1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

一．选题背景

自改革开放以来，经济发展迅速，人民生活水平提高，消费能力不断增长，我国的汽车工业有了突飞猛进的发展。进入市场经济之后，汽车产业发生了不同以往的显著变化，无论是产销量还是投放市场的速度种类都变成加速之势，行业竞争日趋激烈，推动了对汽车CAD系统的发展需求。科学技术迅猛发展，汽车CAD系统的广泛应用极大地方便了人们的生活。但与发达国家相比，我国汽车CAD的发展基础薄弱，核心技术方面还是存在不小差距，还需要不断努力发展。为此我选择汽车CAD系统#8212;从动桥计算校核模块这个课题。

二．汽车发展与现状

1.世界汽车的发展

1.1德国人发明了汽车

1867年德国工程师奥托研制成功世界上第一台往复活塞式四冲程发动机；1885年德国人卡尔#183;本茨研制成功第一辆单杠三轮汽车，随后于1886年1也29日申请专利并成功获得，这一天被称为汽车诞生日；

图2.1 卡尔#183;本茨#8212;单杠三轮汽车

1886年德国人戈特利普#183;戴姆勒制成世界上第一辆四轮汽车；

图2.2 戴姆勒发明世界第一辆四轮汽车

1887年奔驰汽车公司成立，1890年戴姆勒公司成立；1932年，德国政府减轻汽车方面税收，刺激汽车销售；1934年，波尔舍提倡政府设计大众化汽车，获得支持，随后第一批”甲壳虫”汽车问世；1955年”甲壳虫”汽车出口100多个国家；1973年，新一代大众汽车首款车型帕萨特投入生产，1974年推出”高尔夫”，1996年推出奥迪”A3”；1998年兼并美国第三大汽车公司克莱斯勒公司，成立戴姆勒-克莱斯勒公司；菲迪南得#183;波舍尔-保时捷跑车公司和大众汽车公司创始人；威尔海姆#183;迈巴赫为戴姆勒的汽车撞上钢制车轮，独立转向，和世界上第一台齿轮变速器，他还是喷油嘴式化油器、蜂窝式散热器和丝杠高速汽油发动机的发明者；1941年-1960年是德国汽车工业发展迅速，成为欧洲最大的汽车生产国和出口国；1961年之后，汽车高科技广泛应用，八十年代柏林墙倒塌，两德同意，德国汽车工业不断进行调整和重组，开始进入一个新的发展阶段。

进入新世纪，汽车工业进入新历史阶段，德国汽车主要由奔驰、大众、宝马、欧宝和美国福特在德子公司所垄断。2004年德国汽车生产占全球汽车产量20.3%，2005年，德国汽车生产量居世界第三位。2006年，虽然油价走高，但对于高档车影响不大，德国三大高档汽车品牌#8212;#8212;奔驰、宝马和奥迪都取得不错进展。时至今日，汽车工业仍是德国国民经济的支柱产业，进入21世纪的德国汽车工业，正面临一场新的竞争形势和发展机遇。

1.2美国人发展了汽车

1893年亨利#183;福特发明世界第一辆以汽油为动力的汽车，随后汽车开始大量生产，人们进入汽车时代；1887年奥尔兹莫比汽车公司成立；1909年福特汽车生产的福特T型汽车为汽车制造开创了新纪元，福特采用流水装配线进行大量生产，汽车价格降低，改变了人们生活方式。1908年通用汽车公司成立，随后汽车制造业日趋成熟；1902年凯迪拉克汽车公司成立；1929年，美国汽车销量突破500万辆。

图2.3 福特T型车

二战时期，汽车制造厂商投入军事车辆及机械制造，Packard汽车公司生产的Speedstar汽车被视为当时豪华汽车代表，并且占据50%市场；50年代，随着喷漆飞机时代来临，汽车造型趋向更低、更长、更宽，车后附加尾翅，福特雷鸟汽车是一大典型。

图2.4 福特雷鸟

图2.5 甲壳虫

1955年雷鸟8缸双人座敞篷跑车，成为私人车象征；60年代，以甲壳虫为代表的小型汽车开始流行，1964年福特野马跑车掀起小型车革命，美洲豹E型汽车，捷豹XKE成为典范。从80年底起，美国汽车工业与日本汽车进行竞争，不断推出新型汽车，客货两用轻型汽车受到家庭欢迎，其他车重更改为流线型设计，90年代，多功能车独领风骚。

