汽車總體設(shè)計(jì)概述.pdf

1、機(jī)械 CAD 收集整:機(jī)械 CAD 收集整: 汽技朮盟：johns_01 汽技朮盟：johns_01 E-mail:johns_ E-mail:johns_ 本資自網(wǎng)絡(luò)僅供考使用，有涉及版權(quán)請(qǐng)信告知?jiǎng)h除處! 本資自網(wǎng)絡(luò)僅供考使用，有涉及版權(quán)請(qǐng)信告知?jiǎng)h除處! 第一章 汽車總體設(shè)計(jì) 第一章 汽車總體設(shè)計(jì) 第一節(jié) 概 述 一、總體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 一、總體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 由動(dòng)力裝置、底盤、車身、電器及儀表等四部分組成的汽車，是用來載送人員和貨物的 運(yùn)輸工具。 汽車可以按照用途或結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分類。我國(guó)把汽車分為七類：轎車、貨車、越野車、 自卸汽車、牽引汽車、專用汽車和客車。上述七類汽車又根據(jù)

2、發(fā)動(dòng)機(jī)的排量 V 或汽車總質(zhì)量 m a 或汽車尺寸(總長(zhǎng))不同進(jìn)一步區(qū)分，如不同發(fā)動(dòng)機(jī)排量的轎車，表明汽車的動(dòng)力性和經(jīng) 濟(jì)性指標(biāo)不一樣。我國(guó)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量不同，將轎車分為五級(jí)(表 l-1)；貨車按公路運(yùn)行時(shí) 廠定最大總質(zhì)量不同， 越野車按越野運(yùn)行時(shí)廠定最大總質(zhì)量不同， 將它們分為四級(jí)(表 1-2)； 而客車根據(jù)車輛總長(zhǎng)不同來區(qū)分(表 l-3)。 表1表1l 轎車的分類 l 轎車的分類 轎車級(jí)別 微型 普通級(jí) 中級(jí) 中、高級(jí) 高級(jí) 發(fā)動(dòng)機(jī)排量 VL V10 10 V16 16 V25 2540 表1表12 貨車的分類 2 貨車的分類 貨車級(jí)別 微型 輕型 中型 重型 公路運(yùn)行 最大總質(zhì)量 m。

3、m。18 18m。60 60140 表1表13 客車的分類3 客車的分類 客車級(jí)別 微型 輕型 中型 大型 車輛總長(zhǎng) L。 L。35 35 L。70 7 0100 人們從事生產(chǎn)活動(dòng)離汽車。在日常生活中，汽車特別是轎車是經(jīng)常使用的交通工具。汽 車工業(yè)出現(xiàn)的高新技術(shù)多數(shù)在轎車上首先得到應(yīng)用。目前，轎車的產(chǎn)量、保有量占汽車總產(chǎn) 量和保有量的絕對(duì)多數(shù)。一方面，擁有轎車是標(biāo)志人們生活水平的提高；另一方面，大量運(yùn) 行著的汽車所造成所造成的公害又降低了人們的生活質(zhì)量。 因此， 人們對(duì)汽車提出越來越高 的要求， 包括研制節(jié)油汽車和開發(fā)應(yīng)用新能源； 有關(guān)法規(guī)對(duì)汽車的排放和噪聲提出更嚴(yán)格的 要求；對(duì)汽車安全性提出

4、更高的要求，達(dá)到乘坐汽車有安全感、愉快感，汽車發(fā)生碰撞事故 時(shí)能夠妥善地保護(hù)乘員；對(duì)汽車提出居住性要求，不僅坐在汽車?yán)锸孢m，而且能與外界進(jìn)行 信息交流。 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求： 1)汽車外廓尺寸應(yīng)符合 GBl58989 的外廓尺寸限界規(guī)定。 2)軸荷分布要合理，并應(yīng)符合有關(guān)公路法規(guī)的限定要求。 3)汽車的各項(xiàng)性能，要求達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所給定的指標(biāo)。 4)進(jìn)行有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的校核，保證汽車有正確的運(yùn)動(dòng)和避免運(yùn)動(dòng)干涉。 5)拆裝與維修方便。 二、汽車開發(fā)程序 二、汽車開發(fā)程序 車型不同、生產(chǎn)綱領(lǐng)不同，新產(chǎn)品的開發(fā)階段與工作內(nèi)容也不同。一般新產(chǎn)品開發(fā)要經(jīng) 歷五個(gè)階段，各階段的主要工作內(nèi)容見表

5、 1-4。 表 1表 14 汽車新產(chǎn)品開發(fā)的一般程序 4 汽車新產(chǎn)品開發(fā)的一般程序 階 段 新車設(shè)計(jì) 主要工作內(nèi)容 國(guó)家汽車發(fā)展型譜或上級(jí)機(jī)關(guān)指令 工廠產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃 概念設(shè)計(jì) 市場(chǎng)預(yù)測(cè)，使用調(diào)查，產(chǎn)品水平分析，形體 設(shè)計(jì)，工藝分析，產(chǎn)品的目標(biāo)成本 產(chǎn)品的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，繪制方 案圖，初步性能計(jì)算 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 編 制 階 段 設(shè)計(jì)任務(wù)書的制定 繪制總布置草圖，初選主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù) 設(shè)計(jì) 階段 技術(shù)設(shè)計(jì) 確定主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)，總成設(shè)計(jì)，繪制整 車校對(duì)圖，運(yùn)動(dòng)干涉校核，整車性能計(jì)算， 出試制圖和技術(shù)文件 改進(jìn)設(shè)計(jì) 試制總成和樣車，總成試驗(yàn)，整車試驗(yàn)，使 用試驗(yàn)，評(píng)價(jià)試驗(yàn)，改進(jìn)沒計(jì) 試

