1、CBD-YF-DP-GF.1g長春北車電動汽車有限公司<»工同。片曲ELETftlCVEHlCLtfMAW長春北車電動汽車有限公司設計規范CBD-YF-DP-GF.1客車底盤總布置設計規范單位姓名日期單位姓名日期編制技術研發部技術研發部審核技術研發部技術研發部審核技術研發部技術研發部批準口長春北車電動汽車有限公司CBD-YF-DP-GF.1目錄1 范圍22 規范性文件引用23 術語和定義.34 設計準則3口長春北車電動汽車有限公司CBD-YF-DP-GF.11范圍本標準主要介紹了客車底盤總布置的簡要設計流程，規范了設計步驟，明確了底盤總布置的設計結構等。本標準適用于我公司6-1

2、2米的大中型營運客車的底盤總布置設計。2規范性文件引用GB/T13053-2008客車車內尺寸GB12676-1999汽車制動系統結構、性能和試驗方法GB17675-1999汽車轉向系基本要求GB/T5922-2008汽車和掛車氣壓制動裝置壓力測試連接器技術要求GB/T6326-2005輪胎術語及其定義GB/T13061-1991汽車懸架用空氣彈簧橡膠氣囊QC/T29082-1992汽車傳動軸總成技術條件QC/T29096-1992汽車轉向器總成臺架試驗方法QC/T29097-1992汽車轉向器總成技術條件QC/T293-1999汽車半軸臺架試驗方法QC/T294-1999汽車半軸技術條件QC

3、/T299-2000汽車動力轉向油泵技術條件QC/T301-1999汽車動力轉向動力缸技術條件QC/T302-1999汽車動力轉向動力缸臺架試驗方法匕長春北車電動汽車有限公司阿WAMCIWNELECTRIC比08.HQCBD-YF-DP-GF.1QC/T303-1999汽車動力轉向油罐技術條件QC/T304-1999汽車轉向拉桿接頭總成臺架試驗方法QC/T305-2013汽車液壓動力轉向控制閥總成性能要求與試驗方法QC/T465-1999汽車機械式變速器分類的術語及定義QC/T470-1999汽車自動變速器操縱裝置的要求QC/T479-1999貨車、客車制動器臺架試驗方法QC/T483-199

4、9汽車前軸疲勞壽命限值QC/T491-1999汽車筒式減振器尺寸系列及技術條件QC/T494-1999汽車前軸剛度試驗方法QC/T513-1999汽車前軸臺架疲勞壽命試驗方法QC/T523-1999汽車傳動軸總成臺架試驗方法QCT529-2013汽車液壓動力轉向器技術條件與試驗方法QCT533-1999汽車驅動橋臺架試驗方法QCT545-1999汽車筒式減振器臺架試驗方法3術語和定義上述標準中確立的符號、代號、術語均適用于本標準。4設計準則4.1應滿足的安全、環保和其它法規要求及國際慣例客車底盤總成中各部分的主要性能、尺寸等應符合相應的標準規定。詳參相應的標準口長春北車電動汽車有限公司CBD-

5、YF-DP-GF.14.2應滿足的功能要求及應達到的性能要求4.2.1 底盤總體設計的特點和要求大型客車整車設計即客車的總體設計工作主要包括以下幾方面內容：(1)確定整車型式、結構和尺寸；(2)確定整車的主要性能指標；(3)初選各總成的結構型式、尺寸和性能；(4)協調各總成與整車的關系以及各總成之間的關系。4.2.2 大型客車主要參數的選擇4.2.2.1 主要尺寸參數的確定(1)軸距軸距對整備質量、汽車總長、汽車最小轉彎直徑、縱向通過半徑等有影響。(2)前輪距B和后輪距B2改變汽車輪距色影響車廂或駕駛室內寬、汽車總寬、總質量、側傾角度、最小轉彎直徑等因素。受汽車總寬不得超過2500mme11n

