汽车设计课件一汽车总体设计

汽车设计课件一汽车总体设计 1课程容 课程容 学时数 总学时 实验 汽车的总体设计 6 离合器设计 4 机械变速器的设计 6 万向传动轴的设计 4 驱动桥的设计 2 悬架系统设计 4 转向系统设计 4 制动系统设计 2 合计 32 2课程重点与难点 汽车的整体布置设计、主要总成系统的参数设计及其设计效果对整车性 能影响的分析验算、部分关键零部件的结构设计。 重点 重点讲授：汽车总体设计、机械变速器设计、汽车驱动桥设计、汽车悬禾口难点;架系 统设计、汽车转向系统设计。 先修 课程 先修课程：理论力学、材料力学、机械设计、汽车构造、发动机 原理、汽车理论等 3课程规要求及考核方式 采用课堂讲授的授课方案，课堂教学采用多媒体教学手段，并辅之以课 堂讨论、工程案例分析等教学环节。 安排适当的习题，结合专业其它实践性教学环节，促使学生了解、掌握 基础理论知识、基本分析方法和一般设计思路。 课前做预习，课后完成作业 检查考勤(1/3)、迟到或早退记录 考勤，平时作业，测验。 §1汽车总体设计的任务及开发程序 §2汽车形式的选择 §3汽车主要参数的选择 § 4发动机的选择 § 5车身形式 § 6轮胎的选择 §7汽车的总体布置 §8运 动校核 第一节 汽车总体设计的任务及开发程序 定义：汽车设计、汽车总体设计、开发流程 主要 汽车总体设计的任务 容 汽车开发的流程及阶段容 重点 汽车开发的流程及具体含义 和难点 汽车总体设 计的任务 定义 汽车设计：是指汽车产品进行设计的方法和手 段，是汽车进行开发、设计实践的软件与硬件； 以机械设计理论为基础，并考虑到其结构特点、 使角条件胡复杂參变以量生产等情况。 鎏薛總十驕需瞽麗驀提器霹 证主要性能指标合理、可实现的设计过程。 1.1.1汽车对人类生活质量的影响 使生活质量提高 使生活质量降低 1. 1.2对汽车提出越来越高的要求 节能一一节油和开发新能源 环保一一通过法规对排放和噪声提出更严格要求 安全一一提出更高的要求，要求很好的保护乘员 舒适一一能居住，能通讯，有空调，驾驶方便 1. 1. 3基本要求 各项性能、成本等，满足设计任务书所规定的指标； 严格遵守和贯彻相关法规、标准的规定（如外廓尺寸符合 GB1589-1989规定），注意不要侵犯专利; 贯彻“标准化、通用化、系列化”; 进行有关运动学方面的校核, 运动干涉； 拆装与维修方便。 保证汽车有正确的运动和避免 汽车性能 汽车性能 课堂回顾： 定义 基本要求 静态、动态性能 强制法规与标准（112项） 基于汽车性能的XX车 型 自主正向开发 汽车开发流程 准备材料; 多做几个。 火候如何？ 味道是否可以？ 外观怎么样？ 给谁做？ 做多少？ 什么口味? 备料； 搅拌面团; 发酵； 烘烤。 定义：汽车开发流程是指汽车产品开发的过程、分工与方法。 汽车整车开发流程 新车型的研发是一个非常复杂的系统工程，以至于它需要几百 号人花费丄3、4年左右右勺时间才能気成。不胃的汽晕企业其汽 车的研发流程有所不同； 开发流程包括貲理、组织、采购等方方面面的辅助流程；汽车 龙爰中右勺核心流程 汽车设汗弄唆流程；楚点另贞目立项， 终点为量产启动/生产阶段。 设计任务书 1总体布置草图 部门部 评审 效果图 5个比例模 型市场诊断公司评审▼ 全尺寸模型 3设计任务书 可行性分析 产品型号及其主要使用功能、技术规格和性能参数 整车布置方案、主要总成结构、特性参数 三化水平 国、外同类汽车技术性能分析和对比 :的设计，协调总成与整 种矛盾，保证整车性能 完成整车各个总成以及零部件 车和总成与总成之间出现的各 满足目标大纲要求。 