HGC1050輕型商用車總體設(shè)計(jì),hgc1050,輕型,商用,總體,整體,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 系部 汽車與交通 工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 HGC1050輕型商用車總體設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀，選題的目的、依據(jù)和意義 1、研究現(xiàn)狀 汽車設(shè)計(jì)包括整車總體設(shè)計(jì)、總成設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)。其中汽車總體設(shè)計(jì)又稱汽車總布置，它是汽車設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)，它對(duì)汽車的設(shè)計(jì)質(zhì)量、汽車的性能和產(chǎn)品的生命力有著決定性影響，它不僅貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程而且為各總成、部件的設(shè)計(jì)構(gòu)建框架?？傮w設(shè)計(jì)是根據(jù)整車設(shè)計(jì)總目標(biāo)明確各種要求的主次關(guān)系，協(xié)調(diào)統(tǒng)一，形成整車設(shè)計(jì)方案的過(guò)程，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)手工查閱國(guó)內(nèi)外類似汽車獲得設(shè)計(jì)參數(shù)，繪制出總布置圖和總成部件圖，初步得出整車參數(shù)和性能指標(biāo)。其設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，準(zhǔn)確性差，費(fèi)力又費(fèi)時(shí)。李軍求等在《用CAD技術(shù)進(jìn)行汽車底盤總布置設(shè)計(jì)方法的研究》一文中針對(duì)汽車總布置設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，用Visual C++610作為界面設(shè)計(jì)語(yǔ)言，運(yùn)用ObjectARX開發(fā)工具對(duì)AutoCAD2000進(jìn)行二次開發(fā)，進(jìn)行了汽車底盤總布置設(shè)計(jì)。ObjectARX是在ARX基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的第二代面向?qū)ο蟮腃++編程環(huán)境。目前使用的是ObjectARX310版。ObjectARX應(yīng)用程序具有可封裝性、可繼承性以及多態(tài)性等特點(diǎn)，其開發(fā)的CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件模塊具有性能好、獨(dú)立性強(qiáng)、連接簡(jiǎn)單、內(nèi)部功能高效以及代碼可重用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并支持MFC類庫(kù)，能簡(jiǎn)潔高效地實(shí)現(xiàn)許多復(fù)雜功能。 由于總體設(shè)計(jì)中牽涉的變數(shù)多，因此開發(fā)新車型不僅對(duì)設(shè)計(jì)師自身的經(jīng)驗(yàn)和能力有較高的要求而且必須用先進(jìn)的技術(shù)輔助設(shè)計(jì)師合理決策、優(yōu)選參數(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)汽車市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷應(yīng)用與發(fā)展和CAD技術(shù)在工程機(jī)械各領(lǐng)域的不斷滲透，汽車的設(shè)計(jì)必然要與計(jì)算機(jī)結(jié)合。在國(guó)外，用于汽車開發(fā)的CAX（CAD/CAE/CAM等）軟件已日益成熟，并提出了計(jì)算機(jī)集成制造思想。國(guó)內(nèi)汽車設(shè)計(jì)人員在利用計(jì)算機(jī)繪圖及性能計(jì)算方面取得了顯著的成績(jī)，但在總體設(shè)計(jì)階段還是利用經(jīng)驗(yàn)方法，這不僅影響了設(shè)計(jì)質(zhì)量也增加了設(shè)計(jì)時(shí)間。因而總體設(shè)計(jì)亟待引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)算方法和先進(jìn)的繪圖軟件。黃曉云等在《基于參數(shù)化和專家系統(tǒng)技術(shù)的汽車總體設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)》一文中針對(duì)此種情況，提出了以參數(shù)化繪圖技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)建造了基于參數(shù)化和專家系統(tǒng)技術(shù)的汽車總體設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以以人機(jī)交互的方式完成整車方案設(shè)計(jì)的全過(guò)程，最終給出符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的總布置圖的三維模型，并且作者給出了該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)述了設(shè)計(jì)參數(shù)選擇專家系統(tǒng)模塊的實(shí)現(xiàn)方法和功能，詳述了基于UGⅡ，利用其二次開發(fā)工具開發(fā)的各參數(shù)化圖庫(kù)的功能和建造方法。 汽車車身的設(shè)計(jì)是從車身總布置開始的，車身總布置是汽車總布置設(shè)計(jì)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(jìn)行的。對(duì)汽車駕駛員位置進(jìn)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(guān)鍵措施。車身總布置的好壞，在很大程度上決定著車身設(shè)計(jì)的成敗。只有當(dāng)駕駛員座椅位置的布置工作完成后，才能進(jìn)行車身造型，所以駕駛員座椅位置的布置是車身設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)。