《汽车设计》课程设计指导-09车辆

1、汽车设计课程设计任务书一、课程设计的目的汽车设计课程设计是汽车设计课的重要组成部分，也是获得工程师基本训练的一个教学环节。其目的在于：1 通过汽车部件（总成）的设计，培养学生综合运用所学过的基本理论、基本知识和基本技能分析和解决汽车工程技术实际问题的能力；2掌握资料查询、文献检索的方法及获取新知识的方法，书面表达能力。进一步培养学生运用现代设计方法和计算机辅助设计手段进行汽车零部件设计的能力。3 培养和树立学生正确的设计思想，严肃认真的科学态度，理论联系实际的工作作风。二、课程设计要求完成的工作内容1 各总成装配图及零件图，采用二维设计和三维设计；2 设计计算说明书1 份，A4 纸，18页左右

2、。 设计计算说明书内容包括以下部分：1）封面；2）目录（标题及页次）；3）设计任务（即：设计依据和条件）；4）方案分析及选择；7）主要零件设计及校核计算；9）参考文献（编号，作者、书名，出版单位，出版年月）。三、汽车设计课程设计题目设计题目1：轿车膜片弹簧离合器的设计课程设计的内容为：掌握轿车离合器的构造、工作原理。了解从动盘总成的结构，掌握从动盘总成的设计方法，了解压盘和膜片弹簧的结构，掌握压盘和膜片弹簧的设计方法。根据所给的车型及整车技术参数，进行轿车膜片弹簧离合器的设计，选择合适的结构类型，计算确定其相关参数与尺寸，详见设计任务书。设计题目2：轿车自动变速器锁止离合器设计课程设计的内容为

3、：在丰田轿车自动变速器的液力变矩器中设计一锁止离合器，以提高自动变速器稳定工况下的传动效率，详细要求见课程设计任务书。四、课程设计的步骤和方法在课程设计开始时，由指导教师向学生布置设计任务。设计任务的内容包括：设计题目、设计要求、设计手段、提供原始数据和主要相关资料、应完成图纸份量及设计计算说明书内容和要求。学生根据设计任务和设计要求，在分析有关资料的基础上拟定各种设计方案，通过对比与分析确定采用的设计方案，然后进行精心设计，应按时、按质、按量地独立完成设计任务。设计步骤如下：1 设计准备（1） 仔细阅读课程设计指导书，认真研究课程设计任务书，明确设计要求和应完成的设计任务，拟定设计进度计划；

4、（2） 准备好有关资料、设计手册等；（3） 复习有关课程内容；（4） 准备好设计所需计算机、机时和必要的设计条件。2 确定设计方案根据同类车型部件（总成）的实物和有关图纸、资料，通过对比分析确定所设计部件（总成）的结构方案，进行主要参数选择和性能计算，进行部件结构方案草图设计，并对主要零件的强度进行计算。设计计算要求用计算机辅助完成。在部件结构草图设计过程中，应根据部件工作原理、工艺要求和有关国家标准，对各零件进行结构化设计，保证各零件良好的结构工艺性、装配性；在各种工况下各运动零件不应发生干涉。3 绘制部件装配图、零件图根据设计草图用计算机按装配图的要求绘制部件（总成）的装配图。根据装配图用

5、计算机绘制主要零件的零件图。零件图要求结构合理、材料选择合适、工艺性良好，达到生产图纸的要求。4 附加：零件的三维建模在绘制二维零件图、装配图的基础上，应用CATIA、Solidworks、Pro-E、UG等设计软件，进行一个零件的三维实体建模。五、课程设计的说明书和图纸按照课程设计任务要求的内容编写设计计算说明书。说明书语言应简练、文理通顺、格式规范、文字排版和图表工整。部件（总成）装配图用1：1的比例用计算机绘制。在图纸上应最完善地表达所设计部件的结构，投影齐全正确，要有足够的视图、剖面和剖视；应标注主要装配尺寸及配合代号、装配时需要加工的尺寸、偏差、表面粗糙度代号；应标注部件的外形尺寸，

