第1章 汽车总体设计
01汽车设计课件第一章汽车总体设计-1301.pdf
汽车设计主编：王望予车辆工程2016年02月29日课程名称：汽车设计课程编码：50005602总学时数/学分数：32/2 实验学时：0上机学时：0课程所属部门：汽车与交通学院课程负责人：制定日期：2016年2月王望予教授,生于1935年11月，辽宁沈阳人，1960年毕业于吉林工业大学汽车专业；主讲“汽车设计”、“汽车系统动力学”、“汽车安全性”等课程；曾担任吉林工业大学汽车教研室副主任、系统动力学研究室主任；参编《汽车设计》第1、2版（第1版曾获国家教育委员会优秀教材奖和机械工业委员会优秀教材一等奖），主编《汽车设计》第3、4版（第3版曾获教育部普通高等学校优秀教材二等奖），还参编了《机械工程手册》第2版、《汽车工程手册》（设计篇、基础篇）；在国内外杂志上发表科学论文20余篇。
1课程内容课程内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322 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 和难点架系统设计、汽车转向系统设计。
⏹先修课程：理论力学、材料力学、机械设计、汽车构造、发动机先修原理、汽车理论等课程3 课程规范要求及考核方式⏹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。
规范⏹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、掌握要求基础理论知识、基本分析方法和一般设计思路。
考核方式 ⏹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。
评分标准第一章汽车总体设计§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1章汽车总体设计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内容⏹汽车开发的流程及阶段内容重点⏹汽车开发的流程及具体含义和难点第1章汽车总体设计1.1汽车总体设计的任务第1章 汽车总体设计定义⏹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、使用条件的复杂多变以及大批量生产等情况。
第一章汽车总体设计
汽车长
货车、越野车、整体式客车≤13.7m 单铰接式客车≤18m 半挂汽车列车≤16.5m 全挂汽车列车≤20m
汽车宽 ≤2.5m（不包括后视镜 ）
汽车高 ≤4m （空载、顶窗关闭状态下 ）
注：不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。
2．轴距L 影响
整备质量
汽车总长 汽车最小转弯直径 传动轴长度 纵向通过半径 轴荷分配
0.29～0.34
0.096～0.16
中级乘用车 0.21～0.29
大型客车
0.065～0.13
3、货时的整车质 量。
乘用车和商用客车总质量： 由整备质量、乘员和驾驶员质量以及乘员的行李质
量三部分构成。
商用货车的总质量： 由整备质量、载质量和驾驶员以及随行人员质量三 部分构成。
车厢长度不足或后悬过长 汽车制动性和操纵稳定性变坏 对平顺性不利 万向节传动轴的夹角增大
确定原则：乘用车的级别越高、装载量或载客量多的货车或
客车轴距取得越长。 对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。
推荐范围：不同轴距变型车的轴距变化0.4～0.6m为宜
车型 乘用车
4×2货车 矿用自卸车
大客车
各类汽车的轴距和轮距
4．轴荷分配 定义：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂
影响
汽车外观效果 驾驶室居住性 发动机的接近性等
范围：长头型货车车头长度尺寸一般在2500～3000mm之间；
平头型货车一般在1400～1500mm之间。
6．货车车厢尺寸 要求车厢尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定
吨数。
范围：车厢边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方 便性有影响，一般应在450～650mm范围内选取。
汽车设计_课后答案解读