吳濤在《基于UG的汽車駕駛員位置CAD在實(shí)車開發(fā)工作》中提出通過(guò)UG等CAD軟件、模糊綜合評(píng)判等方法，對(duì)已確定的汽車駕駛員手掌掌心、踵點(diǎn)及H點(diǎn)位置的合理性進(jìn)行了分析驗(yàn)證，通過(guò)這些點(diǎn)預(yù)測(cè)了汽車駕駛員的駕駛姿態(tài)。并利用CAD技術(shù)，建立了布置汽車駕駛員位置的實(shí)用性很強(qiáng)的方法，在實(shí)開發(fā)工作中進(jìn)行了驗(yàn)證，該方法可大幅度地縮短車身內(nèi)部布置所需的時(shí)間，使整車開發(fā)成本得以降低。布置方法的建立有望為設(shè)計(jì)單位提供高效的設(shè)計(jì)手段。并且使以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的CAD/CAM/CAE一體化產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)在車身設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 汽車視野設(shè)計(jì)使汽車總布置車身設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。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(rèn)證的主要項(xiàng)目之一。英聯(lián)邦法規(guī)FMVSS、歐洲ECC法規(guī)、日本《道路運(yùn)輸車輛保安標(biāo)準(zhǔn)》以及我國(guó)國(guó)標(biāo)都在視野方面制定了相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。任金東等在《基于CATIA平臺(tái)的汽車視野設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)》一文中詳細(xì)介紹了基于CATIA平臺(tái)的汽車視野設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)一汽車人體工程學(xué)的基本理論為指導(dǎo)，依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是SAE和國(guó)標(biāo)，將提煉之后的專家知識(shí)與CAD技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行高效地指導(dǎo)汽車視野設(shè)計(jì)。并且該系統(tǒng)以CATIA為開發(fā)平臺(tái)，以C語(yǔ)言和CATIA接口GⅡ(Graphics Interactive Interface)為主要開發(fā)工具。程序具有與主平臺(tái)完全一致的Motif交互式界面，使用非常方便。 在進(jìn)行汽車總布置設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)車輪的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校核，防止發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。此校核的目的是針對(duì)前輪應(yīng)同時(shí)考慮上跳及轉(zhuǎn)向至極限位置時(shí)的情況，從而確定車輪運(yùn)動(dòng)至極限位置時(shí)占用的空間，檢查車輪與輪罩、縱梁之間的運(yùn)動(dòng)間隙是否足夠，并由此決定前后輪罩設(shè)計(jì)的最小尺寸邊界。關(guān)于運(yùn)動(dòng)干涉，馬紅榮在《車輪跳動(dòng)與輪罩設(shè)計(jì)校核》一文中對(duì)某型汽車前、后輪跳動(dòng)情況進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對(duì)其空間布置情況進(jìn)行如何校核，如何為輪罩、擋泥板的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須滿足客戶及市場(chǎng)需求，也要體現(xiàn)工程及制造要求，還要體現(xiàn)政府法規(guī)及安全要求。這些要求需要有一個(gè)合適的托付物來(lái)體現(xiàn)，趙尚義在《基于典型截面的汽車總布置設(shè)計(jì)方法研究》提出的典型截面就是設(shè)計(jì)、制造要求、人員、安全因素及法規(guī)的多功能區(qū)的交流格式，它是以圖形的方式表現(xiàn)這些設(shè)計(jì)要求的載體，內(nèi)容包括車身，五門一蓋，內(nèi)外飾，電器及人機(jī)要素的“最佳截面”，以及動(dòng)力總成及底盤截面。典型截面標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該在總布置經(jīng)理的管控之下，具體的典型截面信息數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)由技術(shù)研發(fā)部門總布置組負(fù)責(zé)。 在汽車總體布置設(shè)計(jì)中，經(jīng)常涉及到軸荷的分配和整車質(zhì)心位置的設(shè)計(jì)、計(jì)算和調(diào)整。最常用的方法是根據(jù)力矩平衡原理通過(guò)計(jì)算來(lái)完成。計(jì)算法有其準(zhǔn)確、可靠的一面, 亦存在數(shù)據(jù)收集處理繁瑣復(fù)雜、計(jì)算過(guò)程不直觀、調(diào)整數(shù)據(jù)不便等缺憾。林春旭在《幾何作圖法求解汽車質(zhì)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(zhì)心和重力，直接求得汽車的質(zhì)心位置及軸荷，無(wú)須數(shù)學(xué)計(jì)算，調(diào)整和變動(dòng)各部件的位置、質(zhì)量也很方便，可簡(jiǎn)化汽車總布置設(shè)計(jì)時(shí)軸荷和質(zhì)心的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。有關(guān)質(zhì)心位置和軸荷分配的計(jì)算過(guò)程。應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，此法將更快捷、可靠。 汽車的設(shè)計(jì)開發(fā)，必須圍繞以人為中心的人性化前提展開。因此，在汽車的開發(fā)設(shè)計(jì)中，人機(jī)工程設(shè)計(jì)與車內(nèi)空間的確定占有重要地位，必須根據(jù)新產(chǎn)品的實(shí)際情況，進(jìn)行合理的布置設(shè)計(jì)。