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汽车姿态研究.doc

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  • 卖家[上传人]:汽***
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  • 上传时间:2023-10-20
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    • 重庆大学本科学生毕业设计(论文)汽车姿态研究学 生: 学 号:指导教师:校外指导教师: 专 业:机械设计制造及其自动化重庆大学机械工程学院二O一二年六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityVehicle Attitude ResearchUndergraduate: Supervisor: Lecturer Assistant Supervisor: Major: Mechanical Design and Manufacture and AutomationCollege of Mechanical EngineeringChongqing UniversityJune 2012摘 要整车姿态具体指汽车基于地面在各种状态下的前后倾角、车身与轮系及地面各方间隙、腰线、窗台线与整车的比例关系等整车姿态设计是汽车设计过程中的一个重要步骤汽车姿态参数设计合理,才能更充分发挥汽车的性能,满足消费者的使用及审美要求本文以长安金牛星(F202)为设计车型,重点研究了车身静态下各状态前后倾角的参数设定过程首先描述了整车姿态包括的主要内容和设计要求,包括汽车的通过性和车身离地高度的设计要求和腰线设计等,并分析了某些车型的腰线设计带给消费者的不同视觉效果。

      其次分析了整车姿态对人机和法规的影响,重点分析了改变汽车姿态角对整车视野的影响,论述了整车姿态的重要性最后通过计算轮胎压缩量和悬架位移来确定地面线,最终得出达到满足要求的整车姿态关键词:整车姿态,地面线,法规,人机ABSTRACTVehicle attitude is specifically referring to the front rake and caster angle, clearance among vehicle body and gear train and ground, waist-line and the proportional relationship between the sill line and the vehicle, etc. in a variety state of the ground. Vehicle attitude design is an important step of the car design. Only if the vehicle attitude parameters designed reasonable, you can make the motor vehicles give a full play to the performance, and meet consumer's use and aesthetic requirements.This article takes Changan Taurus as design vehicle type, and it focuses on the research of the front rake and caster angle parameter's setting process under a static body in a variety of state.Firstly, describes the main content and design requirements which the vehicle attitude includes, such as through sexual, body height from the ground of the design requirements and the waist-line design, etc. and analyzes some car waist-line designs' different visual effects to the consumers.Secondly analyzes the effect of attitude on man-machine and vehicle regulations, analyzes the influence of changing the vehicle attitude angle to the vision Field, and discusses the importance of vehicle attitude.Finally, by calculating the tire compression and suspension displacement to determine the ground line, at last obtained the vehicle attitude which meets the requirements.Key Words:Vehicle attitude, Ground line, Man-machine, Regulations目 录中文摘要 IABSTRACT II1 绪论 11.1 课题研究的背景和意义 11.1.1 本课题研究的背景 11.1.2 本课题研究的意义 11.2 本课题研究的历史和现状 21.3 课题任务、重点研究内容、实现途径 31.3.1 论文的课题任务 31.3.2 论文的重点研究内容和方法 31.3.3 论文的实现途径 32 整车姿态分析 52.1 姿态角分析 52.1.1 地面线定义 52.1.2 姿态角定义 52.2 车身离地高度 62.2.1 车身离地高度定义 62.2.2 保险杠离地间隙 62.2.3 翼子板边缘到轮心的距离 72.2.4 摇杆门槛离地高度 92.3 通过性 92.3.1 通过概述 92.3.2 最小离地间隙 102.3.3 接近角和离去角 122.3.4 车轮半径 132.3.5 纵向通过性 132.3.6 横向通过性 142.3.7 通过性总结 142.4 腰线设计 152.5 本章小结 183 整车姿态与人机和法规 193.1 整车姿态对人机的影响 193.1.1 进出方便性分析 193.1.2 后备箱人机工程评价 203.2 整车姿态对法规的影响 213.2.1 后视镜的相关术语和定义 213.2.2 汽车后视镜基于地面线的安装要求 243.3 本章小结 294 整车姿态的确定 304.1 轴荷的设计和计算 304.1.1 整车姿态相关参数定义 304.1.2 轴荷的设计要求 324.1.3 在参考车基础上加长轴距、前后悬后质量分布、质心位置 344.2 轮胎的选型以及压缩量的计算 364.2.1 轮胎的选择 364.2.2 轮胎压缩量的计算 384.3 悬架弹簧参数的设计原理 404.3.1 空载状态下轮心的坐标推导 404.3.2 满载状态下悬架弹簧行程计算及轮心的坐标推导 404.4 地面线的绘制 414.5 本章小结 415 结论与展望 425.1 结论 425.2 展望 42致谢 43参考文献 441 绪论1.1 课题研究的背景和意义1.1.1 本课题研究的背景汽车在人们的生活中起着越来越重要的作用,较之以往,汽车姿态的研究也在不断的进步和发展。

