【正文】 布置模塊兒的菜 單。通過(guò)人機(jī)工程界面可以運(yùn)用眼橢圓工具測(cè)量人的視野空間從而設(shè)計(jì)儀表盤(pán)。裝配完成后還要根據(jù)倒視鏡的 要求，對(duì)側(cè)窗進(jìn)行確定同時(shí)在測(cè)定人眼視力的范圍后對(duì)前擋風(fēng)玻璃的范圍進(jìn)行確定。 制動(dòng)總成的設(shè)計(jì) 制動(dòng)總成主要是以市售制動(dòng)零件為主，主要側(cè)重購(gòu)買(mǎi)重量輕制動(dòng)效果好操縱方便的自行車(chē)閘、摩托車(chē)閘等 圖 為在網(wǎng)上過(guò)買(mǎi)的 V型閘 。 37 圖 車(chē)輪的定位總成 圖 裝配菜單欄 a 根據(jù)圖 可以發(fā)現(xiàn)裝配需要的幾條命令如 對(duì)齊、同心、角度、距離、垂直等等，有的時(shí)候一個(gè)裝配需要一條或若干條裝配命令去約束它的相對(duì)位置。所以淘汰了很多方案如下圖 就是經(jīng)過(guò)強(qiáng)度校核被否決的車(chē)架方案。龍門(mén)的高度應(yīng)該以駕駛員操縱時(shí)最自然的姿勢(shì)（當(dāng)時(shí)躺姿）和駕駛員進(jìn)出時(shí)的便捷性為首要參考。在選定的參數(shù)的時(shí)候首先明確以下幾點(diǎn)： (1)整車(chē)布置形式為發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪獨(dú)輪驅(qū)動(dòng)，駕駛員被布置在了前面這樣軸荷會(huì)大于后輪。 設(shè)計(jì)流程 H3 號(hào)車(chē)的設(shè)計(jì)階段運(yùn)用了 更加直觀便于各總成的匹配和更改。 圖 工作界面 UG 設(shè)計(jì) 界面 NX 是 UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，它使得工程專(zhuān)業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤(rùn)。確定的傳動(dòng)比 為上限數(shù)字根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)考慮到整車(chē)的匹配情況可以考慮適當(dāng)減小以?xún)?yōu)化整體裝配 能力。 ) （ ） 式中 ： —— 傳動(dòng)系效率 —— 汽車(chē)總重 —— 重力加速度 —— 滾動(dòng)阻力系數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定 —— 風(fēng)阻系數(shù) —— 迎風(fēng)面積 —— 最高車(chē)速 km/h 雖然本田 125 發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)給出但是由于比賽不需要高速運(yùn)行所以功率不會(huì)達(dá)到原發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 由于駕駛員視線(xiàn)的限制駕駛姿勢(shì)不可能有進(jìn)一步的變化，質(zhì)心也不可能有太多的下降余地而且每個(gè)人的體態(tài)分布是不均勻的我們無(wú)法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)質(zhì)心的確切位置。、 20176。需要測(cè)量的參量有： —— 質(zhì)心距前軸的水平距離 —— 質(zhì)心距后軸的水平距離 —— 質(zhì)心距左前輪接地點(diǎn)的水平距離 —— 質(zhì)心距右前輪接地點(diǎn)的水平距離 —— 質(zhì)心距地面的高度 水平面即 x y 平面上質(zhì)心的幾何位置，可以根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。 主銷(xiāo)傾角軸線(xiàn)與地面相接點(diǎn)間距離與輪距尺寸接近，這里還有一段尺寸 c 為接地點(diǎn)與輪胎接地點(diǎn)距離。為了保證駕駛員操縱的舒適性和軸距設(shè)置的合理性前軸（龍門(mén)的位置）應(yīng)該在膝蓋和髖部之間選擇。 圖 總布置尺寸示意圖 人機(jī)工程參數(shù)的 計(jì)算 人機(jī)參數(shù)的計(jì)算方向應(yīng)該是頭高下降在發(fā)動(dòng)機(jī)臥高和立高平面內(nèi)并保持視線(xiàn)高度 15 與龍門(mén)高度成 的關(guān)系。 完成比賽性能指標(biāo)： 14 （ 1） 剎車(chē)制動(dòng)性 （ 1） 行駛穩(wěn)定性：轉(zhuǎn)彎特性：側(cè)傾、側(cè)偏、 側(cè)翻 （ 2） 加速和起步時(shí)的平順性 （ 3） 故障率：驅(qū)動(dòng)部分，制動(dòng)部分 （ 4） 車(chē)架：剛度和撓度 （ 5） 車(chē)軸的強(qiáng)度 節(jié)油性能指標(biāo)： （ 1）車(chē)輪：左右車(chē)輪主銷(xiāo)內(nèi)傾角、前束、后傾的參數(shù)一致性。 輪距：對(duì)整車(chē)的整寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎半徑有關(guān)。 