汽车设计范文（精选12篇）
汽车设计 第1篇
汽车工业的发展越来越追求优导的性能和卓越的质量, 汽车的NVH特性已成为衡量车辆品质的重要指标。汽车关门声音的品质已成为评价和选购汽车的重要因素之一, 是汽车NVH研究的重要内容。因此, 汽车关门声品质研究具有重要意义[1]。
排风格栅主要作用是调节车内外压力平衡, 其布置方式及结构设计会直接影响到汽车关门声的品质。同时当汽车行驶时, 如果车内压力不平衡, 将会导致后排乘客产生耳鸣, 严重影响乘坐舒适性, 因此, 排风格栅的设计结构至关重要。本文着重从本体、叶片及密封结构3个方面介绍排风格栅的设计方法。
1 排风格栅布置设计
1.1 设计原则
排风格栅作为一个功能件, 通常由本体、叶片和密封结构组成, 其设计原则也就是围绕实现产品功能而展开, 包括排风格栅的排气、车内外压力平衡、除霜、装配、降噪、防尘以及防水等功能。
对于排风格栅而言, 其最重要的设计输入就是排风量要求, 其次是装配空间的输入 (包括开口大小、周边空间以及钣金厚度等) 。
1.2 排风格栅个数及除霜优化
排风格栅的排风量要求、装配空间以及成本等要素, 决定排风格栅的个数。主要有单排风格栅和双排风格栅, 对单排风格栅来说, 如果其空间允许, 尺寸越大其排风效果越好, 但会导致产品的成本升高, 同时单排风格栅的压力平衡效果不及双排风格栅的效果好。
此外, 从除霜的角度来说, 双排风格栅对后窗玻璃的除霜效果要比单排风格栅的效果要好得多, 气流路径如图1所示。
因此, 在成本允许的条件下, 最好设计双排风格栅, 这样无论是对压力平衡还是对后风窗玻璃除霜的效果都比单只排风格栅要好;当然, 如果由于空间限制即使设计双排风格栅也无法达到排风量要求的话, 可以考虑在其他部位再增加排风格栅数量。
事实上, 双排风格栅的除霜效果也不是最好的, 可以通过在衣帽架上设置透气孔来进行优化, 如图2所示。
2 排风格栅本体设计
2.1 厚度及材料
一般来说, 排风格栅的本体厚度为1.5 mm左右, 出于循环再利用的需要, 一般排风格栅的框架采用同一种材料来制作。综合考虑成本、工艺性以及排风格栅的使用环境 (满足-40~90℃使用温度要求) , 我们选择PP材料主体, 分别为PP+TV10和PP+TV20两种。
2.2 排风格栅与车身钣金配合设计
排风格栅本体的设计重点就是与钣金配合尺寸设计, 直接决定了排风格栅的安装方便性及密封性, 以某轿车排风格栅唇形胶条为例, 配合断面及具体配合尺寸参考值如图3所示。
A=15~20 mm、B=8.2 mm、C=4.9 mm、D=4.0 mm、E=1.3 mm、F=3.1 mm、G=4.9 mm、H=4.7 mm、I=2.8 mm。
3 排风格栅密封结构设计
3.1 密封形式简介
目前为止共有3种密封结构, 分别为黏贴泡棉式、一体浇注泡棉式及唇形胶条, 如图4所示。
就3种密封形式的密封效果而言, 浇注泡棉及唇形胶条效果较好, 黏贴式泡棉由于受到装配一致性及搭接接头的限制, 密封效果相对较差。此外唇形泡棉的可靠性周期较长, 而黏贴式泡棉及浇注式泡棉的密封效果随着时间的推移会逐步降低, 可靠性周期较短。
3.2 压缩量与操作力关系
除了密封效果, 密封形式的选择对排风格栅的装配操作力也有影响, 因为一般而言, 操作人员用拇指及掌心能够对排风格栅施加的操作力不能大于80N, 对一体浇注泡棉及唇形胶条两种不同密封形式的压缩量与操作力的关系进行对比发现, 唇形胶条的操作力较小, 如图5所示。
因此, 在供应商工艺可行的前提下, 新产品排风格栅设计时尽量选择唇形胶条的密封设计形式。
3.3 唇形胶条设计
唇形胶条的材料一般为TPE和TPV, 其中TPV是PP与EPDM的混合物;唇形胶条设计有两个要素:第一, 胶条倾斜设计, 使得装配力较小;第二, 增加一条水路, 如图6所示。
4 排风格栅叶片设计
4.1 叶片制造工艺
叶片即气流控制元素, 是对正向排风量等参数有直接影响的要素, 目前已知的气流控制元素 (叶片) 有两种制造工艺, 分别为注塑叶片和模切片, 其材料均为EPDM, 前者采用注塑成型, 效率低;而后者片材先滚压成型, 然后切出相应的形状即可, 效率较高。
4.2 叶片工艺对正向排风量影响
叶片制造工艺会直接影响叶片的厚度及重量, 而叶片的厚度及重量又会直接影响排风格栅的启动压力及叶片开启角度。
一般而言, 模切片的厚度要比注塑叶片的厚度薄、重量轻, 因此在同等小气压下的叶片启动压力就越低, 小气压下压力平衡的作用就越好;反之, 模切片的厚度越厚、重量越重, 其启动压力就越大, 小气压下压力平衡的效果就越差。
如图7所示, 同等条件下模切片具有更好的排风效果, 因此在供应商工艺可行的前提下优先选择模切片方案。
4.3 叶片厚度的选择
同等材料的前提下, 叶片的厚度越厚, 其重量越大, 小气压启动压力越大, 正常气压叶片开启角度越小, 反之, 小气压启动压力越小, 正常气压开启角度越大。
如图8所示, 通过对2 mm厚度叶片与0.5 mm厚度叶片的正向排风量性能进行对比可知, 0.5 mm叶片的启动压力要小于2.0 mm叶片, 同等压力下, 0.5 mm叶片的排风量要大于2.0 mm叶片, 即0.5 mm叶片对车内压力平衡效果要好于2.0 mm叶片的平衡效果。一般我们使用的叶片厚度为 (0.4~0.8) ±0.1 mm, 材料选择可以为EPDM50、EPDM55、EPDM60三种。
5 结语
详细介绍了排风格栅总成各组件的设计思路, 并且在新车型的开发过程中得到了验证, 具有较高的参考价值。
摘要：介绍了汽车排风格栅的布置设计, 本体的材料及与钣金的配合关系, 密封结构的分类与操作力关系, 叶片的制造工艺及厚度对正向排风量的影响。
关键词：排风格栅,本体,密封结构,叶片
参考文献
汽车设计 第2篇
B：类似如下的东西禁止展出。武器、枪、刀、剑类，引火，爆发性或放射性危险物，剧毒物，麻药，有可能侵害工业所有权的东西进口或禁止销售品。另外，主办者认为有碍于展览会举办的物品。
C：保护工业所有权：有关申请工业所有权以前的发明方案的展品，根据另定的手续，受到特许法第30条3项等的保护（国内）。
关于展品的安全保护要注意什么？
目前，我们国家的展馆安全管理还不是很完善，所以，大部分展馆是不负责展品安全的，如果你要展览珠宝的话，可要当心。记得，前几年在国贸的珠宝展请了128名保安人员。去年，香港珠宝展丢了好几百万港币的珠宝呢!
