客车底盘总布置设计规范

CBD-YF-DP-GF.1I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单位姓名日期单位姓名日期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CBD-YF-DP-GF.11目录1范围.................................................................................................................22规范性文件引用..............................................................................................23术语和定义.....................................................................................................34设计准则.........................................................................................................3CBD-YF-DP-GF.121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/T13053-2008客车车内尺寸GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法GB17675-1999汽车转向系基本要求GB/T5922-2008汽车和挂车气压制动装置压力测试连接器技术要求GB/T6326-2005轮胎术语及其定义GB/T13061-1991汽车悬架用空气弹簧橡胶气囊QC/T29082-1992汽车传动轴总成技术条件QC/T29096-1992汽车转向器总成台架试验方法QC/T29097-1992汽车转向器总成技术条件QC/T293-1999汽车半轴台架试验方法QC/T294-1999汽车半轴技术条件QC/T299-2000汽车动力转向油泵技术条件QC/T301-1999汽车动力转向动力缸技术条件QC/T302-1999汽车动力转向动力缸台架试验方法CBD-YF-DP-GF.13QC/T303-1999汽车动力转向油罐技术条件QC/T304-1999汽车转向拉杆接头总成台架试验方法QC/T305-2013汽车液压动力转向控制阀总成性能要求与试验方法QC/T465-1999汽车机械式变速器分类的术语及定义QC/T470-1999汽车自动变速器操纵装置的要求QC/T479-1999货车、客车制动器台架试验方法QC/T483-1999汽车前轴疲劳寿命限值QC/T491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件QC/T494-1999汽车前轴刚度试验方法QC/T513-1999汽车前轴台架疲劳寿命试验方法QC/T523-1999汽车传动轴总成台架试验方法QCT529-2013汽车液压动力转向器技术条件与试验方法QCT533-1999汽车驱动桥台架试验方法QCT545-1999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。CBD-YF-DP-GF.144.2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LF和后悬LR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CBD-YF-DP-GF.15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m、载客量、装备质量、质量系数m、汽车总质量am、轴荷分配等。（1）整车整备质量m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am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am由整备质量m、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：nnmma65（2－1）式中，n为包括驾驶员在内的载客数；为行李数，但公交客车不设有行李箱，于是行李数0，则由（2－1）得出：nmma65（2－2）（4）轴荷分配CBD-YF-DP-GF.16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：aaaCCLCLs2112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，LGGL11，LGGL22；1aC—前轮的轮胎侧偏刚度之和，N/rad；2aC—后轮的轮胎侧偏刚度之和，N/rad；aC—汽车全部轮胎的总侧偏刚度之和，N/rad；当s0时，亦即当L2Ca1－L1Ca20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s0时，汽车具有过CBD-YF-DP-GF.17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L2Ca1－L1Ca20汽车动态方向稳定性的条件是0112212212LvCLCLgGKvaa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maxau、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CBD-YF-DP-GF.18用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数maxi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tanShi4）比功率bP和比转矩bT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bP是汽车所装电机的标定最大功率maxeP与汽车最大总质量am之比，即aebmPP/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bT是汽车所装电机的最大转矩maxeT与汽车总质量am之比，即aebmTT/max。它能反映汽车的牵引能力。（2）汽车最小转弯直径minD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minD。大型客车的车辆总长mLa7.1210时，最小转弯直径mD24min。（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minh、接近角1、离去角CBD-YF-DP-GF.192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车辆类型行车制动应机制动制动初车速)(1hkm制动距离mFMDD2sm试车道路宽度m踏板力N制动初车速)(1hkm制动距离mFMDD2sm操纵力N轻型客车满载50≤22≥5.42.5≤70030≤18≥2.6手600脚7004.3设计输入、输出要求4.3.1总体布置在初步确定汽车的载客量、驱动形式、车身形式、电动机形式等以后，要深入做更具体的工作，包括绘制总布置图，并校核初步选定的各部件结构和尺寸是CBD-YF-DP-GF.110否符合整尺寸和参数的要求，以寻求合理的布置方案。4.3.2整车布置的基准线确定整车的零线、正负方向及标注方式，均在汽车满载时进行，并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。（1）车架上平线：纵梁上翼面较长的一段平面或者承载式车身中部地板或边梁的上翼面在侧视图上的投影线。它作为标注垂直尺寸的基准线，向上为“+”、向下为“-”，该线标记为z/0。（2）前轮中心线：通过左、右前轮中心，并垂直车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。它作为标注纵向尺寸的基准线，向前为“-”，向后为“+”，该线标记为x/0。（3）汽车中心线：汽车纵向垂直对称面在俯视图和前视图上的投影先。用它作为标注横向尺寸的基准线，向左为“+”，向右为“-”，该线标记为y/0。（4）地面线：地面线在侧视图和前视图上的投影线。此线是标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线。（5）前轮垂直线：通过左右前轮中心，并垂直于地面的的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。此线用来作为标注汽车轴距和前悬的基准线。当车架和地面平行时，前轮垂直线和前轮中心线重合。CBD-YF-DP-GF.111图4-1整车总布置图坐标系上述的0/X、0/Y、0/Z三条线，统称为三个方向的零线。在绘制总布置图时，先确定零线的位