电动汽车车架设计规范09
电动汽车的总体设计规范
电动汽车的总体设计规范1.1 电动汽车形式的选择汽车形式的选择,主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的区别。
1.轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。
影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载资粮的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。
本次设计为微型电动货车,故采用两轴设计1.驱动形式汽车的驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等,其中前一位数字表示汽车车轮总数,后一位数字表示驱动轮数。
汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求等,是影响选取驱动形式的主要因素。
增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力,驱动轮数越多,汽车的结构越复杂,整车质量和制造成本也随之增加,同时也使汽车的总体布置工作变得困难。
对于本次设计的电动货车,可采用结构简单、制造成本低的4×2驱动形式。
3.布置形式货车根据驾驶室与发动机相对位置的不同,分为平头式、短头式、长头式和偏置式四种。
汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系和布置特点而言。
汽车的使用性能除取决于整车和各总成的有关参数以外,其布置形式对使用性能也有重要影响。
1)平头式货车平头式货车的的发动机位于驾驶室内。
其优点有:汽车总长和轴距尺寸短,最小转弯直径小,机动性能良好;不需要发动机罩和翼子板,汽车整备质量小;驾驶员视野得到明显改善;汽车或向与整车的俯视面积之比称为面积利用率,平头式货车的该指标比较高。
但是,也有其缺点:空载时前轴负荷大,因而在坏路上的汽车通过性变坏;因为驾驶室内有翻转机构和锁止机构,使结构复杂;进、出驾驶室不如长头式货车方便;离合器、变速器等操纵机构复杂等等。
2)短头式货车短头式货车发动机大部分在驾驶室的前部,少部分位于驾驶室内。
它的主要优缺点是:与长头式货车比较,汽车的总长和轴距得到缩短,最小转弯半径小,机动性能虽然好于长头式货车,但不如平头式货车;驾驶员视野不如平头式货车好,但与长头式货车比较得到很大改善;动力操纵机构简单;发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员的影响与平头式货车比较得到很大改善,但不如长头式货车。
电动汽车底盘车架设计的特殊考虑
电动汽车底盘车架设计的特殊考虑随着全球对环境保护的关注增加,电动汽车的出现成为了一种可持续发展的趋势。
与传统内燃机车相比,电动汽车在减少尾气排放、降低能源消耗和减少噪声等方面有着明显的优势。
底盘车架作为电动汽车的骨架,被设计为在保证安全性,同时兼顾车辆性能和驾驶体验的核心元件。
在电动汽车底盘车架设计中,有一些特殊的考虑需要被充分考虑。
1. 电池重量和分布:电动汽车的核心部件是电池组,因此在底盘车架设计中,需要考虑电池组的重量和分布情况。
电池组通常较重,而且具有较大的体积。
车架设计师需要确保底盘车架具有足够的强度和刚性,以承受电池组的重量并防止变形。
此外,电池组的分布对车辆的平衡性和操控性有着重要的影响。
因此,车架设计师需要在设计过程中合理安排电池组的位置,以确保车辆的稳定性和平衡性。
2. 结构安全性:底盘车架作为电动汽车的主要结构部件,需要具备良好的安全性能。
这包括对碰撞和抗侧翻等情况的防护能力。
电动汽车由于电池组的存在,往往具有较高的重心,增加了侧翻的风险。
因此,在底盘车架设计中需要采取一些特殊的措施,如加强车架的刚性和对车辆的侧翻防护,以确保乘客的安全。
3. 悬挂系统的优化:电动汽车通常具有较重的电池组,这对悬挂系统提出了更高的要求。
优化悬挂系统设计可以提高乘坐舒适性、摆脱颠簸感、增加操控稳定性,并减少对车身的冲击。
在底盘车架设计中,需要考虑到电动汽车的重量分布和悬挂系统的负荷。
车架设计师需要综合考虑车轮悬挂方式、弹簧刚度、减震器性能等因素,并与车辆的动力系统相匹配,以取得最佳的悬挂效果。
4. 空间利用效率:电动汽车的电池组往往需要占据一定的空间,这对车身的设计和空间利用提出了更高的要求。
在底盘车架设计中,需要尽量优化车身结构设计,以提供足够的空间容纳电池组,并保持车辆的整体紧凑性。
合理利用空间可以提高电动汽车的乘坐空间和储物空间,提高车辆的实用性和舒适性。
5. 车辆耐久性:电动汽车的充电和放电过程会导致电池组的温度升高,产生一定的热量。
电动汽车车身骨架设计及分析综述
电动汽车车身骨架设计及分析综述作者:张子坤来源:《魅力中国》2018年第22期摘要:随着经济的发展进步,人们的生活水平快速提高。
汽车成为人们出行的重要方式。
燃油汽车由于石油的不可再生以及对环境造成的污染,逐渐被电动汽车取代。
电动汽车具有广阔的市场前景。
在电动汽车的设计中,车身骨架是关键,既要求强度高同时又要求结构可靠。
本文将对汽车车身骨架设计相关要点进行分析,以供参考。
关键词:电动车;骨架设计;要点一、前言在电动汽车的骨架设计中,要满足结构的安全性,还要保证其正常的工作,同时车身的轻便也是非常重要的,也要对车身设计做好优化。
二、车身骨架设计必要性以及设计原则车身是汽车的重要组成部分之一。
目前国内的电动汽车一般都是从传统汽车转换为驱动装置,而不是发动机,而是与传统汽车的车辆结构和布局有很大的不同,从而存在诸多问题,如:操纵稳定性和乘坐舒适性,电力系统和控制系统空间的限制,我们更担心电池寿命问题。
所以我们需要开发一种新的电动车体来改变中国电动汽车从传统汽车的转型,大大提高了电动汽车的动力和可靠性,降低了成本,实现了大规模生产,满足了国内外的需求。
市场。
无论是出于电动汽车生活的考虑,还是提高电动汽车的速度,除了拥有良好的动力系统外,还需要减轻汽车的重量。
减轻重量不仅可以提高驾驶的驱动力,而且可以减小悬挂的横向惯性,有利于提高车辆的操纵稳定性。
因此,轻量化不仅成为传统设计追求汽车的指标,也是目前电动车设计追求的目标。
三、对车身骨架的CAE分析CAE计算机辅助工程,是计算机技术与工程分析技术的结合,形成了新兴技术。
目前,CAE在汽車产品开发过程中一直处于不可替代的地位,CAE技术水平提高了中国汽车工业的竞争力,发展国民经济发挥了重要作用。
CAE在汽车产品开发过程中侧重于以下三个方面:a.缩短产品开发周期;b.降低产品开发成本;c.有利于车辆和零部件性能更优越的发展。
那么,车身骨架CAE分析需要什么呢?①车身骨骼结构的静态分析。
副车架设计规范-----------新能源汽车
为便于简化后期焊接工艺,外部安装套管类零部件设计过程中,一定要保证在上下颠倒焊接时可互换通用,一般需注意上下表面公差要求相同、两端倒角相同等,且凸出高度推荐大于6mm,套管与钣金件留有(0-0.5)mm间隙。
图1-15 某车型外部安装套管
4.12副车架平台化设计
副车架设计之初就应考虑需搭载此副车架的所有车型的平台化设计,前副车架主要考虑不同动力总成、两四驱、左右舵等因素影响,如某车型共搭载4款动力总成,在此基础上需同步开发两四驱、左右舵车型,在副车架设计过程中,需考虑满足所有动力总成的最大包络要求、右舵转向器、四驱分动器等零部件的安装要求。
4.3 副车架与车身安装点、定位点设计
副车架与车身安装点一般为4个或者6个,且左右两侧相互对称,,4个安装点设计位置一般位于副车架的4个边角处, 如图1-3、1-4、1-5所示,6个安装点设计方式相对4个安装点方案一般在下摆臂安装点之间采用焊接支架的形式增加2个对称的安装点,如图1、2所示,安装点设计完成后需进行装配可行性、可维修性校核,特别是位于下摆臂之间的副车架安装点,摆臂设计过程中应对其安装点进行避让,且此安装点装配可行性校核时需将下摆臂跳动到下极限状态进行校核,如图1-1所示。
动力学性能分析部
NC阶段
5
前后悬架系统疲劳分析
可靠性工程研究院
NC阶段
6
前后悬架系统焊点及焊缝疲劳分析
可靠性工程研究院
NC阶段
6.2 副车架CAE分析所需输入
1、副车架设计数模及悬架系统数据;
2、各钣金件材质明细清单;
3、悬架系统运动硬点列表;
4、悬架系统所有弹性元件(包括副车架衬套等)刚度曲线;
