汽车设计复习简答题集

1、简答一、名词解释（每小题3分，共21分）1汽车整备质量：车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。汽车质量系数：汽车装载质量与整车整备质量的比值，二me/mO。mO悬架动挠度：从满载静平衡位置开始，悬架压缩到结构允许的最大变形时，车轮中心相对车架（车身）的垂直位移fd。4侧倾中心：在侧向力的作用下，车身在通过左、右车轮中心的横向平面内发生侧倾时，相对于地面的瞬时摆动中心。转向器传动间隙：是指各种转向器中传动副（如齿轮齿条式转向器的齿轮与齿条传动副；循环球式转向器的齿扇与齿条传动副）之间的间隙。该间隙随转向盘转角的大小不同而改变，这种变化关系称为转向器

2、传动副传动间隙特性。转向系力传动比：从轮胎接地面中心作用在两个转向论上的合力2Fw与作用在转向盘手力Fh之比，称为转向系力传动比i。p制动器效能因数：在制动毂或制动盘的作用半径R上所得到的摩擦力（Mu/R）与输入力FO之比。名词解释轴荷分配指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。汽车的最小转弯直径一一转向盘转至极限位置时,汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径。汽车整车整备质一指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。商用车一一指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可

3、以牵引挂车。乘用车一一指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和临时物品的汽车，包括驾驶员在内最多不超过9个座位。它也可以牵引一辆挂车；汽车的装载质量一一指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。离合器的后备系数0一离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。CVT速比可实现无级变化的变速器，即无级变速器。准等速万向节在设计角度下以相等的瞬时角速度传递运动,而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。不等速万向节万向节连接的两轴夹角大于零时，输出轴与输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动，但平均角速度相等；等速万向节输出轴与输入轴之间以始终相等的瞬时角速度传递运动的

4、万向节；静挠度汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比，即fc=Fw/c。轴转向前、后悬架均采用纵置钢板弹簧非独立悬架的汽车转向行驶时，内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载状态，于是内侧悬架受拉抻，外侧悬架受压缩，结果与悬架固定连接的车轴（桥）的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度。动挠度指从满载静平衡位置开始，悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。独立悬架左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。悬架的线性弹性特性一一当悬架变形f与所受垂直外力F之间成固定的比例变化时，弹性特性为一直线，称为线性弹性特性，

5、此时悬架刚度为常数。非独立悬架左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接悬架的非线性弹性特性一一当悬架变形f与所受垂直外力F之间不成固定的比例变化时，弹性特性不是直线，称为非线性弹性特性，此时悬架刚度是变化的。悬架的弹性特性一一悬架受到的垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于车身位移f的关系曲线，称为悬架的弹性特性。转向系的力传动比ip从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力2FW与作用在转向盘上的手力Fh之比，ip=2FW/Fh。转向器的正效率n+功率pi从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率，n+=（P1-P2）/P1P2为转向器中的摩擦功率；转向器的逆效率n-功率P3

6、从转向摇臂轴输入，经转向轴输出所求得的效率，n-=（P3-P2）/P3P2为转向器中的摩擦功率；转向系的角传动比i30转向盘角速度3w与同侧转向节偏转角速度3k之比。制动器效能因数在制动鼓或制动盘的作用半径R上所得到摩擦力（Mp/R）与输入力F0之比。制动器效能制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩。制动器效能的稳定性效能因数K对摩擦因数f的敏感性（dK/df）；制动器的能量负荷一一单位时间内衬片（衬块）单位摩擦面积耗散的能量。问答题：1，平头式货车有哪些优缺点？优点：a、驾驶室位于发动机之上，不需要发动机罩和翼子板，整备质量减小；b、汽车面积利用率高、视野好；c、汽车总长和轴距短，

7、最小转弯半径小，机动性良好；缺点：a、前轴负荷大，因而汽车通过性能变坏；b、驾驶室有翻转机构和锁住机构，机构复杂；c、进、出驾驶室不如长头式货车方便；d、驾驶室内受热及振动均比较大；e、正面碰撞时，特别是微型、轻型平头货车，使驾驶员和前排乘员受到严重伤害的可能性增加。发动机后置后桥驱动的大客车有什么优缺点？答：优点：a、能较好地隔绝发动机的噪声、气味、热量；b、检修发动机方便；轴荷分配合理；c、能改善车厢后部的乘坐舒适性；d、当发动机横置时，车厢面积利用较好，并有布置座椅受发动机影响较少；e、行李箱大（旅游客车）、地板高度低（城市客车）；f、传动轴长度短。缺点：a、发动机的冷却条件不好，必须采

8、用冷却效果强的散热器；b、动力总成操纵机构复杂；c、驾驶员不容易发现发动机故障。发动机前置前驱动的乘用车有什么优缺点？优点：a、有明显的不足转向性能；b、越过障碍的能力高；c、动力总成结构紧凑；d、有利于提高乘坐舒适性；（车内地板凸包高度可以降低）e、有利于提高汽车的机动性；（轴距可以缩短）f、有利于发动机散热，操纵机构简单；g、行李箱空间大；h、变形容易。缺点：结构与制造工艺均复杂；（采用等速万向节），前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重），汽车爬坡能力降低；发生正面碰撞事故，发动机及其附件损失较大，维修费用高。发动机前置后驱动的乘用车有什么优缺点？优点：a、轴荷分配合理；b、有