第一章汽车总体设计1-1:在绘总布置图时，首先要确定画图的基准线，问为神马要有五条基准线缺一不可？各基准线是如何确定的？如果设计时没有统一的基准线，结果会怎样？答：在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认各总成的外形尺寸、结构、布置形式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置要求，悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等。
因此要有五条基准线才能绘制总布置图。
1-2：发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是神马？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是神马？答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车m小，低制造难度后置后驱优点：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。
1-3：汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各参数是如何定义的？答：汽车的主要参数分三类：尺寸参数，质量参数和汽车性能参数1）尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。
2）质量参数：整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配。
3）性能参数：(1) 动力性参数：最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距 (2) 燃油经济性参数(3) 汽车最小转弯直径(4) 通过性几何参数(5) 操纵稳定性参数(6) 制动性参数(7) 舒适性 1-4：简述在绘总布置图布置发动机及各总成的位置时，需要注意一些神马问题或如何布置才是合理的？答：在绘总布置图时，按如下顺序：①整车布置基准线零线的确定②确定车轮中心（前、后）至车架上表面——零线的最小布置距离③前轴落差的确定④发动机及传动系统的布置⑤车头、驾驶室的位置⑥悬架的位置⑦车架总成外型及横梁的布置⑧转向系的布置⑨制动系的布置⑩进、排气系统的布置⑪操纵系统的布置⑫车箱的布置1-5：总布置设计的一项重要工作是运动校核，运动校核的内容与意义是神马？答：内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查意义：由于汽车是由许多总成组装在一起，所以总体设计师应从整车角度出发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查；由于汽车是运动着的，这将造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误，所以，在原则上，有相对运动的地方都要进行运动干涉检查。
第一章 总体设计
1.2.3 是体现技术进步方向的产业。
汽车工业是技术密集型产业，技术进步对其发展的贡献较
大。随着电子技术在汽车上的应用范围的扩大，其技术含量的 不断增加。他对高新技术有着较强的吸引力，已成为高薪技术
第一章 汽车总体设计
• • • • • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 概述 汽车形式的选择 汽车主要参数的确定 发动机的选择 车身型式 轮胎的选择 汽车的总体布置 运动校核
第一章 汽车总体设计
• 第一节 概述
– 一、 总体设计应满足的基本要求
• 1.1. 汽车的分类
绘方案图
要求总体设计师画出几种方案图，供分析比较用。方案图的 特点：只画出主要总成，而且只有轮廓。 目的：比较不同方案的优、缺点。
VIII
初步性能计算
对整车的动力型，经济性，机动性等主要性能进行初步
核算， 确认该车的性能水平在哪一个档次上。
2.1.3 制定设计任务书
I 画总布置草图 与方案图有区别： A 各部件的布置位置更准确。
1.2.6 是重要的出口创汇业。
汽车工业因为具有上述经济特征，许多国家将汽 车工业作为国民经济支柱产业来发展。由于有了汽车 人们生活质量得到显著的提高。另一方面汽车造成公 害又使人们生活质量降低。
使生活质量提高的具体表现有：
A 用于工作的必须辅助时间缩短，工作效率提高，生活节奏
加快； B 实现“门对门”运输，再与其它装卸机械配合，减轻劳
确定主要参数和结构， 总成设 技术设计 阶 段 技术设计 ↓ 计，绘制整车校对图，运动干 涉校核，整车性能计算，出试 制图和技术文件。 试制总成和样车，总成试验， 改进设计 试制、 试验、 改进、 定型阶段 鉴定定型 ↓ 工艺审查，成本核算，价值分 析，出生产准备图，编制鉴定 文件。 ↓ 整车试验，使用试验，评价试 验，改进设计。
