毕业设计(论文)基于邢襄文化的电动观光车外形设计.doc
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1、毕 业 设 计学生姓名: 学 号: 学 院: 机械工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 题 目:基于邢襄文化的电动观光车外形设计 指导教师: 评阅教师: 2015 年5 月 河北科技大学毕业设计成绩评定表姓 名学 号5成 绩专 业机械设计及其自动化(汽车检测与维修方向)题 目基于邢襄文化的电动观光车车顶设计指导教师评语及成绩 指导教师: 年 月 日评阅教师评语及成绩 评阅教师: 年 月 日答辩小组评语及成绩答辩小组组长: 年 月 日答辩委员会意见 学院答辩委员会主任: 年 月 日 注:该表一式两份,一份归档,一份装入学生毕业设计说明书(论文)中。毕 业 设 计 中 文 摘 要随着旅游业的
2、蓬勃发展,电动观光车逐渐普遍了起来。电动观光车可以应用在许多地点,如景区、校园。好的观光车外形不但会吸引游客乘坐,也能起到良好的宣传和美化的效果。在进行车型外形设计时,车顶设计是至关重要的一环,不同形状的车顶会赋予车不同的视觉感受。邢台作为一座历史悠久的文化古城,有必要设计一款独具邢襄文化特色的观光车。设计观光车外形时,要考虑很多问题,传统观光车外形既不能体现城市文化,也不符合空气动力学,本文设计从文化和节能角度出发,参考邢台牛文化和最小空气阻力的水滴外形,设计出美观有内涵且符合空气动力学的外形,起到了宣传城市文化,提升游客兴趣,节能减排的作用。关键词 车顶设计 仿生设计 邢襄文化 电动观光车
3、 毕 业 设 计 外 文 摘 要Title Xingxiang culture based electric sightseeing car roof design Abstract With the rapid development of tourism, electric sightseeing cars becoming increasingly prevalent up. Electric sightseeing vehicles can be used in many places, such as the scenic campus. Good sightseeing car w
4、ill not only attract tourists take shape, can also play a good publicity and beautification effect. Carrying vehicle exterior design, the roof design is a vital part, and different shapes of the roof would give the car a different visual experience. Xingtai as a historic and cultural city, it is nec
5、essary to design a unique cultural characteristics Xing Xiang tourist vehicles. Sightseeingcarshapedesign,weshouldconsidermanyissues,traditionalsightseeingcarshapeurbanculturecanneitherreflectnoraerodynamic,designedfromtheperspectiveofcultureandconservation,referenceXingtaicattlecultureandminimumair
