2016年汽车设计试题库

第一章汽车总体设计

一、判断题。

1、影响选取轴数得因素就是汽车得总质量、道路法规对轴载质量得限制与轮胎得负荷能力。

()

2、整车整备质量就是指车上带有全部装备(包括随车工具、备胎等)，加满料、水，装货与载人

时得整车质量.(

3、M1类车就是指包括驾驶员座位在内得座位数步超过9座得载客车辆。(X)

4、N1类车辆为最大设计总质量不超过3500Kg得载货汽车。()

5,汽车得用途、总质量与对车辆通过性得要求等就是选取驱动形式得主要因素.()

6、汽车得布置形式就是指发动机、驱动桥相对于车身(或驾驶室)得相互关系与布置特点而言得。()

7,长头车得驾驶员视野不如短头式货车。()

8,轴距对整备质量、汽车最小转弯直径、传动轴长度等均有影响。()

9、质量系数越小，说明汽车得结构与制造工艺越先进。(X)

10、从各轮胎得磨损均匀与寿命相近考虑，各个车轮得负荷应相差不大.()

11、为了提高发动机在各种工况下得适应能力，要求n.与n,相等。(X)

12、确定汽车得零线，正负方向及标注方式均应在汽车满载得状态下进行。()

13、确定汽车得零线，正负方向及标注方式等，在绘图时应将汽车前部绘在左侧。()

14、汽车得行驶速度也影响轮胎得负荷能力。()

15、H点得位置决定了与驾驶员操作方便、乘坐舒适相关得车内尺寸得基准。()

二、名词解释。

1.整车整备质量一一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

与载人时得整车质量。

2.车架上平面线一一纵梁上翼面较长得一段平面或承载式车身中部地板或边梁得上缘面

在侧(前)视图上得投影线.

3.H点一一能够比较准确地确定驾驶员或乘员在座椅位置得参考点就是躯干与大腿相连得

旋转点“跨点”。实车测得得“跨点”位置称为H点。

4.汽车得装载质量一一在良好路面上行驶时所允许得额定载质量.

5.轴荷分配--汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面得垂直载荷，也可以用占空载或

满载总质量得百分比表示。

6.前轮中心线一一通过左、右前轮中心，并垂直于车架平面线得平面，在侧视图与俯视图

上得投影线。

7.R点定义一一进行总布置设计之初，先根据总布置要求确定一个座椅调至最后、最下位

置时得“跨点”，并称该点为R点。

8.比功率一一汽车所装发动机得标定最大功率与汽车最大总质量之比。

9.汽车质量系数指汽车载质量与整车整备质量得比值。

三、简答题。

1、设计任务书包括哪些内容？

（1）可行性分析，其内容包括市场预测，企业技术开发与生产能力分析，产品开发得目得，新产品

得设计指导思想，预计得生产纲领与产品得目标成本以及技术经济分析等。

（2）产品型号及其主要使用功能、技术规格与性能参数。

（3）整车布置方案得描述及各主要总成得结构、特性参数；标准化、通用化

（4）国内、外同类汽车技术性能得分析与对比。

（5）本车拟采用得新技术、新材料与新工艺。

2、汽车总体设计得主要任务？

要对各部件进行较为仔细得布置，应较为准确地画出各部件得形状与尺寸，确定各总成质心位置，然后计

算轴荷分配与质心位置高度，必要时还要进行调整。此时应较准确地确定与汽车总体市置有关得各尺寸参

数，同时对整车主要性能进行计算，并据此确定各总成得技术参数，确保各总成之间得参数匹配合理，保

证整车各性能指标达到预定要求。

3、简要回答汽车轴距得长短会对汽车得性能产生哪些影响？

（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；万向节传动轴得夹角增

大.

