毕业设计报告书---城市代步车的设计

1、目 录第一部分 市场调研.1一 市场背景.1二 现有产品分析.3三 用户需求.9第二部分 方案设计.10一 方案构思.10二 最终方案.13第三部分 详细设计.15一 产品结构分析.15二 使用状态图.17三 色彩方案分析.19第四部分 设计分析.20一 材料与工艺分析.20二 人机关系分析.22第五部分 设计展示.24一 效果图.24二 模型.28三 展板.31第六部分 结束语.33 1第一部分 市场调研一、市场背景截止到 2010 年年底，中国城镇化率已经达到 46.6%，拥有 6.22 亿城镇人口，全国设市城市已达 655 个，其中百万人口以上的特大城市，包括超大城市共 122 个。但是

2、，随着这些城市的发展，环境污染、交通拥挤等问题就接踵而来。城市的环境问题已经引起了各方面单位的重视，在全球应对气候变化和能源安全的背景下，国家发改委、国家住房和城乡建设部、国家能源局等各大部委都启动或支持“低碳城市” 、 “低碳示范区”等城市建设。在寸土寸金的城市街头，除了高昂的停车费用之外，想要找到停车位也不是件容易的事情。自停车费涨价后，停车一小时最高可达到 20 块。这样下来，一天的停车费就要到上百块。如此高的停车费用，让开车的人望而却步。困扰大城市的停车难、交通拥堵等问题并不能因此而得到缓解，反而让许多人放弃自己的爱车而去每天排队挤公车。石油危机是困扰我们的另一大难题，油价直线上涨现在

3、我们不断意识到，加油已经变得十分困难，很多加油站停业整顿，甚至拆除。虽然现在国际油价有所回落，但是还是高位。汽车制造商们已经意识到了这些问题，并已纷纷采取了行动，各种电动汽车，小型汽车层出不穷。（一）电动汽车的现状和前景当今，致力于实现电动汽车商业化运行的主要国家及所属公司，都在按照自己设计的路线向前推进。在插电式电动汽车被国际社会共同认可后，很快就发现，还有很多问题没有解决，仍然存在不同的发展方向和路线，电动汽车的全景并没有因此而清晰。在这种情况下，日本是以高效混合动力汽车和插电式纯电动汽车的研究为主，代表车型是丰田公司的普锐斯、雷克萨斯和日产公司的叶子。而美国是以增程式电动汽车为主攻方向，

4、代表车型是通用公司的 Volt。中国则是全面开花，有比亚迪的双模混合动力车型，也有多家公司正在研发的插电式纯电动汽车，还有吉利公司的超级电容汽车。最新的研究表明，上述所有的车型和技术路线都不可能实现完全的商业化，它们无论将技术水平提高到何种地步，也必须依赖政府的补贴才能生存，因为上述所有的技术路线，都无法解决电池组在盲充情况下的循环寿命过低的问题，使电池折旧成本居高不下，不可能产 2生出对汽油燃料成本的竞争优势。总而言之，电动汽车正迅速从研制试验阶段走向商品生产及应用阶段，但纯电动汽车由于受到电池续航能力、充电时间的困扰，目前还没有一款非常完善的产品推向市场。电动汽车是汽车产业未来的发展趋势，

5、这一点国内外的学界、业者和各国政府公认的。我国处于汽车普及初期，具有发展纯电动汽车的资源和市场环境优势，我国电动汽车的技术水平相对来说与世界先进技术相差不大，利用电动车发展的机会，可以扬长避短，实现跨越式发展。未来 3 年，最关键的电池技术有望产业化，在 3-5 年的产品导入期后，电动车有望实现大规模量产我们看好当前国内的电动车发展势头。（二）小型汽车的现状和前景由于环境污染、城市拥挤等问题使经济发达国家也越来越重视和推崇小型汽车。小型车的市场份额将由 2000 年的 16.9%增加到 2010 年的 22.5%。小型车的良好前景是三方面因素良好结合的结果。在政府层面，各国政府普遍利用政策手段

6、大力鼓励发展节能、排放低的小型车，从而希望达到降低对石油的依赖、改善交通环境、降低环境污染的目的。在消费者层面，汽油价格的节节攀升促使他们更多考虑购买小型车。对汽车生产商来说，则倾向提供更多可供选择的车型以及日益完善的安全技术。小型车具有自身重量轻，排量小，燃料经济好，使用成本相对价廉的特点；小型车车身尺寸较小，所消耗钢材、铝材等原材料和能源也相对较少。另外，目前的小型车已经不是过去人们认为那种低档次、不安全、高排放的概念，现在的小型车时尚美观、动力性强、安全性好，而且更加节能、环保。在我们建设资源节约型、环境友好型社会的过程当中，小型车既可以满足人们提高生活质量的需求，又可以满足节能、环保的