6、resistancedropshape,designtheaestheticconnotationandaerodynamicshape,playedapropagandaurbanculture,improvetouristinterest,theroleofenergyconservation.Key Words The body design Bionic design Xingxiang culture Electric sight-seeing cars目录1 绪论11.1 电动观光车国内外现状11.2 课题的依据及意义11.3 要解决的问题和解决途径21.3.1 解决的主要问题21
7、.3.2 解决途径22 电动观光车的发展22.1 电动车的概述22.1.1 电动车的发展22.1.2 现代电动车的分类52.2 电动观光车的发展现状52.2.1 国内电动观光车的发展现状52.2.2 电动旅游观光车的发展趋势53 车身设计需考虑的因素53.1 美学53.1.1 车身的美学53.1.2 对设计人员的要求73.1.3 车身的设计风格83.2 空气动力学93.2.1 空气动力学基础93.2.2 车身的空气动力学103.3 车身仿生设计133.3.1 邢襄文化与牛文化133.3.2 基于牛的仿生设计134 车身及车顶架的设计164.1 车身的设计164.1.1 车顶的设计164.1.2
8、 整车的设计184.2 车顶支架的设计及强度校核21结 论24致 谢25参 考 文 献261 绪论1.1 电动观光车国内外现状电动观光车是属于区域用电动车的一种,是种专为旅游景区,公园,大型游乐园,度假村,别墅区,城市步行街,港口等区域开发的自驾游,区域巡逻,代步专用的环保型电动乘用车辆。根据统计,美国和欧洲市场电动观光车销量自2010年以来逐年上升,各国纷纷出台优惠政策,其中以德国优惠力度最大。日本厂商以新能源为战略核心,大力发展电动车产业,大量出台政策扶持电动车产业,产量自2009年以来出现呈井喷趋势。可以说,从2010年开始,纯电动车时代已扑面而来。我国正处在经济高速发展的时段,随之而来
9、的环境问题也日益严重,借鉴发达国家已有经验,应对环境问题的一个重要手段就是大量启用电动车,2009年初,国家出台“十城千辆”政策,各地积极响应,在上海世博园区已有1100多辆电动观光车运行,这在全世界也是最大规模的。综合来说,我国拥有电动观光车发展的良好土壤,也处在电动观光车发展的黄金时间。1.2 课题的依据及意义近年来,地球环境污染日益严重,温室效应、石油枯竭、雾霾等现象深深影响着人们的生活,也给人们的身体健康带来了严重的威胁。传统的汽车会造成严重的环境污染,因此急需相应的替代品,而电动车则是最好的选择。中国拥有丰富的旅游资源,山川秀美,风光迤逦,邢台更是其中翘楚。邢台是五朝古都,相传是牛郎
10、织女相爱的地方。有国家4A级景区8家,国家级风景名胜区2个,国家地质公园2个,国家森林公园2个,中国历史文化名村2个。天河山,云梦山皆风光秀丽,登之有飘然若仙之感。能源问题是困扰着当今世界的问题,甚至可以说,解决了能源问题,也就解决了环保问题。电力无疑是一种清洁能源,从这个角度来看,未来电动观光车一定会有一个大的发展,抓住机会大力开发新型电动观光车将关系到邢台旅游与经济的兴衰,可能成为未来新的经济增长点。在邢台,存在着十分严重的交通问题和汽车尾气排放污染问题,雾霾的天气总是困扰着人们。雾霾不仅仅会阻碍视线,影响交通,更严重的是,空气中的微小颗粒一旦进入人们的呼吸道,就很难再被人体排出,会导致各
11、种呼吸道疾病,严重的还有致癌的风险。在此严峻的形势下,电动观光车更有着独特的市场,国家和政府也是大力扶持,以后必将在景区成为趋势,邢台尤其如此。然而,现有的电动观光车虽然环保可靠,但外观始终没有引起人们的注意。其实,电动观光车的外观也十分重要。美观的外表会使人身心愉悦,也会让人更愿意乘坐。正如现在普及的轿车一样,电动观光车也应该并可以实现多种造型供人们选择。外形,不应该成为人们不选择电动观光车的理由。现在,在政府的大力扶植下,电动车数量呈增长趋势,但我们应该看到,电动观光车的推广依然存在很大问题。虽然已投入市场,但所占比重很小,大量订单都来自于公共部门;从消费者的角度看,及时国家提供消费补贴,