5、最新副车架数据相对上版数据具体变更点。
汽车电动车悬置系统设计规范
电动车悬置系统设计规范1范围本新准效定了电动车悬食泉统的术语和定义.设计构想.设计要求和失效模式。
本标淮适HIT*公司电动车悬置系统部件的殺计幵发.2规范性引用文件F列文件对干本文件的应用足必不叮少的"凡足注日期的引用文件•仅注日期的版本适用干本文件“ 凡足不注日期的引用文件,梵总新版本(包摘所有的低改单)适用于本文件"Q/OC SJO144—2014汽丰动力总成aHSH规范3术语定义Q/CC SJ0144 2014界定的以及下列术语相定义适用于本标准.3.1电机悬直恶统motor »upensk>n ^stcin牵引屯机及减逮髀等在车另上的安馥伺定元件及由芬构成的承载系統。
诜,包括悬置兀件及兀件在车身匕的安義征置及安装姿态尊・3 2电动机<1定频率motor rated powerff =1.7^2 x Pxcos^ (1)式中:f—电动机廊定频車:P—籲定功率:血--- 相位角"3.3ADAMS Vibration按块ADAMSM-nirailon module机械系统动力学口动分析软件ADA MS (Aulw malic Dy niimic Analysis tif Mechanical Syslrmr*)-违1:它是美SI MDt公詞(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚抵样机分析软比注厶ADAMS •力而垒也拟柑机分粧倚应用妆件,用户町运用诙较什非旨力便地对也槪机械累魏遥齐M力学、运动学和动力学少析.fl力而,又左廈拟柑机分析开发丁耳其开放性的思序給构和茅种接K M成为■持袜行业用户进和特处类生廈拟榊旳析的一次开找T具平台.4设计构想4 1功能要求电机悬置系统足安装在动力总成与汽丰底盘之何,用于支搏动力总成和隔离(减少)发动机振动能扯向底盘传播为目的的陥振系统.悬負泵统的主要功能如下,H)周定并支承汽车动力总成;b)限位作用:c)隔振降噪作用:d)隔离[fl干路面不平度以及车轮所受路面冲击帀引起的车身振动向动力总成的传述.4.2技术要求4. 2 1位移及命度,要求详见应符含Q/CC SJ0144-2014中的相关规定"4. 2. 2 ft他性能:应满足Q/CC JT24L2011中的柿关规定-4.2.3惯性窖数令成及悬K ftiS:应符合Q/CC SJ0144—2014中的相关规定。
电动汽车车身总布置设计规范02
安徽天康特种车辆装备有限公司电动汽车车身总布置设计规范编制:审核:批准:日期:2015年8月21日发布2015年10月22日实施安徽天康特种车辆装备有限公司发布目录前言 (II)1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 设计准则 (2)3.1应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例 (2)3.1.1应满足以下标准 (2)3.2应满足的功能要求及应达到的性能要求 (2)3.2.2性能要求 (2)3.3设计输入、输出要求 (2)3.4设计过程的节点控制要求 (3)4. 布置要求 (3)4.1车身总布置的原则 (3)4.2车身总布置的方法 (6)4.3车身总布置的内容 (6)4.4 车身总布置的设计流程 (7)4.5 车身总布置要求 (8)5. 结构设计要求 (9)5.1系列化设计要求 (9)5.2通用化设计要求 (10)5.3 标准化设计要求 (10)前言为使本公司车身总布置设计规范化,参考国内外汽车总体设计的技术要求,结合本公司已经开发车型的经验,编制本车身总布置设计指导书。
意在对本公司设计人员在车身总布置设计的过程中起到一种指导操作的作用,让一些不熟悉或者不太熟悉整车总布置设计的员工有所依据,在设计的过程中少走些弯路,提高车身总布置设计的效率和精度。
本规范将在本公司所有车型开发设计中贯彻,并在实践中进一步提高完善。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部提出。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部批准。
本规范主要起草人:李劲松本规范于2015年8月首次发布。
电动汽车车身总布置设计规范1.范围本标准规定了有关电动汽车车身总布置的设计准则、布置要求、材料选用要求、性能设计要求、设计计算、设计评审要求、装车质量特性、设计输出图样和文件的明细及制图要求。
本标准适用于我公司纯电动汽车新产品开发时的车身总布置设计。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
电动车高压线束支架设计规范
GB/T18384.3 电动汽车安全要求 第3部分 人员触电防护 GB/T 19596 电动汽车术语
2 应满足的功能要求及应达到的性能要求
2.1 功能要求 高压线束支架的主要作用:对高压线束起到固定和限位走向作用,避免线束磨损、烧蚀,有
效的保护线束的可靠性;在车辆震动位置,在连接器末端增加线束固定支架,起到高压线束中段吸 收震动,从而提高高压线束的安全性、可靠性和整车质量。
图ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2)
2.2.1 环境温度要求 根据整车内的位置,整车温度可分为表(1)中所示的三档。
表(1) DC01材料为的冷连轧低碳钢带,温度要求必然可以满足。 PP的加工温度在200-300℃左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为310℃);PA66的成 型温度,260-300度,根据PA66不同牌号而设定温度,熔化温度:260~290℃。 2.2.2 工艺成本要求 DC01材料为的冷连轧低碳钢带,多采用冷冲压成型;如果材料成本较低,使用成本较低及出 量较少也可采用折弯成型。
图(1)
但在前机舱空旷的位置,如周边没有其他借用可固定支架零部件;因其线束的长度及线径比较 特殊,如果还是采用钢带或是其他金属材料比较难以成型及成本、质量的无法得到很好控制;通常会 采用PA66\PP材料,因其材料的特殊性可以根据高压线束外径、走向和周边环境进行定制设计,材料 高抗张强度(抗张强度:>75Mpa )、耐韧、耐冲击性优,可以满足使用要求。如图(2)所示:
电动汽车前后副车架及底盘车架设计开发项目合同技术协议
附件1技术开发协议项目名称:电动汽车前后副车架及整体底盘设计开发委托人:研究开发人:签订地点:签订日期:___2016-3-11________目录一、产品定义1二、产品开发的要求11.产品的基本要求错误!未定义书签。
2.产品性能目标及主要参数13.产品的配置要求24.产品开发原则及标准要求55.产品开发周期及节点56.生产技术支持要求6三、产品开发容描述及分工6四、产品开发成果及验收方式7五、项目组织及相关事宜8六、其他9附件2、《电动汽车前后副车架及底盘车架设计开发项目计划进度表》附件3、《电动汽车前后副车架及盘设车架计开发项目-商业秘密协议》一、产品定义1.目标定义本项目以某商务车副车架为研究对象,借助先进的CAE 方法,建立汽车前、后悬架的动力学仿真模型和动力总成仿真模型。
同时应用有限元方法,研究副车架的静、动态特性。
同时对副车架进行疲劳寿命分析,并与试验结果进行比较,验证优化分析的正确性和合理性。
为副车架结构的进一步设计和分析提供一定的理论基础,并为企业后续的产品研发提供借鉴和参考。
同时完成对底盘车架的优化设计,各项参数需满足设计任务书的要求。
二、产品开发的要求1、前后副车架应达到的指标1.1优化后的副车架应有足够的强度。
确保副车架在各种工况下有足够的强度,在复杂受力情况下不易产生破坏,特别是严重的疲劳损伤,影响正常的使用寿命;1.2优化后的副车架应有足够的弯曲刚度。
确保该型车在复杂受力的条件下,连接在其上的各总成,像转向机总成、下摆臂等因在特殊工况受力变形而丧失正常的工作能力,影响整车的使用寿命和安全性;1.3 优化后的副车架应较原结构减轻30%以上重量。
副车架作为一个重要的二级减振和隔振部件,在保证各种性能的前提下,尽量减轻重量,降低成本,提高动力性和巡航里程。
