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1、漯河职业技术学院 CAXA 课程设计说明书设 计 题 目： 法拉利跑车设计 学 院 名 称： 机电工程系 专 业： 机电一体化 班 级： 机电（6）班 姓 名： 张馥鹏 学 号 2009010306001 指 导 教 师： 张群威 2010年 12月 日1漯河职业技术学院课程设计说明书目 录1 需求分析11.1 设计背景和选题意义11.2 用户需求分析12 系统总体设计22.1 总体设计方案22.2 关键技术和特点23 具体设计步骤34 设计心得与体会75参考文献8法拉利跑车说明书6需求分析1.1设计背景和选题意义改革开放30年来，中国跑车市场从无到有，从小到大、从总量快速扩张到结构明显升级，
2、逐步形成了有中国特色的多样化、多层次的消费市场。跑车市场规模比改革初期扩大了几倍乃至几十倍，其发展成就令世人瞩目。跑车的英文名是Sport Car，它的目的在于“把赛车运动带入普通人”，它的问世给了很多痴迷于赛车运动的普通人体验赛车手的机会，所以跑车的定义也可以理解为“赛车的民用版本”。它也富有一定的运动性。跑车的车身一般为双门式和单车门式，即只有左右两个车门，双座或22座（两个后座特别狭窄）或没有后座两种，顶盖为可折叠的软质顶篷或硬顶，由于跑车一般只按两个驾乘设置座位，车身轻便，而其发动机一般又比普通轿车发动机的功率强大，所以比普通轿车的加速性好，其车速也较高。随着国内经济的稳步发展，跑车的
3、需求量越来越大，市场的缺口也越来越明显。据中国进口汽车贸易中心数据显示，去年中国高端跑车年销售量约5000辆，中游市场则没有销量突出的车型，而低端进口轿跑已被现代酷派所垄断。进口跑车呈现的“中间小、两头大”的状况，即高端及低端车型销量较大，介于两者之间的车型销量不突出。跑车的出现，迎合了部分消费者的需求伴随中国经济的高速发展，汽车开始大规模进入中国城市家庭，尤其是许多高收入家庭甚至已经拥有第二、第三、第四辆车。跑车因其动力强劲、外观新潮、造型优美、操纵性好成为家庭第二、第三辆车的不错选择。同时，国内女性高收入人群的数量逐年上升，对于女性成功者而言，他们更追求驾驶的乐趣和高品质的个性生活，跑车的
4、亮丽外形、良好的操控性吸引了部分这类人群的眼光，成为这类人群眼中的宠儿，现代酷派在国内市场的热销充分说明了这一点。另外，跑车的内在物理特质：动力强劲剽悍、有驾驭感；外观造型：前卫时尚、夸张、超炫的新潮风格为无数跑车爱好者所青睐。对于追求时尚前卫、喜欢挑战自我的职业人群也具有强大的诱惑力。综合来看，中国汽车工业目前正处于高速增长期，对业界巨头而言，每年以百万辆速度增长的中国汽车市场已成为它们的希望。中国汽车市场目前呈现的百花齐放，百家争鸣的状态对消费者而言也是件好事，新产品层出不穷，消费者选择余地加大。但是，我们必须清醒地认识到：跑车是市场竞争的必然，但不代表未来汽车发展的主流，难以承担领跑中国
5、汽车市场的重任，而且，跑车是科技含量较高的汽车产品，而国内汽车企业目前的技术水平距离生产高质量跑车还有一定的差距。因此，站在企业的角度，苦练内功，提高研发能力，开发出高质量的跑车及其他产品奉献给消费者；站在消费者的角度，调整好心态，理性消费，根据自己的实际需求来挑选适合自己的产品，是中国汽车市场健康发展的基础，也是保持中国汽车市场长期繁荣的必要条件。相信通过大家的共同努力，中国汽车市场定会续写辉煌。f430标志着新一代法拉利8缸车型的到来。这辆新车将从360 modena开始使用的铝技术，带到了一个全新的层次，并且从法拉利f1赛车上吸取了大量的非常重要的创新。这些创新中的2项是世界上首次用在量
6、产车上的：f430装备上了全球首次采用的“e-diff”电子差速器，并且使用了f1式的方向盘，上面设置了系列电子控制按钮，根据不同的路况对车辆的行驶稳定性进行调节，集中管理车辆动态特性。据技术部负责人介绍e?diff像全时四轮驱动一样提供出色的牵引力，但是没有四轮驱动的缺点：“全轮驱动会使汽车增加70公斤的重量。我们知道，没有一个顾客愿意在雪中驾驶法拉利，因此我们放弃了全轮驱动。” 无论从外观还是内饰上来说，法拉利f430浑身都透露了360 modena的影子，但f430身上却装备了更加先进的设备，可以称得上是f360的改进版。f430的车身尺寸为长4512毫米宽1923毫米高1214毫米，比
7、f360长了22毫米，轴距与f360一样，均为2600毫米，并使用了引擎中置的发动机结构。 f430配备了一台全新的490马力v8发动机。这款发动机属于代号为f136的发动机家族，与玛莎拉蒂的400马力发动机同出一门。只不过活塞行程有所增加，缸径却没有变化。但是，如果把两款发动机做比较的话， 法拉利f430的发动机强调功率输出，玛莎拉蒂的发动机则更强调扭矩。 这款4.3升v8发动机采用了气缸夹角为90度的结构，4根顶置凸轮轴控制32个气门，压缩比高达到11.3：1。具备了490马力/8500转/分钟的最大输出功率，465牛米/5250转/分钟的最大扭矩。这款发动机的升功率为114马力，完全超过
