suv电动汽车内外饰主要零部件设计(附件)
本文设计一款带有HUD显示功能的LOW-E夹层玻璃和一款多功能方向盘。挡风玻璃作为外饰件，其设计包括原理介绍，实现方式以及其加工工艺三方面内容。其中HUD功能是本文研究的重点，本文设计了两种不同的方案以消除HUD叠影问题，以及设计了HUD显示的信息和位置；低辐射功能方面，本文设计了一款双层镀银膜；夹层玻璃功能方面，本文设计并选用了具有低辐射功能的PVB膜。方向盘作为内饰件，重点是其开发设计，结合造型和人机工程的要求，本文设计了一款多功能方向盘。其中包括方向盘骨架设计，PU发泡件设计，功能按键设计，电镀装饰件设计等。并绘制了所有零件的零件图及其装配图。关键词 电动汽车，前挡风玻璃，方向盘，内外饰件，设计
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
2 汽车前挡风玻璃 1
2.1 发展趋势 1
2.2 设计要求 2
2.3 功能设计 2
3 方向盘设计 14
3.1 发展趋势 14
3.2 设计要求 15
3.3 零部件设计 16
3.4 检验要求 28
总结 29
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
本篇论文主要任务是要就设计了SUV电动汽车内外饰两个主要零部件，分别是外饰件前挡风玻璃和内饰件方向盘，对挡风玻璃的设计重点是实现它的HUD（抬头显示）功能，挡风玻璃HUD的设计是一款前沿设计，现在的轿车并未将HUD功能进行普及，以提高行驶安全性，但考虑HUD的发展还处在前期阶段[1]，那么对HUD的研究就显得十分有必要了。关于方向盘的开发设计，我并没有太多的创新，但也是顺着当前方向盘发展的主流趋势，从方形盘各零件的结构，材料和工艺三个主要方面进行了设计，有助于本人对专业知识的进一步学习和了解，同样很有学习和研究的效果。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
现在的汽车挡风玻璃已经往模块化方向发展，其中包括雨感器窗口，ETC窗口，GPS窗口以及各项功能。具体功能包括抬头显示玻璃（H *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
UD）、透光度可调玻璃、天线、各种电子元件、包边条、加热丝等、无线电玻璃、憎水玻璃、隔音玻璃、隔热/抗红外线玻璃、加热玻璃、防弹玻璃等，关于这些功能的设计最多是单个功能的实现或者两个，因为考虑到成本和技术限制，这样的单个功能不会过多的集中在一款玻璃上。但我相信这样的现状不久就会被推翻，玻璃的模块化会使挡风玻璃的功能越来越多，成本也会逐渐降低，甚至发展到四周和后挡风玻璃。关于方向盘的设计很难在造型和人机工程上得到创新，这需要一个过程，但我的工作可以是寻找新型材料和加工工艺使产品效果更趋近于效果图，同时控制成本。
2 汽车前挡风玻璃
2.1 发展趋势
汽车前挡风玻璃有以下三个发展趋势：
1、智能汽车玻璃：抬头显示玻璃（HUD）、透光度可调玻璃。
2、集成化的汽车玻璃：天线、各种电子元件、包边条、加热丝等。
3、多功能的汽车玻璃：无线电玻璃、憎水玻璃、隔音玻璃、隔热/抗红外线玻璃、加热玻璃、防弹玻璃。
2.2 设计要求
良好的设计都是以满足消费者需求为出发点，若能将所有功能都做到、做好必然能大大增加产品的市场竞争力。不过，限于成本把控与技术成熟度，实现的难度可想而知。在考虑成本和可操控性以及满足消费者的前提下，我将HUD（Head Up Display）、LOWE(low emissivity coating glass)以及夹层技术融于一体，可称为带有HUD显示功能的夹层LOWE玻璃。汽车玻璃作为一款模块化产品，还要空留出雨感器窗口、ETC窗口、GPS窗口。自此，该玻璃已能满足消费者日常使用的安全驾驶、夜间防炫目、防紫外线、隔热、隔音等功能。
2.3 功能设计
前挡风玻璃的功能设计包括三方面内容，分别是HUD显示功能设计、LOWE功能设计、夹层设计。
2.3.1 HUD抬头显示（Head Up Display）
HUD设计原则
HUD设计的五个设计原则：简洁、直观、易读；可靠性、稳定性；实时响应快；信息丰富（导航、自诊断、可视电话信息）；经济性好。
HUD显示设计要求
HUD显示设计需要满足以下七点要求：
a)为满足光照可读性，显示亮度（A）要达到700 cd/m2；
b)为使得投影图形的清晰度足够，要求光强对比度（B）要达到1.2；
其计算公式[1]如下：
B=1+????×????×????????×???? (21)
式中：
A——HUD显示亮度
B——光照对比度
C——背景光强亮度
D——HUD光学系统透射率
E——汽车挡风玻璃透射率
F——汽车挡风玻璃反射率
c)最高亮度情况下至少保证有6级灰度；
d)亮度可调（保证能适应环境亮度从0.1 Lux至108000 Lux的变化）；
e)HUD系统的可用的电压和功耗应做到匹配；
f)设计广角度、高清晰的显示界面，以缩短驾驶员反应时间，并能快速、准确获得所需驾驶信息；
g)足够的对比度以满足足够的清晰的投影图像，比如30o×30o视野范围的像素值约为1.2 M。
整体方案设计
HUD系统包括三部分，如图1所示。
图 1 整体方案设计
投影显示器件微型投影技术选用
二极管有着亮度稳定、色彩良好、色域较广等优点。LED没有最小亮度临界值，功率容易控制。因此，能保证在任何亮度环境下都调到合适的亮度。
