汽车设计
课
程
设
计
说
明
书
姓名朱林雨
学号201325120118
院系机电工程学院
专业车辆工程
年级2013 级
指导教师王新亮
2017年1月1日
《汽车设计》课程设计任务书
指导老师：王新亮
学生：朱林雨发题日期：年月日
目录
第1章离合器的结构设计 (1)
1.1离合器结构选择 (1)
1.2离合器结构设计的要点 (3)
1.3离合器主要零件的设计 (3)
第2章离合器的设计计算及说明 (5)
2.1离合器设计所需的数据 (5)
2.2摩擦片主要参数的选择 (5)
2.3膜片弹簧主要参数的选择 (7)
2.4膜片弹簧的载荷与变形关系 (8)
2.5膜片弹簧的应力计算 (10)
2.6 扭转减振器设计 (12)
2.7减振弹簧的设计 (12)
2.8从动轴的计算 (15)
2.9从动盘毂 (15)
2.10分离轴承的寿命计算 (16)
第3章离合器操纵机构的设计 (17)
3.1操纵机构 (17)
3.2离合器踏板行程计算 (17)
3.3踏板力的计算 (18)
第1章离合器的结构设计
1.1离合器结构选择
（1）摩擦片的选择
单片离合器因为结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底接合平顺，所以被广泛使用于轿车和中、小型货车，因此该设计选择单片离合器。摩擦片数为2。
（2）压紧弹簧布置形式的选择
离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]：
1）由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变，从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。当离合器分离时，弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高，而是降低，从而降低踏板力；
2）膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；
3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱弹簧压紧力明显下降；
4）由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触，故其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，可提高使用寿命；
5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长；
6）平衡性好；
7）有利于大批量生产，降低制造成本。
但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材料质量和尺寸精度要求高，其非线性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。近年来，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此，选用膜片弹簧式离合器。
（3）压盘的驱动方式
在膜片弹簧离合器中，扭矩从离合器盖传递到压盘的方法有三种[9]：
1）凸台—窗孔式：它是将压盘的背面凸起部分嵌入在离合器盖上的窗孔内，通过二者的配合，将扭矩从离合器盖传到压盘上，此方式结构简单，应用较多；缺点：压盘上凸台在传动过程
中存在滑动摩擦，因而接触部分容易产生分离不彻底。
2）径向传动驱动式：这种方式使用弹簧刚制的径向片将离合器盖和压盘连接在一起，此传动的方式较上一种在结构上稍显复杂一些，但它没有相对滑动部分，因而不存在磨损，同时踏板力也需要的小一些，操纵方便；另外，工作时压盘和离合器盖径向相对位置不发生变化，因此离合器盖等旋转物件不会失去平衡而产生异常振动和噪声。
3）径向传动片驱动方式：它用弹簧钢制的传动片将压盘与离合器盖连接在一起，除传动片的布置方向是沿压盘的弦向布置外，其他的结构特征都与径向传动驱动方式相同。经比较，我选择径向传动驱动方式。
（4）分离杠杆、分离轴承
分离杠杆的作用由膜片弹簧承担，其作用是通过分离轴承克服离合器弹簧的推力并推动压盘移动，从而使压盘与从动盘和从动盘与飞轮相互分离，截断动力的传递，分离杠杆要具有足够的强度和刚度，以承受反复作用在其上面的弯曲应力，分离轴承的作用是通过分离叉的作用使分离轴承沿变速器前端盖导向套作轴向移动，推动旋转中的膜片弹簧中部分离前端，使离合器起到分离作用。分离本次设计选用的是油封轴承，它可以将润滑脂密封在轴承壳内，使用中不需要增加润滑，相比供油式轴承则需增加。
（5）离合器的散热通风
试验表明，摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的，当压盘工作表面超过°C时摩擦片磨损剧烈增加，正常使用条件的离合器盘，工作表面的瞬时温度一般在°C以下。在特别频繁的使用下，压盘表面的瞬时温度有可能达到。过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂。为使摩擦表面温度不致过高，除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外，还要求散热通风好。改善离合器散热通风结构的措施有：在压盘上设散热筋，或鼓风筋；在离合器中间压盘内铸通风槽；将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风；在离合器外壳内装导流罩。膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热效果，故不需作另外设置。
（6）从动盘总成
从动盘总成由摩擦片，从动片，减震器和从动盘穀等组成。它虽然对离合器工作性能影响很大的构件，但是其工作寿命薄弱，因此在结构和材料上的选择是设计的重点。从动盘总成应满足如下设计要求：
1）转动惯量要小，以减小变速器换档时轮齿简单冲击；
2）应具有轴向弹性，使离合器接合平顺，便于起步，而且使摩擦面压力均匀，减小磨损。
3）应装扭转减振器，以避免传动系共振，并缓和冲击。
1.2离合器结构设计的要点
在进行离合器的具体设计时，首先应保证传递发动机最大扭矩为前提，然后满足下列条件[15]:
（1）如前所述，扇形波状弹簧对置分布铆接在从动钢片上，并在从动盘上设置扭转减震器保证离合器接合柔和，摩擦片制成一定锥度（从动盘锥形量约为0.5mm）使其大端面向飞轮，这样从动盘毂在从动轴（即变速器第一轴）花键上易于滑动，有利于离合器彻底分离。
（2）离合器主动部分与从动部分的连接和支撑形式，离合器的主动部分包括飞轮，离合器盖与他们一起转动并能轴向移动的压盘，压盘通过钢片与离合器盖相连，离合器从动部分有从动盘，从动轴，从动轴装在飞轮与压盘之间，可在从动轴花键上滑动，设计时把离合器从动轴的前轴承安装在发动机曲轴的中心孔内。
（3）离合器从动轴的轴向定位及轴承润滑，离合器从动轴在安装后应保持轴向定位，在拆卸时便于离合器中抽出来。因此，设计时使从动轴前轴承外圆与飞轮为过渡配合，而前轴承内圈与从动轴为间隙配合，离合器的从动轴轴向定位是靠从动轴后轴承来保证的。离合器分离轴承靠注入黄油润滑的，而从动轴前轴承靠油杯定期注入润滑。为防止润滑油流到摩擦衬面，造成离合器打滑，除在轴承处安有自紧油封外，还在飞轮上开泄油孔。
（4）离合器运动零件的限位，离合器处于接合时为使压盘与摩擦片很好接合，应使分离弹簧与分离轴承之间保持一定间隙，这是分离轴承回位弹簧加以保证。分离时，应对踏板的最大行程加以限制。
1.3离合器主要零件的设计
（1）从动盘
扇形波状弹簧两两对置铆接与从动钢片上，两侧在铆接摩擦片，铆钉都采用铝制埋头铆钉，摩擦衬面在铆接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度误差小于0.2mm，从动盘本体采用45号钢冲压加工得到，为防止其弯曲变形而引起分离不彻底，一般在从动盘本体上设径向切口。（2）摩擦片
摩擦片在性能上要满足如下要求：
1）摩擦系数稳定，工作温度，滑磨速度，单位压力的变化对其影响；
2）具有足够的机械强度和耐磨性，热稳定性好；
3）有利于接合平顺；4.长期停放离合器摩擦面会发生粘着现象。
4）摩擦片选用材料为石棉基摩擦材料，它是由石棉或石棉织物、粘结剂和特种添加剂热压而成，其摩擦系数为。石棉基摩擦材料密度小，工作温度小于180℃，价格便宜，使用效果良好，在汽车离合器中广泛使用。
（3）膜片弹簧
膜片弹簧使用优质高精质钢。其碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料为60SiMnA。为了提高膜片弹簧的承载能力，要对膜片弹簧进行调质处理，得具有高抗疲劳能力的回火索氏体。要防止膜片内缘离开，同时对膜片弹簧进行强压处理（将弹簧压平并保持小时），使其高压力区产生塑性变形以产生残余反向应力，对膜片弹簧的凹表面进行喷丸处理，喷丸是φ0.8的白口铁小丸，可提高弹簧的疲劳寿命。同时，为提高分离指的耐磨性，对其进行局部高频淬火式镀铬。采用乳白镀铬，若膜片弹簧许用应力可取为1500～1700N/mm2。
