电动汽车右前车门设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 电动汽车右前车门的设计 of 别： 机械与汽车工程系 专业名 称 ： 车辆工程 学生姓 名： 号： 导教师姓名、职称 ： 教授 完成日期 2015 年 3 月 1 日院本科毕业论文 i 摘要 伴随着社会的高速发展， 在全球经济发展的大环境之下，我国各个行业在受到其他国家先进技术冲击的同时，与国外品牌企业的沟通交流的 机会也变的越来越多。电动汽车行业通过行业展会、科研合作等多种途径，不断的提高了自身实力和核心竞争力，缩小与发达国家之间的差距。 在新的市场需求的驱动下，电动汽车的更新和优化升级更加迫切。国内电动汽车生产企业充分挖掘市场潜力，大力发展经济节能型环保节能的电动汽车，在机动车辆向绿色环保化的转变中挥积极作用。一般生产电动汽车的企业对设备环保指数上都有严格的要求。各企业在生产设备时，都充分考虑到设备在运行中可能会出现的种种问题，从而减少设备因为排放的废气以及运行过程中产生的噪音而引起的噪音大、污染重等现象。 国内电动汽车的研发及制造要与全球号召的低碳经济、绿色世界主题保持一致。加大电动汽车新型节能绿色环保类型的研发及生产是行业发展的大趋势，同时也迎合了国内基础建设发展的需求。 汽车行业的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。随着科学技术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互交流，广泛使用新结构、新材料、新工艺，目前破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。 本文介绍了电动汽车右前车门的结构组成、结构原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算，由于电动汽车在环保 、节能方面的优点日益突出，并且其使用和维护都很方便，深切地响应了人类绿色环保，节能省油的号召，所以设计出新型的电动汽车组件 关键词： 更新；环保节能；电动汽车右前门 院本科毕业论文 of is is a in to of a of to of to or is no in on a in in to by to of to to on of of of of s to of to of on at is to a of in as 院本科毕业论文 I 目录 1 绪论 . 1 课题研究对象的 发展现状 . 1 题研究的背 景及意义 . 错误 !未定义书签。 动汽车的应用 . 3 动汽车的发展方向 . 5 2 车门的总体方案设计 . 6 动汽车车门结构布局图 . 7 汽车车门的分类 . 7 整体冲压成型式车门 . 8 窗框内藏式车门 . 8 独立窗框式车门 . 8 无窗框式车门 . 9 汽车车门的组成部分 . 10 车门钣金 . 11 门锁 . 12 门拉手 . 12 挡风玻璃 . 12 3 三维软件设计总结 . 13 参考文献 . 14 致谢 . 15 院本科毕业论文 1 1 绪论 课题研究对象的发展现状 与世界其他国家一样 。电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着：“十五”期间，国家从维护我国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑。设立“电动汽车重大科技专项”，通过组织企业、高等院校和科研机构，集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关：为此，从 2001年 10月起，国家共计拨款 元作为这一重大科技专项的经费。 我国电动汽车重大科技专项实施 4年来，经过 200多家企业、高校和科研院所的 2 000多名技术骨干的努力，目前已取得重要进展：燃料电池汽 车已经成功开发出性能样车，燃料电池轿车累计运行 4 000料电池客车累计运行 8 000合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过 14万 电动轿车和纯电动客车均已通过国家有关认证试验。 燃料电池汽车。均采用电一电混合驱动方案，在整车操控性能、行驶性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到较大提高。 