汽车设计1
• 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。
第三节 汽车主要参数的选择
一、汽车主要尺寸的选择
2.轴距L——选取原则
• 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，派生出短轴距和长轴距车型，其轴距变化范
第三节 汽车主要参数的选择
二、汽车质量参数的选择
1.整车整备质量m0
• 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量。
• 减少m0 ，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。
第三节 汽车主要参数的选择
第二节 汽车形式的选择
二、汽车形式的选择
3. 布置形式——乘用车
形式 特点 转向特性 越障能力 动力总成紧凑
地板 轴距 机动性
发动机散热 行李箱容积
FF 不足* 最强 紧凑 平坦
短* 好 好 够
Fபைடு நூலகம் 不足 较强
否 不平*
长 差 好 够
RR 过多 较强 紧凑 平坦
短 好 不好 不够*
说明 前桥轴荷大
• 总质量ma大，汽车轴数增加，m、n才会大。 • 汽车通过性要求高时，应该采用全轮驱动形式。
• 驱动轮数少，结构简单，成本低。
第二节 汽车形式的选择
二、汽车形式的选择
3. 布置形式
• 布置形式——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。
第1章 汽车总体设计
汽车工程系
第一章 汽车总体设计
第一节 概述
汽车工程系
二、汽车开发程序
1、设计任务书编制阶段
（2）设计原则包括： 主要技术经济要求； 确定各种使用性能中那些必保，那些次之； 在使用、经济、设计制造等方面出现矛盾时，应 满足那些方面； 有哪些变形要求
第一章 汽车总体设计
第一节 概述
汽车工程系
二、汽车开发程序
第一章 汽车总体设计
第一节 概述 第二节 汽车形式的选择 第三节 汽车主要参数的选择 第四节 发动机的选择 第五节 车身形式 第六节 轮胎的选择 第七节 汽车的总体布置 第八节 运动校核
汽车工程系
第一章 汽车总体设计
第一节 概述
汽车工程系
一、总体设计应满足的要求
用户对设计的要求：
1.性能符合使用要求 2.符合各项法规的要求：交通法、环境保护法 3.价格低廉、质量可靠 4.车身满足动力性要求 5.美观大方，满足艺术性要求
第一章 汽车总体设计
汽车工程系
第二节 汽车形式的选择
三、汽车布置型式的选择
1.轿车的布置形式
比较项目 动力总成 拆装传动系 等速万向节 轮胎寿命 撞车安全性 整备质量 轴荷分配 爬坡能力 操纵稳定性 操纵机构
前置前驱 紧凑 困难 需要 前胎短 不好 轻 前轻后重 低 不足转向大 简单
前置后驱 不紧凑 容易 不需要 较长 不好 重 适中 较好
第一章 汽车总体设计
第一节 概述
汽车工程系
一、总体设计应满足的要求
设计任务书的要求：
1、车型用途 2、主要技术—经济要求 3、生产纲领 4、生产方式
类型 工艺性 继承性 成本、售价
5、对国民经济的意义
四好标准：好用、好看、好造、好修
汽车设计(第三版)
绘制总布置草图，初选主要技术参数
确定主要参数和结构，总成设计，绘制整 车校对图，运动干涉校核，整车性能计算， 出试制图和技术文件
试制、 试验、 改进、 定型 阶段
改进设计 鉴定定型
试制总成和样车，总成试验，整车试验，使 用试验，评价试验，改进没计
工艺审查，成本核算，价值分析，出生产 准备用图，编制鉴定文件
上海理工大学机械系《汽车设计》第三版，周萍 第一章 汽车总体设计
第一节 概 述
一、总体设计应满足的基本要求 由动力装置、底盘、车身、电器及仪表等四部分组成的汽车，是用来载送人员和货物的 运输工具。 汽车可以按照用途或结构特点进行分类。我国把汽车分为七类：轿车、货车、越野车、 自卸汽车、牵引汽车、专用汽车和客车。上述七类汽车又根据发动机的排量 V 或汽车总质量 m a 或汽车尺寸(总长)不同进一步区分，如不同发动机排量的轿车，表明汽车的动力性和经 济性指标不一样。我国根据发动机排量不同，将轿车分为五级(表 l-1)；货车按公路运行时 厂定最大总质量不同，越野车按越野运行时厂定最大总质量不同，将它们分为四级(表 1-2)； 而客车根据车辆总长不同来区分(表 l-3)。
表 1—4 汽车新产品开发的一般程序
阶
新车设计
