汽车总体设计第八章 汽车列车的结构与设计
汽车列车的结构设计
汽车列车的结构设计汽车列车结构设计是指对汽车列车的各个组成部分的设计和布局，旨在提高列车的安全性、舒适性和效能。
汽车列车的结构设计需要考虑到列车的整体布局、车体结构、动力装置、传动装置以及油电气装置等多个方面。
首先，列车的整体布局是汽车列车结构设计的基础。
整体布局要考虑到列车的类型和用途，如客运列车和货运列车的布局就会有所不同。
在客运列车中，需要考虑到乘客的容量和舒适性，因此要设计合理的座椅布局、通道布置和卫生间位置等。
而在货运列车中，则需要考虑到货物的数量和重量分布，以及货物的固定设备和防护设备等。
其次，车体结构是汽车列车结构设计的重要组成部分。
车体结构需要考虑到列车的载荷和碰撞保护等要求。
在设计车体结构时，一般采用钢结构或铝合金结构，以保证列车的强度和刚度。
同时，还需要考虑到车体的隔热和隔音要求，以提高列车的舒适性。
第三，动力装置是汽车列车的重要组成部分。
动力装置包括发动机、电动机、牵引系统等。
在选择和设计动力装置时，需要考虑到列车的功率需求和动力传输效率等因素。
此外，还需要考虑到排放控制和燃油经济性等要求，以降低列车的运营成本和对环境的影响。
传动装置是汽车列车结构设计的另一个重要组成部分。
传动装置包括传动轴、传动齿轮和传动链等。
在设计传动装置时，需要考虑到传动效率和传动比等因素。
同时，传动装置还需要考虑到传动的平稳性和可靠性，以保证列车的运行安全。
最后，汽车列车的油电气装置是汽车列车结构设计的关键组成部分。
油电气装置包括电池、电控系统和线缆等。
在设计油电气装置时，需要考虑到列车的电气负载和供电能力等因素。
此外，还需要考虑到电气设备的防护和故障诊断等要求，以提高列车的安全性和可靠性。
总之，汽车列车结构设计需要综合考虑列车的整体布局、车体结构、动力装置、传动装置和油电气装置等多个因素。
合理的结构设计能够提高列车的安全性、舒适性和效能，进而为乘客和货物的运输提供更好的保障。
汽车总体设计
题进行改进设计，再进行第二轮试制和试验，直至产品定型。
4．生产准备阶段
主要工作：进行生产准备和小批量试生产，并让试生产车进
一 步经受 用户的考验。
5．生产销售阶段
（2）发动机前置后驱动
a、轴荷分配合理 ；
b、有利于减少制造成本；（不需要采用等速万向节 ） c、操纵机构简单；
特点：
d、采暖机构简单，且管路短供暖效率高 ；
e、发动机冷却条件好； f、爬坡能力强； g、行李箱空间大； h、改型容易。
a、地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性； b、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客
组装阶段：虚拟组装技术
虚拟开发技术
22
仪表盘设计效果图
虚拟开发技术
虚拟开发技术
驾 驶 室 效 果 图
3.人机工程虚拟技术
虚拟开发技术
25
虚拟开发技术 人机工程虚拟技术模拟乘员或驾驶员乘坐情况 在设计阶段对乘员的舒适程度进行客观评价，避免样 车完成后改性所引起的时间损失和附加成本，大大节 省样车阶段的实车试验时间和投入资金投入，同时提 高设计质量。
c、有利于发动机散热 ，操纵机构布置简单。 a、汽车面积利用率低； b、视野差 ； c、机动性差。
缺点
应用：使用条件差的货车、越野车
图1-3 按驾驶室结构类 型对货车分类 (a)长头货车；(b)平头货 车； (c)短头货车
（2）短头式
a、发动机有少部分位于驾驶室内 ；
特点
b、汽车面积利用率及视野有所改善； c、有利于发动机散热 ，操纵机构布置简单； a、汽车面积利用率低； b、视野差 ； c、机动性差； d、驾驶室内部相对拥挤。
专用汽车授课汽车列车的结构与设计PPT课件
第八章 汽车列车的结构与设计
第二节 半挂车的结构与设计
图为某种平板半挂车用的直通式纵梁车架．其纵梁断面为工字型焊接结 构．上翼板平直，下翼板式折线，腹板用钢板剪切加工成阶梯形，焊接 后应有足够的强度。车架横梁采用整根工字型材或轻型槽钢．通过纵梁 腹板上的孔堤穿干两根纵梁之间。二者相交处不全焊接，与上、下翼板 之间留有间隙。这种贯穿式车架既有一定的强度，又允许车架有一定的 弯曲扭转变形．已逐渐取代断开式横梁，在车架上还焊有牵引销总成、 支承装置固定架、备胎架焊盒和边梁等。底板一般采用铁木结构。
车架
2.920
