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汽车设计教案
教案内容
注释
第1授课单兀第一章汽车总体设计第一、二节(2学时)教学内容:
第一章汽车总体设计
第一节概述
第二节汽车形式的选择
教学目的:
了解汽车总体设计应满足的基本要求、汽车开发程序,掌握汽车形式的选择
教学重点:
汽车总体设计的要求与原则、汽车形式的选择
教学难点:
汽车形式的选择
教学方法、手段:
联系实际,与学生互动,利用板书讲解和多媒体授课相结合
板书设计:
多媒体授课
教学过程:
一、导入新课
提问学生:
1.谁第一个设计了汽车?
2.通过学习《汽车构造》,能否说出按功能结构汽车分为哪几部分?
3•你对汽车外形及其使用性能有哪些要求?
综合学生回答情况,提出总体设计基本要求。
二、讲授新课
§1-1概述
一、汽车总体设计应满足的基本要求:
1)汽车外廓尺寸应符合GBI589—89的外廓尺寸限界规定。
2)轴何分布要合理,并应符合有关公路法规的限定要求。
3)汽车的各项性能,要求达到设计任务书所给定的指标。
4)进行有关运动学方面的校核,保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。
5)拆装与维修方便。
二、汽车开发程序
车型不冋、生产纲领不冋,新产品的开发阶段与工作内容也不冋。
一般新产品开发要经历
与实际情
五个阶段:
1.设计任务书编制阶段
(1)调查分析
(2)市场预测及形体设计
(3)总体设计方案
(4)选型和编写设计任务书
2.技术设计阶段
(1)协调总成与整车和总成与总成之间出现的各种矛盾;
(2)将各总成设计结果反映到整车校对图上进行校对,进行“图面装配”;
(3)运动校核;
(4)性能的精确计算;
(5)编制包括整车明细表和技术条件在内的整车技术文件。
3.试制、试验、改进和定型阶段
试验应根据国家制定的有关标准逐项进行,试制、试验完成后应对结果进行分析,并针对
暴露出来的技术问题进行改进设计,再进行第二轮试制和试验,直至产品定型。
况相结合
4.生产准备阶段:
生产准备和小批量试生产
5.生产销售阶段:
对产品正式批量生产
§1-2汽车形式的选择
一、汽车的分类
国标GB/T3730.1-2001将汽车分为乘用车和商用车。
二、汽车形式的选择
不同形式的汽车,主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。
(一)轴数
(1)影响选取轴数的因素
(2)我国公路标准有关规定
(二)驱动形式
汽车驱动形式有4X2、4X4、6X2、6X4、6X6、8X4、8X8等,其中前一位数字表示汽车车轮总数,后一位数字表示驱动轮数。
图1-5
图1-6
图1-7
(三)布置形式
1.乘用车的布置形式:
发动机前置前轮驱动(FF)
发动机前置后轮驱动(FR发动机后置后轮驱动(RF)
2.客车的布置形式:
发动机前置后桥驱动
发动机中置后桥驱动
发动机后置后桥驱动
3.货车的布置形式:
平头式
短头式
长头式偏置式
三、本授课单元小结
1.发动机前置前轮驱动(FF)这种布置形式目前在发动机排量为2.5L以下的乘用车上得到
广泛应用。
2.发动机后置后桥驱动在客车上得到广泛应用。
四、练习巩固
要求学生课下思考并学会分析:
1.FF在乘用车上应用的特点;
2.发动机后置后桥驱动在客车上应用的特点。
五、布置下次课预习内容
§1-3,§1-4
教案内容
注释
