1、第一章 汽车总体设计5/2/20242第一章第一章 汽车的总体设计汽车的总体设计1.1 1.1 概述概述1.2 1.2 汽车型式的选择汽车型式的选择1.3 1.3 汽车主要参数的选择汽车主要参数的选择 1.4 1.4 轮胎的选择轮胎的选择1.5 1.5 汽车汽车动动力装置的力装置的选择选择1.6 1.6 车身形式车身形式的选择的选择1.7 1.7 汽车总体布置汽车总体布置1.8 1.8 运动校核运动校核5/2/20243n 总体设计的主要任务明确设计目标、产品设计方针产品的用途、形式、生产方式、生产纲领。确定主要经济技术指标整车性能指标、产品成本、“三化”。对各部件进行合理布置和运动分析对汽车
2、性能进行精确计算和控制绘制汽车总布置图1.1 1.1 概述概述总体设计：根据整车设计的总目标，明确各种设计要求的主次地位，统一协调，形成先进合理的方案（最佳方案）。5/2/20244一一 、总体设计应满足的基本要求总体设计应满足的基本要求汽车外廓尺寸限值应符合GBl5892004 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值的规定；轴荷分布要合理，轴荷及质量限值应符合GBl5892004 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值的规定；及有关公路法规的限定要求；汽车的各项性能，要求达到设计任务书所给定的指标；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。5/2/20245 车辆类
3、型车长1)车宽车高汽车三轮汽车2)、3)460016002000货车5)、6)及半挂牵引车最高设计车速小于70km/h的四轮货车4)600020002500二轴最大设计总质量3500kg600025008)4000最大设计总质量 3500kg，且8000kg70007)最大设计总质量 8000kg,且12000kg80007)最大设计总质量 12000kg90007)三轴最大设计总质量20000kg11000最大设计总质量 20000kg12000四轴1200025008)40009)乘用车及客车乘用车及二轴客车12000三轴客车13700单铰接客车18000挂车半挂车10)一轴8600250
4、08)4000二轴1000011)三轴1300012)中置轴(旅居)挂车8000其他挂车最大设计总质量10000kg7000最大设计总质量 10000kg8000汽车列车铰接列车1650013)25008)、14)400015)汽汽车车、挂挂车车及及汽汽车车列列车车外外廓廓尺尺寸寸的的最最大大限限值值单单位位(mm)5/2/20246二、汽车新产品开发流程二、汽车新产品开发流程从规划阶段开始,经过开发阶段,生产准备阶段,生产准阶段各部门承担的工作内容.5/2/202471.制定设计原则，进行方案论证在设计方针指导下深入调查研究，分析基本情况和资料，确定设计原则，提出整车设计方案。调研调研u资料
5、收集收集同类汽车生产厂家的资料；收集同类汽车设计、使用情况，生产、试验等相关信息；收集与该产品相关的国家和地方法规、国标、专利等；收集国外同类产品的技术资料；u使用调查使用单位对汽车型式、装载量和性能的要求市场对各车型的需求新车型的使用条件u生产调查了解具体生产条件、设备、工艺水平、新材料5/2/20248资料分析资料分析列出整车参数统计表、统计曲线；整理出同类汽车的技术资料，一般采用的结构型式、系列的划分、发展趋势；写出技术发展水平的分析报告；根据用途协调汽车各性能的主次要求确定设计原则确定设计原则主要技术经济要求；产品系列化；各性能的主次地位;技术经济分析5/2/202492.概念设计概念
6、设计n概念设计是指从产品创意开始p构思草图理念表达p内部设计内部造型p观感评估油泥模型p建立三维数模试制样车试验p概念设计是将商品计划中确定开发的产品定义更具体化,使之达到能进行具体设计的程度。p概念设计图示过程5/2/202410虽然计算机已经非常普及，对于设计师来说，最直接的方式还是拿支铅笔把脑子里的想法表现出来，这非常方便。初级阶段，不必画的很精致，简洁的线条足以记录脑海中一个个一闪而过的构思。或者在随手勾画中得到新的灵感。汽汽车车外外形形构构思思草草图图A5/2/202411草图构思草图构思5/2/202412设计师手绘图片5/2/2024135/2/202414思路比较明确以后可以绘
7、画一张草图，这时候汽车的主体线条和大方向上的细节设计应该都有所表现，在适当的地方加进简单说明，为下一环节做准备。5/2/202415B理念表达：效果图理念表达：效果图当我们看到一些汽车手稿，基本上是处在汽车效果图的阶段，这主要是为了把设计师的思路和理念用更细腻的手法表现出来，加入细节描绘和色彩，通过精致的绘画表达这款车的直观感受和立体效果。这是汽车设计的重要环节之一，就好象时装设计效果图一样，将是决定模型制作的关键。有些效果图是手绘的，马克笔、色粉或者喷枪都会采用，也有设计师利用电脑绘画。效果图和最后的整车的细节未必完全相同，但是表现出来的气质却是一脉相承。5/2/202416汽车外形美术效果
