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1、 . . . 毕 业 设 计（论 文）FAW-A1汽车前照灯光学设计年级专业2009级机械工程及自动化学号指导教师评 阅 人二一三年六月中国 . . . . 摘要由于汽车的造型很大程度上是取决于前照灯，而且，前照灯的照明质量对于行车的安全也是至关重要的，所以，在本文以FAW-A1汽车前照灯的设计制造为研究背景，介绍了FAW-A1汽车前照灯的设计和制造的主要模块，主要包括：外观分析设计，结构分析设计，光学分析和反射镜设计，前照灯振动分析和前照灯模流分析。同时，在对FAW-A1前照灯整体设计的基础上，重点对前照灯的光学设计进行了研究和学习。设计主要满足了汽车前照灯在光学方面的行业标准。也在满足各项
2、要求的同时，力争使设计成本低廉，品质优良，外观优美融于车身。依据论文容，主要工作如下：第一，了解任务书的容，明确设计任务；阅读大量与车灯前照灯相关的资料和文献；翻译与车灯相关的英文文献。第二，通过和工程师的沟通以及搜集学习汽车前照灯的相关信息，明确各自的设计任务，列出设计任务安排和进度表，通过与结构设计和震动分析的组员讨论，得出相对合理的方案简图。第三，依据法规的要求，认真对比选择，筛选性价比比较高的前照灯光源，并依据光源设计出合理的前照灯反射器，能够与结构设计的组员相配合。第四，通过公司的软件，将数据模拟出前照灯光源照射出来的光强分布，合理的调整光源与反射器的角度，使之与法规相符合，检验与完
3、善前照灯的光学设计。撰写毕业设计论文，同时总结出本设计中的改进和不足之处，展望未来该车型前照灯设计的趋势和值得努力的方向。最后，给出毕业设计的心得体会。关键词：FAW-A1前照灯设计 光学设计 光源的选择对比 反射器设计Abstract As car modeling is largely depends on the headlamps, and headlamps lighting quality is important for traffic safety, therefore, in this article to auto works - A1 as the research ba
4、ckground, design and manufacturing of automobile headlamps FAW-A1 car headlamps are introduced the main module design and manufacturing, mainly include: appearance analysis and design, structure analysis and design, analysis and reflection optical lens design, analysis and headlamps headlamps vibrat
5、ion mold flow analysis. At the same time, in which A1 headlamps, on the basis of the overall design, focus on the optical design of headlamp has carried on the research and study. Designed to satisfy the vehicle headlamps in the optics industry standards. Also to meet the requirements at the same ti
6、me, strive to make the design cost is low, good quality, beautiful appearance into body.Based on the thesis, the main work is as follows:First, understand the contents of the specification, design task; Reading a lot of useful information related with headlights headlamps and literature; Translation
7、 English literature related to light.Second, through the communication and engineers, and related information collecting learning automobile headlamps, clear their respective design task, design task arrangement and schedule listed, with the structure design and vibration analysis of group discussio
8、n, draw a relatively reasonable plan diagram.Third, according to regulatory requirements, serious contrast selection, screening of high cost performance of lamps, and according to the light source to design reasonable headlamp reflector, can be made to match the structure design of the team members.
