雪佛兰汽车总体设计

雪佛兰景程汽车总体设计

雪佛兰景程SL致真版车身整体设计

摘 要

整车总体设计又称为汽车的总布置设计，其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整车参数和性能指标的要求，并将这些整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。在这项高层次的设计工作中，既有汽车各总成间的联系问题，又有人（司机和乘客）与汽车之间的联系问题。解决人车之间的联系问题属于人! 机工程设计，它在汽车设计工作中占有极重要的位置。

本书主要介绍雪佛兰景程的车身总体设计，例如驾驶操作空间尺寸的布置，车内乘客空间尺寸的布置，座椅尺寸参数与特性参数的选择，仪表板的造型及仪表的选型与布置，汽车的驾驶视野，汽车的驾驶性能与乘坐性能等，和最终的运动校核。汽车总成设计的任务，主要是满足整车设计对总成功能和布置的要求，也有一个是否易于维修、保养的人! 机关系问题。零件设计主要是满足总成的设计要求并解决强度、寿命和生产技术问题。 关键词：设计、车身结构、车身主要参数、校核

Abstract

Vehicle overall design is also called the general arrangement design of the car, its task is to make the design of the products meet the design task book set by the vehicle parameters and performance indicators, and the vehicle parameters and performance index is decomposed into the assembly parameter and function. In this high level of design work, with both cars among the assemblies of contact problems, and others (driver and passenger car ) and the link between. Solving vehicle connection between the problem belongs to everyone! Machine engineering design, it in the car design work occupies a very important position.

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This book introduces the Chevrolet Epica car body design, for example driving operation space layout, a passenger inside the car space arrangement, the seat size parameters and parameters selection, the dashboard styling and instrument selection and arrangement, the car driving vision, vehicle driving performance and ride performance, and the final correction of motion. Automobile assembly design task, is mainly to meet the vehicle design to assembly function and layout requirements, there is also a are easy to repair, maintenance man machine relationship. Part design is mainly to meet the design requirements and solve the assembly strength, life and production of technical problems. Key words: body structure, body design, main parameters, check

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目 录

摘要

1、汽车主要参数的选择

1.1汽车主要尺寸参数的确定 1.2汽车质量参数的确定 1.3汽车性能参数的确定

2、发动机选择 3、轮胎的选择

3.1景程对轮胎的基本要求 3.2轮胎的分类 3.3轮胎的特点与选用

4、汽车的总布置设计

4.1总布置图 4.2各部件的布置

参考文献

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1 汽车的主要参数选择

1 汽车主要参数选择 1.1汽车主要尺寸参数的确定

1.外廓尺寸

根据GB 15-2005《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》规定，最大设计总质量≤3500kg的汽车极限外廓尺寸为 长：宽：高=4820：1807：1405。

下面初步估算外廓尺寸。乘用车的总长是La、轴距L、前悬LF和后悬LR La与L有如下关系 LaLC ；对应前置后驱汽车0.52≤C≤0.66

由本组组员提供数据-轴距L=2700mm；选取C=0.58，所以的La=4820mm 乘用车的宽度尺寸有乘员空间和车门等装置来决定，同时必须保证发动机、车架、悬架、转向系统和车轮的布置。乘用车总宽度Ba与车辆总长La之间有如下关系；

BaLa3（19560）mm

后排乘坐3人的乘用车，Ba不应该小于1410mm；综上Ba=1685～1800mm，可取Ba=1805mm

乘用车高度Ha主要由轴间底部离地高度hm、地板及下部件高hp、室内高hB和车顶造型高度ht等决定。轴间底部离地高度hm应大于最小离地间隙hmin .。 Hmin 由组员所给数据得 hmin=180mm；取hm=205mm，由座位高、乘员上身长和头部及头上空间构成的室内高hB一般应为 1120～1380mm；车顶造型高度hl一般为20～40mm。所以的Ha=1120～1810mm，为了舒适取最大Ha=1405mm。

2.轴距L

参考汽车设计表1-4得1.6～2.5L发动机排量的轴距为L=2500～2860mm，所以组员算的数据L=2700mm合理。

3.前轮距B1和后轮距B2

同上参考表1-4得发动机排量为1.6～2.5L的轮距B=1300～1500mm，由组员算得数据的前轮距B1=1550mm；后轮距B2=1535mm；稍微超出了那么点，但仍然在规