8、了“大腕”恩佐的660马力6升v12发动机的升功率。强大的动力核心，再配上换档时间仅为150ms的f1变速箱，f430由起步加速至100公里/小时时间仅需4秒，极速更是达到了315公里/小时，继续保持了法拉利跑车家族的狂野气质。 f430空气动力学方面的功夫也十分了得，风阻系数为0.345。在时速315公里的极速状态下，车身下压力增加80公斤。而且，前桥与后桥承受相同的压力。这要归功于车底的空气动力设计和尾部巨大的扩散器。 在安全性方面，f430可承受时速80公里的尾部撞击，而且保证不漏油，这比360 modena的指标高了19公里。其车身抗扭强度增加了20，弯曲刚度增加了10。另外，整车质量
9、比360 modena的1450公斤增加了60公斤。 标准的刹车系统包括通风口、带四卡钳的交叉钻孔通风碟，其功能已经比最新的abs及cst更加增进了一步。刹车碟片一部分是由钼元素制成，这是一种散热性能非常好的元素，但是这种元素还不是最好的，陶瓷碳纤维刹车技术和它一样都被应用于f1上。 如果你希望把你的f430驾驶性能发挥到极限，经常短距离刹停，便会影响到车子的寿命，这时法拉利公司就可以为你提供额外的有偿服务，即更换陶瓷碳纤维刹车盘，前部为六卡钳后部为四卡钳。 在法拉利推出f430之后不久，敞篷版的f430 spider就出现在了我们面前。2005年的日内瓦车展上，法拉利一鼓作气为其v8发动机阵
10、容添加了新的成员：f430 spider。 而在第61届法兰克福车展上，法拉利又展出了配备v8发动机的赛车“f430 challenge”。f430 challenge某些规格与基础款相同，比如，最大输出功率为365kw（490hp）。该车除采用由碳陶瓷复合材料制成的制动盘外，变速箱还改变了5速和6速的齿轮比，以适应环状赛道的行驶。该车配备意大利倍耐力（pirelli）生产的19英寸车轮，采用专用设计，而且还较为注重耐用性。车重为1225kg，重量减轻得益于多项措施，比如，采用透明树脂“lexan”(美国ge先进材料公司开发)代替玻璃、配备cfrp（碳纤维强化树脂）进气罩（intake cov
11、er）及专用排气系统等。该车除用机械差动轴替换电控差动轴外，还取消了牵引力控制系统及防侧滑装置等功能以用于赛车。系统总体设计2.1总体设计方案汽车的设计主要包括以下几个方面：1 车身的设计2 轮胎的设计3 车门的设计4 尾部设计5 车体附件的设计6 表面光泽的设计此车子的设计重点为轮子和车身，难点在于轮子。车子的造型设计：先用图素拖出长方体，然后再对其编辑尺寸，通过曲面生成和布尔运算设计出车身，然后再再利用其他模块设计轮子等。最终 设计出模型。其具体步骤如下：1.车身的设计从图素中拖出一个长方体，编辑器尺寸为：长1200mm，宽350mm，高500mm。用曲面生成中的导动面生成曲面，然后再通过
12、设计工具中的布尔运算，选择除料，把多余的实体除掉，留下车子的轮廓。在进行倒圆角处理使其表面光泽，对其轮廓进行简单的处理。大致轮廓设计完成。在利用抽壳厚度为10mm ，将其抽空。再用空类圆柱体挖出放轮子的地方，利用镜像完成另一边的设计。轮廓基本完成。2.轮子的设计利用旋转生成设计轮子，轮毂的宽度为30mm，厚度为10mm设计出轮毂；再设计轮胎，也是利用旋转生成来完成，宽度为30mm,厚度为20mm；然后设计轮子的支撑部分，利用放样工具设计出一个支撑部分。再利用三维球生成圆形阵列，作出其他的支持部分。完成轮子的设计,再画出长轴，直径20mm，轴长为360mm,再做出轴套，直径为22mm宽度为30m
13、m 。最后利用镜像完成相对应轮子的设计,轮子安装在长轴的两端。一组轮子就设计好了。3.车门的设计利用拉伸工具拉伸出车门，进行车门的截面编辑，编辑出车门的轮廓，在拉伸即可。再用拉伸工具进行除料编辑，将车门分成两份，编辑时用曲线绘图，保证车门的美观性。4.尾部的设计尾部的设计就是在车身轮廓的基础上进行二次加工，从图素中拖出一个圆柱体，放在车身后面。圆柱的高度与车身的宽度相等为350mm ,然后再利用拉伸除料的方法把圆柱与车身后的一面相交的部分除掉。使车子的底盘与车尾之间圆滑过渡。5.车体附件设计 利用图素模块设计车灯，从中拖出空类圆柱体放在车身的前方和后方，然后拖出几个圆柱体对其编辑尺寸大小，放在空类圆柱体中完成车灯的设计；排气管的设计车窗的设计同车灯的设计；左右车窗用拉伸模块设计，前后车窗用曲面中的导动面设计，在进行布尔运算即可完成。6.表面光泽的设计对车身进行渲染，添加颜色。以及对车灯、车窗、排气管、轮子进行加色渲染。完成车子的整体渲染。然后利用三维球装配，模型设计完毕。模型绘图设计的心得：通过这次的模型设计让我对CAXA又增加了了解，发现了一些不足之处。在这次设计中，是通过自己的设计计算完成的。其中对特征生成中的模块用的最多，在轮子和车身的设计中，放样和曲面应用有一定难度。使我更熟练的掌握模块的应用，不仅有一定收获，也温习了以前的知识。参考文献网络、CAXA书等
