汽车设计课后题及答案

第

一

章

汽

车

总

体

设

计1．汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各质量参数是如何定义的？答：汽车的主要参数有尺寸参数、质量参数和性能参数。尺寸参数包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。质量参数包括整车整备质量m载质量、质量参数、汽车总质量和轴荷分配。性能参数包括动力性参数、燃油经济性参数、最小转弯直径、通过性几何参数、稳定操作性参数、舒适性。参数的确定：①整车整备质量：车上带有全部装备（包括备胎等满燃料、水，但没有装货和载人的整车质量汽车的载客量用车的载客量包括驾驶员在内不超过9座③汽车的载质量：在硬质良好路面上行驶时，允许的额定载质量?④质量系数：载质量与整车整备质量之比?⑤汽车总质量：装备齐全，且按规定满客、满载时的质量?⑥轴荷分配：汽车在空载或满载静止时，各车轴对支承平面的垂直负荷，也可用占空载或满载总质量的百分比表示。2.动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是什么？答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车m小，低制造难度后置后驱优点：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。3．何为轮胎的负荷系数，其确定原则是什么？答：汽车轮胎所承受的最大静负荷值与轮胎额定负荷值之比称为轮胎负荷系数。确定原则：对乘用车，可控制在0.85-1.00这个范围的上下限；对商用车，为了充分利用轮胎的负荷能力，轮胎负荷系数可控制在接近上限处。前轮的轮胎负荷系数一般应低于后轮的负荷系数。4.绘总布置图时，首先要确定画图的基准线，问为什么要有五条基准线缺一不可？各基准线是如何确定的？如果设计时没有统一的基准线，结果会怎样？答：在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认各总成的外形尺寸、结构、布置形式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置要求，悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等。因此要有五条基准线才能绘制总布置图。绘图前要确定画图的基准(面。确定整车的零(三维坐标面的交)、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。确定整车的零线、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；2.前轮中心线；3.汽车中心线；地面线；5.前轮垂直线。5.结构与布置均适合右侧通行的汽车，改为适合左侧通行的汽车，问此时汽车上有哪些总成部件需重新设计或布置？答：①发动机位置（驾驶员视野）②传动系③转向系④悬架⑤制动系⑥踏板位置⑦车身内部布置6.总布置设计的一项重要工作是运动校核，运动校核的内容与意义是什么？从整车角对于查?所以总体设计师应从整车角度由于汽车

第二章离合设计1.离合器主要由哪几部分构成，各部分的结构设计方案有哪些？答：eq\o\ac(○,1)飞轮eq\o\ac(○,2)离合器盖刚度足够、减轻重量eq\o\ac(○,3)压盘：按驱动方式凸块窗孔、传力销式、键块式、弹性传动片式eq\o\ac(○,4)从动盘：单片、双片、多片三种。摩擦片：铆和粘接。eq\o\ac(○,5)压紧弹簧：周置、中央、斜置、膜片弹簧四种eq\o\ac(○,6)分离叉。eq\o\ac(○,7)分离轴承：径向止推轴承（高转速低轴向负荷向止推轴承（相反eq\o\ac(○,8)离合器踏板

eq\o\ac(○,9)

传动部件2.何谓离合器的后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？答：后备系数β：反映离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。选择β的根据：1擦片摩损后,离合器还能可靠地传扭矩止滑磨时间过长（摩擦片从转速不等到转速相等的滑磨过程）防止传动系过载4）操纵轻便3.膜片弹簧弹性特性有何特点？影响因素有那些？工作点最佳位置如何确定？答：膜片弹簧有较理想的非线形弹性特性，可兼压紧弹簧和分离杠杆的作用。结构简单，紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；高速旋转时压紧力降低很少，性能较稳定，而圆柱螺旋弹簧压紧力降低明显；以整个圆周与压盘接触，压力分布均匀，摩擦片接触良磨损均匀；通风散热性能好，使用寿命长；与离合器中心线重合，平衡性好。影响因素有：制造工艺，制造成本，材质和尺寸精度。4.设计离合器及操纵机构时，各自应当满足哪些基本要求？答eq\o\ac(○,1)可靠地传递发动机大转矩，并有储备，防止传动系过载eq\o\ac(○,2)接合平顺eq\o\ac(○,3)离要迅速彻底eq\o\ac(○,4)从动部分动惯量小，减轻换档冲击eq\o\ac(○,5)吸热和散热能力好，防止温度过高eq\o\ac(○,6)应避免和衰减传动系扭转共振有吸振冲噪能力eq\o\ac(○,7)操纵轻便eq\o\ac(○,8)作用在摩擦片上的总压力和摩擦系数在使用中变化要小

eq\o\ac(○,9)强度足，动平衡好eq\o\ac(○,10)构简单、紧凑，质量轻、工艺性好，拆装、维修、调整方便（1）操纵机械要尽可能地简单，操纵轻便，踏板力要小，以减轻驾驶员的劳动强度）结构紧凑、效率高，踏板行程要适中（3）在操纵机构中应有调整自由行程的装置）踏板行程应有眼位装置）踏板回位要快捷，防止离合器在接合时回位滞后。5．某汽车采用多片式离合器。已知：摩擦工作面数z=6摩擦片外径径d=177mm摩擦系数f=0.2弹簧作用在摩擦片上的轴向压紧力F=444.8N试求该，离合器在转速n=600r/min时所能传递的功率？答：P=T/9550R=D/2，r=d/2n