（4）压盘
压盘的材料选用HT20-40铸造制成。它要有一定的质量和刚度，以保证足够的热容量和防止温度升高而产生的弯曲变形。压盘应与飞轮保持良好的对中，并进行静平衡。压盘的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于0.8。压盘壳用M8×12mm螺栓将其一端固定在飞轮端面上，另一端固定在压盘端面上。
（5）离合器盖
离合器盖的膜片弹簧支撑处须具有较大的刚度和较高的尺寸精度，压盘高度（丛承压点到摩擦面的距离）公差要小，支撑环和支撑铆钉的安装尺寸精度要高，耐磨性好，膜片弹簧的支撑形式采用铆钉作支承时，如果分离轴承与曲轴中心线不同心，可引起铆钉的过度磨损。提高铆钉硬度的套筒和支承与曲轴中心线不同心，亦可引起铆钉的过度。提高铆钉硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的结构措施，采用10钢材材料、HRc40-50。
第2章离合器的设计计算及说明
2.1离合器设计所需的数据
表2.1 离合器原始数据
2.2摩擦片主要参数的选择
采用单片摩擦离合器是利用摩擦来传递发动机扭矩的，为保证可靠度，离合器静摩擦力矩c
T 应大于发动机最大扭矩
max
e T
摩擦片的静压力：
max e C T T ?=β（3.1）
（
式中：β离合器后备系数（1>β）
发动机的最大扭矩可由式: p
e e n P T max
max 9549
α=（3.2）求得
式中：
75max =e P Kw,4500=p n r/min 。α在1.1～1.3之间，取α=1.16，则196max =e T N.m
（1）后备系数β是离合器的重要参数，反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠程度，选择β
时，应从以下几个方面考虑：a. 摩擦片在使用中有一定磨损后，离合器还能确保传递发动机最大扭矩；b. 防止离合器本身滑磨程度过大；c. 要求能够防止传动系过载。通常轿车和轻型货车β=1.2～1.75。结合设计实际情况，故选择β=1.5。
则有β可有表2.2查得 β＝1.5。
摩擦片的外径可有式:
max
e D T K D =（3.3）求得
D K 为直径系数，取值见表2.3 取16=D K 得D=221.11mm 。
表2.3 直径系数的取值范围
表2.4 离合器摩擦片尺寸系列和参数
由表2.5查得：
摩擦面数Z 为离合器从动盘数的两倍，决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。本题目设计单片离合器，因此Z=2。离合器间隙Δt 是指离合器处于正常接合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合
器仍能完全接合，在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。该间隙Δt 一般为3～4mm 。取Δt=4mm 。
表2.5 摩擦材料的摩擦因数的取值范围
离合器的静摩擦力矩为：c c fFZR T =（3.4）
与式（3.1）联立得：
()
3'3max
112C fzD T e -πβ（3.5）代入数据得：单位压力23.00=p MPa 。
2.3膜片弹簧主要参数的选择
（1）比较H/h 的选择
此值对膜片弹簧的弹性特性影响极大，分析式（3.10）中载荷与变形1之间的函数关系可知，当2<
h H 时，F 2为增函数；2=h H 时，F 1有一极值，而该极值点又恰为拐点；2
>h H 时，F 1有一极大值和极小值；当2=
h H 时，F 1
极小值在横坐标上，见图3.1。
1-2/<
h H 2-2/=h H 3-22/2< 4-22/=h H 5-22/>h H 图3.1 膜片弹簧的弹性特性曲线 为保证离合器压紧力变化不大和操纵方便，汽车离合器用膜片弹簧的H/h 通常在1.5～2范围内选取。常用的膜片弹簧板厚为2～4mm ，本设计2=h H ，h=3mm ，则H=6mm 。 （2） R/r 选择 通过分析表明，R/r 越小，应力越高，弹簧越硬，弹性曲线受直径误差影响越大。汽车离合器膜片弹簧根据结构布置和压紧力的要求，R/r 常在 1.2～1.3 的范围内取值。本设计中取 25.1=r R ，摩擦片的平均半径 75 .934=+= d D R c mm ， c R r >取94=r mm 则5.117=R mm 取整118=R mm 则255.1=r R 。 （3）圆锥底角 汽车膜片弹簧在自由状态时，圆锥底角α一般在15~9°范围内，本设计中 ()()r R H r R H -≈-=a r c t a n α得32.14=α°在15~9°之间，合格。分离指数常取为18，大 尺寸膜片弹簧有取24的，对于小尺寸膜片弹簧，也有取12的，本设计所取分离指数为18。 （4）切槽宽度 5.3~2.31=δmm ，10~92=δmm ，取31=δmm ，102=δmm ，e r 应满足2δ≥-e r r 的 要求。 （5）压盘加载点半径1R 和支承环加载点半径1r 的确定 1r 应略大于且尽量接近r ，1R 应略小于R 且尽量接近R 。本设计取1161=R mm ， 961=r mm 。膜片弹簧应用优质高精度钢板制成，其碟簧部分的尺寸精度要高。国内常用的碟簧材料的为 60SizMnA ，当量应力可取为1600～1700N/mm 2。 （6）公差与精度 离合器盖的膜片弹簧支承处，要具有大的刚度和高的尺寸精度，压力盘高度（从承压点到摩擦面的距离）公差要小，支承环和支承铆钉安装尺寸精度要高，耐磨性要好。 2.4膜片弹簧的载荷与变形关系 碟形弹簧的形状如以锥型垫片，见图 3.2，它具有独特的弹性特征，广泛应用于机械制造业中。膜片弹簧是具有特殊结构的碟形弹簧，在碟簧的小端伸出许多由径向槽隔开的挂状部分——分离指。膜片弹簧的弹性特性与尺寸如其碟簧部分的碟形弹簧完全相同（当加载点相同时）。因此，碟形弹簧有关设计公式对膜片弹簧也适用。通过支承环和压盘加在膜片弹簧上的沿圆周分布的载荷，假象集中在支承点处，用F 1表示，加载点间的相对变形（轴向）为λ1，则压紧力F 1与变形λ1之间的关系式为: () ()()??????+???? ??--?λ-????? ??--λ--? μ-λπ=21111112 11211h r R r R 2H r R r R H r R r /R In 16Eh F （3.10） 式中： E ——弹性模量，对于钢， a MP E 5 101.2?= μ——泊松比，对于钢，μ=0.3 H ——膜片弹簧在自由状态时，其碟簧部分的内锥高度 h ——弹簧钢板厚度 R ——弹簧自由状态时碟簧部分的大端半径 r ——弹簧自由状态时碟簧部分的小端半径 R 1——压盘加载点半径 r 1——支承环加载点半径 图3.2 膜片弹簧的尺寸简图 表2.7 膜片弹簧弹性特性所用到的系数 代入（3.10）得 ()12 1311115.927356.222537.148λλλλ+-==f F （3.11） 对（3.11）式求一次导数，可解出λ1=F 1的凹凸点，求二次导数可得拐点。 凸点：96.21=λmm 时，93.117961=F N 凹点：04.71=λmm 时，98.6748 1=F N 拐点：51=λmm 时，92731=F N 2、当离合器分离时，膜片弹簧加载点发生变化。设分离轴承对膜片弹簧指所加的载荷为F 2，对应此载荷作用点的变形为λ2。由 1 111 1232.0F F r r r R F f =?--= （3.12） 1 1 1121.3λλ=--= r R r r f （3.13） 列出表2.8: 表2.8 膜片弹簧工作点的数据 膜片弹簧压平位置，而 ()2111N M H λλλ+=。新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B 一般 取在凸点M 和拐点H 之间，且靠近或在H 点处，一般()H 1B 10.1~8.0λ=λ,以保证摩擦片在最大磨损限度Δλ范围内压紧力从F 1B 到F 1A 变化不大。当分离时，膜片弹簧工作点从B 变到C ，为最大限度地减小踏板力，C 点应尽量靠近N 点。为了保证摩擦片磨损后仍能可靠的传递传矩，并考虑摩擦因数的下降，摩擦片磨损后弹簧工作压紧力A F 1应大于或等于新摩擦片时的压紧力B F 1，见图3.3。 2.5膜片弹簧的应力计算 假定膜片弹簧在承载过程中其子午断面刚性地绕此断面上的某中性点O 转动（图3.4）。断面在O 点沿圆周方向的切向应变为零，故该点的切向应力为零，O 点以外的点均存在切向应变和切向应力。现选定坐标于子午断面，使坐标原点位于中性点O 。令X 轴平行于子午断面的上下边，其方向如上图所示，则断面上任意点的切向应力为： ()x e y 2/x 1E 2 t +φ -φ-αφ? μ-= σ（3.14） 图3.3膜片弹簧工作点位置 式中φ——碟簧部分子午断面的转角（从自由状态算起） α——碟簧部分子有状态时的圆锥底角 e ——碟簧部分子午断面内中性点的半径 e=（R-r ）/In(R/r) （3.15）为了分析断面中断向应力的分 布规律，将（3.14）式写成Y 与X 轴的关系式： ()() φφα??