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《汽车设计》复习第一章：汽车总体设计一、要点1、质量系数2、汽车最小转弯直径转向轮最大转角越大，轴距越短，轮距越小和参与转向的车轮数越多时，汽车的最小转弯直径越小，表明汽车在停车场上掉头和通过弯道半径较小路段的能力越强。
3、选取轮胎时应使选用轮胎的速度级别所限定的最高使用速度大于所设计汽车的最高车速。
4、经总体布置计算，汽车轮胎所承受的最大静负荷值，应与轮胎额定负荷值接近，两者之比称为轮胎负荷系数，此系数应控制在0.85-1.00之间，以防止超负荷。
二、简答、论述1、在绘总布置图时，首先要确定画图的五条基准线，简述各基准线是如何确定的？2、发动机前置前轮的布置形式，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采用，其原因又是什么？三、选择题1、轴距L减少，则汽车最小转弯直径（）1.增加2.减少3.不变4.无明显变化2、增大汽车轮距，则侧倾刚度增加，汽车横向稳定性（）。
1.不变2.变差3.变好4.无明显变化3长头式货车的发动机位于驾驶室（）。
1.前部2.中部3.后部4.里面4、货车车头长度系指（）。
1.从汽车的前保险杠到前风挡的距离2.从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离3.从汽车的前保险杠到后座椅的距离4.从汽车的前保险杠到脚踏板的距离5、增大轮距有利于提高汽车的（）。
1.机动性2.横向稳定性3.制动性4.平顺性6、舱背式乘用车车身特点是（）。
1.车身顶盖与车身后部呈折线连接2.后风窗与行李箱连接，接近平直3.顶盖长，同时后窗与后行李箱盖形成一个整体的后部车门4.车身顶盖向后延伸到车尾7增加前悬尺寸，将（）。
1.减小汽车的接近角，使通过性降低2.减小汽车的接近角，使通过性提高3.增大汽车的接近角，使通过性降低4.增大汽车的接近角，使通过性提高8、货车在满载静止位置时，车架上平面相对于地面通常是（）。
1.水平的2.重合的3.前高后低的4.前低后高的9、主要用于重型矿用自卸车上的驾驶室形式是（）。
第一章汽车的总体设计§1 概述§2 汽车形式的选择§3 汽车主要尺寸和参数的选择§4 汽车发动机选择§5 车身形式§6 轮胎的选择§7 汽车的总布置§8 运动校核第一节概述一、汽车设计的内容：总体设计系统设计（总成设计）零部件设计二、汽车设计技术的发展（一）、发展过程1、经验设计以经验数据和经验公式为主要方法2、“科学实验+ 技术分析”的设计3、计算机辅助设计（二）、发展特点1、基础理论成果的应用2、测试与实验新技术不断发展道路实验（实验场），室内实验（测功、风洞、电液振动），虚拟实验3、新工艺、新材料的应用（三）、发展趋势1、更注重安全性主动和被动安全2、更注重节能与环保代用燃料，电动汽车，绿色设计3、向高速化、轻量化、低噪音方向发展NVH（Noise,Vibration,Harshness) 4、向自动控制、智能化方向发展三、总体设计应满足的要求1、公路上行驶，外形尺寸应予以限制；2、排放要满足环保要求——排放法规；3、使用环境复杂，应满足安全性要求－强制性安全法规；4、汽车各性能应满足开发所确定的指标；5、知识产权保护；6、“三化”要求：系列化，通用化，标准化;7、避免部件发生运动干涉；8、质量可靠，拆装维修方便…四、汽车开发程序1、新产品开发流程：商品规划：商品计划和概念设计商品计划的内容：商品开发的必要性、目的、主要性能、造型风格、目标价格；目标用户和市场、适用地区、商品用途及级别；生产纲领、目标利润、投产时间等。
2、概念设计1）.概念设计的概念从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活的全过程。
2）.概念设计的内容车型构成；车辆主要尺寸、驱动方式和采用的主要部件和附属设备；车辆的总体布置；整车目标性能、目标质量、目标成本及开发成本3）.概念设计的具体工作◎形体设计◎总体方案草图◎用户使用调查，市场预测◎产品水平分析◎设计任务的形成和编写概念设计/形体设计※外部造型※内饰造型※色彩设计整车和车身内部尺寸布置绘制外形构思草图美术效果图制作油泥模型◎车身外形应在保证汽车拥有较小空气阻力系数的同时，具有符合审美规律的形体。