)3(22)

kw6．已知某载货汽车总质量为8t，其发动机最大转矩T=353N·m片离合器的摩擦片采emax用石棉机材料（模压）对摩擦片的外径，内径d和厚度b进行分析设计。答：取p=0.2，β=2，f=0.2，c=0.60估算D=

12Temax)0

=350mm，d=c·D=210mm，b=4.0mm第三章机械变速器设计

DD1式?5档方式有变速器主要性能参速扭矩（包3以减小轴承负荷提高轴为什A对距A而且齿轮最第四章万向动轴设计等速万向节和等速万向节？采输出轴和输入轴之间但平均角速度相等的万向节准等速万向节在其他角度下以近似相等速万向节是指输出轴和输入轴以始终采用双万向节传动何保证传动轴的转以致振传动轴的临=1.2x10c为传动轴的临界转速）；kk（；和Dcc

coscos实过高n

k

已知，n，当0°、30°、60°、90°、1时，2入α=30°sincos1第五章驱动设计

=

60

1.驱动桥主减速器有哪几种结构形式？简述各种结构形式的主要特点及其应用。答根据齿轮类型：(1)弧齿锥齿轮：主、从动齿轮的轴线垂直相交于一点。应用：主速比小于2.0时(2)双曲面齿轮：主、从动齿轮的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应用主减速器比大于而轮廓尺寸有限时3)圆柱齿轮：广泛用于发动机横置的前置前驱车的驱动桥和双级主减速器驱动桥以及轮边减速器(4)蜗轮蜗杆主要用于生产批量不大的个别总质量较大的多桥驱动汽车和具有高转速发动机的客车上。根据减速器形式：1单级主减速器：结构：单机齿轮减速应用：主传动比i的汽车上02双级主减速器：结构：两级齿轮减速组成应用：主传动比为7-12汽车上3双速主0减速器：结构：由齿轮的不同组合获得两种传动比应：大的主传动比用于汽车满载行驶或在困难道路上行驶；小的主传动比用于汽车空载、半载行驶或在良好路面上行驶。贯通式主减速器：结构：结构简单，质量较小，尺寸紧凑应用：根据结构不同应用于质量较小或较大的多桥驱动车上。2.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z1、从动齿轮齿数。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。3、为了啮合平稳、噪声小和具有高的疲劳强度，对于乘用车，一般不少于9；对于商用车，z1一般不少于。4、主传动比i0大时，z1量取得少些，以便得到满意的离地间隙。5、对于不同的主传动比，和z2应有适宜的搭配。3.计算主减速器齿轮强度时先要确定计算载荷有几种确定方法？并解释如何应用？答：eq\o\ac(○,1)按发动机最大转矩最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)

按驱动轮打滑转局确定从动锥齿轮的计算转矩按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩。4.简述多桥驱动汽车安装轴间差速器的必要性。答：多桥驱动汽车在行驶过程中，各驱动桥的车轮转速会因车轮行程或滚动半径的差异而

不等，如果前、后桥间刚性连接，则前、后驱动车轮将以相同的角速度旋转，从而产生前、后驱动车轮运动学上的不协调。5.半轴的安装形式有哪几种？应用范围如何？答：半轴根据其车轮端的支撑方式不同，分为半浮式3/4浮式和全浮式三种。半浮式半轴只适用于乘用车和总质量较小的商用车上3/4浮式半轴一般仅用在乘用车和总质量较小的商用车上；全浮式半轴主要用于总质量较大的商用车上。6.对驱动桥壳进行强度计算时示其受力状况并指出危险断面的位置算工况有几种？各工况下强度验算的特点是什么？答：驱动桥壳强度计算全浮式半轴的驱动桥强度计算的载荷工况：与半轴强度计算的三种载荷工况相同。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2当侧向力最大时，桥壳内、外板簧座处断面3）时为300~500MPa为150~400MPa。可锻铸铁桥壳取较小值，钢板冲压焊接壳取较大值。7.车为典型布置方案，驱动桥采用单级主减速器，且从动齿轮布置在左侧，如果将其移到右侧，试问传动系的其他部分需要如何变动才能满足使用要求，为什么答：可将变速器由三轴改为二轴的，因为从动齿轮布置方向改变后，半轴的旋转方向将改变，若将变速器置于前进挡，车将倒行，三轴式变速器改变了发动机的输出转矩，所以改变变速器的形式即可，由三轴改为二轴。第六章悬架计11性2动3保证汽车有良好性4减适5有良好的隔音能6结构用小7可靠传立悬架又分为几种形式？它:结构稍复杂前多2单横臂式侧倾3单纵臂式:但目前也少4单斜侧倾5麦弗3乘坐侧倾角刚度过小而侧倾角过大的汽车则会减如果过大的侧倾角刚度出现在总布置可能的条件

尽将L取长些乘用（04-055轴距货车前悬架（026-0L=（0.35-0.45n，b和总惯性J。，G2和簧下重Gu1，Gu2，和动扰度fd，对第七章转向设计率率从转角传改法采用可变角传动比的转母上的螺旋槽经淬火和磨削加工当与方向盘转第八章制动设计1：能工作靠45好6操纵