汽车设计

七、当代汽车设计的焦点和发展趋势
1.汽车设计的焦点：节能、安全、环保、与社会相 汽车设计的焦点：节能、安全、环保、 汽车设计的焦点 容性 2.汽车设计的发展趋势 汽车设计的发展趋势 围绕上述四个焦点，采用综合措施， ■ 围绕上述四个焦点，采用综合措施，提高汽车性 能 绿色设计：从生产到使用，要少污染， ■绿色设计：从生产到使用，要少污染，材料可重 复利用或被安全处理而无污染。 复利用或被安全处理而无污染。 产品由单一的机械产品向机、 仪一体化转变。 ■产品由单一的机械产品向机、电、仪一体化转变。
八、主要参考书
[1]刘维信。汽车设计。北京：清华大学出版社。2005.7 刘维信。汽车设计。北京：清华大学出版社。 刘维信 [2]林 宁。汽车设计。北京；机械工业出版社。1999.8 汽车设计。北京；机械工业出版社。 林 [3]龚微寒。现代汽车设计制造。北京：人民交通出版 龚微寒。 龚微寒 现代汽车设计制造。北京： 社。1995 [4]编委会。最新汽车设计实用手册。哈尔滨：黑龙江人 编委会。最新汽车设计实用手册。哈尔滨： 编委会 民出版社。 民出版社。2005 [5]编委会。汽车百科全书。 北京：机械工业出版社。 编委会。 编委会 汽车百科全书。 北京：机械工业出版社。 1992
第一章汽车总体设计
本章主要学习 一、汽车设计要求及设计程序 二、汽车主要参数的选择 三、汽车的总体布置 四、运动效核
§1-1概述 概述 一：总体设计应满足的基本要求 1.汽车的属性：运输工具 1.汽车的属性 汽车的属性： 2.汽车的组成：动力装置，底盘，车身，电 2.汽车的组成 动力装置，底盘，车身， 汽车的组成： 仪表，装饰件（本人认为） 器，仪表，装饰件（本人认为） 3.考虑“基本要求”的依据 3.考虑 基本要求” 考虑“ --限制汽车外型尺寸 --限制汽车外型尺寸
二、课程目的和意义
通过课程学习， 通过课程学习，学生要掌握汽车整车及各 主要总成的设计基础理论和基本设计方法， 主要总成的设计基础理论和基本设计方法， 为今后毕业设计和毕业后从事汽车技术工 作打下良好的基础。 作打下良好的基础。
三、课程任务和要求
任务：使学生学会分析， 任务：使学生学会分析，评价汽车及其总成的 结构与性能。 结构与性能。了解汽车零部件的部分设计计算 过程，合理选择结构方案及有关参数， 过程，合理选择结构方案及有关参数，掌握主 要零件的强度计算方法及其计算载荷的确定等 从事汽车设计工作所必须具备的基础知识。 从事汽车设计工作所必须具备的基础知识。 要求：学生掌握汽车设计的基础理论， 要求：学生掌握汽车设计的基础理论，不是也 不可能要求达到汽车设计人员所需要的全部知 识和技术。 识和技术。
◆方案图：用图纸对整车进行“轮廓交代”。是对各 方案图：用图纸对整车进行“轮廓交代” 总 成相关位置的初定（方案图一般有多套） 成相关位置的初定（方案图一般有多套）然后实 行：各方案论证 方案 ◆总布置草图：在总体方案确定的基础上，对各部件 总布置草图：在总体方案确定的基础上， 进行对比方案图更为细致的布置描述： 进行对比方案图更为细致的布置描述：具体描述见 教材P4 教材 ◆外部造型与总体布置的关系：总体布置是基础，两 外部造型与总体布置的关系：总体布置是基础， 者发生矛盾时，外部造型要服从总体布置。 者发生矛盾时，外部造型要服从总体布置。 综合各方案的优点 确定总体
外部造型→模型 造型设计内饰设计 色彩设计 初步性能计算→方案图→总布置图
技术工作
其中： 其中： 初步性能计算：根据“商品计划”中的整车总成， ◆初步性能计算：根据“商品计划”中的整车总成，对于给定的 各种参数，求出汽车运动性能，响应特性等。 各种参数，求出汽车运动性能，响应特性等。
五、汽车设计特点和要求