汽车设计课件--汽车总体设计1课程容课程容学时数总学时实验汽车的总体设计 6 离合器设计 4 机械变速器的设计 6 万向传动轴的设计 4 驱动桥的设计 2 悬架系统设计 4 转向系统设计 4 制动系统设计 2 合计322课程重点与难点汽车的整体布置设计、主要总成系统的参数设计及其设计效果对整车性能影响的分析验算、部分关键零部件的结构设计。
重点重点讲授：汽车总体设计、机械变速器设计、汽车驱动桥设计、汽车悬和难点架系统设计、汽车转向系统设计。
先修先修课程：理论力学、材料力学、机械设计、汽车构造、发动机原理、汽车理论等课程3课程规要求及考核方式采用课堂讲授的授课方案，课堂教学采用多媒体教学手段，并辅之以课堂讨论、工程案例分析等教学环节。
安排适当的习题，结合专业其它实践性教学环节，促使学生了解、掌握基础理论知识、基本分析方法和一般设计思路。
考核方式课前做预习，课后完成作业检查考勤（1/3）、迟到或早退记录考勤，平时作业，测验。
§1 汽车总体设计的任务及开发程序§2 汽车形式的选择§3 汽车主要参数的选择§4 发动机的选择§5 车身形式§6 轮胎的选择§7 汽车的总体布置§8 运动校核第一节汽车总体设计的任务及开发程序定义：汽车设计、汽车总体设计、开发流程主要汽车总体设计的任务容汽车开发的流程及阶段容重点汽车开发的流程及具体含义和难点汽车总体设计的任务定义汽车设计：是指汽车产品进行设计的方法和手段，是汽车进行开发、设计实践的软件与硬件；以机械设计理论为基础，并考虑到其结构特点、使用条件的复杂多变以及大批量生产等情况。
汽车总体设计：是指汽车设计过程中提出整车总体设计方案，对各部件进行合理布置，确定并保证主要性能指标合理、可实现的设计过程。
1.1 总体设计应满足的基本要求1.1.1 汽车对人类生活质量的影响使生活质量提高使生活质量降低1.1.2 对汽车提出越来越高的要求节能——节油和开发新能源环保——通过法规对排放和噪声提出更严格要求安全——提出更高的要求，要求很好的保护乘员舒适——能居住，能通讯，有空调，驾驶方便1.1 总体设计应满足的基本要求1.1.3 基本要求各项性能、成本等，满足设计任务书所规定的指标；严格遵守和贯彻相关法规、标准的规定（如外廓尺寸符合GB1589-1989规定），注意不要侵犯专利；贯彻“标准化、通用化、系列化”；进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉；拆装与维修方便。
汽车总体设计概述首先，汽车的外观设计是吸引消费者关注和购买的关键因素之一、优秀的外观设计能够为汽车注入个性和时尚感，使其在市场竞争中脱颖而出。
更重要的是，外观设计还应考虑到空气动力学和车身强度等方面的要求，以提高车辆行驶的稳定性和安全性。
因此，汽车总体设计的第一步是确定汽车的整体外观形状和尺寸，包括车身长度、宽度、高度以及前后悬挂距离等。
其次，汽车的内部空间布局是对乘客和货物进行舒适和合理利用的关键。
设计师需要考虑到前排和后排乘客的舒适度、乘坐人数、座椅布局以及存储空间等因素。
内饰设计也非常重要，它决定了汽车的内部氛围和乘坐体验。
内部空间布局的合理与否直接影响乘客的舒适度和驾驶员的操作便捷性。
底盘系统是汽车的基础部件之一，它承载着整个车身和动力系统。
底盘系统包括车架、底盘悬挂和减震系统等。
汽车的总体设计需要考虑底盘系统的强度和刚度，以确保车辆在行驶过程中的稳定性和安全性。
悬挂系统是保证汽车悬挂稳定性的关键部件。
总体设计需要考虑悬挂系统的弹性和减震性能，以提供舒适的驾乘体验和稳定的操控性能。
制动系统是汽车的安全保障之一，它决定了汽车在紧急情况下的刹车性能。
总体设计需要考虑制动系统的效能和可靠性，以确保车辆能够及时、安全地停止。
最后，汽车的整体控制系统是确保汽车正常运行和驾驶的关键。
总体设计需要考虑车辆的电子控制单元（ECU）、传感器、执行器和通信系统等，以实现对车辆的监控和控制。
总体而言，汽车总体设计需要综合考虑外观设计、内部空间布局、底盘系统、动力系统、悬挂系统、制动系统、车身安全以及车辆控制等多个方面。
设计师需要根据汽车的使用环境、车辆类型和目标市场等因素进行合理的组合和配置，以实现功能、性能和安全性的最佳平衡。