μ-- ????????αμ--??? ??φ-α=E e 1X E 12Y t 2t 2t （3.16） 图3.4 切向应力在子午断面的分布 由上式可知，当膜片弹簧变形位置φ一定时，一定的切向应力αt 在X-Y 坐标系里呈线性分布。 当0t =α时X )2(Y ?-α=，因为)2(?-α的值很小，我们可以将)2(?α-看成) 2(tg ? -α，由上式可写成 X )2(tg Y ? -α=。此式表明，对于一定的零应力分布在中性点O 而与X 轴承)2(?-α角的直线上。从式（3.16）可以看出当e X -=时无论取任何值，都有e )2(Y ? -α-=。 显然，零应力直线为K 点与O 点的连线，在零应力直线内侧为压应力区，外侧位拉应力区，等应力直线离应力直线越远，其应力越高。由此可知，碟簧部分内缘点B 处切向压应力最大，A 处切向拉应力最大，分析表明，B 点的切向应力最大，计算膜片弹簧的应力只需校核B 处应力就可以了，将B 点的坐标X=（e-r ）和Y=h/2 代入（3.17）式有： ()()}222{ 122 ??μσ???? ???+---??-= h d r e r e r e tB （3.17） 令0 d B d t =?σ可以求出切向压应力达极大值的转角 ()r e 2h P -+α=? 由于： 55 .105)94/118ln(94 118)ln(=-=-= r R r R e mm 所以：38.0=P ?，-2047.39=tB σN/mm 2 B 点作为分离指根部的一点，在分离轴承推力F 2作用下还受有弯曲应力： ()2r 2 f rB h b n F r r 6??-= σ（3.18） 式中 n ——分离指数目n=18 b r ——单个分离指的根部宽 17.111832 21820=??== ππr b r mm 因此：80.689=rB σN/mm 2 由于σrB 是与切向压应力σtB 垂直的拉应力，所以根据最大剪应力强度理论，B 点的当量应力为： 59 .135739.204780.689-=-=-=tB rB Bj σσσN/mm 2 1700 ][= 膜片弹簧的设计应力一般都稍高于材料的局限，为提高膜片弹簧的承载能力，一般要经过以下工艺：先对其进行调质处理，得到具有较高抗疲劳能力的回火索氏体，对膜片弹簧进行强压处理（将弹簧压平并保持12～14h ），使其高应力区产生塑性变形以产生残余反向应力，对膜片弹簧的凹表面进行喷丸处理，提高弹簧疲劳寿命，对分离指进行局部高频淬火或镀铝，以提高其耐磨性。 故膜片弹簧和当量应力不超出允许应力范围，所以用设数据合适。 2.6扭转减振器设计 减震器极转矩294 5.1max ==e j T T N·m 摩擦转矩98.4917.0max ==e u T T N·m 预紧转矩1.4415.0max ==e n T T N· m 极限转角 12 ~3=j ?° 扭转角刚度 3822 13=≤j T k ?N ·m/rad 详细见图3.5。 2.7减振弹簧的设计 （1）减振弹簧的安装位置 2)75.0~60.0(0d R =， 结合5020+>R d mm ，得0R 取49mm ，则6533 .020 =d R 。 （2）全部减振弹簧总的工作负荷Z P 6000 1==R T P j Z N （3）单个减振弹簧的工作负荷P 1000==Z P P Z N 式中Z 为减振弹簧的个数，按表2.9选择： 取Z=6 图3.5 扭转减振器 （4）减振弹簧尺寸 1）选择材料，计算许用应力 根据《机械原理与设计》(机械工业出版社)采用65Mn 弹簧钢丝，设弹簧丝直径4=d mm, 1620=b σMPa,[]8105.0==b στMPa 。 2）选择旋绕比，计算曲度系数 根据下表选择旋绕比 表2.10旋绕比的荐用范围 确定旋绕比4=C ，曲度系数40.1615.0)44()14(=+--=C C C K 3）强度计算 [] 4 82== τπC KF d j mm ，与原来的d 接近，合格。 中径162==Cd D mm ；外径202=+=d D D mm 4）极限转角12 ~32arcsin 20 =?=R l j ?°取823.3=j ?°，则269.3=?l mm 5）刚度计算 弹簧刚度 95.152)(21=?-=l F F k mm 其中，2F 为最小工作力，125.0F F = 弹簧的切变模量80000=G MPa ，则弹簧的工作圈数 086.488331==?= k C Gd C F d G n l 取4=n ，总圈数为61=n 6）弹簧的最小高度 16min ==dn l mm 7）减振弹簧的总变形量 538.6'==?k P l mm 8）减振弹簧的自由高度 538.22'min 0=?+=l l l mm 9）减振弹簧预紧变形量 538 .00 1== kZR T l μmm 10）减振弹簧的安装高度 2210=-=l l l mm 11）定位铆钉的安装位置 取522=R mm ，则859364477.3=j ?°，30.3=?l mm ，52.151=k mm ，12.4=n ，合 格。 2.8从动轴的计算 （1）选材 40Cr 调质钢可用于载荷较大而无很大冲击的重要轴，初选40Cr 调质。 （2）确定轴的直径 3n P A d ≥ 式中，A 为由材料与受载情况决定的系数，见表2.11: 表2.11 轴常用几种材料的[]τ及A 值 取100=A ，n 为轴的转速，4500=n r/min ，则 54.25=d mm ，取36=d mm 。 2.9从动盘毂 从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，它几乎承受由发动机传来的全部转矩。它一般采用齿侧对中的矩形花键安装在变速器的第一轴上，花键的尺寸可根据摩擦片的外径D 与发动机的最大转矩 max e T 由表3.12选取： 一般取1.0～1.4倍的花键轴直径。从动盘毂一般采用碳钢，并经调质处理，表面和心部硬度一般26～32HRC 。为提高花键内孔表面硬度和耐磨性，可采用镀铬工艺；对减振弹簧窗口及与从 动片配合处，应进行高频处理。取10=n ，35'=D mm ，28' =d mm ，4=t mm ，35=l mm ， 2.10=c σMPa 。 验证：挤压应力的计算公式为： nlt R c = σ 式中，P 为花键的齿侧面压力，它由下式确定： Z d D T P e )(4''max += 从动盘毂轴向长度不宜过小，以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底， 'D ，' d 分别为花键的内外径； 新能源汽车概念课程设计 课题：电动汽车设计 姓名：赵炜渝 班级：机制125 学号：1120110130 时间：2015.6 一、汽车底盘布置形式 采用电动机前置前驱形式，变速驱动桥将变速器、主减速器和差速器安装在同一个外壳(常称为变速器壳)之内。这样可以有效地简化结构，减小体积，提高传动效率。而且取消了传动轴，可使汽车自重减轻。 电池组安装在前后两排座椅下。 二、驱动电机的选择 电动汽车电机是将电源电能转换为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮的汽车驱动装置，该电机与其他电机相比具有体积小、重量轻、效率高且高效区范围广、调速性能好等特点。 电动汽车用电动机在需要满足汽车行走的功能同时，还应满足行车时的舒适性、耐环境性、一次充电的续行里程等性能，该电机要求比普通工业用电动机更为严格的技术规范，还希望有如下功能： 体积小，重量轻。 减小有限的车载空间，特别是总质量的减小，在整个运行范围内高效率。 一次充电续行里程长，特别是行走方式频繁改变时，低负载运行时，也有较高的效率。 低速大转矩特性及宽范围内的恒功率特性。 综合上述原因考虑我们初步选定永磁无刷直流电机作为驱动电机。 无刷直流电机优点是： ①电机外特性好，非常符合电动车辆的负载特性，尤其是电机具有可贵的低速 大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。 ②速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行，而有刷电机由于受机械 换向的影响，电机只能在中低速下运行。 ③电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的 电池能量是很重要的。 ④过载能力强，这种电机比Y系列电动机可提高过载能力2倍以上，满足车辆 的突起堵转需要。 ⑤再生制动效果好，因电机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或制动时电 机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹 车负担。 ⑥电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。 ⑦电机无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。 ⑧电机控制系统比异步电机简单。缺点是电机本身比交流电机复杂，控制器比 有刷直流电机复杂。 永磁无刷直流电机的技术数据： 压缩比:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。 工作循环：四冲程汽油机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程。 气门重叠：由于进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才关闭，这就出现了一段时间内排气门和进气门同时开启的现象。 悬架：是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。 气门间隙：在发动机冷态装配时，在气门及传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。 配气相位：用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示。 点火提前角：从点火时刻到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度 活塞行程：活塞运行在上下两个止点间的距离，它等于曲轴连杆轴部分旋转直径长度 前轮前束：为了消除前轮外倾带来的轮胎磨损，在安装前轮时，使两前轮的中心面不平行，两轮前边缘距离B小于后边缘距离A,A-B之差称为前轮前束。 麦弗逊式悬架：也称滑柱连杆式悬架，由滑动立柱和横摆臂组成。 起动转矩：在发动机启动时，克服气缸内被压缩气体的阻力和发动机本身及其附件内相对运动零件之间的摩擦阻力所需的力矩 气缸工作容积：一个气缸中活塞运动一个行程所扫过的容积 发动机工作容积：发动机全部气缸工作容积的总和 过量空气系数：φa=燃烧1kg燃料实际供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量 总论/概述单元 1、汽车主要由哪四大部分组成？各有什么作用？（P13） 发动机：燃料燃烧而产生动力的部件，是汽车的动力装置 底盘：接受发动机的动力，使汽车运动并按照驾驶员的操纵而正常行驶的部件 车身：驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的部件 电器与电子设备：电器设备包括电源组、发动机点火设备、发动机起动设备、照明和信号装置等；电子设备包括导航系统、电子防抱死制动设备、车门锁的遥控及自动防盗报警设备等2. 国产汽车产品型号编制规则（P13） CA---一汽；EQ---二汽；BJ---北京；NJ---南京 1---载货汽车（总质量）； 2---越野汽车（总质量）； 3---自卸汽车（总质量）； 4---牵引汽车（总质量）； 5---专用汽车（总质量）； 6---客车（总长度）； 7---轿车（发动机工作容积） 末位数字：企业自定序号 一．发动机基本结构与原理单元 1、四冲程内燃机中各行程是什么？各有什么作用？（P22） 进气行程：汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中混合，形成可燃混合气后被吸入气缸 压缩行程：为了能够使吸入的可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而增加发动机输出功率作功行程：高温高压燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能 排气行程：可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排出，以便进行下一个工作循环 2、汽车发动机总体结构由哪几大部分组成？（8个）各起什么作用？（P30） 机体组：作为发动机各机构、各系统的装配基体 曲柄连杆机构：将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力 配气机构：使可燃混合气及时充入气缸并及时将废气从气缸中排除 产品设计任务书 编制： 校对： 审核：标准： 批准： XXXX汽车研究院有限公司 （如二○○六年六月）设计任务书编制年月 目录 1 综合概 要.................................................. .................... . (3) 1.1 任务来源和开发目的 (3) 1.2 用途和市场预 测............................................................................... .. (3) 1.3 设计原则........................................................................................... .. (3) 1.4 法律法规........................................................................................... .. (5) 2 技术指 标..................................................... .................... .................... . (9) 3整车成本控 制..................................................... .................... .................... . (12) 4 车型配置 表................................................... .................... .................... . (13) 5 系统特征………………………………………….…....…………...…………….. ...……………..….. .1 6 5.1 动 力............................................................................. .................... .. (16) 5.2 底 盘............................................................................. . (17) 5.3 车 身............................................................................. . (18) 5.4 内外饰 (19) .20……………..……………. ... ...……………………………………….…………………………附件.5 5． 5.6 电子电器 (22) 5.7 安全系统 (24) 汽车设计工程师个人简历精品范文 汽车设计工程师在编写个人简历时，需要针对求职的职位来写，能够让用人单位录取要求求职的职位于个人的能力相符合。比如说，求职者的应聘职位是人力资源部主管，那么就要有人力资源管理专业能力以及经验。在企业中主管是属于中层管理者，对人才的实力要求比较高，如果实力不够即便个人简历写的再漂亮也不能被录用。 篇一：汽车设计工程师个人简历精品范文 个人信息 性别：男 联系电话： E-mail：. 籍贯：山东 学位：工学学士 专业：车辆工程 毕业院校：XX大学 获奖情况 20XX-20XX学年被评为优秀学生干部 20XX年在“学习，创新，成才”征文比赛中获三等奖 英语和计算机水平 英语：CET六级较强的英语听、说、读、写能力 计算机: 全国计算机二级VB证书绘图软件AutoCAD MAYA AdobePhotoshaop7.0 3DMAX 以及Word.Excel等办公软件教育背景: 20XX-X------20XX-X 交通工程(汽车运用方向) 主修课程：内燃机理论汽车构造与理论汽车电器汽车运用工程交通工程机械设计理论力学材料力学工程制图工程材料液压与气压传动工程测试技术电子电工技术人机工程学生产管理等 20XX-X-------20XX-X 辅修计算机专业 辅修课程：数据库与SQLSerVer20XX 网页设计计算机网络与网络操作系统多媒体技术及应用 VISAUAL BASIC程序设计及数据库应用开发动态网页设计与WEB数据库开发等 社会实践及学习情况 20XX暑假汽车专业综合实习 实习内容：在XX汽车交易市场.北汽福田汽车厂.北京吉普汽车总装车间.交通部汽车试验场等与汽车有关的生产.试验部门进行参观实习 实习收获：把理论与实践相结合，系统的强化了专业知识 学习期间校内实习中心实习 主要内容：发动机拆装实习金工实习(洗.刨.磨.铸造.