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。
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1—7-1,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—110mm。c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。
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1-7—2,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,CAl0B为80mm。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 。 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。 5.7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。如图1-7-3所示。
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。如图1-7—3中的虚线部分所示。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