车辆工程技术
49车辆技术
0　概述
  汽车总布置设计需要考虑人机工程、可维修性等诸多方面，运动校核是设计验证不可或缺的一部分，运动校核是从整车角度出发进行运动学正确性的校核，是对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉校核。汽车总布置设计和运动校核两者之间相辅相成、相互制约和影响，在设计之初就应该重点关注和研究。
1　汽车总布置设计
  （1）总布置设计是将整车所有零部件及驾驶员和乘员安放在合适合理的位置，使其充分发挥各自的功能，且满足企业、顾客及相关法律法规等要求，确保车辆和人形成一个和谐的整体。
  （2）总布置设计原则。1）以平台化为设计为基本原则，主要研究全新平台和现有平台的新品设计与开发，做好未来产品规划，这样一来就可以缩短新车型开发周期、共用供应商、生产线及试验成果，减少专用件开发数量，从而降低开发成本。2）设计、校核并行开展的原则，在相关设计进行到一定的段，需要校核各零部件是否满足结构、安装、维修、安全、噪声、振动等方面的要求，以决定是否需要进行
设计更改，也可以认为是中间过程设计优化的一部分。3）遵循人机工程学原则，主要考虑乘员的基本舒适性、储物空间及人机界面等方面，如：坐姿、空间、视野、方便性等。4）满足法律、法规的原则要求，汽车企业必须贯彻执行国家、地方有关法律法规。不同的地区和国家有不同的法规要求，车辆上市前需要进行公告和法规认证工作，否则将无法进行上市销售工作。
沈阳华晨金杯汽车有限公司
  （3）总布置设计要点。1）结构通用性。整车设计时，基于现有车型和未来规划车型，实施平台化结构设计和开发。通常情况下，能够借用的零部件就借用，减少专用件的开发数量，减少开发费用；对已在现有车型上使用的通用零部件，需要特别注意的是尽可能的不对其结构进行修改，若需要进行任何局部修改，则需要确认该更改对其它共用车型结构有无影响，如：左右置车型的通用问题，往往需要从左、右置车方案的同步设计开发考虑。2）周边结构完整性。汽车总布置设计时，周边结构缺一不可。重要结构的缺失都将导致整体布置方案推翻；细小结构的缺失将导致整体布置的调整，将对整车项目开发的QCT造成严重的影响和损失。3）间隙尺寸要求。间隙是总布置的基础和的目的。在保证各种性能和结构、生产和装配误差累计的前提下，如何确保零部件之间的间隙合适，不会造成整车零部件间装配困难和干涉等问题是总布置设计工程师首要考虑的工作任务。一般情况下，采用静态零件之间间隙5mm，动态零件间的极限状态下间隙10mm，无固定的软管之间间隙15mm的经验值，各企业可根据实际的工艺生产能力的设计时的尺寸链进行调整，并非固定值。4）可装配性．可装配性是整车设计中首先要考虑的问题，无法装配等于无法生产，那么车辆也没有了设计的意义。①首先要考虑的
整车各系统总成的装配顺序，可参考以往类似车型或标杆车型的工艺流程顺序，也可利用数字仿真技术模拟验证的方法确定装配顺序。②线上装配的零部件需要尽可能的操作方便，工序尽可能的少。因为操作的困难程度及工序的增加将增大整车的生产节拍，影响线体生产能力。另外，需要考虑每一个零部件的装配操作空间，也就是对每一个零部件的安装工具及操作空间进行空间尺寸校核，确保正常的装配可行性。5）操作方便性及空间舒适性。汽车的作用是给人的生活带来方便，车辆的使用过程中，同样要考虑车辆操作的舒适性和方便性需求。主要考虑人体的尺寸大小，各关节操作的舒适角度，以及不同的操作力的大小等。此项性能往往在设计时会有着相应的标准要求，总布置时需要进行设计参照分析。6）可维修性。可维修性检查是整车总布置设计工作的一个方面。可维修性检查的目的在于反馈总布置方案是否合适，零部件设计是否合理，以便在设计前期做出设计更改。它的最终目标是减少用户对车辆维修所支付的维修成本，同时车辆的制造和设计也并不会完全吻合，这样部分零部件也会发生一些设计之外的故障，因此车辆的维修保养方便性是总布置时考虑的一个重要项目。
2　汽车运动校核
  运动校核主要包括两方面内容：①从整车角度出发进行运动学正确性的校核。②对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉校核。  （1）汽车是由许多总成组装在一起的，总布置设计师应从整车角度出发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的校核。如：发动机前置时，会因采用中间轴式或两轴式变速器不同，使变速器输出轴的转动方向不同，这就影响主减速器的结构，因此必须进
行运动学方面的校核，以保证有足够的前进挡数。
  （2）车轮跳动、前轮转向运动等原因造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误。原则上有相对运动的地方都要进行运动干涉校核。如：转向传动机构与悬架运动的校核：作转向轮跳动图，确定转向轮上跳并转向到极限位置时所占用的空间，然后据此确定翼子板开口形状、轮罩形状、减震器的最大拉伸和压缩长度，同时校核转向轮与纵拉杆、车架等之间的间隙是否足够；根据悬架跳动量，作传动轴跳动图，确定传动轴上、下跳动的极限及最大摆角，校核传动轴与横梁的间隙，以及传动轴长度的变化量。针对特种车辆，通常可根据结构特点不同再确定校核的内容。
3　结束语
  汽车总布置设计是整车及零部件各项结构性能综合考虑的工作，也是一项系统的、复杂的工程，运动校核是其延伸和补充。汽车总布置与运动校核研究需要不断深入和细化，促进整车设计质量的提升。参考文献：
[1]黄晓云，张国忠，张凤赐.汽车总体设计专家系统的研制[J].中山大学学报(自然科学版),2003.
[2]宋凯.汽车车身结构概念设计关键技术研究[D].长沙：湖南大学, 2010.
浅谈汽车总布置与运动校核研究
刘世文，贺　麟
（沈阳华晨雷诺金杯有限公司，沈阳 110000）
摘　要：随着汽车行业的迅速发展和精细化研发，整车总布置与运动校核在汽车设计开发过程中的作用越来越凸显。本文主要从汽车总布置设计、运动校核等方面进行探讨和阐述。
关键词：汽车；总布置；校核