1.4 副车架总成中有害物质应符合2000/53/EC和2010/115/EU的要求;1.5按甲方规定进行耐久性行驶试验后,副车架不允许出现断裂、严重锈蚀、弯曲或扭曲变形超限;1.6 十万公里各种典型路面的试车后,副车架样件硬点和硬点坐标不允许有不合理变形和破坏;副车架进行6X105次疲劳试验后,金属件无开裂、塑性变形等失效,橡胶件无功能性失效;2、底盘车架应达到的技术指标2.1整体车架(底盘)轻量化设计方案的一阶弯曲不低于35Hz和一阶扭转频率不低于36Hz;2.2整体车架(底盘)轻量化设计方案弯曲刚度不低于2900N/mm和扭转刚度不低于3300N/mm;2.3整体车架(底盘)轻量化设计方案的前后悬架在车架上的安装点(共计12个点)刚度:X、Y≥8000N/mm,Z≥10000N/mm;2.4整体车架(底盘)轻量化设计方案刚度和强度性能不低于甲方现有同款车架在静态工况(垂直冲击、转弯、倒车制动、最大制动、最大加速、侧向冲击、前进拉手刹、倒车拉手刹、路缘冲击)作用下的刚度和强度性能指标;2.5采用高强度铸铝合金,在刚度和强度性能不降低的条件下,要求比甲方现有的同款钢制整体车架(底盘)至少减重35%以上。
纯电动汽车架构设计(一):电动车架构设计核心与前悬架选择
纯电动汽车架构设计(一):电动车架构设计核心与前悬架选择注:大家期待已久的《纯电动汽车架构设计》终于上线了,将分三到四篇文章来撰写,敬请期待!暂定第二和第三篇标题如下:第二篇:《电池布局与造型设计》第三篇:《车身与后悬架设计》第四篇待定1引言本文是根据好朋友卢元甲在知乎上的LIVE课程《纯电动汽车平台与架构》整理而成,本人虽然对于电动车的NVH、强度耐久和碰撞安全性能开发都略知一二,但在整车布置和整车集成领域实属门外汉。
所以我整理的文章无法全部反映元甲课程的精华,另外不可避免的,文章里会加入我本人的一些理解和认知,疏漏之处在所难免,敬请读者见谅。
我跟元甲在长安共事过数年,2016年下半年我们先后到了乐视汽车,就是现在的恒大法拉第未来。
元甲虽年轻但极富才华,不仅精于总布置,在整车集成、性能开发和主观评价领域都有很高的造诣。
在风雨飘摇的乐视汽车,我们探讨了国内外多款电动车的设计思想,特别是对特斯拉Model X和法拉第未来FF91进行了非常细致的研究。
从那时起,我开始在整车架构和顶层设计的层面上思考纯电动汽车的性能开发。
在进入乐视汽车之前,元甲已经是知乎上颇具影响力的专栏作者。
2017年下半年他离开了乐视汽车,转行到京东去做无人送货车,但他始终关注汽车行业,在知乎上持续撰写了不少极具格局和眼界的专业文章,建议读者有时间去读一读。
2平台与架构的定义汽车平台,简单来说,就是指汽车设计中可以采用的所有技术的总成。
包括各种形式的悬架、车身、内饰、电器零件,也包括车辆可以采用的工艺方法。
平台通常表现为相同或相似的系统,子系统及零部件,也就是说,平台由一些共用件组成。
利用同一个平台,通过针对市场的个性化设计,可拓展出多个车型产品。
图1展示了著名的大众MQB平台,其踵点到前轮芯的距离固定,但轴距和轮距可变;动力悬置位置固定但动力系统本身可变;悬架与车身接口固定但悬架形式可变。
实际上平台不仅指零件共用,还包括共用的总装、焊接和冲压工艺,也包括共用的车身主断面结构和内外饰断面结构。
新型电动汽车车架结构分析及优化设计
Ab s t r a c t : T h e s t r u c t u r e a n a l y s i s a n d o p t i mi z a t i o n d e s i g n 0 厂t 矗 e n e w t y p e e l e c t r i c v e h i c l e f r a m e w e r e c a r r i e d o u t .F i r s t ,
车 有限元分析 ; 优化
中 图分 类 号 : T H1 6 ; U 4 6 3 . 8 2 + 9 文 献 标识 码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 — 3 9 9 7 ( 2 0 1 7 ) 0 6 — 0 2 3 4 - 0 4
S t r u c t u r e An a l y s i s a n d Op t i mi z a t i o n o f A Ne w Ty p e El e c t r i c Ve h i c l e Fr a me
YANG C h u n — l a n ,Z HANG Y a — l i ,HUANG We i ,L I S h e n ( S c h o o l o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , G u a n g x i U n i v e r s i t y , G u a n g x i N a n n i n g 5 3 0 0 0 4 , C h i n a )
d e f o r ma t i o n f o t h e f r a m e W s, a t o o l r a g e i n t h e t o r s i o n c o n d i t i o n .T h e n m e d a t t h e w e tn e s s 0 厂t h e d e s i n ,s g t r u c t u r e
电动车底盘总布置设计规范
底盘总布置设计标准编制:日期: 校对:日期: 审核:日期: 批准:日期:2021-06-15 发布 XXXXXXX 车业2021-06-15 实施XXXXXXX车业发布目录一纯电动乘用车底盘设计要求1二主要参数及各部件确实定22.1底盘总体设计的特点和要求22.2汽车形式的选择22.3纯电动乘用车主要参数的选择22.3.1主要尺寸参数确实定22.3.2主要质量参数确实定32.3.3主要性能参数确实定42.4电动机的选择52.4.1电动机形式的选择52.4.2电动机的悬置52.5传动系统52.5.1变速器的选择52.5.2驱动轴的选择62.6行驶系统62.6.1悬架形式确实定62.6.2轮胎的选择72.7转向系统82.7.1转向器的选择82.7.2转向助力装置82.8制动系统9三主要系统及部件布置103.1驱动电机的布置103.2传动系的布置103.3转向装置的布置103.4悬架的布置123.5制动系的布置12 3.6踏板的布置133.7动力电池的布置13纯电动乘用车底盘设计要求纯电动乘用车底盘设计要求:〔1〕调查研究与初始决策:选定设计目标,并制定产品设计工作及方针原那么.〔2〕总体方案设计:根据所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原那么等主导思想提出底盘设想.〔3〕绘制底盘总布置草图,确定底盘主要尺寸、质量参数与性能以及各总成的根本形式.〔4〕编写设计任务书.〔5〕底盘总布置设计.〔6〕总成设计.〔7〕试制、试验、定型.底盘主要参数及部件确实定在主要参数的选择和计算问题上,主要考虑了纯电动乘用车整体的平安性、动力性、舒适性等,以及底盘总体布置的难易程度来进行的.汽车是由动力装置、底盘、车身、电器及仪表等四局部组成的,是用来载送人员的交通运输工具.在乘用车型号与驱动方式已经给出的情况下对底盘进行设计,主要是对底盘部件的选取及布置.设计主要包括:车型构成:车辆的主要尺寸、驱动方式和采用的主要部件〔如动机、变速器、驱动桥、悬架、转向器〕及附属设备;车辆的总体布置;整车性能、计算校核.各部件的选择主要考虑到利用国内各汽车部件生产厂的现有资源,可从中选择适合的部件,并对同型号车进行参考,预防对各部件单独设计以降低生产本钱. 各部件及总成总体位置确实定在初步确定汽车的载客量〔载质量〕、驱动形式、驱动电机形式等以后,要深入做更具体的工作,包括绘制总布置草图,并根据理论依据校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求,以寻求合理的总布置方案.对于各部件及总成在车架上安装位置的问题,主要考虑到它们之间的工作关系、运动关系、平安因素和对轴荷分配的影响来完成的.如果对上述问题考虑的不周到、不全面,将会给整车带来性能上不好的影响及平安隐患.二主要参数及各部件确实定2.1底盘总体设计的特点和要求根据任务要求对纯电动乘用车底盘设计并布置.纯电动乘用车整车设计即乘用车的总体设计.传统的整车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.前几项需要进行选件分析,后一项需要进行理论校核分析,使其该设计底盘到达最优.汽车是一种交通工具,具有在自然环境条件下使用的特点.自然环境变化因素多,要求汽车能适应变化的环境而且平安的行驶,就必须制定有关法规强制企业执行,这也是工程技术人从事设计工作的依据之一.2.2汽车形式的选择〔1〕驱动形式纯电动乘用车主要在城市道路行驶,其工作条件好,故采用4 2前轮驱动的布置形式.