《汽車(chē)總體設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

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1、1,汽車(chē)總體設(shè)計(jì),經(jīng)驗(yàn)總結(jié),2,汽車(chē)總體設(shè)計(jì),汽車(chē)作為綜合性很高的產(chǎn)品，對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)提出了眾多的、彼此有時(shí)又相互制約的要求。在設(shè)計(jì)中要對(duì)這眾多要求進(jìn)行協(xié)調(diào)和按不同層次進(jìn)行處理，所以需要在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)開(kāi)始階段進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，即根據(jù)整車(chē)設(shè)計(jì)的總目標(biāo)，明確各種要求的主次地位、統(tǒng)一協(xié)調(diào)，使它們和諧組合在一起，形成既先進(jìn)又合理的方案，達(dá)到預(yù)期的效果。,3,汽車(chē)總體設(shè)計(jì),4,一、整車(chē)總體設(shè)計(jì),以下以整車(chē)全新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)為例,5,整車(chē)總體設(shè)計(jì)主要輸入,1、企業(yè)產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃包括——產(chǎn)品分工范圍、市場(chǎng)需求、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方針、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：產(chǎn)品用途、型式、整車(chē)性能指標(biāo)、產(chǎn)品成本、生產(chǎn)綱領(lǐng)等2、整車(chē)設(shè)計(jì)總目標(biāo),6,

2、整車(chē)總體設(shè)計(jì)主要輸出,1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則2、整車(chē)設(shè)想及方案論證報(bào)告3、總體方案草圖4、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)5、整車(chē)總布置草圖,7,整車(chē)總體設(shè)計(jì)主要輸出,6、整車(chē)外形草圖7、總布置尺寸控制圖8、運(yùn)動(dòng)校核圖9、部件設(shè)計(jì)要求、方案分析報(bào)告10、電子樣車(chē)或汽車(chē)總裝配圖,8,整車(chē)總體設(shè)計(jì)主要輸出,11、試制產(chǎn)品分析報(bào)告12、性能試驗(yàn)分析與產(chǎn)品改進(jìn)報(bào)告13、產(chǎn)品定型報(bào)告,9,整車(chē)總體設(shè)計(jì)的主要任務(wù),選擇汽車(chē)主要參數(shù)和尺寸提出整車(chē)設(shè)想(總體方案)為各部件設(shè)計(jì)提供參數(shù)和要求對(duì)各部件進(jìn)行布置和運(yùn)動(dòng)校核對(duì)汽車(chē)性能進(jìn)行精確計(jì)算和控制處理整車(chē)與部件、部件與部件之間的矛盾處理設(shè)計(jì)、制造、使用者之間的矛盾考慮變型車(chē)（性能、尺寸）,1

3、0,,整車(chē)總體設(shè)計(jì)的工作順序,制定設(shè)計(jì)原則進(jìn)行方案論證,選型編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),技術(shù)設(shè)計(jì)總布置設(shè)計(jì),制作電子樣車(chē)或繪制汽車(chē)總裝配圖,試制、試驗(yàn)修改和定型,,,,,1,2,3,4,5,造型階段,規(guī)劃選型階段,工程化后階段,試制階段,11,制定設(shè)計(jì)原則,調(diào)查研究,企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃,,制定設(shè)計(jì)原則,,,,,,產(chǎn)品設(shè)計(jì)方針,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),,整車(chē)設(shè)計(jì)目標(biāo),,,,調(diào)查分析報(bào)告,,,,設(shè)計(jì)原則文件,,12,,,進(jìn)行方案論證,,整車(chē)設(shè)想,,方案論證對(duì)比尋優(yōu),,,整車(chē)設(shè)想方案總體方案草圖（多種）,,兩種較佳的總體設(shè)計(jì)方案,,,13,,,選型編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),,選型,,編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),,,,整車(chē)參數(shù)表總成配置選型總布置草圖

