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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
趙清濤
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程07-11班
指導(dǎo)教師姓名
李涵武
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
RL7050H0總布置設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義
1、研究現(xiàn)狀
近年來(lái)，汽車技術(shù)突飛猛進(jìn)，方程式賽車也逐步被大多數(shù)人所了解，F(xiàn)ormula SAE，是由各國(guó)SAE，即汽車工程師協(xié)會(huì)舉辦的面向在讀或畢業(yè)7個(gè)月以內(nèi)的本科生或研究生舉辦的一項(xiàng)學(xué)生方程式賽車比賽，要求在一年的時(shí)間內(nèi)制造出一輛在加速、剎車、操控性方面有優(yōu)異的表現(xiàn)并且足夠穩(wěn)定耐久，能夠成功完成規(guī)則中列舉的所有項(xiàng)目業(yè)余休閑賽車。自1981年創(chuàng)辦以來(lái)，F(xiàn)SAE已發(fā)展成為每年由7個(gè)國(guó)家（美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、日本、意大利、德國(guó)及巴西）舉辦的9場(chǎng)賽事所組成，并有數(shù)百支來(lái)自全球頂級(jí)高校的車隊(duì)參與的青年工程師盛會(huì)。
SAE方程式（Formula SAE）系列賽源于1978年。第一次比賽于1979年在美國(guó)波斯頓舉行，13支隊(duì)伍中有11支完賽。當(dāng)時(shí)的規(guī)則是制作一臺(tái)5馬力的木制賽車。SAE方程式（Formula SAE）系列賽將挑戰(zhàn)本科生、研究生團(tuán)隊(duì)構(gòu)思、設(shè)計(jì)與制造小型具有越野性能的方程式賽車的能力。為給車隊(duì)最大的設(shè)計(jì)彈性和自我表達(dá)創(chuàng)意和想象力的空間，在整車設(shè)計(jì)方面將會(huì)限制很少。賽前車隊(duì)通常用8至12個(gè)月組的時(shí)間設(shè)計(jì)、建造、測(cè)試和準(zhǔn)備賽車。在與來(lái)自世界各地的大學(xué)代表隊(duì)的比較中，賽事給了車隊(duì)證明和展示其創(chuàng)造力和工程技術(shù)能力的機(jī)會(huì)。
2009年中國(guó)國(guó)產(chǎn)汽車產(chǎn)銷分別為1379.10萬(wàn)輛和1364.48萬(wàn)輛，首次成為世界汽車產(chǎn)銷第一大國(guó)。汽車從中國(guó)人眼中的奢侈品到代步工具，到躍居世界汽車產(chǎn)銷量第一的頭把交椅，中國(guó)只用了短短十年時(shí)間?；仡櫴陙?lái)中國(guó)汽車工業(yè)的突飛猛進(jìn)，一浪高過(guò)一浪的市場(chǎng)消費(fèi)力，驅(qū)使中國(guó)一躍成為全球最大的汽車消費(fèi)大國(guó)，而非真正意義上的汽車產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)。中國(guó)汽車工業(yè)一直是在借鑒和應(yīng)用，國(guó)外汽車一百多年來(lái)成熟的技術(shù)和制造工藝一路走來(lái)，而缺乏自主創(chuàng)新研發(fā)新技術(shù)的能力和人才培育。
中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽（以下簡(jiǎn)稱"FSAE"）是中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)及其合作會(huì)員單位，在學(xué)習(xí)和總結(jié)美、日、德等國(guó)家相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，精心打造的一項(xiàng)全新賽事。我國(guó)從2006年起開(kāi)始組建FSAE車隊(duì)。湖南大學(xué)、上海交通大學(xué)、廈門理工大學(xué)與同濟(jì)大學(xué)自2007年至2009年共參加了在美國(guó)和日本舉辦的4場(chǎng)FSAE賽事，獲得了多個(gè)單項(xiàng)獎(jiǎng)及新秀獎(jiǎng)。為搭建國(guó)內(nèi)優(yōu)秀汽車人才的選拔平臺(tái)，培養(yǎng)和提高汽車專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，2010年第一屆中國(guó)FSAE由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)、中國(guó)二十所大學(xué)汽車院系、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車傳媒集團(tuán)——易車（BITAUTO）聯(lián)合發(fā)起舉辦。中國(guó)FSAE秉持“中國(guó)創(chuàng)造擎動(dòng)未來(lái)”的遠(yuǎn)大理想，立足于中國(guó)汽車工程教育和汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，吸收借鑒其他國(guó)家FSAE賽事的成功經(jīng)驗(yàn)，打造一個(gè)新型的培養(yǎng)中國(guó)未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和工程師的交流盛會(huì)，并成為與國(guó)際青年汽車工程師交流的平臺(tái)。