摘 要

现代汽车绝大多数都有作为整车骨架的车架，车架是整个汽车的基体。随着现代化科技的发展，我们的社会逐渐面临着环境不断受到污染破坏、各种能源消耗量巨大的问题，新能源汽车和节能汽车是未来发展的主要方向，而小型电动车在节能环保等方面有诸多优点，因此小型的电动工程车将成为一种发展趋势。本文详细阐述了车架在构成材质以及性能方面的演变，同时还阐述了各种不同类型车架以及承载式车身的结构造型以及设计特点。随后还仔细介绍了本次小型电动车设计中的三种造型设计方案，通过比较各个方案的优缺点从而来确定最终的设计方案，并利用Catia进行整车造型的建模以及车架设计建模的详细过程，最后将Catia三维模型导成CAD二维图纸，并进行模型渲染等工作。

关键词：小型电动工程车；车架设计；造型设计；CATIA

Abstract

窗体顶端

窗体底端

The vast majority of modern cars have as a vehicle skeleton of the frame, the frame is the whole car base. With the development of modern science and technology, our society is gradually facing the environment continue to be pollution damage, a variety of energy consumption is huge, new energy vehicles and energy-saving cars is the main direction of future development, and small electric vehicles in energy saving and environmental protection There are many advantages, so small electric vehicle will become a development trend. This paper expatiates on the evolution of the frame in terms of material and performance, and also describes the structural modeling and design characteristics of various types of frame and bearing body. And then also carefully introduced the design of the small electric car design of the three models, by comparing the advantages and disadvantages of each program to determine the final design, and the use of Catia vehicle modeling modeling and frame design modeling The final process, the Catia three-dimensional model into CAD two-dimensional drawings, and model rendering and so on.

Key words: Small electric vehicle; frame design;design;CATIA

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究的目的及意义 1

1.3国内外电动车发展现状 2

第2章 车架材质及性能的演变 6

2.1车架材质及性能演变 6

2.2本章小结 9

第3章 车架类型和承载式车身 10

3.1车架的类型 10

3.1.1边梁式车架 10

3.1.2中梁式车架 10

3.1.3综合式车架 11

3.1.4其他形式车架 11

3.2承载式车身 13

3.3本章小结 13

第4章 基于CATIA的电动汽车造型及车架设计 14

4.1软件介绍 14

4.2电动工程车设计任务 14

4.3电动汽车整体造型设计方案 15

4.3.1汽车造型方案一 15

4.3.2汽车造型方案二 15

4.3.3汽车造型方案三 16

4.3.4汽车造型建模 16

4.4车架的建模过程 19

4.4.1汽车车架形式 19

4.4.2汽车车架结构设计 20

4.4.3汽车车架建模 22

4.5本章小结 23

总结 24

参考文献 25

致谢 26

第1章 绪论

1.1研究背景

从汽车刚一出现，到现在放眼望去汽车随处可见，一转眼间，汽车已有百年的发展历史。随着汽车的越来越普及，我们的生活也随之发生了巨大改变，它使我们的日常出行变得方便快捷，让我们可以轻易去到任何想去的地方；但有利也有弊，随之而来的是汽车的发展带来的一系列资源以及环境方面的问题。

在资源方面，现代大多数汽车所使用的燃料还是石油，而石油作为不可再生资源，并不是取之不尽用之不竭的，而是用一分少一分。现在由于科学技术的快速发展导致了汽车工业飞速进步，现在汽车的使用率越来越高，汽车的人均拥有量也在不断攀升，从而引起了石油资源的加速消耗。这样巨大的消耗量，全球几乎没有国家可以负担得起，因此资源的短缺问题几乎是每个国家都在头疼的也是亟待解决的，大多数国家都将目光放在了发展新能源汽车上，通过消耗其他可再生资源来减少不可再生资源的耗费。

在环境方面，因为大多数汽车使用的燃料中都含有碳元素，因此在燃料燃烧的过程中会产生大量的二氧化碳气体，以及一些燃烧不完全的一氧化碳气体和可吸入的颗粒悬浮物。尾气中大量二氧化碳气体的排放，使空气中二氧化碳含量不断上升，导致了较为严重的温室效应并且会破坏大气上空的臭氧层，而一氧化碳的排放虽然不算太大，但也会使空气质量大幅下降，大量可吸入颗粒物的出现则在一定程度上加剧了PM 2.5的浓度，同时也会加大雾霾出现的概率、加深雾霾的程度。另外一些燃料中还含有硫元素的存在，这样燃烧后还会产生含硫化合物，导致酸雨的形成。这一系列的影响都是汽车尾气排放产生的，因此发展电动汽车来减少石油燃料汽车的使用是降低环境污染的好方法。

本文所研究的小型电动汽车主要是作为公共交通工具来使用的。而遍观我们现在的公交系统，大都市主要是以快速公交系统为主要“运输走廊”，如公共汽车系统、轨道交通系统等^[2]，这些快速公交贯穿于城市各地，相当于我们整个城市交通的主动脉；那么，相对而言，慢速公交系统则是城市交通的毛细血管^[2]。我们平时从居所到各个快速交通站点，靠的就是慢速公交——一般以步行或骑自行车为主，而为了方便我们的日常出行，小型的电动工程车正好可以作为替代品，它在日后也将成为一种发展趋势。

1.2研究的目的及意义

能源问题从出现开始一直是各国发展经济的一个瓶颈问题，而经济发展又是一个国家国力发展的关键所在。因此，为了解决能源短缺问题，各国投入了大量精力到寻找新型能源进行替代的研究中。而在现阶段所有能源的消耗中，汽车是能源消耗的大户。如果能有办法减少汽车的能源消耗或者提高汽车的能源消耗效率，都能在一定程度上达到节省能源的目的。当能源问题能得到一定的改善，那么与之相关的经济发展便能得到一定的提升，对于国家发展具有相当的意义。

在节能环保的时代主题下，国家出台了对节能汽车和新能源汽车的鼓励支持政策，因此，它们将获得更广阔的发展空间^[3]。在这样的大环境背景下，电动汽车则是体现低碳设计的最佳代表，无论是从电动汽车的能源种类，还是电动汽车充电方式、电池技术，乃至电动汽车外部和内饰空间新材料的应用，都能够体现低能耗、低排放、低污染的设计原则^[6]。而作为慢速公交系统代表的小型电动车，由于其节能效率高、环境污染和噪声污染小、更加方便出行等特点^[4]，它将更优于常规的电动汽车，发展前景也很广阔。