王望予《汽车设计》课后题答案

王望予《汽车设计》课后题答案王望予《汽车设计》课后题答案/王望予《汽车设计》课后题答案第一章汽车整体设计1-1:在绘总部署图时，第一要确立绘图的基准线，问为何要有五条基准线缺一不能够？各基准线是如何确立的？假如设计时没有一致的基准线，结果会如何？答：在绘制整车总部署图的过程中，要随时配合、调整和确认各总成的外形尺寸、构造、部署形式、连结方式、各总成之间的互相关系、控制机构的部署要求，悬置的构造与部署要求、管线路的部署与固定、装调的方便性等。因此要有五条基准线才能绘制总部署图。车架上平面线：纵梁上翼面较长的一段平面或承载式车身中部地板或边梁的上缘面在侧（前）视图上的投影线。作为注明垂直尺寸的基准线(面)前轮中心线：经过左、右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。作为注明纵向尺寸的基准线(面)汽车中心线：汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线。作为注明横向尺寸的基准线(面)地面线：地平面在侧视图和前视图上的投影线。注明汽车高度、凑近角、走开角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线前轮垂直线：经过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。作为注明汽车轴距和前悬的基准线1-2：发动机前置前轮驱动的部署形式，现在在乘用车上获得宽泛采纳，其原由终究是什么？而发动机后置后轮驱动的部署形式在客车上获得宽泛采纳，其原由又是什么？答：前置前驱长处：前桥轴荷大，有显然不足转向性能，超出阻拦能力高，乘坐畅快性高，提升灵便性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，控制机构简单，整车m小，低制造难度后置后驱长处：间隔发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分派合理，改良后部乘坐畅快性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。1-3：汽车的主要参数分几类？各样又含有哪些参数？各参数是如何定义的？答：汽车的主要参数分三类：尺寸参数，质量参数和汽车性能参数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）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、轴荷分派。3）性能参数：①动力性参数：最高车速、加快时间、上坡能力、比功率和比转距；②燃油经济性参数；③汽车最小转弯直径；④经过性几何参数；⑤控制坚固性参数；⑥制动性参数；⑦畅快性1-4：简述在绘总部署图部署发动机及各总成的地点时，需要注意一些什么问题或如何部署才是合理的？答：在绘总部署图时，按以下次序：①整车部署基准线零线确实定②确立车轮中心（前、后）至车架上表面——零线的最小部署距离③前轴落差确实定④发动机及传动系统的部署⑤车头、驾驶室的地点⑥悬架的地点⑦车架总成外型及横梁的部署⑧转向系的部署⑨制动系的部署⑩进、排气系统的部署?控制系统的部署?车箱的部署1-5：总部署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？答：内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；关于相对运动的零件或零件进行运动干预检查??意义：因为汽车是由好多总成组装在一同，因此整体设计师应从整车角度出?发考虑，依据整体部署和各总成构造特色达成运动正确性的检查；因为汽车是运动着的，这将造成零、零件之间有相对运动，并可能产生运动干预而造成设计失误，因此，在原则上，有相对运动的地方都要进行运动干预检查。1-6、拥有两门两座和大功率发动机的运动型乘用车（跑车），不行是加快性好，速度又高，这类车有的将发动机部署在前轴和后桥之间。试分析这类发动机中置的部署方案有哪些长处和弊端？长处：1将发动机部署在前后轴之间，使整车轴荷分派合理；2这类部署方式，一般是后轮驱动，附着利用率高；3可使得汽车前部较低，迎风面积细风阻系数都较低；4汽车前部较低，驾驶员视线好。弊端：1发动机占用客舱空间，很难设计成四座车厢；2发动机进气和冷却见效差第二章离合器设计2-1：设计离合器及控制机构时，各自应该知足哪些基本要求？答：离合器设计要求：1靠谱地传达发动机最大转矩，并有贮备，防备传动系过载；2接合平顺；3分别要快速完好；4从动部分转动惯量小，减少换档冲击；5吸热和散热能力好，防备温度过高；6应防备和衰减传动系扭转共振，并拥有吸振、缓冲、减噪能力；7控制轻快；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；9强度足，动均衡好；10构造简单、紧凑，质量轻、工艺性好，拆装、维修、调整方便离合器控制机构设计要求：1踏板力尽可能小；2踏板行程一般在80~150mm，最大不超出180mm；3应有踏板行程调整装置；4应有踏板行程限位装置；5应有足够的刚度；6传动效率要高；7发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作；8工作靠谱、寿命长，维涵养护方便2-2：盘型离合器、离合器压紧弹簧和离合器压紧弹簧部署形式各有几种？