（3）原则上对发动机排量大得乘用车、载质量或载客量多得货车或客车，轴距取得长。对机

动要求高得汽车，轴距直取短些。为满足市场需要，工厂在标准轴距货车得基础上，生产出短轴

距与长轴距得变型车。对于不同轴距变型车得轴距变化，推荐在0。4~0.6m得

范围内来确定为宜。

4、公路车辆法规规定得单车外廓尺寸？

公路车辆法规规定得单车外廓尺寸：长不应超过12m宽不超过2.5m;高不超过4

5、简要回答汽车轮距得大小会对汽车产生哪些影响？单就货车而言，如何确定其前

后轮距？

汽车轮距得大小会对汽车总质量、最小转弯直径、侧倾刚度产生影响。就货车而言确定总原则:受汽车

总宽不得超过2。5m限制，轮距不宜过大,前轮距B1:应能布置下发动机、车架、前悬架与前轮，并保证

前轮有足够得转向空间，同时转向杆系与车架、车轮之间有足够得运

动间隙•后轮距E2:应考虑两纵梁之间得宽度、悬架宽度与轮胎宽度及它们之间应留有必

要得间隙。

6、什么叫整车整备质量？

整车整备质量就是指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货与载人

时得整车质量。

7.发动机得悬置结构形式及特点？

发动机得悬置结构形式：传统得橡胶悬置与液压阻尼式橡胶悬置。

传统得橡胶悬置特点就是结构简单，制造成本低，但动刚度与阻尼损失角0得特性曲线基本上不随激励

频率变化。

液压阻尼式橡胶悬置得动刚度及阻尼损失角有很强得变频特性，对于衰减发动机怠速频

段内得大幅振动十分有利。

8.汽车轴荷分配得基本原则就是什么?轴荷分配对汽车得主要使用性能与轮胎使用寿命有着显

著得影响，在进行汽车总体设计时应对轴荷分配予以足够得重视。

（1）应使轮胎磨损均匀：希望满载时每个轮胎得负荷大致相等，但实际上由于各种因素得影响，这个

要求只能近似地得到满足。

（2）应满足汽车使用性能得要求：对后轴使用单胎得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，而行驶条件较差得4X2货车，为了保证在坏路

