《汽车设计》教学大纲

 

课程类别：专业教育课程            课程名称：汽车设计 

开课单位：能源动力工程学院         课程编号：Z03160105            

课程性质：必修

总 学 时： 32                      学    分：2

适用专业：车辆工程                                            

先修课程：机械设计、汽车构造、汽车理论

大纲编写（修订）时间：2019年3月

 

一、课程在教学计划中地位和作用

本课程是车辆工程专业学生必修的专业教育课。本课程是在完成了基础课、专业基础课及大部分专业课程的学习之后开设，是培养车辆工程专业汽车类工程技术人才具备整体专业知识结构和能力结构的主干课程。

通过本课程的学习，使学生学会分析和评价汽车整车及其底盘各主要总成的结构与性能，合理选择方案及有关参数，并学到一些汽车主要零件的设计方法，为后续进行课程设计、毕业设计以及毕业后从事汽车设计工作打下稳固的基础。

二、课程目标

1. 能够车型用途和使用要求，分析、评价整车及各总成的结构方案和性能；（支撑毕业要求2）

2. 能够根据设计要求，合理选择整车形式，确定各主要总成的结构方案及主要参数；（支撑毕业要求3）

3. 能够根据工作条件确定零部件载荷，进行主要结构元件的分析与设计；（支撑毕业要求4）

4. 能够应用现代设计技术进行总布置图和零部件工程图绘制、优化设计、机构分析。（支撑毕业要求5）

5. 了解相关的技术标准、知识产权、产业政策和与法律法规，能在工程实践中予以落实，并理解违反上述法规应承担的责任（支撑毕业要求6）

三、基本要求

本课程在学生学完了机械设计、汽车构造和汽车理论之后开课，通过课程学习，使学生了解整车设计的基本知识，学会汽车总体设计的一般方法；了解各主要总成的设计要求，掌握设计流程和基本方法；在工程设计实践中能够考虑安全、节能、环保及标准、法规和政策等方面的因素。

授课教室应配有多媒体教学设备，课堂教学与课后复习课时比例1：1。

四、课程内容及教学方法

       课程主要内容：介绍汽车整车设计及底盘各总成设计所需的基本知识。包括汽车总体设计、离合器、变速器、万向传动轴、驱动桥、悬架、转向系和制动系等各总成设计应满足的要求、结构方案分析、主要参数及零部件载荷的确定、强度计算方法、主要结构元件的分析，新设计方法及其在汽车设计中的应用等。

深度和广度说明：在机械设计的基础上结合汽车构造及原理进行拓展和深化，为学生以后进行汽车设计提供指导。（1）总体设计方面：主要讲解乘用车和商用车两种车型的形式选择、参数确定和主要总成的选型，通过设计例题详细讲解总布置方法和运动校核方法；（2）底盘各主要总成设计方面：了解工作原理与内部结构，掌握设计的一般流程和使用各总成的设计要求进行结构方案分析和主要参数确定是重点；各总成典型零部件设计也具有重要的地位，因此教师要多以结合计算机软件的设计案例重点讲授，帮助学生克服对专业工程设计的畏难思想。

教学方法：提高学生的学习兴趣，引导学生进行工程设计实践是取得良好的教学效果的关键。教师在课堂上进行设计方法和流程讲解的过程中，不仅要采用问题引导或任务驱动法，还应结合设计过程的案例，运用多媒体、现代设计技术进行示例；在作业方面，除布置知识性的作业外，还要求每章布置一道设计性或综合性练习题，以进一步提高和巩固教学质量。

 

绪言（1学时）

1． 本课程在专业课程体系中的地位和作用介绍

2． 课程内容、学习方法、讲授方式、考核评价方式介绍

3． 了解汽车设计的特点和发展趋势

4． 汽车现代设计技术与方法介绍

第一章 汽车总体设计（5学时）

1. 了解汽车总体设计的一般方法

2. 掌握汽车形式的选择

3. 掌握汽车主要参数的选择

4. 了解车身形式、发动机和轮胎的选择

5. 掌握各部件布置方法和总布置草图的绘制

6. 了解运动部件校核的项目与方法

重点：汽车形式的选择，汽车主要参数的选择，各部件布置方法

难点：运动校核方法

 