9、利于减少制造成本；（不需要采用等速万向节）c、操纵机构简单；d、采暖机构简单，且管路短供暖效率高；e、发动机冷却条件好；f、爬坡能力强；g、行李箱空间大；h、变形容易。缺点：a、地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性；b、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客厢，会使前排乘员受到严重伤害；c、汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经济性和动力性。汽车轴荷分配的基本原则是什么？答：轴荷分配对汽车的主要使用性能和轮胎使用寿命有着显著的影响，在进行汽车总体设计时应对轴荷分配予以足够的重视。（1）应使轮胎磨损均匀：希望满载时每个轮胎的负荷大致相等，但实际上由于各种因素的影响，这个要求只能

10、近似地得到满足。（2）应满足汽车使用性能的要求：对后轴使用单胎的4X2汽车，为防止空车时后轮易抱死发生侧滑，常选择空车时后轴负荷大于41%。对后轮使用双胎，而行驶条件较差的4X2货车，为了保证在坏路上的通过性，减小前轮的滚动阻力，增加后轮的附着力，常将满载时前轴负荷控制在总轴荷的26%27%。（3）对轿车而言，确定轴荷分配时一方面要考虑操纵稳定性的要求，使汽车具有不足转向的倾向，另一方面根据发动机布置和驱动型式的不同，对满载时的轴荷分配做适当的调整。对前置前驱动的轿车，为得到良好的上坡附着力和行驶的稳定性，前轴负荷应不小于55%；对前置后驱动的轿车，为得到不足转向倾向，后轴负荷一般不大于52%

11、；对后置后驱动的轿车，为防止后轴过载造成过度转向，后轴负荷不应超过59%。今有单片和双片离合器各一个，它们的摩擦衬片、外径尺寸相同，传递的最大转矩Temax相同，操纵机构的传动比也一样，问作用到踏板上的力Ff是否相等？如果不相等，哪个踏板上的力小？为什么？答：作用到踏板上的力Ff不相等，双片离合器的踏板上的力Ff小一些。根据式：Tc=fFZRc，相同的Tc、f、Rc,双片离合器的Z=4，而单片离合器的Z=2,故而双片离合器的压盘力F小一些，由于操纵机构的传动比一样，故踏板力Ff也小一些。离合器在切断和实现对传动系的动力传递中，发挥了什么作用？答：（1）汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保

12、汽车平稳起步；（2）在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；（3）限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；（4）有效地降低传动系中的振动和噪声。膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比有哪些优缺点？答：膜片弹簧是一种特殊的蝶形弹簧，与其他形式的离合器相比有如下一系列优点：1）膜片弹簧具有较理想的非线性特性；2）结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；4）压力分布均匀，摩擦片磨损均匀；5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长；6）平衡性好；7）有利于大批量生产，降低制造成本。其缺点是：膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材质

13、和尺寸精度要求高。同步器的计算目的是什么？答：同步器的计算目的是确定摩擦锥面和锁止面的角度，这些角度是用来保证在满足连接件角速度完全相等以前不能进行换挡时所应满足的条件，以及计算摩擦力矩和同步时间。为什么中间轴式变速器的中间轴上斜齿轮的螺旋方向一律要求取为右旋，而第一轴、第二轴上的斜齿轮的螺旋方向取为左旋？答：可以确保第一轴、第二轴上的斜齿轮所受的轴向力经轴承盖作用到壳体上，中间轴轴向力平衡。在变速器的使用当中，常常会出现自动脱档现象，除从工艺上解决此问题外，在结构上可采取哪些比较有效的措施？答：1）将两接合齿的啮合位置错开，使接合齿端部超过被接合齿约13mm。使用中接触部分挤压和磨损，在接合

14、齿端部形成凸肩，用来阻止接合齿自动脱挡。2）将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄，这样，换挡后啮合套的后端面被后齿圈的前端面顶住，从而减少自动脱挡。3）将接合齿的工作面加工成斜面，形成倒锥角，使接合齿面产生阻止自动脱挡的轴向力。为使同一平面的输出轴与输入轴等速旋转，采用双十字轴万向节传动必须满足什么条件？答：采用双十字轴万向节传动必须保证与传动轴相连的两万向节叉布置在同一平面内，且使两万向节夹角a1与a2相等。什么叫传动轴的临界转速？临界转速的高低与传动轴的哪些参数有关？所谓临界转速，就是当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象,以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。传动轴的

15、临界转速与传动轴的长度、传动轴轴管的内、外径尺寸有关，长度越长，临界转速越低，轴管的内、外径尺寸越大，临界转速越高。车轮传动装置的基本功用是什么？在不同型式的驱动桥中，充当车轮传动装置的主要部件各是什么？答：车轮传动装置的基本功用是：接受从差速器传来的转矩并将其传给车轮。对于非断开式驱动桥，充当车轮传动装置的主要部件各是半轴；对于断开式驱动桥和转向驱动桥，充当车轮传动装置的主要部件各是万向传动装置。对半浮式半轴进行设计计算时，应考虑哪三种载荷工况？答：（1）纵向力最大，侧向力为0；（2）侧向力最大，纵向力为0,此时意味着发生侧滑;（3）汽车通过不平路面，垂向力最大，纵向力、侧向力为0。15格里