只有在整体设计的基础上，汽车才能满足用户的需求和期望，成为市场的热销产品。
第一章汽车的总体设计§1―1 概述一．总体设计1．对总体设计的原则要求：一个成功的汽车产品设计应该满足技术、社会、经济和艺术造型等方面的要求。
总体设计应根据整车设计的总目标，明确各种的要求的主次地位，统一协调，使它们和谐地组合在一起，形成既先进又合理的方案，以达到预期目的。
2．对总体设计的基本要求：1）各项性能、成本等，要达到设计任务书指标。
2) 遵守和贯彻有关法规、标准，不侵犯专利。
3) 尽量三化，标准化，通用化，系列化。
4）进行运动校核，保证运动正确，不干涉。
5）拆装维修方便。
要特别注意正实施的强制性标准，已有40项，如GB1589-89汽车外廓尺寸限界，汽车污染物排放标准，公路法规对汽车轴荷的限定等。
3．对总设计师要求：1）丰富的工作经验，工作几年，最好搞过底盘和车身。
2）理论水平高（力学）。
3）熟悉掌握国内、国外汽车市场和技术、国内外工业动向。
4）善于团结周围同志一道工作，有一定的组织能力。
4．准备（日常，设计前）1）收集资料与分析收集：设计结构使用、试验、生产、技术等方面资料、表格各种参数画出参数图（广告）技术发展水平报告、前后对比其他国家法规2）进行使用调查使用条件：包括道路、气候、风沙使用情况：运货品种、装卸方式、运输距离、行李箱、质量用户对汽车行使要求，需求量。
3）进行生产调查：生产条件：厂地面积、厂房面积、技术力量（技术人员、技工技术等级）原材料来源及运输方式、水、电供应、排污。
生产设备：现有和要买的设备、工艺水平。
4）进行样车对比、试验分析二．汽车开发程序：对应竞争，企业要一手抓在产品，一手抓新产品开发。
为进行新产品开发，要制定企业发展规划，核心是商品规划（系列和单个）0．单个商品规划包括商品计划和概念设计。
1）商品规划：商品开发的必要性、目的、主要性能、造型风格、目标价格；目标用户和市场、适用地区、商品用途及级别；生产纲领、目标利润、投产时间等。
2）概念设计：车型构成：主要尺寸、驱动方式和主要部件及附属设备；总体布置；整车目标性能、目标质量、目标成本和开发日程。
汽车总体设计1.概述汽车性能的优劣不仅取决于组成汽车的各部件的性能，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合，取决于总体布置；总体设计水平的高低对汽车的设计质量、使用性能和产品的生命力起决定性的影响。
汽车是一个系统，这是基于汽车只有如下属性而具备组成系统的条件：①汽车是由多个要素（子系统及连接零件）组成的整体，每个要素对整体的行为有影响；②组成汽车的各要素对整体行为的影响不是独立的；③汽车的行为不是组成它的任何要素所能具有的。
由此，汽车具备系统的属性，对环境表现出整体性、一辆子系统属性匹配协调的汽车所具备的功能大于组成它的各子系统功能纯粹的、简单的总和、反之，如果子系统的属性因无序而相互干扰，即便是个体性能优良的子系统，其功能也会因相互扼制而抵消，功率循环、轴转向等就是这样的典型例子。
系统论所揭示的系统整体性和系统功能的等级性必然会映射到设计任务中来、用整体性来解释汽车设计的终极目标是整车性能的综合优化，道理是十分显然的、汽车设计任务的等级形态表现为：上位设计任务是确定下位设计任务要实现的目标，下位设计是实现上位设计功能的手段、上、下位体系可从总体设计逐级分至零件设计，总体设计无疑处于这种体系的最上位，设计子系统的全部活动必须在总体设计构建的框架内进行、子系统设计固然重要，但统揽全局、设计子系统组合和相互作用体系规则的总体设计对汽车的性能和质量的影响更加广泛、更为深刻。
整车总布置设计的任务(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。
设计原则、目标（1）汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产品发展规划进行。
（2）选型应在对同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析及全面的技术、进行分析的基础上进行（3）应从已有的基础出发，对原有车型和引进的样车进行分析比较，继承优点，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新车型。
