HGC1050輕型商用車總體設計開題報告

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1、SY-025-BY-3 畢業設計（論文）開題報告 學生姓名 系部 汽車與交通 工程學院 專業、班級 指導教師姓名 職稱 副教授 從事 專業 車輛工程 題目名稱 HGC1050輕型商用車總體設計 一、課題研究現狀，選題的目的、依據和意義 1、研究現狀 汽車設計包括整車總體設計、總成設計和零件設計。其中汽車總體設計又稱汽車總布置，它是汽車設計中重要的一環，它對汽車的設計質量、汽車的性能和產品的生命力有著決定性影響，它不僅貫穿整個設計過程而且為各總成、部件的設計構建框架。總體設計是根據整車設計總目標明確各種要求的主次關系，協調統一

2、，形成整車設計方案的過程，傳統設計方法是經驗設計，通過手工查閱國內外類似汽車獲得設計參數，繪制出總布置圖和總成部件圖，初步得出整車參數和性能指標。其設計周期長，準確性差，費力又費時。李軍求等在《用CAD技術進行汽車底盤總布置設計方法的研究》一文中針對汽車總布置設計的特點，用Visual C++610作為界面設計語言，運用ObjectARX開發工具對AutoCAD2000進行二次開發，進行了汽車底盤總布置設計。ObjectARX是在ARX基礎上發展起來的第二代面向對象的C++編程環境。目前使用的是ObjectARX310版。ObjectARX應用程序具有可封裝性、可繼承性以及多態性等特點，其開發

3、的CAD（計算機輔助設計）軟件模塊具有性能好、獨立性強、連接簡單、內部功能高效以及代碼可重用性強等優點，并支持MFC類庫，能簡潔高效地實現許多復雜功能。 由于總體設計中牽涉的變數多，因此開發新車型不僅對設計師自身的經驗和能力有較高的要求而且必須用先進的技術輔助設計師合理決策、優選參數、優化設計，以應對汽車市場激烈的競爭。隨著計算機技術的不斷應用與發展和CAD技術在工程機械各領域的不斷滲透，汽車的設計必然要與計算機結合。在國外，用于汽車開發的CAX（CAD/CAE/CAM等）軟件已日益成熟，并提出了計算機集成制造思想。國內汽車設計人員在利用計算機繪圖及性能計算方面取得了顯著的成績，但在總體設計

4、階段還是利用經驗方法，這不僅影響了設計質量也增加了設計時間。因而總體設計亟待引進先進的計算方法和先進的繪圖軟件。黃曉云等在《基于參數化和專家系統技術的汽車總體設計CAD系統》一文中針對此種情況，提出了以參數化繪圖技術和專家系統技術為基礎，結合數據庫技術建造了基于參數化和專家系統技術的汽車總體設計CAD系統。該系統可以以人機交互的方式完成整車方案設計的全過程，最終給出符合設計目標的總布置圖的三維模型，并且作者給出了該系統的總體結構，簡述了設計參數選擇專家系統模塊的實現方法和功能，詳述了基于UGⅡ，利用其二次開發工具開發的各參數化圖庫的功能和建造方法。 汽車車身的設計是從車身總布置開始的，車身總

5、布置是汽車總布置設計的重要組成部分，而車身總布置是以駕駛員座椅位置的布置為中心進行的。對汽車駕駛員位置進行合理地布置是提高整車適宜性、駕駛乘坐舒適性及安全性的關鍵措施。車身總布置的好壞，在很大程度上決定著車身設計的成敗。只有當駕駛員座椅位置的布置工作完成后，才能進行車身造型，所以駕駛員座椅位置的布置是車身設計的首要環節。吳濤在《基于UG的汽車駕駛員位置CAD在實車開發工作》中提出通過UG等CAD軟件、模糊綜合評判等方法，對已確定的汽車駕駛員手掌掌心、踵點及H點位置的合理性進行了分析驗證，通過這些點預測了汽車駕駛員的駕駛姿態。并利用CAD技術，建立了布置汽車駕駛員位置的實用性很強的方法，在實開發

6、工作中進行了驗證，該方法可大幅度地縮短車身內部布置所需的時間，使整車開發成本得以降低。布置方法的建立有望為設計單位提供高效的設計手段。并且使以計算機技術為核心的CAD/CAM/CAE一體化產品開發技術在車身設計領域得到廣泛應用。 汽車視野設計使汽車總布置車身設計中的一個重要環節。汽車視野性的好壞直接到汽車行駛的安全性，使汽車安全認證的主要項目之一。英聯邦法規FMVSS、歐洲ECC法規、日本《道路運輸車輛保安標準》以及我國國標都在視野方面制定了相應的法規和標準。任金東等在《基于CATIA平臺的汽車視野設計系統研究與實現》一文中詳細介紹了基于CATIA平臺的汽車視野設計系統，該系統一汽車人體工程