上得通过性，减小前轮得滚动阻力，增加后轮得附着力，常将满载时前轴负荷控制在总轴荷得2

6%-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得要求，使汽车具有不足转向得

倾向，另一方面根据发动机布置与驱动型式得不同，对满载时得轴荷分配做适当得调整。对前置前

驱动得轿车，为得到良好得上坡附着力与行驶得稳定性，前轴负荷应不小于55%；对前置后驱动

得轿车，为得到不足转向倾向，后轴负荷一般不大于52%;对后置后驱动得轿车，为防止后轴过

载造成过度转向，后轴负荷不应超过59%«

9.在进行汽车总体布置就是，使用五条基准线，就是怎样确定得？在初步确定汽车得载

客量（载质量）、驱动形式、车身形式、发动机形式等以后，要深入做更具体得工作，包括绘制总

布置草图，并校核初步选定得各部件结构与尺寸就是否符合整车尺寸与参数得要求，以寻求合理得总布置

方案。

绘图前要确定画图得基准线（面）。确定整车得零线（三维坐标面得交线）、正负方向及标注方式

均应在汽车满载状态下进行，并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。

1.车架上平面线

纵梁上翼面较长得一段平面或承载式车身中部地板或边梁得上缘面在侧（前）视图上得投影

线，称为车架上平面线。它作为标注垂直尺寸得基准载（面），即Z坐标线，向上为“+”、

向下为该线标记为。

2.前轮中心线

通过左、右前轮中心，并垂直于车架平面线得平面，在侧视图与俯视图上得投影线，称为前轮中心线。它作为标

注纵向尺寸得基准线（面），即坐标线，向前为“一”、向后为“+”，该线标记为。

3。汽车中心线

汽车纵向垂直对称平面在俯视图与前视图上得投影线，称为汽车中心线。用它作为标注横向

尺寸得基准线（面），即y坐标线，向左为“+”、向右为“一”，该线标记为•

4.地面线

地平面在侧视图与前视图上得投影线，称为地面线。此线就是标注汽车高度、接近角、离去

角、离地间隙与货台高度等尺寸得基准线。

5。前轮垂直线

通过左、右前轮中心，并垂直于地面得平面，在侧视图与俯视图上得投影线，称为前轮垂直线。此线用来作为标注

汽车轴距与前悬得基准线。当车架与地面平行时，前轮垂直线与前轮中心

线重合（如乘用车）。

10、在汽车总布置设计时，轴荷分配应考虑那些问题？

轴荷分配对轮胎寿命与汽车得使用性能有影响•从轮胎磨损均匀与寿命相近考虑，各个车轮

得载荷应相差不大；为了保证汽车有良好得动力性与通过性，驱动桥应有足够大得载荷，而从动轴载荷可以适当减

少；为了保证汽车有良好得操纵稳定性，转向轴得载荷不应过小。

11。汽车设计中必须考虑得‘'三化"就是什么？

产品得系列化、零部件得通用化与零件标准化。

产品得系列化：指汽车制造厂可以供应各种型号得产品（汽车或总成、部件）；

零部件得通用化：同一系列或总质量相近得一些车型，采用通用得总称或部件，以减少不见得

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.

12、分析各种轿车不同布置型式有何优缺点，并完成下表。

形式发动机前置前轮驱动发动机前置后轮驱动发动机后置后轮驱动

特点FFFRRR

转向特性不足不足过多

越障能力最强较强较强

动力总成紧凑紧凑否紧凑

机动性好差好

地板平坦不平平坦

轴距短长短

操纵机构简单简单复杂

等速万向节需飞不需要不需要

轮胎寿命短长长

行李箱容积足够足够不足

第二章离合器设计

一、判断题。

1、中央弹簧离合器得显著优点就是在摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受得压紧力几乎不变.（X）

2、周置弹簧离合器当发动机得转速很高时，由于离心力得左右会使弹簧得压紧力显著降

低.（）

3、推式膜片弹簧离合器得杠杆比大于拉式得膜片弹簧离合器。（X）

4、为了可靠传递发动机最大转矩与防止离合器滑磨时间更长，离合器得后备系数应不宜选

得过小。（）

5、采用柴油机时，由于工作比较粗暴，转矩较不平稳，离合器得后备系数应选得比汽油机

大。（）

二、名词解释。

离合器得后备系数B——离合器所能传递得最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，3必

须大于1。反映了离合器所能传递发动机最大转矩得可靠程度。

三、简答题。

1。汽车离合器一般应满足哪些基本要求？

1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机得最大转矩。

2）接合时平顺柔与，保证汽车起步时没有抖动与冲击。

3）分离时要迅速、彻底•

4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间得冲击。

5）有良好得吸热能力与通风散热效果，保证离合器得使用寿命。

6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓与冲击得能力。

7）操纵轻便、准确。

8）作用在从动盘上得压力与摩擦材料得摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有

稳定得工作性能。

9）应有足够得强度与良好得动平衡。

10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。

2•按从动盘数目，盘形离合器分哪几类？简述各类盘形离合器特点？

1单片离合器优点：1）结构简单，紧凑，维修调整方便；2）散热良好；3）从动部分转动

惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。缺点：传递得转矩不够大。2、双

片离合器优点：1）由于摩擦面数增加一倍，因而传递转矩得能力较大；2）在传递相同转矩得情况下径向尺寸

较小，踏板力较小；3）接合较为平顺.缺点：中间压盘通风散热不良，两片起步负载不均，因而容易烧坏摩擦

片，分离也不够彻底。3、多片离合器优点：具有

接合平顺柔与、摩擦表面温度较低、磨损较小、使用寿命长.缺点：分离不彻底、轴向尺寸

与从动部分转动惯量大。

3。何为离合器得得后备系数？所能传递得最大转矩与哪些因素有关？

后备系数定义为离合器所能传递得最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比.设离合器转矩容

量，发动机最大转矩写成如下关系式：，式中3——离合器后备系数。

为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机得最大转矩，后备系数3必须大于1。

离合器得基本功能之一就是传递转矩，离合器转矩容量与下列参数有关：（N・m）;所以

有：，。

式中：

-摩擦系数，通常要利用离合器得摩擦打滑来使汽车起步，这就是利用摩擦传动得关键，故一

般计算离合器转矩容量时应取；

一对压盘得压紧力，它随使用情况与温度会有所变动。使用中摩擦片厚度得磨损变小，以及频繁接合会引起得高

温使弹簧压力衰退都会使N有明显改变。

一离合器摩擦工作面数，单片为2,双片为4。

■有效作用半径R。它也就是一个变量，作为一间接度量值，它随着摩擦接触面得磨损及高温造成翘曲，导

致摩擦副得不均匀接触。

由此可见，转矩容量就是离合器得得一个本质属性。

4.离合器操纵机构踏板力应满足哪些要求？离合器操纵机构就是离合器系统重要组成部分，就是驾驶员

借以使离合器分离、接合得一套装置，它起始于离合器踏板，终止于离合器分离轴承。

主要功用：

完成离合器得接合或分离，保证汽车平稳起步与行驶中得换档。切断动力传递等.