主要工作内容
段
国家汽车发展型谱或上级机关指令 工厂产品发展规划
设 计 任 务 书 编 制 阶 段 技术
第一章汽车的总体设计_汽车设计
4．生产准备阶段 主要工作：进行生产准备和小批量试生产，并让试生产车进
一 步经受 用户的考验。
5．生产销售阶段
主要工作：
a、 对产品正式批量生产； b、对产品进行销售和售后服务工作； c、售后服务工作中征求用户意见，反映给有关部
门，以利改进 和不断提高产品质量、扩大市 场。
2020/6/30
应用：Audi100、Santana2000、CA7220、Bulck、Passat、
富康、英格尔（南汽）、夏利等轿车，均采用发动机前置 前轮驱动的布置形式。
2020/6/30
（2）发动机前置后驱动
特点：
a、轴荷分配合理 ； b、有利于减少制造成本；（不需要采用等速万向节 ） c、操纵机构简单；
d、采暖机构简单，且管路短供暖效率高 ； e、发动机冷却条件好； f、爬坡能力强； g、行李箱空间大； h、变形容易。
（3）发动机后置后驱动
a、结构紧凑； （发动机、离合器、变速器和主减速器布置 成一体）
b、改善了驾驶员视野； （汽车前部高度有条件降低 ） c、整车整备质量小；
特点： d、客厢内地板比较平整 ；
e、乘客座椅能够布置在舒适区内； f、爬坡能力强； g、汽车轴距短，机动性能好。
2020/6/30
主要缺点：
缺点
a、汽车面积利用率低；
b、视野差 ； c、机动性差； d、驾驶室内部相对拥挤。
应用：中重型货车、越野车
2020/6/30
（3）平头式
a、驾驶室位于发动机之上 ；
特点 b、汽车面积利用率高、视野好；c、最小转弯半Fra bibliotek小；缺点
a、前轴负荷大，因而汽车通过性能变坏 ；
b、驾驶室有翻转机构和锁住机构，机构复杂； c、进、出驾驶室不如长头式货车方便 ； d、驾驶室内受热及振动均比较大； f、正面碰撞时，
汽车设计讲稿汽车总体设计
第一章汽车的总体设计§1―1 概述一．总体设计1．对总体设计的原则要求：一个成功的汽车产品设计应该满足技术、社会、经济和艺术造型等方面的要求。
总体设计应根据整车设计的总目标，明确各种的要求的主次地位，统一协调，使它们和谐地组合在一起，形成既先进又合理的方案，以达到预期目的。
2．对总体设计的基本要求：1）各项性能、成本等，要达到设计任务书指标。
2) 遵守和贯彻有关法规、标准，不侵犯专利。
3) 尽量三化，标准化，通用化，系列化。
4）进行运动校核，保证运动正确，不干涉。
5）拆装维修方便。
要特别注意正实施的强制性标准，已有40项，如GB1589-89汽车外廓尺寸限界，汽车污染物排放标准，公路法规对汽车轴荷的限定等。
3．对总设计师要求：1）丰富的工作经验，工作几年，最好搞过底盘和车身。
2）理论水平高（力学）。
3）熟悉掌握国内、国外汽车市场和技术、国内外工业动向。
4）善于团结周围同志一道工作，有一定的组织能力。
4．准备（日常，设计前）1）收集资料与分析收集：设计结构使用、试验、生产、技术等方面资料、表格各种参数画出参数图（广告）技术发展水平报告、前后对比其他国家法规2）进行使用调查使用条件：包括道路、气候、风沙使用情况：运货品种、装卸方式、运输距离、行李箱、质量用户对汽车行使要求，需求量。
3）进行生产调查：生产条件：厂地面积、厂房面积、技术力量（技术人员、技工技术等级）原材料来源及运输方式、水、电供应、排污。
生产设备：现有和要买的设备、工艺水平。
4）进行样车对比、试验分析二．汽车开发程序：对应竞争，企业要一手抓在产品，一手抓新产品开发。
为进行新产品开发，要制定企业发展规划，核心是商品规划（系列和单个）0．单个商品规划包括商品计划和概念设计。
1）商品规划：商品开发的必要性、目的、主要性能、造型风格、目标价格；目标用户和市场、适用地区、商品用途及级别；生产纲领、目标利润、投产时间等。
2）概念设计：车型构成：主要尺寸、驱动方式和主要部件及附属设备；总体布置；整车目标性能、目标质量、目标成本和开发日程。
汽车设计-第1章 汽车总体设计
表达造型的构思，真实反映车身外形，用来提供作为初步选型的参考。因为在图面上表 达车身外形不能代替空间形体，因此还要制作油泥模型。概念设计阶段可以制作比例为 1／ 10 或 l／5 的便于制作和修改的油泥模型。 为了使新开发的汽车投放市场后在价格上占有优势， 使企业获得效益和发展， 在概念设 计阶段就要控制成本， 对产品进行价值工程分析， 并把产品的目标成本列入设计指标考核内 容。目标成本＝售价—利润，即根据产品在市场上的定位确定售价(与同类产品进行比较)， 减去希望得到的利润，即可确定目标成本。如果实际成本(决定于材料、工艺、结构复杂程 度等)大于目标成本，则利润将减少，因为在市场竞争中某一档次产品的售价是不会因为其 实际成本高或低而改变的。 市场需求的变化，会影响产品的变化。为了在更新产品时能减少投资、降低成本，应该 尽可能少地更换生产设备和工艺装备等。 因此， 在开发新车型的时候就要注意总成及零部件 的通用化、标准化和系列化。