从20世纪到现在，美国汽车工具工业超过100多年历史，在不断的激烈竞争中创新发展，迎合客户需求，主宰世界汽车工业，成为名副其实的汽车工业大国。

1.3法国人以科技推动汽车

1769年，法国陆军工程师古诺制造出第一辆蒸汽驱动的汽车；1803年，法国工程哈斯特里维柯发明新型高压蒸汽机驱动的汽车在实际中应用；1860年发过工程师洛娜因发明世界上第一只用陶瓷绝缘制成的电点火火花塞；1859年，发明铅酸蓄电池；1862年电气工程师莱诺研制出二冲程内燃机；1888年，法国标致汽车公司成立，发明齿轮变速器和差速器；1898年，路易斯#183;雷诺创建雷诺汽车公司，发明汽车传动轴；1913年，安德烈#183;雪铁龙创建雪铁龙公司，发明人字型齿轮；1999年与标致汽车公司合并成立标致-雪铁龙汽车公司。

法国著名汽车品牌有标致、雪铁龙、雷诺。法国汽车总体特点就是车体较小而设计新颖，符合大众化方向，因此在西欧成为家庭轿车的热门，但是在豪华车、跑车领域，法国汽车公司就不如美、德、日等国家汽车公司出色，这成为法国汽车业的遗憾。

1.4英国人以精心制作汽车

1769年瓦特发明蒸汽机拉开了第一次工业革命序幕。

图2.6 瓦特蒸汽机

1838年，因果发明家亨纳特发明了世界第一台内燃机点火装置，该发明被称为”世界汽车发展史上的一场革命”。1877年，罗孚公司成立；1904年，劳斯莱斯汽车公司成立，1907年生产”幻影”；1919年，宾利汽车公司成立。美洲豹，路虎，罗孚，劳斯莱斯，宾利，莲花，迷你，阿斯顿#183;马丁，沃克斯豪尔等品牌相继出售；1953年英国女王伊丽莎白二世在加冕仪式上将劳斯莱斯作为专用车，之后，莱斯劳斯成为英国皇室御用座驾，取代戴姆勒汽车；1955年劳斯莱斯被授予皇室专用徽章；1958年罗孚推出P5型豪华轿车；1960年，捷豹收购了Daimler公司，此后戴姆勒汽车使用捷豹标致，1994年捷豹退出新XJ系列，随后英国女王造访捷豹工厂；2002年，英国女王登基50年庆典上获赠MG TF跑车。

图2.7 1953年的劳斯莱斯幻影IV

图2.8 劳斯莱斯-被认可的皇室车

21世纪之后，英国汽车大量出口海外，随着汽车业供应链的日益国际化，英国产汽车当地含量下降，汽车部件出口持续上升，英国越爱越成为世界汽车发动机的生产中心。发动机出口成为英国汽车业全球化的一面旗帜。

1.5日本人以野心创新汽车

二战时期，日本开始制造汽车。1914年，三菱重工制造M0dal A汽车，这是日本历史上第一款量产车型；

图2.9 Modal A汽车

1920年，日本成立东洋汽车工业公司；1933年，丰田自动织布机成立汽车部，后独立为丰田汽车公司；1933年，日产前身塞米股份公司成立；1936年，日本三菱公司开始生产汽车；1937年，五十铃汽车公司成立；1948年，本田公司成立；日本汽车工业发展的三次机遇：朝鲜战争，国内需求，石油危机；1958年，日本年首次向美国出口；1970年日本成为世界第二大汽车生产国；1980年日本汽车年产量首次超过美国。5大汽车集团：丰田，本田，日产，三菱，马自达。

进入20世纪70年代”两次石油危机”让日本小型轿车大行其道，出口量骤增，1980年日本汽车产量超过美国成为世界最大的汽车生产国和出口国；80年代，日系车进行海外布局，1983年日产在北美建厂，1984年丰田在北美建厂，三菱与克莱斯勒合作，马自达与福特牵手；1990年，日本汽车产量达至历史巅峰，成为美国和欧洲之后世界第三个汽车工业发展中心。

