汽车总体设计的目的和主要内容.docx

《汽车总体设计的目的和主要内容.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车总体设计的目的和主要内容.docx（27页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、汽车总体设计的目的和主要内容汽车开发设计流程如图LLl所示，本章主要介绍图中虚拟工程 情报与调研 概念设计 总布置设计 典型截面设计空气动崛务单 碰撞仿真CAE仿真y产鼎壬务J版动噪声造型设计造型效果图油泥模型雹如筠也收车外表造型1I产品工程白车身详细设计蝉堀E程图零部件设计装配设计详细结构优化修改详细设计建议概念设计任务单造型数据详细设计制造工程模具准备 模具开发 冲压仿真 生产工装零部件信息、装配工艺人员和资源试制试验土艺及工装夹具图产品开发过程IDEFo功能模型修改零部件建议-l产品模型I r 零部件信息CAD1. 1. 1汽车.能模型(1).市场调讦和看严读后,确定讲赞导任务书.(2)

2、通过整车的总俺4t虹所IK计零部件或选槌绛解M的合理布置和合博装配,也就是众所周知的总布置设计或芯布置图，英文称为CaePesign 或 PAGKAGlNG DESl从 1995 年后,全球开始采用三维实体CAD总布置设计,实现K高精度的布置和设计.(3)确定设计硬点(咖果酊勘成蜀相渊十撵制映那依，4计时点曷狗廨胸,底盘与零部件相互关系的基准点,线,面及控I当结构的统新(4)通过整车的总体设计实现所有运动部件便螭卜的运动学干预.例如,J DFMI I分析结果 洛源T艺品任务单悬架跳动和转向系统的运动学干预校合，转向梯形校合，轮胎跳动与轮罩包络图,等等.(5)通过整车的总体设计实现人机工程设计和

3、设计舒适性法规的校合和设计优化,如人体模型的三维建模及三维总布置设计,前后视野校合,上车舒适性校合，雨刷校合,眼椭园，头廓包络线校合,等等.(6)通过整车的总体设计实现整车性能计算和仿真,实现整车性能匹配和系统优化,实现主要性能的优化设计PERFORMANCEOPTIMIZATION.(7)通过整车的总体设计实现所有主要零部件的设计参数确实定和设计选型,并完善设计任务书,并为工程协同开发创造条件.(8)通过整车的总体设计实现产品零部件的产品描述表的，爆炸图及零部件明细表的建立.以便实现工程分组管理和协同开发(COnabOratiVeProductDevelopment).1.1.2汽车总体设计

4、的主要工作内容及总结的技术文件，表1.1.1为汽车开发的总的主要内容,其中8总体设计详见表1.1.2内容.No汽车设计过程No.汽车设计过程1市场分析、筹划和竞争对手分析19外模型详细配置设计2目标方案20外模型3草图21概念车试制4渲染效果图22概念车风洞试验51:5外粘土模型23内模型外表设计61:5风洞试验24内模型确认模型设计71：1外粘土模型25内模型详细配置设计8总布置设计26内模型9主要断面设计27第一轮样车制作10内饰草图28第一轮样车平安试验111:1内饰主题选择29第一轮样车耐久性试验121:1内粘土模型30第一轮样车技术问题评价13内模型装配设计31第一轮样车改良图纸14

5、先行车结构详细设计(车身及零部件)32第二轮样车试制15先行车试制33第二轮样车平安试验16先行车试验34第二轮样车耐久性试验17外模型外表设计35第二轮样车技术问题评价18外模型外表确认模型设计36第二轮样车改良图纸表1.1.2总体设计的主要工作内容及应总结的技术报告序号报告名称工作内容1总体设计总概述报告总体设计总概述2各总成位置总布置及主要控制硬点报告各总成位置总布置及主要控制硬点3造型方案报告造型方案4车轮跳动图与轮罩设计报告车轮跳动图与轮罩设计5风窗玻璃刮水器运动学校合报告风窗玻璃刮水器运动学校合6后视野校核报告后视野校核7脚踏板改良校核报告脚踏板改良校核8上下车方便性校核报告上下车

6、方便性校核9人体坐姿校核报告人体坐姿校核10轴荷分配计算及转弯半径调整校核报告轴荷分配计算及转弯半径调整校核报告11转向系统设计校核报告转向系统设计校核12制动力匹配校核报告制动力匹配校核13吸能式转向管柱结构分析及选用报告吸能式转向管柱结构分析及选用14耐碰撞结构设计方案报告耐碰撞结构设计方案15悬架选型与设计方案报告悬架选型与设计方案16动力性能计算报告动力性能计算17燃油经济性能分析报告燃油经济性能分析18操纵稳定性计算报告操纵稳定性计算19平顺性能计算报告平顺性能计算20前后悬架刚度和阻尼匹配计算分析报告前后悬架刚度和阻尼匹配计算分析21设计任务书完善和修改方案任务书22产品描述书一本

7、产品描述报告23产品明细表整车及各总成零部件明细表24产品爆炸图整车主要总成草图25整车本钱核算书不同配置的核算书26总体设计有关的三维数模及二维图纸假设千项总布置图，运动学校合图等27主要零部件选型方案及根本性能要求零部件匹配计算及性能指标要求28DFMEA设计失效分析报告主要零部件系统的设计潜在失效模式及后果分析DFMEA分析29整车可靠性仿真分析模拟整车使用路谱进行可靠性仿真和优化30NVH振动噪声分析NVH振动噪声仿真分析和结构优化总体设计概述根据“产品开发方案任务书”的规定，确认设计要求，然后，进行总布置初步设计和计算。总布置的根本思路为：为到达有关标准和法规的要求和设计任务书的要求