6、制、 試驗(yàn)、 改進(jìn)、 定型 階段 鑒定定型 工藝審查，成本核算，價(jià)值分析，出生產(chǎn) 準(zhǔn)備用圖，編制鑒定文件 生產(chǎn) 準(zhǔn)備 階段 小批量生產(chǎn)、用戶試驗(yàn) 工藝調(diào)試，繼續(xù)試驗(yàn)，改進(jìn)設(shè)計(jì)，完成生 產(chǎn)用圖，小批試生產(chǎn) 生產(chǎn) 銷售 批量生產(chǎn)與銷售 正式銷售，售后服務(wù) 階段 1設(shè)計(jì)任務(wù)書編制階段 產(chǎn)品(汽車)設(shè)計(jì)的前期， 從構(gòu)思產(chǎn)品開始到確定設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)和下達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書為 止的這一階段工作稱之為概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是對(duì)新開發(fā)汽車的總體概念進(jìn)行概括的描述， 是確定汽車性能、外形與內(nèi)飾等主要方面的初步設(shè)計(jì)。 市場(chǎng)預(yù)測(cè)：要調(diào)查分析市場(chǎng)容量的大小，最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)方式，用戶對(duì)產(chǎn)品的 要求以及有關(guān)法規(guī)的規(guī)定。 使

7、用調(diào)查：要調(diào)查同類汽車的使用情況，包括使用中反映出來的優(yōu)缺點(diǎn)，還應(yīng)當(dāng)搜集總 成、零件的損壞統(tǒng)計(jì)資料和進(jìn)行壽命分析；汽車的使用條件；用戶對(duì)車型的要求。 產(chǎn)品應(yīng)盡最大可能滿足用戶的要求，以求新開發(fā)的車型在同類型產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位， 在市場(chǎng)上能暢銷，進(jìn)而初定整車及主要總成的形式和主要參數(shù)。 產(chǎn)品水平分析： 主要是通過搜集資料和進(jìn)行樣車試驗(yàn)與測(cè)繪， 深入了解國(guó)內(nèi)外企業(yè)同類 型汽車的發(fā)展水平和動(dòng)向。對(duì)搜集到的各種資料經(jīng)整理、分類、分析，在消化的基礎(chǔ)上加以 利用，以確定新車型的先進(jìn)性，初定整車主要性能所要達(dá)到的指標(biāo)，同時(shí)滿足國(guó)內(nèi)外有關(guān)標(biāo) 準(zhǔn)與法規(guī)的規(guī)定，保證市場(chǎng)銷售對(duì)路。 形體設(shè)計(jì)：在概念設(shè)計(jì)階段，通過整

8、車和車身內(nèi)部尺寸布置繪制外形構(gòu)思草圖，(圖 l-1)、美術(shù)效果圖和制作油泥模型等，為人們提供準(zhǔn)備開發(fā)的車型形體概念。 車身外形應(yīng)在保證汽車擁有較小空氣阻力系數(shù)的同時(shí)， 具有符合審美規(guī)律的形體。 車身 內(nèi)部設(shè)計(jì)要符合人體工程學(xué)的要求，保證駕駛員操縱方便，乘員乘坐舒適。實(shí)車制造出來之 前，在圖樣上表現(xiàn)新開發(fā)汽車造型效果的圖稱之為美術(shù)效果圖，該圖應(yīng)具有真實(shí)感。圖上應(yīng) 表示出車型前面、側(cè)面、后面的關(guān)系。畫出汽車的前側(cè)面與后側(cè)面的美術(shù)效果圖，能概括出 車型的整個(gè)形狀(圖 l-2)， 表達(dá)造型的構(gòu)思，真實(shí)反映車身外形，用來提供作為初步選型的參考。因?yàn)樵趫D面上表 達(dá)車身外形不能代替空間形體，因此還要制作油泥

9、模型。概念設(shè)計(jì)階段可以制作比例為 1 10 或 l5 的便于制作和修改的油泥模型。 為了使新開發(fā)的汽車投放市場(chǎng)后在價(jià)格上占有優(yōu)勢(shì)， 使企業(yè)獲得效益和發(fā)展， 在概念設(shè) 計(jì)階段就要控制成本， 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)值工程分析， 并把產(chǎn)品的目標(biāo)成本列入設(shè)計(jì)指標(biāo)考核內(nèi) 容。目標(biāo)成本售價(jià)利潤(rùn)，即根據(jù)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的定位確定售價(jià)(與同類產(chǎn)品進(jìn)行比較)， 減去希望得到的利潤(rùn)，即可確定目標(biāo)成本。如果實(shí)際成本(決定于材料、工藝、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程 度等)大于目標(biāo)成本，則利潤(rùn)將減少，因?yàn)樵谑袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中某一檔次產(chǎn)品的售價(jià)是不會(huì)因?yàn)槠?實(shí)際成本高或低而改變的。 市場(chǎng)需求的變化，會(huì)影響產(chǎn)品的變化。為了在更新產(chǎn)品時(shí)能減少投資、降低成本，應(yīng)該