16、森制主减速器锥齿轮计算载荷的三种确定方法是什么？答：三种确定方法是：（1）按发动机最大转矩和最低挡传动比确定从动锥齿轮的计算转距Tee（2）按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩Tes（3）按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩TeF当计算锥齿轮最大应力时，Tc=minTceTes；当计算锥齿轮的疲劳寿命时，Te取TcF。主动锥齿轮的计算转矩：Tz=Tc/i0nGnG为传动效率，i0为主传动比。某货车为典型布置方案，驱动桥为单级主减速器，且从动齿轮布置在左侧。如果将其移至右侧，会出现什么现象？答:从动齿轮移至右侧后，将使驱动轮的旋转方向反向，即前进挡向后行驶，倒挡向前行驶。对驱动桥壳

17、进行强度计算时，桥壳的危险断面在什么位置，验算工况有哪几种？答：危险断面：钢板弹簧座内侧附近；桥壳端部的轮毂轴承座根部。验算工况有三种，即：牵引力或制动力最大、侧向力最大、汽车通过不平路面。主减速器中，主、从动锥齿轮的齿数应当如何选择才能保证具有合理的传动特性和满足结构布置上的要求？答：（1）为了磨合均匀，主动齿轮齿数z1、从动齿轮齿数z2应避免有公约数；（2）为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不少于40；（3）为了啮合平稳、噪声小和具有高的疲劳强度，对于乘用车,z1般不少于9；对于商用车，z1一般不少于6；（4）主传动比i0较大时，zl尽量

18、取得少些，以便得到满意的离地间隙；（5）对于不同的主传动比，zl和z2应有适宜的搭配。18汽车转向轴内外轮必须满足的理论转角关系式是什么？答：汽车转向轴内外轮必须满足的理论转角关系式是：cot8o-cot0i=K/Lei、eo分别为内、外转向车轮转角，l为汽车轴距，k为两主销中心线延长线到地面交点之间的距离。齿轮齿条式转向器有哪些优缺点？答：齿轮齿条式转向器的主要优点是：结构简单、紧凑、体积小、质量轻；传动效率高达90%；可自动消除齿间间隙；没有转向摇臂和直拉杆，转向轮转角可以增大；制造成本低。齿轮齿条式转向器的主要缺点是：逆效率高（60%70%）。因此，汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与

19、路面之间的冲击力，大部分能传至转向盘。齿轮齿条式转向器广泛应用于微型、普通级、中级和中高级轿车上。装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车也用齿轮齿条式转向器。循环球式转向器有哪些优缺点？答：循环球式转向器的优点是：传动效率可达到75%85%；转向器的传动比可以变化；工作平稳可靠；齿条和齿扇之间的间隙调整容易；适合用来做整体式动力转向器。循环球式转向器的主要缺点是：逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。循环球式转向器主要用于货车和客车上。21，何谓汽车转向的“轻”与“灵”矛盾？如何解决这对矛盾？试以齿轮齿条转向器为例说明。答：1）汽车转向的轻与灵矛盾：轻：增大角传动比可以增加力传动比。

20、从IP=2Fw/Fh可知，当Fw一定时，增大IP能减小作用在转向盘上的手力Fh,使操纵轻便。灵：对于一定的转向盘角速度，转向轮偏转角速度与转向器角传动比成反比。角传动比增加后，转向轮偏转角速度对转向盘角速度的响应变得迟钝，使转向操纵时间增长，汽车转向灵敏性降低。2）解决办法：采用变速比转向器3）举例：（1）相互啮合齿轮的基圆齿距必须相等，即Pb1=Pb2。其中，齿轮基圆齿距Pb1=nm1cosa1、齿条基圆齿距Pb2=nm2cosa2,当具有标准模数m1和标准压力角a1的齿轮与一个具有变模数m2、变压力角a2的齿条相啮合，并始终保持nm1cosa1=nm2cosa2时，它们就可以啮合运转。（2

21、）如果齿条中部（相当于汽车直线行驶位置）齿的压力角最大，向两端逐渐减小（模数也随之减小），则主动齿轮啮合半径也减小，致使转向盘每转动某同一角度时，齿条行程也随之减小。22,某商用车制动系采用双回路系统，希望任一制动回路失效时，仍然具有50%制动能力，且不失去稳定性。请选择合适的制动回路系统和前后轮鼓式制动器形式。答：要想获得一套管路失效时仍能剩余50%制动力，且不使汽车丧失稳定性，只有LL,HH型回路能够达到要求。采用LL型回路，前轮采用双从蹄式制动器或双向双领蹄式制动器，后轮采用任意一种鼓式制动器都可以，推荐领从蹄式制动器采用HH型回路，前轮采用双从蹄式制动器或双向双领蹄式制动器，后轮采用双

22、向双领蹄式制动器或双领蹄式制动器。23,盘式制动器与鼓式制动器相比较，有哪些优缺点？答：优点：热稳定性好；水稳定性好；制动力矩与汽车运动方向无关；易于构成双回路制动系；尺寸小、质量小、散热良好；衬块磨损均匀；更换衬块容易；缩短了制动协调时间；易于实现间隙自动调整。缺点：难以完全防止尘污和锈蚀；兼作驻车制动器时所需附加的手驱动机构比较复杂；在制动驱动机构中必须装用助力器；因为衬块工作面积小，所以磨损快，使用寿命低，需用高材质的衬块；成本较高。24制动系设计应满足哪些主要的要求？答：制动系应满足如下要求：1）足够的制动能力。2）工作可靠。3）不应当丧失操纵性和方向稳定性。4）防止水和污泥进入制动器