支承装置
180
备胎支架
20
手制动器
50
储气筒
20
代号 m1 m2 m3 m4 m5
名称 侧护栏 工具箱 轮轴及悬架系统 装载货物
质量/kg 60 50
2150 23000
代号 m6 m7 m8 m
第八章 汽车列车的结构与设计
第二节 半挂车的结构与设计
将已知各部件的质量和装载质量对牵引座支承点或后轮轴支承点 取矩，就可求得半挂车的轴荷分配。
或全挂车。 （二）结构特点 牵引车的总体结构与载货汽车基本相同，由发动机、底盘、车身(驾驶室) 和电器设备组成。但由于牵引车必须进行拖挂作业，对某些总成和部件提 出了不同的要求，特别是半挂牵引车和场内用的牵引车。
1.底盘总布置 半挂牵引车同普通货车相比，轴矩短，牵引座处的载荷较大。
第八章 汽车列车的结构与设计
经计算得空载时的轴荷为：
F1=1300N 满载时的轴荷为：
F2=4150N（双后轴）源自F1' 8583N
F2' 19867 N
《汽车总体设计(第2版)》读书笔记模板
14.1客车造型的演变与发展趋势 14.2客车造型技术及应注意的问题 14.3客车造型展望
第15章汽车电气系统 的组成特点和要求
第16章汽车电气系统 的设计原则和要求
第17章汽车电气系统 主要参数的设计与布 置
第18章电路线束和布 线设计
15.1汽车电பைடு நூலகம்的组成特点和要求 15.2汽车电子的组成特点和要求
第13章客车总布置设 计
第14章客车造型与艺 术设计
11.1市场调查与需求分析 11.2客车形式的选择
12.1客车主要参数的选择 12.2客车主要总成部件的选择 12.3客车性能参数的确定
13.1发动机与车门的布置 13.2外廓尺寸和有关总布置尺寸 13.3客车主要总成部件的布置 13.4客车车身的布置设计 13.5运动校核
6.1总布置图的绘制 6.2运动校核
第7章轿车的概念设 计
第8章轿车形式与主 要参数的选择
第9章轿车总布置设 计
第10章轿车车身造型 与艺术设计
7.1概念轿车设计概述 7.2市场调查与需求分析 7.3轿车的参数和分析 7.4轿车概念车开发 7.5轿车设计方案的制订
8.1轿车形式的选择 8.2轿车主要参数的选择
9.1轿车总体布置设计的任务 9.2轿车总布置图的基准线及其画法 9.3轿车主要总成部件的布置 9.4轿车车身的设计 9.5总布置设计的运动校核
10.1车身造型的演变与发展趋势 10.2车身造型与艺术设计的任务和特征 10.3汽车艺术设计的程序与方法
第11章客车设计方案 的确定
第12章客车总体参数 与主要总成的选择
这是《汽车总体设计（第2版）》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
谢谢观看
16.1汽车电气系统的设计现状 16.2汽车电气系统的设计原则
汽车总体设计
关于图乘法的一种特殊情况作者：赵盛琳来源：《科学大众·教师版》2019年第12期摘要：本文讨论了用图乘法计算结构位移的一种特殊情况，有一个弯矩图是反对称，另一个弯矩图是线性图线的时候，计算中容易出现的错误，从公式推导指出正确的处理方法。
关键词：图乘法; 形心坐标; 计算公式中图分类号：？U442; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ;文章编号：1006-3315（2019）12-141-001在材料力学或者结构力学一般用能量法来计算结构位移，使用比较多的是单位载荷法，在满足一些特殊条件下（轴线为直线，等截面梁或者刚架而且抗弯刚度为常量，两个弯矩图中至少有一个为线性函数），计算莫尔积分可以用图乘法，在大部分有图乘法介绍的教材里，图乘法公式的推导所用的示意图都是所考虑的区间里有一个弯矩图是全部在轴线一侧的一条曲线，另一个弯矩图是线性图线，推导过程中用到了平面图形的形心坐标计算公式，而且计算结果有正负号的问题，两个弯矩图在轴线同侧的时候，结果取正值，两个弯矩图在轴线异侧的时候，结果取负值。
因此图乘法给人的感觉就是计算中弯矩图面积是带正负号的。
然而在遇到以下情况的时候很容易犯错。
有的时候我们会遇到有一个弯矩图在考虑的区间内是反对称的，而另一个弯矩图是线性图线，教材里没有硬性规定弯矩图必须在轴线同侧才能用图乘法，只要满足使用图乘法的三个条件（轴线为直线，等截面梁或者刚架而且抗弯刚度为常量，M（x）及[M]（x）中至少有一个为关于x的线性函数），就算M（x）有正有负（即弯矩图分布在轴线两侧），图乘法的公式依然能用。