7、需求。美国市场上销售的经济型车占轿车总销量的 60%左右；欧洲排量在 1.0L 以下的小型车年销量达到 450 万辆；法国、韩国、日本都不同程度地对购买节能、环保型小排量汽车给予补贴、减免税费等政策支持。未来数年，随着市场的竞争和成熟，根据市场的优胜劣汰法则，微型车市场可能发生较大改变以适应市场。随着国家法规对汽车安全和环保要求的日益提高，另外，包括民营企业和外资企业的所有微车企业都已大举进入微型轿车行业所引起的价格大战，使得微型轿车价格继续下降，开始贴近普通百姓。相信小型车在未来的汽车市场上有着非常好的前景。 3二、现有产品分析 随着生活条件的提高，在城市里人们大多采用汽车作为代步工具，简单

8、实用的代步车受到越来越多人的青睐。市场上代步车种类繁多，以下根据电动汽车、小型汽车、概念汽车的分类，分别列举并初步分析一些现有车型。1 电动汽车（1）安全舒适型沃尔沃 C30 纯电动车造型沃尔沃 C30 电动汽车具有与标准型汽车同样的安全性、舒适性和宽敞性。全新的 2010 款 C30 的外观更加时尚、动感，头灯与引擎盖的线条更加活泼，在遵循沃尔沃所共通的设计语汇之后，通过前机盖的重新设计与线条勾勒，可以看出 C30 也展露出像 XC60 一样的立体感与肌肉感。色彩沃尔沃 C30 车身以银白色为主。技术特点沃尔沃 C30 使用的是锂离子电池，可以通过家中普通的电源插座或专用的路边充电站充电。电

9、池充满电约需 8 个小时。电池组充满电可使最高车速 4达到每小时 130 公里，0 至 100 公里/时加速时间小于 11 秒。如果汽车使用可再生电力充电，二氧化碳排放可以做到几乎为零。（2）动感时尚型标致 iOn造型iOn 整体造型具有动感，和普通车型有着明显的区别。有经过特殊处理过的标致品牌标识(白色珠光镀铬)，另外还配有铝合金轮毂，前雾灯，自动头灯等。色彩iOn 车身以蓝色为主。技术特点iOn 纯电动微型车充满电后行驶里程可以达到 150 公里，这样的设计是以城市人平均每天行驶不到 60 公里的调研结果为依据。当车辆电池完全消耗殆尽时，您可以按标准充电要求充满 6 个小时，已有 220

10、加充电站投入使用。配有 3 相插头 380V 快速充电器，可以在 15 分钟内为电池充入 50%电量。 52 小型汽车（1）小巧卡通型smart fortwo造型拥有袖珍车身和卡通外形的 smart fortwo 如精灵般吸引了年轻人的眼球。smart fortwo 内部的设计和外形设计风格基本保持一致，营造出了细节外观一种浓浓的卡通味道。简洁的半圆形仪表盘只有车速表，油量和水温以图形方式在车速表下方的显示屏上显示。发动机转速表和时钟制作成两个独立的圆盘立在中控台上方，螃蟹竖起来的两个眼睛。色彩smart fortwo 在色彩方案上提供了很多选择，如红黑搭配，蓝白搭配。非常适合年轻的消费者。技

11、术特点smart fortwo 采用的是为它量身定造的排量只有 0.8l，额定功率45kw 的直列 3 缸涡轮增压发动机。这样的动力对于整备质量只有 730 kg的 smart fortwo 来说已经足够了。毕竟作为城市中的灵巧性交通工具，并 6不需要追求强有力的动力。（2）古典时尚型MINI Cooper造型MINI 造型设计简洁有力，古典色彩与时尚共存，大又圆的头灯印证着她 MINI 家族的纯正血统和风貌。短小而紧凑的车身、平坦的车顶、造型怪异的尾灯让它看起来十分精简灵巧。前机盖由单张金属板件制成，一直延伸至轮拱，堪称是设计和工程学的力作。前大灯与发动机罩采用一体化设计，不但醒目独特，而且