但比賽是的車(chē)速不會(huì)很高因?yàn)橐ɑ鸹凶罡哕?chē)速是跟據(jù)最低車(chē)速制定的所以對(duì)輪胎的影響很小。 輪胎選擇的好壞直接影響整車(chē)的使用性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過(guò)性、安全性 12 等。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究決定采用 兩套高效 V 閘其價(jià)格性對(duì)便宜質(zhì)量與其它制動(dòng)件相比較輕， 因?yàn)榍拜S的定位尺寸控制嚴(yán)格所以決定采用后剎系統(tǒng)。 （ 3） 檔位決定以一個(gè)傳動(dòng)比行駛主要考慮結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和加工能力的局限。 ? 圖 前兩輪后一輪簡(jiǎn)圖 車(chē)架的形式大體上分為整體式如圖 、箱型如圖 、梯形式 、衍架式如圖 9 ，他們均具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 ? 8 車(chē)架 材料的選定 車(chē)架材料的選定應(yīng)該同時(shí)考慮重量、強(qiáng)度、加工難易程度和價(jià)格等因素。 （ 4）如果是后輪驅(qū)動(dòng)會(huì)遇到與前兩輪驅(qū)動(dòng)一樣的問(wèn)題。即便做了下來(lái)它的傳動(dòng)效率損失和三輪相比也是非常大的而且四輪車(chē)的行駛和轉(zhuǎn)彎時(shí)的阻力也是較三輪車(chē)大的。 照明設(shè)備：無(wú)（比賽時(shí)） 剎車(chē)部分：兩套獨(dú)立剎車(chē)系統(tǒng) 安全性： 保證發(fā)生事故時(shí)駕駛員可以獨(dú) 自從駕駛室出入，駕駛員和發(fā)動(dòng)機(jī)之間需要有一個(gè)隔熱裝置 駕駛室形式 的選擇 本節(jié)對(duì)節(jié)油車(chē)車(chē)的總體形式的選擇進(jìn)行了概括性的論述，對(duì)各形式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的評(píng)估并從中選擇最適合的方案進(jìn)行更進(jìn)一步的論證。 （ 2） 嚴(yán)格遵守和貫徹有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，注意不要侵犯專(zhuān)利。操縱穩(wěn)定性良好的汽車(chē)應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。 上海大眾的王海波吳鳳艷李炭認(rèn)為想要設(shè)計(jì)好一款車(chē)的總布置人機(jī)工程尤為重要，而要想做好人機(jī)工程需從兩個(gè)方面加以注意 a．掌握人體尺寸的測(cè)量數(shù)據(jù)，其中不但包括靜態(tài)尺寸，還需包括動(dòng)態(tài)尺寸；不但要?jiǎng)澐帜挲g及高矮，還需區(qū)分人體特征，如胖瘦、腿長(zhǎng)短等；以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立標(biāo)準(zhǔn)的中國(guó)人體模型數(shù)據(jù)庫(kù)?，F(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)，除傳統(tǒng)的方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法外，還引進(jìn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與分析手段，甚至還引進(jìn)了雷達(dá)防撞、衛(wèi)星導(dǎo)航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等商新技術(shù)。一種新車(chē)型的開(kāi)發(fā)，往往要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì) —試制 —試驗(yàn) —改進(jìn)設(shè)計(jì) —試制 —試驗(yàn)等二次或多次循環(huán)。 課題和現(xiàn)狀 汽車(chē)總布 置設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)整車(chē)設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃來(lái)確立車(chē)身、底盤(pán)、動(dòng)力總成等系統(tǒng)之間的配置關(guān)系、重量、法規(guī)和整車(chē)的性能指標(biāo)。 Honda節(jié)能競(jìng)技大賽于 1981年在日本創(chuàng)辦，至今已有 30年的歷史。 1 第 1 章 緒 論 概述 由于世界范圍內(nèi)石油資源的短缺 ,節(jié)約使用石油產(chǎn)品 ,已成為人們的共識(shí)。