进入21世纪，日被汽车工业进行兼并重组，2005年戴-克公司卖出所持三菱全部股份，雷诺卖出所持日产全部股份，通用卖出所持富士重工全部20%股份，2006年、2008年通用先后卖出所持铃木股份。日本汽车产品主要为乘用车，2013年丰田蝉联全球销量冠军宝座。

日本因为国土面积小，资源与能源贫乏，日本汽车总体特色是注重经济实用，以及良好性价比，对于节约资源和降低是有消耗的造车理念让日本汽车先于欧美成为节能、降耗的先行者。

1.6韩国人以雄心追赶汽车

1944年12月，韩国起亚汽车公司成立；1967年，韩国现代，韩国大宇；1970年，韩国汽车年产量仅为2.8万辆；70年代，韩国政府实行”汽车国产化”政策，各汽车公司打过莫引进外国生产技术；1972年，大宇汽车公司与美国通用合资，推出”王子”；1985年，韩国汽车年产量为37万辆，1995年254万辆，韩国汽车形成以现代，起亚，大宇，双龙四公司鼎足的市场结构，韩国也成为世界汽车生产大国。

1997年，受亚洲金融危机的影响，韩国汽车工业受到重大打击。经过一番整顿，韩国汽车工业在1999年后期出现转机，海外扩展方面进展迅速，韩国各大汽车生产厂商开始把生产线向海外转移，1999年与中国安徽江淮汽车共同投资建厂，在伊朗建立载货车装配厂，在美国与美方合资建设载货车装备厂。韩国汽车工业走出危机阴影，跨入新的发展阶段。到2002年在中国等其他多个国家生产基地，产品远销亚洲、欧洲、美洲和非洲。

韩国汽车的起步过程值得后期国家效仿，在产业初期并不拥有完整的汽车设计只奥技术，但通过对合作伙伴的学习和模仿，不断增强自身实力，并在逐步掌握核心技术后拜托对合作方的依赖，最终形成了完全自主的汽车设计和制造产业。

2.国外著名汽车公司

2.1通用汽车公司

通用汽车公司成立于1980年，自创建以来，先后联合或兼并了别克、凯迪拉克、雪佛兰、奥兹莫比尔等公司。自1927年以来一直是全世界最大的汽车公司。它生产的汽车，是美国汽车豪华、宽大、内部舒适、速度快、储备功率大等特点的典型代表，而且尤其重视质量和新技术的采用。通用旗下有被誉为”美国汽车之城的底特律”之称的凯迪拉克，以及历史悠久，销量最大的雪佛兰品牌。

图2.10 凯迪拉克

2.2福特汽车公司

福特是世界著名的汽车品牌，为美国福特其策划公司旗下的众多品牌之一，公司及品牌名”福特”来源于创始人亨利#183;福特的姓氏。福特汽车公司是世界上最大的汽车生产商之一，成立于1903年，旗下拥有福特和林肯汽车品牌。

图2.11 福特汽车

2.3大众汽车公司

大众汽车是欧洲最大的汽车公司，也是世界汽车行业中最具实力的跨国公司之一。目前它拥有8大著名汽车品牌：大众汽车、奥迪、兰博基尼、宾利、布加迪、斯柯达、大众汽车商用车。

图2.12 兰博基尼

2.4奔驰汽车公司

奔驰汽车公司是世界十大汽车公司之一。奔驰汽车公司以”精美、可靠、耐用”为标榜总值，汽车造型精美，不断更新中具有传统和流畅的特色。产量有限以及稀少，保证高质量。

图2.13 奔驰

2.5宝马汽车公司

宝马是驰名世界的汽车企业，也被认为是高档汽车生产的先驱。BMW今天已经成为全球高级轿车领域的王牌公司之一。

通过对国外著名汽车公司及其旗下品牌汽车的了解与研究，发现它们的核心文化，核心技术和经营理念等都有差异，但有一点共同的，就是它们在发展的道路上都展现出了各自的特色，正式这些特色让他们在竞争中能够独揽一枝，从而赢得了自己的发展空间。

图2.14 宝马

3.中国汽车产业发展史

3.1旧中国时期的汽车发展

1901年，匈牙利人李恩时进口两辆奥兹莫比汽车到上海；1902年，袁世凯从德国购买二代奔驰轿车献给慈禧贺寿；1903年，上海陆续出现从事汽车及零部件销售 、汽车出租；1920年孙中山发表”建国方略”，提出建立中国汽车工业；1928年，张学良第一个组织国产汽车；1929年，民生工厂引进一辆美国”瑞雷号”汽车，并以此为样板，与1931年试制成”民生”牌75型汽车，开辟了中国人试制汽车的先河。

