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        汽車的三種設計載荷狀態

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        樓主
        親們,現有一問題十分困惑,想請各位大師幫助,在進行汽車的整車設計中,汽車的三種載荷狀態是如何得到的?其次在,在逆向設計中半載狀態是如何得到的,滿載時如何得到的?再次,在正向開發設計中,首先進行總布置時,三種載荷狀態又是如何標定的?




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        沙發
        天宇 發表于 2015-7-2 19:53:35 | 只看該作者
               初步確定汽車的載客量(裝載量)、驅動形式、車身形式、發動機形式等以后,要深入做更具體的工作,包括繪制總布置草圖,并校核初步選定的各部件結構和尺寸是否符合整車尺寸和參數的要求,以尋求合理的總布置方案。繪圖前要確定畫圖的基準線(面)。 一、整車布置的基準線(面)——零線的確定  確定整車的零線(三維坐標面的交線)、正負方向及標注方式,均應在汽車滿載狀態下進行,并且繪圖時應將汽車前部繪在左側。

        1.車架上平面線  縱梁上翼面較長的一段平面或承載式車身中部地板或邊梁的上緣面在側(前)視圖上的投影線稱為車架上平面,它作為垂直方向尺寸的基準線(面),即z坐標線,向上為“十”、向下為“—”,該線標記為 。貨車的車架上平面在滿載靜止位置時,通常與地面傾斜 0.5°~1.5°,使車架呈前低后高狀,這樣在汽車加速時,貨箱可接近水平。為了畫圖方便,可將車架上平面線畫成水平的,將地面線畫成斜的。

        2.前輪中心線  通過左右前輪中心,并垂直于車架平面線的平面,在側視圖和俯視圖上的投影線稱為前輪中心線,它作為縱向方向尺寸的基難線(面),即f坐標線,向前為“—”,向后為“十”,該線標記為 。  


        3.汽車中心線  汽車縱向垂直對稱平面在俯視圖和前視圖上的投影線稱為汽車中心線,用它作為橫向尺寸的基準線(面),即y坐標線,向左為“十”、向有為“—”,該線標記為 。


        4.地面線  地平面在側視圖和前視圖上的投影線稱為地面線,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,并垂直于地面的平面,在側視圖和俯視圖上的投影線稱為前輪垂直線。此線用來作為標注汽車軸距和前懸的基準線。當車架與地面平行時,前輪垂直線與前輪中心線重合(如轎車)。

        二、各部件的布置 1.發動機的布置  (1)發動機的上下位置  發動機的上下位置對離地間隙和駕駛員視野有影響。轎車前部因沒有前軸,發動機油底殼至路面的距離,應保證滿載狀態下最小離地間隙的要求。貨車通常將發動機布置在前軸上方,考慮到懸架緩沖塊脫落以后,前軸的最大向上跳動量達70~100mm,這就要求發動機有足夠高的位置,以防止前軸碰壞發動機油底殼。油底殼通常設計成深淺不一的形狀,使位于前軸上方的地方最淺,同時再將前梁中部鍛成下凹形狀(注意前梁下部尺寸必須保證所要求的最小離地間隙)。所有這些措施將有利于降低發動機位置的高度,并使發動機罩隨之降低,這能改善長頭車的駕駛員視野,同時有利于降低汽車質心高度。除此之外,還要檢查油底殼與橫拉桿之間的間隙。發動機高度位置初定之后,用氣缸體前端面與曲軸中心線交點X到地面高度尺寸6來標明其高度位置, 在發動機高度位置初步確定之后,風扇和散熱器的高度隨之而定,要求風扇中心與散熱器幾何中心相重合,以使散熱器在整個面積上接受風扇的吹風。護風罩用來增大送風量和減小散熱器尺寸。為了保證空氣的暢通,散熱器中心與風扇之間應有不小于50mm的間隙,無護風罩時可減小到30mm。


             由于空氣濾清器位于發動機進氣歧管上,其高度影響發動機罩高度,為此將空氣濾清器做成扁平狀。發動機罩與發動機零件之間的間隙不得小于25mm,以防止關閉發動機罩時受到損傷。

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        板凳
        天宇 發表于 2015-7-2 19:55:07 | 只看該作者

        發動機的前后位置

          (2)發動機的前后位置

              發動機的前后位置會影響汽車的軸荷分配,轎車前排座位的乘坐舒適性,發動機前置后輪驅動汽車的傳動軸長度和夾角,以及貨車的面積利用率。 為減小傳動軸夾角,發動機前置后輪驅動汽車的發動機常布置成向后傾斜狀,使曲軸中心線與水平線之間形成l°~4°夾角,轎車多在3°~4°之間,發動機前置后輪驅動的轎車,前縱梁之間的距離,必須考慮吊裝在發動機上的所有總成(如發電機、空調裝置的壓縮機等)以及從下面將發動機安裝到汽車上的可能性。還應保證在修理和技術維護情況下,從上面安裝發動機的可能性。 發動機的前后位置應與上下位置一起進行布置。


