汽车设计课程教学大纲

PAGEPAGE12《汽车设计》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称汽车设计课程编号410030065课程性质必修课课程类别核心课程开课单位机电工程学院授课学期第6学期学分/学时2.5/40课内学时40理论授课40上机学时课内实践实验学时课外学时48适用专业车辆工程是否双语否先修课程工程制图、机械原理、机械设计、汽车构造、液压与气压技术后续课程汽车动力学、汽车故障诊断、汽车拆装实习、汽车性能实习等二、课程简介《汽车设计》是车辆工程专业必修课，为理论和实践结合性较强的一门课程。本课程对整车及各大总成系统结构性能合理结构方案的选择以及主要零部件的设计计算方法的学习，使学生掌握汽车设计相关基本理论知识、基本分析方法和一般设计思路，具备设计、分析和评价汽车及其各总成结构与性能的专业能力，掌握合理选择汽车结构方案及有关参数的基本技能，全面考核学生对知识的掌握、运用、分析问题、解决问题能力,使学生具备实践能力、创新能力和新产品设计开发能力。为本科生开展毕业设计及毕业后从事汽车设计工作打下良好的理论基础。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.掌握汽车总体设计的基本原则、基本方法，对汽车有较全面和系统认识和正确的理解。对底盘各总成的组成、结构、作用有清晰的认知，掌握底盘各总成的设计原则，要求，对不同总成的设计方法，设计流程有清晰的认知。课程目标2.在掌握知识目标的前提下，具有根据各底盘总成不同的工作要求，对各总成的主要零部件进行分析设计计算的能力；即具有运用汽车设计思路，解决实际工程问题的能力，为进一步研究和处理综合设计问题打下坚实基础；引导学生掌握自主学习的方法，使其不断拓展和更新自身的知识结构，适应个人和职业发展的需求的能力；形成善于思考，乐于实践，勇于创新的专业品质及团队沟通、交流、协作能力。课程目标3.培养终身学习意识，具有安全意识、环保意识，质量意识和规范意识，同时树立严谨认真的学习态度和精益求精的工作理念。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点1.3学习专业基础知识，掌握解决复杂车辆工程问题的基本思路和方法1-工程知识课程目标2指标点2.2能够将相关基础理论和基本原理综合应用于复杂工程问题的表述，对复杂工程问题的解决途径进行分析、对比并试图改进；指标点4.2能够根据车辆系统要求，选择研究路线，形成实验方案2-问题分析4-研究课程目标3指标点11.2具有从经济性的角度决策多学科环境中工程项目技术方案的能力。11-项目管理四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元汽车的总体设计（学时数：4学时）理论部分1.课程主要内容传统汽车总体设计的要求、原则及方法，汽车形式的确定，汽车主要参数的选择、发动机的选择、车身形式、轮胎的选择以及汽车的总体布置、运动校核；新能源汽车动力系统与传动系统的布局及匹配等。2.重点和难点汽车主要参数的选择、发动机的选择、车身形式、轮胎的选择以及汽车的总体布置教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合，阐明汽车主要参数、发动机、车身、轮胎类型选择的主要依据和汽车总体布局的基本要求思路等基本知识，培养整车设计能力，并为进一步学习汽车各总成的设计奠定基础。培养学生查找技术资料的能力，培养学生的职业规范。4.学生学习预期成果理解总体设计的要求与原则；掌握汽车主要参数、发动机、车身形式及轮胎选择的基本原则；掌握汽车的总体布置的要求。5.支撑课程目标课程目标1第二单元离合器设计（学时数：4学时）1.课程主要内容离合器在从动盘个数，压紧弹簧的结构和布置形式方面选择的方法和依据；离合器的主要参数理解；膜片弹簧离合器中膜片弹簧的设计计算；离合器其他主要零部件结构设计等。2.重点和难点离合器主要参数的理解；膜片弹簧离合器中膜片弹簧的设计计算3.教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合的方式，讲解离合器结构形式的选择，包括从动盘个数的选择依据，压紧弹簧的类型，结构和布置方式，支撑方式等知识，培养学生对于离合器总成的整体认知，并接下来的主要零部件设计奠定基础。