由于这样布置结构简单、布置合理、机动性好、本钱低、适合于城市道路使用,是一种典型的、成熟的结构型式.〔2〕布置形式根据任务书要求在此采用电动机前置前轮驱动的形式.这种布置方案的优点是:能较好地散发热量.轴荷分配合理;同时由于后桥簧上质量与簧下质量之比增大,可改善车厢后部的乘坐舒适性;作为市内用乘用车不需要行李箱时,因后桥前面的地板下方没有传动轴,那么可以降低地板高度,乘客上、下车方便;传动轴长度短.2.3纯电动乘用车主要参数的选择2.3.1主要尺寸参数确实定〔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,需要根据实际需求确定.为标准本公司产品型式,以下参数作为设计参考:轻型纯电动乘用车,汽车总质量在2500kg以下,轴距长度LW2800mm;中型纯电动乘用车,汽车总质量在7500kg以下,轴距长度2600WLW3500mm.(2)前轮距B和后轮距B 12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、侧倾刚度、最小转弯直径等因素发生变化.受汽车总宽限制,轮距不宜过大.但在选定的前轮距B 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, 1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,应考虑能布置下电动机等动力总成,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有必要的间隙.(3)前悬L和后悬LF T R T 汽车的前悬LF和后悬L R尺寸是由总布置最后确定的.前悬处要布置钢板弹簧前支架、车身前部或驾驶室的前支点、保险杠、转向器等,要有足够的纵向布置空间.其长度与汽车的类型、驱动型式、驱动电机的布置型式和驾驶室的型式密切相关.汽车的前悬不宜过长.以免使汽车的接近角过小而影响通过性.乘用车后悬长度一般不得超过轴距的65%.2.3.2主要质量参数确实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L.、汽车总质量m、轴荷分配等.ma(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,但没有载人时的整车质量.整车整备质量对汽车的制造本钱有影响,同时大大影响能源利用率.本公司整车整备质量确实定必须通过CAE分析,在满足足够的平安系数情况下尽量轻量化设计.(2)汽车的总质量汽车的总质量m是指装备齐全,并按规定装满客、货时的整车质量.乘用车a的总质量m a由整备质量m.、乘员和驾驶员质量以及行李质量三局部构成.其中, 乘员和驾驶员每人质量按68kg,每人行李质量按7kg计,于是有:m = m.十(68 + 7)n(2—1)式中,n为包括驾驶员在内的载客数.〔3〕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.采用前置前轮驱动的乘用车,设定设计参数参考:满载时前轴载荷在47%〜60%之间,后轴载荷40%〜53%之间;空载前轴载荷在56%〜66%之间,后轴载荷在34%〜44%之间.2.3.3主要性能参数确实定汽车动力性参数包括最高车速〃、加速时间人上坡水平.a max2.4电动机的选择2.4.1电动机形式的选择考虑到整车的动力性、经济性、环保性、乘客面积利用率和电动机使用可靠度、耐久性、动力性、接近性、电动机的冷却性能、整车的供暖性等因素.电机的选择参考?J026驱动电机选型设计计算标准?进行.2.4.2电动机的悬置汽车是多自由度的振动体,并受到各种振源的作用而发生振动.电动机就是振源之一.现代的电动机是采用弹性支承安装的,称之为电动机的悬置系统.如不采用弹性元件而直接将电动机布置在汽车架上,当汽车行驶在不平坦路面上将导致机身由于车架的变形、冲击而破坏,而且还有来自电动机与车架与车身产生的噪音.所以,在这里采用了电动机悬置系统.其功用是:(1)允许身架或车身扭转而不致给车身造成过大的剩余应力,并预防给装置造成过大的应力变形,特别是四点支撑式结构.(2)减少由电动机震动产生的噪音,并减少声波的传输.(3)预防由电动机振动引起的人体不舒适和疲劳.(4)预防部件的疲劳、损坏.考虑到悬置元件的结构和整车的制造本钱,拟选用金属套管与橡胶块组合的橡胶悬置作为电动机的悬置元件.2.5传动系统动力装置和驱动轮之间的所有传动部件总称为传动系.传动系的功用是将动力装置输出的功率传动给驱动轮,并改变动力装置的功率输出特性以满足汽车行驶要求.所设计的微型纯电动乘用车根据动力性、经济性、可靠性等因素选择传动系统.2.5.1变速器的选择变速器是用来改变驱动电机传到驱动轮上的转矩和转速,目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下,使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使电机在最有利的工况范围内工作.变速器的选择应满足以下要求:1)保证汽车有必要的动力性和经济性.2〕设置空挡,用来切断驱动电机的动力向驱动轮的传输.3〕设置倒挡,使汽车能倒退行驶.4〕如有特殊需要另外设置动力输出装置,需要时能进行功率输出.5〕换挡迅速、省力、方便.6〕工作可靠.汽车在行驶过程中,变速器不能有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象出现.7〕变速器应当有较高的工作效率.8〕变速器的工作噪声低.除此以外,变速器还应满足轮廓尺寸和质量小、制造本钱低、拆装容易、维修方便等要求.驱动轴有万向节、芯轴及其伸缩球头等组成,它主要用于工作过程中相对位置不断变化的两根轴间传递转矩和旋转运动.连接或装配各项配件而可移动或转动的圆形物体配件,一般均使用轻而抗扭性佳的合金钢制成.伸缩端球笼能自动调节变速器与驱动轮之间距离的变化驱动轴的选择应满足一下要求:1〕保证所连接的两轴的夹角及位置在一定范围变化时,能可靠而稳定地传递动力.2〕保证所连接的两轴尽可能等速运转.3〕传动效率高,使用寿命长,结构简单,制造方便,维修容易等.2.6行驶系统轮式底盘行驶系,一般由车架、车桥、车轮和悬架组成.它要充分利用动力传动系统在主动轮或车轮处提供的转矩,合理匹配的行驶机构设计是非常重要的. 到达最正确的匹配动力性能、运动性能、最正确的驾驶性能,是行驶机构设计的主要目的.2.6.1悬架形式确实定悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架上,以缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶.悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架与车轴弹性地连接起来.悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器组成.确定悬架时应满足以下要求:1〕保证汽车有良好的行驶平顺性.2〕具有适宜的衰减振动的水平.3〕保证汽车具有良好的操纵稳定性.4〕汽车制动或加速时,要保证车身稳定,减少车身纵倾,转弯时车身侧倾角要适宜.5〕有良好的隔声水平.6〕结构紧凑、占用空间尺寸要小.7〕可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩,在满足零部件质量要小的同时,还要保证有足够的强度和寿命.所设计的轻型纯电动乘用车考虑到汽车的工作性质及整车的性能选择前选择麦弗逊独立悬架,选用螺旋弹簧配减振器;考虑到结构、尺寸,工作可靠性,耐久性及整车本钱,后悬架选用扭力梁非独立悬架.〔1〕轮胎与车轮应满足的根本要求车轮与轮胎式汽车行驶系统中的重要部件,其功能为:1〕支撑整车;2〕缓和由路面传来的冲击力;3〕通过轮胎同路面的附着作用来产生驱动力和制动力;4〕汽车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力,在保证汽车正常转向行驶的同时, 通过车轮产生的自动回正力矩,使汽车保持直线行驶方向;5〕承当越障提升通过性的作用.轮胎及车轮对汽车的许多重要性能,包括动力性、经济性、通过性、操纵稳定性、制动性及行驶平安性和汽车的承载水平都有影响.