继”民生牌”汽车之后，国产汽车试制工作在国内各地进行，但均宣告失败。旧中国的造车梦毁于统治者的腐败无能，毁于帝国主义的硝烟战火。新中国成立后，才建立和发展中国的汽车工业。

3.2新中国的汽车发展

新中国汽车工业发展主要经历初创、成长和全面发展三个历史阶段。

3.2.1开始起步（1953-1965）

1953年长春打下第一根桩，拉开新中国汽车工业的帷幕。

图2.15 解放CA10型载货汽车

1956年长春一汽生产国产第一辆汽车，”解放牌”载货汽车，结束了中国不能制造汽车的历史，圆了中国人的国产汽车梦；1957年，一汽开始通过研究国外汽车自行设计汽车，1958年成功试制CA71型小轿车、CA72型红旗牌高级轿车和”凤凰牌”轿车。”红旗牌”高级轿车用作国宾用车，以及庆典检阅车；1958年国家实行企业下放，大量汽车制造厂、汽配厂和改装厂如雨后春笋纷纷冒出，形成中国汽车工业发展史上第一次”热潮”；20世纪60年代，国家试办汽车工业托拉斯，实施多项促进汽车工业发展的举措，随后汽车改装业起步，开始发展消防车、救护车、牵引车，以及客车。至1966年，形成一大四小5个汽车制造厂及小型制造厂的格局。

图2.16 红旗CA72型轿车

3.2.2不断成长（1966-1980）

1964年国家自主建设我国汽车工业第二个基地#8212;二汽制造厂，主要生产重型载货汽车和越野车。二汽作为中国自主建设的代表，标志着中国汽车工业上了一个新台阶。同年，同样生产重型载货汽车和越野车四川和陕西汽车制造厂分别在重庆和陕西兴建投产。

为促进国民紧急发展，60年代中后期，国家提出”大打矿山之仗”，重点发展矿用自卸车，用于冶金行业采矿运输之用。济南汽车制造厂扩建”黄河牌”重型载货汽车，安徽、南阳、黑龙江等地相继投入生产同类汽车。邢台长征牌12吨重型载货汽车、上海15吨重型载货汽车相继问世。

图2.17 我国第一台32吨矿用自卸车

这一时期，由于全国汽车供不应求，国家再次下放企业，1976年，全国汽车生产厂家增加到53家，专用改装厂增加到166家，上海汽车厂生产的上海牌汽车年产达到5000辆，零部件厂，附配件厂随之发展壮大，中国汽车工业发展达到第二次热潮。

3.2.3全面发展（1981年-2012年）

改革开放方针指引汽车工业进入全面发展；1979年国务院批准成立汽车总局；1981年国务院批准上海轿车外资合营项目建设；1982年中国汽车工业公司在北京成立；1984年北汽与美国汽车AMC合资经营北京吉普汽车开业，中法合资广州标致汽车公司1985年中国与德国合资上海大众汽车公司；1990年一汽和德国大众公司签订15万辆轿车合资项目，二汽与雪铁龙公司开展合资项目；1991年中外合资企业#8212;#8212;一汽大众有限公司在长春成立；1998年中日合资广州本田成立，同年上海通用别克下线。

到90年代，中国汽车生产力以数倍形式增长，汽车产量大幅提升，均排名世界前列。

到21世纪以后，中国加入WOT，汽车工业进入了一个市场规模、生产规模迅速扩大，全面融入世界汽车工业体系。

4.中国汽车产业发展现状

978年，我国汽车产量不足15万辆；2009年，在国际金融危机冲击、全球汽车市场萧条的形势下，我国汽车产销突破千万辆大关，跃居世界第一；2013年产销突破2000万辆，连续五年位居世界首位。改革开放初期，汽车工业增加值占全国GDP仅为0.59%左右。从中国第一汽车制造厂奠基算起，我国汽车工业已经走过60年。从无到有；从小到大，我国汽车工业伴随着新中国一起成长。我国汽车工业从步履蹒跚到大踏步迈进，成为世界第一汽车制造大国，走出了一条独特的发展道路。

