汽车设计课程设计.ppt

汽车设计课程设计,交通学院,课程设计的目的,锻炼汽车设计制造专业学生解决工程实践问题与培养创新能力的手段培养应用型工程技术人才实践技能的重要环节训练学生解决工程实际问题的能力,课程设计的目的,综合应用汽车构造、汽车理论和汽车设计等课程的专业知识学习查阅和应用国家标准，培养按照国家标准设计应用系统的习惯掌握汽车结构设计的方法和特点掌握汽车结构设计的一般步骤,课程设计的方法,明确选定题目的结构特点与工作原理，综合应用专业课程知识查阅汽车设计手册，了解产品结构、技术参数进行分析、计算、对比，确定设计对象的具体结构和工作方案选择相应设计参数，绘制设计图样对设计过程中方案制定、结构参数确定、计算方法的选择进行总结，撰写设计说明书,课程设计的步骤,分析设计要求和性能参数确定结构方案，绘制整体设计方案图进行总成结构的选型及参数计算，绘制总成装配图的设计图样进行主要零部件的结构选型及设计计算，进行强度校核，绘制零部件结构图撰写设计说明书,课程设计要求,根据所学专业知识，完成一种汽车常用总成机构的设计，绘制相应零部件图和装配图，编写设计说明书成绩：出勤+图样和说明书+答辩设计说明书：按照模版撰写图样：三维模型+二维图纸,1.汽车动力系统匹配与总体设计,1.1整车主要目标参数的初步确定1.1.1发动机的选择发动机最大功率及转速的确定发动机最大转矩及转速的确定1.1.2轮胎的选择依据车型、使用条件、轮胎的额定符负荷以及汽车的行驶速度确定,1.汽车动力系统匹配与总体设计,1.1.3传动系最小传动比的确定最高档若为直接挡，最小传动比为主减速器速比i0基本确定主减速器的减速形式1.1.4传动系最大传动比的确定变速器1挡传动比与主减速器速比的乘积根据最大爬坡度和路面附着条件初选,1.汽车动力系统匹配与总体设计,1.2传动系各总成的选型1.2.1发动机的选型根据所需发动机的最大功率和最大转矩及相应转速，初选发动机的型号，查技术参数和特性曲线1.2.2离合器的初步选型根据发动机的最大转矩，选择某转矩容量的离合器，确定后备系数,1.汽车动力系统匹配与总体设计,1.2.3变速器的选型根据发动机最大转矩和变速器1挡传动比，初选变速器型号，确定额定输入转矩和速比范围1.2.4传动轴的选型确定传动轴形式（分段和支承）和万向节形式，选择传动轴型号，确定工作转矩,1.汽车动力系统匹配与总体设计,1.2.5驱动桥的选型驱动桥结构形式和布置形式：断开或非断开主减速器结构形式选择：单极或双极驱动桥的选型：根据计算的主减速器速比，选择主减速器的型号，确定承载能力，最大输入转矩,1.汽车动力系统匹配与总体设计,1.3整车性能计算1.3.1汽车动力性能计算汽车驱动力和行驶阻力汽车的加速性能计算1.3.2汽车的经济性能计算,1.汽车动力系统匹配与总体设计,1.4发动机与传动系部件的确定根据前面的计算，确定设计车辆的动力传动系统对比不同匹配情况下的汽车性能，最终确定发动机和传动系各个不见选型绘制整车总体布置草图,2.离合器设计,2.1确定离合器的结构形式常用单片膜片弹簧离合器2.2离合器的容量设计单位压盘质量的滑磨功、单位摩擦面积滑磨功、单位压盘质量的发动机功率、单位摩擦面积的发动机功率、温升速率和后备系数等评价根据发动机扭矩、功率、转速、整备质量、主减速器速比、变速器速比和车轮半径等参数计算,2.离合器设计,2.2.1离合器的容量参数及计算滑磨功：单位面积或质量耗散的功温升速率：摩擦片温度升高的速度转矩容量：后备系数与发动机最大转矩的乘积摩擦片外径、内径及面积：根据发动机最大转矩确定压盘的质量：根据滑磨功及发动机功率确定压紧力：根据转矩容量和离合器尺寸、片数确定摩擦片的单位压力：根据不同材料确定例2-1和2-2，离合器设计实例,2.离合器设计,2.3离合器结构零件的设计2.3.1从动盘总成结构从动片、摩擦片和从动盘毂，或带扭转减振器2.3.2从动盘零件的结构选型和设计从动片、从动盘毂2.2.3从动盘摩擦材料的选择石棉、有机摩擦材料、金属陶瓷摩擦材料,2.离合器设计,2.3.4压盘设计传力方式、几何尺寸、材料、强度校核例2-3，压盘传力片设计实例2.3.5离合器盖设计刚度、散热、对中2.2.6膜片弹簧设计与计算负荷与变形、工作点位置、结构参数设计例2-4，膜片弹簧计算实例,2.