12、显示了高度精确的生产和装配的工艺。色彩MINI 在色彩方案上提供了很适合年轻人的蓝色，红色等。技术特点MINI 采用 1.6 升排量发动机，能够输出 85 千瓦/115 马力的最大功率。可在 10 秒钟内将车从 0 加速到 100 公里/小时的速度，并在二十多秒内加速到 160 公里/小时，最高时速可达 200 公里/小时以上。 73 概念汽车（1）豪华科幻型日产 Land Glider造型Land Glider 概念车的驾驶舱与战斗机极为相似，方向盘被操纵杆替换，以蓝色为主色的两个彩色液晶显示屏非常科幻。该车采用前后双座影院式布局，座舱顶部、前部和侧面全部使用玻璃改善采光和视野，再包以高级真

13、皮增强豪华感。色彩Land Glider 概念车车身以淡蓝色为主。技术特点Land Glider 概念车仍然为四轮设计，在转弯时前轮可改变倾角，最大达到 17 度，利用整个车体向弯内倾斜控制高车身和短轮距带来的重心问题。先进的驾驶控制系统根据车速、转向角度、偏航率，不断改变侧倾角度，驾驶员几乎能够以任何速度敏捷地过弯。Land Glider 概念车选择了零排放的全电动驱动系统。 8（2）灵活动感型Honda3R-C造型3R-C 为前两轮和后一轮的方式，采用半封闭式的方式，当发动车辆之后 3R-C 的透明外壳将自动调整角度成为车头的整流罩。特别的是设置于3R-C 的上方的挡风镜，采电动升降设计，

14、使用时会立起发挥挡风扰流的功能，除可减少风阻系数外，也可减少车主长途移动时的疲累感。而在停车不使用时，前方挡风镜就会整个向后升起并包覆起整个车舱，如同战斗机的驾驶舱般将车舱与外界隔绝达到防盗效果。色彩3R-C 车身以白色为主。技术特点3RC 的概念透过安装在底盘低处的电池与动力组件降低车辆的重心，赋予其更佳的稳定性，相较于两轮摩托车将更为安全。3RC 被 HONDA 设定为可供单人方便移动的未来零排放交通工具。本车在未来并不会量产，不过可借此对外来的单人移动载具有了更多的想像空间。 9三、用户需求1.用车成本的考虑石油危机直接导致油价疯长，消费者已经几乎不能承受高昂的油价负担。消费者需求的是耗

15、油少甚至是不用汽油的代步车，电动车成了最佳选择，尽管现在受技术和硬件条件的限制，电动汽车还不能普及。但是，我相信电动汽车是汽车产业未来的发展趋势，普及电动汽车是目前解决石油危机的重要手段。2.环保的关注由于多年来的尾气排放等原因导致现在的环境恶化，温室效应等问题已经迫在眉睫。人类生活的环境正在日益恶化，特别是城市的环境问题已经引起各个方面的重视。新型能源在汽车领域的应用显得至关重要，电力是新型能源的主力军。3.停车的困扰随着城市的建设发展，交通拥堵已经成为人们普遍关注的问题。并且，偌大的城市找不到一个空着的停车位，即使找到了停车费也是高的离谱，如此高的停车费让买车的人望而却步。因此，现在更多的

16、城市居民会将小型车作为购买代步车的首选。 四 设计定位1.针对城市居民设计一款概念双人代步车，造型饱满流畅，适合不同年龄段的消费者，特别是年轻人。在造型上突破现有产品的基本造型，结合当下流行的概念车设计理念，设计出一款具有强烈的视觉冲击和科技感的未来城市概念代步车。2.采用纯电力提供动力，电池的续航里程可以满足城市居民日常使用需求。采用三轮设计，车身小巧灵活，旨在解决现在城市交通拥挤和停车难的问题。前轮偏大，并提供动力，后轮为独轮，可以前后方向运动，提供更好的稳定性。 103.车身小巧灵活，并且车辆自带的智能拼接系统，能够很好的将两辆车牢牢地连接在一起，能够方便全家出行。如果目的地一样，甚至不

17、认识的陌生人也可以将车拼接在一起。在满足实用性的同时，还添加一丝趣味性。第二部分 方案设计一、方案构思表 2-1 是一些精选方案以及对方案的说明。编编号号方案设计方案设计方案说明方案说明1该方案造型流畅，采用三轮设计，有效缩小了车身的大小。车内可乘坐两人，双座设计完全可以满足城市居民的日常生活需求。表 2-1 草图方案 112该方案为三轮设计，车身圆润小巧，造型上略微提取了甲壳虫元素。车内可乘坐两人，稳定的造型为高速驾驶提供了保障。3该方案是四轮设计，车内可乘坐两人，车身后部可提供较大的储物空间，为出行带来更多的便利。4该方案造型圆润可爱，车内设有两人座位。娇小的车身可以缓解城市交通拥挤的停车