23、工作表面。5）热稳定性良好。6）操纵轻便，并具有良好的随动性。7）噪声尽可能小。8）作用滞后性应尽可能短。9）摩擦衬片（块）应有足够的使用寿命。25,制动装置有哪些？简要说明其功用？答：制动装置有：行车制动装置、驻车制动装置、应急制动装置、辅助制动装置。制动装置的功用：使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠地停在原地或坡道上4、简述为什么在车辆传动系中万向传动轴广泛采用空心轴，且当长度大于1.5米时，常将传动轴断开为两根或三根？（10）答：（1）这是因为在传递相同大小转矩情况下。空心轴具有较大的刚度，相对质量减轻，也节约了材料。在转向驱动桥、断开

24、式驱动桥或微型汽车的万向传动装置中，通常将传动轴制成实心轴。（2）这是因为传动轴的临界转速为在长度一定时，传动轴断面尺寸的选择应保证传动轴有足够高的临界转速。由上式可知，在De和Lc相同时，实心轴比空心轴的临界转速低。当传动轴长度超过1.5m时，为了提高nk以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两根或三根。5、对于中间轴式变速器，变速器中心距对其外形尺寸和质量有何影响？如何确定？（10分）答：变速器中心距是一个基本参数，对变速器的外形尺寸、体积和质量大小、轮齿的接触强度有直接影响。轿车四挡变速器売体的轴向尺寸为（3.03.4）A。货车变速器売体的轴向尺寸与档位数有关，可参考下列数据选用：四挡（2

25、.22.7）A五挡（2.73.0）A六挡（3.23.5）A中心距越小，轮齿的接触应力越大，齿轮寿命越短。因此，最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。中间轴式变速器，中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A。初选中心距A时，可根据经验公式计算：式中，KA为中心距系数，轿车：KA=8.99.3,货车：KA=8.69.6,多挡变速器：KA=9.511.0。轿车变速器的中心距在6580mm范围内变化，而货车的变速器中心距在80170mm范围内变化。6、两个转向器的传动副传动间隙特性如图中a,b两条曲线所示，试评价其优劣，并说明理由。（15）图中曲线a表明转向器在磨损前的间隙变化特性。转

26、向器传动副在中间及其附近位置因使用频繁，磨损速度要比两端快。在中间附近位置因磨损造成的间隙大到无法确保直线行驶的稳定性时，必须经调整消除该处间隙。a图为转向器传动副的传动间隙特性：图中曲线a表明转向器在磨损前的间隙变化特性；曲线b表明使用并磨损后的间隙变化特性，并且在中间位置处已出现较大间隙；曲线3表明调整后并消除中间位置处间隙的转向器传动间隙变化特性7、简述为什么空载与满载时簧上质量变化大的货车和客车要采用刚度可变的非线性悬架？（10分）为了减少振动频率和车身高度的变化，应当选用刚度可变的非线性悬架。轿车簧上质量在使用中虽然变化不大，但为了减少车轴对车架的撞击，减少转弯行驶时的侧倾与制动时的

27、前俯角和加速时的后仰角，也应当采用刚度可变的非线性悬架8、简述在平面三轴式变速器中，为什么中间轴上常啮合斜齿轮的螺旋角一律设计成右旋？而第一轴、第二轴上的齿轮为左旋？答：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡。根据右图可知，欲使中间轴上两个斜齿轮的轴向力平衡，须满足下述条件：Fal=Fnltan31Fa2=Fn2tanB2由于，为使两轴向力平衡，必须满足式中，Fal、Fa2为作用在中间轴承齿轮1、2上的轴向力；Fnl、Fn2为作用在中间轴上齿轮1、2上的圆周力；rl、r2为齿轮1、2的节圆半径；T为中间轴传递的转矩。齿轮l与第一轴齿轮

28、啮合，是从动轮，齿轮2与第二轴齿轮啮合，成为主动轮，因此都为右旋时，所受轴向力方向相反，从而通过设计螺旋角和齿轮直径，可使中间轴上的轴向力抵消。1、汽车总体设计的主要任务？（10分）要对各部件进行较为仔细的布置，应较为准确地画出各部件的形状和尺寸，确定各总成质心位置，然后计算轴荷分配和质心位置高度，必要时还要进行调整。此时应较准确地确定与汽车总体布置有关的各尺寸参数，同时对整车主要性能进行计算，并据此确定各总成的技术参数，确保各总成之间的参数匹配合理，保证整车各性能指标达到预定要求。2、汽车轴荷分配的基本原则是什么？（10分）轴荷分配对汽车的主要使用性能和轮胎使用寿命有着显著的影响，在进行汽车

29、总体设计时应对轴荷分配予以足够的重视。（1）应使轮胎磨损均匀：（2）应满足汽车使用性能的要求3）对轿车而言，确定轴荷分配时一方面要考虑操纵稳定性的要求，使汽车具有不足转向的倾向，另一方面根据发动机布置和驱动型式的不同，对满载时的轴荷分配做适当的调整3、汽车离合器一般应满足哪些基本要求？（10分）1）.在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩2）.接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击3）.分离迅速彻底4）.从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮件的冲击。5）.良好的吸收热能和通风散热效果，保证离合器的使用寿命6）.避免传动系产生扭转振动，具有吸收振动，缓和冲击的能力7）.操作轻便