6、以上客車總寬不得超過2550mm的限制，輪距不宜過大。但在選定的前輪距B范圍內，應能布置下車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉向空間，同時轉向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動空間。在確定后輪距時，應考慮能布置下電機等動力總成，考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應留的必要間隙。為此，輪距寬度應在規定的輪距，例如確定前輪距B=2040mm后輪距B2=1860mm(3)前懸Lf和后懸Lr前懸尺寸影響汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野。在前懸這段尺寸內要布置下保險杠、轉向器，平頭車為了方便上、下車，前、后懸的尺寸應保證在布4長春北車電動汽車有限公司阿4LECTIH0"Hi

7、電1$加,口。CBD-YF-DP-GF.1置下上述總成、部件的同時盡可能短些。大型客車后懸長度一般不得超過軸距的65%絕對值不大于3500mm例如前懸2100mm后懸3230mm4.2.2.2主要質量參數的確定汽車的質量參數包括整車整備質量m。載客量、裝備質量、質量系數”勺、汽車總質量S、軸荷分配等。(1)整車整備質量m：整車整備質量是指車上帶有全部裝備，加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質量。整車整備質量對汽車的制造成本和燃油經濟性有影響。(2)載客量(客車載客量)又稱“客車的額定容量”。客車一次允許運載的最大乘客人數。對小型客車和長途客車，由坐位或臥位數目決定，對市區公共汽車則由坐位數

8、和可站立人數之和決定。(3)汽車的總質量汽車的總質量口是指裝備齊全，并按規定裝滿客、貨時的整車質量。客車的總質量ma由整備質量m5乘員和駕駛員質量以及行李質量三部分構成。其中，乘員和駕駛員每人質量按65kg計，于是有：ma=m0+65n+un(21)ma=m一.65n(22)式中，n為包括駕駛員在內的載客數；6為行李數，但公交客車不設有行李箱，于是行李數=0,則由(21)得出：(4)軸荷分配g長春北車電動汽車有限公司CBD-YF-DP-GF.1汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止狀態下，各車軸對支承平面的垂直負荷，也可以用占空載或滿載總質量的百分比來表示，它對汽車的牽引性、通過性、制動性、操

9、縱性和穩定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大的影響。汽車的布置型式對軸荷分配影響較大，后置電機后輪驅動的客車滿載時后軸負荷最好不超過59%,否則，會導致汽車具有過多轉向特性而使操縱性變壞。根據國際標準：大型客車一般采用4X2后輪驅動雙胎平頭，滿載時前軸載荷在30%-35炕間，后軸載荷65%-70炕間；空載前軸載荷在48%-54迄間，后軸載荷在46%-52迄間。這里只考慮最大總質量軸荷的分配，故前軸取5500kg,站占最大總質量的34.3%;后軸載荷取10500kg占最大總質量的65.7%。在確定汽車的軸荷分配時，還要考慮汽車的靜態方向穩定性和動態方向穩定性。根據理論分析，汽車質心位置到

10、汽車中性轉向點的距離s對汽車的靜態方向穩定性有決定性的影響。這個距離可由下式計算得到：L?Ca1-LiCa2S=Ca式中L2一分別為汽車質心離前、后軸的距離。L1和L2取決于軸荷分配，Li=G1LL2=G2LG,G;Ca1一前輪的輪胎側偏剛度之和，N/rad;Ca2后輪的輪胎側偏剛度之和，N/rad;Ca一汽車全部輪胎的總側偏剛度之和，N/rad;當s<0時，亦即當L2CaiL1Ca2<0時，汽車質心位于中性轉向點之前，汽車具有不足轉向特性，汽車靜態的方向穩定性較好。反之，當s>0時，汽車具有過6長春北車電動汽車有限公司CBD-YF-DP-GF.1度轉向特性。此時存在著一個臨

