车身设计课程总结

白车身：是指已经装焊好但尚未喷漆的白皮车身。

车身前板：是指车头部分的零件，包括水箱框架和前脸，前翼子板，挡泥板，发动机罩以及各种加强板，固定件。车身承载形式：不同分为非承载式、半承载式、承载式三大类；

非承载式：也称有车架式。车架是跨装在汽车前后轴上的桥梁式结构；优点：1轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲作用、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，延长车身的使用寿命，提高了乘客舒适性；2底盘与车身分开装配然后总装在一起，既可以简化装配工艺，又便于组织专业化协作。；3便于汽车上各总成和部件的安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆。；4汽车发生故障时，车架还可以对车身起到一定的保护作用，

缺点：1由于设计计算时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致整车自重力增加；2由于底盘和车身之间装有车架，使整车高度增加；3车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。

半承载式：主要特点：1车身下部与底架组合为一整体，车身也能分担部分弯曲和扭转载荷。

承载式：主要特点：1该结构系由截面尺寸相近的冷弯钢杆件所组成，易于建立较符合实际结构的有限元计算模型，从而可以提高计算精度；2容许设法变动杆件数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而可以达到等强度设计的目的；3作为基础承载件的格栅底架具有较大的抗扭刚性，可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作；4在承载相同的情况下，冷弯型钢的成本比无缝钢管约低40%~60%；冷弯型钢可以定尺或倍尺供应，故可提高材料利用率；以冷弯型钢代替钢板冲压件，即可简化构件的成形过程，又能节省部分冲压设备，同时也便于大客车的改型和系列化，为多品种生产创造了条件。

缺点：1成本和质量增加、乘坐舒适性变差；2改型较困难

三化是指：产品系列化、零件通用化、零件设计的标准化

如何实现三化；1.将前围上原来的直边形缺口改成圆弧缺口并焊上支撑框架，2.为了解决车门的通用化问题，可采用同一车门外盖板，而根据需要在不同的侧面切取不同尺寸的车门缺口，以分别满足两种车型的要求。

车身各不同部位刚性对其安全性的影响：试验表明：在纵向撞车的情况下，车身各不同部位的刚性对其安全性的影响，图中四种方案，剖面线部分表示刚性结构，无剖面线部分表示弹性结构，方案四可见，在车身前部和后部均为弹性结构而中部为刚性结构的情况下，能确保成员安全。

平头驾驶室和长头驾驶室的通用化：设计基本思想：1将平头驾驶室的内发动机移到驾驶室前面，而起驾驶室外形、结构、容积、附件等均不变。

2由于二者在地盘上布置的位置不同而引起的轮罩外形、位置的改变，将使部分总成的外形尺寸不得不改变，因此，可采用同一冲模和不同的切边翻边模，以简化制造工艺，缩短生产周期和降低产品成本。

3对于某些必须改变的零部件或总成，则尽可能采用非冲压件，以减少冲模的数量。

4对于某些必须冲压的零件，应尽量使二者通用。

传统设计方法与现代设计方法的流程：

初步设计：1绘制1：5车身布置图。2绘制色彩效果图。3雕塑1:5模型

技术设计：1绘制1:1线形图。2雕塑1:1油泥模型。3制作1:1内部模型。4绘制车身主图板。5绘制车身零件图。6样车试制和试验。7制造车身主模型。

绘制车身主图板：图板上反映出：1车身的主要轮廓线。2车身上各零件的装配关系。3车身上各零件的结构截面。4可动件运动轨迹的校核。

汽车现代设计方法；1.概念设计，创新性思维2.工程设计；先进的设计理念3.技术设计；三维结构设计，二维工作图设计4.产品试制；设计试制-实验试制-生产前试制5.产品试制6.生产设备；计算机造型辅助设计。

主图片上网格的零线可根据下述原则来选取：1高度方向的零线，一般取汽车满载时车架纵梁的上翼缘面、地板平面或通过前轮中心的水平线作为零线。2宽度方向的零线，取汽车的纵向对称中心作为零线。3长度方向的零线，通常均选取汽车前轮中心的垂线作为零线

