长安大学复试真题答案

长安大学攻读硕士生学位研究生入学复试试题考试科目：汽车设计解释和简答题（48分，每小题8分）在汽车总体设计中应考虑的“三化”内容是什么？并简述汽车总体设计的任务？汽车设计中必须考虑“三化”是标准化、通用化、系列化。产品的系列化、零部件的通用化和零件标准化。产品的系列化：指汽车制造厂可以供应各种型号的产品（汽车或总成、部件）；零部件的通用化：同一系列或总质量相近的一些车型，采用通用的总称或部件，以减少不见的类型、简化生产；标准化：设计中尽可能采用标准件，以便组织生产、提高质量、降低制造成本并使维修方便一、汽车总体设计的任务1．正确选择性能指标、重量和尺寸参数，提出整车总体设计方案。2．对各部件进行合理布置，并进行运动校核。3.对汽车性能进行精确控制和计算，保证主要性能指标的实现。４.协调各种矛盾。汽车总体设计的主要任务？答：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。1．从技术先进性、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。2．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。3．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。4．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。在进行驱动桥强度设计计算时，应考虑哪些载荷工况，载荷应如何确定？要求：首先具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的行驶平顺性。在进行驱动桥壳强度计算有以下三种工况：(1)当牵引力或制动力最大时，桥壳钢板弹簧座处危险断面的弯曲应力和扭转切应力分别为图5—32桥壳受力简图式中，为地面对车轮垂直反力在危险断面引起的垂直平面内的弯矩，；b为轮胎中心平面到板簧座之间的横向距离，如图5-32所示；为一侧车轮上的牵引力或制动力在水平面内引起的弯矩，；为牵引或制动时，上述危险断面所受转矩，；、、分别为危险断面垂直平面和水平面弯曲的抗弯截面系数及抗扭截面系数。(2)当侧向力最大时，桥壳内、外板簧座处断面的弯曲应力、分别为式中，、为内、外侧车轮地面垂直反力；为车轮滚动半径；为侧滑时的附着系数。(3)当汽车通过不平路面时，动载系数为，危险断面的弯曲应力为桥壳的许用弯曲应力为300～500MPa，许用扭转切应力为150～400MPa。可锻铸铁桥壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取较大值。试述气压式双管路制动驱动系统的布置型式及其适用的车型。为了提高制动工作的可靠性，应采用分路系统，即全车的所有行车制动器的液压或气压管路分为两个或更多的相互独立的回路，其中一个回路失效后，仍可利用其他完好的回路起制动作用。双轴汽车的双回路制动系统有以下常见的物种分路形式(如图2-1所示)：1）一轴对一轴（II）型，前轴制动器与后桥制动器各用一个回路。2）交叉型（X），前轴的一侧车轮制动器与后桥的对策车轮制动器同属一个回路。3）一周半对半轴（HI）型，两侧前制动器的板书轮缸和全部后制动器轮缸属于一个回路，其余的前轮缸则属另一回路。4）半轴一轮对半轴一轮（LL)型，两个回路分别对两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器起作用。5）双半轴对双半轴（HH）型，每个回路均只对每个前、后制动器的半数轮缸起作用。II型管路布置较为简单，可与传统的但轮岗鼓式制动器配合使用，成本较低，目前在各类汽车特别是商用车商用得最广泛。对于这种形式，若后制动回路失效，则一旦前轮抱死即极易丧失转弯制动能力。对于采用前轮驱动因而前制动器强于后制动器的乘用车，当前制动回路失效而单用后桥制动时，制动力将严重不足（小于正常情况下的一半），并且，若后桥负荷小于前轴负荷，则踏板力过大时易使后桥车轮抱死而汽车侧滑。X型的结构也很简单。直行制动时任一回路失效，剩余的总制动力都能保持正常值的50%。但是，一旦某一管路损坏造成制动力不对称，此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动，使汽车丧失稳定性。因此，这种方案适用于主销偏移距为负值（达20mm)的汽车上。这时，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的稳定性。HI、HH、LL型结构都比较复杂。LL型和HH型在任一回路失效时，前后制动力比值均与正常情况下相同，剩余总制动力可达正常值的50%左右。HI型单用一轴半回路时剩余制动力较大，但此时与LL型一样，紧急制动情况下后轮很容易先抱死。在传动轴设计时应考虑哪些问题？答：1.保证所连接的两轴的夹角及相当位置在一定范围内变化时能可靠而稳定的传递动力。2.保证所连接的两轴尽可能等速运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声在允许的范围内，在使用车速范围内不应产生共振现象。3.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。汽车传动轴设计(汽车控制系统)的基本要求：1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。