关于展览场所的原状恢复？
展出者在会场内工作时，原则上在展品撤除期间内完全恢复，所谓恢复，并非原样不动，如因在会期内不能进行恢复，而由主办者代办时，其恢复所需之费用由展出者负担。关于小卖品的销售方式？
小卖品的出售，赚点钱不是主要目的，从展览现场效果看，是为了活跃展览气氛，吸引更多观众；从展览促销角度看，小卖目的，全在于促进展览品的销售和获取大批定单，以价廉物美之印象，博取广大观众对中国某些商品的良好印象，以有纪念意义的小商品，让观众留下对中国展览的记忆。同时，通过卖品出售，亦是实地了解当地消费市场的一次良机。从这最后一点考虑，不论采取何种方式出售卖品，展出者一定要参与进去作些现场考察和交谈。小卖品出售方式，大体有三种：
一、自销，最能取信于观众，但由于工作量过大，故往往将有限的展团力量牵进过多，而常常造成本末倒置，削弱了展览与成交的工作；
二、同当地经销商或代理商合作经营，销售设备和大部分售货员由当地合作者负责，可以大大减轻展览团的工作量；
三、将小卖品卖给当地的经销商代理，并在展览近处提供销售场地，是最省事的办法，不过有两点须请注意：
使小卖品更适销对路（包括部分有销售市场的试销品），可邀请代理商来华选购。
2）为使小卖品不因代理商可能的图利心切而推动原旨，事前应与经销代理订立关于销售价案同当地
市场价格差价的幅度；通常低于当地市价的10%左右。
什么展品不可以展出？
武器、枪、刀、剑类，引火，爆发性或放射性危险物，剧毒物，麻药，有可能侵害工业所有权的东西进口或禁止销售品.另外，主办者认为有碍于展览会举办的物品.对于试销有什么要注意的没有？
汽车总体设计概述 第3篇
整车虚拟数字设计过程中总布置的主要包含以下工作内容：竞争车型对比研究——Benchmack阶段；确定产品的定义定位、各类性能指标——设计任务书编制； 造型工程可行性分析和配合阶段；基于人体生理尺寸和H点的人机工程设计及校核；汽车相关法规校核；总布置图绘制；相关性能计算、各类硬点确定和总体3D布置设计；整车DMU检查等工作。
Benchmack阶段
Benchmack阶段工作是在项目正式启动之前完成的，为产品在市场上的定位提供参考依据。
设计任务书编制
这是汽车设计的纲领文件定义了设计依据、产品的定义定位、消费群体及使用区域、主要设计方案、产品基本结构和参数、项目开发关键节点和周期等关键参数是后续各专业、各系统详细工程设计的指导性文件。
造型工程可行性分析
2D造型创意阶段需对效果图进行充分的可行性分析，如法规符合性，基于制造工艺的分块分缝的合理性以及整车功能定义的符合性等，为后续工程设计打好基础。效果图评审确定后，制作油泥模型。油泥实物相对效果图感官更为直接，工程可行性需进一步细化。CAS 面初步确定后，可根据运动件校核、人机工程和法规符合性情况局部调整A面和分缝。A面确定后，开始加工验证模型验证效果，并开始工程结构设计。
人机工程设计及校核
人机工程是一门基于人体尺寸、生理机能的人、机、环境的交叉综合的学科。在总布置设计中主要体现在H点确定、沿椭圆、视野、操纵距离和操作力等主动安全方面。
法规符合性校核
设计的产品必须符合销售区域的相关汽车法规和产业政策。我国的汽车法规和政策管理部门相对较多，如国标GB、国家推荐GB/T、汽车行业标准QC/T，出口产品还需校核出口地的相关法规和政策。此外还要针对质量缺陷召回制度进行校核。
性能计算、硬点确定以及总布置图绘制
设计任务书确定后，需根据实际变化计算动力性、轴荷分配转弯直径、燃油经济性。首先根据车身的相关边界条件和各总成的布置要求确定各总成的布置硬点， 硬点确定后根据布置位置绘制整车总布置图。
总体3D布置和DMU检查
车身相关边界确定后，进行发动机舱的动力总成及附件布置。发动机舱布置较复杂，涉及到车身、底盘、电器及各类附件、管路及线束布置空间和运动件安全间隙要求，维修工具和操作可接近性要求。驾驶室电器空调、底盘三踏板、变速换挡操纵布置，运动件间隙检查。各系统装配在一起进行DMU密集断面检查间隙、搭接及布置和合理性。
经过对不同车型的研究和实践积累，同捷已形成了一套完善的汽车结构设计品质控制方法，产品的开发实现了流程化，产品技术与工程实施标准化。
汽车:呼唤优化顶层设计 第4篇
竖看历史, 发达经济体的成长大都离不开汽车产业。从德国奔驰到法国标致, 从日本丰田、本田到美国通用、福特、克莱斯勒, 这些响当当的世界级汽车公司创造的滚滚财源, 成就了一个个经济强国。
客观地说, 我国汽车工业起步并不算太晚, 但干扰不断, 步履蹒跚, 长期徘徊于“幼稚工业”, 直到改革开放特别是近十几年才有了突飞猛进的发展。资料显示:2001年我国汽车产销量仅为207万辆, 到2010年已达到1826.47万辆, 增长9倍多。随着年增5%以上的扩产, 现在年产销量已逾2000万辆。只是档次低、独立品牌稀缺、出口量少, 2011年出口最多也只有80万辆, 占总产量的6%。换言之, 94%左右的产能是在国内消费的。
这预示着什么?预示着汽车社会来临。据说, 按照国际通行标准, 一个国家20%的家庭拥有汽车, 就算是进入了汽车社会。据公安部交管局发布的数据, 我国2011年8月底机动车保有量为2.19亿辆, 其中摩托车占54.12%约1.19亿辆、汽车占45.88%约1亿辆。以13亿人口均算, 每千人约占77辆汽车;以每户3人计算, 千人为333户, 即33%, 基本达到了国际公认的汽车社会标准。
我国的汽车社会有三个特点:一是增长快。到2010年已是全球最大汽车市场, 产销量首屈一指。2012年产销量又比上年上升了5%, 保有量突破1.1亿辆, 千人达80辆以上。二是不平衡。“东高西低”———东部趋于饱和, 西部尤其是农村增长空间还很大。三是不均。富裕家庭、城市“白领”一人一车甚至一人多车并不罕见, 而“老少边穷”地区汽车甚少, 也影响了那里的经济社会发展。
汽车消费量猛增, 对城市规划、石油供应、道路建设、停车场、环境保护等构成严重挑战。绝大多数一、二线城市车多为患, 拥堵不堪, 迫使城市“摊大饼”式扩展。据统计, 全国667个城市有2/3在高峰时段严重塞车, 每年光堵车损失就超过300亿元, 还不算伤害群众身心健康花掉的医药费。
越来越多的有识之士和市民或撰文或投诉媒体, 表达对汽车过多的焦虑甚至反感, 认为汽车泛滥将毁了中国的未来、毁了人民的幸福, 迫切呼吁政府优化顶层设计, 给车与人以适当的空间。概而言之, 意见有6条。
第一, 承载量。以现有国土和城市的容量, 全国究竟能承载多少汽车?人车空间占比几何?多余产能如何消化?应有科学判断, 让群众明白、安心。
第二, 道路。城市道路多已不堪重负, 如何让货、客、公交车合理占用?能否为低碳出行的自行车留一线之路?拥堵时段征收拥堵费可行否?
第三, 燃油。我国对石油进口依存度已很高, 电动汽车推行为何遇冷?节能环保车型为何“叫好不叫座”?宽大费油车型为何削减不下来?应用政策强力推行。不然, 光是国外买油、打井、并购, 危险且不可持续。
第四, 排污。大气污染尤甚, 雾霾1/4来自汽车尾气几成定论。开征汽车污染费值得探索。要升级油品, 推广清洁能源, 不达标的汽车禁止上路。
第五, 分配。要加快“车改”, 大力削减公务车;对超标配置和超量拥有者罚没重处;对新销车从严控制, 控制好新增量与报废率的“度”。
汽车设计 第5篇
汽车行业竞争的激烈程度，几乎快成各行业之首。从汽车的性能竞争到造型设计的竞争再到汽车品牌的竞争。最能代表汽车品牌形象的就是汽车标志了。汽车标志是一部车的身份证。每一枚车标，都有一个耐人寻味的故事，即使看似最简单的车标，往往也有一段很深的寓意。枚枚形状各异的车标更是记录着汽车发展历史的鲜活见证，它历经沧桑，也包含着一代代制造者的希望和苦痛，荣辱兴衰尽在其中。它的设计理念也是设计标志时可学习和借鉴的。
保时捷汽车标志
保时捷标志采用斯图加特市的盾形市徽。斯图加特市盛产一种名贵种马，左上方和右下方是鹿角的图案，表示斯图加特曾是狩猎的好地方；右上方和左下方的黄色条纹代表麦子，喻示五谷丰登，黑色代表肥沃的土地，红色象征人们的智慧和对大自然的钟爱。
兰博基尼汽车标志
这是一头浑身充满力气，正准备冲击的公牛，寓意由意大利兰博基尼公司生产的赛车马力大、速度快、战无不胜。汽车标志中这只具有意大利血统的公牛所代表的豪华跑车，在欧美的名气绝不逊色于法拉利的那匹骏马。