所以要满足以下要求:有足够的负荷水平和速度水平;较小的滚动阻力和行驶噪声;良好的均匀性和质量平衡性;耐磨损、耐老化、抗刺扎和良好的气密性;质量小、价格低、拆装方便、互换性好.〔2〕轮胎的选用为了提升汽车的动力因数、降低汽车及其质心的高度、减小非簧载质量,对公路用车在其轮胎负荷系数以及汽车离地间隙允许的范围内应尽量选取尺寸较小的轮胎.采用无内胎子午线轮胎可使轮胎的额定负荷值大大提升,从而使轮胎直径尺寸也大为缩小.2.7转向系统转向系主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大局部组成.转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构,在汽车转向行驶时,保证各转向轮之间有协调的转角关系.确定转向系时应满足以下要求:1〕汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中央旋转,任何车轮不应有侧滑.2〕汽车转向行驶后,在驾驶员松开转向盘的条件下,转向轮能自动返回到直线行驶位置,并稳定行驶.3〕汽车在任何行驶状态下,转向轮都不得产生自振,转向盘没有摆动.4〕转向传动机构和悬架导向装置共同工作时,由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小.5〕保证汽车有较高的机动性,具有迅速和小转弯行驶水平.6〕操纵轻便.7〕转向轮碰到障碍物后传给转向盘的反冲击力要尽可能小.8〕转向器和转向传动机构的球头处,有消除因磨损而产生间隙的调整机构.9〕在车祸中,当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时,转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置.10)进行运动校核,保证转向轮与转向盘转动方向一致.10.1.1向器的选择转向器的结构形式汽车转向系包括转向器、转向传动机构等,其功能是将转向盘的转动按一定比例转化成转向轮的偏转在汽车行驶过程中,改变行驶方向, 当汽车直线行驶时,假设转向轮受到路面干扰力作用,会自动偏转一个角度而改变汽车行驶方向,转向系的功能可使汽车恢复原来的直线行驶方向.所以转向器使用电动助力齿轮齿条式10.1.2向助力装置转向助力装置是利用其他能源来辅助驾驶员的人力进行转向的转向系统.由于轻型纯电动乘用车在转向时阻力较大,仅靠转向器本身的结构来兼顾转向操纵的省力和灵敏两方面的要求,是比拟困难的.因此,在这两类汽车上,较广泛地利用其他能源的动力来帮助转向,使转向操纵轻便.同时选用较小的转向器传动比,以满足转向灵敏的要求.高速行驶时,对动力进行限制,使转向不致过轻,以增强转向的灵敏度〔路感〕.在正常情况下,汽车动力转向所需的能量,只有小局部力由驾驶员提供.但在动力转向装置失效时,应当还能由驾驶员独立承当转向的任务.2.8制动系统任何制动系都具有以下四个根本组成局部:1〕供能装置,包括供应、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件.2〕限制装置,包括产生制动动作和限制制动效果的各种部件.3〕传动装置,包括将制动能量传输到制动器的各个部件.4〕制动器,产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力〔制动力〕的部件,其中包括辅助制动系中的缓速装置.制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车;在下坡行驶时, 是汽车保持适当的稳定车速;是汽车可靠地停在原地或坡道上.制动系至少应有两套独立的制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置.前者用来保证前两项功能,后者那么用来保证第三项功能.选择制动系为双回路液压盘式车轮制动器,盘式制动器稳定性高、耐久性好、工作可靠性强、制动操纵性好并有较好的热稳定性和环保性,且本钱低,给底盘布置带来一些优越性.制动系带自动调节装置, 双管路带比例阀的制动系统.确定制动系时应满足以下要求:1〕具有足够的制动效能.2〕工作可靠.3〕在任何速度下制动时,汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性.4〕预防水和污泥进入制动器工作外表.5〕制动水平的热稳定性良好.6〕操纵轻便,并具有良好的随动性.7〕制动时,制动系产生的噪声尽可能小,同时力求减少散发出对人体有害的石棉纤维等物质,以减少公害.8〕作用滞后性应尽可能好.9〕摩擦衬片应有足够的使用寿命.10〕摩擦副磨损后,应有能消除因磨损而产生间隙的机构,且调整间隙工作容易,最好设置自动调整间隙机构.11〕当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其根本功能遭到破坏时,汽车制动系应有影响或光信号等报警提示.乘用车行驶速度低,制动器使用频率大,故在选择时应考虑制动器的制动效能稳定性、耐久性、工作可靠性、制动时操纵性和方向稳定性、热稳定性、环保性及整车本钱.所以选用盘式制动器;行车制动为双管路,液压制动;驻车制动为拉锁式机械制动作用于后轮;制动泵为真空助力式.为提升汽车在湿、滑路面行驶的平安性,制动系中还应加装比例阀调节防抱死系统.在初步确定汽车的乘员数量、驱动形式、车身形式、驱动电机形式等以后, 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否符合整尺寸和参数的要求,以寻求合理的布置方案.三主要系统及部件布置3.1驱动电机的布置〔1〕驱动电机的上下位置由于是电动机前置,所以驱动电机的上下位置对离地间隙有影响.〔2〕驱动电机的前后位置驱动电机的前后位置会影响汽车的轴荷分配、驱动轴滑移量变化.〔3〕驱动电机的左右位置驱动电机的左右位置会影响汽车的前轴轴荷分配,转向轮磨损一致性情况. 3.2传动系的布置由于驱动电机、变速器装成一体,所以在驱动电机位置确定以后,包括驱动电机变速器在内的动力总成位置也随之而定.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〕电机底壳与驱动轴的最小跳动距离;〔2〕电机底壳与横拉杆的间隙,除前轴垂直跳动量外,还要考虑加速时电机输出扭矩反作用力产生的悬置变形.〔3〕驱动轴万向节的正常工作位置不得超出厂家规定的工作角度.〔4〕单根驱动轴不易过长,必要时可加中间支承.3.3转向装置的布置〔1〕转向盘的位置10转向盘位于驾驶员座椅的前方,为保证驾驶员能舒适地转向操作,应注意转向盘平面与水平面之间地夹角,并以取得转向盘前部盲区距离最小为佳,同时转向盘不能影响驾驶员观察仪表,转向盘周围还应有足够地空间.由于转向盘的位置还影响到驾驶员操纵的方便性,所转向盘与驾驶员座椅的位置如图3-2所示.图3-2转向盘与座椅位置关系〔2〕转向器的位置因转向器固定在车架上,其轴线常与转向盘中央线不在一条直线上,为此用万向节和转向轴将它们连接起来.如果转向盘与转向器之间通过一根刚性轴直接连接起来时转向盘相对驾驶员在纵向平面内偏斜一个角度,这导致操纵不方便, 又会因转向驱动轴在附视图上向前斜插而影响踏板的布置和驾驶员腿部的操纵动作.〔3〕转向器的布置的要求转向系统的布置,主要是保证驾驶员操纵轻便、舒适,并使汽车具有较高的机动性和灵敏度,转弯时减少车轮的侧滑,减轻转向盘上的反冲力和有自动回正作用.转向机及转向柱的固定要牢靠,角度及转向盘的高度位置应保证驾驶员操作灵便,手臂没有被架高的感觉,抬腿蹬踏板时不碰转向盘.拉杆必须有足够的刚度,特别是弯拉杆,要保证没有弹性变形.在前轮左右最大转角区间内,各节点不能出现发卡、磨擦现象,拉杆之间不能出现死角,在转向过程当中传动比的变化应尽量小.在系列车型设计当中,由于轴距的变化会影响梯形底角的变化,在实际生产中,这种细小的变动很难处理,治理上容易出现误装或错装,生产也不好安排, 为此就应在设计时回避这一误区.转向梯形确实定,以系列车型中,产量最大的、或轴距居中的车型、亦可两者兼顾后决定以某一车型为根底设计其转向梯形,其它车型直接乘用,这样便于组织生产和开展变型车;对使用影响也不大.113.4悬架的布置由于乘用车前悬采用了麦弗逊式独立悬架,L形下摆臂同时承受车轮处的纵向力和侧向力,结构简单可靠.后悬扭力梁非独立悬架将减震器布置在螺旋弹簧内,减小布置空间,减震器应尽可能布置成直立状,以充分利用其有效行程.3.5制动系的布置踩下制动器踏板所需的力量比踩下加速踏板要大的多,因此,制动踏板应更靠近驾驶员,并要做到操纵轻便.应检查杆件运动时有无干预和死角,更不应该在车轮制动时自行制动.布置制动管时要注意平安可靠,整洁美观,在一条管路上,当两个固定点之间有相对运动时,要采用软管过渡.平行管之间的距离不小于5mm,或者完全束在一起,交叉管之间的距离应不小于20mm,同时注意不要将管子布置在车架纵梁内侧的下翼上,预防管子腐败.汽车上应配有行车制动系统、驻车制动系统,两者可以独立、亦可互相联系,当某一者失灵〔踏板或制动阀除外〕, 另一系统仍具有应急的制动功能.整车设计人员要与总成设计人员共同商定,选择行车和驻车制动器的方案、制动操纵方式及驱动机构的型式、结构和布置.为了提升制开工作的可靠性,应采用分路系统,液压行车制动的起优点是操纵轻。