2.保证所连接两轴尽可能等速运转。3.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等第三章五十铃万向传动轴结构分析及选型由于五十铃货车轴距不算太长，且载重量。变速器与驱动桥之间的万向传动装置汽车传动轴设计时需考虑的几个方面空心传动轴具有较小的质量，能传递较大的转矩，比实心传动轴具有更高的临界转速，所以此传动轴管采用空心传动轴。传动轴的长度和夹角及它们的变化范围，由汽车总布置设计决定。设计时应保证在传动轴长度处在最大值时，花键套与花键轴有足够的配合长度;而在长度处于最小时，两者不顶死。传动轴夹角大小会影响万向节十字轴和滚针轴承的寿命、万向传动效率和十字轴的不均匀性。变化范围为3。在长度一定时，传动轴的断面尺寸应保证传动轴具有足够的强度和足够高的临界转速。汽车传动轴经常处于高速旋转状态下，所以轴的材料查机械零件手册选取40CrNi，适用于很重要的轴，具有较高的扭转强度。汽车传动轴管选择传动轴管由低碳钢板制壁厚均匀、(1.5～3.0mm)管径较大、壁薄、易质量平衡、扭转强度高、弯曲刚度高、适用高速旋转的电焊钢管制成。伸缩花键选择矩形花键，用于补偿由于汽车行驶时传动轴两端万向节之间的长度变化。为减小阻力及磨损，对花键齿磷化处理或喷涂尼龙，外层设有防尘罩，间隙小一些，以免引起传动轴的震动。花键齿与键槽按对应标记装配，以保持传动轴总成的动平衡。传动平衡的不平衡度由电焊在轴管外的平衡片补偿。装车时传动轴的伸缩花键一端应靠近变速器，减小其轴向阻力和磨损。离合器优化设计追求的目标及设计变量有哪些？确定设计变量和目标函数确定设计变量和目标函数后备系数Β可由式(2-1)和式(2-7)确定,可以看出取决于离合器工作压力F和离合器的主要尺寸参数D和d。单位压力p0可由式(2-2)确定,p0也取决于F、D及d。因此,离合器基本参数的优化设计变量可选为:X=[x1x2x3]T=[FDd]T离合器基本参数优化设计追求的目标是在保证离合器性能要求条件下,使其结构尺寸尽可能小,即目标函数为：简要分析被动悬架的不足之处，并说明主动悬架的工作过程？答：由弹性元件和减振器所构成的被动悬架系统，其弹性特性和阻尼特性是一定的，当受到外界激励时，只能“被动”地做出响应。在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，难以满足期望的性能要求。主动悬架主要由执行元件、各种必要的传感器、信号处理器和控制单元等组成。主动悬架的传感器、信号处理器对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况的进行监测，系统控制单元根据检测到的各种信号判断汽车的当前状态，并根据事先设定的控制策略决定执行元件输出力的大小，控制悬架本身的特性及工作状态，对振动进行“主动”干预。论述与分析题（52分）分别论述分析载货汽车和轿车采用非线性悬架对汽车行驶平顺的影响。（12分）答：当悬架变形f与所受垂直外力F之间不呈固定比例变化时，称为非线性弹性特性。此时，悬架刚度是变化的，其特点是在满载位置附近，刚度小且曲线变化平缓，因而平顺性良好；距满载较远的两端，曲线变陡，刚度增大。这样可在有限的动挠度范围内，得到比线性悬架更多的动容量。悬架的运容量系指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。悬架的运容量越大，对缓冲块击穿的可能性越小。在汽车改装设计中，将汽车轴距加长后对汽车使用性能有何影响？（10分）[简要回答汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响？答：（1）轴距对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。（2）轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长；汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性或操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。（3）原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得长。对机动要求高的汽车，轴距宜取短些。为满足市场需要，工厂在标准轴距货车的基础上，生产出短轴距和长轴距的变型车。对于不同轴距变型车的轴距变化，推荐在0．4~0．6m的范围内来确定为宜。]答：轴距对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长；汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性或操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。个人感觉如果全部反过来，有一部份仍不对。所以将过短的利弊写上，过长的就自己写吧，我也不会。试分析现代高档大客车为什么多采用发动机后置后驱动的布置形式，而货车多采用发动机前置后驱动的布置形式。（10分）后置后驱，即发动机后置、后轮驱动(Rear—en—gineRear—drive，简称RR)，是目前大、中型客车流行的布置型式，少数微型或普及型轿车也采用该型式，但货车很少采用该型式。