法拉利汽车标识设计
1920年，法拉利效力于阿尔法车厂当试车员，同时参与赛车。1923年他在沙维奥的赛车胜出之后，意大利空军王牌飞行员巴拉加的母亲，把儿子获得的“腾跃骏马”的徽章赠给了他。法拉利在那个标志里加上意大利国旗。
美洲虎汽车logo商标设计
这只来自美洲大陆富有动感、勇猛无比的“美洲虎”，以其雄姿倾倒众多车迷，受到车迷们的特殊宠爱和垂青。更是成为全世界男子汉们向往和引以为荣的最理想车型之一。
标致狮子标识设计
也许没人想到，一开始这只狮子只是表示锯条的三种品质：锯齿经久耐用--像狮子的牙齿；锯条柔韧不易折断--像狮子的脊柱；切割的速度——像腾跃的狮子一样迅捷。
阿尔法罗密欧车标设计
标志中舞动的大蛇，沿用的是中世纪时米兰的领主维斯康泰公爵的家徽，同时这个标志也是米兰市的市徽，十字代表着十字军从米兰向外远征的故事，赋予汽车浪漫与趣味。
阿斯顿·马丁汽车标
这只大鹏从天而降，气势非凡，也喻示着公司大鹏般远大的志向。分别注有奥斯顿、马丁英文字样表明是一家“三结义”汽车公司。以生产敞蓬旅行车、赛车和限量生产的跑车而闻名世界的阿斯顿·马丁·拉宫达公司名声赫赫，不知是否得益与这只大鹏带来的运气。
萨博汽车logo设计
原先造军用飞机的Saab想用头戴王冠半鹰、半狮的怪兽图案传达一种对于战争的警觉，和一种捍卫权力的态度。二次世界大战后，Saab将其制造飞机的技术和经验搬到地面，开始生产汽车。
道奇汽车品牌标志
虽然挂的是羊头，卖的可是汽车。这只神气的羊头，既表示“道奇”车强壮彪悍，善于决斗，又表示道奇车朴实无华的平民倾向。不过现在注重内在豪华、舒适但外表朴实憨厚的它已经成为了各地富商名流的当然选择。
福特汽车标志设计欣赏
这是一只被艺术化了的活泼可爱、调皮敏捷的小白兔，似乎正在温馨的大自然中自由飞奔。福特汽车公司创始人亨利·福特生前十分喜爱动物，1911年，商标设计者为了迎合亨利·福特的嗜好，就将英文“Ford”设计成为形似奔跑的白兔形象。
★ 雪铁龙――雪铁龙的双人形标牌是1913年安德雷.雪铁龙首次在其巴黎的工厂里制造的齿轮形状。
★ 林肯――林肯是以美国第12任总统名字命名的汽车，借助林肯总统的名字来树立公司的形象，显示该公司生产的是顶级轿车。其商标是一个矩形中含有一颗闪闪放光的星辰，表示林肯总统是美国联邦统一和废除奴隶制度的启明星，也喻示林肯轿车光辉灿烂。
★ 劳斯莱斯：这个车标由公司创始人Rolls和Royce的两个R叠合而成，汽车散热罩上方的飞行女神雕像成为该车的传统标志。那是1911年董事会对有的车主把低级趣闻的标志贴到车上的现象感到很震惊，决定先行在车上粘上更加健康吉祥的标志物。
★ 雪佛莱：雪佛莱的“蝶形领结”标志来源于雪佛莱的创建者之一杜兰特看报纸时想到设计这个图形，从巴黎酒店的墙纸上获得的灵感，1914年首次使用。
★ 沃尔沃：沃尔沃公司商标中的“VCLVO”在拉丁语中有“滚动向前”的意思。
★ 本特利：其车标是一只展翅翱翔的雄鹰，鹰的腹部注有公司名称“BENTLEY”的第一个大写英文字“B”。“鹰”形商标，喻示着本特利公司在全球范围内有无限发展能力。
★ 大众：大众公司的标志是两个德文单词Volks Wagen字首的组合。
★ 阿尔法.罗密欧：阿尔法.罗密欧的标志从1911年开始使用，它是意大利米兰市的市徽，也是中世纪米兰的领主维斯康泰公爵的家徽。
★ 法拉利：恩佐.法拉利在1920年是一位驾驶员，由于完成了车队的全部赛程，英雄飞行员巴拉卡的母亲在1923年向法拉利捐赠了其子在飞机上使用的飞马标牌，法拉利把它喷涂在赛车上，并于1947年在他的第一辆公路汽车上使用，还为标志增加了意大利国旗和黄色背景。
★ 旁蒂克：其车标由两部分组成。其字母PONTIAC商标取自美国密执安州的一个地名；图形商标是带十字标记的箭头，它被镶嵌在发动机散热器格栅的上方。十字形标记表示“旁蒂克”是通用汽车公司的主要成员，也象征旁蒂克汽车安全可靠；箭头则代表旁蒂克的技术超前和攻关精神。
★欧宝：欧宝曾译为奥贝尔，取自创始人阿德姆.奥贝尔的姓氏。商标由图案和文字两部分组成。图案是代表公司的技术进步和发展，又像闪电一样划破长空，震撼世界，喻示汽车如风驰电掣，同时也炫耀它在空气动力学方面的研究成就。
★奔驰――海陆空全方位的三叉星。德国是世界现代汽车的发祥地，世界上第一辆汽车就是1885年由德国工程师卡尔·本茨设计制造的。奔驰汽车的标志是简化了的形似汽车方向盘的一个环形圈围着一颗三叉星。三叉星表示在陆海空领域全方位的机动性，环形图显示其营销全球的发展势头。奔驰：奔驰的三角星分别代表了陆地、海洋和天空，表示其无论在海上、天空还是陆地都神通广大。
★ 桑塔纳――强劲郝冽的著名旋风。德国大众汽车公司生产的大众牌轿车是由世界上最早的甲虫型汽车演变而来的，其标志中采用了叠加的VW字样。VW是德文Volkswagen（意为大众车）的缩写。1981年试制出的新型轿车以“桑塔纳”（Santana）命名，寓意该轿车如美国加利福尼亚盛产名贵葡萄酒的“桑塔纳山谷”中经常刮起的强劲、凛冽的旋风一样风靡全球。
★奥迪――兄弟四人手挽手。德国大众汽车公司生产的奥迪（AUdi）轿车标志是4个连环圆圈，它是其前身――汽车联合公司于1932年成立时即使用的统一车标。4个圆环表示当初是由霍赫、奥迪、DKW和旺德诺4家公司合并而成的。半径相等的四个紧扣圆环，象征公司成员平等、互利、协作的亲密关系和奋发向上的敬业精神。
★宝马――蓝天白云螺旋桨。德国宝马汽车公司生产的宝马轿车，被誉为高级豪华轿车的典范，它风靡欧美，世界各地的车迷们对它情有独钟。宝马轿车的标志选用了内外双圆圈，在双圆圈环的上方标有“BMW”字样，这是公司全称3个词的首位字母缩写。内圆的圆形蓝白间隔图案，表示蓝天、白云和运转不停的螺旋桨，创意新颖，既体现了该公司悠久的历史，显示公司过去在航空发动机技术方面的领先地位，又象征着公司在广阔的时空旅程中，以最创新的科技、最先进的观念，满足消费者最大的愿望，反映了宝马公司蓬勃向上的气势与日新月异的面貌。宝马的标识首次出现在1928年，其意为在蓝天下的一个银色推进器，让人想起公司的前身是1916年创建的一家飞机发动机制造厂。
★凯迪拉克――皇家贵族的冠与盾
凯迪拉克轿车是美国第一大汽车公司――通用汽车公司生产的五大车系之一，以豪华。非凡的气派闻名于世，已成为高级轿车的代名词。美国底特律城的创始人安东尼·门斯·凯迪拉克是一位法国皇家贵族，毕生喜欢探险，他仗义行仁、扶危济困，深受当地民众的拥护和爱戴。为表示对凯氏的深切怀念和崇高敬意，又可利用名人效应来扩大宣传和影响，故公司选用了“凯迪拉克”作为其轿车车名。凯车的标志由冠和盾组成：冠与寇上的7颗珍珠象征着凯迪拉克皇家贵族的尊贵血统，比喻凯车的高贵、豪华、气派、风度；盾象征着凯迪拉克金戈铁马、英勇善战，进而比喻凯车拥有巨大的市场竞争能力。
★保时捷（PORSCHE）·德国
保时捷又被称为波尔舍。1930年，费迪南·波尔舍在斯图加特市创建了保时捷设计公司。1948年第一辆用保时捷命名的356 Roadsters型汽车问世，以后销售了25，000辆，1963年保时捷公司又推出了保时捷time-honored911型汽车，在北美受到消费者的广泛青睐。从此，“保时捷”以高超的技术和优雅的造型艺术，在跑车世界占有一席之地。它的标志采用斯图加特市的盾形市徽。“Stuttgart”字样说明公司总部设在斯图加特市；商标中间是一匹骏马，代表斯图加特市盛产的一种名贵种马；左上方和右下方是鹿角的图案，表示斯图加特曾是狩猎的好地方；右上方和左下方的黄色条纹代表成熟了的麦子，喻示五谷丰登，黑色代表肥沃的土地，红色象征人们的智慧和对大自然的钟爱。这一切组成了一幅美丽的田园风景画，象征“保时捷”辉煌的过去和美好的未来。
★吉普(JEEP)小鸟叫声
1940年6月27日，美国政府邀请135家汽车厂，请他们设计生产一种既灵活又结实的全轮驱动军用车。这种车的名字叫“GP”，它的发音与美国漫画家施格于1937年创作的漫画形象中的一种神通广大的小鸟在飞行时发出的“吉普吉普”叫声很相近，美国士兵把它称为“吉普”。
★达特桑(DATSUN)纪念元老
汽车设计的科技觉醒 第6篇