30、，准确8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中要尽可能小，保证稳定的工作性能9）.应有足够的强度和良好的动平衡10）.结构简单，紧凑，制造工艺性好，维修调整方便等1、汽车总体设计的主要任务？（10分）要对各部件进行较为仔细的布置，应较为准确地画出各部件的形状和尺寸，确定各总成质心位置，然后计算轴荷分配和质心位置高度，必要时还要进行调整。此时应较准确地确定与汽车总体布置有关的各尺寸参数，同时对整车主要性能进行计算，并据此确定各总成的技术参数，确保各总成之间的参数匹配合理，保证整车各性能指标达到预定要求。2、汽车轴荷分配的基本原则是什么？（10分）轴荷分配对汽车的主要使用性能和轮胎

31、使用寿命有着显著的影响，在进行汽车总体设计时应对轴荷分配予以足够的重视。（1）应使轮胎磨损均匀：（2）应满足汽车使用性能的要求3）对轿车而言，确定轴荷分配时一方面要考虑操纵稳定性的要求，使汽车具有不足转向的倾向，另一方面根据发动机布置和驱动型式的不同，对满载时的轴荷分配做适当的调整3、汽车离合器一般应满足哪些基本要求？（10分）1）.在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩2）.接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击3）.分离迅速彻底4）.从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮件的冲击。5）.良好的吸收热能和通风散热效果，保证离合器的使用寿命6）.避免传动系产生扭转振动，具有吸收

32、振动，缓和冲击的能力7）.操作轻便，准确8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中要尽可能小，保证稳定的工作性能9）.应有足够的强度和良好的动平衡10）.结构简单，紧凑，制造工艺性好，维修调整方便等2、固定轴式变速器的分类是什么？分别有什么特点？1）两轴式变速器优点：结构简单、轮廓尺寸小、容易布置，中间档位传动效率高、噪声低。缺点：不能设置直接档，一档速比不可设计的很大。2）中间轴式变速器特点：（1）设有直接档；（2）档有较大传动比；（3）档位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，档位低的齿轮可以采用或不采用常啮合齿轮传动；（4）除一档以外，其他档位采用同步器或啮合套换挡；（5）除直接档以

33、外，其他档位工作时的传动效率略低。3，独立悬架和非独立悬架的优缺点？分别应用于何种车型？目前汽车的前、后悬架采用的方案有哪几种？1）独立悬架优点簧下质量小；悬架的占用空间小；弹性元件只能承受垂直力；所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动的频率低，改善了汽车行驶平顺性；由于采用断开式车轴，所以能降低发动机的为位置高度，使整车的质心下降，改善了汽车的行驶稳定性；左右各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力；独立悬架课提供多种方案供设计人员选用，以满足不同的设计要求。独立悬架的缺点是结构复杂，成本较高，维修困难。这种悬架主要用于乘用车和部分总质量不大的商用

34、车上。非独立悬架的优点:结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。缺点是;由于整车布置上的限制钢板弹簧不可能有足够的长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车的平顺性较差，簧下质量大，容易产生摆振；汽车转弯时，离心力也会产生不利的轴转向特性，这种悬架主要用在总质量大些的商用车前、后悬架以及一些乘用车的后悬架上。非独立悬架的优缺点:纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置优点：1结构简单2制造容易3维修方便4工作可靠缺点：1汽车平顺性较差2高速行驶时操稳性差3轿车不利于发动机、行李舱的布置应用：货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架2、独立悬架优点簧下质量小；悬架占用的空间小；可以用刚度小的弹簧

35、，改善了汽车行驶平顺性；由于有可能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，又改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。缺点结构复杂成本较高维修困难应用：轿车和部分轻型货车、客车及越野车二、简述下列问题1、为保证变速器很好地工作，设计变速器时应当满足哪些主要要求？（8分）（1）保证汽车有必要的动力性和经济性。（1分）（2）设置空档，用来切断动力。（1分）（3）设置倒档。（1分）（4）设置动力输出装置。（1分）（5）换档迅速、省力、方便。（1分）（6）工作可靠，无跳档、乱档、换档冲击现象。（1分）（7）传动效率要

36、高。（1分）（8）工作噪声低。（0.5分）（9）尺寸小，质量小，成本低，维修方便。（0.5分）2、汽车悬架设计过程中，应满足哪些基本要求？（8分）（1）具有良好的衰减振动能力；（1.5分）（2）保证汽车有良好的操纵稳定性；（1.5分）（3）汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适；（4）有良好的隔声能力；（1分）（5）结构紧凑、占用空间尺寸要小；（1分）（6）可靠地传递各种力，力矩；（1分）（7）在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。（1分）3、主减速器设计过程中，主、从动齿轮的齿数应当如何选择才能保证具有合理的传动特性和满足结构布置的要求？（5分

37、）应遵守下述原则选取主、从动齿轮齿数Z1、Z2：（1）满足最小离地间隙要求，Zl、Z2尽可能取小些；（1分）（2）满足重合度要求，希望Z1、Z2取多些；（1分）（3）为使轮齿不发生根切，要求货车Z16。为降低噪声，对于轿车，Z19；（1分）（4）为使各齿间均匀啮合，Z1、Z2不应有大于1的公约数；（1分）（5）Z1+Z240,以保证足够弯曲强度和疲劳强度，降低噪音。（1分）4、简述钢板弹簧各片长度的确定过程。（6分）文字说明如下：（1）制在图上；（2）一半s/2,先将各片厚度（1）制在图上；（2）一半s/2,（2分）_L/2再沿横坐标量出主片长度的一半L/2和U形螺栓中心距的得到A、B两点；（