总体设计师根据整车设想， 画出多幅总体方案图进行分析比较。 方案图对主要总成只画 出租线条的轮廓，重点放在突出各方案之间的差别上，做到对比时一目了然。 总体方案确定后要画总布置草图， 此图要对各部件进行较为仔细的布置， 应较为准确地 各部件的形状和尺寸，确定各总成质心位置，然后计算轴荷分配和质心位置高度，必要时还 要进行调整。 此时应较准确地确定与汽车总体布置有关的各尺寸参数， 同时对整车主要性能 进行计算，并据此确定各总成的技术参数，确保各总成之间参数匹配合理，保证整车各性能 指标达到预定要求。 上述工作完成后，着手编写设计任务书。设计任务书主要应包括下列内容： 1)可行性分析。 其内容包括市场预测， 企业技术开发和生产能力分析， 产品开发的目的， 新产品的设计指导思想，预计的生产纲领和产品的目标成本以及技术经济分析等。 2)产品型号及其主要使用功能，技术规格和性能参数。 3)整车布置方案的描述及各主要总成的结构、 特性参数。 标准化、 通用化、 系列化水平。 4)国内、外同类汽车技术性能分析和对比。 5)本车拟用的新技术、新材料和新工艺。 开发新车的各项性能指标要符合国家有关标准、法规要求，特别要注意贯彻《机动车运 行安全技术条件》(GB7258 一 1997)的国家标准。 2．技术设计阶段 设计任务书对汽车形式和汽车的各项技术指标，对各总成的形式、尺寸、质量、性能等 均有明确要求。此外，总体设计师对各总成提出的要求和边缘条件等也应以书面形式提出， 作为双方共同工作的依据。在上述条件具备后，各总成设计师可以进行工作，而总体设计师 在此期间要协调总成与整车和总成与总成之间出现的各种矛盾。 各总成完成设计后， 总体设 计师负责将各总成设计结果反映到整车校对图上进行校对， 目的是发现问题、 解决问题， 以减少试制、装车时出现的技术问题。有关运动校核也是技术设计阶段应该完成的工作。 最 后要编制包括整车明细表和技术条件在内的整车技术文件。 3．试制、试验、改进、定型阶段 试制、试验阶段的主要工作是进行样车试制，然后对样车进行试验。其目的是：判断根 据设计图样制造出来的零部件组装起来之后是否达到预期目标， 找出不足， 并取得进行修改 的依据；评价汽车的可靠性及强度。仅通过理论计算作为根据是不够的，最终需经过样车试 验来判别。试验应根据国家制定的有关标准逐项进行。不同车型有不同的试验标准。试制、 试验完成后应对结果进行分析， 并针对暴露出来的技术问题进行改进设计， 再进行第二轮试
第一章总体设计教程文件
2020/6/14
a、地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性； b、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客
主要缺点： 厢，会使前排乘员受到严重伤害；
c、汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的 燃油经济性和动力性。
3.尽最大可能地去贯彻三化，即标准化、通用化、系列化。 4.进行有关运动学仿真方面的校核，保证汽车有正确的运 动和避免运动干涉。
5.拆装与维修方便。
2020/6/14
四、汽车总体设计的任务
• 1.正确选择性能指标、重量和尺寸参数，提出整车 总体设计方案。
• 2.对各部件进行合理布置，并进行运动校核。 • 3.对汽车性能进行精确控制和计算，保证主要性能
2020/6/14
4．生产准备阶段 主要工作：进行生产准备和小批量试生产，并让试生产车进
一 步经受 用户的考验。
5．生产销售阶段
主要工作：
a、 对产品正式批量生产； b、对产品进行销售和售后服务工作； c、售后服务工作中征求用户意见，反映给有关部
门，以利改进 和不断提高产品质量、扩大市 场。
2020/6/14
2020/6/14
3．试制、试验、改进、定型阶段 试制目的 ： a、暴露设计中的问题，以便在投产前解决；
b、秤重。（零部件质量、轴荷、总质量）
试验目的：检测样车的性能是否满足设计要求。 试验分：整车基本性能试验
5万公里的可靠性试验 典型地区的使用试验和根据使用条件在特殊地区的 适应性试验 注： ➢试验应根据国家制定的有关标准逐项进行。 ➢不同车型有不同的试验标准。 ➢试制、试验完成后应对结果进行分析，并针对暴露出来的技术问 题进行改进设计，再进行第二轮试制和试验，直至产品定型。