詳暑右殳髀造ff麗齢发襯笊歸 电器工程设计 样车的试制由试制部门负责，根据工程设计的数据，根据试 验需要制作各种试验样车。 样车的试验包括两个方面：性能试验和可靠性试验。 改进设计，再试制、试验。 諾翳驚聽产腰灌算包括制定生产流程龜 模具的开发和各种检具的制造。 完善冲压、焊装、涂装以及总装生产线。 课堂小结 动校核。 1. 提出整车总体设计方案。 2. 整车合理布置，并进行运 3. 性能精确控制和计算。 4. 协调各种矛盾。 1・概念设计阶段 2.工程设计阶段 3 •试制试验阶段 4.生产准备阶段 课堂回顾： 定义 四个阶段 设计任务书 回顾 设计任务书 可行性分析 产品型号及其主要使用功能、技术规格和性能参数 整车布置方案、主要总成结构、特性参数 三化水平 国、外同类汽车技术性能分析和对比 第二节汽车形式的选择 、汽车的分类 1. GB/T 15089-2001 M类（载客） — :N类（载货） M 1 座位数W9 N 1 最大设计总值量＜3.5吨 M2 座位数〉9 最大设计总值量W5. 0吨 最大设计总值量＜12.0吨 M3 座位数〉9 最大设计总值量＞5. 0吨 n3 最大设计总值量＞12. 0吨 、汽车的分类 ①乘用车: 在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行和/或临时物品的 汽车，包括驾驶员座位在最多不超过九个座位。 ②商用车： 在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂 车。 商用车可分为客车、半挂牵引车、货车。 客车：在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行的商用车辆，包括驾 驶员座位右座位数超过九座 、汽车的分类 客车 城市客车——车厢容积大；座位数少；前后桥承载能力大；车 厢地板及车门踏板髙度要适当降低；车门数多，车门宽度大 些；起动性、制劫性、加速性好。 长途客车 般为两门；座位多；座椅用可调式；有靠枕和肘 吒；比动率大。 旅游客车一一车窗视野开阔；舒适性好，采用空气弹簧，有空调， 对座椅要求也高。 翳廂扁整顔转爲车门多；车速低；外形尺寸可不 二、汽车形式的选择 布置形式一一指发动机、驱动桥和车身（驾驶室） 的相互关系和布置特点而言。 布置形式对汽车的使用性能有重要影响。 乘用车、商用车布置形式差别很大。 、汽车形式的选择 、汽车形式的选择 、汽车形式的选择 、汽车形式的选择 、汽车形式的选择 RR 说明 过多 前桥轴荷大 较强 紧凑 平坦 有传动轴 短 发动机布置在轴距外 好 形式 FF FR 特点 转向特性 不足* 不足 越障能力 最强 较强 动力总成紧凑 紧凑 否 地板 平坦 不平* 轴距 短* 长 机动性 好 差 发动机散热 好 好 行箱容积 够 够 不够* 转向空间、驾驶员视野 特点 形式 FF FR RR 说明 改装方便性 容易 容易 困难* 布置后门、货箱困难 供暖除霜机构 简单 简单 复杂* 管路长 操纵机构 简单 简单 复杂 等速万向节 需要* 不要 不要 转向、驱动 轮胎寿命 短* 长 长 前轮胎 爬坡能力 较弱* 较强 较强 质心后移，附着力小 制动稳定性 差* 较差 较好 后轴负荷小，抱死侧滑 正碰损失 大* 大 小 维修费用高 第三节汽车主要参数的选择 3.1尺寸参 数 3.2质量 参数 3. 3性 第三节汽车主要参数的选择 <16. 5 3.1汽车主要尺寸的选择 参数 长 宽 高 后视镜 顶窗高度 车型 m m m m m m m 货车、整体 <12 <2. 5 <4 单侧外伸量 〈车髙的 式客车、越 空载、 <250 300 野车 顶窗关 较接式客车 <18 闭 半挂列车 全挂列车 <20 3. 