12、大部分电动车价格仍然过高;而电动车的配套设施还不够完善;市场上也还未有一个成熟的机制来新能源汽车的售后及维修报废处理。关于电动观光车的技术也存在较大问题,电池隔膜基本依靠进口,电解液则依赖于日本。我觉得,如果要彻底推广电动车,一个是解决技术难题,另一个就要从人们的日常生活中下手,让人们时刻能感受到电动车的优势。因此,推广电动观光车就显得尤为重要,而电动观光车的外观便是重中之重。外观是人们接触新事物的第一印象,好的外观会让人更易接受。如果外观能与当地的风俗文化相结合,则更能提升城市印象。邢台文化博大精深,坐一辆有邢台文化意义的电动车不但能美化城市,更能体现出邢台人民勤劳勇敢,自强不息的奋斗精神。
13、牛是邢台文化的图腾。邢台也叫牛城,在邢台,随处可见牛的图形。牛勤劳朴实的精神形象影响了邢台人民几千年,而有着牛形象的电动观光车不但能形象的体现出邢台的文化,还能时刻教育青年人,保持住牛的精神,将牛的精神传承下去。1.3 要解决的问题和解决途径1.3.1 解决的主要问题 现在的电动观光车外形普遍较为单一,大多厂家都是相互模仿,没有形成和轿车一样的设计系统。同时,邢襄文化也缺乏有效的传播途径,导致邢襄文化并未普及,不能深入人心。1.3.2 解决途径 通过查阅相关资料,深入了解邢台的历史文化,并根据邢台当地的文化及风俗构想适合的电动观光车基本外形。有了基本外形后,还要考虑风阻等其他要求,设计出观光车
14、的具体外形,并绘制出三维图、零件图以及装配图。2 电动观光车的发展2.1 电动车的概述2.1.1 电动车的发展虽然电机出现的很早,大概在19世纪人们就开始使用电机,但人们在1859年才发明出了核心物件,铅酸电池。与汽油机相比,电动车环保、经济等的特点,让电动车如今也有了一席之地。正如汽车经历了马车型、箱型、流线型、船型、鱼型和楔型,电动车造型的变化也历经了几个时期,主要有诞生期、发展期、鼎盛期和沉睡期、复苏期,大约一百二十年的时间。每个时期的外形都有不同的特点。图2- 1 厢式马车型图2- 2 机械骨架型(1)机械骨架型首次把可多次使用的铅酸电池和直流电机相结合的人是古斯塔夫特鲁夫,他于一八八
15、一年带着他的发明参加了博览会,引起了人们极大的讨论,也标志着电动车的诞生。(2)厢式马车型 莫里森于一八九一年设计并制造了首个电动四轮车。在这之后的电动车都从机械骨架型逐渐转型到了四轮的厢式马车型,看起来就像是马车一样。图2- 3 轻便敞篷型图2- 4 方箱轿车型(3)方箱轿车型 一八九七年展览会,一个貌不惊人的四轮电动轿车被达拉克带上公众的视线,引起了巨大反响。这种电动车与之前完全不同。从外形上看,这种车的外形不再与马车相似,而是更趋向于现在的汽车,水平高度较低,而中间偏高,也逐渐演变成为一种十分重要的外形。(4)轻便敞篷型 轻便敞篷型的电动车由在一八九七年知名的汽车外形设计师安德鲁里克设计
16、出的,与当时流行的方箱轿车型电动车并列,是两大设计代表。与设计马车型的电动车的莫里森不同,安德鲁没有设计过马车,而是直接设计电动车的,因此,马车的外形并没有给他带来多少影响,他并没有沿袭马车的造型,而是创新性的设计出了敞篷型电动车。这种车并没有采用封闭式的车厢,而是用敞篷代替顶棚,新颖又别致,时尚动感,成为了年轻人的最爱。图2- 5 鱼雷流线型图2- 6 改装型 (5)鱼雷流线型 随着时代的发展,在主流的几种外形下,一种新型的电动车外形正在悄悄崛起,那就是像鱼雷一样流线型外观的电动车。虽然这种外形的电动车数量不多,但也逐渐成为一种趋势。相比较方正笨重的外观,流线型的外观更加吸引眼球,还会给人以
17、时尚动感的感觉,飘逸又不失稳重,影响着未来的电动车外形设计,是电动车外形的又一历史性的里程碑。得益于流线型的外观以及科技的进步,这种电动车能达到的时速达到了99.6km/h。 (6)改装型 正如它的名字,改装型电动车是将汽油车改装,即将汽油机中的内燃机等组件用电动机等替换。这种车的外观完全让人看不出来是电动车,而且改装十分经济实用,可以根据用车者的意愿随意改装,节约了成本又方便。但同时,这种车的缺陷也十分明显。由于这种车是由汽油车改装的,所以车的布置等是根据汽油车的特点设计的,当改装成电动车后,会出现重量偏大以及重心较高等缺陷,于是,有些厂家会重新设计方案以改善性能,即降低了成本,又避免了种种