图乘法计算积分的公式[l]M（x）[M]（x）dx=[ω][M]c，其中[ω]代表M（x）图的面积，[Mc]是[M]（x）图中与M（x）图的形心对应的纵坐标。
当M（x）图反对称，则其图形的形心显然在轴线中点处，但弯矩图面积[ω]因为考虑反对称图形的正负号，加起来为零，所以不管[M]c是多少，最后结果就是零，但这显然是错误的。
汽车总体设计
转向系作用与组成
• 转向系：按照驾驶员的操纵改变或恢复汽车的行 驶方向。 • 转向系主要由转向器、转向操纵机构、转向传动 机构组成。 • 汽车转向系根据其转向能源的不同，可以分为机 械转向系和动力转向系两大类型。 • 动力转向系统――兼用驾驶员体力和发动机(或电 机)的动力为转向能源的转向系统，称为动力转向 系统。它是在机械转向系统的基础上加设一套转 向加力装置而形成的。
95年后的汽车开发并行流程
• 1、调研、提出整车设想（方案策划阶段）：
• 在汽车产品开始技术设计之前，必须制定产品开发规划：
– 首先，必须确定具体的车型，就是打算生产什么样的汽车。 – 其次是进行可行性分析，根据用户需求、市场情况、技术条件、 工艺分析、成本核算等，预测产品是否符合需求，是否符合生产 厂家的技术和工艺能力，是否对国民经济和企业有利。 – 第三步是拟定汽车的初步方案，通过绘制方案图和性能计算，选 定汽车的技术规格和性能参数。 – 最后一步是制定出设计任务书，其中写明对汽车的形式、各个主 要尺寸、主要质量，还有其他相关企业同类产品的技术发展水平 为基础制定出来的
– 商品计划的内容主要有：
• 商品开发的必要性、目的、主要性能、造型风格、 目标价格； • 市场、适用地区、商品用途及级别； • 生产纲领、目标利润、投产时间等。
– 概念设计主要包括：
• 车型构成：车辆的主要尺寸、驱动方式和采用的主 要部件（如发动机、变速器、驱动桥、悬架、转向 器）及附属设备； • 总体布置：整车目标性能、目标质量、目标成本及 开发日程等。
– 使用条件决定着汽车的整车结构，各总成的选用，及整车和总成 的性能参数的选取
• 满足汽车的特殊要求：特种货物的装卸方式，汽车作业方式， 认真听取用户对汽车设计的合理建议。 • 了解国内外同类车的使用情况：如车型与使用地区的地理条件 的匹配，结构形式及参数适应地区需要的情况等。同时，也应 了解各类车的乘坐舒适性，操纵轻便性，维护方便性、零部件 可靠性等，以便为设计提供依据。
汽车的总体设计 ppt课件
6×2、6×4：总质量在19～26t的公路用汽车驱动形 式：
6x2，也就是三轴车六个轱辘，两轮驱动，同理，6x4则是四 轮驱动（一般是后面四个轱辘驱动）同样马力的情况下，四 轮驱动比两轮驱动所传达到地面上的驱动力更大，在复杂环 境下更容易驱动车辆。
9
×6：越野汽车
10
8×4：26～32t的公路用汽车 8×8：越野汽车
18
主要缺点： a、地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性； b、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入 客厢，会使前排乘员受到严重伤害； c、汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车 的燃油经 济性和动力性。
19
应用：中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间 宽
敞，行驶平稳 ）
20
3、发动机后置后驱动
第1章 汽车的总体设计
§1-1 汽车形式的选择
提问？ FF FR RR
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
30
缺点： ❖前轴负荷大，因而汽车通过性能变坏 ； ❖驾驶室有翻转机构和锁住机构，机构复杂； ❖进、出驾驶室不如长头式货车方便 ； ❖驾驶室内受热及振动均比较大； ❖正面碰撞时， 特别是微型、轻型平头货车，使驾 驶 员和前排乘员受到严重伤害的可能性增加。
应用： ❖各种级别的货车
31
4、偏置式
32
21
优点： a、结构紧凑；（发动机、离合器、变速器和主减速 器布置成一体） b、改善了驾驶员视野；（汽车前部高度有条件降低 ） c、整车整备质量小； d、客厢内地板比较平整 ； e、乘客座椅能够布置在舒适区内； f、爬坡能力强； g、汽车轴距短，机动性能好。