引擎的技术革新，第一次技术推动了汽车设计的变革。以前的汽车更像是一辆马车，而随着技术创新引擎变得越来越高效、体积越来越小，汽车的外观设计发生了天翻地覆的变化。随后，使用方式带来更多类型的汽车设计，根据不同的用户需求，汽车制造商设计出各种样式的汽车：轿车、SUV、MPV、卡车、跑车等等。
最近10年，感觉汽车设计的创新空间似乎越来越小了。但越来越多的革命性科技的出现、成熟，将会引发新一轮的汽车设计变革。
首当其中的当然是电动车带来的变革，这就像当年引擎革命时期发生的一样。现在几乎每家主流汽车公司都会至少有一款纯电动车产品。它们的共同之处就是不再安装一台需要高效燃烧的引擎。这意味着，原本引擎以及配套部件所占据的空间，成为汽车设计师在外形设计方面的巨大创新空间。
除了新能源技术将会对汽车外观设计带来巨大改变之外，汽车互联网化程度的加深，也会为内饰设计带来全新的理念。随着用户在车内操控方式开始发生变化，例如越来越多的使用触控、语音操作，甚至利用手势控制。车内原本繁多的按钮、开关将会越来越多的被集成为虚拟的电子操作界面，不再占据巨大的物理面积，内饰设计的趋势可能更接近极简主义。但另一方面，内饰设计师可能会更多参与到车载信息系统中的UI界面、交互体验的设计之中。而这需要另一套非常不一样的设计理念。
再进一步，无人驾驶技术正变得越来越成熟。谷歌这样的公司希望能够在5年内将无人驾驶技术推向市场。奥迪这样的传统汽车制造商也已经获得了无人驾驶汽车的试验行驶牌照。无人驾驶技术一旦成熟，意味着原有的方向盘可能就没有存在的必要了，或者在形式上被弱化。而仪表盘将承担起更重要的信息视觉化作用，甚至前挡风玻璃，也会被用作一块视觉信息显示区域。某种程度上，这一系列新技术革命，可以让设计师们几乎随心所欲地设计汽车的外观和内饰了。
但别高兴的太早。正如观致汽车设计总监何歌特，以及梅赛德斯-奔驰 中国高级设计中心总监Olivier Boulay两位所谈到的那样，科技革命对与汽车设计的影响，是具有一定滞后性的。
目前电动车的样子，大都和普通汽车没什么区别，即便像Tesla Model S这样创新的电动车，也保留了传统的外观设计。它的引擎盖下空空如也。这主要是担心过于创新的外形设计反而会让消费者不知所措。
毫无疑问，整个汽车产业的变革正在进行中，但这些也绝不会在一夜之间就完成。让我们拭目以待。
浅析汽车车身设计方法 第7篇
关键词：车身设计,常用方法,设计思路,优化方式
前言
传统的汽车车身设计方法的整个过程是基于手工设计完成的。一般分为起步设计与技术工艺设计的两个阶段。整个过程的特点是通过实体、图纸、模型、样板等来表达信息, 需要制作全尺寸油泥模型、样车以及三次风洞试验等阶段;同时需要进行车身原始数据的保留、车身主图板和车身主模型制作。因此, 进行优化车身设计改良, 不仅可以节约制造物理样机所需要的时间与经费, 而且能够获得较最佳的设计方案;同时能够准确快捷的确定、修改设计缺陷, 逐步优化设计方案。从源头提高了产品的设计质量, 大大缩短了产品的开发周期及费用。
1 车身设计模型的确定
传统的汽车车身设计方法的整个过程是通过实体、图纸、模型、样板等来表达信息, 需要制作全尺寸油泥模型、样车以及三次风洞试验等阶段;同时需要进行车身原始数据的保留、车身主图板和车身主模型制作。现在我们可以利用CAD/CATIA等软件提供的强大的复合建模功能, 探索了一种车身设计的新方法, 从而为缩短开发周期, 降低开发成本作了一些努力。首先我们要根据汽车产品规划部门提出的任务目标及主要参数条件, 进行的车身总布置设计, 确定汽车总长、总宽、总高、离地间隙、接近角、离去角、轮距、轴距、车门形状、位置等基本设计数据, 建立车身三视图。在此条件成熟后, 我们可以利用CAD/CATIA绘图软件的建模功能展开设计、建模;后序可以应用CAD/CATIA等软件进行运动仿真及应力CAE分析等校核工作, 并且以校核结果作为优化手段的参考数据, 从而回避设计缺陷。具体方法是:汽车新产品设计规划→车身总布局设计→曲线建模设计→车身各视图按轮廓线拉伸实体→作取交集的布尔运算→提取拟合车身曲面所需线条→线条转换和修改样条线→车身结构骨架设计→运动仿真/CAE校核工作→进一步修改优化→设计数据冻结→设计数据发布。
2 车身设计可行性分析
汽车设计的内容包括整车总体设计、总成设计和零件设计。整车总体设计又称汽车的总布置设计, 其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整车参数和性能指标的要求, 并将这些整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。汽车设计的特点和要求零件标准化、部件通用化和产品系列化:
2.1 由于汽车生产寿命周期长, 品种及型号多, 设计中实行零件标准化、部件通用化合产品系列化, 可化生产, 提高工效, 保证产品质量, 节约能源, 降低生产成本, 减少配件品种, 方便维修。
2.2 考虑实际用户使用条件的复杂多变, 未来使所设计的汽车产品具有市场竞争力, 设计中要充分考虑其对复杂多变的使用条件和适用性, 特别应注意热带、寒带等不同的气候条件和高原、山区、丘陵、沿海等不同的地理条件以及燃料供应, 维修能力等不同的使用条件, 因此需要对汽车结构、性能、材料、附件等的特殊要求。
2.3 重视汽车使用中的安全、可靠、经济与环保, 汽车良好的使用性能是设计者要追求的目标。设计人员根据整车市场定位及目标成本, 完成侧重点不同的整车配置系统 (例如:动力性、燃油经济性、制动性、操作稳定性、平顺性、舒适性、通用性以及可靠性、耐久性、维修性及舒适性能等) ;然而在某些性能之间有时是相互矛盾的。因此, 要在给定的使用条件下协调使用性能, 优选各使用性能指标也是极其必要的, 达到整车综合使用性能达到最优, 特别要重视使用中的安全、可靠、经济与环保。
2.4 车身内外饰布置思路。谈到思路, 我们首先要熟悉汽车的内外结构, 知道设计者的工作目标, 例如仅是改款升级产品 (底盘变动不大) , 即主要是对车身设计和内外饰设计及附属件等进行重新设计开发。可主要分为白车身 (门盖系统、侧围系统、顶盖系统等) 、内饰部分 (顶盖内衬、地毯、门护板、侧围饰板、仪表板等) 、外饰部分 (主要是指汽车的外饰件, 如轮眉、扰流板、门装饰条、前后保险杠及侧杠等) 、附件 (门胶条设计、雨刷布置、升降玻璃布置、后视镜设计等) 等四个部分就是我们工作的重点。汽车车身的外观造型、漆面及色彩是整车给人们的第一外观印象, 是用户给予整车美学评价的核心指标, 也是提升市场竞争力重要指标之一, 是汽车设计非常重要的内容。车身造型既是美学设计, 即从工程设计来看, 它要满足结构的强度要求、整车布置的匹配要求和冲压分块的工艺要求, 又要适应车身的空气流体动力学要求而具有最小的空气阻力系数。从美工设计来看, 它应当适应时代的特点和人们的爱好, 要像对待工艺品那样进行美工设计, 给人以高度美感, 起到美化环境的作用。
3 汽车设计方法优化方向
一种新车型的开发, 往往要经过设计-试制-试验-改进设计-试制-试验等二次或多次循环, 反复修改图纸, 完善设计后才能定型, 设计周期长, 质量差, 消耗大。目前, 随着测试技术的发展和完善, 在汽车设计过程中引用新的测试技术和各种专业的试验设备, 进行科学实验, 从各方面对产品的结构、性能和零部件的强度、寿命进行测试, 同时, CAD/CATIA等绘图软件在工程设计中的推广应用, 使汽车设计技术飞跃发展, 汽车结构参数及性能参数等的优化选择与匹配, 零部件的强度核算与寿命预测。目前已在车身设计领域发挥出重要作用。
结束语
探索一条汽车车身设计和分析方法, 加快了开发周期, 节约了高额开发费用, 降低了研发成本。在具体的研究中, 利用CAD/CATIA软件的强大功能, 减少了误差的累积, 并使设计和分析做到了并行进行。在优化方面, 进行了设计变量的缩并, 从而简化了过程。结合可靠性和优化设计两大理论, 进行优化设计研究, 并提出了把可靠性和优化设计两大理论结合起来应用到车身设计中去, 这也是当前汽车设计专业的最新潮流。
参考文献
[1]王万里.汽车车身设计 (M) 、 (上、下) [M].吉林:吉林科学技术出版社, 1992, 10.