38、2分）L/2gr叶（3）连接A、B即得到三角形的彳勺板弹簧展开图，AR线gr叶5/2（图示说明亦可）:5/25、何谓螺旋锥齿轮和双曲面齿轮的螺旋角？对于螺旋锥齿轮和双曲面齿轮而言，其主动和从动齿轮的螺旋角是否相等，为什么？（5分）（1）螺旋角是指锥齿轮节锥表面展开图上的齿形线任意一点A的切线与该点荷节锥顶点连线之间的夹角。（3分）（2）螺旋锥齿轮主动和从动齿轮的螺旋角相等，双曲面齿轮主动和从动齿轮的螺旋角不相等，主动齿轮螺旋角大于从动齿轮螺旋角。（1分）（3）双曲面齿轮主动和从动齿轮轴线相互垂直而不相交，且主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线向上或向下偏移一距离E（偏移距）。（1分）11汽车制动系的组

39、成及功能？答：制动系至少有行车制动装置和驻车制动装置。有些汽车还设有应急制动和辅助制动装置。制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车，在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速，使汽车可靠地停在原地或坡道上。13.简述具有前后轴制动力固定比值分配车辆前后轴最大制动力确定方法？答:选定同步附着系数0,并用下式计算前、后轮制动力矩的比值M,i=L2+申0hgML1-9h,20g式中，M、M为前、后轮制动器的制动力矩；L、L为汽车质心至前轴和后桥的距离；hM1M212g为汽车质心高度。根据汽车满载在柏油、混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出前轮制动器的最大制动力矩M；再根据前面已确定的前、

40、后轮制动力矩的比值计算出后轮制动器的最大p1max制动力矩M。p2max2009-2010学年第一学期汽车设计试卷（A）卷参考答案一、名词解释（每题4分，共20分）1、汽车总质量：指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。2、离合器后备系数:离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，B1。3、悬架静挠度:汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比，即fc=Fw/c。4、临界转速：旋转的传动轴因质量偏心，产生离心惯性力，该力是引起传动轴弯曲振动的干扰力。此力频率与传动轴转速相同。一旦传动轴转速等于其弯曲振动固有频率时，则发生共振。使振幅f，直到折断，这个转速称为临界转速kn.

41、5、比能量耗散率：比能量耗散率：(w/mm2),也叫单位功负荷，简称能量负荷，单位衬片摩擦面积的每单位时间耗散的能量。五、问答题(每题8分，共56分)1、总布置设计的一项重要工作是作运动校核，请问运动校核的内容是什么？并简要进行这些校核的意义？答：运动校合包括两方面内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；(2%)(2)对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查(2%)校核的意义：由于汽车是由许多总成组装在一起，所以总体设计师应从整车角度出发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查。(2%)(2)由于汽车是运动着的，这将造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误

42、，所以，在原则上，有相对运动的地方都要进行运动干涉检查。(2%)2、现有一款车型采用的是周置弹簧离合器，由于市场要求的改变，要将此离合器改为膜片弹簧离合器，改装后的离合器有哪些优缺点？答：改装后的优点：具有较理想的非线性弹性特性(0.5%)膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、质量小(0.5%)高速旋转时，性能稳定(0.5%)压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀(0.5%)(1)散热好，使用寿命长(0.5%)(2)平衡性好(0.5%)缺点：传递的最大转矩不大(1%)膜片弹簧的制造工艺较复杂，制造成本较高(1%)3、写出传动轴临界转速的公式及字母意义？说明影响传动轴临界转速的因素有哪

43、些？答：所谓临界转速就是当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。(2%)影响因素：传动轴的支承长度(2%)传动轴轴管的内径(2%)传动轴轴管的外径(2%)4、主减速器中，主、从动锥齿轮的齿数应当如何选择才能保证具有合理的传动特性和满足结构布置上的要求？答：(1)为了磨合均匀，主动齿轮齿数zl、从动齿轮齿数z2应避免有公约数(1.5%)(2)为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不少于40。(2%)为了啮合平稳、噪声小和具有高的疲劳强度，对于乘用车，z1一般不少于9；对于商用车，z1一

44、般不少于6。(1.5%)（4）主传动比i0较大时，zl尽量取得少些，以便得到满意的离地间隙。（1.5%）（5）对于不同的主传动比，zl和z2应有适宜的搭配。（1.5%）5、汽车悬架分非独立悬架和独立悬架两类，独立悬架又分为几种形式？它们各自有何优缺点？答：（1）双横臂式侧倾中心高度比较低，轮距变化小，轮胎磨损速度慢，占用较多的空间，结构稍复杂，前悬使用得较多。（1.5%）（2）单横臂式侧倾中心高度比较高，轮距变化大，轮胎磨损速度快，占用较少的空间，结构简单，但目前使用较少。（1.5%）（3）单纵臂式侧倾中心高度比较低，轮距不变，几乎不占用高度空间，结构简单，成本低，但目前也使用较少。（1.5%

45、）（4）单斜臂式侧倾中心高度居单横臂式和单纵臂式之间，轮距变化不大，几乎不占用高度空间，结构稍复杂，结构简单，成本低，但目前也使用较少。（1.5%）（5）麦弗逊式侧倾中心高度比较高，轮距变化小，轮胎磨损速度慢，占用较小的空间，结构简单、紧凑、乘用车上用得较多。（2%）6、设计制动系时，应当满足哪些基本要求？（每条1%,答对8点即8分）答：（1）具有足够的制动效能（2）工作可靠（3）在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性（4）防止水和污泥进入制动器工作表面（5）制动能力的热稳定性良好。（6）操纵轻便，并具有良好的随动性（7）制动时，制动系产生的噪声尽可能小，同时力求减少散发出对人体