中國(guó)FSAE致力于為國(guó)內(nèi)優(yōu)秀汽車人才的培養(yǎng)和選拔搭建公共平臺(tái)，F(xiàn)SAE要求各參賽隊(duì)按照賽事規(guī)則和賽車制造標(biāo)準(zhǔn)，自行設(shè)計(jì)和制造方程式類型的小型單人座休閑賽車，并攜該車參加全部或部分賽事環(huán)節(jié)。比賽過(guò)程中，參賽隊(duì)不僅要闡述設(shè)計(jì)理念，還要由評(píng)審裁判對(duì)該車進(jìn)行若干項(xiàng)性能測(cè)試項(xiàng)目，通過(guò)全方位考核，提高學(xué)生們的設(shè)計(jì)、制造、成本控制、商業(yè)營(yíng)銷、溝通與協(xié)調(diào)等五方面的綜合能力，全面提升汽車專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行長(zhǎng)期的人才積蓄，促進(jìn)中國(guó)汽車工業(yè)從“制造大國(guó)”向“產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)”的戰(zhàn)略方向邁進(jìn)。
2、目的、依據(jù)和意義
汽車總布置設(shè)計(jì)是新車型開(kāi)發(fā)的第一道工序，而新車型總體方案的確定是總布置設(shè)計(jì)的第一步。首先通過(guò)充分準(zhǔn)備和綜合分析，選擇一個(gè)合理的整車方案，并經(jīng)過(guò)一定的程序?qū)⑵涠ㄏ聛?lái)。方案確定后，進(jìn)行準(zhǔn)確布置和計(jì)算，并為各總成下一步開(kāi)展的工作打好基礎(chǔ)、準(zhǔn)備條件、提出要求并與各專業(yè)組協(xié)同完成全部的設(shè)計(jì)，共同實(shí)現(xiàn)整車的總目標(biāo)。一種新車型的投產(chǎn)，除產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程外，還要做大量的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，如投入資金設(shè)備廠房、人員及制定一整套相關(guān)工藝等。這些都是為了保證整車能夠穩(wěn)定的大量的投入生產(chǎn)，并確保其整車性能和質(zhì)量能被客戶接受，所以整車總體方案和全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，也直接決定著工廠的投入。因此，總布置工作——方案選擇、布置、和計(jì)算，都是非常重要的，而且是不可缺少的。做好整車設(shè)計(jì)工作，必須做好以下兩點(diǎn)：第一、要能準(zhǔn)確地分析市場(chǎng)形勢(shì)、了解客戶的心理狀態(tài)、車輛使用特點(diǎn)，熟悉工廠的生產(chǎn)條件，以便真正確定出合理的整車方案；第二、要有獨(dú)立工作的能力。因?yàn)榉桨复_定后，實(shí)現(xiàn)該方案的所有布置、計(jì)算及整車的開(kāi)發(fā)工作，基本上是由一個(gè)人來(lái)完成，所以要求設(shè)計(jì)者工作不應(yīng)該有任何失誤，否則會(huì)造成反工和浪費(fèi)，甚至失掉搶占市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。因此要求設(shè)計(jì)者必須具有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、細(xì)致、負(fù)責(zé)的精神，在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中能協(xié)調(diào)和解決各方面問(wèn)題和矛盾，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求?？偛贾霉ぷ麟m然以完成全部圖紙及技術(shù)文件資料來(lái)標(biāo)志著階段性的結(jié)束，但還應(yīng)該進(jìn)行整車裝配圖的校核工作，即利用已完成的全部圖紙或三維數(shù)模進(jìn)行全面的細(xì)致的整車裝置的圖面及運(yùn)動(dòng)校核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，使設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題消除在試制和試裝車之前?？偛贾迷O(shè)計(jì)在整車開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，占有非常重要的位置，必須認(rèn)真做好這項(xiàng)工作。
目前，中國(guó)汽車工業(yè)已處于大國(guó)地位，但還不是強(qiáng)國(guó)。從制造業(yè)大國(guó)邁向產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)已成為中國(guó)汽車人的首要目標(biāo)，而人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的基礎(chǔ)保障之一。
此次對(duì)大學(xué)生方程式賽車的總體布置進(jìn)行設(shè)計(jì)，其目的主要有：
一是重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、成本控制能力和團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力，使學(xué)生能夠盡快適應(yīng)企業(yè)需求，為企業(yè)挑選優(yōu)秀適用人才提供平臺(tái)；
二是通過(guò)設(shè)計(jì)交流創(chuàng)造學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)氛圍，為師生之間、同學(xué)之間提供良好的交流平臺(tái)，進(jìn)而推動(dòng)學(xué)科建設(shè)的提升；
汽車總體布置設(shè)計(jì)是新車型開(kāi)發(fā)的第一道工序，其在提高和檢驗(yàn)汽車行業(yè)院校學(xué)生的綜合素質(zhì)，為汽車工業(yè)健康、快速和可持續(xù)發(fā)展積蓄人才,對(duì)增進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研三方的交流與互動(dòng)合作等方面具有十分廣泛的意義。