焊接) 齿轮传动系课程设计 实习收获：锻炼了动手能力，加深了对理论课程的理解 目录 一、汽车产品定位 (3) 二、汽车底盘布置形式 (4) 三、驱动电机的选择 (5) 四、蓄电池的选择 (8) 五、技术参数 (10) 六、成本分析 (11) 七、后记 (12) 一、汽车产品定位 二、汽车底盘布置形式 采用电动机前置前驱形式，变速驱动桥将变速器、主减速器和差速器安装在同一个外壳(常称为变速器壳)之内。这样可以有效地简化结构，减小体积，提高传动效率。而且取消了传动轴，可使汽车自重减轻。 电池组安装在前后两排座椅下。 三、驱动电机的选择 电动汽车电机是将电源电能转换为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮的汽车驱动装置，该电机与其他电机相比具有体积小、重量轻、效率高且高效区范围广、调速性能好等特点。 电动汽车用电动机在需要满足汽车行走的功能同时，还应满足行车时的舒适性、耐环境性、一次充电的续行里程等性能，该电机要求比普通工业用电动机更为严格的技术规范，还希望有如下功能： 体积小，重量轻。 减小有限的车载空间，特别是总质量的减小，在整个运行范围内高效率。 一次充电续行里程长，特别是行走方式频繁改变时，低负载运行时，也有较高的效率。 低速大转矩特性及宽范围内的恒功率特性。 综合上述原因考虑我们初步选定永磁无刷直流电机作为驱动电机。 无刷直流电机优点是： ①电机外特性好，非常符合电动车辆的负载特性，尤其是电机具有可贵的低速 大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。 ②速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行，而有刷电机由于受机械 换向的影响，电机只能在中低速下运行。 ③电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的 电池能量是很重要的。 ④过载能力强，这种电机比Y系列电动机可提高过载能力2倍以上，满足车辆 的突起堵转需要。 ⑤再生制动效果好，因电机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或制动时电 机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹 车负担。 ⑥电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。 ⑦电机无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。 ⑧电机控制系统比异步电机简单。缺点是电机本身比交流电机复杂，控制器比 有刷直流电机复杂。 永磁无刷直流电机的技术数据： 《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分？答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并包括前后板制件与车门。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式？答：非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式（有车架式）车身：货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身，装有单独的车架，车身通过多个橡胶垫安装在车架上，橡胶垫则起到减振作用。非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆，货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架，其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点： ①由于计算设计时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致 自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架，使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 4、什么是承载式车身（无车架式）？答：没有车架，车身直接安装在底盘上，主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架，传动的噪音和振动直接传给车身，降低了乘坐的舒适性，因此必须大量采用防振、隔音材料，成本和重量都会有所增加；改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么？答：汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计？答：汽车工程设计一般需要 3 年以上，而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1：1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验，包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式？答：轿车底盘有三种布置形式：a：发动机前置，后轮驱 动；b：发动机前置，前轮驱动；c：发动机后置，后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆？答：汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答： H点是人体身躯与大腿的交接点。 转载： 一位汽车行业的工程师的工作十年的感触 再过几天就是我从业十年的纪念日啦，回首这过去的十年，个中辛酸和快乐只有 经历过后才有切肤的体会，有加班的烦劳，有择业的困惑，有面试的尴尬，当然，也 有成功的喜悦，但我很庆幸，我用了十年的时间做好了自己的职业定位，也具备了一 定的综合实力。这是并不漫长的十年，确是我的生命历程中最美好的十年，可我觉得 很值。很想和业内的朋友作分享，如果能消除你初入职场的迷茫，如果能帮你找到自 己的定位，那将是我最大的快乐。 如何看待工程师的头衔，我小时候很是向往工程师的称呼，其实，狭义上的工程 师是件很简单的事，本科毕业的第三个年头，就可以参加参加职称考试获得一纸证书 就算是工程师啦，同事或供应商叫你X工，好像也有了几分心安理得，大家多明白， 许多人叫你一声X工，仅是处于一种礼貌。你要是不注意自身做人做事的风格，别人 会从心底看不起你，当然，仅仅是会做人，绝不是个好的工程师，一定要有解决实际 工程问题的能力，设计能力，工艺能力，团队建设和管理能力，项目控制能力等等。 我想从很具体的几个方面谈谈我的认识. 一、成为一个在汽车行业内能独当一面的工程师，那是需要时间熬出来的，别指 望三五年就成为资深人士，汽车行业涉及的专业领域较多，汽车的四大生产工艺即常 说的冲压、焊接、涂装、总装。要是蜻蜓点水式的学习，只能是一些皮毛。从岗位职 能上来讲，设计工程师，质量工程师，工艺工程师等岗位的要求不经相同。我认为在 这个行业里没有十年的时间的磨练，很难成为一个优秀的工程师。有人讲做一辈子工 程师是没有出路的，其实，职业的成败很难有标准来考量，赚钱的多少，工作的快乐 指数，社会对你的需求来，自我的心理满足，包括这些但不仅是这些。有一句话可能 能贴切地表述，鞋合不合脚，只有自己知道。我认为，你自己快乐就好，你自己喜欢 就好，不要太多的在乎世俗的观念。不容否认，很多原来在一线锻炼了很长时间，有 丰富工程经验的工程师最后去做管理工作了，但我相信你要不是一个优秀的工程师， 很难得心应手的管理一支技术团队。 二，专业技能方面，我不想讨论大学学的东西有多少能在工作中发挥作用。我曾 和学弟学妹们讲，大学里能直接运用到工作中的一门功课就是机械制图，我觉得我的 专业功底来自近十年的工作实践，一定要记住，不要觉得自己懂得了发动的工作原理了，你就会设计发动机了不要觉得会使用UG,CATIA,Pro/E等专业软件了，你就会机械 设计了，一个简单的零件的设计要考虑的因素很多，随便举几个设计的考虑点，冲压 件成形工艺，其中就包括折弯半径的处理，止裂槽的设计，下料时材料是否便于排料，冲头的寿命，塑料件是否设定了合理的拔模角，材料是选用PP，ABS还是尼龙6（66），皮纹区域定义的范围，除此之外，相关的边界条件是否考虑充分，还有一些 隐形的问题，结构件的强度，总重的控制，动态频率分析，等一系列的问题。这需要 我们有和某一个项目一起成长的机会，通过具体的工作来提高自己。具体的内容我将 在下面的几个板块里分别表述。 三，谈谈职业定位，如果刚毕业一两年，就要规划好自己的职业，那是扯淡，严 峻的就业形势容不得你来选择职业，哪里有份工作就先做着，养活自己再谈职业规划，要是你毕业有四年了，甚至更长时间了，工作换了很多，想在哪个行业里做，心里也 没底，那就需要好好想想啦，列出自己的喜好，列出自己的优缺点，综合以前的从业 经历。