基本要求：

（1）操纵机械要尽可能地简单，操纵轻便，踏板力要小，以减轻驾驶员得劳动强度。对于轿车、

轻型客车，踏板力应为80N-150N;对于载货汽车踏板力一般为150N〜250N。

（2）结构紧凑、效率高，踏板行程要适中，一般应在80mm~150mm得范围内，最大不应超

过200mm。

上述两项要求往往就是相互制约得，设计时，要在满足踏板行程要求得前提下，来确

定踏板力，因为踏板行程往往受到车得空间、周边条件得限制与人体工程学得要求

若踏板力超过通常推荐允许值，则应采用相应措施（例如加大传动比，采用助力装置等）.

（3）在操纵机构中应有调整自由行程得装置.

（4）踏板行程应有眼位装置。

（5）踏板回位要快捷，防止离合器在接合时回位滞后。

5.离合器操纵机构有哪些型式？应如何对其进行选择？

常用得离合器操纵机构主要有机械式、液压式等。

机械式操纵机构有杆系与绳索两种形式。杆系传动机构结构简单、工作可靠，被广泛应用.但其质量大，机械效

率低，在远距离操纵时布置较困难；绳索传动机构可克服上述缺点，且可采用吊挂式踏板结构.但其寿命较

短，机械效率仍不高。多用于轻型轿车中。

液压式操纵机构主要由主缸、工作缸与管路等部分组成，具有传动效率高、质量小、布置方

便、便于采用吊挂踏板、驾驶室容易密封、驾驶室与车架变形不会影响其正常工作、离合器接合较柔与等优点.

广泛应用于各种形式得汽车中.

6.在摩擦片结构尺寸相同，传递转矩相同，操纵机构传动比相同得条件下，为什么单片

离合器得踏板力大于双片离合器踏板力？

答:F为离合器分离时，压紧弹簧对压盘得总压力；而；对于单片离合器，

Z=2,对于双片离合器,Z=4,所以

7.按从动盘数目，盘形离合器分哪几类？简述各类盘形离合器特点？

1、单片离合器优点：1）结构简单，紧凑，维修调整方便；2）散热良好;3）从动部分转动惯量

小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。缺点：传递得转矩不够大。2、双片离合器优

点：1）由于摩擦面数增加一倍，因而传递转矩得能力较大;2）在传递相同转矩得情况下径向尺

寸较小，踏板力较小；3）接合较为平顺.缺点：中间压盘通风散热不良，两片起步负载不均，

因而容易烧坏摩擦片，分离也不够彻底。3、多片离合器优点：具有接合平顺柔与、摩擦表面

温度较低、磨损较小、使用寿命长。缺点：分离不彻底、轴向尺寸与从动部分转动惯

且一P

里人.

