《汽车设计A》教学大纲

《汽车设计A》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：04140201课程性质：专业必修课学分：2.5学分学时：40学时（理论40学时）先修课程：机械设计、汽车构造、汽车理论后续课程：无适用专业：车辆工程开课单位：车辆与交通工程学院一、课程说明《汽车设计A》是车辆工程专业的一门专业必修课程。本课程主要传授汽车设计的基本理论和基本方法，注重基本理论知识的深入学习，强调培养运用基础理论知识分析生产实际中问题的能力，使学生掌握汽车总体设计思路和主要零部件的设计与计算方法，为车辆工程专业学生毕业后从事汽车设计技术工作打下稳固的专业基础，使学生具有较强的汽车产品设计开发的能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：了解汽车总体设计的要求与原则，掌握汽车布置形式和参数选择的依据，在此基础上能够综合应用相关专业知识进行汽车整体方案设计，培养学生的逻辑思维、判断和总结能力。课程目标2：能够掌握各零部件的结构方案、主要参数选择及相关设计与计算方法，针对汽车的某一问题提出多种技术方案，并对其进行对比、论证与优化，培养学生创新意识，提高学生创新能力与举一反三的能力。课程目标3：能够就汽车设计中的问题撰写研究报告和设计文件，可针对汽车设计过程中的问题进行陈述发言，清晰表达设计的具体思路、方案、所采取的措施及效果，让学生养成严谨认真、实事求是的工作态度。三、课程目标与毕业要求《汽车设计A》课程教学目标对车辆工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.3能够将车辆工程基础知识用于分析车辆工程相关复杂工程问题并提出解决方案。课程目标1：了解汽车的总体设计的要求与原则，掌握汽车布置形式和参数选择的依据，在此基础上能够综合应用相关专业知识进行汽车整体方案设计，培养学生逻辑思维、判断和总结能力。H2.问题分析2.2能根据数学、自然科学和工程科学的基本原理分析车辆领域复杂工程问题，获得多种解决方案。课程目标2：能够掌握各零部件的结构方案、主要参数选择及相关设计与计算方法，针对汽车的某一问题提出多种技术方案，并对其进行对比、论证与优化，培养学生创新意识，提高学生创新能力与举一反三的能力。H4.研究4.2能够基于科学原理并采用科学方法对车辆工程领域相关的复杂工程问题选择研究路线，设计实验方案。课程目标3：能够就汽车设计中的问题撰写研究报告和设计文件；能够就汽车设计过程中的问题进行陈述发言，清晰表达设计的具体思路、方案、所采取的措施及效果等，让学生养成严谨认真、实事求是的工作态度。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.汽车总体设计1.1总体设计的要求与原则1.2汽车形式的选择1.3汽车主要参数的选择1.4发动机、车身形式和轮胎的选择1.5汽车的总体布置教学要求：掌握汽车形式的选择，主要参数选择、发动机及轮胎选择，理解总体布置草图及各部件布置。通过汽车设计方案中的对比、论证与优化，培养学生创新意识，提高学生创新能力与举一反三的能力。重点：总体设计的要求与原则。难点：汽车的总体布置。61、32.离合器设计2.1离合器的结构方案分析2.2离合器的主要参数的选择2.3离合器的设计与计算2.4扭转减振器的设计2.5离合器的操纵机构2.6离合器主要零部件的结构设计教学要求：掌握离合器的结构方案、离合器的主要参数选择、离合器的设计与计算，了解扭转减振器的设计，了解离合器的操纵机构设计，了解离合器主要零部件的结构设计。重点：离合器的结构方案分析、离合器主要参数的选择、离合器的设计与计算。难点：离合器的设计与计算。62、33.机械式变速器设计3.1变速器传动机构布置方案3.2变速器主要参数的选择3.3变速器的设计与计算3.4同步器设计3.5变速器操纵机构教学要求：理解与熟练掌握变速器结构方案分析、变速器主要参数的选择、变速器的设计与计算。重点：变速器结构方案分析、变速器主要参数的选择、变速器的设计与计算。难点：变速器的设计与计算。62、34.万向传动设计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4.3万向节的设计与计算4.4传动轴结构分析与设计4.5中间支承结构分析与设计教学要求：掌握万向传动的运动和受力分析、掌握万向节设计计算和传动轴结构分析与计算。重点：万向节结构方案分析、万向节的设计与计算。难点：万向节传动的运动分析和受力分析。22、35.驱动桥设计5.1驱动桥结构方案分析5.2主减速器设计5.3差速器设计5.4车轮传动装置设计5.5驱动桥结构元件设计教学要求：掌握主减速器设计和差速器设计的步骤方法，车轮传动装置和驱动桥结构元件设计。重点：驱动桥结构方案分析、主减速器设计、差速器设计。难点：主减速器设计。62、36.悬架设计6.1悬架结构方案分析6.2悬架主要参数的选择6.3弹性元件的设计与计算6.4独立悬架导向机构的设计6.5减振器设计6.6悬架结构元件的设计教学要求：掌握悬架设计的要求、结构型式及主要参数的确定，减振器主要参数及尺寸的选择，了解弹性元件的设计与计算和独立悬架导向机构的设计。重点：悬架结构形式分析、悬架主要性能参数的确定。难点：弹性元件的设计与计算、独立悬架导向机构的设计。42、37.转向系统设计7.1机械转向系统方案分析7.2转向系统主要参数的选择7.3机械转向器的设计与计算7.4助力转向机构设计7.5转向梯形设计教学要求：掌握机械转向系统方案分析与主要参数选择、机械转向器、助力转向机构和转向梯形的设计要求和方法。重点：机械转向系统方案分析、转向系统主要参数选择、机械转向器的设计与计算。难点：机械转向器的设计与计算、转向梯形设计。62、38.