好好策划你自己的职业生涯吧！给自己做个五年规划吧，这个规划越早做越好，就算做打工仔，也要做一个明白一点的打工仔，做事有计划一点的打工仔，不要搓跎 了岁月，工资还是不如人意。很多时候，你的定位可能受外界的影响很大，哪天和同 学聚会，听做销售的同学大谈提成高，年终奖有多少，大谈接待客户时的潇洒和奢侈。你就想去做销售了，从没有考虑自己是否具有做销售的潜质和优势，就看到销售风光 的一面，全然没有考虑销售的艰难和压力。所以职业定位不要盲从，一定要有理性的 思考和全面考虑的过程。 第一章汽车总体设计 1.开发流程：商品计划、概念设计、工程设计、样车试验、投产启动、销售 2．FF发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛应用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛应用，其原因又是什么？ 答：⑴对于乘用车来说主要是因为①前桥轴荷大，有明显的不足转向性；②越过障碍的能力高；③动力总成结构紧凑，有利于提高乘坐舒适性；④提高汽车的机动性；⑤散热条件好；⑥行李箱空间大；⑦容易改装；⑧供暖效率高；⑨操纵机构简单；⑩整备质量减轻，降低制造难度；缺点：前轮驱动并转向需要采用等速万向节，结构制造工艺复杂；前桥负荷重，并且前轮是转向轮，工作环境恶劣，轮胎寿命短；上坡时驱动轮附着力小，爬坡能力低，驱动轮易打滑丧失操纵稳定性；后轮易抱死引起汽车侧滑；维修保养接近性差；发生正面碰撞，对发动机损坏大，维修费用高。 ⑵商用车：①较好地隔绝发动机的气味、热量、噪声和振动；②检修发动机方便；③轴荷分配合理，同时可改善车厢后部的乘坐舒适性；④车厢面积利用较好（发动机横置）；⑤能够在地板下方设置体积很大的行李箱（城间客车）；⑥降低地板高度（市内客车）；⑦传动轴长度短。 3为什么要有五条基准线缺一不可？答：确定整车的零线、正负方向及标注方式，均应在汽车满载状态下进行，并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。车架上平面线；前轮中心线；汽车中心线；地面线；前轮垂直线。 第二章离合器 1、离合器在传动系中的作用。 答：离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中收到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 2、离合器设计要求：答：⑴在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载；⑵接合时要完全、平顺、柔和、保证汽车起步时没有抖动和冲击；⑶分离时要彻底、迅速；⑷从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损；⑸应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命；⑹应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力；⑺操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳；⑻作用在从动盘上的总压力和摩擦材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能；⑼具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长；⑽结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。 3、膜片弹簧有什么特点？影响弹性特性的主要因素是什么？工作点最佳位置应如何确定？答：（1）①膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变，相对圆柱螺旋弹簧，其压力大力下降，离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力。②兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。③高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。④以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。⑤易于实现良好的通风散热，使用寿命长。⑥膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。（2）影响弹性特性的主要因素有：①比值H/h ②比值R/r 和R、r ③圆锥底角Q ④膜片弹簧工作点位置⑤分离指数目n ⑥膜片弹簧小端内半径r0及分离轴承作用半径rf ⑦切槽宽度δ1δ2及半径re的确定⑧压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定（3）工作点位置的确定：新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处，一般λ1B=（0.8～1.0）λ1H，以保证摩擦片在最大磨损限度Δλ范围内的压紧力从F1B到F1A变化不大，当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度的减小踏板力，C点应尽量靠近N点。 纯电动汽车整车控制器的设计 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传 统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电 动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科 技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提 供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文 从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能 量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控 制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车 辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车 控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内 各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核 心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对 整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 （一）整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车 通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行 驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统 发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传 输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实 时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节 点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。 （二）整车控制系统设计 复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟 踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系 统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成 了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计 第十一章汽车传动系统 汽车传动系统的基本功用是将发动机所发出的动力传递到驱动车轮，按能量传递方式的不同分为机械式、液力式、电力式传动系统，均具有减速增矩、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能。 