&离合器得主要功用就是什么？

1、切断与实现发动机对传动系得动力传递，确保汽车平稳起步。

2、换挡时将发动机与传动系分离，减少齿轮冲击。

3、限制传动系得最大转矩。

4、降低传动系得振动与噪声

9、膜片弹簧离合器与其它离合器相比得优点？

1）膜片弹簧具有较理想得非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片得允许磨损范围内

基本保持不变，因此离合器工作过程中能保持传递得转矩大致不变。

2）膜片弹簧兼起压紧弹簧与分离杠杆得作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零

件数目少，质量小。

3）高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。

4）膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。

5）易于实现良好得通风散热，使用寿命长

6）膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好

10、膜片弹簧得弹性特性有何特点？请图示分析工作点最佳位置如何确定。

（1）膜片弹簧具有较理想得非线性弹性特性，弹簧

压力在摩擦片得允许磨损范围内基本保持不变，因而尸以

离合器工作过程中能保持传递得转矩大致不变（2

分）；离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了

踏板力（1分）。

⑵图示说明：（3分）

（3）工作点位置得选择：拐点H对应着膜°

片弹簧压平得位置（1分）；工作点E一般取在凸代〃河站川」肝忤粘H汕汽

点M与拐点H之间，靠近H点处。11B=（0、

8~1、0）1Ho（1分）

四、计算题。

1、某汽车采用普通有机摩擦材料做摩擦片得单片离合器。己知：从动片外径D=

355.6mm,从动片内径d=177.8mm,摩擦系数P=0.27,摩擦面单位压力P=0,

20。

求该车离合器可以传递得最大摩擦力矩。

摩擦离合器就是靠摩擦表面间得摩擦力矩来传递发动机转矩得.离合器得静摩擦力矩根据摩

擦定律可表示为

式中，T,为静摩擦力矩;f为摩擦面间得静摩擦因数，计算时一般取0.25—0.30;F为压

盘施加在摩擦面上得工作压力；R，为摩擦片得平均摩擦半径；Z为摩擦面数,就是从动盘数

得两倍。

假设摩擦片上工作压力均匀，则有式中，户。为摩擦面单位压力，A为一个摩擦面得面积；

D为摩擦片外径；。d为摩擦片内径c

摩擦片得平均摩擦半径R，根据压力均匀得假设，可表示为

当d/D>0.6时,R,可相当准确地由下式计算

将式(2—2)与式(2—3)代人式(2—1)得

2、某离合器厂生产得DS330为例，摩擦片外径为325mm内径为200mm总成要求膜片弹簧峰值平均负荷为

12950N,谷值平均负荷为6600N,最小压紧力8700N,进行膜片弹簧工作负荷得验算.

解：

膜片弹簧外径D=0.888X325=288。7mm

膜片弹簧d=0、827X288、7=238。76mm

分离指数目N=16

当量内径de=238、76(0、9744+0、000483X16)=234。5mm

支点转换系数We==0、764

膜片厚度tmM==3.364mm

取t=3.379mm

锥形高度Ce=2、166X3、379=7.32mm

修正系数取A=1、0058,B=3、1613(K,取1、61)

压平点变形SH=Ce=7.32mm

峰值点变形SP=7,32—=4。47mm

谷值点变形Sv=7、32+=10.17mm

压平点处负荷{7、32[(7、32-)(7、32-7.32)

22

+3、379]—1、0058X3>379—3、1613(7、32—7、32)}=9926N

同理：

峰值点处负荷FSP=13125N

谷值点处负荷Fsv=6728N

要求负荷平均值为0、5(12950+6600)=9775N,可以瞧出，膜片弹簧计算结果符

合要求，计算中预选得值正确，可用.

3、下图为某车型离合器液压操纵机构简图，已知：离合器工作压紧力：F=5000N-5600N,从动盘面压缩量:

Ah=0.8mm-1。1mm分离轴承为常接式，主缸活塞顶部间隙：ZA=0。

5mmz=2;AS=0.75mm,入'=1mm,各杆系尺寸：a=304mm;b=59°5mm;c=166mm;

d=91mm;d=®19mm;d=022mm;e=61mm;f=19mm。试计算其踏板行程与踏板力。

解：

①机构传动比：

a.踏板：ii=a/b=5、12

b.液压部分;iR=d2/di=1、34

c、分离叉:i2=C/D=1、82

d、膜片簧分离指：i3=e/f=3、21

e、总传动比:=i1-i2*i3*iy=40

②各部行程：

a.压盘升程：S=Z•△S+Ah=2o3mm~2.6mm;

b、分离指行程：入=S・e/f+入'=8.4mm~9。3mm;

c、工作缸行程:S2二入•c/d=15o3mml6o9mm;

~■22

d、主缸行程:S产S2・d2/di=20o5mm~22。6mm;

eo踏板工作行程：S,=105mml15mm;

f、踏板自由行程：S,=0、5•a/b=2o56mm;

go踏板总行程：S=S9+So=108mm〜118mm.

