汽车设计课后答案-王望予-机械工业出版社

汽车设计课后答案第一章汽车总体设计1-1．在进行汽车总体布置是，使用五条基准线，是怎样确定的？答：在初步确定汽车的载客量(载质量)、驱动形式、车身形式、发动机形式等以后，要深入做更具体的工作，包括绘制总布置草图，并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求，以寻求合理的总布置方案。绘图前要确定画图的基准线(面)。确定整车的零线(三维坐标面的交线)、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。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；4.地面线；5.前轮垂直线。1．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，称为车架上平面线。它作为标注垂直尺寸的基准载(面)，即z坐标线，向上为“+”、向下为“-”，该线标记为0/Z。2．前轮中心线通过左、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，称为前轮中心线。它作为标注纵向尺寸的基准线(面)，即x坐标线，向前为“-”、向后为“+”，该线标记为0/x。3．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，称为汽车中心线。用它作为标注横向尺寸的基准线(面)，即y坐标线，向左为“+”、向右为“—”，该线标记为0/y。4．地面线地平面在侧视图和前视图上的投影线，称为地面线。此线是标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线。5．前轮垂直线通过左、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，称为前轮垂直线。此线用来作为标注汽车轴距和前悬的基准线。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)。1-2：发动机前置前驱布置形式，如今在乘用车上广泛应用的原因？发动机后置后驱布置形式在客车广泛应用原因？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（发动机的得到足够冷却），足够大行李箱空间（行李箱布置在汽车后），供暖效率高，操纵机构简单（发动机，离合器，变速器与驾驶员位置近），整车m小（省略传动轴装置），低制造难度。发动机靠近驱动轮，动力传递效率高，燃油经济性好；前轮牵拉车身，有利于保证方向稳定性。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(由于后桥簧上簧下质量之比增大)，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。发动机横置时，车厢面积利用较好，布置座椅受发动机影响较少；作为城市间使用能够在地板下方和客车全宽范围设立体积较大的行李箱；作为市内客车不需要行李箱时，因后桥前方的板下方没有传动轴，可降低地板高度，乘客上下车方便，传动轴较短。1-3：汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各质量参数如何定义？汽车设计课后答案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、轴荷分配。3）性能参数：(1)动力性参数：最高车速、加速时间、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)通过性几何参数(5)操纵稳定性参数(6)制动性参数(7)舒适性整车整备质量m0：车上带有全部装备（随车工具，备胎），载客量M:乘用车的载客量包括驾驶员在内不超过9座。装载质量（载质量）me：汽车在英质量好路面所允许的额定载质量。质量系数ηm0：ηm0=me/m0,汽车在质量与整备质量的比值。反映汽车设计工艺水平。越大，工艺越先进。汽车总质量ma：装备齐全，并按规定装满客，货的整车质量。轴荷分配：汽车空载或满在静止状态下，个车轴对支撑平面的垂直负荷，也可以用空载或满载总质量的百分比表示。1-4简述在绘图布置发动机及各总成位置时，须注意些什么问题或如何布置才是合理的？答：发动机油底壳至路面的距离应保证满载状态下最小离地间隙。保证发送机安装简单方便；驱动桥位置由驱动轮决定。将差速器中心线与汽车中心线重合，使左右半轴可通用。万向节传动轴两端夹角应相等，满载静止时不大于4度。最大不大于7度的要求；转向盘保证驾驶员能舒适地进行转向操作，注意转向盘平面与水平面的夹角，不影响仪表的视野，盲区最小；转向器布置在前钢板弹簧跳动中心附近，避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象，悬架保证转向轮转向空间；自动踏板尽量靠近驾驶员。手脚制动方便可靠，避免车轮跳动自行制动。1-5：总布置设计的一项重要工作是作运动校核，请问运动校核的内容是什么？并简要进行这些校核的意义？答：内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查。意义：由于汽车是由许多总成组装在一起，所以总体设计师应从整车角度出发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查；由于汽车是运动着的，这将造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误，所以，在原则上，有相对运动的地方都要进行运动干涉检查。1-6、具有两门两座和大功率发动机的运动型乘用车（跑车），不仅仅加速性好，速度又高，这种车有的将发动机布置在前轴和后桥之间。试分析这种发动机中置的布置方案有哪些优点和缺点？优点：(1)将发动机布置在前后轴之间，使整车轴荷分配合理；（2）这种布置方式，一般是后轮驱动，附着利用率高；（3）可使得汽车前部较低，迎风面积和风阻系数都较低；（4）汽车前部较低，驾驶员视野好缺点：（1）发动机占用客舱空间，很难设计成四座车厢；（2）发动机进气和冷却效果差第二章离合器设计2-1离合器设计要求？离合器操纵机构设计要求？1）.可靠地传递发动机最大转矩，并有储备，防止传动系过载2）.接合平顺3）.分离要迅速彻底4）.从动部分转动惯量小，减轻换档冲击5）.吸热和散热能力好，防止温度过高6）.应避免和衰减传动系扭转共振并具有吸振、缓冲、减噪能力7.操纵轻便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，动平衡好10）.结构简单、紧凑，质量轻、工艺性好，拆装、维修、调整方便汽车设计课后答案2-2盘式离合器，离合器压紧弹簧和离合器压紧弹簧布置哪几种形式？及优缺点？