[2]李少波、汽车车身计算机辅助设计与分析[D].贵阳:贵州工业大学, 1999.
汽车倒车雷达设计 第8篇
1 超声波测距原理
超声测距的原理较简单,一般采用渡越时间法,将超声传感器安装在汽车尾部,则障碍物距车尾的垂直距离为:
式(1)中,S为超声发射点与被测障碍物之间的距离,c为声波在介质中的传输速率,△t为超声波发射和超声波返回的时间间隔。
超声波的传播速度c受到空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大。空气中声速与温度的关系可表示为[1]:
式(2)中,T(摄氏度)为环境温度。
为了提高测距精度,本系统通过温度补偿的方法对传播速度加以校正。因此只要测量超声发射到超声返回的时间间隔△t及环境温度T,然后根据式(1)、式(2)即可计算出距离S。
2 系统硬件设计
本系统采用ATmega16 AVR为控制核心,外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、温度采集模块、声光报警电路、液晶显示电路、接口电路及电源电路等部分组成。系统框图如图1所示。
2.1 核心控制模块
Atmega16是Atmel公司近几年才推向市场的新一代高性能、低功耗、高集成化的8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,加上片内32个通用工作寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU)相连接,使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器,大大提高了代码效率,运行速度比AT89C51高出10倍。用于边界扫描的JTAG接口,可以对片上16 KB闪存Flash在线编程和调试,非常方便软件的升级。内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,如定时/计数器、实时时钟、快速PWM通道、A/D转换器、I2C的串行接口、可编程的串行USART接口、SPI串行接口和带片内晶振的可编程看门狗定时器以及片内的模拟比较器等,除传感器外几乎可以不需要其他任何元件即可构成系统,从而为本设计提供了灵活而低成本的解决方案。其主控电路如图2所示。
2.2 超声波发射模块
超声波发射电路原理图如图3所示。发射电路主要由施密特反向触发器CD40106和超声波发射换能器TCT40-10-T构成,PD6的端口输出两路40 kHz脉冲信号,一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极;另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极。用这种推挽形式将脉冲信号加到超声波换能器两端,可以提高超声波的发射强度。输出端采用两个反向器并联,用以提高驱动能力,所得到的波形比其他方式效果更理想。
2.3 超声波接收模块
超声波接收模块的作用是将反射的超声波转换成电压信号并放大处理成标准的数字信号,然后输出给下一级电路。集成电路CX20106是一款红外线检波接收的专用芯片,它由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器和整型电路组成。CX20106常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz较为接近,可以利用它制作超声波检测接收电路。如图4所示,超声波接收探头TCT40-10-R将接收到的反射超声波转换成毫伏级电压信号,送入CX20106的1脚,CX20106的总放大增益约为80 dB,实际增益由2脚外接电阻R2和电容C1来决定,电阻R2越小或电容C1越大,增益越高,但取值过大易造成频率响应变差,本系统取电容为1μF。C2为外接峰值检波电容,C13为外接积分电容,调整RP电位器使内置带通滤波器的中心频率为40 kHz,当接收到与滤波器中心频率相符的信号时,其7脚输出一个低电平直接接到ATmega16的INT0上,以触发中断。
2.4 温度检测模块
为了提高本方案精度,引入了温度采集并在软件算法中增加了温度自动校正功能。温度传感器采用了DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20,其温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9 bit~12 bitA/D转换精度,测温分辨率可达0.062 5℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生。本系统采取了寄生电源的方式,如图5所示,通过一个MOSFET把CPU的I/O口直接拉到电源大小。这种接法优点是双重的:(1)VDD接地,无需本地电源;(2)缺少正常电源的条件下也可读ROM。
2.5 人机交互模块
人机交互模块由液晶显示电路和键盘电路两部分组成。液晶显示器件采用TC1602E字符型LCD模块,该模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点。TC1602E可以显示2行16个字符,有8 bit数据总线D0~D7,RS、R/W、EN三个控制端口,工作电压为5 V,并且带有字符对比度调节和背光显示。第一行显示倒车雷达测量距离,第二行显示环境温度,液晶显示模块电路如图6所示。
2.6 电源模块[3]
倒车雷达是安装在汽车的尾部,其电源应是便携式的,以方便安装更换。本系统选用ATmega16,其电源电压是5 V。可以使用开关电源产生的5 V直接供电,但这样最好把开关电源做在主控板上,传感器等需要另配电源。因此可以选用9 V叠层电池通过低功耗、可调、低压差稳压器MAX667线性稳压至5 V(VCC)后给系统供电,转换电路如图7所示。
2.7 声光报警模块
报警电路模块如图8所示,主要作用是在汽车尾部与障碍物距离较近时进行报警。根据实际情况,当汽车尾部与障碍物距离大于5 m时,可认为是安全状态,液晶显示“――”标志;在5 m和1 m之间时认为是正常的,显示实测距离;小于1 m时,应提醒司机注意,系统发出声音报警功能,单片机向其端口发出PWM脉冲,随着距离的减小,通过控制PWM脉冲的占空比使蜂鸣的频率加剧;小于0.5 m时,要求声光同时报警,由于闪光频率不能过高,通过单片机另一个端口控制其闪亮。
3 系统软件设计[3,4]
系统的软件设计采取模块化设计,C语言编程,这样便于阅读与功能扩展。程序主要由主程序、测距子程序、测温子程序、延时子程序、液晶显示子程序等几个部分构成。雷达测距开始由汽车倒车控制,一旦倒车开始,即启动ATmega16片内的T1连续发射40 kHz的PWM,计数器开始计数。考虑到实际倒车环境有远有近,为防止其他干扰可能引起的误测,以最长距离5 m计算,超声波发送到返回的时间△t至少为5/340≈15 ms。这样持续发送PWM直至接收到超声波时停止发送,这个过程大约需要15 ms以上,所以不管所测距离远近,一律每25 ms发送一次超声波。由于超声波会受到被测物体不平整、反射角度、环境风速、温度以及多次反射的影响,可能会带来测量数据误差增大。为了提高测量的准确性,要求连续检测5次时间,去掉最大和最小的测量值,然后对剩下3个测量值求平均值。
4 软硬件调试及实验数分析
硬件制作时主要需保证发送和接收两个换能器中心轴线平行并相距6 cm,根据测量范围要求不同,可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C12的大小,以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。然后通过JTAG口在线调试下载程序并运行。以300 cm2硬纸板(实际中障碍物要比这个面积大)为障碍物对倒车雷达进行了实测。为了检验倒车雷达的性能,对同组数据进行了三次循环测量,发现在500 cm以上时测量误差在2 cm左右,在500 cm以内时倒车雷达最大误差不超过1 cm。倒车雷达有效范围为0.05~5.7 m,这足以实际泊车需要。表1列出了汽车倒车雷达在5 m以内的测量值与对应的实际值。
本文给出了一种倒车雷达的设计方案,该方案可以达到很高的采集速率和测量精度,并且具有温度自动校正功能。同时,汽车倒车时可以通过液晶屏清晰地显示障碍物与车尾的距离,帮助司机克服了后视镜小,视野窄的缺点。当车至危险区域时,通过声光报警提醒司机,消除了倒车造成的事故隐患。实验已经验证了汽车倒车雷达的有效性、可靠性。同时系统还预留部分接口,为系统升级和数据通信带来方便。
摘要：设计了一种基于超声波测距原理的倒车雷达系统,给出了声光报警模块、电源模块、人机交互模块的具体实施方案。此外,设计中还包括温度自动校正功能,以减小由于声速受到温度影响而引入的测量误差。实际测试结果表明,有效测距范围在0.05～5.7m,5m以内的最大误差不超过0.01m。
关键词：汽车倒车雷达,超声波,PWM
参考文献
[1]符艳辉,李爱琴.基于单片机的控制的超声波测距仪的设计[J].农业与技术,2008,28(1):171-173.
