HGC1050轻型商用车总体设计开题报告

SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级指导教师姓名职称副教授从事专业车辆工程题目名称HGC1050轻型商用车总体设计一、课题研究现状，选题的目的、依据和意义1、研究现状 汽车设计包括整车总体设计、总成设计和零件设计。其中汽车总体设计又称汽车总布置，它是汽车设计中重要的一环，它对汽车的设计质量、汽车的性能和产品的生命力有着决定性影响，它不仅贯穿整个设计过程而且为各总成、部件的设计构建框架。总体设计是根据整车设计总目标明确各种要求的主次关系，协调统一，形成整车设计方案的过程，传统设计方法是经验设计，通过手工查阅国内外类似汽车获得设计参数，绘制出总布置图和总成部件图，初步得出整车参数和性能指标。其设计周期长，准确性差，费力又费时。李军求等在用CAD技术进行汽车底盘总布置设计方法的研究一文中针对汽车总布置设计的特点，用Visual C+610作为界面设计语言，运用ObjectARX开发工具对AutoCAD2000进行二次开发，进行了汽车底盘总布置设计。ObjectARX是在ARX基础上发展起来的第二代面向对象的C+编程环境。目前使用的是ObjectARX310版。ObjectARX应用程序具有可封装性、可继承性以及多态性等特点，其开发的CAD（计算机辅助设计）软件模块具有性能好、独立性强、连接简单、内部功能高效以及代码可重用性强等优点，并支持MFC类库，能简洁高效地实现许多复杂功能。由于总体设计中牵涉的变数多，因此开发新车型不仅对设计师自身的经验和能力有较高的要求而且必须用先进的技术辅助设计师合理决策、优选参数、优化设计，以应对汽车市场激烈的竞争。随着计算机技术的不断应用与发展和CAD技术在工程机械各领域的不断渗透，汽车的设计必然要与计算机结合。在国外，用于汽车开发的CAX（CAD/CAE/CAM等）软件已日益成熟，并提出了计算机集成制造思想。国内汽车设计人员在利用计算机绘图及性能计算方面取得了显著的成绩，但在总体设计阶段还是利用经验方法，这不仅影响了设计质量也增加了设计时间。因而总体设计亟待引进先进的计算方法和先进的绘图软件。黄晓云等在基于参数化和专家系统技术的汽车总体设计CAD系统一文中针对此种情况，提出了以参数化绘图技术和专家系统技术为基础，结合数据库技术建造了基于参数化和专家系统技术的汽车总体设计CAD系统。该系统可以以人机交互的方式完成整车方案设计的全过程，最终给出符合设计目标的总布置图的三维模型，并且作者给出了该系统的总体结构，简述了设计参数选择专家系统模块的实现方法和功能，详述了基于UG，利用其二次开发工具开发的各参数化图库的功能和建造方法。汽车车身的设计是从车身总布置开始的，车身总布置是汽车总布置设计的重要组成部分，而车身总布置是以驾驶员座椅位置的布置为中心进行的。对汽车驾驶员位置进行合理地布置是提高整车适宜性、驾驶乘坐舒适性及安全性的关键措施。车身总布置的好坏，在很大程度上决定着车身设计的成败。只有当驾驶员座椅位置的布置工作完成后，才能进行车身造型，所以驾驶员座椅位置的布置是车身设计的首要环节。吴涛在基于UG的汽车驾驶员位置CAD在实车开发工作中提出通过UG等CAD软件、模糊综合评判等方法，对已确定的汽车驾驶员手掌掌心、踵点及H点位置的合理性进行了分析验证，通过这些点预测了汽车驾驶员的驾驶姿态。并利用CAD技术，建立了布置汽车驾驶员位置的实用性很强的方法，在实开发工作中进行了验证，该方法可大幅度地缩短车身内部布置所需的时间，使整车开发成本得以降低。布置方法的建立有望为设计单位提供高效的设计手段。并且使以计算机技术为核心的CAD/CAM/CAE一体化产品开发技术在车身设计领域得到广泛应用。汽车视野设计使汽车总布置车身设计中的一个重要环节。汽车视野性的好坏直接到汽车行驶的安全性，使汽车安全认证的主要项目之一。英联邦法规FMVSS、欧洲ECC法规、日本道路运输车辆保安标准以及我国国标都在视野方面制定了相应的法规和标准。任金东等在基于CATIA平台的汽车视野设计系统研究与实现一文中详细介绍了基于CATIA平台的汽车视野设计系统，该系统一汽车人体工程学的基本理论为指导，依据的标准是SAE和国标，将提炼之后的专家知识与CAD技术相结合，进行高效地指导汽车视野设计。并且该系统以CATIA为开发平台，以C语言和CATIA接口G(Graphics Interactive Interface)为主要开发工具。