石大车辆结构与设计期末复习题及参考答案

车辆结构与设计第2页共7页《车辆结构与设计》课程综合复习资料一、填空题1、为满足汽车制动系功用的要求，汽车制动系都有几套独立的制动装置，它们是行车制动装置、（）制动装置和应急制动、安全制动和辅助制动装置。答案：驻车2、循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆（转向）螺母传动副，第二级是（）传动副。答案：齿条齿扇3、全流式滤清器串联于机油泵与主油道之间，分流式滤清器与主油道并联，分流式滤清器常用作（）。答案：细滤器4、汽车转向系统按转向能源的不同，可分为（）、动力转向系两大类。答案：机械转向系5、油环的主要作用是（）。答案：刮除气缸壁上多余的机油6、为了保证变速器安全、可靠的工作，变速器操纵机构设有自锁装置、（）和倒档锁。答案：互锁装置7、万向传动装置主要用来实现（）。答案：一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴8、托森差速器主要利用了蜗杆传动的不可逆原理和（）条件。答案：齿面高摩擦9、半轴齿轮和差速器壳之间的推力垫片的作用是（）。答案：减少齿轮和壳的磨损10、横向稳定器的作用是（）。答案：减少横向倾斜11、麦弗逊悬架的主销轴线是由筒式减振器上铰链的中心与（）中心的连线确定。答案：横摆臂外端的球铰链12、轮胎的扁平率是指（）之比。答案：轮胎断面高度与宽度13、传动轴的临界转速是指（）。答案：使传动轴发生共振现象的工作转速14、托森差速器是利用（）进行转矩分配的。答案：涡轮蜗杆传动副的高内摩擦力矩15、麦弗逊前独立悬架的主销轴线是指（）。答案：筒式减震器上铰链中心与横摆臂外端的球铰链中心的连线16、单片周布弹簧离合器的主动部分是飞轮和（）。答案：压盘17、轮式汽车行驶系统由车架、车桥、（）和车轮组成，绝大部分汽车都采用轮式行驶系统。答案：悬架18、发动机润滑系统主要通过集滤器和（）清除杂质。答案：机油滤清器19、锥齿轮啮合的调整是指齿面啮合印迹和（）的调整。答案：齿侧间隙20、汽车传动系统的基本功用是将（）发出的动力传给驱动。答案：发动机二、问答题1、简述设计轿车车架的时候为保证汽车有良好的整车性能，应从哪些方面考虑？答案：车架中部尽量低平，以降低汽车的重心，满足高速行驶稳定性和乘坐舒适性；车架前端要窄，以便允许转向轮有较大的偏转角度；车架后端向上弯曲，保证悬架变形时车轮的跳动空间。2、简述扭曲环装入汽缸中为什么会产生扭曲，并说明它有何优缺点。答案：活塞环装入气缸后，其外侧拉力的合力与内侧压力的合力之间有一力臂，于是产生扭曲力矩，使环的断面扭转成盘状或盖子状。优点是环的边缘与环槽的上下端面接触，提高了表面接触应力，防止活塞环在环槽上下窜动而造成泵油作用。3、简述为什么对于对称式锥齿轮差速器而言，当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍。答案：对称式锥齿轮差速器的运动特性方程式：所以，当任何一侧半轴齿轮的转速为零时，即n1=0（或n2=0），则n2=2n0（或n1=2n0），即另一侧半轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍。4、简述何谓转向盘的自由行程，一般范围应为多大。答案：转向盘在空转阶段的角行程称为转向盘自由行程。转向盘从相应于汽车直线行驶的中间位置向任一方向的自由行程范围为10～15°。5、简述预留气门间隙的原因。答案：在气门杆尾端与摇臂端（侧置式气门机构为挺杆端）之间留有气门间隙，是为补偿气门受热后的膨胀之需的。但此间隙必须适当。过大，则会出现气门开度减小（升程不够），进排气阻力增加，充气量下降，从而影响动力性；同时增加气门传动零件之间的冲击和磨损。过小，在气门热状态下会出现气门关闭不严，造成气缸漏气，工作压力下降，从而导致功率下降的现象；同时，气门也易于烧蚀。6、简述独立悬架的主要评价指标及其对车辆性能的影响。答案：（1）侧倾中心高度：位置高，可使车身的侧倾角减小。但过高会使车身倾斜时轮距变化大，加速轮胎的磨损。（2）车轮定位参数的变化：主销后倾角变化大，容易使转向轮产生摆振；车轮外倾角变化大，会影响汽车直线行驶稳定性，以及轮距的变化和轮胎的磨损速度。（3）悬架侧倾角刚度：影响汽车的操纵稳定性和平顺性。