(完整版)客车底盘总布置设计规范
长春北车电动汽车有限公司设计规范
CBD-YF-DP-GF.1 客车底盘总布置设计规范
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编制技术研发部技术研发部
审核技术研发部技术研发部
审核技术研发部技术研发部
批准
⽬录
1 范围 (2)
2 规范性⽂件引⽤ (2)
3 术语和定义 (3)
4 设计准则 (3)
1 范围
本标准主要介绍了客车底盘总布置的简要设计流程,规范了设计步骤,明确了底盘总布置的设计结构等。本标准适⽤于我公司6--12⽶的⼤中型营运客车的底盘总布置设计。
2 规范性⽂件引⽤
GB/T 13053-2008 客车车内尺⼨
GB 12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验⽅法
GB 17675-1999 汽车转向系基本要求
GB/T 5922-2008 汽车和挂车⽓压制动装置压⼒测试连接器技术要求
GB/T 6326-2005 轮胎术语及其定义
GB/T 13061-1991 汽车悬架⽤空⽓弹簧橡胶⽓囊
QC/T 29082-1992 汽车传动轴总成技术条件
QC/T 29096-1992 汽车转向器总成台架试验⽅法
QC/T 29097-1992 汽车转向器总成技术条件
QC/T 293-1999 汽车半轴台架试验⽅法
QC/T 294-1999 汽车半轴技术条件
QC/T 299-2000 汽车动⼒转向油泵技术条件
QC/T 301-1999 汽车动⼒转向动⼒缸技术条件
QC/T 302-1999 汽车动⼒转向动⼒缸台架试验⽅法
QC/T 303-1999 汽车动⼒转向油罐技术条件
QC/T 304-1999 汽车转向拉杆接头总成台架试验⽅法
QC/T 305-2013 汽车液压动⼒转向控制阀总成性能要求与试验⽅法
QC/T 465-1999 汽车机械式变速器分类的术语及定义
QC/T 470-1999 汽车⾃动变速器操纵装置的要求
QC/T 479-1999 货车、客车制动器台架试验⽅法
QC/T 483-1999 汽车前轴疲劳寿命限值汽车驾驶室
QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺⼨系列及技术条件
QC/T 494-1999 汽车前轴刚度试验⽅法
QC/T 513-1999 汽车前轴台架疲劳寿命试验⽅法
QC/T 523-1999 汽车传动轴总成台架试验⽅法
QCT 529-2013 汽车液压动⼒转向器技术条件与试验⽅法
QCT 533-1999 汽车驱动桥台架试验⽅法
QCT 545-1999 汽车筒式减振器台架试验⽅法
3 术语和定义
上述标准中确⽴的符号、代号、术语均适⽤于本标准。
4 设计准则
4.1应满⾜的安全、环保和其它法规要求及国际惯例
客车底盘总成中各部分的主要性能、尺⼨等应符合相应的标准规定。详参相应的标准。
4.2应满⾜的功能要求及应达到的性能要求
4.2.1 底盘总体设计的特点和要求
⼤型客车整车设计即客车的总体设计⼯作主要包括以下⼏⽅⾯内容:
(1)确定整车型式、结构和尺⼨;
(2)确定整车的主要性能指标;
(3)初选各总成的结构型式、尺⼨和性能;
(4)协调各总成与整车的关系以及各总成之间的关系。
4.2.2 ⼤型客车主要参数的选择
4.2.2.1 主要尺⼨参数的确定
(1)轴距
轴距对整备质量、汽车总长、汽车最⼩转弯直径、纵向通过半径等有影响。
(2)前轮距B1和后轮距B2
改变汽车轮距B会影响车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、侧倾⾓度、最⼩转弯直径等因素。受汽车总宽不得超过
2500mm(11m以上客车总宽不得超过2550mm)的限制,轮距不宜过⼤。但在选定的前轮距B1范围内,应能布置下车架、前悬架和前轮,并保证前轮有⾜够的转向空间,同时转向杆系与车架、车轮之间有⾜够的运动空间。在确定后轮距时,应考虑能布置下电机等动⼒总成,考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留的必要间隙。为此,轮距宽度应在规定的轮距,例如确定前轮距B1=2040mm,后轮距B2=1860mm。
(3)前悬L F和后悬L R
前悬尺⼨影响汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野。在前悬这段尺⼨内要布置下保险杠、转向器,平头车为了⽅便上、下车,前、后悬的尺⼨应保证在布
置下上述总成、部件的同时尽可能短些。⼤型客车后悬长度⼀般不得超过轴距的65%,绝对值不⼤于3500mm 。例如前悬2100mm ,后悬3230mm 。
4.2.2.2 主要质量参数的确定
汽车的质量参数包括整车整备质量οm 、载客量、装备质量、质量系数οm η、汽车总质量a m 、轴荷分配等。
(1)整车整备质量οm
整车整备质量是指车上带有全部装备,加满燃料、⽔,但没有装货和载⼈时的整车质量。整车整备质量对汽车的制造成本和燃油经济性有影响。