采用了后置后驱驱动型式的客车具有如下优势：

1．重量集中于汽车的后部，发动机距驱动轴很近，因而驱动轮负荷大，启动加速时牵引力大，且传动效率高，燃油经济性好；

2．有利于车身内部布置，车厢内的面积利用率高；

3．易于将发动机与车厢隔开，减少车厢内的振动和噪声，乘坐舒适性良好；客车采用发动机后置后桥驱动优点：a、能较好地隔绝发动机的噪声、气味、热量；客车中前部基本不受发动机工作噪声和振动的影响；b、检修发动机方便；轴荷分配合理；c、（同时由于后桥簧上质量与簧下质量之比增大可）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；f、行李箱大(旅游客车)、地板高度低(城市客车)；因后桥前面的地板下方没有传动轴，则可以降低地板高度，乘客上下车方便。g、传动轴长度短。缺点：a、发动机的冷却条件不好，必须采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。货车采用前置后驱的优点有：可以采用直列、V列或卧式发动机；发现发动机故障容易；发动机的接近性良好，维修方便；离合器、变速器等操纵机构简单，容易布置，货箱地板高度低。4对于某重型载货汽车，由于设计的原因，车辆的直线行驶稳定性较差，行驶中总发生向一个方向偏驶及高速前轮摆振的现象，试分析其原因。（10分）转向减振器作用克服汽车行驶时转向轮产生的摆振，用来衰减转向轮的摆振和缓和来自路面的冲击载荷。并提高汽车行驶的稳定性和乘座的舒适性。转向减振器原理转向减振器是内部充满液体的筒式减振器，并利用液体分子的内摩擦产生的粘性阻尼来衰减振动。因转向减振器是呈水平状态布置在汽车上，故对其密封要求严格，并备有隔离工作液体和空气的补偿室。减振器工作时，补偿室的容积要发生变化，因此补偿室常由具有弹性的皮囊制成。在压缩行程，液体挤开活塞上的流通阀之后流过流通孔，与此同时活塞排挤液体压开压缩阀座上的压缩阀后进入补偿室，使皮囊膨胀。在拉伸行程，液体挤开活塞上的复原阀通过复原孔，同时皮囊靠本身弹性复位，使补偿室内的液体挤开阀座上的补偿阀后进入工作腔，以补偿活塞杆所空出的容积。液体如此往复地通过这些孔道时，其分子间的内摩擦阻力就逐步衰减了活塞往复拉伸和压缩所形成的振动。因为转