1汽车主要尺寸的选择 长：La二L/C 宽：Ba=(La/3) + (±60),后排三人座时不应小于 1410mm 高：Ha= hm + hp + hB + ht 式中：hm——轴间底部离地高度；hp——地板及下部 零件高度；hB——室高度；ht——车顶造型高度； L——轴距；C——比例系数，FF： 0・62~0・66, RR： 0. 52~0・ 56； 3. 1汽车主要尺寸的选择 3.1汽车主要尺寸的选择 L小，则 整备质量减少； 汽车总长减少； Dmin减少； 传动轴长度减少； 纵向通过半径减少。 L过小，则 车箱（厢）长度不足，或后悬过长。 上坡或制动时轴荷转移过大，制动、操纵稳定性下降。 车身纵向角振动增加，平顺性降低。 传动轴夹角变大。 3. 1汽车主要尺寸的选择 轿车级别越高，L越长； 装载量多的货车，L应取长些； 载客量多的客车，L应取长些； 机动性要求高的汽车，L应取短些。 在标准轴距车型基础上， 型，其轴距变化围在0・4~0 派生出短轴距和长轴距车 6m o 随着B的增加， 车箱（驾驶室）宽增加; 侧倾刚度增大； 总宽增大； 总质量增大； Dmin增加。 3.1汽车主要尺寸的选择 3. 1汽车主要尺寸的选择 B的确定原则： 因为总宽不超过2. 5m,所以B不宜取大； B1要保证布置下发动机、车架、前悬架和前轮，保 证转向轮转动空间及杆系与车架、车轮之间的间 隙。 B2受后部车架宽度、悬架、轮胎宽度的影响，保 证它们之间有足够的间隙。 3.1汽车主要尺寸的选择 3.1汽车主要尺寸的选择 前悬Lf增加， 安全性提高； 前钢板弹簧长度增加； 驾驶员视野变坏； 接近角减小，通过性下降。 前悬Lf的确定原则： 对长头车、轿车，保证布置下发动机、保险 杠、散热器、风扇等部件。 货车的前悬LF围：1100"1300mmo 3.1汽车主要尺寸的选择 后悬Lr长，则 乘用车行箱尺寸增大； 追尾安全性好； 汽车离去角减小，通过性降低； 汽车造型发生变化。 后悬选取原则：(取决于轴距、轴荷分配) 客车Lr,不得超过轴距的65%,绝对值不大于3500mm； 货车(ma=l. 8~14・ 0t), LR 一般在 1200~2200mm 之间； 特长货箱的货车，LR可达到2600mm,但不得超过轴距的 55% o 3.2汽车质量参数的选择 3. 2汽车质量参数的选择 定义：车上带有全部装备（包括随车工具、备胎 等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质 O 减少mO ,则 制造成本降低； 节约燃料，使用成本降低； 装载量、载客量增加，使用经济性提高。 3.2汽车质量参数的选择 减少mo的主要措施： 采用高强度轻质材料（塑料、铝合金……）； 使结构更合理。 mo的确定方法（设计初期） 对于货车，要根据经验估算；（各总成质量累加） 对于轿车、客车，按人均整备质量估算。 乘用车:VW1.OL, 0・15~0・16 （吨/人） VW1.6L, 0・17~0・24 商用客车：LaWlOm, 0. 096~0・160 （吨/人） ogl •尸990 ・0 3.2汽车质量参数的选择 汽车的载客量（参见GB/T 15089-2001） 轿车载客量=座位数 客车载客量二座位数+站立乘客数（8~10人/m2） 长途、观光大客二座位数。 越高。 原则上装载质量me越大的汽车, 变化围:0・80~1・70。 3. 2汽车质量参数的选择 定义：装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。 %的确定： 乘用车、商用客车：ma = mo+ n *65kg +