双人座微型车承载式车身设计(附件)
摘 要论文主要阐述的内容是设计双人座微型车承载式车身，针对原型车测量一些基本的尺寸参数，并结合车身设计所用到的人体工程学的知识，就驾驶员的最舒适驾驶姿势、驾驶有效空间等方面设计车身的主要内部尺寸，在此基础上合理布置车身主要组成（电池仓、电容组）的内部位置。在确定大体车身结构后，对车身底部、侧围、前后围和车顶等构件进行一定的强度和刚度的理论分析。最后，完成轻量化。
目 录
第一章 绪论1
1.1承载式车身的特点1
第二章 电动车尺寸参数的确定2
2.1硬点参数的概念2
2.2 电动车的主要尺寸参数2
2.3基于人体工程学的尺寸设计8
第三章 车身强度校核14
3.1承载车身整车受力分析和强度校核14
3.2对车身前后侧围的理论强度分析27
3.3 对车身车顶弧杆件的理论强度分析28
第四章 车身轻量化29
4.1车身轻量化的概述29
4.2基于形状的轻量化29
4.3基于设计的轻量化29
结束语30
致谢31
参考文献32
第一章 绪论
1.1承载式车身的特点
承载式车身没有刚性车架，而是连接了车头、侧围和底板等部位，汽车上的发动机、前后悬架和传动系统等组成部件布置在车身上。承载式车身除了固有的承载功能之外，还承受了整车不同载荷力的作用，并且承载式车身还能通过对不同材料的运用从而提高其刚度和强度，增加了汽车形式的安全性和稳定性。但是，由于从悬架上传来的力以及其他载荷产生的力是直接作用于车身上的，所以承载式车身在运行过程中噪声和振动会比较大，所以不能用于载货汽车等。同时，又因为其结构简单、质量轻，行驶稳定性好，所以多用于家用轿车。
第二章 电动车尺寸参数的确定
2.1硬点参数的概念
在本设计中，电动车的主要参数主要为尺寸参数，在进行电动车设计前，首要进行的就是参数的基本确定，设计的目的和要求是作为设计的基本依据，同时参数的设计要符合电动车行业的标准和法则。
硬点的概念：在车
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
身布置设计中，首先要确定出各种总成构件的主要控制点和主要中心线，也包括重要的中外轮廓线和重要的极限位置，这些主要的控制点就成为硬点。
表11在设计中采用的硬点参数
序号
含义
尺寸
1
总长
2100
2
总宽
900
3
轴距
900
4
室内宽度
850
2.2电动车的主要尺寸参数
电动汽车的主要尺寸参数，包括电池仓等组成部分的尺寸参数和室内空间的大小，包括总长、总宽、总高；室内尺寸（长、宽、高）；轴距、前悬、后悬；离去角；接近角；最小离地间隙等。
1）总长与总宽
设计的目标是双人座微型车承载式车身设计，要求是前后座的位置布置安排，长要求不超过2100mm，宽要求不超过1000mm。在以下对人体工程学和室内内部空间布置的综合分析，决定采用长2100mm，宽900mm的尺寸。
2）总长与轴距
总长与轴距的关系在汽车车身设计中一般用【轴距】/【总长】×100%来表示，按照一般车型来说，座椅都是安排在两轴之间。合适的轴距不仅可以提高车内空间和提升乘客的舒服性，而且可以提高传动效率和增加汽车的行驶稳定性。但是过大的轴距反而会降低传动效率，并且会给机构的布置提高了难度。在车身设计中，轴距与总长的比值宜在54%～60%之间。
即轴距为：
54%≤【轴距】/【总长】×100%≤60%
即 54%≤【轴距】/2100mm×100%≤60%
由上式可以得出:1134mm≤【轴距】≤1260mm
但是对于一些电动车和设计的实际考虑，轴距针对一些情况选取较大的比值，才符合设计要求，所以选取轴距为1450mm。
3）室内长度
传统意义的室内长度为制动踏板处于极限位置（下限）的上表面到后座H的距离。在这里，准备将后座椅安排在后轮上面，即室内长度为制动踏板处于极限位置（下限）至经过后轮中心的竖垂直面的距离，也称为有效室内长度。H为二维或三维人体模型样板中躯干与大腿的连接点。
图11 后排乘员坐姿
而在一般汽车车身设计中，室内长度=【轴距】/3+980±50mm。
即室内长度=1450mm/3+980±50mm，
即室内长度在1413mm～1513mm之间。
4）轮距、总宽与室内宽度
轮距的选择是根据总宽来确定的。轮距过小会直接影响操作稳定性和操纵的舒适性，但是轮距过大或者是超出合理范围，则会产生车身倾翻或者甩泥现象，非常危险。不过，一定程度的轮距的增加，有利于增加室内高度，提高乘员舒适性，方便进行适当的车身内部布置。综合汽车行业设计经验，一般汽车轮距与总宽的关系可用下列表达式：
【轮距】=3/4×【总宽】+100±80mm，
即【轮距】=3/4×900+100±80mm，
即【轮距】的取值范围为694mm～855mm之间，为最大限度的提高乘员的舒适性，决定采用850mm的尺寸参数。
同时也确定车室内宽度为850mm左右。
5）离地间隙
在电动车的设计中，电动车的车身总高与地板的最小离地间隙、车身的室内高度有关。
在汽车车身设计中，车身地板的离地高度应在保证必要离地间隙的情况下尽可能的减小，以降低汽车的中心，提高高速行驶的稳定性。通过查阅资料得知：最小离地间隙在120mm~180mm之间。
6）电池仓的尺寸参数
图12 电池仓
表12电池仓的尺寸参数
长
400mm
宽
190mm
高