汽車人機(jī)工程設(shè)計(jì)的任務(wù)就是開發(fā)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(chǎn)品，這不僅關(guān)系到有效利用車內(nèi)空間及提高乘用舒適性，而且會(huì)影響整車、內(nèi)外造型和尺寸參數(shù)，進(jìn)而會(huì)影響整車性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而要獲得人性化并貼近用戶的最優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，就必須運(yùn)用人機(jī)工程的設(shè)計(jì)方法程序。在我國(guó)，由于沒(méi)有合適的人體數(shù)據(jù)及工具且缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，尚未形成清晰有效的汽車人機(jī)工程設(shè)計(jì)方法。張冰在《人機(jī)工程在汽車總布置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》中探討總結(jié)了人機(jī)工程在汽車總布置設(shè)計(jì)的應(yīng)用，同時(shí)闡述了汽車總布置中的一些概念和定義，并給出了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和參考值，可為新產(chǎn)品的開發(fā)和技術(shù)改進(jìn)提供參考和幫助。 廖林清在《汽車總布置設(shè)計(jì)中發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì)》一文中提出了以汽車行駛的能量利用率最高、加速時(shí)間盡可能短為目標(biāo)函數(shù)，建立了在給定汽車底盤參數(shù)、整車性能參數(shù)和汽豐行駛條件下的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率廈其相應(yīng)轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)排量等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，為汽車總布置設(shè)計(jì)中發(fā)動(dòng)機(jī)的選型提供了依據(jù)。 2、目的、依據(jù)和意義 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢(shì)，研發(fā)一個(gè)新產(chǎn)品并不是僅僅追求新，而是由特定的經(jīng)濟(jì)目的，然后才能有的放矢。 一般說(shuō)來(lái)，汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)的直接目的有如下幾種： (1) 從技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)合理性和使用要求出發(fā)，正確選擇性能指標(biāo)、質(zhì)量和主要尺寸參數(shù)，提出總體設(shè)計(jì)方案，為各部件設(shè)計(jì)提供整車參數(shù)和設(shè)計(jì)要求； (2) 對(duì)各部件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動(dòng)校核； (3) 對(duì)整車性能進(jìn)行計(jì)算和控制，保證汽車主要性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)； (4) 協(xié)調(diào)好整車與總成之間的匹配關(guān)系，配合總成完成布置設(shè)計(jì)，使整車的性能、可靠性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 汽車的總體布置直接影響到汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性等多項(xiàng)汽車基本性能，因此總體設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到市場(chǎng)占有率。 通過(guò)HGC1050輕型商用車的總體設(shè)計(jì)，促進(jìn)我自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)我獨(dú)立工作的能力，在這下設(shè)計(jì)中我可以綜合運(yùn)用《汽車設(shè)計(jì)》、《汽車構(gòu)造》、《汽車?yán)碚摗?、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程的知識(shí)，并獨(dú)立查找文獻(xiàn)參考資料，綜合訓(xùn)練了我的繪圖、總布置等綜合專業(yè)知識(shí)，達(dá)到綜合訓(xùn)練的效果。本設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我的主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，拓寬了我的知識(shí)面，培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實(shí)際的精神。 由于本題目模擬工程一線實(shí)際情況，使我通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可與工程實(shí)踐直接接觸，不但可以提高我解決實(shí)際問(wèn)題的能力，更可以提高了我今后在工作中的能力。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 1、研究的基本內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要是通過(guò)查閱近幾年來(lái)有關(guān)國(guó)內(nèi)外總體設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算整車的性能結(jié)構(gòu)參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行校核計(jì)算；同時(shí)對(duì)離合器、變速器、驅(qū)動(dòng)橋等結(jié)構(gòu)元件進(jìn)行總體布置。然后利用計(jì)算機(jī)輔助繪圖畫出總布置圖，并輔之以說(shuō)明書。 2、擬解決的主要問(wèn)題 (1)改善汽車的技術(shù)效果。改善或達(dá)到高于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的裝載能力、動(dòng)力性、舒適性、可靠性、燃料經(jīng)濟(jì)性等技術(shù)性能，降低污染，提高安全和方便程度等。