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 +