通过案例教学法，引导学生进行离合器膜片弹簧的设计，培养学生查找技术资料的能力及设计思维。4.学生学习预期成果理解离合器设计的基本要求和原则；掌握衡量离合器的主要参数，能够对离合器的主要零部件进行结构设计及校核。5.支撑课程目标课程目标1-4第三单元机械变速器设计（学时数：8学时）1.课程主要内容变速器传动机构方案分析，包括两轴和三轴变速器的优缺点的理解，及不同车辆选择两轴、三轴变速器的依据，倒挡的布置方案的确定；变速器主要参数的确定，轴变速器的设计计算；变速器操作机构设计；同步器的设计。2.重点和难点两轴和三轴变速器的优缺点的理解，及不同车辆选择两轴、三轴变速器的依据，倒挡的布置方案的确定；变速器主要参数的确定，两轴三轴变速器的设计计算；3.教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合的方式，对变速器传动机构方案进行分析，包括两轴和三轴变速器的优缺点的理解，及不同车辆选择两轴、三轴变速器的依据，倒挡的布置方案的确定等知识，培养学生对于变速器总成的整体认知，及不同变速器对于车辆性能的影响，进而可以根据给定的车辆要求，选择合适变速器传动机构方案；运用案例教学法，引导学生设计两轴三轴手动变速器，培养学生查找技术资料的能力，实际解决问题的能力，培养锤炼学生的设计思维。鼓励学生实地调研，了解目前市场燃油车中两轴三轴变速器的适应范围，培养学生深入社会，了解社会需求的能力。4.学生学习预期成果理解变速器设计的基本要求和原则；掌握两轴三轴变速器的优缺点，能够根据车辆的设计要求基本确定变速器传动结构形式；能够计算变速器的主要参数，能够对变速器的主要零部件进行结构设计及校核。5.支撑课程目标课程目标1-4第四单元万向节和传动轴设计（学时数：4学时）1.课程主要内容万向节结构方案分析，包括刚性万向节和挠性万向节的使用范围；分析单个十字轴万向节不等速的原因及其不等速性的影响因素，双十字轴万向节等速条件等；万向节的设计计算，包括十字轴万向节和球笼式万向节；传动轴结构分析与设计。2.重点和难点单个十字轴万向节不等速的原因及其不等速性的影响因素，双十字轴万向节等速条件；万向节的设计计算。3.教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合的方式，对万向节结构方案进行分析，包括刚性万向节和挠性万向节的应用范围；运用动画演示法讲解单个万向节传递的不等速性及影响因素，培养学生认真观察思考的能力，引导学生自主推导单个万向节主动轴和从动轴的速度关系，进而衍生出不等速万向节等速的条件；运用案例教学法，引导学生进行十字轴万向节的校核计算，培养学生查找技术资料的能力，实际解决问题的能力，培养锤炼学生的设计思维。4.学生学习预期成果理解万向节设计的基本要求和原则；掌握刚性万向节和挠性万向节的应用范围，理解单个十字轴万向节不等速性及影响因素，理解双十字轴万向节等速的条件；能够对万向传动轴进行结构设计及校核。5.支撑课程目标课程目标1-4第五单元驱动桥设计（学时数：4学时）1.课程主要内容驱动桥结构方案分析及驱动桥设计的基本要求；主减速器不同结构形式的特点，主要参数的选择及其设计过程；普通锥齿轮差速器的设计过程；半轴不同形式的特点与选择方法，全浮式和半浮式半轴的设计方法；驱动壳的设计原则及方法。2.重点和难点驱动桥结构方案分析；主减速器不同结构形式的特点，主要参数的选择及其设计过程；普通锥齿轮差速器的设计过程及驱动壳的设计原则。3.教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合的方式，对驱动桥结构方案进行分析，引出驱动桥设计的基本要求原则；运用对比法讲解主减速器齿轮不同，减速形式不同对主减速器性能的影响，进而对整车性能的影响，培养学生思考辨析决策能力；运用动画演示法讲解差速器的运行原理及设计要求；运用案例教学法，引导学生进行主减速、差速器的设计，培养学生查找技术资料，实际解决问题的能力，培养锤炼学生的设计思维。4.学生学习预期成果理解驱动桥不同结构方案特点，掌握驱动桥设计的基本要求；掌握主减速器不同结构形式的特点及主要参数和设计方法；掌握普通对称式锥齿轮差速器设计方法；理解车轮传动装置设计、驱动桥结构元件。5.支撑课程目标课程目标1-4第四单元万向节和传动轴设计（学时数：4学时）1.