由于有著極高的樂(lè)趣性和廣泛的參與性，中國(guó)作為繼日本泰國(guó)之后的第三個(gè)舉辦地，于 20xx年在上海舉行了試行大賽， 20xx年 11月 11日，第 1屆 Honda中國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽在 上海國(guó)際賽車(chē)場(chǎng)圓滿(mǎn)舉行， 20xx年 11月 16日，第 2屆Honda中國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽在上海國(guó)際賽車(chē)場(chǎng)勝利舉辦。在主要設(shè)計(jì)硬點(diǎn)確立以后，造型、車(chē)身、底盤(pán)等設(shè)計(jì)就有了共同參照的依據(jù)和遵循的規(guī)范，各個(gè)子項(xiàng)目分頭展開(kāi)。同時(shí)廣泛采用近代數(shù)學(xué)物理分析方法，對(duì)產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究，這樣就使汽車(chē)設(shè)計(jì)發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段。同時(shí)還能在設(shè)計(jì)過(guò)程中及早地發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。其中在國(guó)家質(zhì)檢總局的關(guān)于汽車(chē)側(cè)翻的報(bào)告上提出如下結(jié)論 （ 1） 通過(guò)建模仿真的分析方法，可以有效輔助汽車(chē)缺陷等引起的風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估研究。 目前，國(guó)內(nèi)的整車(chē)總布置設(shè)計(jì)，與底盤(pán)及動(dòng)力系統(tǒng)的狀況相似，設(shè)計(jì)和匹配試驗(yàn)的能力和發(fā)達(dá)的國(guó)家比較，雖然進(jìn)行了部分的數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)但還存在一定的差距。 （ 5） 拆裝與維修方便。四輪行駛兩輪驅(qū)動(dòng)、三輪行駛一輪驅(qū)動(dòng)、三輪行駛兩輪驅(qū)動(dòng)、兩輪行駛兩輪輔助的形式。它具有如下的優(yōu)點(diǎn)（ 1）轉(zhuǎn)向輕便 ?（ 2） 因?yàn)楹驼蛉嗆?chē)有很多相似的地方所以構(gòu)件采購(gòu)容易加工上也比較方便。經(jīng)過(guò)理論上的研究也可以得出如下的優(yōu)缺點(diǎn)。如果是承載式車(chē)身的話(huà)還可以用碳纖維。整體式車(chē)身具有邊梁式和衍架式的所有優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是造價(jià)高昂且自行完成困難。阿卡曼式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)就是在該車(chē)全程轉(zhuǎn)彎過(guò)程中瞬時(shí)圓心始終保持不變且圓心在后軸的延長(zhǎng)線(xiàn)上。大車(chē)輪滾動(dòng)阻力大穩(wěn)定性好，小車(chē)輪滾動(dòng)阻力小操縱靈活但穩(wěn)定性差。這主要根據(jù)車(chē)輛的使用情況和道路條件而定，在條件比較好的情況下－不超載、道路條件好，輪胎的靜負(fù)荷可與額定負(fù)荷相等或相近，氣壓也可選高一點(diǎn)，這樣會(huì)提高整車(chē)的經(jīng)濟(jì)性能。以及發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，變速器的最大最大最小傳動(dòng)比等等。） 通過(guò)性、碰撞安全性、視野 范圍、接近角等。 （ 2）車(chē)架：輕量化 （ 3） 車(chē)身：空氣阻力系數(shù) Cd值、迎風(fēng)面積、車(chē)身總體質(zhì)量。下表為駕駛員躺臥駕駛姿勢(shì)是隨頭高的下降個(gè)關(guān)鍵尺寸的變化。通過(guò)對(duì)上表的計(jì)算分析對(duì)隨人身坐高的下降對(duì)其它其它尺寸的影響有如下結(jié)論。即內(nèi)偏角越大需要預(yù)留的轉(zhuǎn)彎空間也相應(yīng)的增大。 測(cè)量原理：質(zhì)量反應(yīng)法 測(cè)量工具：磅秤或車(chē)輪負(fù)荷計(jì)，精度 %，卷尺，精度 %。第 3,4 次角度變化太小在后期側(cè)翻計(jì)算中不符合實(shí)際情況舍去，第 5 次測(cè)量實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)符合側(cè)翻公式，也符合實(shí)際行駛情況。通過(guò)上述的計(jì)算和分析可以將各個(gè)尺寸參數(shù)暫定為如下表所示。在方案改進(jìn)后，變速器的傳動(dòng)比也發(fā)生了變化。 表 風(fēng)阻系數(shù)與迎風(fēng)面積關(guān)系表 范圍： ~ 范圍： ~ ~ A 28 范圍： ~ 范圍： 10 ~40 范圍： 表 風(fēng)阻與車(chē)速的關(guān)系 通過(guò)上面的分析可以發(fā)現(xiàn)降低車(chē)身高度和縮小輪距對(duì)減少正投影面積有幫助但是對(duì)減少阻力的貢獻(xiàn)有限但是降低風(fēng)阻系數(shù)對(duì)降低風(fēng)阻貢獻(xiàn)頗多，根據(jù)已有的資料顯示奧迪和奔馳公司的市售 車(chē)型都有 值在 ~ 的車(chē)身，而有些賽車(chē)可以達(dá)到 水滴可達(dá) 到 那么可不可以將風(fēng)阻降到 ~ 左右呢，如果可以達(dá)到那將對(duì)節(jié)油能力的提高有很大的益處。