2004 年 5月在北京召开的世界氢能大会上，我国自主研发的燃料电池轿车和客车样车与世界领先的奔驰公司样车同堂展示，引起了世界的惊赞。在 10月举行的必比登世界清洁汽车挑战赛上，我国自主研发的燃料电池 轿车在 7个单项奖中获得 5个 A（在高速蛇行障碍赛、噪音、排放、能耗、温室气体减排 5个单项指标方面的最高等级）的好成绩，燃料电池城市客车也以较高的技术性能和可靠性在挑战赛中取得了良好的成绩。混合动力汽车。一汽、东风、长安、奇瑞等汽车公司对此都投入了较大的人力、物力。各车型均已完成功能样车开发。 2003 年 11月 8日，湖北省启动武汉电动汽车试验示范运行工作，先后投 累计运行 14万 客 15万人次；混合动力轿车按 燃 料经济性提高 40右右，达到了节油的目的。长安汽车公司采用同轴 功开发了第二轮功能样车和第三轮性能样车，并在国内率先开展了混合动力专用发动机开发。经过国家检测机构测试。动力性能接近参考车的水平，综合油耗降低接近 17，排放达到欧标准。纯电动汽车。目前纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家质检中心的型式认证试验，各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定：天津清源电动车辆有限公司等单位研发的纯电动轿车。其整车的动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已超过法国雪铁龙公司赠送的纯电动轿车和箱式货车 ，初步形成了关键技术的研发能力：北京理工大学等单位初步完成了北院本科毕业论文 2 京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设。并于 2003年 12月 30日顺利通过北京市公共交通总公司组织的示范运行车组验收。小批量研发生产的 4种车型、近 40辆公交车即将投入北京市奥运电动示范车队的示范运行。 题研究的背景及意义 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各 部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。 机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本 相同，主要有： 建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工 艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。 机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、 维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。 当今社会，在机动车辆随处可见的今天，机动车辆所排放的费油废气污染越来越严重，严重地影响着人类的生活和地球的生态平衡，而电动汽车的出现就正好解决了这个院本科毕业论文 3 问题。众所周知，电动汽车体积小，变速灵活，价格成本低廉很受欢迎，越来越多的人们选择电动汽车作为载人的工具。根据 市场调查发现，电动汽车必须满足当今人们对节能，环保等方面的需求，能够在不污染大气环境的情况下，能够很好地替代机动车辆的不足，以及结合机动车辆的所有优势。目前市面上的电动汽车大多都是采用传统的车门结构，在某些特定的区域，这种结构形式的电动汽车非常不受欢迎。由于以往的电动汽车车门采用传统的结构形式，这样就造成传动精度不好控制，保养维护费用较高 ;同时存在一定的安全隐患。因此，对整机的安全性要求较高，操作时也会给工作人员带来强烈的震动，使得操作很不舒服。所以研究开发出一种新式的电动汽车车门势在必行！ 动汽 车的应用 当今社会，电动汽车的应用越来越广泛，以小型电动轿车和城市公交为重点，推进自主品牌新能源汽车大规模的商业化。继奥运新能源汽车科技示范成功后，国家通过财政鼓励政策在公交、出租车等公共服务领域开展的“十城千辆”新能源汽车示范推广工程已经启动。在市场化的产业运作方面，小型低速电动轿车和小型常规车速电动轿车的研发与产业化已在全国蓬勃展开。这些小型电动轿车符合世界潮流和中国国情以及电动汽车的发展规律。将此作为“国情车”和“国民车”加以重视和支持，作为下一步产业化重点。以电动车标准法规为重点，建立自主产 业政策体系。