大的好处 5.1整车布置的基准线——零线的确定 汽车在满载状态下，确定整车的零线(三维坐标面的交线)、正负方向及标 注方式。

1)整车在满载状态、车头向左来确定整车的坐标线X坐标线：通过左右前轮中心的铅垂面，在侧视和俯视图上的投影线即为 X坐标线，前为、后为“+” ，该线标记为 0 XZ坐标线：取车架纵梁上翼面上较长的一段平面，或承载式车身中部底板 的下表面，并与水平面平行时，该面在前视和侧视图上的投影线即为Z坐标线， 上为“+” 、下为“-” ，标记为 0 Zy坐标线：通过汽车纵向中心线的铅垂面，在前视和俯视图上的投影线为 了坐标线，前视图中右侧为“+” 、右侧为“-” ，标记为 0 Y (2)在新车设计时，整车的坐标线确定后，车身(车头、驾驶室)、车架的坐 标线也确定了，三者是统一的 (3)如果用现有的车身、车架拼装新车型，则三者的坐标线不一定一致因为所 选用的车身、车架已有自己的坐标线，而布置在新车上时，其坐标线不一定与 新车的坐标线重合，因布置上的需要会造成差值，在设计时应记住这一差值， 作为设计的原始数据原车身、车架的坐标不随新车的坐标而变动 整车零线的画法 上述的 、 、 三条线，统称为三个方向的零线 0 X 0 Y 0 Z在绘制总布置图时，先确定零线的位置一般是从侧视图上开始，根据整 车的前悬及车架上表面至地面的高度，确定X和Z坐标线的交点，然后通过该 点画一水平线和一垂直线，分别代表 和 。

需要时可画出网格线，间距为 0 X 0 Z 200mm或400mm，便于绘图时坐标点的换算或量取 俯视图和前视图坐标线的画法可照此法处理，但须保证X、Y、Z三个坐标线互 相垂直 地面线可暂时不画，待前、后轮中心至车架上表面距离确定后，再以前、 后轮中心为圆心，以车轮静力半径为半径，分别画两个圆弧，则两圆弧的切线 即为地干线 图5.1 整车总布置图坐标系5.2确定车轮中心至车架上表面——零线的最小布置距离 5.2.1后轮中心至车架上表面——零线的距离 在前轮不驱动，仅后轮驱动的汽车上，前、后车轮中心至车架上表面—— 零线的最小布置距离取决于后驱动桥处在满载状态下的布置尺寸参见图 5.2，图中车架纵粱上表面与整车零线重合时，后轮中心至车架上表面—零线的 距离为a+b+c其中a为车架纵梁在后桥中心断面处的断面高度b为满载时后 桥壳至车架最大跳动距离对于中、重型货车一般取95mm—110mmc为后桥壳 中心至与车架下表面相碰时的桥壳上表面的距离下表面相碰时的桥壳上表面 的距离 图5.2 后轮中心至车架上表面——零线的距离 5.2.2 前轮中心至车架上表面——零线的距离 前轮中心至车架上表面——零线的距离，一般均小于后轮中心至零线的距 离，这样可以保证车架上表面在满载状态下与地面有一前低后高的夹角 ，使  汽车在行驶时货物不会向后移。

前轮中心至车架上表面——零线的距离所以能 小于后轮处，就因为前轴允许有一落差值，车架前端可以向下倾斜，以便满足 布置上的要求见图5.3，其中 为前轮中心至车架上表面——零线的距离，c  为满载时前轮最大跳动量，对于中、重型货车，其值为95mm～105mm左右，d 为板簧总成的最大厚度，e为前轴落差值，即转向节中心至簧座上表面距离 前轮中心至零线的距离a=b+c+d-e 一般载货汽车的 角取0.3～0.7 轿车多取0  o o图5.3 前轮中心至车架上表面——零线的距离 5.2.3前驱动轮中心至车架上表面——零线的距离 如果汽车前后轮均能驱动时，则前后轮中心至零线的最小布置距离取决于前驱 动轮处在满载状态下的布置尺寸一旦该距离确定后，根据 角就可确定后轮  中心至零线的距离在前后车轮中心确定后，可以以车轮的自由半径和静力半径的长度为半径， 以车轮中心为圆心分别画圆和圆弧(圆弧应画在地平面这边)，则圆即为车轮外 廓在侧视图上的投影线，而两圆弧的公切线即为地平面在侧视图上的投影线 无论是那种车型，都应考虑车架上表面至地面的距离(或至车轮中心的距离)， 该距离越小越好，这样可以保证汽车的货箱底板能降至离地面距离最小(保证轮 胎的跳动间隙)，并能保证车箱的纵、横梁有足够的断面高度，以满足其强度和 刚度的要求，同时也可降低改装车改装部分的质心高度。