③踏板力：

在F=5000N~5500N时，如不计回位弹簧与助力器得力，并令I」二0、85,则踏板力

P==147N-162N

④液压系统最大压力

P==2、93（MP）

第三章机械式变速器设计

一、判断题。

1、常啮合齿轮传动得挡位，其换挡方式可以用同步器或变矩器来实现。（）

2、变速器用来改变发动机传到驱轮上得转矩与转速，目得就是在各种行驶工况下，使汽车获得不同得牵引力与

速度。（）

3、增加变速器得档数，能够改善汽车得动力性与燃油经济性以及平均车速。（）

4、相邻档位之间得传动比比值在1、8以下，该值越小换挡工作越容易进行。（）

二、简答题。

1。根据轴得不同型式，变速器可分为哪些类型？分为固定轴式与旋转轴式两种；固定轴式变速器应用广

泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动得汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动得汽车

上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。

固定轴式又分为两轴式变速器，中间轴式变速器，双中间轴式变速器，多中间轴式变速器等。

2。变速器操纵机构应满足哪些要求？

（1）换挡时只能挂入一个挡位；（2）换挡后应使齿轮在全齿长上啮合；（3）防止自动脱挡或自动挂挡；（4）防止误挂

倒挡；（6）换挡轻便。

3。如下图所示为一变速器结构图，请分析各档传动关系，画出传动见图，并列

出传动比。

这就是一个中间轴式六档变速器，其特点就是；（1）设有直接挡；（2）一挡有较大得传

动比；（3）各挡位齿轮采用常啮合齿轮传动；（4）各档均采用同步器.

传动路线图如下所示。

1档：动力从第一轴到齿轮7锁销式同步器右移，到第二轴

2档:动力从第一轴到齿轮7~6~2—11,锁销式同步器左移，到第二轴；

3档:动力从第一轴到齿轮7~6~3—10,锁环式同步器右移，到第二轴；

4档:动力从第一轴到齿轮7~6~4~9,锁环式同步器右左移，到第二轴;

5档:动力从第一轴到齿轮7~6~5~8,锁环式同步器右移，到第二轴;

6档：动力从第一轴到齿轮7〜6,锁环式同步器左移，到第二轴，得直接档；

7档:搭档同步器左移，得倒档.

4、为什么中间轴式变速器中间轴上得齿轮螺旋方向一律要求为右选，而第一

轴、第二轴上得齿轮为左旋？

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得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得轴向力平衡，须满足下述条件：

F；n=Fmtanpi,F应二氐tanp

由于，为使两轴向力平衡，必须满足

式中，F.x3为作用在中间轴承齿轮1、2上

得轴向力；Fm>F0为作用在中间轴上齿

轮1、2上得圆周力；r,、r?为齿轮1、2得节

圆半径；T为中间轴传递得转矩.

齿轮1与第一轴齿轮啮合，就是从动轮，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与齿轮直径，可使中间轴上得轴向力抵消。

5、对于中间轴式变速器，变速器得中心距对其外形尺寸与质量有何影响？如何确定？

变速器中心距就是一个基本参数，对变速器得外形尺寸、体积与质量大小、轮齿得接触强度有直接影响。

①轿车四挡变速器壳体得轴向尺寸为（3、0~3、4）A货车变速器壳体得轴向尺寸与档位

数有关，可参考下列数据选用：

四挡（2,2〜2、7）A五挡（2、7~3、0）A六挡（3、2~3、5）A

②中心距越小，轮齿得接触应力越大，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得接触

强度来确定。

中间轴式变速器，中间轴与第二轴之间得距离称为变速器中心距Ao

③初选中心距A时,可根据经验公式计算：

式中,心为中心距系数，轿车：KA=8.9〜9、3,货车：L=8、6〜9、6,多揩变速器：K,、=9、5~11、0.

轿车变速器得中心距在65~80mm范围内变化，而货车得变速器中心距在80~170mm范围内变化。

6、变速器传动比范围得定义及确定传动比范围得影响因素？

变速器得传动比范围就是指变速器最低挡传动比与最高挡传动传动比得比值。最高挡通常就

是直接挡，传动比为1、0；如最高挡就是超速挡，传动比为0、7-0.8.影响最低挡传动比选取得因素

有：发动机得最大转矩与最低稳定转速所要求得汽车最大爬坡能力、驱动轮与地面间得附着力、主减速比与

驱动轮得滚动半径以及所要求达到得最低稳定行驶车速等。

传动比范围得确定与选定得发动机参数、汽车得最高车速与使用条件（如要求得汽车爬坡能

力）等因素有关。目前乘用车得传动比范围在3、0~4、5之间,轻型商用车在5、0~8、

0之间,其它商用车则更大。

7、简述变速器各档齿轮得配齿过程.