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定汽车总宽度2.55m范围内，所以仍算合理。

4.前悬LF和后悬LR

前悬长主要受到前保险杆、散热器、风扇、发动机等部件的影响。而这个前悬长和后悬长直接与汽车的离去角β和接近角α相关

由前面已经算出车身总长La=4820mm，轴距L=2700mm，所以LF+LR=La-L=（4820-2700）mm=1920mm

2.2汽车质量参数的确定

1.整车整备质量m0 参考汽车设计表1-5的发动机排量为1.6～2.5L人均整备质量值为210～290Kg，因为哈弗的设计原意为5座SUV，所以初步估算整备质量为m0=1050～1450Kg，随着后面设计增加设备，最终整备质量达到1460Kg

2.汽车的载客量和装载质量 （1）按照设计原意，载客量为5人 （2）汽车的装载质量me

汽车装载质量与整备质量的比值为质量系数ηηm0=0.8；所以MeM0m0=1400Kg

（3）轴荷分配

满载时，由书本汽车设计表1-7得发动机前置后驱的前轴载荷占45%～50%，后轴载荷50%～55%；为了平衡车身，取其平均分配，前轴载荷50%，后轴载荷50%，即前轴载荷=后轴载荷=（MO+ME）X50%=（1750+1400）X50%=1575Kg

空载时，由表1-7的前轴载荷占51%～56%，后轴载荷占44%～49%；所以前轴载荷=（1750+1400）X51%=1606.5Kg，后轴载荷=（1750+1400）X49%=1543.5Kg

M0

，有书本汽车设计表1-6得

1.3汽车性能参数的确定

1、动力性参数

1）最高车速Vmax 由书本汽车设计表1-8得发动机排量为1.6～2.5L乘用车最高车数为130～190km/h，实际车速取决于路面因素、发动机技术、动力传动效率、阻力大小。

2）比功率Pb和比扭矩Tb 同上，由表1-8得Pb=35～65kW/t，Tb=80～110N*m/t 2、燃油经济性参数 由表1-9的发动机排量的1.6～2.5L的百公里燃油消耗

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量为10～16L/100km

最小转弯直径Dmin 由表-11得发动机排量为1.6～2.5L的乘用车的最小转弯半径 Dmin=9～12.0m

3、舒适性 汽车舒适性的主要评价参数是指悬架的个参数，由表1-16的乘用车的悬架静挠度fe=100～300mm，动挠度fd=70～90mm，偏频n=0.9～1.6Hz

2、发动机的选择

发动机的选择主要满足3个方面的要求，一是要满足对性能的要求，尤其是汽车动力性、燃油经济性，同时还要满足排放和噪声法规的要求；二是对布置的要求，对于汽车总体状态和布置形式以及尺寸要求是否满足；三是对整车的成本核算。

2.1发动机形式的选择

1、汽油机与柴油机的选择：为了更好的舒适性，选择汽油机

2、气缸排列形式与冷却方式的选用 ：为了维修方便、发动机布置宽度小、易于布置，选用直列气缸发动机；冷却方式选择水冷，水冷发动机冷却均匀、散热良好，同时方便解决车内取暖问题。

2.2发动机主要性能指标的选择

1、发动机最大功率Pemax和相应转速np

根据所设计汽车应达到的最高车速Vamax（km/h），用下式估算发动机最大功率

Pemax1magfrCDA3vamaxVamax360076140

式子中，Pemax为大冬季最大功率（kw）；ηT为传动效率，对于驱动桥用单级主减速器的4X2汽车可取为90%；ma为汽车总质量（kg）；g为重力加速度（m/S*S）；fr为滚动阻力系数，对乘用车为空气阻力系数，乘用车取0.30～0.35：A为汽车正面投影面积；A=Ha*Ba=（1810X1800）mm2=3.26m2