46、有害的石棉纤维等物质，以减少公害。（8）作用滞后性应尽可能好（9）摩擦衬片应有足够的使用寿命（10）摩擦副磨损后，应有能消除因磨损而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动调整间隙机构。（11）当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系应有音响或光信号等报警提示。7、何谓汽车转向的“轻”与“灵”矛盾？如何解决这对矛盾？试以齿轮齿条转向器为例说明。答：1）汽车转向的轻与灵矛盾：轻：增大角传动比可以增加力传动比。从IP=2Fw/Fh可知，当Fw一定时，增大IP能减小作用在转向盘上的手力Fh,使操纵轻便。（1.5%）灵：对于一定的转向盘角速度，转向轮偏转角速度与转向

47、器角传动比成反比。角传动比增加后，转向轮偏转角速度对转向盘角速度的响应变得迟钝，使转向操纵时间增长，汽车转向灵敏性降低。（1.5%）2）解决办法：采用变速比转向器（2%）3）举例：（1）相互啮合齿轮的基圆齿距必须相等，即Pb1=Pb2。其中，齿轮基圆齿距Pb1=nm1cosa1、齿条基圆齿距Pb2=nm2cosa2,当具有标准模数m1和标准压力角a1的齿轮与一个具有变模数m2、变压力角a2的齿条相啮合，并始终保持nm1cosa1=nm2cosa2时，它们就可以啮合运转。（1.5%）（2）如果齿条中部（相当于汽车直线行驶位置）齿的压力角最大，向两端逐渐减小（模数也随之减小），则主动齿轮啮合半径也

48、减小，致使转向盘每转动某同一角度时，齿条行程也随之减小。（1.5%）2009-2010学年第一学期汽车设计试卷（B）卷参考答案一、名词解释（每题4分，共20分）1、汽车布置形式：发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特占八、2、半轴转矩比:Kb=T2/T1,T2,T1为左右两半轴对差速器的反转矩3、极限可逆式转向器:车轮冲击只有较小部分传给方向盘，逆效率低，在坏路上行驶时，驾驶员并不紧张。4、悬架动挠度：由满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形，（通常指缓冲块压到其自由高度的1/2或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。5、离合器后备系数:离合器所能传递的最大静摩

49、擦力矩与发动机最大转矩之比。1、大客车布置形式的比较:发动机前置后驱动发动机后置后驱动发动机冷却条件好/差）好差检修发动机方便/不方便）不方便方便2.固定钳与浮动钳式的比较:固定钳浮动钳制动块直接兼作驻车制动（可行/不行）可行不行成本（咼/低）高低1、兰减速器选用螺旋圆锥齿轮传动与双曲面齿轮传动比较螺旋圆锥齿轮传动双曲面齿轮传动相同尺寸传动比（大/小）小大啮合精度要求（高/低）高低2、鼓式制动器性能比较领从蹄双领蹄效能稳定性（较好/较差）较好较差选用双管路（适用/不适用）不适用适用五、问答题（每题8分，共56分）1、汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？答：汽车的主要参数分三类：尺寸参数，

50、质量参数和汽车性能参数。（2%）1）尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。（2%）2）质量参数：整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配。（2%）3）性能参数：（2%）（1）动力性参数：最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距（2）燃油经济性参数汽车最小转弯直径通过性几何参数操纵稳定性参数制动性参数（7）舒适性2、何谓汽车制动器效能？何谓汽车制动器效能的稳定性？哪些制动器的效能稳定性较好哪些较差？答：汽车制动器制动效能是指制动器在单位输入压力或力的作用下所输入的力或力矩。（2%）汽车制动器效能的稳定性是指其效能因数K对摩擦因数f的敏感性。

51、（2%）1）、盘式制动器的制动效能稳定性比鼓式制动器好。鼓式制动器中领从蹄式制动器的效能稳定性较好。（2%）2）、双领蹄、双向双领蹄式制动器的效能稳定性居中。（0%）3）、单向增力和双向增力式制动器的效能稳定性较差。（2%）3、主减速器主动齿轮的支承形式有哪几种结构形式？简述各种结构形式的主要特点及其应用。答：主动锥齿轮支承有悬臂式和跨置式两种。（1%）1）悬臂式（1）结构特点：a、圆锥滚子轴承大端向外，（有时用圆柱滚子轴承）b、为f支承刚度，两支承间的距离b应2.5a（a为悬臂长度）c、轴颈d应卡ad、左支承轴颈比右大优缺：结构简单，刚度差用：传递转矩小的（3%）2）跨置式（1）结构特点：a

52、、两端均有支承（三个轴承）一刚度大，齿轮承载能力高b、两圆锥滚子轴承距离小一主动齿轮轴长度（，可减少传动轴夹角，有利于总体布置c、壳体需轴承座一壳体结构复杂，加工成本高d、空间尺寸紧张一优缺：刚度强，结构复杂用：传递转矩大的（3%）4、为什么中间轴式变速器的中间轴上齿轮的螺旋方向一律要求取为右旋，而第一轴、第二轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋？答：（1）斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。（2%）（2）在设计时，力求使中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力平衡，以减小轴承负荷，提高轴承寿命。（2%）（3）图为中间轴轴向力的平衡图（2%）（4）中间轴上齿轮的螺旋方向取为右旋，而第一轴、第二