            前后位置確定以后,在側視圖上畫下它的外形輪廓,然后用氣缸體前端面與曲鈾中心線交點久到前輪中心線之間的距離來標明其前后位置。此后可以確定汽車前圍的位置:發動機與前圍之間必須留有足夠的間隙,以防止熱量傳人客廂和保證零部件的安裝;離合器殼與變速器應能同拆下,而無需拆卸發動機的固定點,此時應特別注意離合器殼上面螺釘的接近性。 (3)發動機的左右位置  發動機曲軸中心線在一般情況下與汽車中心線一致。這對底盤承載系統的受力和對發動機懸置支架的統一有利。少數汽車如4×4汽車,考慮到前橋是驅動橋,為了使前驅動橋的主減速器總成上跳時不與發動機發生運動干涉,將發動機和前橋主減速器向相反方向偏移。

        2.傳動系的布置


            由于發動機、離合器、變速器裝成一體,所以在發動機位置確定以后,包括發動機、離合器、變速器在內的動力總成位置也隨之而定。驅動橋的位置取決于驅動輪的位置,同時為了使左右半軸通用,差速器殼體中心線應與汽車中心線重合。為滿足萬向節傳動軸兩端夾角相等,而且在滿載靜止時不大于4°、最大不得大于7°的要求,常將后橋主減速器的軸線向上翹起。而在轎車布置中,在側視圖上常將傳動軸布置成U形方案,這樣做可降低傳動軸軸線的離地高度,有利于減小客廂地板凸包高度和保證后排中間座椅座墊處有足夠的厚度。在繪出傳動軸最高輪廓線之后,根據凸包與中間傳動軸之間的最小間隙一般應在l0~15mm來確定地板凸包線位置。


        3.轉向裝置的布置


          (1)轉向盤的位置  轉向盤位于駕駛員座椅前方,為保證駕駛員能舒適地進行轉向操作,應注意轉向盤平面與水平面之間的夾角,并以取得轉向盤前部盲區距離最小為佳,同時轉向盤又不應當影響駕駛員觀察儀表,還要照顧到轉向盤周圍(如風擋玻璃等)有足夠的空間。


        (2)轉向器的位置  前懸架采用鋼板彈簧時,為了避免懸架運動與轉向機構運動出現不協調現象,應該將轉向器布置在前鋼板彈簧跳動中心附近,即前鋼板彈簧前支架偏后不多的位置處。 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,為此用萬向節和轉向傳動軸將它們連接起來。此時因萬向節連接的軸不在一個平面內,在正面撞車時這又對防止轉向盤后移傷及駕駛員有利(詳見第七章)。


           長頭車一般用兩個萬向節,平頭車不用或用一個萬向節的居多。  如果轉向盤與轉向器之間通過一根剛性軸直接連接時,轉向盤相對駕駛員在縱向平面內偏斜一個角度,這既導致操作不便,又會因轉向傳動軸在俯視圖上向前斜插而影響踏板的布置和駕駛員腿部的操縱動作。為此,要求轉向軸在水平面內與汽車中心線之間的夾角不得大于5°。 轉向搖臂與縱拉桿和轉向節臂與縱拉桿之間的夾角,在中間位置時應盡可能布置成接近直角,以保證有較高的傳動效率。


        4.懸架的布置


          貨車的前、后懸架和一些轎車的后懸架,多采用縱置半橢圓形鋼板彈簧。為了滿足轉向輪偏轉所需要的空間,常將前鋼板彈簧布置在縱梁下面。鋼板彈簧前端通過彈簧銷和支架與車架連接,而后端用吊耳和支架與車架相連。這樣布置有利于緩和來自路面的沖擊。同時,為了滿足主銷后傾角的要求,貨車的前鋼板彈簧應布置成前高后低狀。后鋼板彈簧布置在車架與車輪之間,應注意鋼板彈簧上的U形螺栓和固定彈簧的螺栓與車架之間應當有足夠的間隙。 減振器應盡可能布置成直立狀,以充分利用其有效行程。空間不允許時才布置成斜置狀。


        5.制動系布置


            踩下制動踏板所需要的力,比踩下油門踏板要大得多,因此制動踏板應布置在更靠近駕駛員處,并且還要做到腳制動踏板和手制動操縱輕便。應檢查桿件運動時有無干涉和死角,更不應當在車輪跳動時自行制動。 布置制動管路要注意安全可靠、整齊美觀。在一條管路上,當兩個固定點之間有相對運動時,要采用軟管過渡。平行管之間的距離不小于5mm,或者完全束在一起,交叉管之間的距離應不小于20mm,同時注意不要將管子布置在車架縱梁內側下翼上,以免由于積水使管腐蝕。


        6.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側壁之間。


           在離合器踏板左側,應當留出離合器不工作時可以放下左腳的空間,因此,輪罩最好不要凸出到客廂內。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寬度(60mm)的距離。  因為汽車行駛時駕駛員要不停頓地踩油門踏板,所以要求踩下時輕便。駕駛員應當用腳后跟支靠在地板上,變化操縱時僅僅是通過改變踩關節角度來達到。為了操縱方便,從駕駛員方向看,油門踏板布置成朝外轉的樣子。  