课程主要内容万向节结构方案分析，包括刚性万向节和挠性万向节的使用范围；分析单个十字轴万向节不等速的原因及其不等速性的影响因素，双十字轴万向节等速条件等；万向节的设计计算，包括十字轴万向节和球笼式万向节；传动轴结构分析与设计。2.重点和难点单个十字轴万向节不等速的原因及其不等速性的影响因素，双十字轴万向节等速条件；万向节的设计计算。3.教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合的方式，对万向节结构方案进行分析，包括刚性万向节和挠性万向节的应用范围；运用动画演示法讲解单个万向节传递的不等速性及影响因素，培养学生认真观察思考的能力，引导学生自主推导单个万向节主动轴和从动轴的速度关系，进而衍生出不等速万向节等速的条件；运用案例教学法，引导并培养学生查找技术资料的能力，实际解决问题的能力，培养锤炼学生的设计思维。4.学生学习预期成果理解万向节设计的基本要求和原则；掌握刚性万向节和挠性万向节的应用范围，理解单个十字轴万向节不等速性及影响因素，理解双十字轴万向节等速的条件；能够对万向传动轴进行结构设计及校核。5.支撑课程目标课程目标1-4第六单元悬架设计（学时数：6学时）1.课程主要内容悬架结构方案分析及悬架设计的基本要求；悬架主要参数的确定；钢板弹簧悬架的设计及计算；扭杆弹簧悬架的设计与计算；独立悬架导向机构设计要求及导向机构的布置参数分析；麦弗逊式独立悬架导向机构的设计；减震器的主要参数与尺寸的选择；横向稳定器的作用及基本设计思想。2.重点和难点悬架结构方案分析及悬架设计的基本要求；悬架主要参数的确定；钢板弹簧悬架的设计及计算；独立悬架导向机构设计要求及导向机构的布置参数分析；麦弗逊式独立悬架导向机构的设计。3.教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合的方式，对悬架结构方案进行分析，引出悬架设计的基本要求原则；运用对比法讲解不同悬架的不同适用车型，进而理解不同悬架对整车性能的影响，培养学生思考辨析决策能力；运用图片法讲解独立悬架导向机构的布置参数，分析其布置原则及原因；运用案例教学法，引导学生进行钢板弹簧悬架和麦弗逊式独立悬架导向机构的设计，培养学生查找技术资料，实际解决问题的能力，培养锤炼学生的设计思维。组织学生研讨，目前车辆中悬架各种类型的使用情况，培养学生深入实际，自我把握专业航向的能力。4.学生学习预期成果理解悬架不同结构方案特点，掌握悬架设计的基本要求；掌握悬架不同结构形式的特点；掌握钢板弹簧悬架和麦弗逊式独立悬架导向机构的设计方法；能够根据具体车辆情况，对减震器的主要参数和尺寸进行选择；理解横向稳定器的作用及基本设计思想。5.支撑课程目标课程目标1-4第七单元转向系统设计（学时数：4学时）1.课程主要内容转向系统设计的基本原则要求；机械式转向器结构方案选择及设计；机械式转向器的主要参数性能；动力性转向机构的优缺点及性能要求；转向梯形结构方案分析及优化设计思路；转向系统其它结构元件分析。2.重点和难点机械式转向器结构方案选择及设计；机械式转向器的主要参数性能；转向梯形结构方案分析及优化设计思路。3.教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合的方式，在讲解转向系统设计的基本原则要求，对转向器结构方案进行分析，引出转向器选择的基本准则；运用对比法讲解不同类型转向器对整车性能的影响，培养学生思考辨析决策能力；运用动画演示法讲解转向梯形结构方案，引出优化设计方向、思路；运用案例教学法，引导学生进行齿轮齿条转向器和循环球转向器的设计，培养学生查找技术资料，实际解决问题的能力，培养锤炼学生的设计思维。4.学生学习预期成果理解转向器不同结构方案特点，理解转向系统设计的基本要求；掌握齿轮齿条和循环球式转向器设计的基本思路；理解转向梯形在整个转向系统中的作用及其优化思路；能够根据具体车辆情况，对减震器的主要参数和尺寸进行选择；了解动力转向系统的一般知识和转向系统其它构件特点。5.支撑课程目标课程目标1-4第七单元制动系统设计（学时数：4学时）1.课程主要内容制动系统设计的基本原则要求；制动器结构方案分析；制动器的主要参数性能；制动器的设计与计算；制动驱动机构结构方案分析，制动分路的设定原则，液压制动驱动机构的设计计算；制动器主要结构元件。2.