6、连接尺寸；写出技术要求及组成部件各零件的明细表和标题栏等。必要时，还应标出机构运动部分的极限位置。零件图的视图应选择合理正确，尺寸标注时应考虑基准面的选择、加工的合理性，尺寸测量检验的可能性。图上尺寸及几何要素应标注极限偏差和形位公差，各零件表面应标出表面粗糙度代号；还应提出技术要求。全部设计图纸的幅面尺寸、比例、字体、剖面符号、图线、视图、剖视、剖面的画法，尺寸标法和表面粗糙度标注，以及螺纹、轴承、花键的画法等都必须符合机械制图国家标准（GB44574460-84，GB131-83）。零件图图纸标题栏、部件装配图图纸标题栏和明细表应符合标准。参与三维建模的零件一般按GB/T 4458.5中的

7、规范进行建模，尺寸的公差等级可通过通用注释给定，也可以直接标注在尺寸数字上。一般先建立模型的主体结构（例如框架、底座等），然后再建立模型的细节特征（如小孔、倒角等）。某些几何要素的形状、方向和位置由理论尺寸确定时，应按理论尺寸进行建模。充分考虑零部件与零部件间参数的相互关联。在满足应用要求的前提下，尽量使模型简化，使模型数据减至最少。六、课程设计的考核1阶段考核（30分）按设计步骤进行阶段考核。1）方案设计阶段2）设计计算阶段3）绘图阶段2设计说明书（70分）根据设计说明书给出论文成绩。设计说明书成绩和各阶段的考核成绩作为总成绩的主要依据。七、课程设计进度表完成整个课程设计时间为2周，时间大致

8、安排如下：次 序项 目时间（天）1布置设计任务，设计前准备22设计方案分析23确定设计方案（草图设计、主要参数设计计算及尺寸确定、性能和强度计算等）44绘制装配图和零件图45编写设计计算说明书2执笔：薛晶汽车设计课程设计任务书设计题目1：轿车膜片弹簧离合器的设计一、离合器设计的基本要求1 在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。2 接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。3 分离时要迅速、彻底。4 从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步器的磨损。5 应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不

9、致过高，延长寿命。6 操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。7 具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。二、技术参数第一组数据：车型：一汽丰田花冠整车质量（Kg）：1145最大扭矩/转速（N·m/rpm）：152/4400主减速比：4.388一档速比：3.454轮胎规格：195/60R15第二组数据：车型：中华骏捷FRV整车质量（Kg）：1210最大扭矩/转速（N·m/rpm）：135/4000主减速比：4.3336一档速比：3.583轮胎规格：195/65R15第三组数据：车型：中华骏捷FRV整车质量（Kg）：1270最大扭矩/转速（N·m/r

10、pm）：136/4500主减速比：4.052一档速比：3.583轮胎规格：195/65R15第四组数据：车型：中华骏捷FRV整车质量（Kg）：1270最大扭矩/转速（N·m/rpm）：136/4500主减速比：4.406一档速比：3.592轮胎规格：195/65R15第五组数据：车型：长安铃木雨燕整车质量（Kg）：1040最大扭矩/转速（N·m/rpm）：110/3500主减速比：4.388一档速比：3.25轮胎规格：185/60 R15第六组数据：车型：长安铃木雨燕整车质量（Kg）：1050最大扭矩/转速（N·m/rpm）：138/4000主减速比：4.402一

11、档速比：3.32轮胎规格：185/60 R15三、设计任务1 完成离合器总成装配图一张、典型零件图两张，三维模型一个。2 完成设计计算说明书一份。说明书的内容应包括：1）离合器结构型式的选择2）离合器参数选择及性能计算3）主要零件的设计与强度计算4）安装调试、使用保养说明5）设计参考资料汽车设计课程设计任务书设计题目2：轿车自动变速器锁止离合器设计一、设计要求1 与丰田轿车所用自动变速器的液力变矩器配套安装；2 操纵控制部分尽量利用原自动变速器操纵控制系统。二、原始数据第一组：发动机最大功率：220马力发动机最大功率时转速：4400 r/min发动机最大扭矩：42 kgm发动机最大扭矩时转速：

