汽车设计-王望予-机械工业出版社-课后答案(全部1-8章)

汽车设计的课后解答第一章汽车总体设计1-1。汽车总体布局中使用的五条参考线是如何确定的？答：在初步确定汽车的载客量(载重量)、驱动形式、车身形式和发动机形式后，还需要做更深入的具体工作，包括绘制总布置图，检查初步选定的部件的结构和尺寸是否满足车辆尺寸和参数的要求，以便找到合理的总布置方案。在绘图之前，确定绘图的基线(面)。整车零线(三维坐标平面的交点)、正负方向和标记方法的确定应在车辆满载的情况下进行，绘制时应在左侧绘制车辆的前部。整车零线、正负方向和标记方法的确定应在车辆满载的情况下进行，绘制时应在左侧绘制车辆前部。1.框架上的平面线；2.前轮中心线；3.汽车中心线；4.接地线。5.前轮垂直线。1.框架上的平面线纵梁较长的上翼面或承载车体的中间地板或侧梁的上边缘面所在平面的侧(前)视图上的投影线称为车架的上平面线。它被用作标注垂直尺寸的参考载荷(平面)，即“向上”和“向下”的Z坐标线，并且该线被标记为0/Z.2.前轮中心线侧视图和俯视图中穿过左右前轮中心并垂直于车架平面线的投影线称为前轮中心线。它充当标签列尺寸的参考线(面)即x坐标线是“-”向前和“-”向后，该线标记为0/x。3.汽车中心线汽车纵向垂直对称平面在俯视图和正视图上的投影线称为汽车中心线。将其用作标记横向尺寸的参考线(面)，即y坐标线，左为“”，右为“-”，该线标记为0/y。4.基线侧视图和前视图中接地平面的投影线称为接地线。这条线标有车高、接近角、离地角、离地间隙和货运站高度。等尺寸的参考线。5.前轮垂直线通过左前轮和右前轮中心并垂直于地面的侧视和俯视投影线称为前轮垂直线。这条线用作标记。注意车辆轴距和前悬架基准线。当车架平行于地面时，前轮垂直线与前轮中心线重合(例如客车)。1-2:为什么当今乘用车广泛使用发动机前端前体的布置？为什么后置后驱动装置在乘用车中被广泛使用？前置前轮的优点：前桥轴重大，转向性能明显不足，越障能力强，乘坐舒适性高，机动性提高，散热好(发动机充分冷却)，行李空间大(行李放在车后)，热效率高，操作机构简单(发动机、离合器、变速器和驾驶员靠得很近)，车辆小(省略传动轴装置)，制造难度低。发动机靠近驱动轮，动力传输效率高，燃油经济性好。前轮拉动车身以确保方向稳定性。后置后驱动的优点包括隔离发动机气味和热量，前部不受发动机噪音和振动的影响，方便发动机维护，合理的轴载荷分配，提高后乘坐舒适性(由于增加了后轴弹簧的簧下重量比)，大行李箱或低地板高度，以及驱动轴长度短。当发动机水平放置时，车厢面积得到更好的利用，座椅布置受发动机影响较小。作为一个城市到城市的用途，大型行李箱可以设置在地板下和客车的整个宽度；当城市公交车不需要后备箱时，由于后桥前板下没有传动轴，可以降低地板高度，方便乘客上下，传动轴较短。1-3:汽车的主要参数是什么？什么参数3)性能参数：(1)动态参数：最大车速、加速时间、上坡能力、比功率和比扭矩(2)燃油经济性参数(3)最小转弯直径(4)通过几何参数(5)操纵稳定性参数(6)制动性能参数(7)舒适性车辆准备质量m0:车辆配备所有设备(车载工具、备用轮胎)。包括驾驶员在内，M:客车的载客量不超过9人。装载质量(load mass) me:在英国高质量道路上允许的汽车额定装载质量。质量系数 m0: m0=me/m0，汽车质量与其服务质量之比。反映汽车设计技术水平。越大，技术越先进。马：一辆装备齐全的汽车，按要求满载乘客和货物的质量。轴载荷分布：当汽车空载或满载静止时，每个轴到支撑平面的垂直载荷也可以表示为空载或满载汽车总质量的百分比。1-4简要描述在绘制和布置发动机和每个装配位置时，应注意哪些问题或布局如何合理。答：发动机油底壳和路面之间的距离应确保满载时的最小离地间隙。保证变送器安装简单方便；驱动桥位置由驱动轮决定。将差速器的中心线与汽车的中心线对齐，使左右半轴通用。当满载和静止时，万向节传动轴两端之间的夹角应相等且不大于4度。