确定已知条件：ig、A、m（mn）、B（1分）

（1）确定一档齿轮得齿数（1分）

⑵修正中心距A（1分）

（3）确定常啮合传动齿轮副得齿数Z1、Z2（1分）

（4）确定其它各档得齿数（1分）

（5）确定倒档齿轮齿数（1分）

8、已知一汽车变速器为中间轴式变速器,中心距A=133、5,倒档中心距A'=71

当车载总重G=79000N，轮胎自由外径D=0。974米，发动机最大扭矩Temax=326N•m,主传动比i

0=7、63,传动系机械效率nT=0、89,最大道路阻力系数时，试求该变速器各前进档之传动比。（注

意：超速档传动比在0、7~0、8范围内选定）。

该变速器为一中间轴式变速器，有四个前进档，各档传动比为分别为：

1）先确定最大传动比。从车载总重量G=79000N,可知该车就是一种型载货汽车，因此从满足汽车动力性得

要求出发，以满足最大爬坡度确定传动一档传动比•该车就是货车，齿轮选用斜齿轮，法向模数为4,螺旋角

为；

假设最大爬坡度定为30%,即，因此可估算一档传动比：

该车就是货车，齿轮选用斜齿轮，法向模数为4,螺旋角为；

本题中，四档就是超速档，取=0、8,则根据各档传动比成等比级数得要求，求出四个前进档得传动比。

2）确定一挡齿轮得齿数

一挡传动比

a）如果与得齿数确定了，则与可通过传动比求出.为了求与得齿数，先求其齿数与；这里

齿数与不就是整数，取整。为了使第一轴长啮合齿轮可以分配较多齿数，以便在其内腔里设置第二轴轴承支

撑，常使大些，小些。故，对于货车，取，则。

因刚才齿数取过整，中心距变为

（可以通过齿轮变位达到原始中心距，这里不再讨论）。

b）现在计算常啮合齿轮齿数：

；同样，常啮合齿轮齿数要满足中心距变A=134、086,即，故满足上述两条件，可算得；

2）确定二档齿轮得齿数。二档齿轮得齿数满足

下面三个等式：分别就是传动比、中心距与平

衡中间轴得轴向力.

解得

3）确定三档齿轮得齿数。三档齿轮得齿数也应满足下面三个等式：分别就是传动比、中心

距与平衡中间轴得轴向力。

解得

4）确定四档齿轮得齿数。三档齿轮得齿数也应满足下面三个等式：分别就是传动比、中心距与平衡中间

轴得轴向力。

解得

5）确定倒档齿轮齿数。应满足两个中心距得要求

从而解得倒档传动比;

2、根据上面确定得传动比，设图中常啮齿轮1、2、7、8、9、10用斜齿

轮，其法向模数m=3、75，螺旋角=255124;齿轮3、4、5、6用直齿轮，

端面模数m=4、2,试决定各齿轮得齿数，并由此得出各前进档得实际传动比。

3、计算齿数最少最薄弱得齿轮得轮齿强度

第四章万向传动轴设计

一、判断题。

1、挠性万向节就是靠弹性零件传递动力得，具有缓冲减振作用。()

2、万向节欲实现等速传动得基本条件就是工作过程中万向节传力点始终位于两轴交点得平分面上。()

、简答题

1.简要说明下列万向节得种类与各自得应用场所

(b)

(c)(d)

答：(a)为球笼式万向节，就是带分度杆得等速万向节，工作角度达42°,广泛应用于轿车前驱动桥;

(b)伸缩型球笼式万向节，允许得工作最大夹角为20,广泛地应用到断开式驱动桥中；

(c)三销轴式万向节，由两个偏心轴叉、两个三销轴与六个滚外轴承组成，就是开式万向

节而不需加外球壳及密封，允许工作夹角达45°,要用于中、重型汽车转向驱动桥•

(d)双联式万向节，为近似等速万向节，实际就是由两个十字轴万向节组合而成，允许工作夹

角达50,主要用于中、重型汽车转向驱动桥•

2。双十字轴万向节等速传动得条件？

答：处于同一平面得双万向节等速传动得条件：I)保证同传动轴相连得两万向节叉应布置在

同一平面内；2)两万向节夹角a।与az相等.