        7.油箱、備胎、行李箱和蓄電池的布置


             (1)油箱  根據汽車最大續駛里程(一般為200~600km)來確定油箱的容積。轎車為了在有限的空間內布置下油箱、備胎等物品,常視具體條件來確定其形狀。布置油箱時應遵守的一條重要原則是油箱應遠離消聲器和排氣管(轎車要求油箱距排氣管的距離大于300mm,否則應加裝有效的隔熱裝置;油箱距裸露的電器接頭及開關的距離不得小于200mm),更不應當布置在發動機艙內。轎車油箱常布置在行李箱內,而貨車油箱布置在縱梁上。考慮到發生車禍時不會因沖撞到油箱而發生火災,油箱又應當布置在撞車時油箱不會受到損壞的地方,例如將油箱布置在靠近轎車后排座椅后部就比布置在行李箱后下部安全。  


        (2)備胎
            轎車備胎常布置在行李箱內,要求在裝滿行李的情況下,仍能方便地取出備胎,如將備胎立置于行李箱側壁或后壁。此時,行李箱側壁或后壁必須有大于車輪直徑的高度。 貨車備胎可以布置在車架尾部下方或是車架中部上方貨箱底板下部。布置在車架尾部時常采用懸鏈式,可保證拆、裝方便,并使汽車質心位置降低。但此時汽車離去角減小,通過性變壞。備胎置于車架中部上方時,常用翻轉式結構。但在轉動備胎時需要足夠的空間,導致抬高貨箱,使汽車質心位置增高。


        (3)行李箱
             要求中級轎車行李箱有效容積為0.4~0.7m3,高級轎車為0.7~0.9m3。為了能整齊地安放手提箱,行李箱底部應平整。受外形尺寸限制,當普通級、中級轎車難以達到上述要求時,可利用座椅下、車門和側壁之間的空間來安放小件行李。客貨兩用轎車將后徘座椅設計成可翻式,翻轉后后部形成一個有效容積很大的行李箱。


        (4)蓄電池的布置  蓄電池與起動機應位于同側,并且它們之間的距離越近越好,以縮短線路,同時還要考慮拆裝方便性和良好的接近性。


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        地板
        大海 發表于 2015-7-2 19:57:30 | 只看該作者

        問:汽車比如轎車、SUV等的最低離地距離,是以空載時還是滿載是來計算的?

        答:正常情況下是以空載時計算的,但是這類車型都很重,將近一噸或者一噸多,甚至大的SUV可能超過兩噸,而其載重量只有幾個人的重量,也就是幾百公斤,所以空載時和滿載時這個高度沒差多少。另外通過性不能光看這個最低離地距離,還要看最低點位置、其它點的高度、軸距、前懸、后懸等
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        5#
         樓主| lyflyq0918 發表于 2015-12-7 23:21:02 | 只看該作者

        汽車的載荷狀態有哪幾種

        通常指施加于汽車的外力,汽車的主要技術參數有
        1.整車整備質量-汽車完全裝備好的質量。(除整車外,還包括燃料,潤滑油,冷卻液,隨車工具,備用車輪及備品的質量不包括人和貨物)
        2。最大總質量-汽車滿載似的總質量
        3。最大軸質量(載荷)汽車單軸所承受的最大總質量
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        6#
        ogxrz 發表于 2016-1-3 16:19:37 | 只看該作者

        如何計算車輛荷載

            載荷指的是使結構或構件產生內力和變形的外力及其它因素。或習慣上指施加在工程結構上使工程結構或構件產生效應的各種直接作用,常見的有:結構自重、樓面活荷載、屋面活荷載、屋面積灰荷載、車輛荷載、吊車荷載、設備動力荷載以及風、雪、裹冰、波浪等自然荷載。
        汽車荷載是指汽車的載客量,或者載貨量,一般車都有標明載貨量是多少的

           車輛荷載是根據為了模擬實際路上的車而編出來的荷載,比如按照我們國家公路橋梁設計規范,車輛荷載分為公路一級和公路二級,就是說一級可能是大路,跑的車多,遇見重車的也多,所以設計時要求結構能夠承受公路一級荷載,二級就是不是那么大的路,比如縣鄉道路什么的,對承重能力的要求不那么高。可以認為,如果按照車輛設計荷載壓不壞,那么一般路上的車就壓不壞。設計車輛荷載就是干這個用的,給設計提要求的,對于一定等級道路上的橋梁,要求它有多大的承載能力。

        其次,怎么計算車輛荷載:
        這個要看你算什么,是全橋驗算還是局部驗算。全橋驗算就是說整個橋會不會被壓塌,局部驗算就是看某一個地方會不會被壓壞,比如車輪把橋面板壓個洞。。。對于橋梁設計,要求全橋驗算和局部驗算都必須通過,就是說既不能走了一排車過去就把橋壓塌了,也不能一輛車的車輪把橋面板壓了個洞
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