4.1汽车产销量稳居世界第一，已成为国民经济重要的支柱产业

1978年，我国汽车产量不足15万辆；2009年，在国际金融危机冲击、全球汽车市场萧条的形势下，我国汽车产销突破千万辆大关，跃居世界第一；2013年产销突破2000万辆，连续五年位居世界首位。改革开放初期，汽车工业增加值占全球GDP仅为0.59%左右。2012年GDP占比达到1.56%；利税总额2535亿元，占国家税收总额比重达到13%以上。汽车工业及关联产业就业人数超过4000万人，占全国城镇劳动人口比重约为10%。汽车消费占全社会消费品零售总额高达11.3%。汽车关联产业工业增加值占GDP比重达到8.7%，连年的产销增长、高比例的税收以及巨大的就业和消费市场的拉动，稳固了汽车产业在国民经济中的支柱产业地位。

4.2研发投入逐年增长推动汽车工业技术水平稳步提高

图2.18 2005年-2012年中国汽车产业研发投入

上表为我国汽车产业2005-2012年的研发投入情况，研发投入逐年增长，这有利地推动了我国汽车技术水平的不断进步。整车方面，节能与新能源汽车以及中国品牌汽车取得了长足进步；零部件方面，先进发动机、AT、AMT、CVT、DCT等领域的自主研发能力逐步增强。

4.3汽车产业大而不强，中国品牌汽车发展前景令人担忧

2013年，中国品牌乘用车共销售722.20万辆，占乘用车销售总量的40.28%，占有率同比下降1.57个百分点；中国品牌轿车共销售330.61万辆，占轿车销售总量的27.53%，占有率同比下降0.85个百分点。在销量排名前十位的轿车品牌中 ，已经连续两年美誉中国品牌。中国品牌与外国品牌的差距仍然很大，中国品来的未来发展之路依然仍重道远，这需要国内汽车企业继续苦练内功，不断提升自主创新能力和品牌竞争力。

三．CAD系统的发展与现状

1.CAD发展史

CAD技术从20世纪60年代初开始出现，1964年，美国麻省理工学院的I.E.Sutherland在博士论文中开发了SKERCHPAD系统，该系统可以通过分层调用各子图来生成一副较负责的完整图形。20世界60年代中期，美国一些大公司研制了CAD系统，如洛克希德飞机公司的CADAM系统，美国通用汽车公司为设计汽车车身和外形而开发的CAD-1系统；20世纪60年代末期至70年代中期为CAD技术的成熟阶段。以小型、超小型计算机为主机的CAD系统进入市场并形成主流，接着出现一批专门经营CAD系统硬件和软甲年代公司；20世纪70年代以后，32位超级微机工作站和微型计算机的出现对CAD技术发展起了极大推动作用。20世纪80年代中期以后，CAD技术与CAM技术相结合形成CAD/CAM新技术，特别是实体造型、特征建模、参数化设计等理论的发展与应用，推动了CAD技术的发展。20世纪90年代，随着CAD技术的发展，性能提高，价格降低，CAD开始在设计领域全面普及，成为必不可少的设计工具。现如今CAD技术具有高智力、高效益、知识密集、更新速度快、综合性强等优点，已广泛应用于机械、电子、建筑、土木工程、航天、纺织等众多领域。

2.CAD技术的现状

2.1国外发展现状

国外一些大公司、大企业和财团都十分重视在其经营领域中应用计算机辅助设计技术，以便使自己的产品和系统处于世界领先地位，并在竞争中获得优势。美国波音公司最新产品波音777巨型科技就是CAD/CAM应用的一个成功典范。由于采用了先进的并行处理工程、三维交互式设计系统和电子模拟仿真系统，使得各个设计小组能及时发现和处理设计中的问题，从而大大缩短了设计周期，节约研制资金。西方国家非常重视CAD新设备的研究与开发工作，如美国一家公司研制出了一种虚拟现实技术产品#8212;一种被称为幻型触觉器的计算机接口设备，利用它，人们可以用手指”触摸”到计算机屏幕上的物体，利用它可以仿真出物体的许多力学属性。