18、难等问题。5该方案在造型上参考专业赛车的设计，动感流畅，能够轻松穿梭在拥挤的城市之中，并给驾驶者 12不一样的驾驶乐趣。6该方案在造型上使用流线型设计，给人以速度感，车顶大面积玻璃覆盖提供了很好的视野。7该方案是单人车设计，前轮向前倾，给人以稳定感。车座被架高，坐在车内有种居高临下的感觉。车顶玻璃罩使驾驶者拥有宽敞的视野。 138该方案造型上饱满圆润，三轮设计，后轮可以在 80范围内随意伸缩，车身加速时车轮夹角变大，车身后倾，可获得更佳的稳定性和加速快感。同时，两辆车可以通过特殊装置拼连起来。9该方案造型刚硬，双座设计，后面两轮可以往前收缩，车身呈树立状，停车时可以节省很多空间，可以有效解决停

19、车难问题。10该方案造型饱满流畅，三轮设计，车内可乘坐两人。车尾配有自动拼车系统，可将两辆车连接在一起。 14二、二、最终方案最终方案最终方案选定为上述方案十所示的一款双人概念代步车的设计。本设计是针对城市居民设计的代步车，造型饱满流畅，适合不同年龄段的消费者。采用纯电力提供动力，便捷无污染，现在的城市已经伤痕累累，经受不住更多的尾气排放了。车型三轮设计，小巧灵活，能够轻松自由地穿梭在拥挤的城市当中。车辆自带的智能拼接系统，能够很好的将两辆车牢牢地连接在一起，小车变大车，一个家庭无需再另外购买大型家用车，能够很好地避免车辆闲置的情况，代步车也能变家用车。此外，拼接的过程也为烦躁的都市生活增添了

20、一丝童趣。 最终方案效果图展示如下：图 2-1 最终方案效果图 15第三部分 详细设计一、 产品结构分析1. 产品基本尺寸如下图所示：（图 3-1） 162.产品详细介绍如下图所示：（图 3-2）图 3-1 基本尺寸图 17二 使用状态图图 3-2 部件介绍图图 3-3 内饰示意图 181. 乘坐方式如下图所示：（图 3-4）2.拼接方式如下图所示：（图 3-5）图 3-4 乘坐示意图 19图 3-5 拼接示意图 20三 色彩方案分析方案一本方案以白色为主，配以蓝色和黑色。白色给人以明快、活泼、大方的感觉。白色是中间色，给人以清洁朴实的感觉，容易与外界环境相吻合而协调。另外，白色是膨胀色，容易

21、使小车显大。方案二本方案以红色为主，配以白色和黑色。红色是生命之色，代表着激情和狂野，给人以跳跃、兴奋、欢乐的感觉，特别适合年轻人。红色是放大色，同样可以使小车显大。方案三本方案以黄色为主，配以橙色和黑色。黄色给人以欢快、温暖、活泼的感觉。黄色是扩大色，在环境视野中很显眼，从安全的角度考虑，黄色是最佳的选择。表 3-1 色彩方案分析表 21第四部分 设计分析一 材料与工艺分析1 汽车材料分析为了满足人们对汽车环保性、节能性、安全性、舒适性越来越高的要求，汽车用材料正在发生变化。在降低油耗、减少排放的诸多措施中，降低汽车的重量已越来越得到汽车行业的重视，资料表明，车中减轻 10%可节省燃油 37

22、%，为了降低汽车的重量，近年来，世界各大汽车厂越来越多的使用铝或塑料等非钢铁材料，并有代替钢的趋势。 汽车材料具有一下特点：1) 数量大：目前，全世界拥有汽车 6 亿多量，年产汽车 5 千多万辆。因此，汽车每年要消耗约占世界总产量 1/4 的钢铁、60%的橡胶、近一半的石油，30%的铜和铝，10%的塑料。2) 品种规格多：一辆汽车多达上万各零件，用于汽车的材料品种和规格多达 4 千多种。除钢铁、橡胶、燃油外，汽车还大量使用有色金属、塑料、涂料、玻璃、纤维制品、电线、润滑油脂、化学制剂、摩擦材料、纸、以及各种电气材料和电子元件等等。3) 要求高：用于汽车的材料，要求质量轻、强度高、刚度好、易加工