制动系统设计8.1制动器结构方案分析8.2制动器主要参数确定8.3制动器的设计与计算8.4制动驱动机构的设计与计算8.5制动器的主要结构元件教学要求：掌握制动器结构方案分析、制动器主要性能参数、制动器的设计与计算。重点：制动器结构方案分析、制动器主要参数确定、制动器的设计与计算。难点：制动器的设计与计算。42、3合计40五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学和案例教学等，促进学生主动思考，开发学生的潜能，培养学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力，使学生比较全面深刻地理解汽车设计所需的知识和技术，并掌握有关汽车设计的基本理论和方法。本课程将以丰富的教学资源巩固课堂知识，以加深学生对相关知识的理解，通过介绍产品的迭代更新，激发学生的创新思维，培养创新意识。通过案例分析和视频资源使学生学会分析和评价汽车及其各总成的结构与性能，合理选择方案与有关参数，并掌握汽车主要零件的设计方法，为以后进毕业后从事汽车设计工作打下良好基础。六、课程资源1.推荐教材：（1）王望予.汽车设计（第4版）[M].北京:机械工业出版社.2017.2.参考书：（1）成大先.机械设计手册（第六版）[M].北京:化学工业出版社.2020.（2）李胜琴.现代汽车设计方法[M].北京:机械工业出版社.2017.（3）王秋成.汽车设计与开发集成[M].北京:机械工业出版社.2021.3.期刊：（1）刘雨婷,胡代钧,刘献栋,等.关于汽车结构设计中存在轻量化极限的分析[J].汽车工程,2019,41(08):892-895.（2）李泽阳,刘钊,朱平.两步式约束粒子群优化算法及其在新能源汽车轻量化设计中的应用[J].汽车工程,2019,41(01):91-95.（3）姚层林.3D打印技术在汽车设计中的运用与发展分析[J].内燃机与配件.2021(20):195-196.（4）于东海,陈川,琚学振.汽车设计中轮胎低温大转向角工况粘滑噪音分析研究[J].新型工业化.2021,11(11):191-193.（5）李志虎.汽车驱动桥壳轻量化设计[J].装备机械,2020(04):44-46+64.（6）OstroukhVA,SubbotinSB,BorisevichBV,etal.Life-CycleApproachesinComputerizedVehicleDesignandAdditiveTechnology[J].RussianEngineeringResearch,2019,39(8):705-709.（7）YanS,M.A,S.MNH,etal.Areviewofhydrogentechnologiesandengineeringsolutionsforrailwayvehicledesignandoperations[J].RailwayEngineeringScience,2021,29(3):212-232.4.网络资源：（1）学银在线课程.汽车设计.李胜琴.东北林业大学./detail/232625940（2）汽车工程师之家./（2）汽车之家./beijing/（3）卡车之家./（4）商车网./七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂活动10（1）根据课堂主题讨论、课堂回答问题情况和随堂练习等进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√226期中测验10（1）主要考核学生期中对前面所学章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分。（2）本次期中测验单独评分，取本次期中测验成绩作为此环节的最终成绩。（3）以期中测验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√262作业20（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分。（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√5105期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核汽车总体设计、离合器设计、机械式变速器设计、万向传动设计、驱动桥设计、悬架设计、转向系统设计、制动系统设计等内容。（3）考试题型为：选择题、填空题、判断题、简答题、分析计算题等。√√√153015合计：100分244828八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂活动、期中测验、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为选择题、填空题、判断题、简答题、分析计算题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析计算题不低于50%，课堂活动、期中测验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%），过程性考核和期末考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100≥x≥9090＞x≥8080＞x≥7070＞x≥60x＜60课堂活动25按时上课，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。按时上课，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。缺课两次以内，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。缺