压紧弹簧和布置形式的选择1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：结构简单、制造方便、缺：弹簧易回火，发动机转速很大时，传递力矩能力下降；弹簧靠在定位座上，接触部位磨损严重。应用：广泛2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：结构复杂、轴向尺寸大应用：转矩大于400～450N·m的商用车上3斜置弹簧：优：工作性能稳定，踏板力较小缺：结构复杂、轴向尺寸较大应用：总质量大于14t的商用车2-3何谓离合器后备系数？影响其取值的因素有哪些？答：定义为：离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转距之比，β必须大于1。它反映了离合器传递发动机最大转距的可靠程度。影响其取值的因素有：发动机最大转距，离合器尺寸，汽车总质量，气候条件，发动机缸数，离合器种类等。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）摩擦片摩损后,离合器还能可靠地传扭矩2）防止滑磨时间过长（摩擦片从转速不等到转速相等的滑磨过程）3）防止传动系过载4）操纵轻便2-4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；（1）①膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变，相对圆柱螺旋弹簧，其压力大力下降，离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力。②兼起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。③高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。④以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。⑤易于实现良好的通风散热，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。（2）影响弹性特性的主要因素有：①比值H/h②比值R/r和R、r③圆锥底角Q④膜片弹簧工作点位置⑤分离指数目n⑥膜片弹簧小端内半径r0及分离轴承作用半径rf⑦切槽宽度δ1δ2及半径re的确定⑧压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定（3）工作点位置的确定：新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处，一般λ1B=（0.8～1.0）λ1H，以保证摩擦片在最大磨损限度Δλ范围内的压紧力从F1B到F1A变化不大，当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度的减小踏板力，C点应尽量靠近N点。汽车设计课后答案2-5今有单片双片离合器各一个，它们的摩擦衬片内，外径尺寸相同，传递最大转矩Temax相同，操纵机构的传动比也一样，问作用到踏板上的力Ff是否相等？如果不相等哪个踏板力小？为什么？答：不相等。因双片离合器摩擦面数增加一倍，因而传递转距的能力较大，在传递相同转距的情况下，踏板力较小。第三章机械式变速器设计3-1分析3-12所示变速器的结构特点是什么？有几个前进挡？包括倒档在内，分别说明各档的换档方式，那几个采用锁销式同步器换档？那几个档采用锁环式同步换档器？分析在同一变速器不同档位选不同结构同步器换档的优缺点？答：结构特点：档位多，改善了汽车的动力性和燃油经济性以及平均车速。工友5个前进档，换档方式有移动啮合套换档，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，与操作技术和熟练程度无关，提高了汽车的加速性，燃油经济性和行驶安全性。结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸大3-2、为什么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：斜齿轮传递转距时，要产生轴向力并作用到轴承上，设计时应力求使中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力平衡，以减小轴承负荷，提高轴承寿命，所以中间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律取为右旋，第一轴.第二轴的斜齿轮应取为左旋。3-3为什么变速器的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，其大小不仅对变速器的外型尺寸，体积和质量大小都有影响，而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，最小允许中心距应当由保证齿轮有必要的接触强度来确定。第四章万向传动轴设计4-1解释什么样的万向节是不等速万向节，准等速万向节，等速万向节？答：不等速万向节是指万向节连接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递运动，但平均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瞬时角速度传递运动，而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节，称之为等速万向节。4-2什么样的转速是转动轴的临界转速？影响临界转速的因素有那些？答：临界转速：当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象，以至振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速；影响因素有：传动轴的尺寸，结构及支撑情况等。4-3说明要求十字轴向万象节连接的两轴夹角不宜过大的原因是什么？答：两轴间的夹角过大会增加附加弯距，从而引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引起周期性变化的径向载荷，从而激起支撑出的振动，使传动轴产生附加应力和变形从而降低传动轴的疲劳强度。为了控制附加弯距，应避免两轴间的夹角过大。第五章驱动桥设计5-1、驱动桥主减速器有那几种结构形式？简述各结构形式主要特点及应用。答：主减速器可根据齿轮类型、减速形式以及主、从动齿轮的支承形式不同分类。主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。根据减速形式不同分为单级、双级、双速、贯通式。支承形式分为悬臂式支承和跨置式支承。1.齿轮类型，1）弧齿锥齿轮传动，主、从动轮的轴线