課程設計-汽車總體設計概述

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1、《車輛專業(yè)課程設計》概述 第一節(jié) 課程設計的目的和要求 一、 課程設計的目的 經(jīng)過若干學期的車輛工程專業(yè)的理論學習，車輛工程專業(yè)的本科生亟待進行一次綜合性較強的實踐環(huán)節(jié)來檢驗學習效果，深入掌握所學內(nèi)容，為日后做好畢業(yè)設計，走上工作崗位和生產(chǎn)應用進行一次綜合訓練和準備。具體如下。 （1） 培養(yǎng)學生專業(yè)思想。使學生了解以前所學理論知識和參加過的金工實習、工藝實習及專業(yè)生產(chǎn)實習等環(huán)節(jié)，都是為今后的專業(yè)設計、生產(chǎn)做準備，每一個環(huán)節(jié)都是為了培養(yǎng)一名合格的車輛工程專業(yè)人才而設置，車輛工程專業(yè)需要有扎實的專業(yè)基礎知識和實踐能力。 （2） 提高結構設計能力。通過課程設計，使學生學習和掌握汽車

2、地盤總成及零部件設計的程序和方法，樹立正確的工程設計思想，培養(yǎng)獨立的、全面的、科學的工程設計能力。 （3） 在課程設計實踐中學會查找、翻閱和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和相關技術資料等。 二、 課程設計的要求 進行此課程設計之前，學生應該修完《汽車構造》、《汽車理論》、《汽車制造工藝學》、《汽車電子控制技術》、《汽車設計》以及與機械專業(yè)相關的基礎課程，參與部分實踐環(huán)節(jié)。由于現(xiàn)在的車輛工程專業(yè)畢業(yè)設計內(nèi)容靈活多樣，不一定體現(xiàn)出對前述課程內(nèi)容的考察和融合，因此，車輛工程專業(yè)課程設計體現(xiàn)出典型的專業(yè)性和系統(tǒng)性，同時也可以對以后設計相近機構起到參考作用。課程設計要求結合學生的認知能力和素質基

3、礎，從課程設計的實用角度出發(fā)，按課程設計的總體思路和順序講解，循序漸進、由淺入深，以典型總成設計為例，詳細講解課程設計中的各個設計環(huán)節(jié)。 第二節(jié) 課程設計的內(nèi)容 一、設計題目設置 在此給出車型設計的總體要求，后面各章節(jié)對各總成給出詳細設計數(shù)據(jù)。每班同學劃分成若干小組，每組7人左右，原則上同一設計小組盡量按照一種車型的匹配要求進行各總成的設計。 分別為給定基本設計參數(shù)的汽車進行總體設計，計算并匹配合適功率的發(fā)動機，初步確定汽車的總質量，軸荷分配和軸數(shù)，選擇并匹配各總成部件的結構型式，計算確定各總成部件的主要參數(shù)，繪出指定的總成的裝配圖和部分零件圖。其余參數(shù)如表1-1。 表1-

4、1 設計參數(shù) 額定裝載質量 （kg） 最大總質量 （kg） 最大車速 （km/h） 比功率 （kw/h） 比轉矩 （N·m/t） 500 1120 80 16 30 1020 100 22 37 950 135 28 44 750 1680 80 16 30 1540 100 22 37 1430 135 28 44 1000 2250 80 16 34 2100 100 21 39 2000 135 26 44 1500 3370 80

5、 16 30 3160 100 22 37 3000 135 28 44 2000 4500 80 16 30 4220 100 22 37 4000 135 28 44 3000 6750 75 10 33 6330 100 15 40 6000 120 20 47 4000 7330 75 10 33 7140 90 15 40 6960 105 20 47 5000 9160 75 10 33 8930 90 15 40 8700 100 20 47 6000

6、11 000 75 10 33 10 720 85 15 40 10 440 95 20 47 二、學生應完成的工作量 （1）總成總裝配圖1張（0號或1號圖）。 （2）二維零件圖1張（3號圖）或三維零件建模一個（可以是電子版）。 （3）設計計算說明書1份。 三、課程設計的步驟 （1）明確設計任務或要求。 認真閱讀設計任務書，查閱參考資料，補充相關知識；了解總體設計要求和車型工作條件。通過查閱有關資料和圖紙，參觀模型或實物，觀看電視教學片、掛圖，有條件的還可以到實驗室進行拆裝、測繪實驗。 （2）總體方案