货车采用发动机前置、后轮驱动的传统布置方式，简称FR式，其技术特点是前排车轮负责转向，后排车轮承担整个车辆的驱动工作，它能有效利用载荷重量产生驱动力。它将发动机纵向放置在汽车前部，通过一线展开的离合器、变速器、万向传动装置（万向节和传动轴）将动力传给后部的驱动桥，经驱动桥内的主减速器、差速器和半轴带动后轮，推着汽车前进。 轮间差速 汽车转向时，外侧车轮滚过的路程长，内侧车轮滚过的路程短，要求外侧车轮转速快于内侧车轮。通过驱动桥中的差速器，可以使两驱动轮能以不同转速转动，实现差速功能。 分时四轮驱动系统有前后两个驱动桥，前置发动机通过离合器、变速器将动力传给分动器，再经传动轴分别传递到前后驱动桥，驾驶员一般通过操纵杆或按钮控制分动器在两驱与四驱之间进行切换。分动器一般配有H2、H4及L4等档位，H2是高速两轮驱动，H4用于雨雪天和沙石路面，L4适宜于拖曳重物或越野攀坡。 离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦式离合器（简称为摩擦离合器）。功用：平稳起步，平顺换档，防止过载。 一、摩擦离合器由主动部分从动部分压紧机构操纵机构组成 二、螺旋弹簧离合器采用螺旋弹簧作为压紧元件的离合器，称为螺旋弹簧离合器。将若干个螺旋弹簧沿压盘圆周分布的称为周布弹簧离合器，将一个大螺旋弹簧置于离合器中央的称为 第一章汽车的总体设计 一、简答题： 1. 总体设计的任务？ 2. 总体设计的工作顺序？ 3. 设计任务书包括哪些内容？ 4. 按发动机的位置分，汽车有哪几种布置型式，各自有什么优缺点？ 5. 按发动机的相对位置分，汽车有哪几种布置型式，各自特点如何？ 6. 大客车有哪几种布置型式，各自有什么优缺点？ 7. 轿车的布置型式有哪几种？ 8. 简要回答汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响？ 9. 简要回答汽车轮距的大小会对汽车产生哪些影响？单就货车而言，如何确定其前后轮距？ 10. 前后悬的长短会对汽车产生哪些影响？ 11. 各种车辆的汽车装载质量（简称装载量）是如何定义的？ 12. 什么叫整车整备质量？ 13. 汽车轴荷分配的基本原则是什么？ 14. 汽车的动力性参数包括哪些？ 15. 按汽缸排列的形式来分，发动机有哪几种型式？简述各自的特点？ 16. 轮胎的型号应如何选择？ 17. 简述画转向轮跳动图的目的？ 18. 简述画传动轴跳动图的目的？ 19. 简述采用独悬架时转向轮跳动图的画法？ 20. 简述转向传动装置与悬架共同工作校核图的目的，并介绍当前悬架用纵置钢板弹簧时的校核方法？ 第二章离合器设计 一、计算题 1. 某汽车采用普通有机摩擦材料做摩擦片的单片离合器。已知： 从动片外径D= 355.6mm 从动片内径d = 177.8mm 摩擦系数μ =0.25 摩擦面单位压力P =0.16N/mm 求该车离合器可以传递的最大摩擦力矩。 2. 某厂新设计一载重量为4t 的农用汽车，其发动机为6100Q 水冷柴油机，发动机最大扭矩Me =340N ·m/1700~1800 转/ 分。试初步确定离合器的结构型式及主要尺寸。（取μ =0.25 ） 3. 验算CA —— 140 型汽车离合器参数： 已知：离合器为双片式， 摩擦片D= 280mm ，d= 165mm μ =0.25 铆钉孔一面36 个，坑径= 9.5mm 压紧弹簧数I =12 电动观光汽车的总体设计 目录 摘要 (1) Abstract (2) 第一章绪论 (3) 1.1 选题的意义1.2 电动车的历史 1.3 电动车的现状以及技术水平 1.4 电动车目前所面临的主要问题 1.5 电动车的未来发展方向 第二章本次设计题目的要求及设计参数选择与分析 2.1 设计目的和要求以及总体构想 2.2 设计参数的选择与分析 第三章电动汽车各总成的布置和参数的确定 3.1 电动车电机的选择 3.2 电动车电池的选择 3.3 电动车前后悬架的选择 3.4 电动车车桥车架以及车轮的选择 3.5 电动车的转向系和制动系 3.6 电动车传动系的布置形式和驱动桥的选择 第四章参数的校核 第五章小结 致谢 参考文献 附录 摘要 本文写的是一辆八座电动观光汽车的总体设计。首先是对大量电动汽车资料的查阅，然后从电机的选择，电池的选择着手，根据题目的要求，进行一系列的计算最后得出满足行驶要求的电机和电池。在选好电机和电池后，和设计燃油汽车的底盘一样，并同时综合电动汽车的结构特点，对汽车的传动系统，行驶系统，转向系统，制动系统进行一一分析和设计。在这为电动汽车设计底盘的过程中，要特别注意电动汽车与燃油汽车不同的地方。在我所设计的这辆低速的观光电动车上，它的传动系很简单，没有传统的离合器和变速器，也没有万向传动系统，是电机直接和主减速器用齿轮啮合直接连接，这样使得整个底盘的空间大大增加，整个底盘的布置也可以变的更加自由了。最后在这些的基础上，利用计算所得数据，对汽车进行总布置设计。 关键词：电动观光汽车总体设计电机电池底盘布置 此处省略 NNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和CAD图纸等。互联网腾讯公司二四柒伍玖伍玖零玖捌 小麦设计信得过。本设计已通过答辩！长期有效 第一章绪论 1.1选题的意义 曾经有人说过决定21世纪发展的是能源,上世纪70年代全球三次石油危机爆发后，各跨国汽车公司先后开始研发各种类型的电动汽车。我国经过“八五”、 《汽车理论》知识点全总结 第一部分：填空题 第一章．汽车的动力性 1．从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性指标主要是：（1）汽车的最高车速Umax（2）汽车的加速时间t（3）汽车的最大爬坡度imax。 2．常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速性能。 3．汽车在良好路面的行驶阻力有：滚动阻力，空气阻力，坡道阻力，加速阻力。 4．汽车的驱动力系数是驱动力与径向载荷之比。 5．汽车动力因数D=Ψ+δdu/g dt。 6．汽车行驶的总阻力可表示为：∑F=Ff+Fw+Fj+Fi 。其中，主要由轮胎变形所产生的阻力称：滚动阻力。 7．汽车加速时产生的惯性阻力是由：平移质量和旋转质量对应的惯性力组成。 8．附着率是指：汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低地面附着系数。 9．汽车行驶时，地面对驱动轮的切向反作用力不应小于滚动阻力、加速阻力与坡道阻力之和，同时也不可能大于驱动轮法向反作用力与附着系数的乘积。 第二章．汽车的燃油经济性 1．国际上常用的燃油经济性评价方法主要有两种：即以欧洲为代表的百公里燃油消耗量和以美国为代表的每加仑燃油所行驶的距离。 2．评价汽车燃油经济性的循环工况一般包括：等速行驶，加速、减速和怠速停车多种情况。 3．货车采用拖挂运输可以降低燃油消耗量，主要原因有两个：（1）带挂车后阻力增加，发动机的负荷率增加，使燃油消耗率b下降（2）汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整车整备质量之比）较大。 4．从结构方面提高汽车的燃油经济性的措施有：缩减轿车尺寸和减轻质量、提高发动机经济性、适当增加传动系传动比和改善汽车外形与轮胎。 5．发动机的燃油消耗率，一方面取决于发动机的种类、设计制造水品；另一方面又与汽车行驶时发动机的负荷率有关。 6．等速百公里油耗正比于等速行驶时的行驶阻力与燃油消耗率，反比于传动效率。 7．混合动力电动汽车有：串联式，并联式和混联式三种结构形式。 第三章．汽车动力装置参数的选定 1．汽车动力装置参数系指：发动机的功率和传动系的传动比；它们对汽车的动力性和燃油经济性有很大影响。2．确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速。 3．确定最小传动比时，要考虑的问题：保证发动机输出功率的充分发挥、足够的后备功率储备、受驾驶性能限制和综合考虑动力性和燃油经济性。 4．某厂生产的货车有两种主传动比供用户选择，对山区使用的汽车，应选择传动比大的主传动比，为的是增大车轮转矩，使爬坡能力有所提高。但在空载行驶时，由于后备功率大，故其燃油经济性较差。 5．在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但变速器使用的档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高。 6．单位汽车总质量具有的发动机功率称为比功率，发动机提供的行驶功率与需要的行驶功率之差称为后备功率。7．变速器各相邻档位速比理论上应按等比分配，为的是充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性。 8．增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性，这是因为：就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。