8、使整车主要尺寸与竞争同类产品比照，来确定设计任务书和设计要求（详见同类车型设计参数表1.1.3）。表1.1.3类比产品分析车型车长/mm车宽Zmm车高Zmm发动机容量/L最大功率最大扭矩最高车速加速时间现代Trajet4695I84017IO1.997I4ps/6000rpm19.0kgm/4500rpm172kmh14.7S本田odyssey2.254150bhP/5800rpm240Nm/4800rpm18OkmZh11.2s三菱spacewagon4600177516602.3596kw5(X)Orpm210Nm4000rPm175kmh13.4s南利东富k4320171018302.0

9、90kw167Nm135kmh通用GL85114184717292.98126/5200250/4400168kmh16sSAICSH64604546171016501.9156.7kmh14.8s整车主要各总成的情况如下：（1） 发动机传动系统的布置发动机总成及附件的布置有几种形式：（a）前置前驱动（纵置和横置两种）；（b）前置后驱动（纵置）;（C）后置后驱动（纵置和横置两种）；（d）中置后驱动（纵置）；（d）四轮驱动（纵置利横直两种）；多数布置形式的散热器及空调冷凝器布置到前舱中，其优点是发动机散热器及空调冷凝器冷却效果好，而且可以充分利用前舱空间，便于维修保养。（2） 转向系统多数中小车

10、辆转向系统采用齿轮齿条转向器.结构简单,一般采用两端出力式,采用断开式横拉杆，少数车辆也采用单侧出力式.采用两端输出式齿轮齿条转向器，直接驱动转向节臂。优点：结构紧凑，易于布置，直接驱动，机械效率高，零件数量少，本钱低。（3） 悬架布置由于轴荷的变化,及运动过程中与转向系统干预都要检验，悬架的元件需作优化，如减震器、螺旋弹簧校核，调整其阻尼及刚度，下摆臂长度调整，横向稳定杆重新布置，纵向拉或推力杆设计，副车架需重新设计。（4） 制动系统因前后轴荷分配有变化，故前后制动系统力也需调整和优化（一般需调整制动分泵的直径,或制动鼓直径）。（5） 驾驶区踏板位置布置因前轮罩，为保证离合器踏板中心至最近障

11、碍物（车轮）的距离符合标准要求，需进行仔细的布置，以便获得好的舒适性.（6）车身最小外形与控制结构布置设计很多设计是全新设计,也有局部设计任务是改良局部结构，如前围局部进行全新设计，包括A柱、前车门、风窗玻璃、前保险杠等。以满足碰撞要求。必须进行人机工程学布置和三维建模，确定设计控制结构及尺寸，这时车身的外形轮廓或边界可以根据人体布置和发动机等的布置进行初步的边界确定，一般按照法规要求，根据头廓包络体的根底上加一定的间隙(一般为30150mm),高档汽车一般要大一些.仪表板局部：在保证其根本安装尺寸及组合仪表等通用件(COPY件)选型的前提下，对仪表板进行重新造型设计。仪表板全新设计，各种附件

12、可以沿用，也可以根据造型需要重新设计或选型。前后照灯总成可重新设计，也可以选型。(7)电气系统布置与设计如前所述，根据电器元器件的布置位置设计或修改设计电器线路和线束图。(8)确定和计算汽车的整车参数(9) 人机工程校核及人体布置设计(10) 有关法规检查与校合图1.1.4某轿车三维总布置俯视图图1.1.5某轿车三维总布置图图1.1.9某轿车三维总布置二维俯视图人机工程设计与驾驶区布置设计图某轿车三维人机工程设计与布置图1.1.11某轿车三维乘坐舒适性设计与座椅布置图Ll12某轿车三维视野法规校核图1.1.13某轿车三维操纵与指示仪表人机工程图1.1.14某轿车三维前灯具的布置车三维后灯具布置

13、，24图某轿车座椅的布置图LLI7为变速操纵机构布置方案设计1.1.17某轿车三维变速操纵系统布置图1.1.18为前、后保险杠的设计及拖勾校核图LLI8某轿车三维保险杠设计与托勾的布置质量参数计算原理(1)根本原理转动惯量是汽车动力学仿真分析过程不可缺少的参数，考虑到国内目前这方面的测量设备还缺少，我们在设计的过程中采用计算的方法进行转动惯量确定。在简单的牛顿力学中，汽车质量是假定集中在汽车的重心处。这种假设可能对最简单动力学模型，或者是非常粗糙的估算目的比拟适用。如果汽车动力学分析中涉及有转动问题，这样简单模型就不适用了，那么汽车质量相对质心的分布情况就必须考虑了，也就是必须考虑转动惯量I。根据我们所收集到的资料估算方法有很多种，各种方法所适合的汽车种类和使用目的有所不同。当然也可以通过三维CAD系统计算质量参数，有时简化算法也十分有用，如下所述.(2)计算方法Mab最常进行引用的横摆转动惯量估算方法，I2z=nub(1.1.1)Burg试验了大量方法同56辆欧洲车辆的测试值进行比拟，发现横摆扭矩的最正确关系系数如下：Izz=OAmlL(112)式中1是轴距，L整车总长Reide是通用公司的研究人员，推荐整车相对整车质心坐标系的侧翻、俯仰、横摆转动惯量的最正确拟和结果如下：Ixx=0.37w-86.4,/?2=0.893(113)Iyy=