建议进一步开展我国汽车产业发展战略研究，在技术选择和商业选择的基础上形成国家战略的政治选择，并据此修订我国汽车产业政策和标准法规体系。总之，电动汽车正向着节能、环保、蓄电能力强，行驶时间持久等等方向发展着。 动汽车的发展方向 在目前国内市场价格的基础上，可粗略计算出各种提供电能技术的价格比。 即电网供电柴油机供电铅酸电池供电镍氢电池供电锂离子电池供电燃料电池供电 =1 6 6 80。这从一个侧面反映了各种供电方式距离电动汽车市场的远近。当然， 随着石油价格的上升、电池技术的进步，这些比例关系将发生很大的变化；由于铅酸电池的供电成本大体和柴油机供电相等，因此它仍然是低端电动车市场的主要动力电池。磷酸锂离子电池技术进步较快，它最有可能成为铅酸电池的竞争对手，率先成为高端电动车市场的主要动力电池； 由于混合动力汽车仅需装用纯电动汽车 1/10 的动力电池容量，整车有较为接近市场的性 /价比，因此它仍将是近期实现产业化的主要电动汽车种类。考虑到我国国情，目前仍应大力推广使用混合动力大客车，进一步降低制造成本，减少油耗和排放； 在锂离子电池性 /价比进一步提 升后，外接充电式混合动力汽车（ 望成为理想的上班族乘用车，它可大幅度减少油耗和降低排放，但是由于较高的价格，它可能首先在发达国家得到推广应用；燃料电池虽然是理想的清洁能源，但是目前它的性 /价比太院本科毕业论文 4 低，要达到可以进入市场的性 /价比，可说是任重而道远，必须从基础材料和基本理论上有重大突破，才可能进入汽车市场； 院本科毕业论文 5 2 车门的总体方案设计 动汽车车门结构布局图 本次设计的电动汽车右前车门的设计，采取的方案是：车门外板和内板采用激光焊接的方 式电焊，门外办上面装有门锁和拉手，车门上部装有挡风玻璃，铰链安装在门的侧边，上、下各一个。具体方案布局图如下： 汽车车门的分 类 整体冲压成型式车门 从车门的形状看，车门成型是从外向内（对于安装后）冲压成型，然后包上车门钣金的。车窗窗框比较窄，整体成型的车门要在整块钢板上冲压掉窗玻璃的位置，而车门下部还要冲压出深度。这样就需要经过更多次的冲压工 艺步骤，如果金属材料的延展性不好，就会造成局部变形区由于金属晶粒拉伸变形较大而强度下降。、焊接位置并不一定造成金属强度下降，反倒是局部强度上升，但韧性会下降一些。不过如果焊接技术不好会造成局部脆硬，受到撞击变形较大时会容易出现断离。 整体成型车门优点是整体冲压成型，质量比分体冲压然后焊接成型的更容易控制，院本科毕业论文 6 缺点是必须使用延展性好的钢板，而且冲压模具成本以及钢板用量比焊接成型的高；分体冲压然后焊接成型的车门，优点是模具以及钢板用量等方面的成本都会低一些，缺点是焊接工艺过程的质量控制比较难，因为车门钢板 的厚度相对于焊接工艺来说有些偏薄，焊接工艺控制不好，会造成局部强度明显下降。 本次设计的车门就是采用以上形式，车门通过内外板冲压后电焊而成。其图纸如下： 窗框内藏式车门 窗框内藏式车门即窗玻璃暴露在外面，与无窗框式车门极为相似。该类型又可以分为两种小类型如下： 1、 门内板整体冲压。这种类型的车门，整体密封性能比较好，但浪费的材料比较多。 2、 独立窗框式车门。这种类型的车门的内、外办可以共用一个模具成型，浪费的废料比较少，但其内外板的装配的难度会增大，装配过程中产生的间隙无可避免，所 以会导致密封性能下降。其中，有窗框式车门和无窗框式车门结构图如下： 院本科毕业论文 7 有窗框式车门 无窗框式车门 独立窗框式车门 顾名思义，独立窗框式车门就是窗框为滚压件，上面装配有密封条，起到密封的作用。独立窗框式车门的优点在于冲压产生的废料较少，具有强烈的整形能力，质量与其他类型的车门比较起来较好。下图即为独立窗框车门图。 窗框式车门 无窗框式车门多用于跑车，即为没有窗框的车门，其结构图示如下： 院本科毕业论文 8 车车门的组成部分 车门钣金 车门钣金分为内板和外板，是组成车门的必要构建，通过激光焊接使内板和外板成为一个整体，具有密封性能好，整体外观好看。其结构图如下： 院本科毕业论文 9 门锁 门锁是控制电动汽车车门开合的重要组件，能够起到保证电动汽 车以及车内财物的安全，其中，门锁的种类很多，按照结构形式可以分为以下几种： 有机械的和电子两种类型 机械的耐用有门锁和闭锁器两部分组成价格相对便宜不过关门声音可能不太好听 电子锁是塑料的就是一电子模块价格较高但遇水容易坏。 院本科毕业论文 10 拉手 门拉手是便于人们拉开电动汽车车门的重要组件，并且同时可以起到开关的作用，只有按下门拉手里面的按钮，才能把车门打开，起到一定的保险作用。