5.3前轴落差的确定 当前轮中心确定后，根据选定的车轮外倾角定出主销中心的高度位置，然后选一合理的前轴落差值(前簧座上表面至主销中心的距离)，在工艺允许的情 况下尽量取大些，如果一级落差不够，还可在两簧座中间部分再出第二级落差， 但要考虑最小离地间隙不能太小两级落差的前轴工艺性稍差些 5.4发动机及传动系的布置 根据总布置草图中所确定的发动机、前轴及前轮的相互位置关系、发动机 总成、散热器总成、车头驾驶室总成的外形图，一起在总布置图中进行细化、 准确定位，最后确定其坐标位置布置时要注意以下几点：①油底壳与前轴的最小跳动距离；②油底壳与横拉杆的间隙，除前轴垂直跳动量外，还要考虑制动时由于前 簧的S变形而造成前轴向前有一转角 (约3 ～4 )所要求的额外间隙特别是  o o 前驱动桥的传动轴与油底壳或附近的横梁等零件的间隙也应如此 ③散热器与风扇的位置关系一般风扇至散热器芯部表面至少留40mm以上 的间隙风扇中心与散热器芯部中心可以对齐，或者高于芯部中心，但风扇不 要超过上水室下边，这样的布置冷却效果差；④曲轴中心线与车架上表面——零线，有一前高后低的夹角(约2°～5°)， 一般取3°左右。

目的是能使汽车在满载状态时，传动系的轴线互相之间夹角 最小，甚至从前至后成为一条直线，以提高万向节的传动效率和减少磨损； ⑤满载时传动轴的正常夹角在4°以下最好，希望不超过8°越野车的传 动夹角可达11°多有条件时，驱动桥自身可以倾斜一个角度，以便满足传动 轴的等角速运转，或减小传动轴的夹角； ⑥单根传动轴不易过长，必要时可加中间支承，变成两根或多根传动轴传 动 轿车传动轴的布置，在不影响离地间隙的情况下，主要考虑车身地板的传 动轴鼓包越小越好，因此传动线可布置成中间低两头高的形式 5.5车头、驾驶室的布置 在发动机与车架、前轴、前轮布置关系确定后，即可布置车头、驾驶室，在总成设计阶段，对其关系进行协调因此在这仅对其相互位置关系进行最后 布置上的确认和坐标、尺寸的确定 5.6传动轴的布置 当发动机、离合器及变速器这一动力传动总成和后驱动桥的位置确定后， 则可布置万向节与传动轴 下图给出了一根传动轴两端装有万向节这种最简单的万向节传动的两种布 置应使万向节传动两端的夹角尽量相等，其数值在汽车满载静止时不应大于 4º，最大应超过7º 轿车为了尽量减小地板上的传动轴通道凸包高度，在不低于其最小离地间 隙的前提下，都尽量降低传动轴的高度，但应使万向节叉轴线夹角不超过允许 值。