(2)载客量(客车载客量)⼜称“客车的额定容量”。客车⼀次允许运载的最⼤乘客⼈数。对⼩型客车和长途客车,由坐位或卧位数⽬决定,对市区公共汽车则由坐位数和可站⽴⼈数之和决定。
(3)汽车的总质量
汽车的总质量a m 是指装备齐全,并按规定装满客、货时的整车质量。客车的总质量a m 由整备质量οm 、乘员和驾驶员质量以及⾏李质量三部分构成。其中,乘员和驾驶员每⼈质量按65kg 计,于是有:
n n m m a α++=65ο(2-1)
式中,n 为包括驾驶员在内的载客数;α为⾏李数,但公交客车不设有⾏李箱,于是⾏李数0=α,则由(2-1)得出:
n m m a 65+=ο(2-2)
(4)轴荷分配
汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静⽌状态下,各车轴对⽀承平⾯的垂直负荷,也可以⽤占空载或满载总质量的百分⽐来表⽰,它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳定性等主要使⽤性能以及轮胎的使⽤寿命都有很⼤的影响。
汽车的布置型式对轴荷分配影响较⼤,后置电机后轮驱动的客车满载时后轴负荷最好不超过59%,否则,会导致汽车具有过多转向特性⽽使操纵性变坏。
根据国际标准:⼤型客车⼀般采⽤4×2后轮驱动双胎平头,满载时前轴载荷在30%~35%之间,后轴载荷65%~70%之间;空载前轴载荷在48%~54%之间,后轴载荷在46%~52%之间。这⾥只考虑最⼤总质量轴荷的分配,故前轴取5500kg,站占最⼤总质量的34.3%;后轴载荷取10500kg 占最⼤总质量的65.7%。
在确定汽车的轴荷分配时,还要考虑汽车的静态⽅向稳定性和动态⽅向稳定性。根据理论分析,汽车质⼼位置到汽车中性转向点的距离s 对汽车的静态⽅向稳定性有决定性的影响。这个距离可由下式计算得到:
a a a C C L C L s 2
112-=
式中1L ,2L —分别为汽车质⼼离前、后轴的距离。1L 和2L 取决于轴荷分配, L G G L 11=
,L G G L 22=; 1a C —前轮的轮胎侧偏刚度之和,N/rad ;
2
a C —后轮的轮胎侧偏刚度之和,N/rad ; a C —汽车全部轮胎的总侧偏刚度之和,N/rad ;
当s<0时,亦即当L 2Ca 1-L 1Ca 2<0时,汽车质⼼位于中性转向点之前,汽车具有不⾜转向特性,汽车静态的⽅向稳定性较好。反之,当s>0时,汽车具有过
度转向特性。此时存在着⼀个临界车速,低于此车速时,汽车的⾏驶时稳定的,⾼于此车速时,则汽车就不能稳定⾏驶。在汽车设计时⼀般希望汽车具有适度的不⾜转向特性。为此,要很好地匹配上述参数,使
L 2Ca 1-L 1Ca 2<0 汽车动态⽅向稳定性的条件是
112212212≥???? ??-+=+L v C L C L g G Kv a a
式中,K —稳定性因素;
V —汽车车速,m/s ;
L —轴距,m 。
4.2.2.3 主要性能参数的确定
(1) 动⼒性参数
汽车动⼒性参数包括最⾼车速max a u 、加速时间t 、上坡能⼒、⽐功率和⽐转矩等。
1)最⾼车速
汽车在平直的良好路⾯上⾏驶时所能达到的最⾼瞬间车速,称为最⾼车速。应根据客车本⾝⽤途确定,如公交客车需限速
69km/h ,公路客车或商务车最⾼车速⼀般超过100km 。
2)加速时间t
汽车在平直的良好路⾯上,从原地起步开始以最⼤加速度加速到⼀定车速所⽤去的时间,称为加速时间。
3)爬坡能⼒
⽤汽车满载时在良好路⾯上的最⼤坡度阻⼒系数max i 来表⽰汽车的爬坡能⼒。通常要求客车能克服%25坡度,即25.0=i 。
如图⽰,最⼤爬坡度αtan =÷=S h i
4)⽐功率b P 和⽐转矩b T
⽐功率是评价汽车动⼒性能如速度性能和加速性能的综合指标,⽐转矩则反映了汽车的⽐牵引⼒或牵引能⼒。为了保证汽车在⾼速公路上的速度适应性,有些国家对汽车的⽐功率值有所规定。
⽐功率b P 是汽车所装电机的标定最⼤功率max e P 与汽车最⼤总质量a m 之⽐,即
a e
b m P P /max =。⽐功率⼤的汽车加速性能、速度性能要较⽐功率⼩的汽车好。⽐转矩b T 是汽车所装电机的最⼤转矩max e T 与汽车总质量a m 之⽐,即
a e
b m T T /max =。它能反映汽车的牵引能⼒。
(2)汽车最⼩转弯直径min D
转向盘转⾄极限位置时,汽车外转向轮轮辙中⼼在⽀承平⾯上的轨迹的直径,称为汽车最⼩转弯直径min D 。
⼤型客车的车辆总长m L a 7.1210≤≤时,最⼩转弯直径m D 24min ≤。
(3)通过性⼏何参数
底盘设计要确定的通过性⼏何参数有:最⼩离地间隙min h 、接近⾓1γ、离去⾓
2
γ等。
(4)制动性参数
汽车制动性是指汽车在制动时,能在尽可能短的距离内停车且保持⽅向稳定,下长坡时能维持较低的安全车速并有在⼀定坡道上长期驻车制动的能⼒。
故在选择制动器时应满⾜表4-1的制动性能要求。
表-1 路试检验⾏车制动和应急制动性能要求
辆类
⾏车制动应机制动制
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