副车架设计规范-----------新能源汽车
副车架与车身安装点一般为4个或者6个,且左右两侧相互对称,,4个安装点设计位置一般位于副车架的4个边角处, 如图1-3、1-4、1-5所示,6个安装点设计方式相对4个安装点方案一般在下摆臂安装点之间采用焊接支架的形式增加2个对称的安装点,如图1、2所示,安装点设计完成后需进行装配可行性、可维修性校核,特别是位于下摆臂之间的副车架安装点,摆臂设计过程中应对其安装点进行避让,且此安装点装配可行性校核时需将下摆臂跳动到下极限状态进行校核,如图1-1所示。
4、副车架结构设计
4.1 副车架基本形式的选择
根据设计车型前期的悬架形式定位,选择副车架的基本形式。为降低开发成本及风险,副车架设计基本分为2种情况,情况一为完全重新设计,基本形式在标杆车基础上进行重新设计,情况二为在现有平台基础上进行改款升级,一般形式与基础车型相同。
4.2 副车架的硬点的确定
副车架硬点包括安装硬点、定位硬点、运动硬点三种。
图1-6副车架转向器安装点(左舵上,右舵下)
4.7 后悬置安装点设计
后悬置安装点需根据同平台所有动力总成后悬置点位置进行居中选定,以保证副车架后悬置安装点的平台化;后悬置安装点主要承受来自后悬置的X向力,所以在结构设计过程中需注意将其X向力均匀传递至副车架整体后横梁总成,避免应力集中风险,如图1-7所示。后悬置安装点结构形式可归纳为2类,第一种结构为在后横梁本体上焊接安装支架,如图1-7所示,第二种结构为直接安装在后横梁上下板之间,中间采用支撑板加强,如图1-8所示。
XXXXXXX有限公司
副车架设计规范
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2017-09-15发布 2017-09-20实施
新国标车架厚度
新国标车架厚度【最新版】目录1.新国标车架厚度标准2.新国标车架厚度标准的具体内容3.新国标车架厚度标准的应用范围4.新国标车架厚度标准的意义5.结论正文新国标车架厚度随着我国经济的快速发展,新能源汽车以及各类电动车辆的需求量也在不断增加。
车架作为车辆的重要组成部分,它的质量直接影响到车辆的安全性能。
为此,新国标对车架厚度进行了严格的规定,以确保车架的质量和安全性能达到标准。
新国标车架厚度标准规定,车架的厚度应根据车辆的用途、尺寸和载重能力来确定。
对于常见的电动车辆,车架厚度应不小于 1.5mm。
对于较重的车辆,车架厚度应增加到 2mm 或以上。
此外,新国标还对车架的焊接质量和表面处理做出了详细的规定,以确保车架的耐用性和美观性。
新国标车架厚度标准的具体内容主要涵盖以下几个方面:1.车架厚度的标准值:根据车辆的尺寸和用途,车架厚度应不小于1.5mm,载重能力较大的车辆应增加车架厚度。
2.焊接质量:车架的焊接质量应符合相关标准,确保焊接牢固、美观。
3.表面处理:车架表面应进行防腐、防锈处理,以提高车架的耐用性。
新国标车架厚度标准适用于各类电动车辆,包括电动汽车、电动自行车、电动滑板车等。
这些车辆在生产过程中,需要按照新国标的要求来确定车架的厚度,确保车架的质量和安全性能达到标准。
新国标车架厚度标准的实施,对于提高我国电动车辆的安全性能和质量具有重要意义。
首先,新国标车架厚度标准为车辆生产企业提供了明确的生产依据,有利于企业按照标准生产出质量合格的产品。
其次,新国标车架厚度标准有利于规范市场秩序,提高消费者的安全意识,保障消费者的合法权益。
最后,新国标车架厚度标准有利于推动我国电动车辆产业的健康发展,提高我国电动车辆的国际竞争力。
总之,新国标车架厚度标准的实施,对于保障我国电动车辆的安全性能和质量具有重要意义。
新能源汽车的车身结构与安全设计
新能源汽车的车身结构与安全设计随着环境保护意识的增强和能源危机的日益加剧,新能源汽车正逐渐成为改善交通运输行业的重要选择。
与传统燃油汽车相比,新能源汽车在节能减排、零排放等方面具有显著的优势。
然而,新能源汽车的发展也面临着一些挑战,其中包括车身结构与安全设计。
一、车身结构设计1. 轻量化设计新能源汽车采用轻量化设计,是为了减轻整车重量,提高能源利用效率。
轻量化设计可以通过采用高强度钢材、铝合金和碳纤维等材料来实现。
这些材料具有较低的密度,能够提供足够的强度和刚度,同时降低整车的重量。
2. 结构优化在车身结构设计中,应该充分考虑各部件的功能、强度和耐久性。
同时,还需要注意不同部件之间的协调配合,以实现整车的稳定性和安全性。
结合计算机辅助工程技术,可以进行车身结构的优化设计,以达到最佳的性能和重量比。
3. 抗碰撞设计为了提高车辆的安全性能,在车身结构设计中需要考虑碰撞安全。
新能源汽车应该采用抗碰撞材料和结构设计,使车辆在发生碰撞时能够有效地吸收和分散碰撞能量,减少乘员受伤的可能性。
二、安全设计1. 电池安全新能源汽车的核心部件是电池组,因此在安全设计中需要注意电池的安全性。
电池应该具备过充、过放和过温等保护功能,以防止意外事故的发生。
此外,还应该加强电池的防护措施,以提高电池的抗挤压和防火性能。
2. 碰撞安全除了车身结构的抗碰撞设计外,新能源汽车还应该配备碰撞安全系统,包括气囊、安全带和防侧滑等装置。
这些装置可以在发生碰撞时保护驾乘人员,降低受伤风险。
3. 燃气安全部分新能源汽车采用压缩氢气或液化天然气作为燃料,因此在设计中需要加强燃气的安全控制。
应该采用高强度燃气储存材料和先进的泄漏检测技术,确保燃气在使用和储存过程中的安全性。
总结:新能源汽车的车身结构与安全设计是其发展中的重要问题。
在车身结构设计中,轻量化、结构优化和抗碰撞是关键要素;而在安全设计中,电池安全、碰撞安全和燃气安全是必不可少的考虑因素。
电动乘用车安全设计规范
电动乘用车安全设计规范目录1.总体要求 (5)1.1范围 (5)1.2规范性引用文件 (5)1.3术语和定义 (5)2.触电防护设计规范 (5)2.1 B级电压标记 (5)2.1.1 B级电压部件标识 (5)2.1.2 B级电压线缆标识 (6)2.2直接接触防护 (6)2.2.1 遮栏或外壳接触防护设计 (6)2.2.2 高压连接器接触防护设计 (6)2.2.3 高压维修断开装置接触防护设计 (6)2.2.4 充电插座接触防护设计 (6)2.3间接接触防护 (6)2.3.1 绝缘电阻设计 (6)2.3.2 绝缘电阻监测功能设计 (7)2.3.3 电位均衡设计 (7)2.3.4 电容耦合设计 (7)2.3.5 充电插座接地和绝缘电阻设计要求 (7)2.4密封性设计要求 (7)2.4.1 电池包密封性设计要求 (7)2.4.2车辆充电插座密封性设计要求 (7)2.4.3 其它高压零部件密封性设计要求 (7)2.4.4 整车防水设计要求 (7)2.5 高压维修断开装置设计 (7)2.5.1 高压维修开关 (7)2.5.2 低压维修开关 (7)2.6 B级电压系统电容放电设计 (8)2.7 高压互锁(HVIL)功能设计 (8)3.操作安全设计规范 (8)3.1整车上下电操作安全 (8)3.2车辆行驶操作安全 (8)3.2.1倒车操作安全 (8)3.2.2低速提示音 (8)3.3 驻车 (9)3.4整车充放电操作安全 (9)3.4.1充电操作安全 (9)3.4.2放电操作安全 (9)4.失效保护设计规范 (10)4.1碰撞安全设计 (10)4.1.1防触电保护设计 (10)4.2 紧急下电设计 (10)4.3 行驶中异常处置设计 (10)4.3.1 功率降低提示 (10)4.3.2电池系统低电量提示 (10)4.3.3电池系统热事件报警 (11)4.4 应急救援 (11)4.4.1拖车 (11)4.4.2应急救援 (11)4.5继电器粘连 (11)4.5.1粘连预防策略 (11)4.5.2粘连诊断 (11)4.6 其他失效防护设计 (11)5.电控系统功能安全设计规范 (11)5.1电动乘用车安全目标 (11)5.1.1 驱动系统安全目标 (12)5.1.2 电池管理系统安全目标 (12)5.1.3 充电系统安全目标 (12)5.1.4 高压系统安全目标 (13)5.2驱动系统功能安全设计要求 (13)5.2.1 避免非预期加速安全要求 (13)5.2.2 避免非预期减速安全要求 (13)5.2.3 避免非预期移动安全要求 (14)5.2.4 避免非预期反向安全要求 (14)5.3电池管理系统功能安全要求 (15)5.3.1 防止过充安全要求 (15)5.3.2 防止过放后再充电的安全要求 (15)5.3.3 防止过温的安全要求 (16)5.3.4 防止过流的安全要求 (16)5.4充电系统功能安全要求 (17)5.4.1 防止充电口过温安全要求 (17)5.4.2防止快充未关闭导致拉弧的安全要求 (17)5.5高压系统功能安全要求 (18)5.5.1防止触电的安全要求。