1：考虑社会功能性：要创造符合社会要求，有别于其他汽车的 ：考虑社会功能性：要创造符合社会要求， 新型汽车。 新型汽车。 2：逆向思维性：汽车设计者站在设计工作的终端（用户立场） ：逆向思维性：汽车设计者站在设计工作的终端（用户立场） 思考设计、 思考设计、生产过程 3：产品三化：（ ）零件标准化：向各种标准看齐，采用标准 ：（1）零件标准化：向各种标准看齐， ：产品三化：（ 规模生产， 降低成本。（ 。（2）部件通用化： 件，利于 规模生产， 降低成本。（ ）部件通用化：在同一 系列，甚至不同系列的车型上采用通用的总成、部件， 系列，甚至不同系列的车型上采用通用的总成、部件， 简化 生产。（ 。（3）产品系列化： 生产。（ ）产品系列化：以较少的基本型衍生较多的系列产 即能形成规模生产， 品，即能形成规模生产，又能兼顾不同的市场需求 4：汽车使用条件、环境复杂多变。 ：汽车使用条件、环境复杂多变。 5：讲究安全，可靠，经济，环保。 ：讲究安全，可靠，经济，环保。 6：考虑与社会相容性：能很好容入社会，追求人性化。 ：考虑与社会相容性：能很好容入社会，追求人性化。 7：追求自身轻量化。 ：追求自身轻量化。 8：依据法律，法规而设计 ：依据法律，
六、汽车设计的内容
1：整车设计（总布置设计） ：整车设计（总布置设计） 使设计产品达到设计认为书规定的整车参数和性能指标，并将 使设计产品达到设计认为书规定的整车参数和性能指标， 这些参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。 这些参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。 这些参数和性能指标分别为下述几类： 这些参数和性能指标分别为下述几类： （1） ） （ 2） ）
Rmin
（2）轴距对轴荷分配的影响 ） 如下图为一辆汽车在水平路面制动时的受力图， ● 如下图为一辆汽车在水平路面制动时的受力图，忽略了 滚动阻力矩，空气阻力和旋转质量横性力矩的影响。 滚动阻力矩，空气阻力和旋转质量横性力矩的影响。
Fj G Xb1 Z1
hg
a
L
b
Xb2
Z2
Fj：：制动时汽车惯性力 ：：制动时汽车惯性力 ：： Xb1、Xb2：制动时地面对前后轮的制动力（制动力≦附着力） 制动时地面对前后轮的制动力（制动力≦附着力） Z1、Z2：地面对汽车前后轴的法向反作用力 ：
2.概念设计 概念设计
（1）概念设计的定义：见教材 ）概念设计的定义：见教材P3 （2）概念设计工作内容： ）概念设计工作内容： A：技术工作：（教材中 对技术工作的内容介绍为： ：（教材中 对技术工作的内容介绍为： ：技术工作：（教材中P3对技术工作的内容介绍为 产品创意构思草图出模型试制概念样车。太过于简单） 产品创意构思草图出模型试制概念样车。太过于简单）
四、关于设计的介绍
1：什么叫设计：人们为了达到某种既定目标，按 ：什么叫设计：人们为了达到某种既定目标， 一定规律、程序、方法、 一定规律、程序、方法、经验并综合现有技术能 力去实现这一目标的全过程。 力去实现这一目标的全过程。 2：设计的特点：带有创新的特征 ：设计的特点： 3：一般工程设计的过程：目标论证 方案论证 ：一般工程设计的过程： 模型建立 理论分析计算 局部试验与反馈 整体试验与反馈 使用与反馈
4.试制设计；见教材 P6 试制设计； 试制设计 5.样车试制和试验：见教材 P6 样车试制和试验： 样车试制和试验 注意： 上述4， 工作完成后 生产设计（ 注意： ①上述 ，5工作完成后 生产设计（含生产 生产试制。 试 验） 生产试制。 在图1-1中“生产设计”同时要接受“生产 ②在图 中 生产设计”同时要接受“ 计划” 计划” 的指令。 的指令。是因为不同的生产计划会在保证基 本的“试制设计”要求上，有不同的“ 本的“试制设计”要求上，有不同的“生产 设计” 设计” 考虑（ 系列不同，性价比不同等） 考虑（如：系列不同，性价比不同等） 6.生产准备阶段。见教材 P6 生产准备阶段。 生产准备阶段 7销售。见教材 P6 销售。 销售
汽车设计基础
（第四版）
吉林大学 王望予主编 主讲：张洪涛
一、教学信息
●