（4）涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律，不得侵犯他人专利。
（5）力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。
汽车设计过程(1)调查研究与初始决策：选定设计目标，并制定产品设计工作及方针原则。
(2)总体方案设计：根据所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想提出整车设想，即概念设计（concept design）或构思设计。
(3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能以及各总成的基本形式。
(4)车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同色彩的车身外形图；制作相应的造型的1：5整车模型；从中选优后，再制作1：5或1：1的精确模型。
(5)编写设计任务书；(6)汽车总布置设计；(7)总成设计；(8)试制、试验、定型。
2. 整车型式的选择根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车型式方案，主要包括以下几部分：(1)发动机的种类和型式；(2)轴数和驱动型式；(3)车头和驾驶室的型式及与发动机、前轴(轮)的位置关系；(4)轮胎的选择。
发动机的种类和型式对于发动机的种类和型式，在现代汽车上主要选用汽油机和柴油机，燃用其它燃料或其它种类的发动机，可根据车型的需要进行选取。
发动机的型式有直列式、V型和对置式等。
冷却方式有水冷和风冷。
因此要根据具体车型的使用条件和布置上的结构需要，而选择不同种类和型式的发动机。
汽车的轴数和驱动型式不同类型的汽车有不同的轴数和驱动型式，这主要根据使用条件、用途、工厂的生产条件、制造成本及公路的轴荷限值等因素进行选择。
最常用的是两轴、后驱动4×2式汽车，其中轿车还可以采用4×2前驱动式结构。
对于一般总重小于 19t的汽车，都采用4×2后驱动的布置型式(前驱动的轿车除外)，因为这种汽车结构简单、布置合理、机动性好、成本低、适合于公路使用，是—种典型的、成熟的结构型式。
随着汽车载重量的增加，各相关总成也要相应的加大，汽车的自重也要增加，这样会造成4×2式的汽车单轴的负荷增加，以致于超过公路、桥梁所规定的承载限值(公路允许单轴负荷为13t，双后轴负荷为24t)。
为解决此矛盾，一般采用增加汽车轴数的办法来减少单轴的负荷，如从4×2变成6×2、6×4、8×4，如果想增加驱动能力，提高越野通过性能，可以采用4×4、6×6、8×8等增加前驱动型式的结构，同时也可提高载重量。
采用增加轴数的办法，可以提高载重量而不增加单轴负荷，同时还不会增加车箱底板的离地高度，提高通用化、系列化水平，便于生产、降低生产成本等。
所以汽车厂家多年来一直都采用这种办法变型出更多品种的汽车。
6×2式结构可以由单前轴、单后驱动桥和后支承轴组成，也可由双前轴和单后驱动桥组成，这主要取决于布置需求和轴荷分配。
但应尽量不采用双前轴式结构，因为这样会使前转向系统复杂，转向沉重或增加转向助力系统，增加成本和影响操作。
车头、驾驶室的型式车头、驾驶室的型式是汽车的最主要的型式之一。
其选择主要决定于用户的要求、安全性、维修保养的方便性和生产条件等因素。
车头的型式如长头、平头、凸头等都各有其优缺点。
车头、驾驶室与发动机，前轴(前轮胎)的布置位置，也可组成不同的布置结构，形成不同风格的整车外形，使轴荷分配、轴距、转弯直径等发生变化。
对使用、性能也有一定的影响。
图驾驶室与发动机，前轴(前轮胎)的布置位置轮胎的选择轮胎的尺寸和型号是进行汽车性能计算和绘制总布置图的重要原始数据之一，因此，在总体设计开始阶段就应选定，而选择的依据是车型、使用条件、轮胎的静负荷、轮胎的额定负荷以及汽车的行驶速度。
当然还应考虑与动力—传动系参数的匹配以及对整车尺寸参数(例如汽车的最小离地间隙、总高等)的影响。
轮胎所承受的最大静负荷与轮胎额定负荷之比，称为轮胎负荷系数。
大多数汽车的轮胎负荷系数取为～，以免超载。
轿车、轻型客车及轻型货车的车速高、轮胎受动负荷大，故它们的轮胎负荷系数应接近下限；对在各种路面上行驶的货车，其轮胎不应超载。