它们各有哪些优弊端？答：一、从动盘的选择：单片离合器、双片离合器、多片离合器条件：转矩同样；盘尺寸同样；控制机构同样。?二、压紧弹簧和部署形式的选择?周置弹簧离合器：多用圆柱弹簧，一般用单圆周，重型货车用双圆周。优：构造简单、制造方便。缺：弹簧易回火，发动机转速很大时，传达力矩能力降落；弹簧靠在定位座上，接触部位磨损严重。???中央弹簧离合器：离合器中心用一至两个圆柱（锥）弹簧作压紧弹簧。优：压紧力足，踏板力小，弹簧不易回火。缺：构造复杂、轴向尺寸大?斜置弹簧：优：工作性能坚固，踏板力较小?缺：构造复杂、轴向尺寸较大?2-3：何谓离合器的后备系数？影响其取值大小的要素有哪些？答：后备系数β：离合器所能传达的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，反应离合器传达发动机最大转矩的靠谱程度。选择β的依据：1摩擦片摩损后,离合器还可以够靠谱地传扭矩2防备滑磨时间过长（摩擦片从转速不等到转速相等的滑磨过程）3防备传动系过载4控制轻快2-4：膜片弹簧弹性特色有何特色？影响要素有那些？工作点最正确地点如何确立？答：膜片弹簧有较理想的非线形弹性特色，可兼压紧弹簧和分别杠杆的作用。构造简单，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极少，性能较坚固，而圆柱螺旋弹簧压紧力降低显然；以整个圆周与压盘接触，压力散布均匀，摩擦片接触优秀,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，均衡性好。影响要素有：制造工艺，制造成本，材质和尺寸精度。2-5：今有单片和双片离合器各一个，它们的摩擦衬片内外径尺寸同样，传达的最大转距Tmax也同样，控制机构的传动比也同样，问作用到踏板上的力Ff能否也相等？假如不相等，哪个踏板上的力小？为何？答：不相等。因双片离合器摩擦面数增添一倍，因此传达转距的能力较大，在传达同样转距的状况下，踏板力较小。第三章机械式变速器设计3-1：分析3-12所示变速器的构造特色是什么？有几个行进挡？包含倒档在内，分别说明各档的换档方式，那几个采纳锁销式同步器换档？那几个档采纳锁环式同步换档器？分析在同一变速器不同样档位选不同样构造同步器换档的优弊端？答：构造特色：档位多，改良了汽车的动力性和燃油经济性以及均匀车速。共有5个行进档，换档方式有挪动啮合套换档，同步器换档和直齿滑动齿轮换档。同步器换档能保证迅速，无冲击，无噪声，与操作技术和娴熟程度没关，提升了汽车的加快性，燃油经济性和行驶安全性。构造复杂，制造精度要求高，轴向尺寸大3-2：为何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：斜齿轮传达转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。在设计时，力争使中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力均衡，以减小轴承负荷，提升轴承寿命。3-3：为何变速器的中心距A对齿轮的接触强度有影响？并说明是如何影响的？答：中心距A是一个基本参数，其大小不只对变速器的外型尺寸，体积和质量大小都有影响，并且对齿轮的接触强度有影响。中心距越小，齿轮的接触应力越大，齿轮寿命越短，最小赞成中心距应该由保证齿轮有必需的接触强度来确立。第四章万向传动轴设计4-1：解说什么样的万向节是不等速万向节、准等速万向节和等速万向节？答：不等速万向节是指万向节连结的两轴夹角大于零是，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传达运动，但均匀角速度相等的万向节。准等速万向节是指在设计角度下以相等的刹时角速度传达运动，而在其余角度下以近似相等的刹时角速度传达运动的万向节。等速万向节是指输出轴和输入轴以素来相等的刹时角速度传达运动的万向节。4-2：什么样的转速是转动轴的临界转速？影响临界转速的要素有那些？答：临界转速：当传动轴的工作转速凑近于其曲折固有振动频次时，即出现共振现象，以致振幅急剧增添而惹起传动轴折断时的转速；影响要素有：传动轴的尺寸，构造及支撑状况等。4-3：说明要求十字轴向万向节连结的两轴夹角不宜过大的原由是什么？答：两轴间的夹角过大会增添附带弯距，进而惹起与万向节相连零件的按区振动。在万向节主从动轴支承上惹起周期性变化的径向载荷，进而激起支撑出的振动，使传动轴产生附加应力和变形进而降低传动轴的疲备强度。为了控制附带弯距，应防备两轴间的夹角过大。第五章驱动桥设计5-1：驱动桥主减速器有哪几种构造形式？简述各样构造形式的主要特色及其应用。答:依据齿轮种类：(1)弧齿锥齿轮：主、从动齿轮的轴线垂直订交于一点。应用：主减速比小于2.0时(2)双曲面齿轮：主、从动齿轮的轴线互相垂直而不订交，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4.5而轮廓尺寸有限时圆柱齿轮：宽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拥有高转速发动机的客车上。