教材： 版本可升级-） 教材：汽车设计 （版本可升级 ） 学时： 不含课程设计） ●学时：50 （不含课程设计） 教学对象： 车辆工程”专业学生， ●教学对象：“车辆工程”专业学生，其他 专 业学生可选修 课程性质：必修（车辆工程） ●课程性质：必修（车辆工程） 课程考核： ●课程考核：开/闭卷 闭卷
1.商品规（计）划： 商品规（ 商品规 商品规划既是汽车新产品开发中的第一环节，也是一个企 商品规划既是汽车新产品开发中的第一环节， 业发展规划的一个组成，并且是其核心。 业发展规划的一个组成，并且是其核心。
商品系列规划 商品规划划分 单个商品规划
■商品规划的住主要内容： 商品规划的住主要内容： a.市场评价：商品开发的必要性，目的，主要性能，造 市场评价： 市场评价 商品开发的必要性，目的，主要性能， 型风格，目标价格，目标用户和市场，适用地区， 型风格，目标价格，目标用户和市场，适用地区，商 品用途和级别 b.生产纲领：如何生产，生产多少，生产寿命期风险评 生产纲领： 生产纲领 如何生产，生产多少， 估等 c.目标利润：预期利润回报 目标利润： 目标利润
汽车形式的选择（ §1-2汽车形式的选择（略） 汽车形式的选择 §1-3 汽车主要参数的选择
尺寸参数，质量参数， 尺寸参数，质量参数，汽车性能参数 一：汽车主要尺寸的确定 1.外廓尺寸（长×宽×高），依据 外廓尺寸（ ），依据 外廓尺寸 GB1589-1989规定 规定 其中：乘用车车顶造型高度： 其中：乘用车车顶造型高度： ht=车顶处室内外高度差。 车顶处室内外高度差。 车顶处室内外高度差 2.轴距 L 轴距 随着L下降会使 整备质量， 下降会使: 随着 下降会使 整备质量，汽车 总长，最小转弯半径，传动轴长度， 总长，最小转弯半径，传动轴长度， 纵向通过半径下降。 纵向通过半径下降。 （1）最小转弯半径： ）最小转弯半径： Rmin=(L/sinβ)+d O点：瞬时转向中心 点
– --环境保护 --环境保护 – --能适应不同环境、路况，并安全行驶 --能适应不同环境 路况， 能适应不同环境、
4.总体设计应能满足的基本要求：见教材P2 4.总体设计应能满足的基本要求：见教材P2 总体设计应能满足的基本要求
二、汽车开发程序
图1-1汽车新产品开发流程 汽车新产品开发流程 纵向：负责部门；横向： 纵向：负责部门；横向：开发过程
G × b + Fj × hg Z1 = L
Z2 =
G × a − Fj × hg L
而Z1、Z2 ，即可以理解为轴荷分配 上式中， 参数F 在行驶中变化，如果Fj变化 变化， 上式中，只有 参数 j在行驶中变化，如果 变化，相对 于较小的L 则会使得Z 变化大， 于较小的 ，则会使得 1、Z2变化大，导致轴荷分配偏离 原设计值较大。 原设计值较大。
车
部件总成
部件总成
人 法规 环境 道路
部件总成
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2：汽车各总成的设计（部件设计） ：汽车各总成的设计（部件设计） 满足整车设计对总成的功能和布置要求， 满足整车设计对总成的功能和布置要求，同时保证整车易于维 保养。 修、保养。 3：零件设计 ： 满足总成的设计需要并解决强度、寿命和生产技术（工艺） 满足总成的设计需要并解决强度、寿命和生产技术（工艺）问 题。
B：市场预测：见教材P5（其工作可与商 ：市场预测：见教材 （ 品规划阶段重合） 品规划阶段重合） C：编写设计任务书：设计任务书是在 、 ：编写设计任务书：设计任务书是在A、 B两项完成后进行的。内容见教材 两项完成后进行的。 两项完成后进行的 内容见教材P5 3.目标成本：目标成本工作不属于概念设计内 目标成本： 目标成本 但是概念设计过程要考虑目标成本， 容，但是概念设计过程要考虑目标成本，概念设 计要有成本概念。 计要有成本概念。 目标成本： 目标成本：C=P-T1-T2-Q 其中C：目标成本； ：目标价格； ：增值税； 其中 ：目标成本；P：目标价格；T1：增值税； T2：附加税；Q：企业目标利润 ：附加税； ： 注意：实际成本要控制在“目标成本” 注意：实际成本要控制在“目标成本”内。