在良好路面上行驶且车速不高的货车，其轮胎负荷系数可取上限甚至达；对车速不高的重型货车、重型自卸汽车，此系数亦可偏大些。
但过多超载会使轮胎早期磨损，甚至发生胎面剥落及爆胎等事故。
试验表明：轮胎超载20％时，其寿命将下降30％左右。
为了提高汽车的动力因数、降低汽车及其质心的高度、减小非簧载质量，对公路用车在其轮胎负荷系数以及汽车离地间隙允许的范围内应尽量选取尺寸较小的轮胎。
采用高强度尼龙帘布轮胎可使轮胎的额定负荷大大提高，从而使轮胎直径尺寸也大为缩小。
例如装载量4t的载货汽车在20世纪50年代多用的—20轮胎早已被—20；—20甚至—16等更小尺寸的轮胎所取代。
越野汽车为了提高在松软地面上的通过能力常采用胎面较宽、直径较大、具有越野花纹的超低压轮胎。
山区使用的汽车制动频繁，制动鼓与轮辋之间的间隙应大一些，以便散热，故应采用轮辋尺寸较大的轮胎。
轿车都采用直径较小、断面形状扁平的宽轮辋低压轮胎，以便降低质心高度，改善行驶平顺性、横向稳定性、轮胎的附着性能并保证有足够的承载能力。
我国各种汽车的轮胎和轮辋的规格及其额定负荷可查相应的国家标准。
轿车轮胎标准见GB 2978—82；货车和客车的轮胎规格详见国标GB 516—82。
货车的后轮装双胎时，比单胎使用时的负荷可增加10％～15％。
3.汽车主要参数的选择总布置设计人员应初步确定以下各种参数，作为整车和总成的原始数据和工作目标。
在整车的方案(车头、驾驶室的型式、发动机的种类，整车初步的外廓尺寸、主要布置参数和布置草图)初步确定之后，整车设计人员通过图面工作和计算、初步确定如下目标参数：(1)汽车主要尺寸参数(2)汽车质量参数(3)主要性能参数(4)汽车的机动性参数(5)估算发动机的最大功率、最大扭矩及其对应的转速。
(6)变速器的头档速比和档位数，和驱动桥的主减速比。
主要尺寸参数的选择通过整车总布置草图的绘制，可以初步确定各总成的布置关系，进而确定整车各有关的(布置)尺寸参数和质量参数，以便为总成设计提供原始数据。
在绘制整车总布置草图时，可以参考同类车型的相关总成的外廓尺寸和质量，按本车的总布置需要，进行总布置草图的绘制。
初步确定主要布置尺寸和进行质量参数的计算。
确定车头，驾驶室的型式，以及同发动机、前轴(轮)的相互布置关系后，绘制布置总布置草图，并在此基础上布置各大总成。
(1)车架和车箱；(2)后簧、后桥和车轮；(3)前簧、前轴和车轮；(4)传动系；(5)转向机构及拉杆系统，并确定前轮转角和进行转弯直径的计算；(6)布置油箱、电瓶、消声器、贮气简、及备胎等其它总成。
完成整车总布置草图后，整车的外廓尺寸及相关的布置尺寸参数已基本确定，然后进行质量参数的计算。
计算质量参数前，要列出各大总成的质量，再定出空载和满载时各总成的质心至前轴和地面的距离，最后计算出空载和满载时的轴荷分配和质心至前轴、地面的距离。
整车总布置应提供以下参数，为总成开发提供原始数据。
(1)整车的外廓尺寸；(2)轴距和前、后轮距；(3)前悬和后悬长度；(4)车头、驾驶室和发动机、前轮的布置关系；(5)轮胎型号、静力半径和滚动半径、负载能力；(6)车箱内长及外廓尺寸；(7)发动机的功率、扭矩及相应转速；(8)变速器头档速比(2种)和档位数；(9)后桥总速比(可有几种)；(10)最高车速；(11)最大爬坡度；(12)整备质量及载质量；(13)转向盘直径，车轮转角及最小转弯直径(14)前轮接地点至前簧座的距离；(15)前簧中心距；(16)后簧中心距；(17)车架前部和后部外宽；(18)车架纵梁外形尺寸及横梁位置；(19)前簧作用长度；(20)后簧作用长度；(21)前簧非悬架质量；(22)后簧非悬架质量；(23)后轮毂及制动器总成质量。
通过整车总布置草图的绘制，可以初步确定各总成的布置关系，进而确定整车各有关的(布置)尺寸参数和质量参数，以便为总成设计提供原始数据。
在绘制整车总布置草图时，可以参考同类车型的相关总成的外廓尺寸和质量，按本车的总布置需要，进行总布置草图的绘制。
初步确定主要布置尺寸和进行质量参数的计算。
汽车的主要尺寸参数包括轴距、轮距、总长、总宽、总高、前悬、后悬、接近角、离去角、最小离地间隙等。
图汽车的主要尺寸参数轴距的选择要考虑它对整车其他尺寸参数、质量参数和使用性能的影响。