其主要分为上掀式和横掀式， 1982年引入中国的桑塔纳轿车，可以说是国内 最早见到的横拉式把手了。不过早期版桑塔纳将开锁机构影藏在把手内部，这一设计需要开启车门时完成“捏 +拽”的动作，所以一度受到消费者的弊病。 早期上掀式门把手多见于价格低廉的家用车型。一方面车门较轻，所以把手不需要设计的过于粗壮。另一方面，由于造型简单，因此成本也更容易控制。此外，由于这种设计与车身弧度匹配更好，风阻系数也更低。隐藏式门把手算是上掀式的另一个分支，多见于一些比较个性化的车型。比如菲亚特 尔法罗密欧 156以及奇瑞 一设计除了更低的风阻系数外，实际上也是设计师利用视觉的欺骗，力争想要 营造一个 2门版轿跑造型而生。来到 21世纪，随着电子工业发展和普及，各种功能的电子集成电路被安全、巧妙地镶嵌在空心把手或开槽把手中。形成了多种开启方式门拉手，取代了传统机械钥匙开启车门锁的功能。比如早期有密码开锁，后来又逐渐普及了遥控开启，而无钥匙进入也越来越多的加入新车的配置中。不过由于成本原因，无钥匙进入也分为按键式、触摸式和感应式三种方式。从现阶段来看，无钥匙进入成为主流的趋势已经势不可挡。门把手在车身所占的比重也将逐渐降低。比如特斯拉，他的车门就是结合了隐藏式和无钥匙进入的优点，当车主靠近车门，门把手 会自动弹出，并向地面投射灯光照亮地面，关上车门后门把手又会自动收回。这一设计的优点除了够炫、便捷以及降低风阻外，由于把手多数时间都影藏在车门内部，因此无论下雨、落灰都不会污染门把手，开启车门自然也可以避免弄脏手部。 所以后期版本的桑塔纳加以改良，开汽车门只需“拉拽”一个动作就可以完成，而这一设计也是当今最为常见的工作方式。其具体结构图如下： 挡风玻璃 院本科毕业论文 11 挡风玻璃，顾名思义，起到挡风的作用，其结构如下图所示： 院本科毕业论文 12 3 三维软件设计总结 通 过此次设计，又一次提升了运用三维软件的水平，并吸收了不少经验，总结为一下几点。有零件图纸作图与空想设计作图不同，零件尺寸已经给出，作图时先不考虑尺寸是否真的合适，根据尺寸作出零件的三维图，但到装配时必须要考虑尺寸是否合适，由于 致尺寸会有出错，甚至有出现欠定义尺寸，所以，此时必须通过配合后在衡量尺寸，再进行修改，直到满足配合要求。 工具集的确方便了作图，通过选择零件类型，输入数据，就能生成出标准零件，但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此时要随机应变，运用其他 零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。 作三维图时要灵活变通，解决问题的方法总比问题多，当一种方法不能正常作图时，试试另一种方法，这不但能完成零件制作，同时也可以培养出更好的作图思路，和打破规矩的新想法。规则的零件，要学会使用一些能够节省时间的命令，如镜向，阵列等，“能省则省”。关于装配，曾经带给我很大的阻碍，花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上，即使活动范围会产生干涉，也不能对其设定活动范围，如高级配合里的距离范围，和角度范围，即使在该活动范围并不影响父配体，也不可设定。因为一旦 设定范围后，在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型，这样会对子装配体之间的配合产生矛盾，将不能完成装配。看懂图是作图的首要任务，看图就是了解零件的工具，没有工具则无法制出零件，所以画图不能急于下笔，想透了零件的结构，想透图中的虚实线，这才是高效作图的重中之重。进行零件建模前，一般应进行深入的特征分析，搞清零件是由那几个特征组成，明确各个特征的形状，他们之间的相对位置和表面连接关系，然后按照特征的主次关系，按一定的顺序进行建模。一个复杂的零件，可能是许多个简单特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零 件建模时，特征的生成顺序十分重要，不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件，但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。