重点和难点制动器结构方案分析；制动器的主要参数性能；制动器的设计与计算；制动分路的设定原则，液压制动驱动机构的设计计算。3.教学方法通过多媒体课件与传统教学相结合的方式，在讲解制动系统设计的基本原则要求，对制动器结构方案进行分析；运用对比法讲解不同制动器对整车性能的影响，培养学生思考辨析决策能力；运用案例教学法，引导学生进行盘式制动器和鼓式制动器及制动驱动机构的设计，培养学生查找技术资料，实际解决问题的能力，培养锤炼学生的设计思维。4.学生学习预期成果理解制动器不同结构方案特点，理解制动系统设计的基本要求；掌握盘式制动器和鼓式制动器设计的基本思路；理解制动分路设计原理；能够根据具体车辆情况，对车辆制动器及制动器驱动机构进行设计计算；了解制动系统的基本结构件。5.支撑课程目标课程目标1-4（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元汽车总体设计多媒体及传统讲授法课程目标141:1第二单元离合器设计多媒体及传统讲授法；动画演示法，案例引导法课程目标1-441:1.5第三单元机械变速器设计多媒体及传统讲授法；动画演示法，案例引导法，实地调研课程目标1-4、6、1081:1.25第四单元万向传动轴设计多媒体及传统讲授法；动画演示法，案例引导法课程目标1-441:1.5第五单元驱动桥设计多媒体及传统讲授法；动画演示法，案例引导法课程目标1-461:1第六单元悬架设计多媒体及传统讲授法；动画演示法，案例引导法，课堂讨论法课程目标1-4、6、1061:1.3第七单元转向系统设计多媒体及传统讲授法；动画演示法，案例引导法课程目标1-441:1第八单元制动系统设计多媒体及传统讲授法；动画演示法，案例引导法课程目标1-441:1合计4048五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩40%作业（百分制）50本门课程8次作业，主要考核底盘各个总成部分涉及到原则原理的把控，方案分析与设计计算校核等综合知识运用方面的内容。评分的具体内容：提交时间、作业正确率等。评价细则：（1）规定时间内提交，正确率≧85%，得85-100分；（2）规定时间内提交，正确率在75%-84%之间，得75-84分；（3）规定时间内提交，正确率在60%-74%之间，得60-74分；其他情况不得分。目标分值=0.5*作业平均成绩测验（百分制）30本门课程5次小测，不定时穿插在某个章节讲解之前。考核各个总成的部分基础知识，题型：单选、多选、判断、名词解释等客观题型。评价细则：按照实际得分计算目标分值=0.3*测验平均成绩课堂表现（百分制）20考核内容：出勤、回答问题、课堂参与度等。评价细则：（1）上课状态良好，课堂参与度高，回答问题正确，全勤，得85-100分；（2）上课状态较好，课堂参与度较高，回答问题正确，病假不多于4次，事假不多于3次，旷课1次，得75-84分；（3）上课状态一般，课堂参与度一般，回答问题一般，事假超过3次，旷课2次及以上，得60-74分。目标分值=0.2*课堂表现平均成绩期末考试60%知识40考核内容：教学重点内容75%-85%，一般内容15%-25%。主要内容有各系统、总成或零部件的设计原则方法，基本参数及部分设计计算等。考试题型：填空题、选择题、判断题、解释术语、简答题、综合题等。评价细则：答案能力30综合应用20创新10（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元汽车总体设计1-1汽车形式和主要参数的选择1-2发动机、车身和轮胎的选择1-3汽车的总体布置和运动校核作业、测验课程目标1-3第二单元离合器设计2-1离合器结构方案设计2-2离合器主要参数的选择2-3离合器的设计与计算2-4离合器主要零部件的结构设计作业、测验课程目标1-3第三单元机械变速器设计3-1变速器传动机构布置方案选择3-2变速器主要参数选择3-3变速器的设计与计算3-4变速器操纵机构与结构元件分析2-5同步器知识作业、测验课程目标1-3第四单元万向传动轴设计4-1万向节结构方案分析4-2万向传动的运动和受力分析4-3万向节的设计计算4-4传动轴结构分析与设计作业、测验课程目标1-3第五单元驱动桥设计5-1驱动桥结构方案分析5-2主减速器、差速器设计5-3半轴的分类与设计5-4驱动桥壳分析作业、测验课程目标1-3第六单元悬架设计6-1悬架结构方案分析6-2悬架主要参数的确定6-3钢板