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和來(lái)最大限度地滿(mǎn)足設(shè)計(jì)概念的審美要求。 3）各總成負(fù)責(zé)人領(lǐng)取需要參數(shù)并開(kāi)始 ug 的建模 4）對(duì)各部件進(jìn)行可行性分析 5）更改 6）裝配 圖 圖 設(shè)計(jì)流程圖 初步方案確定硬點(diǎn)的位置 總成組 1 總成組 2 總成組 3 討論完成后的方案 更改形式和硬點(diǎn) 各總成的裝配 總布置圖的繪制 32 參數(shù)的選擇 經(jīng)過(guò)第三章的計(jì)算可以對(duì)各個(gè)參 數(shù)值的影響有了定性的了解并可以做一定的定量的分析也就是個(gè)參數(shù)組合對(duì)整車(chē)性能的影響。 表 輪軸距比的關(guān)系表 軸距 l 輪距 b 1400 1500 1600 1700 500 600 700 800 根據(jù)資料可以知道世界拉力錦標(biāo)賽的所有參賽車(chē)隊(duì)的輪軸距比接趨近于 這一黃金分割點(diǎn)即說(shuō)明這樣的比例既保證了高速性也保證了靈活穩(wěn)定性，但為了節(jié)油可以犧牲部分靈活性與動(dòng)力性。 基于 UG 的各部件的設(shè)計(jì) 首先總布置部分要提供一些列參數(shù)對(duì)各總成進(jìn)行約束，然后對(duì)各總成的形式提出意見(jiàn)。 如圖 即為最后采用的車(chē)間方案。如圖 為在主銷(xiāo)的定位和轉(zhuǎn)向拉桿上大量的 運(yùn)用了關(guān)節(jié)軸承這一構(gòu)件，主要是這種構(gòu)件在保證了定位的基礎(chǔ)上可以提供三個(gè)自由度這一功能。 40 圖 不帶車(chē)輪的定位總成 圖 最后采用的轉(zhuǎn)向裝置 驅(qū)動(dòng)部分的建模 驅(qū)動(dòng)部分是 以 CATIA v5 進(jìn)行的建模， CATIA v5 和 可已通過(guò) stp 格式進(jìn)行部件的共享并且可以對(duì)對(duì)方的建模文件進(jìn)行更改，這樣既保證了各個(gè)小組的文件共享也大大縮短了建模時(shí)間而且兩種建模軟件的功能也有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的效應(yīng)。最后得到了完整的 3D 總布置圖，可以通過(guò)觀察和測(cè)量尺寸間隙對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理性評(píng)估 如圖 為最后裝配完成后的車(chē)身 。而后可以調(diào)出亞洲人的人體模型，因?yàn)槭枪?jié)油車(chē)的設(shè)計(jì)所以駕駛員不會(huì)是按照 95%的大多數(shù)人群身高來(lái)選擇而是接近于 5%的人體身高來(lái)選擇。如圖 為 中的人機(jī)工程總布置包其中包含了汽車(chē)總體布置中幾乎所有的重要參數(shù)。 這里的車(chē)身建模完成后還需要對(duì)其進(jìn)行 ANSYSfluent 模塊兒的導(dǎo)入分析，在測(cè)定器風(fēng)阻系數(shù)后對(duì)其優(yōu)化 后 進(jìn)行裝配。 在主銷(xiāo)的定位和轉(zhuǎn)向拉桿上大量的運(yùn)用了關(guān)節(jié)軸承這一構(gòu)件，主要是這種構(gòu)件在保 證了定位的基礎(chǔ)上可以提供三個(gè)自由度這一功能。 這部分需要大量的裝配操作涉及到空間上的配合和間隙的調(diào)整。根據(jù)提供的外形尺寸要求得到車(chē)架建模完成體車(chē)架的繪制是一個(gè)反復(fù)論證的過(guò)程因?yàn)樾枰c各個(gè)總成 匹配所 35 以改動(dòng)往往是一系列的而且需要進(jìn)行大量的運(yùn)動(dòng)校核和相關(guān)材料試驗(yàn)。因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)雖然發(fā)動(dòng)機(jī)立起但是質(zhì)心位置并沒(méi)有改變又由于離地間隙和頭部高度下降所以可以認(rèn)為質(zhì)心高度是在 200mm 以下，根據(jù)估算在通過(guò)八米半徑的彎道的時(shí)候可以將速度提高到 15km/h 以?xún)?nèi)。軸距主要保證發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛員、傳動(dòng)系統(tǒng)被布置在里面還要保證一定的操縱空間，輪距主要保證轉(zhuǎn)彎特性和抗側(cè)傾翻特性 如表 為輪軸距的比其 比值的大小體現(xiàn)了其某些運(yùn)動(dòng)性能的好壞 。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的 開(kāi)發(fā)過(guò)程 如圖 為進(jìn)入 UG 操作界面 。 由以上數(shù)據(jù)