7、設計或選型設計。 首先根據(jù)設計要求，同時比較其他設計方案，最終選擇確定總成的總體結構和布置方案，確定主要參數(shù)或總體尺寸。 （3）主要零部件的設計與計算。 設計主要零部件的參數(shù)和主要尺寸，包括必要的設計計算或校核計算。 （4）相關重要零部件結構的設計。 （5）總成裝配圖。 首先進行裝配草圖設計；選擇標準件，對某些零件（例如軸承）進行壽命校核；進行箱體或外殼以及附件的設計；最后完成裝配圖的其他要求（標準尺寸、說明技術特性、提出技術要求，對零件進行編號，填寫零件明細表和標題欄等）。完成裝配草圖的基礎上，最終完成正式的裝配圖。 （6）二維或

8、三維零件圖繪制。 1）利用手繪或計算機繪制二維零件圖，按照生產(chǎn)要求標注尺寸、公差、重要參數(shù)以及技術要求。 2）嚴格按照所設計的結構和尺寸，利用三維繪圖軟件繪制三維零件模型。 （7）編寫和整理說明書。 學生在完成上述工作之后，應將前述工作依先后順序編寫設計說明書一份。 說明書是課程設計的總結性文件。通過編寫說明書，進一步培養(yǎng)學生分析、總結和表達的能力，鞏固、深化在設計過程中所獲得的知識，是本次設計工作的一個重要組成部分。 說明書應概括地介紹設計全貌，對設計中的各部分內(nèi)容應作重點說明、分析論證及提供必要的計算過程。要求系統(tǒng)性好，條理清楚，圖

9、文并茂，并充分表達自己的見解，力求避免抄書。文內(nèi)公式、圖表、數(shù)據(jù)等出處，應注明參考文獻的序號。 學生從一開始設計就應該逐項記錄設計內(nèi)容、計算結果、分析意見和資料來源，以及教師的合理意見、自己的見解與結論等。每一設計階段后，隨即可整理、編寫有關部分的說明書，待全部設計結束后，稍加整理就可成為說明書。 說明書內(nèi)容應該包括以下一些內(nèi)容： 1） 封面 ——按給定封面格式 2） 目錄 ——列出說明書各項標題內(nèi)容及頁碼，包括設計任務和附錄 3） 設計任務書 4） 序言 ——對設計背景、設計目的和意義進行總體描述 5） 總體方案設計或選型設計 6） 主要零部件的設計與

10、計算 7） 設計總結 8） 參考文獻列表 9） 致謝——包括心得與體會 10） 答辯 —— 打印設計說明書、圖紙并制作PPT 第三節(jié) 課程設計中應注意的問題 專業(yè)課程設計是對前面所學專業(yè)知識的一次綜合運用訓練，提倡學生在老師的指導下獨立完成，在設計時應注意以下問題。 1. 全新設計與繼承的關系 汽車總成設計時一項復雜、細致的創(chuàng)造性勞動。在設計中，既不能盲目抄襲，又不能閉門造車。在科技飛速發(fā)展的今天，設計過程中必須借鑒前人成功的經(jīng)驗，改進其缺點。從具體的設計任務出發(fā)，充分運用已有的知識和資料，進行科學、先進的設計。 2. 正確使用有關標準和規(guī)范 為提高所設計

11、對象的質量同時降低成本，必須采用多種標準和規(guī)范。設計中采用標準的程度也往往是評價設計質量的一項重要指標，它能提高設計質量，因為標準是經(jīng)過專門部門研究制定的，并且經(jīng)過了大量的生產(chǎn)實踐的考驗，是比較切實可行的。采用標準還可以保證零件的互換性，減少了設計工作量，縮短了設計周期，降低生產(chǎn)成本。因此在設計中應盡量采用標準件、外購件，盡量減少自制件。 3.正確處理強度、剛度、結構和工藝間的關系 在設計中任何零件的尺寸不可能全部由理論計算來確定，而每個零件的尺寸都應該由強度、剛度、結構、加工工藝、裝配是否方便、成本高低等各方面的要求來綜合確定的。強度和剛度問題是零件設計中首先必須滿足的基本要求，在此