第2授课单兀第一章汽车总体设计第三、四节(2学时)
教学内容:
第一章汽车总体设计
第三节汽车主要参数的选择
第四节发动机的选择
教学目的:
了解汽车主要尺寸的确定方法,掌握汽车质量参数的确定、汽车重要性能参数的选择方法以及发动机的选择方法
教学重点:
汽车重要性能参数的选择方法、发动机等总成部件的选型及计算
教学难点:
汽车主要尺寸的确定方法、发动机主要性能指标的选择
教学方法、手段:
联系实际,与学生互动,利用板书讲解和多媒体授课相结合板书设计:
多媒体授课
教学过程:
一、复习旧课
理清思路,总结、归纳第1授课单元讲述内容。
二、讲授新课
§1-3汽车主要参数的选择
一、汽车主要尺寸的确定
汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车箱尺寸等。
1.外廓尺寸(GB1589-2004)
2.轴距L
3.前轮距B1和后轮距B2:
各类汽车的轴距和轮距
4.前悬LF和后悬LR
5.货车车头长度
二、汽车质量参数的确疋
1.整车整备质量m>
2.汽车的载客量和装载质量
(1)载客量的确定
(2)装载质量的确疋(me)
3.汽车总质量mi的确疋
4.质量系数nm0
5.轴荷分配(表1-6)
三、汽车性能参数的确定
1.动力性参数:
最咼车速Vamax,加速时间t,上坡能力,汽车比功率和比转矩
2.燃油经济性参数:
百公里燃油消耗量
3.汽车最小转弯直径Dmin—机动性
4.通过性几何参数(表1-11)
5.汽车操纵稳定性参数
6.汽车制动性参数(表1-12)
7.舒适性
表1-2
1.发动机最大功率Pemax和相应转速np:
Ppmflx
emax
1"magfr
———°amax
13600
CdA
u
76140
3
amax
§1-4发动机的选择
一、汽车用发动机的分类
二、发动机形式的选择:
重点讲述汽油机与柴油机的选用
三、发动机主要性能指标的选择
.--;P
2.发动机最大转矩Tmax及相应转速nT:
Temax=9549——emax
np
要求n/nT在1.4〜2.0之间选取。
设问:
发动机常用的工作功率和转矩是多少?
四、发动机的悬置:
对悬置元件要求;
介绍学科前沿:
NVH问题。
三、本授课单元小结
1.汽车主要参数包括:
尺寸参数、质量参数和汽车性能参数。
2.汽油机主要用于轻型车和乘用车、柴油机主要用于货车、大型客车上。
随着发动机技术的进步,轻型车和乘用车用柴油机有日益增多的趋势。
四、练习巩固
要求学生课下思考并学会分析:
1.汽车性能参数的选用对汽车使用性能的影响;
2.选用汽油机和柴油机的优、缺点。
五、布置下次课预习内容
§1-5〜§1-8
教案内容
注释
第3授课单元第一章汽车总体设计第五〜八节(2学时)教学内容:
第一章汽车总体设计
第五节车身形式
第六节轮胎的选择
第七节汽车的总体布置
第八节运动校核
教学目的:
了解车身形式、轮胎选择方法、运动校核的目的和方法,掌握汽车总体布置要求教学重点:
汽车总体布置
教学难点:
运动校核方法
教学方法、手段:
联系实际,与学生互动,利用板书讲解和多媒体授课相结合
板书设计:
多媒体授课
教学过程:
一、复习旧课
理清思路,总结、归纳第2授课单元讲述内容。
二、讲授新课
§1-5车身形式
一、乘用车车身形式
1.折背式2.直背式3.舱背式4.折背式变型
图1-14
基本车身形式的主要区别表现在车身顶盖与车身后部形状之间的关系上有差别。
以夏利车为例,提问:
什么是两厢车?
什么是三厢车?