11、界車速，低于此車速時，汽車的行駛時穩定的，高于此車速時，則汽車就不能穩定行駛。在汽車設計時一般希望汽車具有適度的不足轉向特性。為此，要很好地匹配上述參數，使L2Cai-LiCs2<0汽車動態方向穩定性的條件是2GL1L2v21 Kv=10gCa2CaiL2式中，K穩定性因素；V一汽車車速，m/s;L一軸距，mi4.2.2.3主要性能參數的確定（1）動力性參數汽車動力性參數包括最高車速Uamax、加速時間t、上坡能力、比功率和比轉矩等。1）最高車速汽車在平直的良好路面上行駛時所能達到的最高瞬間車速，稱為最高車速。應根據客車本身用途確定，如公交客車需限速69km/h,公路客車或商務車最高車速

12、一般超過100km2）加速時間t汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時間，稱為加速時間。3）爬坡能力日長春北車電動汽車有限公司CBD-YF-DP-GF.1OF阿QUHJC*州ELECTRICWEKlCLtSH.00用汽車滿載時在良好路面上的最大坡度阻力系數口亦來表示汽車的爬坡能力通常要求客車能克服25%坡度，即i=0.25。如圖示，最大爬坡度i=h-：-S=tan：.4)比功率Pb和比轉矩Tb比功率是評價汽車動力性能如速度性能和加速性能的綜合指標，比轉矩則反映了汽車的比牽引力或牽引能力。為了保證汽車在高速公路上的速度適應性，有些國家對汽車的比功率值有所規定。

13、比功率R是汽車所裝電機的標定最大功率Pemax與汽車最大總質量m,之比，即Pb=Pemax/ma。比功率大的汽車加速性能、速度性能要較比功率小的汽車好。比轉矢1Tb是汽車所裝電機的最大轉矩Temax與汽車總質量m,之比，即Tb=Temax/ma。它能反映汽車的牽引能力。(2)汽車最小轉彎直徑Dmin轉向盤轉至極限位置時，汽車外轉向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡的直徑，稱為汽車最小轉彎直徑Dmin。大型客車的車輛總長10MLa<12.7m時，最小轉彎直徑Dmin24mo(3)通過性幾何參數底盤設計要確定的通過性幾何參數有：最小離地間隙hmin、接近角%離去角長春北車電動汽車有限公司CWOUU

14、gCHnlN£屋事對，VOHCLHQQ.LWCBD-YF-DP-GF.1”等。(4)制動性參數汽車制動性是指汽車在制動時，能在盡可能短的距離內停車且保持方向穩定，下長坡時能維持較低的安全車速并有在一定坡道上長期駐車制動的能力。故在選擇制動器時應滿足表4-1的制動性能要求。表-1路試檢驗行車制動和應急制動性能要求行車制動應機制動輛類型制動初車速,4(kmh)制動距離mFMDD2ms試車道路寬度m踏板力N制動初車速,4(kmh)制動距離mFMDD2ms操)縱力N輕型客車滿50<22>5.42.5<70030<18>2.6手600腳7004.3設計輸入、輸出要

15、求4.3.1 總體布置在初步確定汽車的載客量、驅動形式、車身形式、電動機形式等以后，要深入做更具體的工作，包括繪制總布置圖，并校核初步選定的各部件結構和尺寸是G長春北車電動汽車有限公司弋F劭*(LECTitlCVEHICLEOflAWCBD-YF-DP-GF.1否符合整尺寸和參數的要求，以尋求合理的布置方案。4.3.2 整車布置的基準線確定整車的零線、正負方向及標注方式，均在汽車滿載時進行，并且繪圖時應將汽車前部繪在左側。(1)車架上平線：縱梁上翼面較長的一段平面或者承載式車身中部地板或邊梁的上翼面在側視圖上的投影線。它作為標注垂直尺寸的基準線，向上為“+”、向下為“-"，該線標記為

16、z/0。(2)前輪中心線：通過左、右前輪中心，并垂直車架平面線的平面，在側視圖和俯視圖上的投影線。它作為標注縱向尺寸的基準線，向前為“-”，向后為“+”，該線標記為x/0。(3)汽車中心線：汽車縱向垂直對稱面在俯視圖和前視圖上的投影先。用它作為標注橫向尺寸的基準線，向左為“+”，向右為“-"，該線標記為y/0。(4)地面線：地面線在側視圖和前視圖上的投影線。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，并垂直于地面的的平面，在側視圖和俯視圖上的投影線。此線用來作為標注汽車軸距和前懸的基準線。當車架和地面平行時，前輪垂直線和前