基于可靠性的电动汽车车身骨架设计分析
基于可靠性的电动汽车车身骨架设计分析近年来,电动汽车作为新能源汽车的主要类型,已经成为了我们日常出行的新挑战。
电动汽车的发展需要解决其能源利用性能、可靠性、操作安全、司机舒适性等多方面的问题。
其中,车身结构是构建电动汽车可靠性和安全性的基础,是保证电动汽车驾驶舒适性、可靠性和安全性的必要条件。
电动汽车的车身结构是由框架和车身分量两部分组成。
框架是由横梁、轴系和车身工程师制定的尺寸构成,这些尺寸可以有效地保证车身在高转速、大加速度、曲率半径和路况不良等情况下的稳定,提高车身的整体刚度,保证车身不变形和剪切受力,从而保证车身结构的稳定性和均衡性。
车身重量是汽车车身结构的重要组成部分,其主要是由车身各个部分组成,如底盘、底盘设备、车身材料、外观结构等。
由于车身重量的存在,电动汽车的总重量会增加,这会增加电动汽车的能耗和耗能。
所以,为了提高电动汽车的效率和能源利用性能,要求车身重量应尽可能轻,但在此同时不能损害车身结构的可靠性和安全性。
为了提高可靠性和安全性,要求车身结构必须符合汽车结构设计规范和国家标准,特别是要求车身骨架在受力时能够满足足够的强度承受能力和抗疲劳能力。
同时,车身材料必须具有足够的韧性,以满足车身在冲击时或弯曲时的伸长能力。
此外,车身结构设计还必须考虑节能有效性,以提高车身相对质量,以达到节能的目的。
本文以电动汽车车身骨架设计为例,介绍了车身结构如何设计,以增强其可靠性和安全性,以提高电动汽车的效率和能源利用性。
首先,解释了框架和车身重量组成车身结构的原理,从而提高车身的整体刚度,以满足车身在高转速、大加速度、曲率半径和不良路况下的稳定性。
其次,介绍了车身结构必须符合规范和国家标准的要求,以满足车身骨架在受力时的强度承受能力和抗疲劳能力。
最后,指出车身材料的韧性,以满足车身在冲击和弯曲时的伸长能力,还要考虑节能有效性,以达到节能效果。
电动汽车车身结构设计将使车身能够达到可靠性和安全性要求,提高电动汽车的效率和能源利用性,从而推动新能源汽车的发展。
电动汽车车架设计规范09
电动汽车车架设计规范编制:审核:批准:日期:1 / 20前言为使本公司车架设计规范化,参考国内外车架设计的技术要求,结合本公司已经开发车型的经验,编制车架设计指导书。
意在对本公司设计人员在车架设计的过程中起到一种指导操作的作用,提高车架设计的效率和精度。
本规范将在本公司所有车型开发设计中贯彻,并在实践中进一步提高完善。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部提出。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部批准。
本规范主要起草人:李劲松本规范于2015年8月首次发布。
1.概述汽车车架是整个汽车的基体,是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架,对于这种金属构架式车架,生产厂家在生产设计时应考虑结构合理,生产工艺规范,要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷,保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。
车架作为汽车的承载基体,为货车、中型及以下的客车、中高级和高级轿车所采用,支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件,承受着传给它的各种力和力矩。
为此,车架应有足够的弯曲刚度,以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小;车架也应有足够的强度,以保证其有足够的可靠性与寿命,纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。
车架刚度不足会引起振动和噪声,也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。
本说明书只是叙述非承载式车身结构形式中单独的车架系统。
承载式汽车,前、后悬架装置,驱动电机等传动系部件施加的作用力均由车架承受,所以,车架总成的刚性、强度及振动特性等几乎完全决定了车辆整体的强度、刚度和振动特性。
设计时在确保车架总成性能的同时,还应对车架性能和匹配性进行认真的研究。
车架结构很多都是用电弧焊焊接而成,容易产生焊接变形。
在设计方面对精度有要求的部位不得出现集中焊接,或者从部件结构方面下工夫,尽量确保各个总成的精度。
另外,与其他焊接方法相对比,采用电弧焊的话,后端部容易出现比较大的缺口,出现应力集中现象。
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电动汽车车架设计规范编制:审核:批准:日期:1 / 20前言为使本公司车架设计规范化,参考国内外车架设计的技术要求,结合本公司已经开发车型的经验,编制车架设计指导书。
意在对本公司设计人员在车架设计的过程中起到一种指导操作的作用,提高车架设计的效率和精度。
本规范将在本公司所有车型开发设计中贯彻,并在实践中进一步提高完善。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部提出。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部批准。
本规范主要起草人:李劲松本规范于2015年8月首次发布。
1.概述汽车车架是整个汽车的基体,是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架,对于这种金属构架式车架,生产厂家在生产设计时应考虑结构合理,生产工艺规范,要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷,保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。
车架作为汽车的承载基体,为货车、中型及以下的客车、中高级和高级轿车所采用,支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件,承受着传给它的各种力和力矩。
为此,车架应有足够的弯曲刚度,以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小;车架也应有足够的强度,以保证其有足够的可靠性与寿命,纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。
车架刚度不足会引起振动和噪声,也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。
本说明书只是叙述非承载式车身结构形式中单独的车架系统。
承载式汽车,前、后悬架装置,驱动电机等传动系部件施加的作用力均由车架承受,所以,车架总成的刚性、强度及振动特性等几乎完全决定了车辆整体的强度、刚度和振动特性。
设计时在确保车架总成性能的同时,还应对车架性能和匹配性进行认真的研究。
车架结构很多都是用电弧焊焊接而成,容易产生焊接变形。
在设计方面对精度有要求的部位不得出现集中焊接,或者从部件结构方面下工夫,尽量确保各个总成的精度。
另外,与其他焊接方法相对比,采用电弧焊的话,后端部容易出现比较大的缺口,出现应力集中现象。
所以,应对接头位置和焊接端部进行处理。
车架受力状态极为复杂。
汽车静止时,它在悬架系统的支撑下,承受着汽车各部件及载荷的重力,引起纵梁的弯曲和偏心扭转(局部扭转)。