[2]微雪电子有限公司.ATmega16中文技术资料[S].http://www.waveshare.net/datasheet_pdf/atmega16-pdf.html,2010-03-12.
[3]周兴华.AVR单片机C语言高级程序设计[M].北京:中国电力出版社,2008:88-113,267-278.
汽车外形设计的研究 第9篇
汽车的外形设计主要取决于下面几个因素:
⑴汽车车身的总体布置决定车的比例、尺度不同用途的汽车总体布置的设计也是不同的, 即使同一类车, 因为他的用途和性能要求不同, 所以各种零配件的尺寸也是不相同的, 所以对汽车的外形设计也是不相同的, 经过总体布置和精心的设计, 汽车各部分总成的相对位置和乘客座位以及内部空间尺寸即可以确定, 按这些总成的外部轮廓并考虑到适当的间隙, 就样就可以基本的确定汽车的基本形状。另外为了适应各种性能的不同要求, 总体布置也是有区别的, 所以就决定了汽车车身外形设计也是不同的。这也是为什么汽车外形设计不同的重要原因。为了能够汽车外形能够尽量的完美, 在汽车总布置设计阶段必须注意汽车各个地方形状能够相互协调, 符合比例规律, 外观流畅, 这样才能够让外形美观, 成为一件令人满意的艺术品。但是, 汽车的总体布置与匀称美观的比例之间肯定会有矛盾的, 我们不能为了美丽的比例外观而不顾车的总体构造, 同样也不能在一个比例尺寸完全不调的结构上可以制造一个完美的车身外形。在这个阶段就需要汽车造型设计人员与结构设计员充分合作, 深入掌握双方要求的工作要点, 要能够做到顾大局, 从气车的实用与美观的双重要求出发, 合理的解决汽车的结构性能与美观的形体之间的矛盾。使汽车既能拥有美的外观, 又能够拥有出色的性能。
为了进一步使汽车外形获得精准的曲线形状, 这一阶段要解决的正是美学和样式问题、车型的继承性和风格问题。因为汽车的表面形状决定了汽车的形态特征, 所以其所涉及的美学和样式问题, 既取决于空气动力学在汽车外形设计中的应用, 又取决于人们对于审美的要求, 汽车外形的设计也要遵循一定的物理规律, 保持流畅的汽车外形有助于减少汽车在行驶当中的阻力。为了减少轿车在高速行驶时所产生的升力, 汽车设计师除了在轿车外型方面做了改进, 将车身整体向前下方倾斜而在前轮上产生向下的压力, 将车尾改为短平, 减少从车顶向后部作用的负气压而防止后轮飘浮外, 还在轿车前端的保险杠下方装上向下倾斜的连接板。连接板与车身前裙板联成一体, 中间开有合适的进风口加大气流度, 减低车底气压, 这种连接板称为导流板。在轿车行李箱盖上后端做成象鸭尾似的突出物, 将从车顶冲下来的气流阻滞下形成向下的作用力, 这种突出物称为扰流板。目前不少轿车都装有导流板和扰流板, 藉以提高轿车的性能。
⑵在车的外面可以做一些装饰, 车的外部装饰可以进一步衬托、渲染汽车, 可以使汽车变的更加美观, 汽车的外部装饰主要是对汽车造型进行进一步的衬托和渲染, 主要有水箱罩、保险杠、车灯、车轮轮辋外罩、电镀条、标志的形状、浮雕式文字等一些外部的结构形状, 包括这些外部装饰造型设计和位置布置以及车身的色彩等反面的问题。汽车的外部饰物涂抹上油漆添加于汽车的雕塑形体上, 使汽车整个面貌更加具有艺术性, 各部分比例更合理, 更富于美感。使之更统一, 主题更突出, 但不可与整体脱离, 更不可随便炫耀和滥用, 那样会显得更加庸俗。汽车的外部饰物, 除了要考虑使汽车的外部艺术面貌更完整以外, 还要考虑到材料工艺问题, 如塑料、电镀、喷漆、装配等。只有这些公亦全部的考虑周全, 才能是整体的感觉更加上升一个层次, 外形更加美观。
2 室内造型设计
2.1 饰材料的选择
随着汽车制造技术和材料工艺水平的不断提高, 现代的内饰产品中已大量地运用了工程塑料和高分子复合材料, 使人们在视觉上和触觉上感受到材料材质的纹理、光泽和软硬度等效果和表面质感, 从而体现汽车内饰特有的和谐美。
2.2 色彩的确定
恰当的室内色彩搭配有利于营造良好的室内驾驶环境和提高驾驶员观察的清晰度及对操纵装置的辨认。室内色彩分为总体色和焦点色。总体色一般采用明度适中的复合灰色, 而且应遵循室内颜色上明下暗、上浅下深, 且上部颜色应以淡雅为主, 切勿花哨, 这样搭配是为了不致与外界环境产生强烈的对比而干扰驾驶员的注意力, 而且会使室内显得明亮, 避免了让人眼花缭乱。而焦点色一般用于仪表、挡杆、方向盘等, 如纯度、明度相对高的颜色, 给驾驶员以醒目的视觉。
3 车身附件的造型
这里所说的附件不是指具有使用功能, 在整体内中被局部运用的装饰零件。好的汽车内饰装饰附件可以成为汽车身价和品牌的标志, 也是文化和艺术的体现。内饰装饰附件的种类繁多, 除了少量高档车运用经过特殊处理的天然的木纹和金属贴片, 那种价格自然昂贵, 加上了车身的附件, 可以使车身变的更加美观, 符合了人们爱美的心里特点。
4 结束语
汽车轮辐钻床的设计 第10篇
关键词：轮辐,多轴钻床液压系统
1 引言
近年来,随着汽车工业的飞速发展,在对汽车的动力性、操控性、舒适性、燃料经济性等性能指标提出更高要求的同时,对其安全性能的要求也越来越高。车轮作为车辆承载和行驶的重要部件,其质量特征直接关系到人们的生命安全。而汽车车轮要靠螺栓螺母连接到汽车轮辐上,才能实现动力传递和正常行驶。且车轮轮辐上螺母座孔加工质量的高低,直接决定着它们之间联结强度的优劣。因此本文分析轮辐上12孔的工艺特征,特设计一台钻床,希望能为相关人员今后的设计、制造工作提供一定的依据。
2 被加工零件工艺要求
根据机床所完成的工序,对轮辐的12个孔进行扩孔,而12个孔位于同一平面上沿圆周均匀分布。扩孔后,只需保证其位置精度,其它没有特殊要求,用一般扩孔钻进行扩孔就可以达到要求。被加工的零件及技术要求分别如图1和表1所示。
3 钻床部件的设计
本文设计的汽车轮副多轴钻床结构如图2所示。
3.1 钻床底座设计
机床底座是用来支承机床其他部件,它要满足下列要求:(1)要有足够的抗压强度;(2)要有很好的防振性,防止机床自身或来自外部的振动对机床加工精度产生的影响。
3.1.1 钻床底座材料及壁厚的选择
由于底座要承受压力,且要求有很好的防振性,一般其结构也比较复杂,故通常采用铸铁件,考虑四根立柱与底座相连的位置将使底座产生一定的弯矩(很小),所以选用铸铁为HT250,该种铸铁不但抗压还能承受中等弯曲应力,可以满足使用要求。
底座的壁厚取决于底座的尺寸及其承受的压力。对于铸铁件,通常轮廓尺寸为500mm×500mm×300mm时,其壁厚可取12~15mm;当轮廓尺寸为800mm×800mm×500mm;壁厚可取为15~20mm;尺寸更大的底座壁厚还可以加大。
由于这次设计的多轴钻床部件尺寸较大,且为4根立柱支承上部,为了使下部有较大的质量,所以将底座壁厚定为30mm。
3.1.2 钻床底座的结构设计以及技术要求
底座的结构受安装在其上的部件的影响,但一般情况下设计成长方形或圆柱形,且垂直地面放置,保证其主要承受压力。由于底座材料选用铸铁,内部作成空心结构,为了保证液压缸穿过底座来推动工作台上下移动,所以底座上部的长方形中应铸出一个足够大的圆形孔(方形易产生应力集中)以便液压缸的穿过。底座与地面接触的面积不可过大,过大将使底座放立不稳,在不影响底座强度的情况下,将底座远离两壁交叉处的部分作成一定半径的圆形。由于底座要与立柱相连,结合面上有精度要求,即接合面处要进行加工。为了减少加工面积,在底座上应铸出4个凸台。对于底座上与地面接触的部分,要求其有合适的平行度以保证机床平稳地立在地上不会晃动。底座上与立柱相连的4个凸台,也要有平行度偏差要求。
3.2 钻床立柱的设计
3.2.1 钻床立柱材料的选择以及技术要求