17、輪中心線重合。CBD-YF-DP-GF.1g長春北車電動汽車有限公司阿WAMCIWNELECTRICVBH比08.HQ圖4-1整車總布置圖坐標系上述的X/0、Y/0、Z/0三條線，統稱為三個方向的零線。在繪制總布置圖時，先確定零線的位置。一般是從側視圖上開始，根據整車的前懸及車架上表面至地面的高度，確定X和Z坐標線的交點，然后通過該點畫一水平線和一垂直線，需要時可畫出網格線，間距為200m做400mm便于繪圖時坐標點的換算或量取。俯視圖和前視圖坐標線的畫法可照此法處理，但須保證X、Y、Z三個坐標線互相垂直。4.3.3 電機的布置(1)電機的上下位置由于是電機后置，所以電機的上下位置對離地間隙和

18、后排座椅高度有影響。電機高度位置初步確定之后，風扇和散熱器的高度也隨之而定，要求風扇中心與散熱器幾何中心相重合。為了保證空氣的暢通，散熱器中心與風扇中心之間應有不小于50mm間隙。電機罩與電機機零件之間的間隙不得小于25mm。(2)電機的前后位置電機的前后位置會影響汽車的軸荷分配及乘客的面積利用率。電機與后圍之間必須留有足夠的間隙，以防熱量傳入客廂和保證零部件的安裝。(3)電機的左右位置這對底盤承載系統的受力和電機曲軸中線在一般情況下與汽車中心線一致ii口長春北車電動汽車有限公司CBD-YF-DP-GF.1對電機懸置支架的統一有利。4.3.4 傳動系的布置根據總布置草圖中所確定的電機、后軸以及

19、后輪的相互位置關系、電機總成、散熱器位置、一起在總布置圖中進行細化、準確定位，最后確定其坐標位置。布置時要注意以下幾點：(1)油底殼與后軸的最小跳動距離；(2)油底殼與橫拉桿的間隙，除前軸垂直跳動量外，還要考慮制動時由于后簧的S變形而造成后軸向前有一轉角P(約3。4勺所要求的額外間隙。特別是驅動橋的傳動軸與油底殼或附近的橫梁等零件的間隙也應如此。(3)散熱器與風扇的位置關系。一般風扇至散熱器芯部表面至少留40m也上的間隙。風扇中心與散熱器芯部中心可以對齊，或者高于芯部中心，但風扇不要超過上水室下邊，這樣的布置冷卻效果差；(4)曲軸中心線與車架上表面一一零線，有一前高后低的夾角(約2。5。)一般

20、取3左右。目的是能使汽車在滿載狀態時，傳動系的軸線互相之間夾角最小，甚至從前至后成為一條直線，以提高萬向節的傳動效率和減少磨損；(5)滿載時傳動軸的正常夾角在4以下最好，希望不超過8°。有條件時，驅動橋自身可以傾斜一個角度，以便滿足傳動軸的等角速運轉，或減小傳動軸的夾角；(6)單根傳動軸不易過長，必要時可加中間支承，變成兩根或多根傳動軸傳動。4.3.5 轉向裝置的布置12長春北車電動汽車有限公司C*tLECTIHeVEH1凡玨MAl4CBD-YF-DP-GF.1(1)轉向盤的位置轉向盤位于駕駛員座椅的前方，為保證駕駛員能舒適地轉向操作，應注意轉向盤平面與水平面之間地夾角，并以取得轉向