7、學的基本理論為指導，依據的標準是SAE和國標，將提煉之后的專家知識與CAD技術相結合，進行高效地指導汽車視野設計。并且該系統以CATIA為開發平臺，以C語言和CATIA接口GⅡ(Graphics Interactive Interface)為主要開發工具。程序具有與主平臺完全一致的Motif交互式界面，使用非常方便。 在進行汽車總布置設計時，必須對車輪的運動進行校核，防止發生運動干涉。此校核的目的是針對前輪應同時考慮上跳及轉向至極限位置時的情況，從而確定車輪運動至極限位置時占用的空間，檢查車輪與輪罩、縱梁之間的運動間隙是否足夠，并由此決定前后輪罩設計的最小尺寸邊界。關于運動干涉，馬紅榮在《車

8、輪跳動與輪罩設計校核》一文中對某型汽車前、后輪跳動情況進行了詳細分析，并對其空間布置情況進行如何校核，如何為輪罩、擋泥板的設計提供依據。 汽車產品設計必須滿足客戶及市場需求，也要體現工程及制造要求，還要體現政府法規及安全要求。這些要求需要有一個合適的托付物來體現，趙尚義在《基于典型截面的汽車總布置設計方法研究》提出的典型截面就是設計、制造要求、人員、安全因素及法規的多功能區的交流格式，它是以圖形的方式表現這些設計要求的載體，內容包括車身，五門一蓋，內外飾，電器及人機要素的“最佳截面”，以及動力總成及底盤截面。典型截面標準應該在總布置經理的管控之下，具體的典型截面信息數據庫維護由技術研發部門總

9、布置組負責。 在汽車總體布置設計中，經常涉及到軸荷的分配和整車質心位置的設計、計算和調整。最常用的方法是根據力矩平衡原理通過計算來完成。計算法有其準確、可靠的一面, 亦存在數據收集處理繁瑣復雜、計算過程不直觀、調整數據不便等缺憾。林春旭在《幾何作圖法求解汽車質心》一文中提供一種幾何作圖的方法，可以非常直觀地求得汽車的質心和重力，直接求得汽車的質心位置及軸荷，無須數學計算，調整和變動各部件的位置、質量也很方便，可簡化汽車總布置設計時軸荷和質心的設計計算過程。有關質心位置和軸荷分配的計算過程。應用計算機輔助設計，此法將更快捷、可靠。 汽車的設計開發，必須圍繞以人為中心的人性化前提展開。

10、因此，在汽車的開發設計中，人機工程設計與車內空間的確定占有重要地位，必須根據新產品的實際情況，進行合理的布置設計。汽車人機工程設計的任務就是開發出使駕駛者感到操縱方便、高效、不易疲勞，使乘坐者感到舒適、安全的汽車產品，這不僅關系到有效利用車內空間及提高乘用舒適性，而且會影響整車、內外造型和尺寸參數，進而會影響整車性能和市場競爭力。而要獲得人性化并貼近用戶的最優化設計結果，就必須運用人機工程的設計方法程序。在我國，由于沒有合適的人體數據及工具且缺乏設計經驗，尚未形成清晰有效的汽車人機工程設計方法。張冰在《人機工程在汽車總布置設計中的應用》中探討總結了人機工程在汽車總布置設計的應用，同時闡述了汽車

11、總布置中的一些概念和定義，并給出了相關的標準和參考值，可為新產品的開發和技術改進提供參考和幫助。 廖林清在《汽車總布置設計中發動機性能指標的優化設計》一文中提出了以汽車行駛的能量利用率最高、加速時間盡可能短為目標函數，建立了在給定汽車底盤參數、整車性能參數和汽豐行駛條件下的汽車發動機性能指標優化數學模型，對汽車發動機的最大功率廈其相應轉速、最大轉矩及其相應轉速和發動機排量等參數進行優選，為汽車總布置設計中發動機的選型提供了依據。 2、目的、依據和意義