10、盡可能少地更換生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備等。 因此， 在開發(fā)新車型的時(shí)候就要注意總成及零部件 的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。 總體設(shè)計(jì)師根據(jù)整車設(shè)想， 畫出多幅總體方案圖進(jìn)行分析比較。 方案圖對(duì)主要總成只畫 出租線條的輪廓，重點(diǎn)放在突出各方案之間的差別上，做到對(duì)比時(shí)一目了然。 總體方案確定后要畫總布置草圖， 此圖要對(duì)各部件進(jìn)行較為仔細(xì)的布置， 應(yīng)較為準(zhǔn)確地 各部件的形狀和尺寸，確定各總成質(zhì)心位置，然后計(jì)算軸荷分配和質(zhì)心位置高度，必要時(shí)還 要進(jìn)行調(diào)整。 此時(shí)應(yīng)較準(zhǔn)確地確定與汽車總體布置有關(guān)的各尺寸參數(shù)， 同時(shí)對(duì)整車主要性能 進(jìn)行計(jì)算，并據(jù)此確定各總成的技術(shù)參數(shù)，確保各總成之間參數(shù)匹配合理，保證整車各性能 指

11、標(biāo)達(dá)到預(yù)定要求。 上述工作完成后，著手編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書。設(shè)計(jì)任務(wù)書主要應(yīng)包括下列內(nèi)容： 1)可行性分析。 其內(nèi)容包括市場(chǎng)預(yù)測(cè)， 企業(yè)技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)能力分析， 產(chǎn)品開發(fā)的目的， 新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，預(yù)計(jì)的生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品的目標(biāo)成本以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。 2)產(chǎn)品型號(hào)及其主要使用功能，技術(shù)規(guī)格和性能參數(shù)。 3)整車布置方案的描述及各主要總成的結(jié)構(gòu)、 特性參數(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)化、 通用化、 系列化水平。 4)國(guó)內(nèi)、外同類汽車技術(shù)性能分析和對(duì)比。 5)本車擬用的新技術(shù)、新材料和新工藝。 開發(fā)新車的各項(xiàng)性能指標(biāo)要符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)要求，特別要注意貫徹機(jī)動(dòng)車運(yùn) 行安全技術(shù)條件(GB7258 一 1997)的國(guó)家標(biāo)

12、準(zhǔn)。 2技術(shù)設(shè)計(jì)階段 設(shè)計(jì)任務(wù)書對(duì)汽車形式和汽車的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)各總成的形式、尺寸、質(zhì)量、性能等 均有明確要求。此外，總體設(shè)計(jì)師對(duì)各總成提出的要求和邊緣條件等也應(yīng)以書面形式提出， 作為雙方共同工作的依據(jù)。在上述條件具備后，各總成設(shè)計(jì)師可以進(jìn)行工作，而總體設(shè)計(jì)師 在此期間要協(xié)調(diào)總成與整車和總成與總成之間出現(xiàn)的各種矛盾。 各總成完成設(shè)計(jì)后， 總體設(shè) 計(jì)師負(fù)責(zé)將各總成設(shè)計(jì)結(jié)果反映到整車校對(duì)圖上進(jìn)行校對(duì)， 目的是發(fā)現(xiàn)問題、 解決問題， 以減少試制、裝車時(shí)出現(xiàn)的技術(shù)問題。有關(guān)運(yùn)動(dòng)校核也是技術(shù)設(shè)計(jì)階段應(yīng)該完成的工作。最 后要編制包括整車明細(xì)表和技術(shù)條件在內(nèi)的整車技術(shù)文件。 3試制、試驗(yàn)、改進(jìn)、定型階段 試制、試驗(yàn)階段的主要工作是進(jìn)行樣車試制，然后對(duì)樣車進(jìn)行試驗(yàn)。其目的是：判斷根 據(jù)設(shè)計(jì)圖樣制造出來的零部件組裝起來之后是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)， 找出不足， 并取得進(jìn)行修改 的依據(jù)；評(píng)價(jià)汽車的可靠性及強(qiáng)度。僅通過理論計(jì)算作為根據(jù)是不夠的，最終需經(jīng)過樣車試 驗(yàn)來判別。試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)國(guó)家制定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐項(xiàng)進(jìn)行。不同車型有不同的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。試制、 試驗(yàn)完成后應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析， 并針對(duì)暴露出來的技術(shù)問題進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)， 再進(jìn)行第二輪試 制和試驗(yàn)，直至產(chǎn)品定型。 4生產(chǎn)準(zhǔn)備階段 生產(chǎn)準(zhǔn)備階段的主要工作是進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和小批量試生