23、、寿命常、耐腐蚀、耐震动、无污染、可回收。因此，对其要求一般高于用于普通名用产品的材料。汽车工业的发展，对原材料产业起了巨大的推动作用，品种大量增加，质量不断提高。本文主要讲解汽车常用的一些金属材料，例如：钢铁、铝镁钛及其合金：非金属材料：塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等：同时介绍一些涂装材料及其趋势。2 汽车制造工艺分析在汽车制造业中，冲压、焊装、涂装、总装合为四大核心技术(即四大工艺)。从结构上看，轿车属于无骨架车身，它的生产工艺流程大致为：钢板模具冲压，冲压件焊装，白车身焊接总成，油漆车身，底盘件电器件车身附件，整车入库。冲压是所有工序的第一步。先是把钢板在切割机上切割出合适的大小，这个时候一般

24、只进行冲孔、切边之类的动作，然后进入真正的冲压成形工序。每一个工件都有一个模具，只要把各种各样的模具装到冲压机床上就可以冲出各种各样的工件，模具的作用是非常大的，模具的质量直接决定着工件的质量。冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在一起形成车身总成。在汽车车身制造中应用最广的是点焊，焊接的好坏直接影响了车身的强度。涂装有两个重要作用，第一车防腐蚀，第二增加美观。涂装工艺过程比较复杂，技术要求比较高。主要有以下工序：漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，整个过程需要大量的化学试剂处理和精细的工艺参数控制，对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高，因此涂装工艺一般都是各公司的技术秘密。总

25、装就是将车身、发动机、变速器、仪表板、车灯、车门等构成整辆车的各零件装配起来生产出整车的过程。 22产品材料工艺分析如表 4-1 所示：工艺序号名称材料成型工艺表面处理工艺1车罩玻璃热压成型无2车身铝合金冲压成型喷漆3装饰前板工程塑料注塑成型加色塑料4前灯玻璃、工程塑料、LED 灯泡热压成型喷漆5底盘挡板工程塑料注塑成型 加色塑料6轮毂工程塑料压制成型喷漆7轮胎橡胶注塑成型无表 4-1 材料工艺分析表 238装饰栅格工程塑料压制成型加色塑料9拼接系统工程塑料注塑成型加色塑料10后灯工程塑料、LED 灯泡压制成型无11后轮盖工程塑料压制成型加色塑料二 人机关系分析1 整体尺寸 根据人体尺寸确定整

26、车的尺寸，设计中一般使用的百分位人体为中国 5%女性、50%男性、95%男性人体尺寸。 （如表 4-2 所示）表 4-2 我国人体基本尺寸男女序号项目大个子（95%）小个子（5%）平均人（50%）大个子（95%）小个子（5%）平均人（50%）1身高1688251822531553971586171670541501802眼高1585321686671483971480251605301355203肩高1420981510391331571320261420541219984座高8965395595837118485290047796575肘到座平面24523314011764523863280

27、79196476上肢前伸长8377889833777237845084697722037大臂长2692129612242302607429329228198小臂长2470826883225332259325394197929肩宽42632460123928439171427363560610臀宽33375370472970339471434173552511大腿长42248469263757040921467433509912小腿长40134436823658636860405143320613足高70697967617165787720543614膝臀间距550785960050556527

28、77579234763115膝上到足底515085556647450479895187344105 （单位：mm） 24由上表内容以及结合市场现有代步车尺寸得出以下产品尺寸（图 4-1）2 车内视野分析 此款代步车采用全景式玻璃罩设计，有着非常宽阔的视野，如下图所示（图 4-2）图 4-1 视野示意图图 4-1 产品基本尺寸图 25第五部分 设计展示一、效果图1.整体效果图如下：（如图 5-1 所示）图 5-1 整体效果图图 5-1 262.产品细节图如下：图 5-2 细节展示图图 5-3 细节展示图 27图 5-4 细节展示图图 5-5 细节展示图 28图 5-6 细节展示图图 5-7 细节展示图 29二、模型本课题最终方案的主题是圆润造型，后轮以及部分零件较硬朗，因此选择发泡材料作为主要材料，后轮及部分零件机采用 ABS 板材。整个模型制作过程如表 5-1 所示：序号制作过程