12、 隨著汽車工業的迅猛發展，車型的多樣化、個性化已經成為汽車發展的趨勢，研發一個新產品并不是僅僅追求新，而是由特定的經濟目的，然后才能有的放矢。 一般說來，汽車產品設計的直接目的有如下幾種： (1) 從技術先進性、生產合理性和使用要求出發，正確選擇性能指標、質量和主要尺寸參數，提出總體設計方案，為各部件設計提供整車參數和設計要求； (2) 對各部件進行合理布置和運動校核； (3) 對整車性能進行計算和控制，保證汽車主要性能指標實現； (4

13、) 協調好整車與總成之間的匹配關系，配合總成完成布置設計，使整車的性能、可靠性達到設計要求。 汽車的總體布置直接影響到汽車的動力性、經濟性、制動性等多項汽車基本性能，因此總體設計的優劣直接影響到市場占有率。 通過HGC1050輕型商用車的總體設計，促進我自主學習的積極性，培養我獨立工作的能力，在這下設計中我可以綜合運用《汽車設計》、《汽車構造》、《汽車理論》、《機械設計》等課程的知識，并獨立查找文獻參考資料，綜合訓練了我的繪圖、總布置等綜合專業知識，達到綜合訓練的效果。本設計培養了我的主動學習積極性，拓寬了我的知識面，培養了我理論聯系實際的精神。 由于本題目模擬工程一線實際情況，使我通過

14、畢業設計可與工程實踐直接接觸，不但可以提高我解決實際問題的能力，更可以提高了我今后在工作中的能力。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 1、研究的基本內容 本次設計主要是通過查閱近幾年來有關國內外總體設計的文獻資料，結合所學專業知識進行設計。通過比較不同方案和方法選取最佳方案進行設計，計算整車的性能結構參數并對其進行校核計算；同時對離合器、變速器、驅動橋等結構元件進行總體布置。然后利用計算機輔助繪圖畫出總布置圖，并輔之以說明書。 2、擬解決的主要問題 (1)改善汽車的技術效果。改善或達到高于競爭對手的裝載能力、動力性、舒適性、可靠性、燃料經濟性等技術性

15、能，降低污染，提高安全和方便程度等。這些都可以用硬指標作為考核標準，通常是重要的設計目的。 (2)改善汽車的經濟效果。調整汽車在產品系列中的檔次，調整其成本和售價，以改善汽車在市場上的競爭地位。 (3)改善汽車的形象。若舊車型由于種種原因在用戶中形象不佳，則需要使產品以全新的形象出現于市場。 三、 技術路線（研究方法） 進行市場調查與需求分析 查閱近幾年的文獻資料以確定當前的研究現狀 汽車設計方案的制定 尋找實車作為設計的參照模型 汽車主要總成部件的選擇 汽車主要參數的選擇 汽車形式的選擇 汽車主要總成部件的布

16、置 汽車總體布置設計 運動校核 數據錯誤，則重新開始 軸荷分配與質心位置計算 編寫設計說明書 繪制汽車總裝配圖 得到優化、創新后的汽車總布置的所有數據、資料 優化、創新 對比 得到汽車總布置的所有數據、資料 四、進度安排 1.第1～2周（2月28日～3月11日） 調研、資料收集，完成開題報告 2.第3周（3月14日～3月18日） 動力性計算 3.第4周（3月21日～3月25日） 經濟型計算 4.第5～7周（3月28日～4月15日） 總布置圖繪制 5.第8周（4月18日～4月2

17、2日） 中期檢查 6.第9～10周（4月25日～5月6日） 總布置圖繪制、調整 7.第11周（5月9日～5月13日） 完成總布置圖 8.第12周（5月16日～5月20日） 完成設計說明書 9.第13周（5月23日～5月27日） 設計審核、修改 10.第14周（5月30日～6月3日） 畢業設計(論文)修改 11.第15周（6月6日～6月10日） 畢業設計(論文)評閱教師評閱或預審 12.第16周（6月13日～6月17日） 畢業設計(論文)修改 13

18、.第17周（6月20日～6月24日） 畢業設計答辯準備及答辯 五、參考文獻 [1] 陳家瑞.汽車構造(上，下冊) [M].北京：人民交通出版社，1994 [2] 孫恒，傅則紹.機械原理[M].北京：高等教育出版社，1990 [3] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業出版社，2000 [4] 王望予.汽車設計（第四版）[M].北京：機械工業出版社，2004 [5] 劉惟信.汽車設計[M].北京：清華人學出版社，2001 [6] 徐 灝.機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1991 [7] 唐新蓬.汽車總體設計[

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