（4）横向刚度：影响操纵稳定性。（5）悬架占用的空间尺寸：影响发动机、油箱和行李箱等的布置。7、简述如何选择转向系角传动比。答案：转向系角传动比的影响因素是转向轴负荷大小和对汽车机动能力的要求。转向轴负荷小或采用动力转向的汽车，不存在转向沉重问题，取较小的转向器角传动比，提高汽车的机动能力。转向轴负荷大，汽车低速急转弯时的操纵轻便性问题突出，选用大些的转向器角传动比。汽车以较高车速转向行驶时，要求转向轮反应灵敏，转向器角传动比小些。汽车高速直线行驶，转向盘在中间位置的转向器角传动比不宜过小。否则转向过分敏感，使驾驶员精确控制转向轮的运动困难。8、简述齿轮齿条式转向器的特点，并说明主要用于什么车型。答案：（1）结构简单，简化传动机构，不需要转向摇臂和转向横拉杆等。刚性大，重量轻。（2）车轮反作用力容易传至转向盘，所以具有对路面状态反应灵敏的优点，也容易打手和摆振等。（3）齿轮与齿条直接啮合，将齿轮的旋转运动转化为齿条的直线运动，使转向拉杆横向拉动车轮产生偏转。主要用于轿车和轻型货车。9、简述在断开式转向驱动桥中，伸缩型球笼式万向节（VL节）和固定式球笼式万向节（RF节）的位置如何布置，以及原因。答案：VL节不布置在靠主传动器一侧（内侧），RF节布置在转向节（外侧）。因为前者装在内侧为防止运动干涉，后者装在外侧保证主销位置不受影响。10、简述带转阀式齿轮齿条整体式动力转向器的液压助力转向系统的随动转向原理。答案：转向开始，齿轮受到阻力不动，扭杆稍有扭转，P孔与A、B孔之一通，A、B孔之另一孔则通轴向回油道O；动力缸活塞推动齿杆（及齿轮）运动，滑阀、齿轮和扭杆同转，（扭转角不变）；转向盘停止转动，齿轮继续转动，扭杆回位，A、B孔相通，活塞停止运动，保持转向角。11、简述双腔制动主缸的工作原理。答案：制动时，第一活塞左移，皮碗盖住旁通孔，油压升高，克服弹力将制动液送入右前左后制动回路；同时又推动第二活塞，使第二腔液压升高，进而两轮制动。解除制动时，活塞在弹簧作用下回位，液压油自轮缸和管路中流回制动主缸。旁通孔开启前，压油腔产生一定真空度。进油腔的油液经皮碗边缘与缸壁的间隙，流入压油腔。储液室的油液经补偿孔流入压油腔。12、为了使减振器和弹性元件协调有效地工作，简述在设计减振器时对阻尼力的大小提出哪些要求？答案：悬架压缩行程内，阻尼力应较小，以便充分发挥弹性元件的缓冲作用；在悬架伸张行程内，阻尼力应较大，以迅速减振；当车桥与车架相对速度过大时，阻尼力应始终保持在一定限度之内，以免承受过大冲击载荷。13、简述曲柄连杆机构的作用与工作条件。答案：其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、高速、和化学腐蚀作用。14、什么是气门重叠、气门重叠角？答案：由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进排气门同时开启的现象，称为气门重叠。同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚关角的和(α+δ)，称为气门叠开角。15、简述润滑系统一般由哪些零部件组成？并说明溢流阀、旁通阀各有何功用。答案：润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器等组成。此外，润滑系统还包括机油压力表、温度表和机油管道等。溢流阀防止机油泵输出的油压过高。旁通阀防止机油滤清器堵塞后机油不能输入到润滑系统中。16、简述一般在发动机的配气机构中要保留气门间隙的原因。答案：发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷却时无间隙或间隙过小，则在热态下气门及其传动件的受热膨胀引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中的漏气，从而使功率下降。为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中保留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。这一间隙称为气门间隙。17、简述发动机强制水冷系统散热器盖的功用与工作原理。答案：散热器盖严密地盖在散热器加冷却液口上，使水冷系统成为封闭系统。