就燃油经济性而言，挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗。 9．对汽车动力性和燃油经济性有重要影响的动力装置参数有两个，即最小传动比和传动系挡位数。 1 目的 规范产品设计方案说明书的编写内容和方法，确保产品设计方案说明书满足方案评审的要求和期望。 2 适用范围 适用于编写本公司汽车产品设计方案说明书。 3. 编写要求 3.1 方案的综合分析 基于《产品设计任务书》内容进一步分析与细化，包括以下内容： a).项目可行性分析结论及可参考车型的代号名称； b).与国家强制性汽车法规及标准的符合性分析结论； c).总成资源分析结论（包括：原材料，配套件。），主要从技术先进性，性能适用性， 可靠性，供货可能性，市场应用情况及技术经济性等方面分析。 d). 系列化、标准化、通用化程度分析结论； 3.2 方案的结构确认 通过对《产品设计任务书》提出的预选系统与总成进行理论计算、运动及空间干涉校核、DFMEA分析、已知成熟系统与总成比对和总布置方案图绘制，说明具体确认应用的系统与总成及性能、参数。 3.3 方案的存在问题及对策 对《产品设计任务书》中涉及的设计重点和设计难点提出预计的解决方案，可以是多种方案。对目前无法解决的问题、暂时无法达到的指标和《产品设计任务书》的遗漏，提出对《产品设计任务书》的修改意见及存在问题的说明。 3.4 方案结论 结合以上对《产品设计任务书》的分析、确认要求和工作，给出阶段性结论。还可以根据对市场、竞争对手的了解、成本的预测、可靠性分析等提出自己的判断和建议。4产品设计方案说明书的内容和格式 4.1 任务来源 根据实际情况选择填写以下一条内容： a).公司新产品开发计划或规划； b).集团公司新产品试制计划 c).销售公司新产品开发建议书； d).技术管理部近期工作安排； e).用户特殊定单要求； 4.2设计依据 根据经批准《产品设计任务书》，写上它的编号。 4.3 车型代号 根据《产品设计任务书》，写上该项目的车型代号。 4.4主要总成及其参数 以下给出的是常用总成，具体编制时应根据该项目《产品设计任务书》内容进行适当增减。原则是《产品设计任务书》上有的而且经过分析确认的总成必须列出并附带简要说明： 4.4.1举升机构： 型式 代号 4.4.2液压系统 油缸型号 缸径 油泵型号 排量 旋向 分配阀型号 配套厂家 4.5 总布置方案说明 对整个方案设计过程进行概述；详细说明设计重点和设计难点及预计的解决方案；说明为什么确认前边所列参数和总成，即确认依据（如计算、干涉分析、DFMEA、类比）；和对“总布置方案图”，以及几套设计方案做出解释性说明。 4.6 目前存在问题 第七章测验题（一） 一、名词解释（每题10分，共30分） 1、转向器的正效率 2、转向器的力传动比 3、转向系角传动比 二、选择题（每题10分，共30分） 1、变传动比的齿轮齿条式转向器从中部向两端传动比逐渐变大，则（）。（A）齿条模数减小，压力角增大 （B）齿条模数增大，压力角减小 （C）齿条模数、压力角都增大 （D）齿条模数、压力角都减小 2、循环球式转向器螺杆导程角增加，则（）。 （A）正、逆效率均减小 （B）正、逆效率均增大 （C）正效率增大、逆效率减小 （D）正效率减小、逆效率增大 3、转向器的角传动比增大，则力传动比（）。 （A）也随之增加 （B）也随之减小 （C）先增加再减小 （D）先减小再增加 三、问答题（共40分） 1、什么是转向器传动间隙特性？其变化特点是什么？为什么？（10分） 2、与其它形式转向器比较，齿轮齿条式转向器的主要优点是什么？（10分） 3、试解释为什么普通转向器存在“轻”和“灵”的矛盾？（20分） 第七章测验题（一）参考答案 一、名词解释（每题10分，共30分） 1、转向器的正效率 功率从转向器的转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率。 2、转向器的力传动比 从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力2Fw与作用在转向盘上的手力Fh之比，称为力传动比ip，即ip =2Fw/ Fh。 3、转向系角传动比 转向盘角速度与同侧转向节偏转角速度之比称为转向系角传动比。 二、选择题（每题10分，共30分） 1、 D 2、 B 3、 A 三、问答题（共40分） 1、什么是转向器传动间隙特性？其变化特点是什么？为什么？（10分） 答： 传动间隙是指各种转向器中传动副之间的间隙。该间隙随转向盘转角的大小不同而改变，并把这种变化关系称为转向器传动副传动间隙特性。 传动副的传动间隙特性应当设计成中间小，离开中间位置以后逐渐加大的形状。 这样既可以保证汽车直线行驶稳定性，还可以保证磨损后调整时，转向器无卡住现象。 2、与其它形式转向器比较，齿轮齿条式转向器的主要优点是什么？（10分） 答： 1、结构简单、紧凑，制造成本低； 2、传动效率高； 经济型电动车项目整车设计任务书 前言 本项目产品任务书为首次发放。 请各部门依照发放的最新版本的整车产品设计任务书开展工作；如有更新，请参考下表了解主要的修订内容。 版次记录 目录 1.任务描述 (3) 2.任务范围 (3) 3.设计原则 (3) 4.产品概述 (3) 5.技术要求 (5) 6.法规标准 (5) 7.整车基本结构和主要参数 (7) 8.整车质量参数 (7) 9.整车配置表 (8) 10.技术路线 (8) 附录A (10) 整车产品设计任务书 1.任务描述 平台公司开发一款纯电动跨界SUV车型。 项目要求：全系车型在2010年12月26日开始SOP阶段。 2.任务范围 该项目工作主要包含整体造型设计、工程设计及验证、CAE分析、SE工程、样车的试制试验和整车标定、生产准备工作。 3.设计原则 3.1给用户以“活力、时尚、安全、科技”的品牌个性认知； 3.2兼具“颜值、品质、动力、安全、操控”的特性； 3.3满足低速电动车的相关标准法规及标准要求； 3.4贯彻“标准化、系列化、通用化”的设计原则； 3.5设计优先顺序依据标准法规、成本、造型、性能、功能配置进行。 4.产品概述 4.1产品定位 4.1.1销售市场 主销中国大陆三、四、五、六线城市，一、二线城市以限购限行城市为主。四线城市为重要潜力市场。核心市场为基地所在地市场。 4.1.2基本定位 强动力跨界SUV引领者 4.1.3竞品车型 质量标杆车为 4.1.4目标用户群体 (1)人群性质 ③ ③ 性格特征 活力、时尚、注重个人形象，性格外向 (2) 购车行为 ①主要是个人和家庭使用，用途偏重于上下班，接送小孩、走亲会友、购物。 ②兼顾商用用途，如：小商拉货或物流使用或农村短途出租车。 4.1.5 使用环境 满足在国内冬季常年平均温度不低于零下15摄氏度、夏季不高于50摄氏度和海拔高度1500米以下的城市可以行驶的必要条件。 4.2 产品定义 4.2.1 平台构成 以四门四座、两厢跨界SUV 为基础平台车。整备最小离地间隙≥170mm ，满载离地间隙≥140mm ；车身采用承载式车身，并为电动车量身打造；同时尽可能采用、制动、转向系统、电气开关、线束、空调、内外饰骨架、标准件等现有成熟非造型相关零部件产品。 4.2.2 产品型谱 开发车型产品型谱如图1所示。 图1产品型谱 4.3 产品价格 主定位销售价格为标准型3.5万元，舒适型4万元，豪华型5万元。 4.4 目标成本 标准型≤10万元 标准型 豪华型 舒适型 设计说明书 电动汽车总体设计 作品编号：JL731960 姓名：张鹏刘博文卢文琪谭鹏龙魏烁 指导教师：修文翠 所在学校：吉林农业科技学院 2012 年7 月 1 日 1电动汽车环保节能，是个好的交通工具，若夜间充电既能减少深夜电力资源浪费，又能缓解我国燃油消耗压力。同时节省更多的燃油用到生产运输上去缓解市场物价上涨。 2除有私家车的人外，步行坐公交车和自行车，这些种出行方式，都适应不了现在生活的快节奏。电动汽车具有自己的独特优势，与燃油车相比较，没多少环境污染，便捷，环保（电池可回收），几乎是1块钱的电费就可以跑40公里，其具有很好的发展潜力和市场前景。 3电动汽车优质优价、节能环保、安全可靠、费用低廉、舒适灵活等许多优点，可在快捷中享受快乐，是城乡人们出行、健身、上下班、上学经济型的交通工具。 4 电动汽车其主要动力来源于人力，四人可以同时进行人力驱动，具有一定的环保型，安全性，娱乐性。 5 电动车后部有一个精密的变速箱，可以变换4个档位，一个倒车档，主驾驶室有控制系统，电力操作面板，方向盘。 6 齿轮由高速钢铸造而成，具有耐磨性。车身由高强度合金板材焊接而成，具有质量轻、强度大、易加工等特点。车身前端有远近照明灯，采用12V电压工作系统。车身上端有遮阴蓬，四周为通风式设计。每个装卸零件采用国家标准零件，易于购买。 7 该车适合于游乐场，市区居民，人力车市场，家庭远行郊游者共买。 电动汽车基本参数 (3) 电动汽车设计过程 (11) 异步电机的选择 (11) 变速器选择 (13) 计算性能 (14) 蓄电池及功率转化器选择 (17) 1汽车基本情况： 技术特性 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