依据减速器形式：（1）单级主减速器：构造：单机齿轮减速应用：主传动比i0≤7的汽车上（2）双级主减速器：构造：两级齿轮减速构成应用：主传动比i0为7-12的汽车上（3）双速主减速器：构造：由齿轮的不同样组合获得两种传动比应用：大的主传动比用于汽车满载行驶或在困莫非路上行驶；小的主传动比用于汽车空载、半载行驶或在优秀路面上行驶。（4）贯穿式主减速器：构造：构造简单，质量较小，尺寸紧凑应用：依据构造不同样应用于质量较小或较大的多桥驱动车上。5-2：主减速器中，主、从动锥齿轮的齿数应该如何选择才能保证拥有合理的传动特色和知足构造部署上的要求？答：（1）为了磨合均匀，主动齿轮齿数z1、从动齿轮齿数z2应防备有合约数。（2）为了获得理想的齿面重合度和高的轮齿曲折强度，主、从动齿轮曲折强度，主、从动齿轮齿数和应好多于40。（3）为了啮合安稳、噪声小和拥有高的疲备强度，关于乘用车，z1一般好多于9；关于商用车，z1一般好多于6。（4）主传动比i0较大时，z1尽量获得少些，以便获得满意的离地空隙。（5）关于不同样的主传动比，z1和z2应有适合的搭配。5-3：简述多桥驱动汽车安装轴间差速器的必需性。答：多桥驱动汽车专家驶过程中，各驱动桥的车轮转速会因车轮行程或转动半径的差别而不等，假如前、后桥间刚性连结，则前、后驱动车轮将以同样的角速度旋转，进而产生前、后驱动车轮运动学上的不协调。5-4：对驱动桥壳进行强度计算时，图示其受力状况并指出危险断面的地点，验算工况有几种？各工况下强度验算的特色是什么？P170-171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同样。危险断面：钢板弹簧座内侧周边；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）当汽车经过不平路面时，桥壳的许用曲折应力为300~500MPa，许用扭转切应力为150~400MPa。可锻铸铁桥壳取较小值，钢板冲压焊接壳取较大值。5-5：汽车为典型部署方案，驱动桥采纳单级主减速器，且从动齿轮部署在左边，假如将其移到右边，试问传动系的其余部分需要如何改动才能知足使用要求，为何?答：可将变速器由三轴改为二轴的，因为从动齿轮部署方向改变后，半轴的旋转方向将改变，若将变速器置于行进挡，车将倒行，三轴式变速器改变了发动机的输出转矩，因此改变变速器的形式即可，由三轴改为二轴的。第六章悬架设计6-1：设计悬架和设计独立悬架导向机构时，各应该知足哪些基本要求？答：悬架：1、保证汽车有优秀行驶安稳性2、拥有适合的衰减振动3、保证汽车有优秀的操作坚固性4、汽车加快或制动时，保证车身坚固，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要适合5、有优秀的隔音能力6、构造紧凑，占用空间尺寸小7、靠谱传达车身与车轮间的力与力矩，知足零件不见质量小，同时有足够的强度和寿命悬架导向机构：对前轮独立悬架导向机构的要求是：1、悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超出±4.0mm，轮距变化大会惹起轮胎初期磨损。2、悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特色，车轮不该产生纵向加快度。3)、汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。在0.4g侧向加快度作用下，车身侧倾角不大于6°～7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以加强不足转向效应。4、汽车制动时，应使车身有抗前俯作用；加快时，有抗后仰作用。对后轮独立悬架导向机构的要求是：1、悬架上的载荷变化时，轮距无显着变化。2、汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，以减小过多转向效应。其余，导向机构还应有够强度，并靠谱地传达除垂直力之外的各样力和力矩。6-2：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？它们各自有何优弊端？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，占用好多的空间，构造稍复杂，前悬使用得好多；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，构造简单，但当前使用较少；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，构造简单，成本低，但当前也使用较少；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，构造稍复杂，构造简单，成本低，但当前也使用较少；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，构造简单、紧凑、乘用车上用得好多。