汽车总体设计讲义(简编版)
汽车总体设计1.1 整车总布置设计的任务(1)从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；(2)对各部件进行合理布置和运动校核；(3)对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；(4)协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。
1.2 设计原则、目标（1）汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产品发展规划进行。
（2）选型应在对同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析及全面的技术、进行分析的基础上进行（3）应从已有的基础出发，对原有车型和引进的样车进行分析比较，继承优点，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新车型。
（4）涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律，不得侵犯他人专利。
（5）力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。
1.3汽车设计过程(1)调查研究与初始决策：选定设计目标，并制定产品设计工作及方针原则。
(2)总体方案设计：根据所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想提出整车设想，即概念设计（concept design）或构思设计。
(3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能以及各总成的基本形式。
(4)车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同色彩的车身外形图；制作相应的造型的1：5整车模型；从中选优后，再制作1：5或1：1的精确模型。
(5)编写设计任务书；(6)汽车总布置设计；(7)总成设计；(8)试制、试验、定型。
2.整车型式的选择根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车型式方案，主要包括以下几部分：(1)发动机的种类和型式；(2)轴数和驱动型式；(3)车头和驾驶室的型式及与发动机、前轴(轮)的位置关系；(4)轮胎的选择。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、牵引车的分类
1.按挂车形式分类
(1)全挂牵引车 全挂牵引车是牵引全挂车的牵引车,它的车架后梁上装有牵 引钩，与挂车上的挂环连接,并带动挂车行驶，如图8-1a所示。 (2)半挂牵引车 半挂车的牵引车是专用于牵引半挂车的牵引车。 (3)特种挂车牵引车 特种挂车牵引车用于牵引特种挂车，这种牵引车通常 用旋转式枕座与货物连接，如图8-1d、e、f所示。
(一)车架的结构特点 (二)车架设计
图8-17 支承装置的接地拖盘形式 a)滚轮式 b)铰接平垫式 c)橡胶平垫式 d)球铰平垫式 e)双滚轮式
(三) 支承装置设计
1.支承装置的位置 2.支承装置的高度和行程 3.支承质量 4.手柄力的大小及升降速度 5.接地支承盘
(一)牵引销 (二)牵引座
三、半挂车牵引连接装置结构与设计
图8-18 牵引销结构
图8-13 单级齿轮传动的 支承装置
1—接地托盘 2—内筒 3—外筒 4—螺杆 5—螺母 6—大锥齿轮
7—小锥齿轮 8—手柄
图8-14 两级齿轮传动的 支承装置
1—慢挡从动齿轮 2—慢挡主动齿轮 3—快挡主动齿轮 4—快挡从动齿轮
5—齿轮箱 6—主动轴
图8-16 折叠式支承装置
图8-16 折叠式支承装置
图8-1 汽车列车的类型 a) 牵引杆挂车列车或全挂汽车列车 b) 铰接列车或半挂汽车列车
c) 双挂汽车列车 d) 全挂式半挂列车 e)、f) 特种汽车列车 1—货车 2—全挂车 3—牵引钩 4—牵引车 5—牵引座 6—半挂车 7—牵引拖台 8—可伸缩牵引杆 9—特种挂车
1.按挂车形式分类 2.按驱动形式分类 3.按用途分类