图中(a)所示的U型布置方案可满足这一要求然而当载荷变动使后驱动桥 离开设计位置时，U型布置传动轴的前后万向节叉的轴线夹角的差值将增大而 破坏等速条件，这也是引起传动系振动的原因，应采取专门的措施，例如，选 择适宜的后悬架导向装置的几何参数，采用非对称板簧，采用等速万向节等 万向节传动轴与地板之间的间隙可取10～15mm 图5.4 万向节传动的两种布置方案 （a)U型布置；(b)Z型布置 5.7悬架的布置 以载货车的板簧为主，介绍布置上的要求 前板簧的布置要保证主销后倾角的要求，同时这种前高后低的布置也有利 于产生不足转向 板簧的支架应尽量减少悬臂的长度，以求在较小尺寸和质量的前提下，获 得较大的强度和刚度后板簧的布置应做到前低后高，亦可获得不足转向特别是高速轿车、轻 型客车及吉普车等一定要考虑对于载货车，可能因结构原因而造成布置上难 度较大，则可较少考虑 减振器应尽量布置成垂直状态，以最大限度地利用其有效行程和减少偏差 若空间不允许，也可斜置布置时应注意下支点的离地高度，后减振器的上支 点不应高出车架上表面太高(不应超过80mm)，以免影响改装车的装配和布置 注意减振器上下行程的分配，不能发生上下顶死现象。

前悬架采用独立悬架时，要注意导向机构的运动对前轮定位角、轮距变化 的影响及布置上的抗点头角的作用，拆装油底壳的方便性等 5.8车架总成外形及其横梁的布置 先确定车架纵梁的断面(胶板)高度，可通过有限元计算，并参考同类样车 的车架最大断面高度，决定车架的最大断面高度 车架纵粱的外形，对于一般载货汽车来讲，前后轴之间的车架纵梁的断面 高度为最大值，而在前、后轴附近及前、后端的断面高度均可变小，大多数车 的前轴和后桥中心都处在车架纵粱断面高度变化的过渡区内 也有的载货汽车或越野车，车架纵梁的后部断面也取为最大值对产量不 大的重型车，车架从前到后采用等直的断面高度，即为落料成矩形断面，再压 弯成“C”型结构，这样的纵梁制造工艺简单、成本低，但是质量偏大，前部布 置上不太理想 车架前部的变断面，除要保证足够的强度和刚度外，形状的变化及选择， 要考虑布置上的需要和冲压的工艺性，如前簧的布置，主销后倾角度、前轮的 跳动量、发动机和散热器等的悬置结构和处理是否理想、车头或驾驶室悬置的 布置等，最后进行综合平衡后再确定车架前部外形尺寸和断面高度 车架总成外宽的确定 不同的车型、不同的厂家，所选的车架总成外宽不一样，虽然国家制订了 车架外宽的标准，但目前国内没有达到统一。

对车架总成的外宽，其前、中、后部不等，主要取决于布置上的需要前 部外宽取决于发动机的外宽及悬置结构的布置、散热器的尺寸及悬置、前轮距、前轮胎的型号及车轮最大转角、转向纵拉杆和减振器的布置、前悬架的结构型 式和布置位置等因素后部车架的外宽取决于后悬架的结构、尺寸、布置及后 轮胎(特别是双胎)的型号、布置尺寸、整车外宽(不允许超过2.5m)车架中部 的外宽主要考虑国家标准的规定，及前、后部宽度的差值的大小和过渡区的工 艺性等，尽量采用前、中、后部等外宽的车架，这样工艺性比较好，质量容易 保证 轿车的车架主要是根据布置需要，多采用承载式车身，而高级的轿车还是采用 有车架式结构，但车架的外形都根据布置上的需要，做成前后窄而高、中间宽 而低的形式，这样可以保证整车质心低而且运行平稳 车架总成的横梁布置应均匀、结构合理，在胶板上有总成固定支架的地方 (即力的作用点)，应布置横梁，以便减少纵梁腹板的侧弯悬架支架、发动机 悬置、油箱、电瓶、驾驶室悬置等处都应考虑布置横梁 5.9转向系的布置 转向系统的布置，主要是保证驾驶员操纵轻便、舒适，并使汽车具有较高 的机动性和灵敏度，转弯时减少车轮的侧滑，减轻转向盘上的反冲力和有自动 回正作用。

转向系布置的关键要保证转向传动装置及拉杆系统有足够的刚度和较小的 传动比变化量 转向机及转向柱的固定要牢靠，角度及转向盘的高度位置应保证驾驶员操 作灵便，手臂没有被架高的感觉，抬腿蹬踏板时不。