4、,,,設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),,總布置草圖與總體方案草圖不同：它要對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行較仔細(xì)的布置、并對(duì)軸荷分配和質(zhì)心高度進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整；比較準(zhǔn)確地確定汽車(chē)的軸距、總長(zhǎng)、總高、離地間隙、貨臺(tái)（或地板）高度等主要尺寸；比較準(zhǔn)確地化出各部件的形狀和尺寸；確定總布置設(shè)計(jì)硬點(diǎn)。,14,技術(shù)設(shè)計(jì)及總布置設(shè)計(jì),,繪制尺寸控制圖和總布置計(jì)算,,,車(chē)身總布置設(shè)計(jì),,,造型階段進(jìn)行,,造型設(shè)計(jì)及模型制作,,,整車(chē)總布置圖確定汽車(chē)的軸距、總長(zhǎng)、總高、離地間隙、貨臺(tái)（或地板）高度等控制尺寸；以及動(dòng)力系統(tǒng)和行走系統(tǒng)的輪廓和位置。,15,制作電子樣車(chē)或繪制汽車(chē)總裝配圖,,工程化設(shè)計(jì),,制作電子樣車(chē),繪制汽車(chē)總裝配圖,,,16,試制、試驗(yàn)

5、、修改和定型,處理試制中暴露的設(shè)計(jì)問(wèn)題,處理試驗(yàn)過(guò)程中暴露出的問(wèn)題,17,二、車(chē)身總體設(shè)計(jì),以下以轎車(chē)全新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)為例,18,車(chē)身開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程,新車(chē)方案及車(chē)身邊界草案,,初步車(chē)身布置及工程分析,,車(chē)身總布置設(shè)計(jì)及工程分析,外形概念草圖,,外形概念草圖,,,,外形效果圖,,,外部效果圖,,,1/5外模型,,風(fēng)洞試驗(yàn),,1/1內(nèi)模型(概念),,,,內(nèi)部設(shè)計(jì),,,內(nèi)部確認(rèn)模型,,,1/1外模型直至確認(rèn)表面,,風(fēng)洞試驗(yàn),,,特征截面圖,內(nèi)部布置設(shè)計(jì),,,,總布置設(shè)計(jì)詳圖或主模型技術(shù)及工程分析,,,,優(yōu)化及細(xì)化,樣車(chē)設(shè)計(jì),,樣車(chē)試制,,道路試驗(yàn),,工藝及設(shè)備設(shè)計(jì),,,,,Q,Q,,Q,Q,Q,Q,Q,Q

6、,M,M,M,M,M,內(nèi)部設(shè)計(jì)詳圖及工程分析,,,A,M,M,M,B,19,車(chē)身開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程(續(xù)),批量生產(chǎn)的車(chē)身線圖、零件圖設(shè)計(jì),,,主模型,,工藝及設(shè)備設(shè)計(jì),,,工裝及設(shè)備制造,,,,,小批量試制,,批量生產(chǎn),M,M,M,M,Q-以用戶眼光檢查質(zhì)量及功能,M-可采用主模型技術(shù),在A或B階段前，允許反復(fù)循環(huán)推敲，以便逼近最佳狀態(tài)。,20,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的特點(diǎn),轎車(chē)車(chē)身是整車(chē)的重要組成部分，與底盤(pán)密切相關(guān)，因此轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)不能只考慮本身的條件、還必須在充分考慮整車(chē)總布置的情況下進(jìn)行。同樣必須遵循3S和4M的基本原則：3S-Standardizayion標(biāo)準(zhǔn)化、Simplification簡(jiǎn)單化、

7、Specialization專業(yè)化；4M-Man人和勞力、Machine機(jī)器、Material材料、Method工藝方法。,21,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的特點(diǎn),轎車(chē)車(chē)身無(wú)論是在用材、加工、裝配、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)乃至使用功能等方面與汽車(chē)上的其他總成都有很大的差異：——在外形和結(jié)構(gòu)上，轎車(chē)車(chē)身殼體是由許多具有空間曲面外形的大型覆蓋件所組成。對(duì)于轎車(chē)整車(chē)外形來(lái)說(shuō)，整體協(xié)調(diào)美觀、又保證其必要的流線型。在設(shè)計(jì)大型覆蓋件時(shí)，對(duì)互換性和裝配準(zhǔn)確度也較嚴(yán)格的要求，必須保證其工藝性要求。因此，要求轎車(chē)車(chē)身表面的各點(diǎn)（空間坐標(biāo)）連成的曲線必須在縱向和橫向兩個(gè)截面上反復(fù)協(xié)調(diào)并光順。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法規(guī)定車(chē)身樣圖必須采用坐標(biāo)網(wǎng)格來(lái)表示，