2.2国内发展现状

CAD/CAM技术在我国的应用比先进西方国家起步晚，但在机械、电子、广告、硬是等行业中已取得了大量的成就。由于先手实施了”CAD应用，1215工程”和”CAD应用1550工程”两项CAD/CAM应用推广的国家级工程，我国机械行业已处于全国CAD/CAM应用的领先水平，并取得了巨大成就。例如山东活塞厂”活塞设计与制造过程CAD系统”科研项目，提高加工工效，降低生产成本，提高产品市场竞争力。内蒙古第一机械制造厂安装引进美国DEC公司的VAX7610主机，建立以光纤为主干的高校计算机网络系统，极大地提高了复杂刀具的设计质量和工作效率。我国计算机辅助设计技术的应用虽然已取得了一定的成就，但与先进的西方国家相比还存在很大的差距，我们应该加大投入、培养人才、制定和完善国家标准、开发自主版权的系统软件，以便在最短的时间内赶上世界先进水平。

3.汽车CAD技术

在CAD技术发展初期，美国通用公司就自主研发以设计车身为目标的DAC-1系统，来分析和综合车身的三维曲线设计。到上世纪90年代初，美国通用汽车公司选中UG作为全送死的CAD/CAE/CIM主导系统。经过不断的发展，公司已完全采用CAD来进行设计制造，使计算机与制造终端直接相连，最终实现了系统网络化。

我国从上世纪70年代开始研究和推广CAD，使得CAD技术在国内得到了广泛的应用，并从中取得了不错的经济回报。到目前为止，国内大型制造型企业如汽车企业已普遍实施了CAD系统，取代手工作业，一些大型汽车企业的CAD应用水平也接近国际先进水平。但由于我国CAD软件自主研发术水平与发达国家之间存在巨大的差距，国内一些研究机构和公司推出的CAD系统软件得不到更广泛的应用，市场占有率低，尤其在CAD系统集成方面还是刚刚起步。随着我国市场化程度的加深，市场竞争的加剧，迫使汽车企业必须改变传统的设计、制造、管理、销售模式，来提升企业竞争力和市场应变力。

3.1 CAD技术在汽车覆盖件模具的运用

现代覆盖件模具设计不仅包括模具结构设计，还包括覆盖件模具的型面设计。在计算机中对汽车模具冲压件的三维设计和工艺补充面的三维设计是汽车模具型面设计，除此之外的汽车模具不加年代设计都属于汽车覆盖模具结构设计。

模具结构的三维设计师根据设计要求采用，对产品实现参数化、基于特征、全线关等具体设置，使得产品在设计阶段易于修改，并对设计进行模拟化测试变为可能，同时也使并行的其他工程程序同步进行成为可能。利用先进的数字化分析手段，对模具进行各种模拟和分析，是模具加工、制造、装配问题提前暴露，在设计阶段就有效地避免了错误的发生。

3.2 CAD技术在汽车车身上的运用

汽车车身是汽车给消费者的第一印象，汽车外形是消费者在购车时首先考虑的因素，对影响消费者是否购买起关键性的作用，同时车身还必须有足够的强度和刚度、较好的动力学性能指标，才能保证驾驶人员的安全和汽车寿命，抗震抗噪，节约能源等达到目标。

CAD技术在车身开发中的应用，使原来的旧模式有了彻底的改观。设计人员通过与CAD系统的交互，将自己脑中的概念模式转化为清晰的视觉模式#8212;#8212;几何实体，易于优化和改进，提高了工作效率和设计质量。在车身部件的开发中，可能会有多个车型设计要交替进行，产生多种数据版本，因此引入产品数据管理技术，建立统一的CAD工程数据库，消除车身开发中各部分内部信息和数据间的矛盾和数据冗余，从而保证开发过程顺利进行。

3.3CAD技术在汽车底盘上的应用

汽车底盘总布置是汽车设计中重要的一环，对汽车产品质量起决定性的作用。在进行底盘总布置设计时，设计人员现在都是利用CAD技术在三维空间内进行，建立统一的整车坐标系并以此作为确定各零部件位置。在已建立的坐标系中建立汽车的数学模型，用坐标点的方法完成总成装配，并对其位置干涉检查和运动干涉检查。而这对汽车动力性、操纵稳定性、制动性都是性能分析的重要工作。CAD技术让汽车模型进行仿真化，是其在汽车方面设计和制造的最大优点。