12、2800-3000 r/min车轮B-d：8.20-15英寸汽车总质量：Ga=3060 Kg最高车速：170 km/h变速器传动比：I1=1.72, I2=1, IR=2.39锁止传动比：Im=0.82最大变矩比：k=2.45主减速器传动比：Io =3.54液力变矩器中最高油压：4.2 kg/cm2液力变矩器容量：12.5公升液力变矩器工作温度：8295 oC液压油最高许用温度：115120 oC全油门车速90100 km/h时换入直接档离合器结合时间：取0.5 s离合器储备系数：1.2离合器分离间隙：0.40.6 mm结合期间最大吸热率：114 J/s.c操纵控制系统有关参数：空档和前进档时

13、：发动机800 r/min 主油路压力6.06.5 kg/cm2倒车时：发动机1600 r/min 主油路压力1619 kg/cm2钢与纸质浸树材料摩擦系数：0.14钢与粉末冶金摩擦系数：0.08第二组：发动机最大功率：200马力发动机最大功率时转速：4000 r/min发动机最大扭矩：40 kgm发动机最大扭矩时转速：2850-3100 r/min车轮B-d：6.90-13英寸汽车总质量：Ga=2950 Kg最高车速：160 km/h变速器传动比：I1=1.70, I2=1, IR=2.40锁止传动比：Im=0.82最大变矩比：k=2.45主减速器传动比：Io =3.50液力变矩器中最高油压

14、：4.2 kg/cm2液力变矩器容量：12.5公升液力变矩器工作温度：8295 oC液压油最高许用温度：115120 oC全油门车速95110 km/h时换入直接档离合器结合时间：取0.55 s离合器储备系数：1.2离合器分离间隙：0.40.5 mm结合期间最大吸热率：110 J/s.c操纵控制系统有关参数：空档和前进档时：发动机750 r/min 主油路压力6.06.5 kg/cm2倒车时：发动机1600 r/min 主油路压力1619 kg/cm2钢与纸质浸树材料摩擦系数：0.14钢与粉末冶金摩擦系数：0.08第三组：发动机最大功率：240马力发动机最大功率时转速：4500 r/min发动

15、机最大扭矩：40 kgm发动机最大扭矩时转速：2500-3200 r/min车轮B-d：6.90-13英寸汽车总质量：Ga=3050 Kg最高车速：175 km/h变速器传动比：I1=1.80, I2=1, IR=2.45锁止传动比：Im=0.82最大变矩比：k=2.55主减速器传动比：Io =3.50液力变矩器中最高油压：4.2 kg/cm2液力变矩器容量：12.5公升液力变矩器工作温度：8295 oC液压油最高许用温度：115120 oC全油门车速85100 km/h时换入直接档离合器结合时间：取0.45 s离合器储备系数：1.25离合器分离间隙：0.40.5 mm结合期间最大吸热率：11

16、0 J/s.c操纵控制系统有关参数：空档和前进档时：发动机750 r/min 主油路压力6.06.5 kg/cm2倒车时：发动机1600 r/min 主油路压力1619 kg/cm2钢与纸质浸树材料摩擦系数：0.14钢与粉末冶金摩擦系数：0.08第四组：发动机最大功率：230马力发动机最大功率时转速：4450 r/min发动机最大扭矩：44 kgm发动机最大扭矩时转速：2850-3100 r/min车轮B-d：8.10-14英寸汽车总质量：Ga=3080 Kg最高车速：173 km/h变速器传动比：I1=1.75, I2=1, IR=2.42锁止传动比：Im=0.83最大变矩比：k=2.48主