01汽车设计课件第一章 汽车总体设计 _1301.pdf
汽车设计课件--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322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、汽车悬和难点架系统设计、汽车转向系统设计。
先修先修课程：理论力学、材料力学、机械设计、汽车构造、发动机原理、汽车理论等课程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。
考核方式课前做预习，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、使用条件的复杂多变以及大批量生产等情况。
汽车总体设计：是指汽车设计过程中提出整车总体设计方案，对各部件进行合理布置，确定并保证主要性能指标合理、可实现的设计过程。
1.1 总体设计应满足的基本要求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——节油和开发新能源环保——通过法规对排放和噪声提出更严格要求安全——提出更高的要求，要求很好的保护乘员舒适——能居住，能通讯，有空调，驾驶方便1.1 总体设计应满足的基本要求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，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉；拆装与维修方便。
汽车总体设计—第一章
汽车总体设计—第一章第1章汽车总体设计教学提示：汽车总体设计需要多方面的知识和经验，本章介绍汽车设计的特点，汽车产品的开发过程以及汽车设计的主要程序，重点讲解在进行汽车整车的概念设计时汽车类型的选择、主要尺寸参数及性能参数的确定和汽车总布置设计等内容。
教学要求：本章主要应掌握汽车总体设计程序、汽车主要参数的选择、汽车的总体布置以及运动校核，了解车身形式、发动机和轮胎的选择。
1.1 概述1.1.1 汽车工业的发展汽车工业的发展代表了近代工业的发展历程，汽车最明显的进步在于技术创新，制造的进步和汽车造型的变化。
1. 车身结构的发展最早的汽车是由马车的结构作为车身，再加装蒸汽机改装而来。
随着汽车行驶速度的提高，金属车身逐渐代替了木质加帆布的结构。
20世纪30年代，铝和钢材在车身方面的应用越来越多。
随后，越来越多的汽车采用钢板压制的车身蒙皮，制造出各种曲线(面)车身造型，多曲率冲压蒙皮能够承受更大负荷，从而使车身更坚固。
到20世纪50年代，车身结构不断完善，更加符合空气动力学，且美观实用。
2. 发动机的发展汽车发动机的发展，带动了汽车工业的整体快速发展。
汽油发动机技术几经发展，不断完善，燃油喷射、电子燃烧控制、催化转化器等技术已经成熟通用。
柴油发动机没有点火系统，能够在更加恶劣的条件下工作，而且更加经济。
随着机械增压和涡轮增压技术的发展，柴油发动机功率越来越大，广泛用于商用车上，同时在军用车领域也占有很大比例。
电动力很早就已应用于汽车领域，但由于续驶里程短、质量较大，限制了其在汽车领域的应用。
近年来，人们更加注重汽车燃能效率问题，使混合动力技术得到了重视和发展。
氢燃料发动机和太阳能动力更加环保，不过普及还有待时日，因为其关键技术尚不够成熟。
3. 汽车材料的发展现代汽车材料种类繁多，包括金属材料、纤维复合材料、金属陶瓷、工程塑料、合金材料等。
最常用的是金属材料，如各类钢材合金、铝合金及铜合金等；也有非金属材料，如各种玻璃、橡胶材料、木板材料、竹胶板、PVC板材、塑胶板、碳纤维等。
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汽车工程系第一章汽车总体设计第一节概述第二节汽车形式的选择第三节汽车主要参数的选择第四节发动机的选择第五节车身形式第六节轮胎的选择第七节汽车的总体布置第八节运动校核第一节概述一、总体设计应满足的要求用户对设计的要求：1.性能符合使用要求2.符合各项法规的要求：交通法、环境保护法3.价格低廉、质量可靠4.车身满足动力性要求5.美观大方，满足艺术性要求第一节概述一、总体设计应满足的要求设计应满足的要求：1、汽车外廓尺寸应符合GB1589–1989《汽车外廓尺寸限界》的要求2、轴荷分配要合理，并应符合有关道路法规的限定要求3、汽车各项性能，要求达到设计任务书的给定指标4、进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。