53、轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋后，图中轴向力Fa1和Fa2可相互平衡，第一轴、第二轴上斜齿轮所产生的轴向力由箱体承担。（2%）5、以纵置钢板弹簧悬架为例说明轴转向效应。为什么后悬架采用钢板弹簧结构时,要求钢板弹簧的前铰接点比后铰接点要低些？答：轴转向效应是指前、后悬架均采用纵置钢板弹簧非独立悬架的汽车转向行驶时，内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载状态，于是内侧悬架缩短，外侧悬架因受压而伸长，结果与悬架固定连接的车轴的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度，对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加，对后桥，则增加了汽车过多转向趋势。（4%）使后悬架钢板弹簧前铰接点（吊耳）比后铰接点（吊耳）低，是为了使后桥

54、轴线的偏离不再使汽车具有过多转向的趋势。由于悬架钢板弹簧前铰接点（吊耳）比后铰接点（吊耳）低，所以悬架的瞬时运动中心位置降低，处于外侧悬架与车桥连接处的运动轨迹发生偏移。（4%）6、液压动力转向的助力特性与电动助力转向的助力特性或电控液压助力转向的助力特性之间有什么区别？车速感应型的助力特性具有什么特点和优缺点？答：液压动力转向的助力特性与电动助力转向的主要区别在于：液压动力转向不适应汽车行驶速度多变和既要求有足够的转向操纵轻便性的同时又不能有转向发飘感觉的矛盾，而电动助力转向的助力特性可适应汽车行驶速度多变，且满足既有足够的转向操纵轻便性的同时又不能有转向发飘感觉的要求。（4%）车速感应型的

55、助力特性特点：助力特性由软件设定，通常将助力特性曲线设计成随汽车行驶速度Va的变化而变化。助力既是作用到转向盘上的力矩函数，同时也是车速的函数，当车速Va=O时，相当于汽车在原地转向，助力强度达到最大。随着车速Va不断升高，助力特性曲线的位置也逐渐降低，直至车速Va达到最高车速为止，此时的助力强度已为最小，而路感强度达到最大。（4%）7、解释为什么设计麦弗逊式悬架时，它的主销轴线、滑柱轴线和弹簧轴线三条线不在一条线上？答：（1）、主销轴线与滑柱轴线不在一条线上的原因：在对麦弗逊悬架受力分析中，作用在导向套上的横向力F=J：*横向力越大，则作用在导向套上的摩擦力F3f越大，这对汽车平顺性有不良影

56、响，为减小摩擦力，可通过减小F3,增大c+b时，将使悬架占用空间增加，在布置上有困难；若采用增加减振器轴线倾斜度的方法，可达到减小a的目的，但也存在布置困难的问题。因此，在保持减振器轴线不变的条件下，将图中（图6-49）的G点外伸至车轮内部，既可以达到缩短尺寸a的目的，又可获得较小的甚至是负的主销偏移距，提高制动稳定性，移动G点后的主销轴线不再与减振器轴线重合。（5%）（2）、弹簧轴线与减振器轴线在一条线上的原因：（3%）为了发挥弹簧反力减小横向力F3的作用，有时还将弹簧下端布置得尽量靠近车轮，从而造成弹簧轴线成一角度。1、汽车设计中必须考虑“三化”是什么？“三化”指标准化通用化系列化2、汽车

57、制动性定义：汽车行驶时能在短时间内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力3、汽车设计任务书编制阶段的调查分析包括：社会调查、使用调查、生产调查4、汽车加速时间的定义：汽车在平直的良好路面上，从原地起步开始以最大加速度加速到一定车速所用去的时间5、汽车燃油经济性评价指标定义：在一定工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量6、离合器的后备系数定义：离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，必须大于17、变速器的功能：a,改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作；b,在发动机曲轴旋转方

58、向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；c利用空挡中断动力传递，以使发动机能够起动，怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出8、变速器齿轮的三种损坏形式：轮齿折断，齿面点蚀，移动换挡齿轮端部破坏以及齿面胶合9、传动轴的临界转速是指：当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速10、驱动桥的功能：a,将传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现减速增距；b，通过主减速器圆锥齿轮副或双曲面齿轮副改变转矩的传递方向；c,通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内外侧车轮以不同转速转向；d,通过桥壳体和车轮实现承载及传力作用11、

59、悬架的主要作用：传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷12、汽车转向系的功能：保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶13、制动系的作用：能使行驶中的汽车迅速地降低车速或停车，在下坡时维持一定的车速，保证汽车可靠地停放而不会自行滑动14、影响选取轴数的因素有哪些：汽车的总质量，道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构15、何为悬架的动容量：悬架从静载荷的位置起，变形到结构允许的最大变形为止消耗的功简答与论述题1、汽车总体设计的任务：a,从技术先进性、

60、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量参数和尺寸参数，提出整车总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求。对各部件进行合理布置和运动校核，使汽车不仅具有足够的装载容量，而且要做到尺寸紧凑、乘坐舒适、质量小、重心低、安全可靠、操纵轻便、造型美观、视野良好、维修方便、运动协调。对汽车性能进行精确计算和控制，保证汽车主要性能参数的实现。正确处理整体与部件、部件与部件之间，以及设计、使用与制造之间的矛盾，使产品符合好用、好修、好造和好看的原则，在综合指标方面处于国际先进水平。2、编写设计任务书内容有哪些：1）可行性分析。2）产品型号及其主要使用功能，技术规格和性能参数；3）整车布置方案