8、但也無(wú)法單純依靠圖紙準(zhǔn)確地將復(fù)雜空間曲面完全準(zhǔn)確的表達(dá)出來(lái)，還必須輔實(shí)體模型，即采取一整套特殊的實(shí)物（外形樣板和主模型等）模擬和“移形”（模擬量傳遞）的辦法。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備和投產(chǎn)等階段中，實(shí)物可以補(bǔ)充樣圖的不足，保證成套工藝裝備（模具和裝焊夾具等）之間乃至零部件之間的協(xié)調(diào)驗(yàn)證?；谶@些特點(diǎn)，也決定了轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)有別于汽車(chē)其他總成而自成一套體系的工作方法。,22,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)不僅要求造型美觀，更重要的是要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求主要考慮使用性、人機(jī)工程學(xué)、節(jié)能以及對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)等方面的要求。,23,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,造型美觀,轎車(chē)在造型方面的要求比其他車(chē)輛要高

9、得多；轎車(chē)不僅是運(yùn)輸工具，也是工業(yè)藝術(shù)品轎車(chē)的外形既要具有民族特色，又要能在滿足使用要求的同時(shí)符合時(shí)代潮流。目前，由于高速公路的迅速發(fā)展，車(chē)速越來(lái)越高，要求轎車(chē)具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性的同時(shí)，還要具有很強(qiáng)的動(dòng)感，以滿足轎車(chē)的美學(xué)要求。,24,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,性能良好,舒適性——評(píng)價(jià)在規(guī)定條件下，合理乘用時(shí)乘員感覺(jué)良好與否的標(biāo)準(zhǔn)。,影響舒適性的因素,轎車(chē)內(nèi)部空間布置座椅尺寸、形狀及其空間與人體接觸處的材質(zhì)軟硬度和質(zhì)感振動(dòng)頻率視野內(nèi)飾對(duì)乘員心理的影響效果乘坐的安全感,25,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,保證舒適性需要做到的幾個(gè)方面,進(jìn)行合理的座椅設(shè)計(jì)和內(nèi)部空間布置，按人機(jī)工程學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)考慮座椅的尺寸和形

10、狀，即根據(jù)國(guó)際人體尺寸要求來(lái)確定，并且有一定的調(diào)節(jié)量，形狀曲線應(yīng)最大限度地滿足人體支承面積和柔韌性要求，并保證人體起、坐、操作姿勢(shì)的有效支承。同時(shí)還要具有與整車(chē)相匹配的振動(dòng)特性，良好的體壓分布?？蛶贾煤侠?，寬敞明亮，位置恰當(dāng)，給乘員以合適的乘坐空間。乘坐空間是指在最經(jīng)濟(jì)的外部尺寸條件下，允許乘員有最低限度的活動(dòng)空間，而不是指日常人們?cè)谑覂?nèi)活動(dòng)所要求的空間。車(chē)身內(nèi)飾的造型與材料應(yīng)使乘員感到方便、可靠和明亮。內(nèi)飾色彩既要考慮與車(chē)身外部色彩的協(xié)調(diào)，更要考慮使人感到寧?kù)o、悅目。所以內(nèi)飾色彩以復(fù)合色為宜。,26,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,保證舒適性需要做到的幾個(gè)方面（續(xù)）,車(chē)身結(jié)構(gòu)要保證有足夠的強(qiáng)度和合適的

11、剛度，車(chē)身振動(dòng)及噪聲要達(dá)到有關(guān)法規(guī)的規(guī)定，給人以安靜舒適感?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)能滿足人們對(duì)乘坐環(huán)境的要求，包括濕度、溫度空氣的清潔度、刺激性氣味的多少以及它們的分布狀況等。具有良好的密封性，雨雪和灰塵不能進(jìn)入客廂，并且隔音、隔熱性能良好。轎車(chē)必須具有必要的儀表、電子通訊設(shè)備等，給人以駕駛、工作上的方便。,27,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,安全性——車(chē)身設(shè)計(jì)對(duì)安全性的考慮有兩個(gè)方面，既正常行駛的防護(hù)措施與發(fā)生意外事故時(shí)的補(bǔ)救措施。,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)除了要保證車(chē)身有足夠的強(qiáng)度和合適的剛度外，還要注意以下幾點(diǎn)：,設(shè)置座椅安全帶及安全氣囊等乘員保護(hù)裝置。內(nèi)飾部件應(yīng)軟化。車(chē)門(mén)鎖、發(fā)動(dòng)機(jī)罩鎖不能自動(dòng)開(kāi)啟，鎖要設(shè)有二檔機(jī)構(gòu)