毫無(wú)疑問(wèn)，對(duì)于對(duì)汽車的了解僅限于書(shū)本和個(gè)人駕乘體驗(yàn)的大學(xué)生而言，能夠獨(dú)立的完成一輛純粹的高性能的賽車的總體布置設(shè)計(jì)，是一段非常富有挑戰(zhàn)的過(guò)程，同時(shí)也是一段受益頗豐的過(guò)程。在天馬行空的幻想、大腦一片空白的開(kāi)始、興奮的初步設(shè)計(jì)、激烈的爭(zhēng)執(zhí)、無(wú)可奈何的妥協(xié)、令人抓狂的一次次返工、絞盡腦汁的解決難題之后，設(shè)計(jì)者能獲得的不僅僅是CATIA、UG、ANSYS等軟件的熟練運(yùn)用以及對(duì)焊接、定位、機(jī)加工等技術(shù)特征的掌握,更有汽車工程師的基本素養(yǎng)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
1、研究的基本內(nèi)容
（1）FSAE賽車總體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與分析；
（2）分析賽車車架的特點(diǎn)，進(jìn)行FSAE賽車車架的設(shè)計(jì)，分析其優(yōu)缺點(diǎn)；
（3）總成部件（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、制動(dòng)系統(tǒng)、懸架等機(jī)構(gòu)）的選擇、設(shè)計(jì)以及優(yōu)缺點(diǎn)的分析；
（4）整車布置后的各總成部件的運(yùn)動(dòng)校核；
（5）整車性能分析，包括燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性能、制動(dòng)性能、安全性能等；
（6）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制整車二維裝配圖以及零部件結(jié)構(gòu)圖。
2、擬解決的主要問(wèn)題
（1）對(duì)FSAE賽車車架的設(shè)計(jì)；
（2）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、制動(dòng)系統(tǒng)、懸架等機(jī)構(gòu)的匹配及設(shè)計(jì)；
（3）各總成部件的改進(jìn)及校核；
（4）整車性能的分析，包括燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性能、制動(dòng)性能、安全性能等。
三、技術(shù)路線（研究方法）
總布置設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備
整車型式的選擇
初步確定主要“目標(biāo)參數(shù)”
尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)的確定
各相關(guān)總成匹配布置
初步繪制整車總布置圖繪制
整車性能分析
運(yùn)動(dòng)校核
各總成的布置
總布置設(shè)計(jì)修正
撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制二維整車總布置圖繪制
形成研究成果
1.市場(chǎng)調(diào)查
2.制定設(shè)計(jì)目標(biāo)
1.發(fā)動(dòng)機(jī)類型
2.駕駛室形式
3.輪胎的選擇
1.主要目標(biāo)參數(shù)
2.發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速
3.發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩及轉(zhuǎn)速
4.傳動(dòng)系速比
1.車身總布置設(shè)計(jì)
2.發(fā)動(dòng)機(jī)總布置設(shè)計(jì)
3.轉(zhuǎn)向節(jié)、車輪總成和前制動(dòng)器總成布置設(shè)計(jì)
1.發(fā)動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)系布置
2.駕駛室布置
3.懸架布置
4.車架總成外形以及橫梁布置
5.轉(zhuǎn)向系布置
6.制動(dòng)系布置
7.進(jìn)、排氣系統(tǒng)的布置
8.操縱系統(tǒng)的布置
N
N
Y
Y
四、進(jìn)度安排
1、調(diào)研、資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周（2月28日～3月13日）
2、方案設(shè)計(jì)與分析 第3周（3月13日～3月20日）
3、總體參數(shù)的選定 第4周（3月20日～3月27日）
4、整車各總成的布置 第5、6周（3月27日～4月10日）
5、運(yùn)動(dòng)校核 第7周（4月10日～4月17日）
6、期中檢查 設(shè)計(jì)修正（一） 第8周（4月17日～4月24日）
7、完成設(shè)計(jì)圖紙 第9、10周 （4月24日～5月8日）
8、整車性能計(jì)算分析；整車設(shè)計(jì)修正（二）；第11周（5月8日～5月15日）
9、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第12周（5月15日～5月22日）
10、提交指導(dǎo)教師審核、設(shè)計(jì)修正（三） 第13、14周（5月22日～6月5日）
11、設(shè)計(jì)評(píng)閱、設(shè)計(jì)修正（四） 第15周、第16周（6月5日～6月19日）
12、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周（6月19日～6月24日）
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日