這些都可以用硬指標(biāo)作為考核標(biāo)準(zhǔn)，通常是重要的設(shè)計(jì)目的。 (2)改善汽車的經(jīng)濟(jì)效果。調(diào)整汽車在產(chǎn)品系列中的檔次，調(diào)整其成本和售價(jià)，以改善汽車在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)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(chǎn)品以全新的形象出現(xiàn)于市場(chǎng)。 3、 技術(shù)路線（研究方法） 進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查與需求分析 查閱近幾年的文獻(xiàn)資料以確定當(dāng)前的研究現(xiàn)狀 汽車設(shè)計(jì)方案的制定 尋找實(shí)車作為設(shè)計(jì)的參照模型 汽車主要總成部件的選擇 汽車主要參數(shù)的選擇 汽車形式的選擇 汽車主要總成部件的布置 汽車總體布置設(shè)計(jì) 運(yùn)動(dòng)校核 數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，則重新開始 軸荷分配與質(zhì)心位置計(jì)算 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 繪制汽車總裝配圖 得到優(yōu)化、創(chuàng)新后的汽車總布置的所有數(shù)據(jù)、資料 優(yōu)化、創(chuàng)新 對(duì)比 得到汽車總布置的所有數(shù)據(jù)、資料 四、進(jìn)度安排 1.第1～2周（2月28日～3月11日） 調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 2.第3周（3月14日～3月18日） 動(dòng)力性計(jì)算 3.第4周（3月21日～3月25日） 經(jīng)濟(jì)型計(jì)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22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(diào)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(shè)計(jì)說(shuō)明書 9.第13周（5月23日～5月27日） 設(shè)計(jì)審核、修改 10.第14周（5月30日～6月3日） 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改 11.第15周（6月6日～6月10日） 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)閱或預(yù)審 12.第16周（6月13日～6月17日） 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改 13.第17周（6月20日～6月24日） 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 五、參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞.汽車構(gòu)造(上，下冊(cè)) [M].北京：人民交通出版社，1994 [2] 孫恒，傅則紹.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，1990 [3] 余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [4] 王望予.汽車設(shè)計(jì)（第四版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [5] 劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京：清華人學(xué)出版社，2001 [6] 徐 灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [7] 唐新蓬.汽車總體設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2010 [8] 廖林清、劉杰、游四海[J].汽車總布置設(shè)計(jì)中發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，現(xiàn)代機(jī)械，2002 [9] 任金東、葛安林、黃金陵、龔夢(mèng)澤[J].基于CATIA平臺(tái)的汽車視野設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)，AUTOMOTIVE ENGINEERING，2002 [10] 馬紅榮.車輪跳動(dòng)與輪罩設(shè)計(jì)校核[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2010 [11] 黃曉云， 張國(guó)忠， 張鳳賜.基于參數(shù)化和專家系統(tǒng)技術(shù)的汽車總體設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003 [12] 王 晶, 王忠利.基于CAD技術(shù)的汽車設(shè)計(jì)實(shí)例[C].2009 [13] 吳 濤.基于UG的汽車駕駛員位置CAD[C].2007 [14] 趙尚義.基于典型截面的汽車總布置設(shè)計(jì)方法研究[J].2008 [15] 林春旭.幾何作圖法求解汽車質(zhì)心[J].2000 [16] 張　冰.人機(jī)工程在汽車總布置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].2005 [17] 李軍求,孫逢春,張承寧,張國(guó)忠.用CAD 技術(shù)進(jìn)行汽車底盤總布置設(shè)計(jì)方法的研究[J].2004 [18]Nissan Motor Co.,Ltd.Global Communications,CSR and IR Division Communications CSR Department[EBOL][2006-8].http://www.nissan-global,com/EN [19]QIAO 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] 相關(guān)汽車專業(yè)網(wǎng)站 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日