5、拆装与维修方便设计任务书的要求：12345四好标准：好用、好看、好造、好修第一节概述二、汽车开发程序1、设计任务书编制阶段（1）主要工作：市场预测使用调查产品水平分析形体设计第一节概述二、汽车开发程序1、设计任务书编制阶段（2）设计原则包括：主要技术经济要求；确定各种使用性能中那些必保，那些次之；在使用、经济、设计制造等方面出现矛盾时，应满足那些方面；有哪些变形要求第一节概述二、汽车开发程序1、设计任务书编制阶段（3）整车布置方案应包括的内容：初步确定尺寸、性能、质量参数确定汽车布置型式如平头、长头、两厢、三厢等各总成的型式第一节概述二、汽车开发程序1、设计任务书编制阶段（4）选型和编写任务书选型画总布置草图进行车身总布置和造型第一节概述二、汽车开发程序1、设计任务书编制阶段（4）选型和编写任务书任务书的内容：可行性分析产品型号和主要使用功能、技术规格和性能参数整车布置方案的描述及各主要总成的结构、特性参数。
第一节概述二、汽车开发程序1、设计任务书编制阶段（4）选型和编写任务书任务书的内容：国内外同类车型技术性能的对比分析本车拟用的新工艺、新技术、新材料；系列化、标准化和通用化的水平年产量及生产方式、设备条件、预算制造成本维修保养的方便性、续驶里程第一节概述二、汽车开发程序2、技术设计阶段绘制尺寸控制图进行总布置计算对各部件提出具体设计要求编制整车明细表和技术条件在内的整车技术文件第一节概述二、汽车开发程序3、试制、试验、改进和定型阶段4、生产准备阶段：生产准备和小批量试生产5、生产销售阶段第二节汽车形式的选择一、汽车轴数公路汽车允许负荷：单后轴：四级公路10t双后轴：四级公路18t双轴汽车前后轴总负荷：≤19t三轴汽车前后轴总负荷：19~26t轿车总质量较小，均采用两轴形式。
不在公路上行驶的汽车，轴荷不受道路桥梁限制，如矿用自卸车等多数采用两轴形式。
第二节汽车形式的选择二、驱动形式m×n：m—车轮总数，n—驱动轮数常用汽车驱动形式描述：4×2、4×46×2、6×4、6×68×4、8×8第二节汽车形式的选择三、汽车布置型式的选择1.轿车的布置形式基本布置方案前置前驱（典型方案）前置后驱后置后驱前置全驱1.1.第二节汽车形式的选择三、汽车布置型式的选择1.轿车的布置形式1. 中高级以下的汽车，使用前置前驱为主；2. 高级以上的汽车以前置后驱为主；3. 后置后驱用的较少4. 横置发动机可以缩短汽车的长度或长度不变增加乘客厢有效长度，在很短轴距内将后排座椅布置在轴距内2.2.2.2.3.3.第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定1.外廓尺寸(GB1589-89)总长：货车：≤12m牵引架半挂：≤16.5m大客：≤12m汽车列车：≤20m铰接式大客车：≤18m轿车：总长La=L(轴距)+LF(前悬)+LR(后悬)La=L/CF.F.C=0.62~0.66F.R.C=0.52~0.62第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定1.外廓尺寸(GB1589-89)总宽：≤2.5m(不含后视镜)后视镜不超出最宽处250mm对于轿车：宽度由乘员必须宽度和车门厚度决定，还要布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮=(L a/3)+(195±60)mm近似Ba后座三人B≥1410mma第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定1.外廓尺寸(GB1589-89)总高：≤4m 顶窗开启时不超出300mm 轿车：总高H a =h m (轴间底部离地高度)+h p (地板及下部高度)+h B (室内高度)+h t (车顶造型高度)第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定2.轴距L对最小转弯半径，纵向工作空间，整备质量，传动轴长度，轴荷分配，汽车总长有影响轴距过短时车厢长度不足或后悬过长：上坡或制动时轴荷转移过大使制动性和操纵稳定性变坏；纵向角振动增大平顺性下降；传动轴夹角增大。