6-3：影响采纳钢板长度，厚度，宽度及数目的因数有哪些？答：钢板弹簧长度指弹簧挺直后两卷耳中心之间的距离。在总部署可能的条件下，尽量将L取长些，乘用车L=（0.4-0.55）轴距；货车前悬架L=（0.26-0.35）轴距，后悬架L=0.35-0.45）轴距。片厚h采纳的影响要素有片数n，片宽b和总惯性矩J。影响要素整体来说包含满载静止时，汽车前后轴（桥）负荷G1，G2和簧下部分荷重Gu1，Gu2，悬架的静扰度fc和动扰度fd，轴距等。6-4：以纵置钢板弹簧悬架为例说明轴转向效应。为何后悬架采纳钢板弹簧构造时，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、后悬架均采纳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，结果与悬架固定连结的车轴的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度，对前轴，这类偏转使汽车不足转向趋向增添，对后桥，则增添了汽车过多转向趋向。使后悬架钢板弹簧前铰接点（吊耳）比后铰接点（吊耳）低，是为了使后桥轴线的偏离不再使汽车拥有过多转向的趋向。因为悬架钢板弹簧前铰接点（吊耳）比后铰接点（吊耳）低，因此悬架的刹时运动中心地点降低，处于外侧悬架与车桥连结处的运动轨迹发生偏移。6-5：解说为何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由：在对麦弗逊悬架受力分析中，作用F1ab在导向套上的横向力F3=(cb)(dc)，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响，为减小摩擦力，可经过减小F3，增大c+b时，将使悬架占用空间增添，在部署上有困难；若采纳增添减振器轴线倾斜度的方法，可达到减小a的目的，但也存在部署困难的问题。（2）弹簧轴线与减振器轴线在一条线上的原由：为了发挥弹簧反力减小横向力F3的作用，有时还将弹簧下端部署得尽量凑近车轮，进而造成弹簧轴线成一角度。第七章转向系设计7-1：无人不知：设计转向系时，最少要求做到转向轮的转动方向与转向盘的转动方向保持一致。回答以下问题：?1）当采纳循全球式转向器时，影响转向轮和转向盘转动方向保持一致的要素都有哪些？?答：①差速器+万向节：但存在一个反作使劲，系统有答复到直线（差速器2方无速度差）的趋向。力的大小和速度差有线性关系。②转向助力系统：油压或电动机构，抵消（减少）上述线性关系。?2）当采纳齿轮齿条式转向器时，影响转向轮与转向盘转动方向保持一致的要素都有哪些？??答：一般多采纳斜齿圆柱齿轮/有齿轮模数主动小齿轮齿数及其压力角/齿轮螺旋角齿条齿数/变速比的齿条压力角/齿轮的抗弯强度和接触强度.??3）当采纳液压动力转向时，影响转向轮与转向盘转动方向保持一致的要素都有哪些？?答：万向节和锥形齿轮的啮合7-2液压动力转向的助力特色与电动助力转向的助力特色或电控液压助力转向的助力特色之间有什么差别？车速感觉型的助力特色拥有什么特色和优弊端？答：液压助力：液压泵产生的油液压力帮助减少转向操作时碰到的阻力，助力能量能经过调理液压阀进行调理，进而实现轻松转向。它的特色是技术相看作熟，普及率是最高的。液压式动力转向因为油液的工作压力高，动力缸尺寸、质量小，构造紧凑，油液拥有不能够压缩性，敏捷度高以及有也得阻尼作用也能够汲取路面的冲击等长处，被宽泛使用。?EPS（电动助力转向）：依据方向盘上的转矩信号和汽车的行驶车速信号，利用电子控制装置使电动机产生相应大小和方向的辅助动力，辅助驾驶员进行转向操作。电动助力转向系统只要电力不用液压，与机械式液压动力转向系统比较较省略了好多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，零件数目少，部署方便，重量轻。而且无“寄生损失”和液体泄露损失。因此电动助力转向系统在各样行驶条件下均可节能80%左右，提升了汽车的运转性能。与液压助力比较拥有节能环保，装置方便，效率高，路感好，回正性好的长处。?电控液压助力转向ECHPS：EHPS是在液压助力系统基础上发展起来的，其特色是本来有发动机带动的液压助力泵改由电机驱动，代替了由发动机驱动的方式，节俭了燃油耗费。ECHPS是在传统的液压助力转向系统的基础上增添了电控装置构成的。电液助力转向系统的助力特色可依据转向速率、车速等参数设计为可变助力特色，使驾驶员能够更轻松便利的控制汽车。??车速感觉式转向助力机构以液压动力转向机构为基础增添控制器和履行元件构成电控液压助力转向系统，同时经过车速传感器将车速信号传至控制器或微型计算机系统，控制电液变换装置改变助力特色，达到在低速或急转弯行驶时驾驶员能以很小的力转动方向盘，而在高速行驶时又能以稍重的手力进行转向操作。7-3：转向系的性能参数包含哪些？各自如何定义的？齿轮齿条式转向器的传动比定义及变速比工作原理是什么？转向器的正效率：功率P从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率。转向器的逆效率：功率p从转向摇臂输入，经转向轴输出所求的效率。逆效率大小不同样，转向器可分为可逆式、极限可逆式和不能够逆式。转向系的传动比包含转向系的角传动比wio和转向系的力