尤其在二维图纸上，我们能看到的只是零件的平面图，而内部特征则以虚线给予表示，另外还有零件的相贯线，这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草图绘制过程中，必须要选好第一个草绘平面，这很关键，这个平面决定了往后建模的所用到的命令，简单的说，一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸，也可以作一个长方体旋转，虽然他们的结果都一样，但所用的草绘平面和命令就 截然不同。如果我们要的是一条轴，那我们就应该选择第二种方法为好了。 由于此设计的零件都是比较规则的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令，而且很多零件都是拥有对称关系，所以为了节省时间，提高效率，经常会用到镜向特征命令。 院本科毕业论文 13 一张完整的工程图应具备以下 4方面的内容。 1、一组视图：用一组视图（其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图）正确、完整、清晰地表达零件各部分的结构形状。 2、尺寸：确定零件各部分形状的大小和位置 3、技术要求：表明零件在制造和检验是应达到的一 些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指标等。 4、标题栏：注明零件名称、材料、数量、图样比例以及图号等内容。 单击【新建文件】图标，系统显示新建 击该对话框中得装配体选项，即可进入装配体工作模式。调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处，即零件原点与装配体原点重合。调入一个与第一个零件模型有装配关系的零件模型。分析两个零件之间的装配约束关系，然后选取相应的约束选项进行零件操作。调入其他与已装配零件有装配关系的零件模型并进行装配。全部零件装配完毕 后，将装配体模型存盘。 院本科毕业论文 14 参考文献 1 . 郑淑芳 电动汽车右前车门的设计 北京：科学出版社 2 . 黄长艺 电动汽车右前车门概述 北京：机械工业出版社 3 . 周宏甫 . 电动汽车右前车门的创新设计 4 . 姜继海，宋锦春，高常识 . 电动汽车右前车门工作原理 5 . 张春林，曲继方，张美麟 机械工业出版社 6 . 钱平 . 电动汽车右前车门应用技术 机械工业出版社 7 . 张辽远 . 电动汽车右前车门的设计与实现 . 机械工业出版社 8 . 基恩士传感器选择手册 2010版本 9 . 黄长艺，严普强 机械工业出版社 10 . 张桓，陈作模 高等教育出版社 . 11 . 王昆，何小柏，汪信远 . 电动汽车右前车门原理 12 . 徐锦康 高等教育出版社 13 . 邓星钟 华中科技大学出版社 14 . 刘延俊 机械工业出版社 2 15 . 章宏甲，黄谊，王积伟 . 电动汽车右前车门的逆向设计 16 . 胡泓，姚伯威 北京：国防工业出版社 . 17 . 陈铁鸣 电动汽车右前车门的创新 . 高等教育出版社 18 . 孙靖民 机械工业出版社 19 . 王勇领 北京 :清华大学出版社， 20 . 成大先主编 设计手册（第三版） 学工业出版社 21 . of a X 学院本科毕业论文 15 致谢 至此在论文完成之际，向我的导师表示由衷的感谢！真心的感谢我的导师这几年来对我的谆谆教导，感谢我敬爱的老师，您不仅在学习学业上给我以精心的指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀支持和理解， 给予我人生的启迪，使我在顺利地完成大学阶段的学业同时，也学到了很多有用的做人的道理，明确了人生目标。知道自己想要什么了，不再是从前那个爱贪玩的我了。导师严谨求实的治学态度，锐意创新的学术作风，认真加负责，公而忘私的敬业精神，豁达开朗的宽广胸怀，平易近人。经过近半年努力的设计与计算，查找了各类的模具设计资料，论文终于可以完成了，我的心里无比的激动和开心。虽然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因为我自己已经尽力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大学四年来对所学知识的应用和体现。 四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是从周围的老师和同学们身上潜移默化的学到了许多有用的知识，在此对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意，谢谢各位同学老师。