立柱主要承受压力,又要求较好的抗振性,因而选用HT200。该种材料的铸铁不但抗压还能承受弯曲应力,它可以满足要求。为了保证机床的装配精度,使在其上加工出的零件满足要求的精度。对立柱技术要求如下:(1)立柱与压块结合的部分要有垂直度要求,以此才能保证立柱与压块可靠接触;(2)立柱之间要有平行度的要求,以保证工作台在其上运行时受力均匀。
3.2.2 钻床立柱的结构
由于立柱采用铸铁,考虑铸铁工艺性及刚度强度的要求,决定将立柱截面设计成圆形,易于冷却且冷却速度相差不大,不易产生残余应力。
立柱高度的确定,考虑机床工作台的行程、人体高度,将立柱高度定为2000mm左右。由于立柱下端联结底座且与螺栓连接,所以要铸出凸缘,并在其上加工出螺栓孔,立柱上端与变速箱连接,要加工出螺纹孔。
4 钻床液压系统的设计
根据主机的工作情况、主机对液压系统的技术要求(如表2所示)、液压系统的工作条件和环境条件以及成本、经济性、供货情况等诸多因素,进行全面、综合的设计,从而拟定出各方面比较合理的、可实现的液压系统的方案。所涉及的液压系统的工作原理如图3所示。
液压泵3由电动机带动,从油箱1中吸油,然后将具有压力能的油液输送到管路,油液通过管路流至三位四通换向阀6,换向阀有三个不同的工作位置,因此通路情况不同。当电磁阀1YA和3YA通电时,阀6切换至左位,这时压力油流入液压缸的无杆腔,在回油过程中,阀8置于右位工作,液压缸形成差动连接,推动工作台向上作快进运动。向上运动到一定程度,行程开关1SQ被触发,电磁铁3YA失电,阀8切换至左位工作,差动连接即被切除。压力油经单向调速阀9流回油箱1,实现工进。当工进到一定程度,行程开关2SQ被触发,电磁铁1YA失电,2YA得电,阀6切换至右位工作,压力油经单向调速阀9和换向阀8流至液压缸的有杆腔。回油路经阀6流回油箱1,从而实现快退。快退至一定程度行程开关3SQ被触发,此时电磁铁2YA失电,阀6恢复中位,液压缸停止工作,此时液压泵经溢流阀5实现卸荷。为保持油液的清洁,设置了过滤器2,将油液中的污物杂质去掉,使系统能够正常工作。
1.油槽2.过滤器3.液压泵4.压力表5.溢流阀6.三位四通电磁换向阀7.液压缸8.二位三通电磁换向阀9.单向调速阀
5 结语
本文设计的汽车轮辐多轴钻床,在某工厂中使用,加工出来的汽车轮辐的孔的位置精度完全符合要求,从而保证了工件的质量,效率比过去还提高了12倍以上,达到了预期的设计目标。另外,与该零件结构相同的只要其12个孔的沿圆周均布及中心距不变的零件,加工时只需更换一下钻头,因此可在同类工件的加工中推广使用。
参考文献
[1]冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2004.
汽车内饰设计探秘 第11篇
汽车是一个复杂的零件集合体，其中的功能模块之多，机构之复杂可以称得上是人类技术文明的活体雕塑，我们能够舒适得驾驭如此复杂的钢铁巨兽，直观地感应它身上的信息，正是归功于功于合理的内饰设计的功劳。但在汽车刚刚诞生的时候，整体车身还很简陋，当时人们只是把汽车当作马车的衍生物，所以其外部形式和内部结构都与马车神似，当时马车一般为上层社会的头面人物所拥有，因而汽车的内饰设计材料一般也是按照当时显贵们的需求，采用大量的名贵木材，放置真皮座椅以及镶嵌贵重金属，所以直到现如今，高档的豪华汽车比如劳斯莱斯、本特利等仍然坚持采用镶嵌高档实木装饰条的设计手法标榜其贵族身份。
汽车在发明之初虽然没有所谓的内饰设计，但是几个汽车的重要的功能部件已经发明出来了，其中之一便是汽车驾驶的关键设备一方向盘，但是当时的方向盘的转向轴方向垂直于水平面，造成司机驾驶汽车时很不“趁手”，不但视野有限，还经常会腰酸背痛，驾驶员在经过漫长的肉体折磨之后，上帝看不过去了，在1887年秋季他终于出手了：德国戴姆勒汽车公司修理工人将一辆“菲顿”牌汽车进行大修，当吊车工人把修好的车身吊回装配之时，吊钩意外滑出，车身跌落在转向柱上，结果使转向住从垂直位置上弯曲了好几度。砸过后的方向盘角度不但正好适合人们坐姿驾驶，还使方向盘不会再妨碍驾驶视野，可谓歪打正着一
汽车的内饰设计发展与相关领域的功能与技术发展是分不开的，在汽车刚刚出现的年代，人们只发明了很少的机构用于辅助汽车的驾驶，汽车上的驾驶机构设计复杂，操作费时费力，除此之外，当时由于缺乏统一的行业标准，所以每—辆车的内饰布局结构大不一样，人们在熟练地驾驶一辆车之后养成的驾驶习惯在另一辆车上可能毫无用处。在尽历了无数次头破血流的教训之后，人们终于认识到他们把开车和骑马混淆了，马车可以只有一根缰绳，但是汽车却注定要有明晰易懂的显示系统，轻便灵巧的驾驶机构，以及有别于马车的内部布局，于是汽车内饰设计终于出现了一些不同于马车的特点。
20世纪初的汽车内饰设计实际上还是有很大进步的，现代汽车内部布局方式的雏形已经在福特T型车上出现了，从车身內部可以看得出明显的几大功能分区，包括倾斜式方向盘，离合刹车加速机构，换挡机构等模块，虽然形式比较丑陋粗糙但至少都已粉墨登场。值得称道的是T型车上的踏板式加速机构很好地解决了汽车驾驶的手脚协调问题，成为现代汽车加速踏板的雏彤，但是由于早期的汽车没有空调等设备，避震机构也很简陋，加上还要操纵不怎么精准的方向盘，所以当时开汽车绝对称得上是“铁人”运动，司机注意力要十二分的集中，而且甲期汽车的刹车很重，同时也没有方向盘助力系统，一旦出现突然情况，司机必须要拿出浑身解数来使自己的汽车摆脱困境。
汽车设计的真正春天出现在20世纪20年代，1927年通用汽车公司斯隆总裁与厄尔创立了“艺术与色彩部”来对汽车的外形和内饰实际进行控制，工作性质相当于现在的设计部，同时现代内饰设计的基本布局已经在当时的美国车上出现了，例如1931年的林肯汽车的中央仪表板已经集成了大量的仪表仪器，同时已经有意识地进行了合理规划，遗憾的是当时内饰设计还是处于起步阶段，各个部件的造型虽然在审美与功能层次上进行了优化，但还显得极其粗糙与简陋，车身内部还是给人冰冷的机械感。 时间飞逝到第二次世界大战，战争时很多难以操作的战争设备使参战部队每天都发生大量的自伤事件，这种情况客观上促使了人机工学的诞生，战后其学术成果在民用设备上得以广乏应用。在汽车驾驶辅助系统方面，助力方向盘、自动变速器的问世使得驾驶不再是铁人的专利，同时，富有创造力的美利坚人在汽车上还加入了空调和收音机等当时的“高科技”设备，还有电动车窗，助力刹车等等人性化机构的出现为美国汽车营造了奢华享受的内部设计风格，成为美国“黄金时代”的象征和代表，拥有一辆美国汽车成为当时不少“潮人”的梦想。
在20世纪50、60年代的美国汽车里面，很容易就看到制作精致的真皮座椅，闪亮夺目的金属镀铬件，夸张的中控面板。而且当时的内饰设计已经出现了Color-Trim的皱形，相当部分车内饰设计已经进行了生动的分色处理，中控台的布局一般是采取上下分体式设计，整个车内都洋溢着美利坚文明的奢华和富足。美国“丰裕”社会时代促他了“肌肉车”(Muscle Car)的出现，这种长相粗犷，擅长直线家属的耗油机器彻底点燃了当时美国人的激情，其内饰设计的一些语言也别具一格、可圈可点，看似简单的几可形状的穿插组合不但发挥了机械大生产的优势，还把跑车的野性展露无遗，以至于时至今日还有不少的忠实粉丝对其如痴如醉。