所以可估算需要最大功率为Pemax=90kw 最大动率转速np确定在4000～5000r/min 2、发动机最大转矩Temax和相应转速

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用下式子计算确定Tamax

Temax9549Pemaxnp

式子中，Temax为最大转矩（N*m）；α为转矩适应性系数，一般在。1～1.3之间选取；Pemax为发动机最大功率；np 为最大功率转速（r/min）

由此算出Temax=170（N*m）

要求np与nr之间有一定差值，如果它们很接近，将导致直接档的最低稳定车速偏高，是汽车通过十字路口时换档次数增多。因此，要求np/nr在1.4～2.0之间选取。所以估算的nr=2500～3000r/min

3、轮胎的选择

轮胎的尺寸和型号是进行汽车性能计算和绘制总布置图的重要原始数据之一，因此，在总体设计开始阶段就应选定，而选择的依据是车型、使用条件、轮胎的静负荷、轮胎的额定负荷以及汽车的行驶速度。当然还应考虑与动力一传动系参数的匹配以及对整车尺寸参数（例如汽车的最小离地间隙、总高等）的影响。

根据轿车一般轮胎规格，现轮胎规格选为：205/65R15。

4、汽车总布置设计

4.1总布置图

这里我们使用基准线的选择及其画法。

在绘制总布置草图时，首先要选择绘图的基准线（面）。通常选择车架上平面线、前轮中心线、汽车中心线、地面线、前轮铅垂线作为基准线，其定义及作用如下：

1、 车架上平面线

车架纵梁较长的一段上平面在汽车侧视图和前视图上的投影线定义为车架上平面线。它是作为标注汽车各垂向尺寸的基准线或零线。而对于具有承载式车身的汽车，则以车身中部底板下表面或中部边梁的下翼面在侧视图或前视图上的投影线作为标注垂向尺寸的基准线或

零线。

2、 前轮中心线

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通过左右前轮的中心并垂直于车架上平面线的平面在汽车侧视图和俯视图上的投影线定义为前轮中心线。它是标注汽车各纵向尺寸的基准线或零线。

3、汽车中心线

汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线定义为汽车的中心线。它是标注汽车各侧向尺寸的基准线。

4、地面线

地平面在汽车侧视图和前视图上的投影线定义为地面线。它是标注汽车高度、货台高度、离地间隙、接近角和离去角等尺寸的基准线。

5、 前轮铅垂线

通过左右前轮的中心并垂直于地面的平面在侧视图上的投影线定义为前轮铅垂线。它是标注汽车轴距和前悬的基准线。当车架上平面线与地面线平行时，前轮中心线即与前轮铅垂线相重合，轿车即是这样。而载货汽车满载静止时的车架上平面线一般设计成与地面线相倾斜，且前低后高的倾斜0.5o～1.5o的小角度α

F ，，以便汽车驱动时车厢能趋于水平。为了绘图简便，在绘制汽车侧视图时，

应将车架上平面线这条基准线画成水平的，否则驾驶室及货箱等都要倾斜一个小角度 αF。

汽车总布置草图多由侧视图开始，而侧视图则由绘制基准线开始。首先画出地面线，然后在该线上找出相距为轴距L的A,B两点，如图1-6-1 所示。过A，B 点做垂直于地面线的垂直线，即得前后轮的铅垂线。沿铅垂线以轮胎的滚动半径R1，

R2找出前后轮中心O1，O2，再以O1，O2为圆心，以轮胎的自由半径ro1， ro2为半径画出轮胎外圆。为了画出车架上平面线先要找出车架上平面线与前后轮铅垂线之交点A/，B/(的离地高度a， b。它们可分别由满载静止的汽车在前后轮铅垂线处的各相关零部件的安装尺寸链求得，且a，b 尺寸间具有关系式：

baLtanf。连接A/，B/( 两点即绘得车架上平面线。过O1点作车架上平面线

的垂线，即为前轮中心线。它与车架上平面线交于A//点。在绘制汽车总布置尺寸控制图时，前轮中心线和车架上平面线应取为主图板方格线的零线。

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4.2各部件的布置

1、发动机的布置 如图

2、乘车内部布置如下图

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车身内部布置尺寸如下表

参考文献

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[2]陈家瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社，2009.2 [3]韩同群.发动机原理.广州：华南理工大学出版社，2010.8

[4]孙德志，张伟华，邓子龙.机械设计基础课程设计.北京：机械工业出版社，2010.8

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