第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定2.轴距L货车装载量大的车轴距应长运送轻包货物的车轴距应长机动性要求高的车轴距应短轿车：高级车轴距长（见P10表1－5）第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定2.轴距L三轴货车后两轴距为1.1~1.25D(D为轮胎直径)轴距类型：标准轴距加长轴距短轴距第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定3.前/后轮距B1/ B2对总宽、总质量、最小转弯直径、车厢宽、稳定性有影响影响轮距B选择的因素：1车架前部宽度总宽法规前悬宽度转向拉杆与车架车轮间隙前轮最大转角、轮胎宽度第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定3.前/后轮距B1/ B2影响轮距B2选择的因素：车架后架的宽度，后悬宽度（板簧多在车架外）、弹簧与车架车轮间隙、轮胎宽度轿车：（1）B＝3／4（总宽）＋100（±80）mm（2）B/L＝0.5～0.54微型车：B/L＝0.55～0.64第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定3.前悬和后悬L F和L R后悬前悬大客车：≤％65轴距L绝对值≤3.5m货车： 1.2~2.2m个别可达2.6m第三节汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定5.货车车头长度和车厢尺寸车头长度影响因素：长头或平头外观效果驾驶室空间发动机接近性车厢尺寸：边板高度：450～650mm车厢内宽尽量宽、车厢内长尽量短第三节汽车主要参数的选择二、汽车质量参数的确定1.整车整备质量m 0定义：指车上带有随车工具，加满油、水和备胎，没有装货，不载人时的整车质量方法：积累、分析、对比估算：质量系数ηm0＝m e /m 0轿车估算：整备质量／人（表1－6）第三节汽车主要参数的选择二、汽车质量参数的确定2.汽车载客量和装载质量（1）载客量的确定：轿车：微型、普通轻型级：2、3、4座中级：4、5座高级：5、7座大客：长途、旅行车：载客量＝座位数市内：座位数＋站乘数（8～10人/m2）第三节汽车主要参数的选择二、汽车质量参数的确定2.汽车载客量和装载质量)（2）装载质量的确定（me定义：一般对货车而言，系指在硬质良好路面上行驶所允许的额定装载量，在坏路面行驶减少15～25％装载量；对越野车系指在土路上的额定装载量影响因素：（a）用途、使用条件（b）与型谱（系列）有关、应符合国家规定第三节汽车主要参数的选择二、汽车质量参数的确定3.汽车总质量m a 的确定定义：指装备齐全、按规定装满客货的整车质量货车：m a =m 0+m e +m p 乘客质量（65kg/人）客车：m a =m 0+m e +m l 行李第三节汽车主要参数的选择二、汽车质量参数的确定4.质量系数ηm0定义：汽车装载质量与汽车整备质量之比(表1－7）反映汽车的设计水平和工艺水平第三节汽车主要参数的选择二、汽车质量参数的确定5.轴荷分配（表1-8）影响内容：牵引性、通过性、操纵性、制动性、和轮胎寿命。
应考虑的问题：应使轮胎在汽车满载时负荷相近，双后轮应按1:2分配前后轴负荷，常使前轴负荷占26％～27％。
1.(1)第三节汽车主要参数的选择三、汽车性能参数的确定1.动力性参数(2)最大车速uamax(3)爬坡能力：货车30％，越野车60％(4)比功率和比转矩比功率=Pemax /ma比转矩=Temax /ma(5)加速时间：原地起步加速到100km/h或加速行驶一定距离所用的时间第三节汽车主要参数的选择三、汽车性能参数的确定2.燃料经济性参数(1)百公里油耗（L／100km）（表1－10）高级轿车：18～23.5中级轿车：10～16轻型轿车：7～12微型轿车：4.5～7.5第三节汽车主要参数的选择三、汽车性能参数的确定2.燃料经济性参数(2)单位质量汽车百公里油耗(L/100t•km)轿车 2.5～10.54~6吨车 2.8～3.2（汽油车）1.9～2.1（柴油车）详见（表1－11）第三节汽车主要参数的选择三、汽车性能参数的确定3.汽车最小转弯直径D min—机动性（表1－12）4 .汽车通过性参数（表1－13）最小离地间隙hmin接近角γ1离去角γ2纵向通过半径ρ1第三节汽车主要参数的选择三、汽车性能参数的确定5.汽车操纵稳定性参数(1)转向特性参数δ1－δ2＝1～3°0.4g 向心加速度(2)车身侧偏角<3°最好 4.5°较好不超过7°(0.4g 向心加速度)(3)制动点头角1.5°以下(0.4g 减速度）第三节汽车主要参数的选择三、汽车性能参数的确定6.汽车制动性参数（表1－14）制动距离st制动减速度jmax7.舒适性平顺性、空调、噪声、乘坐环境、操纵性平顺性评价—振动频率、振动加速度第四节发动机的选择一、发动机形式的选择1.气缸排列型式选择直列：优点：结构简单、工作可靠、成本低、宽度小缺点：缸数多时显得过长，高度高，质量大V型：优点：高度低、质量小、多用于中、高级轿车缺点：宽度宽、制造困难水平对置：平衡好、高度低2.。