摘 要RL7050H0总布置设计是在中国大学生方程式汽车大赛的基础上进行的。首先通过充分准备和综合分析，选择一个合理的整车方案，并经过一定的程序将其定下来。方案确定后，进行准确布置和计算，并为各总成下一步开展的工作打好基础、准备条件、提出要求并与各专业组协同完成全部的设计，共同实现整车的总目标。汽车总布置设计参考同类车型有关数据作为借鉴，重新选定各总成部件，重新布置。提出汽车的长、宽、高、轴距等控制尺寸，轴荷的分布范围以及动力总成、散热器、前后悬架、传动轴与车轮等轮廓尺寸和位置，初步确定新车型的设计硬点。从而保证所设计的汽车不仅在预定的使用条件下具有良好的使用性能、重量轻、寿命长、结构简单、使用方便、效率高、经济性好，制造简单，便于维修。总布置设计在整车开发过程中起到非常重要的作用。关键词：总布置设计；方程式赛车；总成匹配；车型；控制尺寸ABSTRACTRL7050H0 Layout Design Formula cars in the Chinese university students on the basis of competition. First, through the full preparation and comprehensive analysis of vehicle to select a reasonable solution, and after certain procedures to be laid down. Plan was finalized, the exact layout and calculation, and the next step for the assembly to lay the foundation work in preparation for the conditions, request and coordination with the professional group to complete all of the design together to achieve the overall objective of the vehicle. General layout of car design reference data as a reference on similar models, re-selected parts of the assembly, re-arranged. Proposed vehicle length, width, height, wheelbase and other control dimensions, axle load distribution range and power train, radiator, front and rear suspension, drive shafts and wheels outline size and location of initial hard to determine the design of new models point. Designed to ensure the car is not only the intended conditions of use with good performance, light weight, long life, simple structure, onvenient operation, high efficiency, good economy, manufacturing is simple and easy maintenance. Layout design in the vehicle development process play a very important role.Key words：The layout design；Formula car；Assembly matching；Models；Control dimensionsII目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 FSAE方程式研究现状11.2 FSAE方程式目的、依据和意义2第2章 总布置设计准备及整车型式选择42.1 总布置设计的准备42.1.1 市场调研42.1.2 样车分析52.1.3 制定设计目标62.2 整车型式的选择62.2.1 发动机的种类和布置型式62.2.2 驾驶室的型式82.2.3 轮胎的选型102.2.4 转向机构型式的选择112.2.5 制动器型式的选择132.2.6 悬架布置形式162.2.7 差速器型式的选择182.3 本章小结20第3章 新车型主要目标参数的初步确定213.1 几个主要“目标参数”的确定213.2 发动机最大功率及其转速213.3 发动机最大扭矩及其转速223.4 传动系速比的选择223.4.1 最小传动比的选择233.4.2 最大传动比的选择243.4.3 变速器档位数的选择253.5 本章小结25第4章 尺寸参数与质量参数的初步确定264.1 轿车的级别与载荷确定264.2 轿车主要参数的确定264.2.1 驾驶员单元264.2.2 整车外形尺寸的确定294.3 本章小结30第5章 各总成的匹配及总布置图绘制315.1 各相关总成的匹配315.1.1 车身总布置设计315.1.2 发动机总布置设计315.1.3 转向节、车轮总成与前制动器总成的布置设计315.2 整车总布置图绘制325.2.1 整车布置的基准线325.2.2 总布置图绘制的基本原则335.3 本章小结33第6章 