18、不便。现如今,已不是单纯的“改装”,而应该称为“改良”。 (7)概念型 概念型电动车是一种并不进行商业量产,但能预示出未来电动车发展趋势的车型。在石油资源日益紧缺的今天,电动车以及新能源车逐渐显现出了独特的优势,越来越多的汽车制造厂家为电动车设计适应电动系统的汽车外形和布置,大大提高了电动车的性能和实用性。自从石油危机爆发,人们更加意识到了电动车的环保性,而概念则是走在科技前端的车型。概念车虽不进行量产,但却以它新颖的外形和技术,不断推动着电动车的发展。图2- 7 概念型2.1.2 现代电动车的分类 随着电动车的飞速发展,电动车方类型逐渐分化,有了不同的分类。 按动力划分,电动车可分为纯电动车
19、、燃料电池电动车以及混合动力电动车;按类型划分,可分为乘用电动车和商用电动车;按用途不同划分,又可分为电动轿车、电动服务用车、电动改装车和电动观光车,其中电动观光车则是此篇论文着重介绍的。2.2 电动观光车的发展现状2.2.1 国内电动观光车的发展现状中国是个旅游资源十分丰富的国家,而且还是文明古国,无论是自然风光还是名胜古迹资源都很多,因此,旅游业是许多城市的支柱产业。国内设计的电动观光车的外形比较单一陈旧,缺乏新意,视觉效果简陋,不能激起人们的乘坐欲望。缺乏特色,不能体现出景区的特点,不能与景点的景色相呼应,完全不能融入景区。2.2.2 电动旅游观光车的发展趋势我国石油资源缺乏,而尾气污染
20、又是现在及未来城市污染的主要污染源,所以我国发展电动观光车无疑是未来发展的趋势,也符合绿色环保的要求。近年来,我国以构建和谐社会为社会发展主题,旨在为人民提供一个良好的社会环境,而电动观光车正是符合这种趋势。图2- 8 西安景区电动观光车图2- 9 广西景区电动观光车 3 车身设计需考虑的因素3.1 美学3.1.1 车身的美学汽车是人类最伟大的发明之一,生来就伴随着艺术。一方面它展示出了人类社会进步的设计之美,与机动性、速度感、自由感息息相关,另一方面又与美术、绘画、雕塑紧密融合。一些细节的修饰、线条的变化往往让一辆车从同类中脱颖而出。人们对美的追求促进着汽车设计的变化和进步,如今,各式各样的
21、车型穿梭在街头,琳琅满目。那么,什么是美呢?我们身边充满了美丽的事物,小到一株小草,大到一栋楼房,都是美。人们在社会的进步中发现了美,并且一直没有止住探索美的脚步。美是一种公认的事物,一个现象,也有一定的规律。人类对美的追求从古至今都是一样的。英国诗人济慈曾说过:“美的事物是永恒的喜悦”;爱迪生也曾说:“最能打动心灵的还是美。美立刻在想象里渗透一种内在的欣喜和满足”。美是一种能令人心情愉悦的社会现象,专属于人类,也是人类精神生活重要的一部分。美并不是单独存在的,它附属于人类社会,是人类意识的产物,具有四个基本特征:客观社会性、形象性、感染性、功利性,是人类智慧的结晶。自从人类起源,对于美的追求
22、永不停歇,也逐渐成为一种精神活动与社会活动。随着时代发展,电动车已成为一种不可或缺的交通工具,市场对电动车的各方面要求越来越高,而且不再局限于传统的性能方面,更执着于对电动车美学的追求和品味,如果说电动车的性能是产品的生命,那电动车的美学设计就是她的灵魂,如何满足市场和买家对这方面的追求已成为电动车产业的一条新的命脉,而电动车的美学设计,也发展成为一种新的学科。汽车的美是人类将工业和美学完美结合的典范,它既要满足人们的使用要求,又要满足人们的审美需求。汽车车身的美可分为感性美和理性美。所谓感性美,是指人们依据自身的情感给与的视觉评价。汽车通过色彩、造型、质感等建立感性美,从而与人们的情感产生共
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