課程設(shè)計-汽車總體設(shè)計概述

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1、車輛專業(yè)課程設(shè)計概述第一節(jié) 課程設(shè)計的目的和要求一、 課程設(shè)計的目的經(jīng)過若干學(xué)期的車輛工程專業(yè)的理論學(xué)習(xí)，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(xué)習(xí)效果，深入掌握所學(xué)內(nèi)容，為日后做好畢業(yè)設(shè)計，走上工作崗位和生產(chǎn)應(yīng)用進行一次綜合訓(xùn)練和準備。具體如下。（1） 培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)思想。使學(xué)生了解以前所學(xué)理論知識和參加過的金工實習(xí)、工藝實習(xí)及專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)，都是為今后的專業(yè)設(shè)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(shè)置，車輛工程專業(yè)需要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐能力。（2） 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過課程設(shè)計，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握汽車地盤總成及零部件設(shè)計的程序和方法

2、，樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立的、全面的、科學(xué)的工程設(shè)計能力。（3） 在課程設(shè)計實踐中學(xué)會查找、翻閱和使用標(biāo)準、規(guī)范、手冊、圖冊和相關(guān)技術(shù)資料等。二、 課程設(shè)計的要求 進行此課程設(shè)計之前，學(xué)生應(yīng)該修完汽車構(gòu)造、汽車理論、汽車制造工藝學(xué)、汽車電子控制技術(shù)、汽車設(shè)計以及與機械專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)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(shè)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(shè)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(shè)計相近機構(gòu)起到參考作用。課程設(shè)計要求結(jié)合學(xué)生的認知能力和素質(zhì)基礎(chǔ)，從課程設(shè)計的實用角度出發(fā)，按課程設(shè)計的總體思路和順序講解，循序漸

3、進、由淺入深，以典型總成設(shè)計為例，詳細講解課程設(shè)計中的各個設(shè)計環(huán)節(jié)。第二節(jié) 課程設(shè)計的內(nèi)容一、設(shè)計題目設(shè)置 在此給出車型設(shè)計的總體要求，后面各章節(jié)對各總成給出詳細設(shè)計數(shù)據(jù)。每班同學(xué)劃分成若干小組，每組7人左右，原則上同一設(shè)計小組盡量按照一種車型的匹配要求進行各總成的設(shè)計。分別為給定基本設(shè)計參數(shù)的汽車進行總體設(shè)計，計算并匹配合適功率的發(fā)動機，初步確定汽車的總質(zhì)量，軸荷分配和軸數(shù)，選擇并匹配各總成部件的結(jié)構(gòu)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1-1 設(shè)計參數(shù)額定裝載質(zhì)量（kg）最大總質(zhì)量（kg）最大車速（km/h）比功率（kw/h）比轉(zhuǎn)矩（

4、Nm/t）5001120801630102010022379501352844750168080163015401002237143013528441000225080163421001002139200013526441500337080163031601002237300013528442000450080163042201002237400013528443000675075103363301001540600012020474000733075103371409015406960105204750009160751033893090154087001002047600011 00075

5、103310 72085154010 440952047二、學(xué)生應(yīng)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(shè)計計算說明書1份。 三、課程設(shè)計的步驟 （1）明確設(shè)計任務(wù)或要求。 認真閱讀設(shè)計任務(wù)書，查閱參考資料，補充相關(guān)知識；了解總體設(shè)計要求和車型工作條件。通過查閱有關(guān)資料和圖紙，參觀模型或?qū)嵨?，觀看電視教學(xué)片、掛圖，有條件的還可以到實驗室進行拆裝、測繪實驗。 （2）總體方案設(shè)計或選型設(shè)計。 首先根據(jù)設(shè)計要求，同時比較其他設(shè)計方案，最終選擇確定總成的總體結(jié)構(gòu)和布置方案，確定主要參數(shù)或總體尺寸。 （3）主要零

6、部件的設(shè)計與計算。 設(shè)計主要零部件的參數(shù)和主要尺寸，包括必要的設(shè)計計算或校核計算。 （4）相關(guān)重要零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 （5）總成裝配圖。 首先進行裝配草圖設(shè)計；選擇標(biāo)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(shè)計；最后完成裝配圖的其他要求（標(biāo)準尺寸、說明技術(shù)特性、提出技術(shù)要求，對零件進行編號，填寫零件明細表和標(biāo)題欄等）。完成裝配草圖的基礎(chǔ)上，最終完成正式的裝配圖。 （6）二維或三維零件圖繪制。 1）利用手繪或計算機繪制二維零件圖，按照生產(chǎn)要求標(biāo)注尺寸、公差、重要參數(shù)以及技術(shù)要求。 2）嚴格按照所設(shè)計的結(jié)構(gòu)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

7、。 學(xué)生在完成上述工作之后，應(yīng)將前述工作依先后順序編寫設(shè)計說明書一份。 說明書是課程設(shè)計的總結(jié)性文件。通過編寫說明書，進一步培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)和表達的能力，鞏固、深化在設(shè)計過程中所獲得的知識，是本次設(shè)計工作的一個重要組成部分。 說明書應(yīng)概括地介紹設(shè)計全貌，對設(shè)計中的各部分內(nèi)容應(yīng)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(yīng)注明參考文獻的序號。 學(xué)生從一開始設(shè)計就應(yīng)該逐項記錄設(shè)計內(nèi)容、計算結(jié)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(jié)論等。每一設(shè)計階段后，隨即可整理、編寫有關(guān)部分的說明書