四．汽车从动桥

1.概述

前桥一般位于汽车的前部，也称转向桥或从动桥。前桥是汽车上一个重要的总成件，主要包括转向节、转向主销、前梁等零部件。前桥是通过悬架与车架相连，用以承受地面与车架之间的垂直载荷外，还承受制动力和侧向力以及这些力所构成的力矩，并保证转向轮做正确的运动。车桥通过悬架与车架连接，支撑着汽车大部分重量，并将车轮的牵引力或制动力，以及侧向力经过悬架传给车架。在汽车使用中，转向桥的受力状况比较复杂， 因此应具有足够的强度。为保证转向车轮的正确定位角度，使操纵轻便并减轻轮胎的磨耗，转向桥也应有足够的刚度。此外，还应尽量减轻转向桥的重量。总之，其承受的载荷也多为交变载荷，从而其零部件易出现疲劳裂纹甚至断裂现象。这就要求其在结构设计上必须有足够的强度、刚度和抗疲劳破坏的能力。

2.从动桥结构形式

图4.1 从动桥结构形式

各种车型的非断开式转向从动桥的结构形式基本相同，主要由前梁、转向节及转向主销组成。

2.1复合纵臂式后支持桥

V形断面横梁在汽车行驶时受扭并具有一定的扭转弹性，故又可称为扭转梁或弹性梁。采用复合纵臂式后支持桥，可增大汽车后部的空间，有利于整车布置，而且结构简单，质量小、制造方便。

图4.2 复合纵臂式后支持桥结构

2.2具有后置横向传力杆的后支持桥

倒U形断面且两端向上弯曲的横梁2通过焊在其两侧的纵臂和位于其后面的传力杆与车厢相连。

图4.3 后置横向传力杆后支持桥结构

2.3最简单的非断开式支持桥

采用无缝钢管组焊的横梁，其结构简单，造价低廉且轮胎的磨损较轻，接地性好，当车轮跳动时轮距及车轮定位都不会改变。

图4.4 非断开式支持桥结构

3.使用性能

为使汽车在行驶中具有较好的直线行驶能力，前桥应满足下列要求：

1.足够的强度，以保证可靠的承受车轮与车架（或承载式车身）之间的作用力。

2.正确的车轮定位，使转向轮运动稳定，操纵轻便并减速轻轮胎的磨损。前桥定位包括主销内倾，主销后倾，前轮外倾和前轮前束。

3.足够的刚度，使受力后变形要小，保证主销和转向轮有正确的定位角度保持不变。

4.转向节与主销，转向节与前桥之间的摩擦力应尽可能小，以保证转向操作的轻便性，并有足够的耐磨性。

5.转向轮的摆振应尽可能小，以保证汽车的正常，稳定行驶。

6.前桥的质量应尽可能小，以减少非簧载质量，提高汽车行驶平顺性。

4.典型车型前桥总成结构

4.1微型汽车前轴

微型汽车前悬架普遍采用了独立悬架的结构。前轴的载荷相对较小，结构也较为简单。微型汽车前轴一般多为断开时活动关节的结构，由前轴本体，左右横摆臂，加强杆臂等组成。

4.2轿车前桥

图4.5 轿车前脚

轿车前桥采用麦弗逊式悬架。它承担着驱动及转向的双重功能，悬架上端与车身相连，下端与车轮轴承壳体相连，车轮的外倾是通过悬架与轴承壳体的连接螺栓来调整的，副车架利用弹性件通过控制臂，球铰与悬挂相连，提高了行驶的稳定性和乘坐的舒适性。

4.3越野车前桥

图4.6 越野车前桥

越野汽车的前桥负有转向和驱动两种结构，故称为转向驱动桥。它和一般驱动桥一样，具有主传动器、差速器和半轴。不同之处是，由于转向的需要，半轴被分为内、外两端而用万向节连接起来，同时主销也因此做成上下两段。

4.4载重汽车前轴

图4.7 载重汽车前轴

载重汽车前轴采用工字型断面主要用以提高前轴的抗弯强度。上部有二处加宽平面，用以支撑钢板弹簧。前轴两端各有一个拳形部分，其中有通孔，作为装转向节主销之用。主销与左右转向节铰接，用带有螺纹的楔形锁销横穿过于主销孔垂直通孔，靠锁销楔面将主销固定在前轴孔内，使它不能转动。

参考文献

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