21、盤前部盲區距離最小為佳，同時轉向盤不能影響駕駛員觀察儀表，轉向盤周圍還應有足夠地空間。由于轉向盤的位置還影響到駕駛員操縱的方便性，所轉向盤與駕駛員座椅的位置如圖42所示圖4-2轉向盤與座椅位置關系根據上圖，作為大型客車，各部位尺寸如下：在500550mm之間，在460500mm之間，在450550mm之間，在450500mm之間，口在10。25。之間。(2)轉向器的位置由于前懸架采用鋼板彈簧，為了避免懸架運動與轉向機構運動出現不協調現象，應將轉向器布置在鋼板彈簧跳動中心附近。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軸將它們連接起來。如果轉向盤與轉向器之間通

22、過一根剛性軸直接連接起來時轉向盤相對駕駛員在縱向平面內偏斜一個角度，這導致操縱不方便，又會因轉向傳動軸在附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。因此，平頭客車采用一個萬向節。轉向軸在水平面內與汽車中心線之間地夾角不得大于5口轉向搖臂與縱拉桿13口長春北車電動汽車有限公司CBD-YF-DP-GF.1和轉向節臂與縱拉桿之間地夾角，在中間位置時應盡可能布置成接近直角，以保證有較高地傳動效率。(3)轉向器的布置的要求轉向系統的布置，主要是保證駕駛員操縱輕便、舒適，并使汽車具有較高的機動性和靈敏度，轉彎時減少車輪的側滑，減輕轉向盤上的反沖力和有自動回正作用。轉向機及轉向柱的固定要牢靠，角

23、度及轉向盤的高度位置應保證駕駛員操作靈便，手臂沒有被架高的感覺，抬腿蹬踏板時不碰轉向盤。拉桿必須有足夠的剛度，特別是彎拉桿，要保證沒有彈性變形。在前輪左右最大轉角區間內，各節點不能出現發卡、磨擦現象，拉桿之間不能出現死角，在轉向過程當中傳動比的變化應盡量小。在系列車型設計當中，由于軸距的變化會影響梯形底角的變化，在實際生產中，這種細小的變動很難處理，管理上容易出現誤裝或錯裝，生產也不好安排，為此就應在設計時回避這一誤區。轉向梯形的確定，以系列車型中，產量最大的、或軸距居中的車型、亦可兩者兼顧后決定以某一車型為基礎設計其轉向梯形，其它車型直接乘用，這樣便于組織生產和發展變型車；對使用影響也不大。

24、轉向盤的高度、轉向柱的角度固定方式等可與車身總布置共同商定，亦可在1:1的內模型內確定，并與腳踏板和坐椅一同考慮。4.3.6 懸架的布置由于客車采用了縱置半橢圓鋼板彈簧。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。為了滿足主銷后傾角的要求，前鋼板彈簧應布14公長春北車電動汽車有限公司CBD-YF-DP-GF.1置成前高后低的形狀。后鋼板彈簧布置在車架與車輪之間。減震器應盡可能布置成直立狀，以充分利用其有效行程。4.3.7 制動系的布置踩下制動器踏板所需的力量比踩下油門踏板要大的多，因此，制動踏板應更靠近駕駛員，并要做到操縱輕便。應檢查桿件運動時有無干涉和死角，更不應該在車輪制

25、動時自行制動。布置制動管時要注意安全可靠，整齊美觀，在一條管路上，當兩個固定點之間的距離應小于20mm同時注意不要將管子布置在車架縱梁內側的下翼上，防止管子腐敗。汽車上應配有行車制動系統、駐車制動系統、應急制動功能，三者可以獨立、亦可互相聯系，當某二者失靈（踏板或制動閥除外），另一系統仍具有應急的制動功能。整車設計人員要與總成設計人員共同商定，選擇行車和駐車制動器的方案、制動操縱方式及驅動機構的型式、結構和布置。為了提高制動工作的可靠性，應采用分路系統，這里采用雙回路、氣壓式行車制動系統，當部分管路失效后，其余部分仍有至少30%的制動效能。但是氣壓行車制動的起優點是操縱輕便，工作可靠，不易出故障，維修保養方便。承載質量在6t以上的客車采用的是真空伺服制動，具采用的是一軸對一軸型，前軸制動器與后橋制動器各用一個回路。這種形式比較簡單，可與單輪缸鼓式制動器配合使