最大不超过7度；方向盘保证驾驶员能够舒适地驾驶，注意方向盘平面与水平面的夹角，不影响仪器视野，盲区最小；转向机构设置在前板簧的跳跃中心附近，以避免悬架的运动和转向机构的运动不一致。悬架确保方向盘的转向空间。自动踏板尽可能靠近驾驶员。手脚制动方便可靠，避免车轮跳动和自动制动。1-5:总平面设计的重要任务之一是检查运动。运动检查的内容是什么？这些检查的意义是什么？答：内容：从整车角度检查运动学正确性；对相对运动的零件或部件进行运动干涉检查。含义：由于汽车是由多个总成装配而成，总体设计者应从整车的角度考虑，根据每个总成的总体布局和结构特点，完成运动正确性的检查。当汽车行驶时，会引起零部件之间的相对运动，并可能由于运动干涉而导致设计错误。因此，原则上，只要有相对运动，就应该进行运动干涉检查。1-6。有两个座位和大功率发动机的运动型轿车(跑车)不仅加速性能好，而且速度快。有些汽车的发动机安装在前轴和后轴之间。这种中置发动机布置的优点和缺点是什么？优点：(1)发动机安装在前轴和后轴之间，整车轴重分布合理；(2)这种布置一般是后轮驱动，附着力利用率高；(3)汽车前部可以做得更低，迎风面积和风阻系数都更低；(4)汽车前部较低，驾驶员视野开阔。缺点：(1)发动机占用机舱空间，难以设计成四节车厢；(2)发动机进气和冷却效果差第二章离合器设计2-1离合器设计要求？离合器控制机构的设计要求是什么？1)。发动机的最大扭矩应可靠地传递和储存，以防止传动系过载。2)。平滑接缝3)。分离应该迅速彻底。4)。从动部分的惯性矩较小，以减少换档冲击。5)。良好的吸热和散热能力，防止温度过高。6)。应避免和减弱传动系的扭转共振，传动系应能吸收振动、缓冲和降低噪音。7.易于操作8)。作用在摩擦片上的总压力和摩擦系数应该变化较小缺乏：弹簧容易回火，当发动机转速很高时，传递扭矩的能力降低；弹簧靠在定位座上，接触部分磨损严重。应用：广泛2中央弹簧离合器：一个或两个圆柱(圆锥)弹簧用作离合器中心的压缩弹簧。优秀：足够的压力，小踏板力，弹簧不容易回火。缺点：结构复杂，轴向尺寸大应用：在扭矩大于400 450 nm的商用车上3斜弹簧：出色：工作性能稳定，踏板力小缺点：结构复杂，轴向尺寸大应用：总质量大于14t的商用车辆2-3什么是离合器备用系数？影响其价值的因素有哪些？答：定义为离合器能传递的最大静摩擦扭矩与发动机最大扭矩之比，必须大于1。它反映了离合器传递发动机最大扭矩的可靠性。影响该值的因素有：最大发动机扭矩、离合器尺寸、车辆总质量、气候条件、发动机气缸数量、离合器类型等。备用系数:反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠性。: 1)摩擦片磨损后，离合器能可靠传递扭矩。2)防止滑动和研磨时间过长(摩擦片不要等待转速相等的滑动和研磨过程)3)防止传动系过载4)易于操作2-4膜片弹簧的弹性特性是什么？影响因素是什么？如何确定工作点的最佳位置？答：(1)膜片弹簧具有理想的非线性弹性特性。在摩擦片的允许磨损范围内，弹簧压力基本保持不变，因此离合器操作期间传递的扭矩基本保持不变。与圆柱螺旋弹簧相比，它的压力大大降低。当离合器分离时，弹簧压力降低，从而降低踏板力。(2)它还起压缩弹簧和分离杆的作用，结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数量少，质量小。(3)高速旋转时，弹簧的压缩力下降很小，性能稳定。(4)压板与整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。易于实现良好的通风散热，使用寿命长。膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡良好。