现代设计方法：概念设计包括技术任务书的全部内容和一个批准的三维模型。汽车的外形设计和内饰选取主要来自用户的要求。，概念设计只是工程设计的雏形。

底盘布置形式：1发动机前置，后轮驱动。2发动机前置，前轮驱动。3发动机后置，后轮驱动。

动力总成布置：初步设计时，必须确定车身与动力总成相对于前轮轴线的位置，在确定各总成相对于前轮的纵向位置之前，1.应预先估算轴荷分布，估算时可将汽车分为三个部分：底盘、车身、动力总成（包括发动机、离合器与变速器或发动机与液力变扭器）。动力总成相对于前轮轴线的位置与2.离地间隙及轴荷分布有关，与此同时还必须考虑3.前悬架和转向传动机构的布置。此外装有空气滤清器的发动机的高度还受发动机机罩高度限制。在总布置草图上，动力总成的位置可由曲轴中心线与发动机气缸体前端面的交点k和曲轴中心线的倾角α两个参数来确定。在发动机过高的情况下，易出现顶天立地的现象，这就需要整车总布置和车身总布置互相协调处理矛盾。

如何降低地板高度：为了保证车身地板凸包的高度最小以及后座凸包上的座垫有足够的厚度，采取在垂直平面内将传动轴布置成U形的方案，这样可以降低传动轴的轴线，同时又能保证动力总成的外廓不致减小离地间隙，而且万向节叉轴线之间的夹角也不致超过允许值。地板高度取决于离地间隙以及纵梁和横梁的截面高度。车身地板的离地高度应在保持必要的离地间隙情况下尽可能减小，以降低汽车的重心，提高高速行驶的稳定性。可采取的措施：1.减小车架纵梁高度；2.后桥上面的一段纵梁做成向上弯的形状；3.后桥采用双曲面齿轮传动以减低传动轴等

轮罩外形尺寸的确定：1.应首先确定车轮跳动极限位置和 2.最大转向角时所占有的空间 3.将轮罩做成圆滑的外形4.将司机与乘客的搁脚空间加大。

车身内部布置：人体尺寸通常以百分位表示：分为第5%，第50%，第95%三种百分位。其中第5%百分位系表示“小个子”是指有5%的人体身材尺寸小于此值，而有95%的人体身材尺寸大于此值；第95%则系表示“大个子”是指有95%的人体身材尺寸均小于此值，而5%的人体身材尺寸大于此值。例如：设计驾驶室工作空间的尺寸就必须适合第95%百分位的驾驶员，而设计操纵机构的布置时，则应考虑人手和脚可及的活动范围，这时就必须适合第5%百分位身材的人。

车门立柱的布置，为什么要倾斜：在布置车门立柱时，首先应考虑上下车的方面性。在四门车身中，当车门立柱直立时，前后座入座都会感到很别扭，如果将门立柱适当倾斜，则可大大改善入座的方便性。

视野性：良好的视野性是保证汽车操纵方便和行驶安全的重要条件之一。升高座椅和减小座垫与背靠的倾角、布置驾驶员座椅接近汽车前端、加大车窗、降低窗台、减小风扇玻璃倾角并尽量使之靠近驾驶员的眼睛、减薄立柱厚度并使其下端后移等都可在不同程度上改善视野性。

驾驶员的手伸和界面；以正常驾驶姿势坐在座椅中身系安全带，一手握住方向时另一手所能伸及的最大空间界面。车身的横截面：车身内部主要的轮廓点取决于驾驶员头部和顶盖之间、肩部和玻璃之间、肘部与车门内表面之间的间隙；车身外表面上的各点则决定于顶盖厚度、玻璃下降的轨迹、门锁和玻璃升降的尺寸等。之后再在横截面上布置门槛梁和顶盖梁，从而定下门框高度。如果将顶盖做成凹形或是将顶盖梁装在横截面以外，则可克服上述缺点，而从工艺性和结构的观点来看，又不致明显地减小顶盖的弧高。凹形顶盖较好的改善侧向视野性和将车门高度增大。顶盖梁装在横截面以外时，可将顶盖表面做成局部鼓起，这样既能在外观上给人以浮雕式的美感，又能在结构上达到提高顶盖刚度的目的。

排气系的布置：为了避免地板过热，地板和消音器之间应留有足够间隙。为了预防振动，固定支承应布置在振动中心，也就是说，尽量靠近刚性横梁。

地板平面高度：大客车制造厂采取的主要措施是减小轮胎尺寸。

H点人体模型：上躯干重块、臀部重块、大腿重块、小腿重块、加载方向；

H点是人体身躯与大腿的交接点，即胯点。

驾驶员眼椭圆：是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中时其眼睛位置在车身中的统计分布图形

驾驶员的手伸及界面是指以正常驾驶姿势坐在座椅中、身系安全带、一手握住方向盘时另一手所能伸及的最大空间。气动力组成；1.气动阻力Fx 2.气动升力Fz 3.侧向分力Fy

气动力矩--作用；1.俯仰力矩My，使汽车抬头为正2.横摆力矩Mz，以汽车右偏为正3.侧倾力矩Mx，以汽车右倾