12、基礎上，還必須考慮零件結構的合理性、工藝上的可能性和經(jīng)濟上的可行性。可見零件的強度、剛度、結構和工藝上的關系式相互依存、互為制約的關系，而不是相互獨立的關系。 4.計算與畫圖的關系 進行裝配圖設計時，并不僅僅是單純的畫圖，常常是畫圖與設計計算交叉進行的。有些零件可以先由計算確定零件的基本尺寸，然后再進行草圖設計，確定其具體結構尺寸；而有些零件則需要先畫圖，取得計算所需的條件之后，再進行必要的計算。如在計算中發(fā)現(xiàn)有問題，則需要修改相應的結構。因此，結構設計的過程是邊計算、邊畫圖、邊修改、邊完善的過程。 5.同組同學設計題目之間的關系 同組同學的題目不同，一般情況是每名同學負責一個

13、總成的設計。在設計過程中，必須在總體設計確定的情況下才能進行其他總成的設計，因此每名同學都應該參與總體設計，必須保證每一個總成的設計都符合總體設計確定的主要參數(shù)和結構形式要求。其次，總成和總成之間往往有匹配關系，設計時必須注意溝通與協(xié)調(diào)，以便共同完成一輛汽車的底盤設計。 例： 微型貨車傳動系總體方案設計 設計條件：（總體設計需要給出的） 車型 微型客車 驅動形式 FR4×2 發(fā)動機位置 前置，縱置 最高車速 Umax=110km/h 最大爬坡度 imax≥30% 汽車總

14、質量 ma=1410kg 滿載時前軸負荷率 40% 外形尺寸 總長La×總寬Ba×總高Ha=3496×1445×1841mm3 迎風面積 A≈0.85 Ba×Ha 空氣阻力系數(shù) CD=0.6 軸距 L=2200mm 前輪距 B1=1440mm 后輪距 B2=1420mm 車輪半徑 r=300mm 離合器 單片干式膜片彈簧摩擦離合器 變速器 中軸式、四（五）擋

15、*注：除一擋和倒擋外，其他擋均用同步器換擋 微型貨車推式（或拉式）膜片彈簧離合器設計 一、設計任務： 1、確定推式（或）膜片彈簧離合器的總體方案。 2、確定離合器的主要參數(shù)。 3、設計膜片彈簧及壓盤。 4、繪制總裝配圖、零件圖 5、編制設計說明書。 二、設計條件： （同上） 微型貨車中軸式四擋（五擋）變速器傳動機構設計 一、設計任務： 1、確定兩軸式四擋變速器傳動機構的總體方案。 2、確定變速器的主要參數(shù)。 3、確定輸入軸上所有零件的主要參數(shù)，設計變速器輸入軸和輸入軸上齒輪（任意一個齒輪）。 4、繪制傳動機構簡圖、同步器裝配圖、零件圖（軸和齒輪）

16、 4、編制設計說明書。 二、設計條件： （同上） 微型貨車萬向傳動軸設計 一、設計任務： 1、確定傳動方案 2、確定萬向節(jié)和傳動軸。 3、編制設計說明書。 4、繪制總裝配圖、零件圖 二、設計條件： （同上） 微型貨車主減速器設計 一、設計任務： 1、確定主減速器方案。 2、設計主減速器主、從動齒輪。 3、編制設計說明書。 4、繪制總裝配圖、零件圖 二、設計條件： （同上） 微型貨車差速器設計 一、設計任務： 1、確定差速器方案。 2、設計差速器半軸齒輪、行星齒輪及行星齒輪軸。 3、編制設計說明書。 4、繪制總裝配圖、零

17、件圖 二、設計條件： （同上） 中型貨車傳動系方案 原始條件： 車型 中型貨車 驅動形式 FR4×2 發(fā)動機位置 前置、縱置 最高車速 Umax=80km/h 最大爬坡度 imax≥30% 汽車總質量 ma=9100kg，前軸2900kg，后軸6200kg 外形尺寸 總長La×總寬Ba×總高Ha=6800×2400×2130mm3 軸距 L=3710mm 前輪距 B1=1740mm 后輪距 B2=1720mm 迎風面積 A≈B1×Ha 空氣阻力系數(shù) CD=0.9 輪胎規(guī)格 8.25—20或8.25R20 離合器 單片干式摩擦離合器 變速器 中間軸式、五擋 *注：除一擋和倒擋外，其他擋均用同步器換擋