第二章 离合器设计（2学时）

1. 了解离合器设计的基本要求

2. 掌握离合器结合过程、结构方案分析    

3．掌握离合器基本参数的选择

4．掌握离合器的设计计算   

5．了解扭转减振器的设计    

6. 了解离合器操纵机构的设计计算

7. 了解离合器主要零部件的结构设计

重点：离合器结构方案分析、基本参数选择和设计计算

难点：离合器结合过程，离合器的设计计算

第三章  机械式变速器设计（4学时）

1. 掌握变速传动机构布置方案的分析

2. 掌握变速器主要参数的选择

3．掌握机械式变速器的设计与计算

4．了解同步器的设计流程

5. 了解变速器操纵机构

6. 了解变速器结构元件的设计

7. 了解其它形式的汽车变速器

重点：变速器布置方案分析、主要参数选择和设计与计算

难点：变速器的设计与计算，同步器设计计算

第四章  万向传动轴设计（2学时）

1. 掌握万向节结构方案分析  

2. 了解万向传动的运动和受力分析  

3. 掌握万向节设计

4．了解传动轴结构分析与设计

5. 了解传动轴中间支撑结构分析与设计

重点：万向节结构方案分析，万向节的设计与计算

难点：万向传动的运动和受力分析

第五章  驱动桥设计（4学时）

1. 掌握驱动桥结构方案分析

2. 掌握主减速器结构方案分析与设计    

3．掌握普通锥齿轮差速器的设计   

4．了解车轮传动装置设计    

5．了解驱动桥壳的有限元分析

6. 了解驱动桥结构元件

重点：驱动桥结构方案分析，主减速器设计，差速器的设计

难点：主减速器设计，驱动桥壳的有限元分析

第六章  悬架设计（4学时）

1. 掌握悬架结构形式分析

2. 掌握悬架系统主要性能参数的确定

3. 了解弹性元件的计算

4．了解独立悬架导向机构的设计

5. 了解减振器主要参数及尺寸的设计原则

6．了解悬架的结构元件

重点：悬架结构形式分析，主要性能参数的确定，弹性元件的计算

难点：悬架导向机构的设计

第七章  转向系设计（4学时）

1. 掌握机械式转向器结构方案分析

2. 掌握转向系主要性能参数的定义和选取

2. 了解机械式转向器的设计与计算

3．了解动力转向机构的设计    

4．了解转向梯形及其优化设计

5．了解转向系结构元件

重点：转向器结构方案分析，转向系主要性能参数的确定，转向器的设计与计算

难点：转向梯形优化设计

第八章  制动系设计（4学时）

1. 了解制动系设计要求

2. 掌握制动器与制动驱动机构的结构方案分析

3. 掌握制动器的设计步骤和主要参数的确定

4．掌握鼓式制动器的设计计算和性能验算

5. 了解制动力调节机构

6. 了解制动器结构元件

重点：制动器结构方案分析，制动器主要参数的确定，鼓式制动器的设计计算

难点：制动力调节机构

 

五、实验

    无。

 

六、学时分配

章节名称	讲授（学时）	测验（学时）	小计
绪言	1		1
第一章 汽车总体设计	5		5
第二章 离合器设计	2		2
第三章 机械式变速器设计	4		4
第四章 万向传动轴设计	2		2
期中测验	0	2	2
第五章 驱动桥设计	4		4
第六章 悬架设计	4		4
第七章 转向系设计	4		4
第八章 制动系设计	4		4
合 计	30	2	32

七、课程目标达成评价的途径和措施

       1、考核目标：在考核学生对整车及各主要总成设计的基本知识、设计要求和设计方法等方面掌握程度的基础上，重点考核学生对整车布置形式和主要性能参数选择能力、底盘各总成参数计算与选型能力、总布置草图绘制能力、典型零部件和机构的综合设计分析能力。

2、考核方式：作业、期中测验和期末闭卷考试。

3、评价环节对课程目标达成贡献率及支撑材料：

各环节成绩评定占比%

注：本表的贡献率比例来源于本大纲第十节：课程目标达成评价的Mk

八、教材、补充教材及参考资料

1. 王望予 主编，汽车设计（第四版），机械工业出版社，2004 

2. 张炳力 主编，汽车设计，合肥工业大学出版社，2011

3. 张缓缓、杨国平 主编，汽车设计，清华大学出版社， 2016

4. JSAE&CSAE，汽车工程手册（5）底盘设计篇，北京理工大学出版社，2010

5. V. Hillier and P. Coombes，Fundamentals of Motor Vehicle Technology 5^th edition，Nelson Thornes Ltd，2004

九、课程目标对毕业要求的支撑

注： 1、成果关联度分：L、M、H；

2、需说明目标情况分解。

 

十、课程目标达成评价

各环节对课程目标达成评价所使用到的权重占比分配

 

采用达成值计算法，辅以对学生的问卷调查法。

达成值计算法结合上表权重分配，采用以下公式进行计算。大于0.60为达成。

单一课程目标达成度评价采用下式：

总的课程目标达成度评价采用下式：

以上公式中：

k表示不同的评价方式，i表示不同的课程目标。

表示第k中评价方式期末评价成绩平均分，均为百分制；

是第k种评价方式通过第i个课程目标反应在总的课程目标评分占比；

表示第k种评价方式对第i个课程目标百分占比；

表示第i个课程目标在课程总评价中的占比。

十一、课程目标达成评价结果用于持续改进

课程目标达成评价结果将用于后续教学过程的持续改进。

针对课程目标达成评价中发现的问题与不足，在本次授课总结中应由授课教师分析具体原因，并给出改进建议。后续任课教师应当针对以前的问题和建议，在授课计划中做好落实改进计划，并在授课计划中予以落实。