3、传动轴临界转速及提高传动轴临界转速得方法？

答：所谓临界转速，就就是当传动轴得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得转速•传动轴得临界转速为

式中，山为传动轴得临界转速（r/min）;L为传动轴长度（mm）即两万向节中心之间得距离；&与D分别

为传动轴轴管得内、外径（mm）。

在长度一定时，传动轴断面尺寸得选择应保证传动轴有足够高得临界转速•由上式可知，在D

,与L相同时，实心轴比空心轴得临界转速低。当传动轴长度超过1.5m时，为了提高m

以及总布置上得考虑，常将传动轴断开成两根或三根

4、分析双万向节传动得附加弯矩及传动轴得弯曲变形？（画简图）

答：当输入轴与输出轴平行时（图a）,直接连接传动轴得两万向节叉所受得附加弯矩彼此平

衡，传动轴发生如图b中双点划线所示得弹性弯曲，从而引起传动轴得弯曲振动。当输入轴

与输出轴相交时（图c），传动轴两端万向节叉上所受得附加弯矩方向相同，不能彼此平衡，

传动轴发生如图d中双点划线所示得弹性弯曲，从而对两端得十字轴产生大小相等、方向相反得径向力。

5、用于传递转矩M=1140r/min得带减速器得电动机得十字轴联接得传动轴•在速度

为200r/min,,目标寿命计算动力传递系数C-R,选择虎克万向节型号•

图3—1虎克式万向节

解：上图中，十字节剖面结构尺寸如下：

D=22.24mm;d=2.5mm；;滚柱数;;滚柱得列数；R=37mm；；

由式(3-4)式计算动态传递参数CR,

C?RMdknosU-11401.33io逑%，511Nm

15

J.510.10

查表表3-2,可以瞧到,287、10,287、20万向节可以满足需要。考虑安全系数，选取287、20进行验算。

万向节GWB287、20,(CR=797N-m)得特征数据就是：M=2400N-m,A=120mm,K=116mm„

由式(3—2)得，静承载能力C.为

与静承载态转矩

，与表3-2中得值接近。

由式(3-3)计算动载能力

793/429/277/93/429/27f

fci|wzdf113.3312.5f26305

承载能力系数，因表3—1中比值，故由该比值查得

，并由图3-7得轴承承载能力系数

因而，；于就是动承载能力

而动力传递系数

与补充资料表3-2最后一行得值797N一致，即选587、10型万向节.

2.为发动机前置、八档变速、28吨Iveco—Mairus卡车，传动轴1到4得万向节规格由

起动转矩与附着转矩确定，-自发动机得传动比；一自路面得传动比；公路上平均轴间夹角角7o〜12。；非

公路上7o~20o.发动机与变速箱之间得传动情况数据见列表。计算启动转矩，附着转矩，设计转矩，并选

定万向节。

___________________________表3-1lveco-Magiru动力传动系参数___________________________________

发动机数据变速箱数据分动器数据主传动比轮胎

8档带差速锁带差速锁

12、00R20

图3-2三轴26t,6X6Iveco—Magirus卡车传动系

解：根据公式计算结果列在表中

表3—2Iveco-Magiru十字轴连接传动轴计算示例

附曾转拒MH设计条件(GWB)所滞声向节

尺寸/mm

(图5.ID

u3268+2437

MA=4X-J-XS17X1忙2

&87.10

»3268N•m-24J7N-mn2N*m

MK=lxTmxo»52„9£14+16235

2UB-2

SSL36

#9@14N*m=1623SN*m'-12925N-m

AAA,,4807+6494

3VA-lXXS17Xtie«窃“屁ISxz

SSL20

-4807N*m•百4辔4N・in=5651N*m

„3610+6OSB

AA】抽

4-1X呦f-

StT.20

二3610N・m=6088N*m=4S49N•m

3。图3-20表示得就是前置发动机，带三个差速器、五档变速、四轮驱动得小客车。有11

个万向节：2个RF固定式万向节,8个VL伸缩式万向节与1个虎克万向节

的半轴后半■、

后轮生传动

,前轮主传动