      最早的汽车只是在汽车的外观方面突破,随着车辆的增多,人们对汽车的追求也在不断提高在追求外观的同时对汽车性能也有了更多的追求汽车姿态研究涉及到的方面十分广泛查阅相关文献,发现对汽车姿态研究方面的论文比较少,大多不是很全面如《某车型的汽车姿态研究》中对整车姿态没有明确定义,虽然也提及到地面线,但两者关系比较模糊,没有分析地面线是通过何种方式影响整车姿态,也没有对地面线进行深入研究,而且,大多数论文都以研究汽车行驶姿态为主题,如《汽车行驶姿态的研究》一文中是检验汽车在各种行驶状态下的姿态是否满足要求但是,行驶姿态的研究是一个验算过程,而设计概念初期也需要对整车姿态进行估计和验算本文研究的姿态是在设计概念初期确定的姿态1.1.2 本课题研究的意义整车姿态是汽车设计的重要参数之一,它涉及法规、人机、造型、整车视野、悬架行程及刚度、碰撞、泊车性及通过性等诸多要素[1]具体指汽车基于地面在各种状态下的前后倾角、车身与轮系及地面各方间隙、腰线窗台线与整车的比例关系等[2]其中地面线在整车姿态中起着举足轻重作用,首先法规方面:如GB 15084-2006《汽车后视镜的性能和安装要求》、GB 4785-2007《汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》、GB 15741-1995《汽车和挂车号牌板(架)及其位置》等法规均是基于整车姿态进行的试验或检测[6];人机方面:地面线对人机的影响方面很广,其中主要包括:1.前后门槛高度;2.后备箱货物举升高度;3.后备箱手柄高度;4.前后门外开手柄高度;5审美方面要求等。

      基于整车姿态的需要,在整车概念设计阶段就必须确定地面线的位置和倾角[4]因地面线主要通过悬架参数的调节以及载荷分布来确定,所以在设计过程中,需要首先确定前后悬架参数、轴荷分布及轮胎型号等参数[4]同时计算出汽车各种承载状态下的地面线,验证其是否能够满足整车的人机、法规、审美等方面要求一般通过两三次调整上述参数,就能达到比较理想的效果,所以对整车姿态的研究过程其实就是对地面线的设定过程[4]1.2 本课题研究的历史和现状1885年,德国人卡尔·本茨研制成功以汽油机为动力的三轮汽车,采用金属管车架,安装一台0.9马力汽油机,工作容积785ml,最高车速可达15公里/小时同年,戴姆勒把这种发动机安装在他为妻子43岁生日而购买的四轮马车上,创造了第一辆四轮汽车[12]图1.1 第一辆四轮车随着人们生活水平的提高,消费者对汽车的要求也越来越高早先,人们并不关注汽车的姿态研究,汽车只是起着单一的代步作用车身的发展源于对空气阻力和遮风挡雨的研究乘车时间增多促使消费者对汽车的舒适性提出要求[3]当人们不再满足于代步,多功能化的汽车受到消费者的青睐既能载人又能载物的汽车诞生了[13]对于客车或者是货车,载重能力是消费者考核的一个重要方面。

      提升汽车的载重能力需考虑车轮的承载能力,底盘和车身的高度,汽车的坠尾情况 ,以及汽车的动力性要求等等[14]这就需要对汽车姿态进行研究,包括如何确定汽车的地面线?汽车姿态角在什么范围对汽车行驶状况最为有利?前后车门打开离地高度应该怎么设置?汽车的内外凸与地面线的关系等等当汽车流量多时,汽车安全事故发生的频率亦随之增加,汽车的安全性受到人们的高度重视包括前后车灯、车牌、汽车保护装置基于地面的安放位置要求 ,后视镜的安放位置要求,两车碰撞的高度性要求,汽车的泊车性要求等等这些都是对整车姿态的进一步的深入研究,也是对整车性能的一次次挑战所以整车姿态的研究不管是在过去还是在现在都有它的时代意义相比过去,现在的汽车已经有了较大的改变如长安逸动,不仅是在外形上还是在性能上都更能满足消费者的需求,从原始的汽车到现代汽车的逐渐完善,整车姿态的研究在这整个过程中都扮演着至关重要的角色虽然自古以来就有对汽车姿态的研究,但是相关文献。

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