主要总成的布置及其硬点概述346.1 各总成的布置346.1.1 发动机及传动系的布置346.1.2 驾驶室及悬架的布置356.1.3 车架总成外形及转向系的布置366.1.4 制动系及进、排气系统的布置366.2主要总成硬点概述376.2.1 整车设计基准376.2.2 总体设计方案及主要硬点376.3 本章小结41第7章 运动校核427.1 轮胎运动校核427.2 转向传动装置与悬架共同工作校核427.3 制动力匹配校核427.3.1 制动力匹配基本理论公式427.3.2 RL7050H0赛车制动力匹配校核437.4 本章小结45结论46参考文献47致谢49附录A50附录B70第1章 绪 论1.1 FSAE方程式研究现状近年来，汽车技术突飞猛进，方程式赛车也逐步被大多数人所了解，Formula SAE，是由各国SAE，即汽车工程师协会举办的面向在读或毕业7个月以内的本科生或研究生举办的一项学生方程式赛车比赛，要求在一年的时间内制造出一辆在加速、刹车、操控性方面有优异的表现并且足够稳定耐久，能够成功完成规则中列举的所有项目业余休闲赛车。自1981年创办以来，FSAE已发展成为每年由7个国家（美国、英国、澳大利亚、日本、意大利、德国及巴西）举办的9场赛事所组成，并有数百支来自全球顶级高校的车队参与的青年工程师盛会。SAE方程式（Formula SAE）系列赛源于1978年。第一次比赛于1979年在美国波斯顿举行，13支队伍中有11支完赛。当时的规则是制作一台5马力的木制赛车。SAE方程式（Formula SAE）系列赛将挑战本科生、研究生团队构思、设计与制造小型具有越野性能的方程式赛车的能力。为给车队最大的设计弹性和自我表达创意和想象力的空间，在整车设计方面将会限制很少。赛前车队通常用8至12个月组的时间设计、建造、测试和准备赛车。在与来自世界各地的大学代表队的比较中，赛事给了车队证明和展示其创造力和工程技术能力的机会。2009年中国国产汽车产销分别为1379.10万辆和1364.48万辆，首次成为世界汽车产销第一大国。汽车从中国人眼中的奢侈品到代步工具，到跃居世界汽车产销量第一的头把交椅，中国只用了短短十年时间。回顾十年来中国汽车工业的突飞猛进，一浪高过一浪的市场消费力，驱使中国一跃成为全球最大的汽车消费大国，而非真正意义上的汽车产业强国。中国汽车工业一直是在借鉴和应用，国外汽车一百多年来成熟的技术和制造工艺一路走来，而缺乏自主创新研发新技术的能力和人才培育。中国大学生方程式汽车大赛（以下简称FSAE）是中国汽车工程学会及其合作会员单位，在学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上，结合中国国情，精心打造的一项全新赛事。我国从2006年起开始组建FSAE车队。湖南大学、上海交通大学、厦门理工大学与同济大学自2007年至2009年共参加了在美国和日本举办的4场FSAE赛事，获得了多个单项奖及新秀奖。为搭建国内优秀汽车人才的选拔平台，培养和提高汽车专业学生的综合素质，2010年第一届中国FSAE由中国汽车工程学会、中国二十所大学汽车院系、国内领先的汽车传媒集团易车（BITAUTO）联合发起举办。中国FSAE秉持“中国创造擎动未来”的远大理想，立足于中国汽车工程教育和汽车产业的现实基础，吸收借鉴其他国家FSAE赛事的成功经验，打造一个新型的培养中国未来汽车产业领导者和工程师的交流盛会，并成为与国际青年汽车工程师交流的平台。中国FSAE致力于为国内优秀汽车人才的培养和选拔搭建公共平台，FSAE要求各参赛队按照赛事规则和赛车制造标准，自行设计和制造方程式类型的小型单人座休闲赛车，并携该车参加全部或部分赛事环节。比赛过程中，参赛队不仅要阐述设计理念，还要由评审裁判对该车进行若干项性能测试项目，通过全方位考核，提高学生们的设计、制造、成本控制、商业营销、沟通与协调等五方面的综合能力，全面提升汽车专业学生的综合素质，为中国汽车产业的发展进行长期的人才积蓄，促进中国汽车工业从“制造大国”向“产业强国”的战略方向迈进。1.2 FSAE方程式目的、依据和意义 汽车总布置设计是新车型开发的第一道工序，而新车型总体方案的确定是总布置设计的第一步。首先通过充分准备和综合分析，选择一个合理的整车方案，并经过一定的程序将其定下来。方案确定后，进行准确布置和计算，并为各总成下一步开展的工作打好基础、准备条件、提出要求并与各专业组协同完成全部的设计，共同实现整车的总目标。一种新车型的投产，除产品开发过程外，还要做大量的生产准备工作，如投入资金设备厂房、人员及制定一整套相关工艺等。这些都是为了保证整车能够稳定的大量的投入生产，并确保其整车性能和质量能被客户接受，所以整车总体方案和全部设计内容，也直接决定着工厂的投入。因此，总布置工作方案选择、布置、和计算，都是非常重要的，而且是不可缺少的。做好整车设计工作，必须做好以下两点：第一、要能准确地分析市场形势、了解客户的心理状态、车辆使用特点，熟悉工厂的生产条件，以便真正确定出合理的整车方案；第二、要有独立工作的能力。因为方案确定后，实现该方案的所有布置、计算及整车的开发工作，基本上是由一个人来完成，所以要求设计者工作不应该有任何失误，否则会造成反工和浪费，甚至失掉抢占市场的机会。因此要求设计者必须具有严谨、认真、细致、负责的精神，在整个开发过程中能协调和解决各方面问题和矛盾，使设计产品质量达到设计要求。总布置工作虽然以完成全部图纸及技术文件资料来标志着阶段性的结束，但还应该进行整车装配图的校核工作，即利用已完成的全部图纸或三维数模进行全面的细致的整车装置的图面及运动校核，及时发现问题、解决问题，使设计中存在的问题消除在试制和试装