17、减速器传动比：Io =3.60液力变矩器中最高油压：4.2 kg/cm2液力变矩器容量：12.5公升液力变矩器工作温度：8295 oC液压油最高许用温度：115120 oC全油门车速95105 km/h时换入直接档离合器结合时间：取0.52 s离合器储备系数：1.25离合器分离间隙：0.40.6 mm结合期间最大吸热率：115 J/s.c操纵控制系统有关参数：空档和前进档时：发动机830 r/min 主油路压力6.06.5 kg/cm2倒车时：发动机1600 r/min 主油路压力1619 kg/cm2钢与纸质浸树材料摩擦系数：0.14钢与粉末冶金摩擦系数：0.08三、设计任务1 完成离合器总

18、成装配图一张、零件图两张，三维模型一个。2 完成设计计算说明书一份。说明书的内容应包括：（1） 离合器结构型式的选择（2） 离合器参数选择及性能计算（3） 主要零件的设计与强度计算（扭转减振器、从动盘毂等）（4） 离合器操纵控制系统简图及验算（5） 安装调试、使用保养说明（6） 设计参考资料附注：液力变矩器锁止离合器工作原理1固定导轮的液力变矩器 K（变扭比）=I （转速比）=（传动效率）=1）变扭比随涡轮转速减小而增大，即行驶阻力大时，液力变矩器自动输出大转矩，适应性好。2）汽车起步后，涡轮转速逐渐增大，涡轮输出转矩逐渐减小，k=1时，涡轮的转矩等于泵轮转矩，此时称为耦合点。3）变矩器的传动

19、效率随涡轮转速的增大而增大，在低速区虽然传动效率低，但变扭比大，液力变矩器输出大转矩，在转速比为0.8时，传动效率最高，为95%左右。由于导轮的存在，传动效率为抛物线形状，转折点在耦合点附近，超过耦合点传动效率迅速下降，且此时变扭比也迅速下降，原因是导轮不能旋转，使导轮的反作用力方向为负值造成的，为避免，可在导轮上加装单向离合器，不允许导轮逆时针时转动，导轮锁止。2有单向离合器的液力变矩器3有锁止离合的液力变矩器（1）锁止离合器的作用：液力变矩器工作时依靠自动变速器（ATF油）的循环流动传递动力，在泵轮与涡轮之间存在着至少45的转速差。所以，变矩器并不是将发动机的动力100地传递至变速器，液压

20、油的内部摩擦会造成一定的能量损失，因此传动效率较低，损失的能量转化为热能，又加速了油温的升高，所以现在的液力变矩器均为闭锁式液力变矩器，即在原泵轮、涡轮的基础上，又设计了锁止离合器，在汽车高速行驶（50km/h以上）时，锁止离合器工作，液力变矩器的压盘将泵轮与涡轮连在一起，使发动机产生的动力几乎100地传递至变速器，提高汽车的传动效率，减少能量损失，降低油耗，以提高高速时汽车的经济性和动力性。（2）锁止离合器的结构： 这种变矩器内有一个由液压油操纵的锁止离合器。锁止离合器的主动盘即为变矩器壳体，从动盘是一个可作轴向移动的压盘，它通过花键套与涡轮连接。压盘背面的液压油与变矩器泵轮、涡轮中的液压油相通，保持一定的油压（该压力称为变矩器压力）；压盘左侧（压盘与变矩器壳体之间）的液压油通过变矩器输出轴中间的控制油道与阀板总成上的锁止控制阀相通。锁止控制阀由自动变速器电脑通过锁止电磁阀来控制。锁止离合器装在涡轮转轮毂上，位于涡轮转轮前端。减振弹簧在离合器接合时，吸收扭力，防止产生振动。在变矩器壳体或变矩器锁止活塞上粘有一种摩擦材料，用以防止离合器接合时打滑。（3）工作过程：闭锁离合器的主动盘为变矩器壳体，从动盘是可在轴向移动的压盘，与涡轮输出轴相连，主动盘和从动盘相接触的工作面上有磨擦片，压盘右边的油液与泵轮，涡轮中