200mm
电池仓安排在座椅下面，使载荷集中于车身中部。
7）电容组的尺寸参数
图13 电容组
表13电容组的尺寸参数
长
438mm
宽
368mm
目 录
第一章 绪论1
1.1承载式车身的特点1
第二章 电动车尺寸参数的确定2
2.1硬点参数的概念2
2.2 电动车的主要尺寸参数2
2.3基于人体工程学的尺寸设计8
第三章 车身强度校核14
3.1承载车身整车受力分析和强度校核14
3.2对车身前后侧围的理论强度分析27
3.3 对车身车顶弧杆件的理论强度分析28
第四章 车身轻量化29
4.1车身轻量化的概述29
4.2基于形状的轻量化29
4.3基于设计的轻量化29
结束语30
致谢31
参考文献32
第一章 绪论
1.1承载式车身的特点
承载式车身没有刚性车架，而是连接了车头、侧围和底板等部位，汽车上的发动机、前后悬架和传动系统等组成部件布置在车身上。承载式车身除了固有的承载功能之外，还承受了整车不同载荷力的作用，并且承载式车身还能通过对不同材料的运用从而提高其刚度和强度，增加了汽车形式的安全性和稳定性。但是，由于从悬架上传来的力以及其他载荷产生的力是直接作用于车身上的，所以承载式车身在运行过程中噪声和振动会比较大，所以不能用于载货汽车等。同时，又因为其结构简单、质量轻，行驶稳定性好，所以多用于家用轿车。
第二章 电动车尺寸参数的确定
2.1硬点参数的概念
在本设计中，电动车的主要参数主要为尺寸参数，在进行电动车设计前，首要进行的就是参数的基本确定，设计的目的和要求是作为设计的基本依据，同时参数的设计要符合电动车行业的标准和法则。
硬点的概念：在车
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
身布置设计中，首先要确定出各种总成构件的主要控制点和主要中心线，也包括重要的中外轮廓线和重要的极限位置，这些主要的控制点就成为硬点。
表11在设计中采用的硬点参数
序号
含义
尺寸
1
总长
2100
2
总宽
900
3
轴距
900
4
室内宽度
850
2.2电动车的主要尺寸参数
电动汽车的主要尺寸参数，包括电池仓等组成部分的尺寸参数和室内空间的大小，包括总长、总宽、总高；室内尺寸（长、宽、高）；轴距、前悬、后悬；离去角；接近角；最小离地间隙等。
1）总长与总宽
设计的目标是双人座微型车承载式车身设计，要求是前后座的位置布置安排，长要求不超过2100mm，宽要求不超过1000mm。在以下对人体工程学和室内内部空间布置的综合分析，决定采用长2100mm，宽900mm的尺寸。
2）总长与轴距
总长与轴距的关系在汽车车身设计中一般用【轴距】/【总长】×100%来表示，按照一般车型来说，座椅都是安排在两轴之间。合适的轴距不仅可以提高车内空间和提升乘客的舒服性，而且可以提高传动效率和增加汽车的行驶稳定性。但是过大的轴距反而会降低传动效率，并且会给机构的布置提高了难度。在车身设计中，轴距与总长的比值宜在54%～60%之间。
即轴距为：
54%≤【轴距】/【总长】×100%≤60%
即 54%≤【轴距】/2100mm×100%≤60%
由上式可以得出:1134mm≤【轴距】≤1260mm
但是对于一些电动车和设计的实际考虑，轴距针对一些情况选取较大的比值，才符合设计要求，所以选取轴距为1450mm。
3）室内长度
传统意义的室内长度为制动踏板处于极限位置（下限）的上表面到后座H的距离。在这里，准备将后座椅安排在后轮上面，即室内长度为制动踏板处于极限位置（下限）至经过后轮中心的竖垂直面的距离，也称为有效室内长度。H为二维或三维人体模型样板中躯干与大腿的连接点。
图11 后排乘员坐姿
而在一般汽车车身设计中，室内长度=【轴距】/3+980±50mm。
即室内长度=1450mm/3+980±50mm，
即室内长度在1413mm～1513mm之间。
4）轮距、总宽与室内宽度
轮距的选择是根据总宽来确定的。轮距过小会直接影响操作稳定性和操纵的舒适性，但是轮距过大或者是超出合理范围，则会产生车身倾翻或者甩泥现象，非常危险。不过，一定程度的轮距的增加，有利于增加室内高度，提高乘员舒适性，方便进行适当的车身内部布置。综合汽车行业设计经验，一般汽车轮距与总宽的关系可用下列表达式：
【轮距】=3/4×【总宽】+100±80mm，
即【轮距】=3/4×900+100±80mm，
即【轮距】的取值范围为694mm～855mm之间，为最大限度的提高乘员的舒适性，决定采用850mm的尺寸参数。
同时也确定车室内宽度为850mm左右。
5）离地间隙
在电动车的设计中，电动车的车身总高与地板的最小离地间隙、车身的室内高度有关。
在汽车车身设计中，车身地板的离地高度应在保证必要离地间隙的情况下尽可能的减小，以降低汽车的中心，提高高速行驶的稳定性。通过查阅资料得知：最小离地间隙在120mm~180mm之间。
6）电池仓的尺寸参数
图12 电池仓
表12电池仓的尺寸参数
长
400mm
宽
190mm
高
200mm
电池仓安排在座椅下面，使载荷集中于车身中部。
7）电容组的尺寸参数
图13 电容组
表13电容组的尺寸参数
长
438mm
宽
368mm
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