LCOS具有利用光利用率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟（分为半导体CMOS制造及液晶面板贴合封装）等特点，它可以很容易的实现高分辨率（可达到高级扩展图阵列）和充分的色彩表现。且该技术不牵扯专利问题，成本保证。因此，本篇选用基于LED的LCOS投影显示技术的微型投影仪来作为HUD系统的投影装置。
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
2 汽车前挡风玻璃 1
2.1 发展趋势 1
2.2 设计要求 2
2.3 功能设计 2
3 方向盘设计 14
3.1 发展趋势 14
3.2 设计要求 15
3.3 零部件设计 16
3.4 检验要求 28
总结 29
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
本篇论文主要任务是要就设计了SUV电动汽车内外饰两个主要零部件，分别是外饰件前挡风玻璃和内饰件方向盘，对挡风玻璃的设计重点是实现它的HUD（抬头显示）功能，挡风玻璃HUD的设计是一款前沿设计，现在的轿车并未将HUD功能进行普及，以提高行驶安全性，但考虑HUD的发展还处在前期阶段[1]，那么对HUD的研究就显得十分有必要了。关于方向盘的开发设计，我并没有太多的创新，但也是顺着当前方向盘发展的主流趋势，从方形盘各零件的结构，材料和工艺三个主要方面进行了设计，有助于本人对专业知识的进一步学习和了解，同样很有学习和研究的效果。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
现在的汽车挡风玻璃已经往模块化方向发展，其中包括雨感器窗口，ETC窗口，GPS窗口以及各项功能。具体功能包括抬头显示玻璃（H *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
UD）、透光度可调玻璃、天线、各种电子元件、包边条、加热丝等、无线电玻璃、憎水玻璃、隔音玻璃、隔热/抗红外线玻璃、加热玻璃、防弹玻璃等，关于这些功能的设计最多是单个功能的实现或者两个，因为考虑到成本和技术限制，这样的单个功能不会过多的集中在一款玻璃上。但我相信这样的现状不久就会被推翻，玻璃的模块化会使挡风玻璃的功能越来越多，成本也会逐渐降低，甚至发展到四周和后挡风玻璃。关于方向盘的设计很难在造型和人机工程上得到创新，这需要一个过程，但我的工作可以是寻找新型材料和加工工艺使产品效果更趋近于效果图，同时控制成本。
2 汽车前挡风玻璃
2.1 发展趋势
汽车前挡风玻璃有以下三个发展趋势：
1、智能汽车玻璃：抬头显示玻璃（HUD）、透光度可调玻璃。
2、集成化的汽车玻璃：天线、各种电子元件、包边条、加热丝等。
3、多功能的汽车玻璃：无线电玻璃、憎水玻璃、隔音玻璃、隔热/抗红外线玻璃、加热玻璃、防弹玻璃。
2.2 设计要求
良好的设计都是以满足消费者需求为出发点，若能将所有功能都做到、做好必然能大大增加产品的市场竞争力。不过，限于成本把控与技术成熟度，实现的难度可想而知。在考虑成本和可操控性以及满足消费者的前提下，我将HUD（Head Up Display）、LOWE(low emissivity coating glass)以及夹层技术融于一体，可称为带有HUD显示功能的夹层LOWE玻璃。汽车玻璃作为一款模块化产品，还要空留出雨感器窗口、ETC窗口、GPS窗口。自此，该玻璃已能满足消费者日常使用的安全驾驶、夜间防炫目、防紫外线、隔热、隔音等功能。
2.3 功能设计
前挡风玻璃的功能设计包括三方面内容，分别是HUD显示功能设计、LOWE功能设计、夹层设计。
2.3.1 HUD抬头显示（Head Up Display）
HUD设计原则
HUD设计的五个设计原则：简洁、直观、易读；可靠性、稳定性；实时响应快；信息丰富（导航、自诊断、可视电话信息）；经济性好。
HUD显示设计要求
HUD显示设计需要满足以下七点要求：
a)为满足光照可读性，显示亮度（A）要达到700 cd/m2；
b)为使得投影图形的清晰度足够，要求光强对比度（B）要达到1.2；
其计算公式[1]如下：
B=1+????×????×????????×???? (21)
式中：
A——HUD显示亮度
B——光照对比度
C——背景光强亮度
D——HUD光学系统透射率
E——汽车挡风玻璃透射率
F——汽车挡风玻璃反射率
c)最高亮度情况下至少保证有6级灰度；
d)亮度可调（保证能适应环境亮度从0.1 Lux至108000 Lux的变化）；
e)HUD系统的可用的电压和功耗应做到匹配；
f)设计广角度、高清晰的显示界面，以缩短驾驶员反应时间，并能快速、准确获得所需驾驶信息；
g)足够的对比度以满足足够的清晰的投影图像，比如30o×30o视野范围的像素值约为1.2 M。
整体方案设计
HUD系统包括三部分，如图1所示。
图 1 整体方案设计
投影显示器件微型投影技术选用
二极管有着亮度稳定、色彩良好、色域较广等优点。LED没有最小亮度临界值，功率容易控制。因此，能保证在任何亮度环境下都调到合适的亮度。
LCOS具有利用光利用率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟（分为半导体CMOS制造及液晶面板贴合封装）等特点，它可以很容易的实现高分辨率（可达到高级扩展图阵列）和充分的色彩表现。且该技术不牵扯专利问题，成本保证。因此，本篇选用基于LED的LCOS投影显示技术的微型投影仪来作为HUD系统的投影装置。
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