8、，待全部設(shè)計結(jié)束后，稍加整理就可成為說明書。 說明書內(nèi)容應(yīng)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(biāo)題內(nèi)容及頁碼，包括設(shè)計任務(wù)和附錄3） 設(shè)計任務(wù)書 4） 序言 對設(shè)計背景、設(shè)計目的和意義進行總體描述5） 總體方案設(shè)計或選型設(shè)計 6） 主要零部件的設(shè)計與計算 7） 設(shè)計總結(jié) 8） 參考文獻列表 9） 致謝包括心得與體會10） 答辯 打印設(shè)計說明書、圖紙并制作PPT第三節(jié) 課程設(shè)計中應(yīng)注意的問題 專業(yè)課程設(shè)計是對前面所學(xué)專業(yè)知識的一次綜合運用訓(xùn)練，提倡學(xué)生在老師的指導(dǎo)下獨立完成，在設(shè)計時應(yīng)注意以下問題。1. 全新設(shè)計與繼承的關(guān)系汽車總成設(shè)計時一項復(fù)雜、細致的創(chuàng)造性

9、勞動。在設(shè)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(shè)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(shè)計任務(wù)出發(fā)，充分運用已有的知識和資料，進行科學(xué)、先進的設(shè)計。2. 正確使用有關(guān)標(biāo)準和規(guī)范 為提高所設(shè)計對象的質(zhì)量同時降低成本，必須采用多種標(biāo)準和規(guī)范。設(shè)計中采用標(biāo)準的程度也往往是評價設(shè)計質(zhì)量的一項重要指標(biāo)，它能提高設(shè)計質(zhì)量，因為標(biāo)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(biāo)準還可以保證零件的互換性，減少了設(shè)計工作量，縮短了設(shè)計周期，降低生產(chǎn)成本。因此在設(shè)計中應(yīng)盡量采用標(biāo)準件、外購件，盡量減少自制件。 3.正確處理強度、剛度、結(jié)構(gòu)和

10、工藝間的關(guān)系 在設(shè)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(yīng)該由強度、剛度、結(jié)構(gòu)、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(shè)計中首先必須滿足的基本要求，在此基礎(chǔ)上，還必須考慮零件結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和工藝上的關(guān)系式相互依存、互為制約的關(guān)系，而不是相互獨立的關(guān)系。 4.計算與畫圖的關(guān)系 進行裝配圖設(shè)計時，并不僅僅是單純的畫圖，常常是畫圖與設(shè)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(shè)計，確定其具體結(jié)構(gòu)尺寸；而有些零件則需要先畫圖，取得計算所需的條件之后

11、，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(yīng)的結(jié)構(gòu)。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)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(xué)設(shè)計題目之間的關(guān)系 同組同學(xué)的題目不同，一般情況是每名同學(xué)負責(zé)一個總成的設(shè)計。在設(shè)計過程中，必須在總體設(shè)計確定的情況下才能進行其他總成的設(shè)計，因此每名同學(xué)都應(yīng)該參與總體設(shè)計，必須保證每一個總成的設(shè)計都符合總體設(shè)計確定的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式要求。其次，總成和總成之間往往有匹配關(guān)系，設(shè)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(shè)計。例：微型貨車傳動系總體方案設(shè)計設(shè)計條件：（總體設(shè)計需要給出的）車型 微型客車驅(qū)動形式 FR42發(fā)動機位置 前置，縱置最高車速

12、Umax=110km/h最大爬坡度 imax30%汽車總質(zhì)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=349614451841mm3迎風(fēng)面積 A0.85 BaHa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*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(shè)計一、設(shè)計任務(wù)：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(shè)計膜片彈簧及壓盤。4、繪制總裝配圖、零件圖5

13、、編制設(shè)計說明書。二、設(shè)計條件：（同上）微型貨車中軸式四擋（五擋）變速器傳動機構(gòu)設(shè)計 一、設(shè)計任務(wù)：1、確定兩軸式四擋變速器傳動機構(gòu)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(shè)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(gòu)簡圖、同步器裝配圖、零件圖（軸和齒輪）4、編制設(shè)計說明書。二、設(shè)計條件：（同上）微型貨車萬向傳動軸設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)：1、確定傳動方案 2、確定萬向節(jié)和傳動軸。3、編制設(shè)計說明書。4、繪制總裝配圖、零件圖二、設(shè)計條件：（同上）微型貨車主減速器設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)：1、確定主減速器方案。2、設(shè)計主減速器主、從動齒輪。3、編制設(shè)計說明書。

14、4、繪制總裝配圖、零件圖二、設(shè)計條件：（同上）微型貨車差速器設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)：1、確定差速器方案。2、設(shè)計差速器半軸齒輪、行星齒輪及行星齒輪軸。3、編制設(shè)計說明書。4、繪制總裝配圖、零件圖二、設(shè)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(qū)動形式 FR42發(fā)動機位置 前置、縱置最高車速 Umax=80km/h最大爬坡度 imax30%汽車總質(zhì)量 ma=9100kg，前軸2900kg，后軸6200kg外形尺寸 總長La總寬Ba總高Ha=680024002130mm3軸距 L=3710mm前輪距 B1=1740mm后輪距 B2=1720mm迎風(fēng)面積 AB1Ha空氣阻力系數(shù) CD=0.9輪胎規(guī)格 8.2520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