如汽车所处的路面不平,车架还将呈现整体扭转。
汽车行驶时,载荷和汽车各部件的自身质量及其工作载荷(如驱动力、制动力和转向力等)将使车架各部件承受着不同方向、不同程度和随机变化的动载荷,车架的弯曲、偏心扭转和整体扭转将更严重,同时还会出现侧弯、菱形倾向,以及各种弯曲和扭转振动。
同时,有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。
随着计算机技术的发展,在产品开发阶段,对车架静应力、刚度、振动模态以至动应力和碰撞安全等已可进行有限元分析,对其轻量化、使用寿命,以及振动和噪声特性也可以做出初步判断,为缩短产品开发周期创造了有利条件。
2.车架的一般设计要求2.1 车架受力因素要评价车架设计和结构的好坏,首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。
如果车架在某方面的韧性不佳,就算有再好的悬挂系统,也无法达到良好的操控表现。
而车架在实际环境下要面对4种压力。
1)负载弯曲从字面上就可以十分容易的理解这个压力,部分汽车的非悬挂重量,是由车架承受的,通过轮轴传到地面。
而这个压力,主要会集中在轴距的中心点。
因此车架底部的纵梁和横梁,一般都要求较强的刚度。
2)非水平扭动当前后对角车轮遇到道路上的不平而滚动,车架的梁柱便要承受这个纵向扭曲压力,情况就好像要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。
3)横向弯曲所谓横向弯曲,就是汽车在入弯时重量的惯性(即离心力)会使车身产生向弯外甩的倾向,而轮胎的抓着力会和路面形成反作用力,两股相对的压力将车架横向扭曲。
4)水平菱形扭动因为车辆在行驶时,每个车轮因为路面和行驶情况的不同,每个车轮会承受不同的阻力和牵引力,这可以使车架在水平方向上产生推拉以至变形,这情况就好像将一个长方形拉扯成一个菱形一样。
2.2 车架设计的技术要求为了使车架符合上述功用,通常对设计的车架有如下的要求:2.2.1 必须有足够的强度保证在各种复杂受力的使用情况下车架不受破坏。
要求有足够的疲劳强度,保证在汽车大修里程内,车架不致有严重的疲劳损伤。
纵梁受力极为复杂,设计时不仅应注意各种应力,改善其分布情况,还应该注意使各种应力峰值不出现在同一部位上。
例如,纵梁中部弯曲应力较大,则应注意降低其扭转应力,减少应力集中并避免失稳。
而在前、后端,则应着重控制悬架系统引起的局部扭转。
提高纵梁强度常用的措施如下:(1)提高弯曲强度选定较大的断面尺寸和合理的断面形状(槽形梁断面高宽比一般为3:1左右);(2)提高局部扭转刚度注意偏心载荷的布置,使相近的几个偏心载荷尽量接近纵梁断面的弯曲中心,并使合成量较小;在偏心载荷较大处设置横梁,并根据载荷大小及分散情况确定连接强度和宽度;将悬置点分布在横梁的弯曲中心上;当偏心载荷较大并偏离横梁较远处时候,可以采用K形梁,或者将该段纵梁形成封闭断面;偏心载荷较大且比较分散时候,应该采用封闭断面梁,横梁间距也应缩小;选用较大的断面;限制制造扭曲度,减少装配预应力。
(3)提高整体扭转强度不使纵梁断面过大;翼缘连接的横梁不宜相距太近。
(4)减少应力集中及疲劳敏感尽可能减少翼缘上的孔(特别是高应力区),严禁在翼缘上布置大孔;注意外形的变化,避免出现波纹区或者受严重变薄;注意加强端部的形状和连接,避免刚度突变;避免在槽形梁的翼缘边缘处施焊,尤其畏忌短焊缝和“点”焊。
(5)减少失稳受压翼缘宽度和厚度的比值不宜过大(常在12左右);在容易出现波纹处限制其平整度。
(6)局部强度加强采用较大的板厚;加大支架紧固面尺寸,增多紧固数量,并尽量使力作用点接近腹板的上、下侧面。
2.2.2 车架的轻量化由于车架较重,对于钢板的消耗量相当大。
因此,车架应按等强度的原则进行设计,以减轻汽车的自重和降低材料的消耗量。
在保证强度的条件下,尽量减轻车架的质量。
通常要求车架的质量应小于整车整备质量的10%。
本设计主要对车架纵梁进行简化的弯曲强度计算,使车架纵梁具有足够的强度,以此来确定车架的断面尺寸。
(参照《材料力学》)另外,目前钢材价格暴涨,汽油价格上涨,从生产汽车的经济性考虑的话,也应尽量减轻整车的质量。
从生产工艺性考虑,横纵梁采用简便可靠的连接方式,不仅能降低工人的工作强度,还能增强车架的强度。
2.3 车架结构的确定2.3.1 车架类型的选择车架的结构形式可以分为边梁式、中梁式(或称脊骨式)和综合式。
而在有些客车和轿车上车身和车架制成一体,这样的车身称为“半承载式车身”,有的被加强了车身则能完全起到车架的作用,这样的车身称为“承载式车身”,不另设车架。
随着节能技术的发展,为了减轻自重,越来越多的轿车都采用了承载式车身。
下边先分别列举下各车架的特点。
(1)边梁式车架的构造这种车架由两根纵梁及连接两根纵梁的若干根横梁组成,用铆接和焊接的方法将纵横梁连接成坚固的刚性构架。
纵梁通常用低合金钢板冲压而成,断面一般为槽型,z星或箱型断面。
横梁用来连接纵梁,保证车架的抗扭刚度和承载能力,而且还用来支撑汽车上的主要部件。
边梁式车架能给改装变型车提供一个方便的安装骨架,因而在载重汽车和特种车上得到广泛用。
其弯曲刚度较大,而当承受扭矩时,各部分同时产生弯曲和扭转。
其优点是便于安装车身、车箱和布置其他总成,易于汽车的改装和变形,因此被广泛地用在载货汽车、越野汽车、特种汽车和用货车底盘改装而成的大客车上。
在中、轻型客车上也有所采用,轿车则较少采用。
用于载货汽车的边梁式车架(图2-1),由两根相互平行但开口朝内、冲压制成的槽型纵梁及一些冲压制成的开口槽型横梁组合而成。
通常,纵梁的上表面沿全长不变或局部降低,而两端的下表面则可以根据应力情况相应地缩小。
车架宽度多为全长等宽。
图2-1 边梁式车架X型车架是边梁式车架的改进,这种车架由两根纵梁及X型横梁组成,实际上是边梁式车架的改进,有一定的抗扭刚度,X横梁能将扭矩转变为弯矩,对短而宽的车架,这种效果最明显。
车架中部为位于汽车纵向对称平面上的一根矩形断面的空心脊梁,其前后端焊以叉形梁。
前端的叉形梁用于支撑动力、传动总成,而后端则用于安装后桥。
传动轴经中部管梁通向后方。
中部管梁的扭转刚度大。
前后叉形边梁由一些横梁相连,后者还用于加强前、后悬架的支撑。
管梁部分位于后座乘客的脚下位置且在车宽的中间,因此不妨碍在其两侧的车身地板的降低,但地板中间会有较大的纵向鼓包。
门槛的宽度不大,虽然从被动安全性考虑,要求门槛有足够的强度和刚度。
轿车要是使用边梁式车架,为了降低地板高度,可局部地减少纵梁的断面高度并相应地加大其宽度,但这使纵梁的制造工艺复杂化且其车身地板仍比采用其他车架时为高,当然地板上的传动轴通道鼓包也就不大了。
所以X型车架较多使用于轿车。
还有周边式车架,这种车架是从边梁式车架派生出来的,前后两端纵梁变窄,中部纵梁加宽,前端宽度取决于前轮最大转角,后端宽度取决于后轮距,中部宽度取决于车身门槛梁的内壁宽,前部和中部以及后部和中部的连接处用缓冲臂或抗扭盒相连,具有一定的弹性,能缓和不平路面的冲击。
其结构形状容许缓冲臂有一定的弹性变形,可以吸收来自不平路面的冲击和降低车内噪声。
此外,车架中部加宽既有利于提高汽车的横向稳定性,又可以减短了车架纵梁外侧装置件的悬伸长度。
在前后纵梁处向上弯曲以让出前后独立悬架或非断开式后桥的运动空间。
采用这种车架时车身地板上的传动轴通道所形成的鼓包不大,但门槛较宽。
这种车架结构复杂,一般在中、高级轿车上采用。
(2)中梁式车架(脊骨式车架)其结构只有一根位于中央而贯穿汽车全长的纵梁,亦称为脊骨式车架。
中梁的断面可做成管形、槽形或箱形。
中梁的前端做成伸出支架,用以固定发动机,而主减速器壳通常固定在中梁的尾端,形成断开式后驱动桥。
中梁上的悬伸托架用以支承汽车车身和安装其它机件。
若中梁是管形的,传动轴可在管内穿过。
优点是有较好的抗扭转刚度和较大的前轮转向角,在结构上容许车乾有较大的跳动空间,便于装用独立悬架,从而提高了汽车的越野性;与同吨位的载货汽车相比,其车架轻,整车质量小,同时质心也较低,故行驶稳定性好;车架的强度和刚度较大;脊梁还能起封闭传动轴的防尘罩作用。
缺点是制造工艺复杂,精度要求高,总成安装困难,维护修理也不方便,故目前应用较少。
(3)综合式车架综合式车架是由边梁式和中梁式车架联合构成的。
车架的前段或后段是边梁式结构,用以安装发动机或后驱动桥。
而车架的另一段是中梁式结构的支架可以固定车身。
传动轴从中梁的中间穿过,使之密封防尘。
其中部的抗扭刚度合适,但中部地板凸包较大,且制造工艺较复杂。
此种结构一般在轿车上使用。