闭式水冷系统可使系统内压力增加，冷却液沸点相应提高，并可减少冷却液外溢及蒸发损失。其工作原理是水冷系统压力增加时，压力阀开启，一部分冷却液流入补偿水桶；当水冷系统压力降到低于大气压力时，真空阀开启，补偿水桶内的冷却液流会散热器。18、简述单级主减速器锥齿轮啮合调整的方法。答案：锥齿轮啮合的调整是指齿面啮合印迹和齿侧间隙的调整。啮合印迹调整先在主动锥齿轮上涂以红色颜料，然后用手使主动锥齿轮往复运动，于是在从动锥齿轮轮齿的两侧工作面上出现红色印迹。正确啮合的印迹位置可通过改变主减速器壳与主动锥齿轮轴承座之间的调整垫片获得。齿侧间隙的调整通过拧动轴承调整螺母，以改变从动锥齿轮的位置。19、简述离合器踏板要有自由行程的原因。答案：离合器经过使用后，从动盘摩擦衬片被磨损变薄，在压力弹簧作用下，压盘要向前移，使得分离杠杆的外端也随之前移，而分离杠杆的内端则向后移。若分离杠杆内端与分离轴承之间预先没留有间隙（即离合器踏板自由行程），则分离杠杆内端的后移可能被分离轴承顶住，使得压盘不能压紧摩擦衬片而出现打滑，进而不能完全传递发动机的动力，因此，离合器踏板必须要有自由行程。20、简述定钳盘式制动器有何特点。答案：⑴制动钳固定安装在车桥上，既不能旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，因而必须在制动盘两侧的钳体中都装设制动块促动装置，以便两侧的制动块压向制动盘。⑵油缸较多，使制动钳结构复杂。⑶油缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通，制动钳的尺寸过大。⑷热负荷大时，油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化。⑸需两组高精度的液压缸和活塞，成本较高。三、论述题1、试述减振器的设计要求，分析双向作用筒式减振器的工作原理。答案：减振器的设计要求：悬架压缩行程内，阻尼力较小，以充分发挥弹性元件的作用；悬架伸张行程内，阻尼力应大，以求迅速减振；当车桥与车架之间的相对速度过大时，减振器应能自动加大液流通道截面积，使阻尼力保持在一定限度内。压缩行程：容积减少导致油压升高，油液打开流通阀，经过流通阀流入上腔。由于上腔被活塞杆占去一部分空间，油液推开压缩阀，流入储油缸。由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。伸张行程：当汽车掉入凹坑时，车轮下跳，减振器受拉伸活塞上移。上腔容积减少导致油压升高，油液推开伸张阀，流入下腔。由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。压缩阀的节流阻力应设计成随活塞运动速度而变化；伸张阀的节流阻力应设计成随活塞运动速度而变化；伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀大；伸张阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和小于压缩阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和。2、请分别画出领从蹄式鼓式制动器、浮钳盘式制动器的结构示意图，对比分析各自的特点。答案：领从蹄式鼓式制动器；浮钳盘式制动器。领从蹄式鼓式制动器的特点：摩擦副为制动蹄与制动鼓，领蹄具有“增势”作用。相反，从蹄具有“减势”作用。浮钳盘式制动器的特点：摩擦副为制动块和制动盘，轴向和径向尺寸较小。3、图示为一无同步器的五档变速器中四、五两档（四档为直接档，五档为超速档）齿轮示意图，试述其从高速档换入低速档时的换档过程。答案：从高速档(五档)换入低速档(四档)：⑴五档时，V3=V4；欲挂五档，离合器分离，接合套3左移，先进入空挡。⑵3与4脱离瞬间，V3=V4而V4>V2，V3>V2，会产生冲击，应停留。⑶因V2比V3下降快，必无V3=V2时，此时应使离合器接合，并踩一下加速踏板使V2>V3，而后再分离离合器待V3=V2时平顺挂档。4、画出双气室油气弹簧的示意图，并分析其工作原理。答案：如图所示，当弹簧处于压缩行程时，主气室中的主活塞上移，使主气室内的气压上升，弹簧刚度增大。此时，浮动活塞下面的油液在反压气室的气体压力作用下，经通道流入主气室活塞下面，补充