离合器设计,2.7离合器操纵机构设计2.7.1离合器操纵机构的功用及要求2.7.2离合器操纵机构的形式与选择机械式和液压式2.7.3离合器操纵机构的设计计算总传动比、踏板总行程、踏板力例2-5，操纵机构参数计算实例,3.万向传动装置的设计,3.1万向传动装置的结构形式及选择不等速万向节和等速万向节3.2十字轴万向传动装置的设计计算3.2.1静态额定转矩滚柱轴承的静态承载能力和万向节回转半径确定3.2.2动态承载能力与动态额定转矩几何结构因素、滚动体和导槽类型确定，用动载能力和回转半径之积确定例3-1，万向节传动轴数计算实例,3.万向传动装置的设计,3.2.3汽车传动轴计算转矩确定起动转矩、附着转矩例3-2，十字轴万向节传动轴计算实例3.2.4十字轴万向节传动轴轴承支座的力计算W型布置的轴承支反力Z型布置的轴承支反力,3.万向传动装置的设计,3.4万向节使用寿命计算十字轴万向节使用寿命计算例3-3，十字轴万向节计算实例前驱动半轴百万次循环寿命后轮驱动百万次循环寿命四轮驱动百万次循环寿命,4.驱动桥设计,4.1确定驱动桥的结构形式断开式和非断开式主减速器结构形式及选择：螺旋锥齿轮和双曲面齿轮差速器结构形式及选择：普通锥齿轮差速器和防滑差速器桥壳结构形式及选择：可分式或整体式,4.驱动桥设计,4.2主减速器和差速器齿轮主要参数的选择与计算4.2.1主减速器齿轮主要参数的选择齿数、分度圆、大齿轮、小齿轮、螺旋角、螺旋方向、法向压力角、4.2.2直齿锥齿轮差速器齿轮基本参数星星齿轮数目、球面半径、节锥距、齿数、模数、分度圆直径、齿面宽、齿高、压力角,4.驱动桥设计,4.3齿轮的结构设计、图样及技术要求4.3.1齿轮的结构设计齿圈结构形式、齿圈与轮毂安装方式、幅板形式（加强筋）4.3.2齿轮的图样及技术要求差速器直齿锥齿轮的图样及技术要求主减速器、螺旋锥齿轮及双曲面齿轮的图样及技术要求教材上图样及主要尺寸公差,5.悬架设计,5.1悬架的结构形式独立悬架和非独立悬架5.2悬架弹性元件的设计与计算钢板弹簧设计计算扭杆弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧、油气弹簧,5.悬架设计,5.2.1布置方案横置板簧：需要传递纵向力，必须设置附加的导向传力装置，结构复杂，质量大，应用少纵置板簧：传递各种力和力矩，结构简单，应用广泛对称式：钢板弹簧中部在车轴（桥）上固定中心至两端卷耳中心距离相等不对称式：钢板弹簧中部在车轴（桥）上固定中心至两端卷耳中心距离不相等,5.悬架设计,5.2.2钢板弹簧主要参数的确定满载弧高钢板弹簧长度确定钢板断面尺寸及片数确定钢板弹簧各片长度的确定钢板弹簧的刚度校核钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算钢板弹簧总成弧高的校核钢板弹簧的强度校核,5.悬架设计,5.3悬架对汽车主要性能的影响5.3.1悬架对汽车平顺性的影响车身固有振动频率悬架特性特性系统阻尼5.3.2悬架对汽车操纵稳定性的影响不足转向特性、轴转向（悬架导向杆系运动使车轴偏转一定角度）、前轮定位参数、导向杆系与转向杆系运动协调,6.转向系设计,6.1转向系方案的选择及主要参数的确定6.1.1转向系方案的选择转向盘、转向轴、转向器、转向梯形6.1.2转向系主要参数的确定转向系设计的前提条件：整车尺寸参数转向系传动比的确定：力传动比和角传动比转向系计算载荷的确定,6.转向系设计,6.2齿轮齿条式转向器设计6.2.1齿轮齿条式转向器的优缺点6.2.2齿轮齿条式转向器的输出形式输入和输入的位置6.2.3齿轮齿条式转向器的整体布置转向器与转向梯形的前后位置,6.转向系设计,6.2.4齿轮齿条式转向器的结构及工作原理6.2.5齿轮齿条式转向器的结构设计速比计算螺旋角对齿轮齿条转向器的影响齿条截面形状轴承选择及齿轮支承,6.转向系设计,6.3转向梯形机构的设计6.3.1转向梯形理论特性6.3.2转向梯形的布置6.3.3转向梯形机构尺寸的初步确定6.3.4梯形校核,7.制动系设计,7.1制动器的结构形式及选择液压鼓式制动器：领蹄与从蹄液压盘式制动器：固定钳盘与