8、图汽车外形美术效果图5/2/202417黑白的素描，用多种深浅不同的灰色来表现立体感。彩色素描，色粉、马克笔配合CAD模型5/2/202418汽车外形美术效果图汽车外形美术效果图5/2/202419内内部部局局部部造造型型的的美美术术效效果果图图C内部设计：内部造型效果图内部设计：内部造型效果图与汽车外观效果图同时出来的应该是内饰效果图，详细的描绘车内的各种细节和布局，加上必要的说明，这是未来制作模型的基础。5/2/202420设计师手绘图片制作油泥模型5/2/202421虽然历经数十年，制作油泥模型依然是汽车设计生产中的必要环节，这是一种类似橡皮泥的黏土，但是更加坚硬，成型后的细节需要用刀刮
9、削才能完成。一般先要制作比例小的油泥模型作为提案，通常由设计师亲自操刀，大约两三个月才能最后完工。观观感感评评估估：1/5油油泥泥模模型型D5/2/2024225/2/202423油泥模型的制作5/2/2024245/2/2024255/2/2024265/2/2024275/2/2024285/2/2024295/2/2024305/2/2024315/2/2024325/2/2024335/2/2024345/2/2024355/2/2024365/2/2024375/2/2024385/2/2024395/2/2024405/2/2024415/2/202442E改进阶段：改进阶段：1：
10、1油泥模型油泥模型经过对提案模型的评估，决策层会选择一个或几个设计方案制作1：1的油泥模型，因为对尺寸，细节等方面要求非常严谨，这种全尺寸模型会有专业的模型师来制作。经过不断的讨论和修改之后，就进入定案阶段。5/2/202443F测量阶段：三维坐标测量测量阶段：三维坐标测量使用三维坐标测量仪。将模型放在测量台上，测出它表面上足够多点的空间三维坐标，用这些数据就可以在电脑中建立三维模型。5/2/202444G最后阶段：电脑设计最后阶段：电脑设计 把测量出的数据输入电脑，就可以开始进行三维模型的制作,未来这些数据将用于控制数控机床。电脑辅助设计5/2/202445H概念设计完成概念设计完成制作样车
11、5/2/202446风洞实验5/2/202447模拟碰撞实验5/2/202448总体方案确定后还有主要任务：画总布置草图，进行车身总布置和车身造型，同时确定整车主要尺寸、主要性能和质量参数以及各总成基本型式，制定技术设计任务书.u总布置草图对各部件仔细布置确定整车主要尺寸、主要性能、质量参数、总成基本型式，对轴荷分配、质心高度hg进行调整，准确确定轴距L、总长L、总宽B、总高H、最小离地间隙hmin、货台高度、地板高度等主要尺寸，并满足GB和法规的要求较准确地画出各部件的形状、尺寸u车身总布置外型构思图彩色效果图车身总布置图1：5的比例模型，进行造型设计，经风洞试验后进行修改u主要性能计算确定
12、各部件的特性参数5/2/202449u编写设计任务书设计依据、设计原则、技术论证（可行性分析）；产品型号、整车布置型式、主要技术参数、规格、可靠性、寿命、适应性等；各主要部件的结构形式和特性参数；国内外同类汽车技术性能的分析和对比；本车拟用的新技术、新材料、新工艺，三化水平；生产纲领、生产方式、设备条件、预期制造成本和技术经济分析；维修保养。5/2/2024503、技术设计技术设计从整车性能和总布置出发，对各部件的设计提出必要的设计要求，协调整车与部件，部件与部件之间的关系。u1:1尺寸控制图进一步确定汽车的总布置，特别是车身或驾驶室内部布置；精确确定各部件所在位置和支承连接方式；u对各部件提
13、出具体设计要求基本型式、特性参数；控制尺寸、控制质量u运动校核运动的零部件运动空间；静止的零部件装配空间；u汽车性能全面计算参数匹配u模型校核5/2/202451v 绘制汽车的总装配图图面装配：标注核算汽车外部尺寸和总布置的尺寸链；检查各操纵机构的位置及活动范围；为汽车总装生产提供依据。目的：v 试制、试验、改进和定型试制：通过试制可以暴露出设计中的问题，以便在投产前及时得到解决。核算整备质量、主要尺寸。样车试验：动力性、经济性、制动性等整车基本性能试验。还包括新车定型试验和5万公里可靠性试验。对发现的问题进行分析、改进，更改图纸，为下一轮试制作准备。产品定型：经过多轮试制、试验、改进后，产品
14、定型。5/2/2024524.试制、试验、改进、定型阶段试制、试验、改进、定型阶段目的：u判断根据图样制造出来的零部件组装起来是否达到预期要求,找出不足取得进行修改的依据；u评价汽车的可靠性。u试验应按国家的有关标准逐项进行；u试验完成应对结果进行反复分析,并进行针对性的改进,在进行第二轮试制、试验直至产品定型。5.生产准备阶段生产准备阶段进行生产准备和小批量试生产。6.销售阶段销售阶段批量生产并对产品进行销售及售后服务。5/2/202453ConceptIdeas/ModelsDrawings(Data)可行性探讨：可行性探讨：当决定开发一部新车，方案可行性的负责人会召集所有设计师讨论并确定
15、产品的形象和设计方向。外部造型设计：外部造型设计：意念草图 1/5油泥模型1/1油泥模型在众多的设计方案中筛选出少数几个制作成1/1的油泥模型，并对其作出评估。最终1/1油泥模型经过反复的评估和修改，最终选定一个设计方案。三维坐标测量修改后的设计方案被转换成数据，进入工程设计阶段。内部设计内部设计:进行车厢内部格局的布置设计。内厢模型试制与实车一样的内厢模型被制作出来，以确定和评估设计的理念，功能和进出方便性等等。最终内厢模型色彩设计色彩设计:为新车选择即将流行的外部和内厢颜色。车身和内饰的颜色从所有可能的颜色中选择。工程设计原型测试产品工程产品试制设计完成：设计完成：丰田设计流程丰田设计流程
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