程序具有与主平台完全一致的Motif交互式界面，使用非常方便。在进行汽车总布置设计时，必须对车轮的运动进行校核，防止发生运动干涉。此校核的目的是针对前轮应同时考虑上跳及转向至极限位置时的情况，从而确定车轮运动至极限位置时占用的空间，检查车轮与轮罩、纵梁之间的运动间隙是否足够，并由此决定前后轮罩设计的最小尺寸边界。关于运动干涉，马红荣在车轮跳动与轮罩设计校核一文中对某型汽车前、后轮跳动情况进行了详细分析，并对其空间布置情况进行如何校核，如何为轮罩、挡泥板的设计提供依据。汽车产品设计必须满足客户及市场需求，也要体现工程及制造要求，还要体现政府法规及安全要求。这些要求需要有一个合适的托付物来体现，赵尚义在基于典型截面的汽车总布置设计方法研究提出的典型截面就是设计、制造要求、人员、安全因素及法规的多功能区的交流格式，它是以图形的方式表现这些设计要求的载体，内容包括车身，五门一盖，内外饰，电器及人机要素的“最佳截面”，以及动力总成及底盘截面。典型截面标准应该在总布置经理的管控之下，具体的典型截面信息数据库维护由技术研发部门总布置组负责。在汽车总体布置设计中，经常涉及到轴荷的分配和整车质心位置的设计、计算和调整。最常用的方法是根据力矩平衡原理通过计算来完成。计算法有其准确、可靠的一面, 亦存在数据收集处理繁琐复杂、计算过程不直观、调整数据不便等缺憾。林春旭在几何作图法求解汽车质心一文中提供一种几何作图的方法，可以非常直观地求得汽车的质心和重力，直接求得汽车的质心位置及轴荷，无须数学计算，调整和变动各部件的位置、质量也很方便，可简化汽车总布置设计时轴荷和质心的设计计算过程。有关质心位置和轴荷分配的计算过程。应用计算机辅助设计，此法将更快捷、可靠。 汽车的设计开发，必须围绕以人为中心的人性化前提展开。因此，在汽车的开发设计中，人机工程设计与车内空间的确定占有重要地位，必须根据新产品的实际情况，进行合理的布置设计。汽车人机工程设计的任务就是开发出使驾驶者感到操纵方便、高效、不易疲劳，使乘坐者感到舒适、安全的汽车产品，这不仅关系到有效利用车内空间及提高乘用舒适性，而且会影响整车、内外造型和尺寸参数，进而会影响整车性能和市场竞争力。而要获得人性化并贴近用户的最优化设计结果，就必须运用人机工程的设计方法程序。在我国，由于没有合适的人体数据及工具且缺乏设计经验，尚未形成清晰有效的汽车人机工程设计方法。张冰在人机工程在汽车总布置设计中的应用中探讨总结了人机工程在汽车总布置设计的应用，同时阐述了汽车总布置中的一些概念和定义，并给出了相关的标准和参考值，可为新产品的开发和技术改进提供参考和帮助。廖林清在汽车总布置设计中发动机性能指标的优化设计一文中提出了以汽车行驶的能量利用率最高、加速时间尽可能短为目标函数，建立了在给定汽车底盘参数、整车性能参数和汽丰行驶条件下的汽车发动机性能指标优化数学模型，对汽车发动机的最大功率厦其相应转速、最大转矩及其相应转速和发动机排量等参数进行优选，为汽车总布置设计中发动机的选型提供了依据。2、目的、依据和意义 随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势，研发一个新产品并不是仅仅追求新，而是由特定的经济目的，然后才能有的放矢。一般说来，汽车产品设计的直接目的有如下几种：(1) 从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；(2) 对各部件进行合理布置和运动校核；(3) 对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；(4) 协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。汽车的总体布置直接影响到汽车的动力性、经济性、制动性等多项汽车基本性能，因此总体设计的优劣直接影响到市场占有率。通过HGC1050轻型商用车的总体设计，促进我自主学习的积极性，培养我独立工作的能力，在这下设计中我可以综合运用汽车设计、汽车构造、汽车理论、机械设计等课程的知识，并独立查找文献参考资料，综合训练了我的绘图、总布置等综合专业知识，达到综合训练的效果。本设计培养了我的主动学习积极性，拓宽了我的知识面，培养了我理论联系实际的精神。由于本题目模拟工程一线实际情况，使我通过毕业设计可与工程实践直接接触，不但可以提高我解决实际问题的能力，更可以提高了我今后在工作中的能力。