正所谓盛极必衰，石油危机的出现彻底打碎了美国人以大为美的汽车审美哲学，也使无休止加长加厚车身的设计风格告一段落。20)世纪70、80年代是小车的天下，这期间出现了大量的精品紧凑型小车，其中大众集团的大众高尔夫第一代小型车成为这一时期的标志车型，其方方正正、功能至上的内饰设计不但有效拓展了汽车的内部使用空间，也从侧面反映出当时的内饰设计的主要思路——简单实用而又安全可靠，排斥过分夸张而无实际意义的装饰元素。 理性的风格很容易就让人们产生厌倦情绪，简单无聊的内饰设计风格绝对是对汽车设计的侮辱。要不是石油危机迫于无奈，相信大部分人们还是会选择具有感性靓丽内饰没计风格的汽车，好在任何危机都会有尽头，当危机的乌云散去，人们压抑已久的消费欲望又开始膨胀。20世纪90年代是属于计算机的时代，计算机与汽车工业的交叉促使汽车曲面辅助技术的出现，内饰设计师可以更加自如地设计造型而不必过分考虑技术上的可行性，这一时期的汽车内饰造型多变，基本上奠定了现代汽车的内饰设计的几大布局方式，设计风格总的呈现出曲线化的趋势，形体圆润饱满；另一方面，内饰设计的内容和所涉及的学科门类也逐渐复杂和丰富起来。总的说来，内饰设计的内容包括仪表台、方向盘、座椅、操纵按键、空调出风口、拨挡杆、车门内饰、门把手等部件的设计和合理规划布局，每个设计部分都可以理解为一个独立的产品设计，要求设计师把设计细节和美感等要素拿捏到位，设计语言要求与外形没计相匹配，同时自身又不失鲜明的特点和风格，内饰设计师在做好造型设计的同时，还要强调触觉、手感、舒适性和可视性以及驾驶者心理感受等属性的协调，可谓是非常复杂的设计门类，资深的内饰设计师不但是内饰设计的高手，更是产品设计领域的行家。
汽车设计 第12篇
汽车设计是我校车辆工程专业的一门重要专业课, 在专业教学体系中占有重要的地位, 课程目的是培养学生掌握汽车总体设计的基本步骤, 掌握汽车底盘主要总成离合器、机械式变速器、万向节、传动轴、驱动桥、悬架、转向系和制动系等的设计方法, 在满足汽车性能的要求下, 熟练掌握汽车部件结构方案分析主要参数的确定原则, 主要零件的强度计算及其载荷的确定等;通过课程学习, 了解基本的汽车设计方法和步骤, 基本具备分析和解决该领域问题的能力。 (1)
现代汽车的设计越来越倾向于高性能、轻量化、高品质方向发展, 系统的汽车零部件设计开发流程如图1所示。基本设计和强度刚度校核是汽车初步设计的关键步骤, 产品优化是汽车设计的核心和关键, 掌握样件试制、结构试验和性能试验的技术是目前汽车行业对紧迫需求人才的知识要求。而目前现有的课程教学对汽车设计主要涉及的主要总成或者零部件基本参数选择和校核, 以及对零部件优化、试制和试验部分很少涉及, 无法满足汽车行业对人才培养的要求。因此仅仅参照教材授课, 学生不能系统了解汽车零部件设计的全流程, (2) 难以意识到本课程的重要性, 无法了解汽车设计的先进技术发展和将来的职业规划, 从而失去学习兴趣。
同时学生对本课程的掌握需要有总体设计工程师的视野和很强的实践能力。针对每一个汽车总成的设计, 都需要全局的认识和具备整体设计观, 才能将课程讲解的汽车设计方法和步骤融合到将来的工作当中。虽然在理论教学后会安排相应的课程设计, 但是由于网络和信息技术的发展, 课程设计出现了一些难以避免的形式主义问题。 (3) 因此在理论课堂教学中, 有必要有意识地引导学生在学习过程中培养全局设计意识和高度, 通过发挥学生的创造性来不断训练学生的总体意识。
另外本课程涉及大学基础课程、专业基础课和专业课, 知识体系十分丰富, (4) 仅仅依赖最后的试卷测试并不能真正培养学生的认知能力和解决工程问题的能力。因此在理论课堂教学中, 有必要实时培养学生对知识的综合应用能力。
因此根据课程的特点, 围绕汽车行业对人才实际需求和对人才培养的质量要求, 探索研究构建新的教学方法和教学环境, 提高了课程的教学质量, 提升了学生的认知能力和解决问题的能力, 真正掌握系统的汽车设计方法和技术。
2 教学改革
2.1 汽车全流程设计的内容教学
以培养学生的现代汽车设计开发的系统能力为导向, 紧密结合汽车产业的发展动态和企业需求, 在初步设计和校核部分进行课堂教学后, 适当讲解贯穿汽车总成零部件设计开发的全过程, 包括初步设计后的计算机优化技术、样件试制以及性能试验, 建立学生的总体设计意识, 掌握汽车总成零部件设计的方法和步骤。在这一过程中, 学生可以及时了解现代汽车设计的先进技术发展和同时为将来的职业进行规划, 提升学习的兴趣。
对这一过程, 老师需要调研、收集和整理汽车产业中各个重要总成的设计开发过程和各个设计阶段的技术要求;研究区分适合在本科教学中增加的技术内容和适合在职业生涯中培训的技术内容;在课堂教学中合理添加介绍性和扩展性的设计技术。
2.2 课外大作业的布置
课后作业是强化学生熟练掌握课程基本知识及知识扩展的一个基本教学要素, 是教师对教学工作考核的一个重要内容, 是汽车设计课程教学的一个不可缺少的环节。 (5) 本课程教学改革是在完成各个总成设计结束之后, 以10个人为1组, 布置一个大作业 (课外项目) 。要求每个同学在课程结束前必须完成一项大作业。比如离合器设计, 要求每个人用不同的方法根据教授的内容编制一个离合器设计软件, 编程语言自选, 可以是MATLAB/VB/VC/Excel/Fortran等。要求每个同学使用的软件或者方法不能相同。小组内的同学需要相互帮助和指导。这样通过合理布置课外大作业, 避免抄袭, 并充分发挥学生的创造性和积极性, 使得学生能够在理论课程教学部分融会贯通所学知识, 真正培养学生的运用知识和解决问题的能力。 (6)
2.3 研讨式课堂教学
大班教学以组为单位时, 学生完成所布置的课外大作业可能会存在顾此失彼的问题。即单个小组只完成某一个大作业, 而失去对其他零部件总成 (另一个大作业) 所教授知识的训练机会。因此在课堂教学部分利用部分时间, 由同学主持, 各个小组相互讲解介绍各章的设计技术和原理, 使得其他小组有机会详细了解各个总成的设计技术。用研讨式教学法能提高学生的学习兴趣, 引导学生积极思考, 培养学生的创新意识;同时各个小组成员对不理解的内容能够及时沟通和交流。
3 实践与效果
3.1 教学实践
根据教学改革的内容, 已在2届车辆工程专业本科生中进行了尝试性实践, 具体如下:首先给学生阐明本门课程学习特点和将要采用的教学手段、授课方式和成绩评定方法, 同时让学生自由组合形成小组, 选择相应的零部件总成设计大作业和完成的时间节点, 让学生有心理准备;在每个总成设计后, 用2小节课的时间补充现代汽车设计的优化、试制和试验内容, 使得学生能够充分了解零部件总成设计全流程和全新技术;在期中后, 每周安排一小节课时间, 让各个小组主持讲解, 研讨各大零部件总成设计的软件设计和问题, 充分发挥学生的创造性和自主性, 最后由老师进行点评和成绩评定。通过此过程, 可以充分训练和展示学生的才能。对于不善表达的学生, 也是一次非常好的锻炼机会。最终成绩评定按照大作业成绩占40%, 期终考试成绩占50%, 课堂学习占10%进行核定。
3.2 教学效果
通过探索性实践, 本课程取得了良好的教学效果, 学校和学院的督导团听课后都给予了很高的评价, 网上的学生教学质量评价成绩超过95分。课堂授课由于有学生参与, 活跃了课堂氛围, 提高了学生上课的兴趣和主动性, 掌握了零部件总成设计的全流程, 同时锻炼了同学的软件编程能力。对学生综合素质与能力的提高有着显著的作用。
摘要：本文结合汽车设计课程的特点和问题, 提出了汽车全流程设计的内容教学、课外大作业布置和研讨式教学的教学改革措施, 并进行了实践。该项改革在增强学生能力、提高教学和人才培养质量方面取得了较好的效果。
关键词：汽车设计,教学,改革
注释
1王望予.汽车设计[M].北京:机械工业出版社, 2010.
2叶明.汽车设计课程教学改革初探.中国校外教育, 2010.2:60.
3康元春.基于能力培养的《汽车设计》课程设计教学研究与改革.科技信息, 2011.14:111.
4孙跃东, 周萍, 张振东, 等.汽车设计课程教学的研究和创新.江苏科技信息, 2012.9:51-53.