12、或安全鉤裝置。按國(guó)家有關(guān)汽車(chē)安全性法規(guī)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)轎車(chē)車(chē)身，如安全帶的配置與使用、安全氣囊的控制、方向盤(pán)的防撞軟化結(jié)構(gòu)、車(chē)身客廂部位的骨架加強(qiáng)、吸能保險(xiǎn)杠等。,28,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,可靠性——車(chē)身設(shè)計(jì)既要保證在常規(guī)負(fù)荷下的車(chē)身結(jié)構(gòu)及其附件的耐用性和有效性，又要考慮到在允許超負(fù)荷下的安全性。,可靠性并不是允許無(wú)限制地超過(guò)合理負(fù)荷去提高安全性，而是指在可能發(fā)生的非正常情況下，結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)仍可保證使用性能而言。在車(chē)身可靠性保證中，有些是通過(guò)附加裝置使原來(lái)機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，仍可在一定時(shí)間內(nèi)、一定程度上保持功能的措施。,29,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,視野性——指駕駛員操作時(shí),在不改變操作姿態(tài)的狀態(tài)下對(duì)道路

13、及周?chē)h(huán)境觀察的可見(jiàn)范圍,或乘員在正常乘坐狀態(tài)下對(duì)車(chē)外環(huán)境的可見(jiàn)范圍。,車(chē)身設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有良好的視野性,視野的最低限度必須保證駕駛時(shí)對(duì)一切國(guó)家交通法規(guī)所規(guī)定的路標(biāo)、信號(hào)以及道路情況方便而有效地觀察。乘員的視野應(yīng)以從車(chē)廂內(nèi)向外觀望的最佳視野范圍和盡可能少地暴露乘客自身為限。,30,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,乘坐方便性——是乘員、駕駛員進(jìn)出車(chē)廂和行李裝卸方便與否的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。,上下車(chē)方便性與車(chē)門(mén)洞的高度、寬度、車(chē)門(mén)的開(kāi)度、座椅與立柱的相對(duì)位置、駕駛員座椅與各種踏板的相對(duì)位置等都有密切的關(guān)系。轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮乘坐方便性。,31,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,操縱方便性——是指駕駛員能夠清晰地看到儀表上的所有數(shù)

14、據(jù)和各種顯示，儀表的表面不眩目，不會(huì)被轉(zhuǎn)向盤(pán)、手柄或其它部件所遮擋；駕駛員與方向盤(pán)、各種踏板、儀表板，各種操縱手柄、操控按鈕等的相對(duì)位置要合理。,32,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,良好的空氣動(dòng)力特性,轎車(chē)的車(chē)速提高，對(duì)空氣動(dòng)力特性的要求越來(lái)越高。空氣阻力成為提高車(chē)速、降低油耗的主要因素。,減少空氣阻力一般采用的措施：,轎車(chē)內(nèi)部空間布置座椅尺寸、形狀及其空間與人體接觸處的材質(zhì)軟硬度和質(zhì)感振動(dòng)頻率視野內(nèi)飾對(duì)乘員心理的影響效果乘坐的安全感,33,轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的要求,制造容易，維護(hù)、拆裝方便,目前車(chē)身大多都是鋼板沖壓焊接而成，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意部件必須符合沖壓及焊接的工藝要求。車(chē)身設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮一切需要經(jīng)常維修和保養(yǎng)的零部件及總成的可及性和方便性,因此：,要進(jìn)行合理的車(chē)身分快；運(yùn)用通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的設(shè)計(jì)方法；結(jié)構(gòu)處理應(yīng)容易焊接，力爭(zhēng)滿足雙面點(diǎn)焊的要求，盡量避免單面點(diǎn)焊，以保證車(chē)身的強(qiáng)度；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)中的機(jī)器人焊接工藝技術(shù)。車(chē)身上的易損件應(yīng)拆卸方便，維修容易。車(chē)身要保證維修人員容易接近損壞的零部件，以便進(jìn)行維修、保養(yǎng)及拆裝工作。,34,,待續(xù)………………,