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、研究的基本内容本次设计主要是通过查阅近几年来有关国内外总体设计的文献资料，结合所学专业知识进行设计。通过比较不同方案和方法选取最佳方案进行设计，计算整车的性能结构参数并对其进行校核计算；同时对离合器、变速器、驱动桥等结构元件进行总体布置。然后利用计算机辅助绘图画出总布置图，并辅之以说明书。 2、拟解决的主要问题 (1)改善汽车的技术效果。改善或达到高于竞争对手的装载能力、动力性、舒适性、可靠性、燃料经济性等技术性能，降低污染，提高安全和方便程度等。这些都可以用硬指标作为考核标准，通常是重要的设计目的。 (2)改善汽车的经济效果。调整汽车在产品系列中的档次，调整其成本和售价，以改善汽车在市场上的竞争地位。(3)改善汽车的形象。若旧车型由于种种原因在用户中形象不佳，则需要使产品以全新的形象出现于市场。三、 技术路线（研究方法）进行市场调查与需求分析查阅近几年的文献资料以确定当前的研究现状汽车设计方案的制定寻找实车作为设计的参照模型汽车主要总成部件的选择汽车主要参数的选择 汽车形式的选择汽车主要总成部件的布置汽车总体布置设计 运动校核数据错误，则重新开始轴荷分配与质心位置计算编写设计说明书绘制汽车总装配图得到优化、创新后的汽车总布置的所有数据、资料优化、创新对比得到汽车总布置的所有数据、资料四、进度安排1.第12周（2月28日3月11日） 调研、资料收集，完成开题报告2.第3周（3月14日3月18日） 动力性计算3.第4周（3月21日3月25日） 经济型计算4.第57周（3月28日4月15日） 总布置图绘制5.第8周（4月18日4月22日） 中期检查6.第910周（4月25日5月6日） 总布置图绘制、调整7.第11周（5月9日5月13日） 完成总布置图8.第12周（5月16日5月20日） 完成设计说明书9.第13周（5月23日5月27日） 设计审核、修改10.第14周（5月30日6月3日） 毕业设计(论文)修改 11.第15周（6月6日6月10日） 毕业设计(论文)评阅教师评阅或预审 12.第16周（6月13日6月17日） 毕业设计(论文)修改13.第17周（6月20日6月24日） 毕业设计答辩准备及答辩五、参考文献1 陈家瑞.汽车构造(上，下册) M.北京：人民交通出版社，19942 孙恒，傅则绍.机械原理M.北京：高等教育出版社，19903 余志生.汽车理论M.北京：机械工业出版社，20004 王望予.汽车设计（第四版）M.北京：机械工业出版社，20045 刘惟信.汽车设计M.北京：清华人学出版社，20016 徐 灏.机械设计手册M.北京：机械工业出版社，1991 7 唐新蓬.汽车总体设计M.北京：高等教育出版社，20108 廖林清、刘杰、游四海J.汽车总布置设计中发动机性能指标的优化设计，现代机械，20029 任金东、葛安林、黄金陵、龚梦泽J.基于CATIA平台的汽车视野设计系统研究与实现，AUTOMOTIVE ENGINEERING，200210 马红荣.车轮跳动与轮罩设计校核J.中国现代教育装备，201011 黄晓云， 张国忠， 张凤赐.基于参数化和专家系统技术的汽车总体设计CAD系统J.东北大学学报(自然科学版)，200312 王 晶, 王忠利.基于CAD技术的汽车设计实例C.200913 吴 涛.基于UG的汽车驾驶员位置CADC.200714 赵尚义.基于典型截面的汽车总布置设计方法研究J.200815 林春旭.几何作图法求解汽车质心J.200016 张冰.人机工程在汽车总布置设计中的应用J.200517 李军求,孙逢春,张承宁,张国忠.用CAD 技术进行汽车底盘总布置设计方法的研究J.200418Nissan Motor Co.,Ltd.Global Communications,CSR and IR Division Communications CSR DepartmentEBOL2006-8.http:/www.nissan-global,com/EN19QIAO WG， ZHANG X. Study about the Dynamic Analysis and Optimize of Container Vehicle with Cranes A. Proceedings of 5th International Conference on Material Handling，Chongqing，2005.20 相关汽车专业网站六、备注