二、客车的车身形式
1.单层客车2.双层客车
按照车头形式不冋分为:
平头式和短(长)头式
§1-6轮胎的选择
一、轮胎与车轮应满足的基本要求
足够的负荷能力和速度能力
具有较小的滚动阻力和行驶噪声
良好的附着特性和质量平衡
耐磨损、耐刺扎、耐老化和良好的气密性
质量小、价格低、拆装方便、互换性好
二、轮胎的分类
按胎体结构:
子午线轮胎、斜交轮胎
按帘线材料:
钢丝轮胎、半钢丝轮胎、人造纤维轮胎和棉帘线轮胎
按用途:
乘用车、商用车轮胎、非公路用车轮胎、特种车轮胎
按胎面花纹:
公路花纹、越野花纹、混合花纹和特种花纹轮胎
按断面形状:
普通断面轮胎和低断面轮胎
按气密方式:
有内胎轮胎和无内胎轮胎
三、轮胎的特点与选用
子午线轮胎与斜交轮胎的性能比较
§1-7汽车的总体布置
一、整车布置的基准线(面)一零线的确定
1.车架上平面线(垂直方向尺寸的基准线)
2.前轮中心线(纵向方向尺寸的基准线)
3.汽车中心线(横向尺寸基准线)
4.地面线一标车高、货台高、接近角、离去角、离地间隙
5.前轮垂直线
二、各部件的布置
1.发动机的布置
(1)发动机上下位置:
影响驾驶员视野、汽车最小离地间隙
(2)发动机前后位置:
考虑轴荷分配、前置后驱传动轴夹角、面积利用率、拆装方便
(3)发动机左右位置:
曲轴中心与汽车中心尽量一致
2•传动系的布置
考虑半轴通用性、客厢地板凸包高度、后排座椅厚度
3.转向装置的布置:
(1)转向盘位置
(2)转向器位置
4.悬架的布置
5.制动系的布置:
脚制动踏板力或手制动杆力大于400N时,应加助力装置;应检查杆件运
动时是否有干扰和死角;制动管路安全可靠
6.踏板的布置
7.油箱、备胎、行李箱、蓄电池的布置
8.车身内部布置
9.乘用车外廓尺寸确定:
H点、R点定义
10.安全带的位置
§1-8运动校核
目的:
汽车能否正常工作
分析内容:
从整车角度出发进行运动学正确性的校核;
对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉校核。
举例说明运动校核的方法:
转向传动装置与悬架共同工作校核图
三、本授课单元小结
1.总结整车各部件的布置要求。
2.指出在总布置设计中,进行运动检查的目的及内容。
四、本章作业
1.汽车整车布置的基准线有哪些?
其作用?
请用图表示出。
2.分析FF在乘用车上、发动机后置后桥驱动在客车上广泛应用的原因?
3.汽车的主要参数分为哪些类?
各质量参数是如何定义的?
4.发动机主要性能指标是什么?
常用发动机功率及转矩是多少?
5.车身设计中的H点和R点是什么?
五、布置下次课预习内容
图1-16
图1-31
P511-1
P511-2
P511-3
第二章离合器设计
教案内容
注释
第4授课单兀第二章离合器设计(2学时)
教学内容:
第二章离合器设计
第一节概述
第二节离合器的结构方案分析
第一节离合器主要参数的选择
第四节离合器的设计与计算
第五节扭转减振器的设计
第六节离合器的操纵机构
教学目的:
了解离合器设计的要求、熟悉离合器结构方案、掌握离合器的设计与计算方法,
了解扭转减振器设计方法。
教学重点:
离合器结构方案、离合器的设计与计算方法。
教学难点:
离合器的设计与计算方法
教学方法、手段:
联系实际,与学生互动,利用板书讲解、视频文件和电子课件相结合授课
板书设计:
多媒体授课
教学过程:
汽车型式的选择,离合器的设计与计算方法
一、复习旧课
理清思路,总结、归纳第3授课单元讲述内容。
二、讲授新课
§2-1概述
一、离合器的功用:
切断和实现动力的传递
二、离合器分类:
单盘、双盘、多盘(湿式)
三、对离合器的要求:
1.能可靠地传递发动机最大转矩
2.主动、从动部分分离要彻底
3.接合平顺,确保起步平稳
4.从动部分转动惯量小
5.避免传动系发生扭转共振,并具有吸振、缓冲、减少噪声的能力
6.吸热能力强,散热性能好
7.操纵轻便
8.使用中,作用到摩擦衬片上的正压力和摩擦系数变化要小
9.应有足够强度和良好的动平衡,保证工作可靠,寿命长
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