三、挂车的分类
(一)按牵引连接方式分类 (二)按用途分类
(一)按牵引连接方式分类
1.牵引杆挂车或全挂车 2.半挂车 3.特种挂车
图8-2 全挂车的主要类型 a)、b) 双轴 c)、d) 多轴
图8-3 半挂车结构 1—牵引销 2—支承装置
图8-4 半挂车的主要类型 a) 单轴 b) 双轴 c) 三轴 d) 多轴
第八章 汽车列车的结构与设计
第一节 第二节 第三节 第四节
概述 半挂车的结构与设计 全挂车的结构与设计 挂车悬架的结构与设计
第一节 概 述
一、汽车列车的组成与分类 二、牵引车的分类 三、挂车的分类
一、汽车列车的组成与分类
(1)牵引杆挂车列车或全挂汽车列车 由牵引车和一辆或一辆以上全挂车的 组合，如图8-1a所示。 (2)铰接列车或半挂汽车列车 由半挂牵引车和一辆或一辆以上半挂车的组 合,如图8-1b所示。 (3)双挂汽车列车 由半挂牵引车和一辆半挂车、一辆全挂车的组合，如图 8-1c所示。 (4)全挂式半挂汽车列车 (5)特种汽车列车 由牵引车和特种挂车组合,如图8-1e、图8-1f所示。
(一)牵引销
图8-20 牵引销与支承板的B型连接方式
图8-20 牵引销与支承板的B型连接方式 1—开口销 2—槽形螺母 3—垫圈
4—支承座 5—带锥体的牵引销 6—牵引板
(二)牵引座
(1)固定型、举升型和移动型牵引座 固定型牵引座应用最为广泛，其支座 固定在车架上，牵引座可以相对支座作单自由度或双自由度的运动。 (2)夹板式牵引座和单钩式牵引座 夹板式牵引座的分离—连接机构的工作 原理如图8-25所示。
7—制动系统 8—横梁
图8-8 鹅颈式半挂车车架 1、2—主纵梁 3—牵引销板 4—牵引销 5—支承装置安装支架
6、7—插桩孔 8、9—边梁 10—挡板 11—吊环
图8-9 半挂车的随车跳板 1—跳板 2—助力弹簧 3—跳板转轴
图8-10 半挂车和牵引车的连接尺寸
(二)半挂车和牵引车的连接尺寸
图8-25 夹板式牵引座工作原理a)牵引状态 b)脱挂状态
1—操纵杆 2—座板 3—右夹板 4—锁块 5—锁片 6—插销 7—左夹板 8—拉簧 9—弹簧 10—保险块 11—锁块导杆
图8-26 单钩式牵引座工作原理 a) 牵引状态 b) 脱挂状态
1—锁钩 2、9—弹簧 3—销轴 4—楔杆 5—耐磨环 6—杠杆 7—操纵杆 8—保险锁扣
(一)对支承装置的要求
1)在脱挂时能可靠地保证半挂车处在水平位置。 2)在脱挂和接挂时能迅速升降,且能轻便地调整其高度。 3)结构简单,有足够的强度和支承刚度，工作安全可靠。 4)支承装置在半挂车上的位置，应符合半挂车与牵引车连接装置的互换性 尺寸要求。
(二)支承装置的分类
1. 按齿轮传动机构分类 2. 按操作方式分类 3. 按支承管的结构分类 4. 按支承装置接地拖盘形式分类
一、半挂车的总体结构与设计 二、半挂车支承装置结构与设计 三、半挂车牵引连接装置结构与设计 四、半挂车车架设计
一、半挂车的总体结构与设计
(一)半挂车的结构特点 (二)半挂车和牵引车的连接尺寸 (三)半挂车的轴荷分配
(一)半挂车的结构特点
图8-7 半挂车总体结构 1—牵引销 2—鹅颈 3—支承装置 4、9—纵梁 5—车轮 6—悬架
1.半挂车的前回转半径和牵引车的间隙半径 2.半挂车的间隙半径和牵引车的后回转半径 3.半挂车牵引板离地高度 4.半挂车相对于牵引车的各种摆角
图8-11 半挂车相对于牵引车各种摆角
(三)半挂车的轴荷分配
图8-12 半挂车轴荷分配
二、半挂车支承装置结构与设计
(一)对支承装置的要求 (二)支承装置的分类 (三) 支承装置设计
图8-5 半挂车车架纵梁结构 a) 平板式 b) 鹅颈式 c) 凹梁式
图8-6 专用挂车形式 a) 液态物料运输半挂车 b) 粉粒物料运输半挂车 c) 汽车运输半挂车
d) 箱式半挂车 e) 自卸式半挂车 f) 冷藏半挂车
1.一般用途挂车 2.专用挂车 3.特种用途挂车
(二)按用途分类
第二节 半挂车的结构与设计
图8-21 牵引座结构 1—锁紧机构 2—座板 3—操作手柄
4—支座
图8-22 固定式牵引座自由度示意图 a)单自由度固定型牵引座 b) 双自由度固定型牵引座
图8-23 移动型牵引座 1—牵引座板 2—移动支架 3—操纵手柄 4—杠杆 5—弹簧 6—锁止杆
7—推杆 8—导向齿条
图8-24 举升型牵引座 1—牵引座 2—杠杆系 3—举升缸