9、Fourth, through the companys software, the data simulate the lamps light intensity distribution, reasonable adjust the Angle of light source and reflector, and consistent with laws and regulations, inspection and improve the optical design of headlamp. Writing graduation design paper, at the same ti
10、me, summarized the improvement and deficiency in the design, looking forward to the future of the car headlamp design trends and worth the effort direction. Finally, the experience of graduation design is given.Key words: FAW-A1; Headlamps designed; Optical design; The choice of light source; The de
11、sign of the reflector目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 选题背景11.1.1 前照灯与行车安全11.1.2 前照灯的发展历程21.1.3研究现状31.1.4 前照灯设计常用软件51.2 选题目的及意义6第2章 前照灯设计基础及设计过程概述72.1 前照灯系统72.1.1 前照灯的基本结构72.1.2 前照灯的工作原理82.2 前照灯的主要部件92.2.1 光源92.2.2 反射器102.3 前照灯的相关标准112.3.1 概述112.3.2 中国汽车照明标准122.4 前照灯设计的理论基础152.4.1 光学基础15第3章 光源的选择193.1 常用前照灯
12、光源193.2 本论文所选用的光源193.2.1 H4光源193.2.2 H7光源21第4章 反射器设计234.1 基础面234.2 分区设计234.2.1 H4光源的反射面分区244.2.2 H7光源的反射面分区254.3 总体设计264.3.1 采用H4光源的反射面274.3.2 采用H7光源的反射面284.4 光型图与等照度图的绘制304.4.1 H4反射器304.4.2 H7反射器32第5章 小结355.1 近光比较355.2 远光比较35总结36致37参考文献38附录41汽车前照灯标准41第1章 绪论1.1 选题背景1.1.1 前照灯与行车安全汽车是现代社会中不可或缺的交通和运输工具
13、，它给我们的生活带来了便利，也带来了问题。其中最突出的就是安全问题，尤其是夜间的安全。全世界每年发生的汽车交通事故不计其数。汽车的安全性，是汽车运行中一个极为重要的性能。汽车灯具担负着照明和信号两种功能，是重要的安全部件。汽车的照明质量直接影响着行车安全。尽管夜间路上的行人比白天少，事故数据显示，不包括驾驶者在的事故数目仍以夜间为多：导致行人致命伤害的事故有60发生在夜间。世界汽车安全事故统计资料表明：夜间发生交通事故的概率是白天的三倍，照明状况不良时的事故率又是照明状况良好时的三倍。1可见汽车灯具对于汽车的安全至关重要。汽车灯具按其作用可分为两大类：照明装置(照明灯)和光信号装置(信号灯)。
14、照明灯的功能，是在黑暗环境中照亮汽车行驶前方路面。信号灯则是向其它道路使用者表明本车的存在，以及本车将要转向某一方向或正在制动减速等等，以引起其它道路使用者对本车的特别关注。在各种汽车灯具中，前照灯的重要性尤为突出。前照灯是汽车在夜间或雨天、雾天行驶时，用来照明道路、辨认前方障碍物的汽车照明装置。前照灯就好比汽车的双眼，是汽车最主要的外部照明灯具，它的主要功能是确保驾驶者对前方场景有良好的视认性，而同时又不能给迎面来车的驾驶者造成眩光。因此对于前照灯的空间光强分布，业有着十分精确的标准。前照灯近光的光分布完全不对称，中间是一个高光强区，主要照亮汽车正前方的路面；光束在水平方向有所扩散，兼顾整个
15、路面及路边的情况：在前照灯灯光所产生的明区与暗区之间有一条清晰的截止线(分界线)。正是由于前照灯的重要性和复杂性，前照灯的设计一直是汽车工业关注的重点之一。1.1.2 前照灯的发展历程前照灯是要求最高、结构最复杂、设计和制造难度最大的车灯。它的发展变化也代表了车灯的整体演变。从早期乙炔气前照灯发展到当今的自由面反射镜气体放电前照灯，差不多经历了120年，其演变过程如下2,3:1、 煤油灯，最初的前照灯是简单安装在汽车前部的煤油灯。由于煤油灯发光强度太低，不能满足照亮前方足够远路面的要求。后来利用1779年克鲁平发明的带片式抛物面反光条（反射器的雏形），将煤油灯的光通量反射汇聚于一狭窄立体角，成为具有高强度光束的聚光式前照灯。2、 乙炔灯，1905年，开始使用乙炔做车灯光源。乙炔由装置在汽车脚踏板或车架上的轻便型乙炔发生器利用碳化钙和水反应而产生。行车时车体的颠簸和晃动是这个化学反应的“催化剂”，因此汽车停止后，反应渐弱，照明也就渐弱消失。乙炔作为早期车灯的稳定光源，一直使用到1925年前后。3、 电光源车灯，1913年发明了螺旋钨丝做发光体的充气（惰性气体）