(2)影响弹性特性的主要因素有：比值H/h 比值R/r和R，r 锥底角Q 膜片弹簧工作点位置分离指数n 膜片弹簧小端内径r0和分离轴承工作半径rf 槽宽12和半径re 的确定压板加载点半径r1和支撑环加载点半径R1的确定(3)工作点位置的确定：当新离合器处于接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且在H点或其附近， 1b一般=(0.8 1.0) 1h，以保证摩擦片在最大磨损极限范围内的压力从F1B到F1A变化不大。当离合器分离时，膜片弹簧工作点从B点变为C点。为了使踏板力最小，C点应尽可能靠近N点。2-5今天，有一个单片式双片式离合器。摩擦衬片的内径和外径相同，最大扭矩Temax相同，操作机构的传动比相同。作用在踏板上的力Ff相等吗？如果不是，哪个踏板力小？为什么？甲：不平等。由于双盘离合器摩擦面的数量增加了一倍，扭矩的传递能力更大，在传递相同扭矩的情况下，踏板力更小。第三章机械传动的设计3-1 3-12所示变速器的结构特征是什么？有几个前进档？包括倒档，分别说明每个档位的换档模式。哪些采用锁销同步器换档？哪些档位使用锁环同步换档？分析选择不同结构的同步器在同一变速器的不同档位换档的优缺点？答：结构特点：有许多齿轮，提高了汽车的动力，燃油经济性和平均速度。工人有5个前进档，换档方式包括通过移动啮合套换档、通过同步器换档和通过直滑齿轮换档。同步器换档能保证快速、无冲击、无噪音，与操作技术和熟练程度无关，提高汽车的加速性、燃油经济性和驾驶安全性。结构复杂，制造精度高，轴向尺寸大3-2。为什么中间轴变速器中间轴上的齿轮的螺旋方向总是要求是右旋的，而第一轴和第二轴上的螺旋齿轮的螺旋方向是左旋的？答：当斜齿轮传递扭矩时，应产生轴向力并施加到轴承上。在设计过程中，应平衡两对齿轮同时作用在中间轴上产生的轴向力，以降低轴承负荷，提高轴承寿命。因此，中间轴上所有齿轮的螺旋方向应为右旋，第一轴和第二轴的螺旋齿轮应为左旋。3-3为什么变速器A会影响齿轮接触强度？并解释它如何影响他们。答：中心距A是一个基本参数。它的尺寸不仅影响变速器的整体尺寸、体积和质量，还影响齿轮的接触强度。中心距越小，齿轮的接触应力越大，齿轮的使用寿命越短。最小允许中心距离应通过确保齿轮的必要接触强度来确定。第四章万向传动轴的设计4-1解释什么样的万向节是非等速万向节、准等速万向节、等速万向节？答：非等速万向节是指由万向节连接的两个轴之间的夹角大于零，输出轴和输入轴以不同的瞬时角速度比传递运动，但平均角速度相等的万向节。准等速万向节是指在设计角度以相等的瞬时角速度传递运动，在其他角度以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。输出轴和输入轴以恒定的瞬时角速度传递运动的万向节称为等速万向节。4-2旋转轴的临界转速是什么样的转速？影响临界速度的因素有哪些？答：临界速度：当传动轴的工作速度接近其弯曲固有振动频率时，会发生共振现象，导致传动轴断裂时振幅和转速急剧增加。影响因素包括传动轴的尺寸、结构和支撑。4-3连接横轴万象关节所需的两个轴之间的夹角不应太大的原因是什么？答：两个轴之间的夹角会增加额外的弯曲距离，从而导致与万向节相连的零件按区域振动。万向节的主轴和从动轴支架上产生周期性变化的径向载荷，从而激发所支撑的振动，导致传动轴产生额外的应力和变形，从而降低传动轴的疲劳强度。为了控制额外的弯曲距离，应避免两个轴之间的夹角过大。第五章驱动桥设计5-1。驱动桥主减速器的结构形式是什么？简述了各种结构形式的主要特点和应用。答：主减速器可根据主、从动齿轮的齿轮类型、减速形式和支撑形式进行分类。主减速器的齿轮有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮、蜗轮等。根据不同的减速形式，可分为单级、双级、双速和直通式。支撑形式分为悬臂支撑和跨骑支撑。1.齿轮类型，1)螺旋锥齿轮传动，主、从动轮轴线垂直相交于一点，承载大，工作稳定，噪音低，振动小。2)双曲面齿轮传动，主齿轮和从动齿轮的轴线相互垂直但不相交，主动齿轮的轴线向上或向下偏移一段距离3)圆柱齿轮传动，用于前置前置前置客车，驱动轴1)单级主减速器结构简单，质量小，体积小，制造