汽车设计每章要点

《汽车设计》分章要点第一章汽车总体设计填空1我国公路标准规定：单轴最大允许轴载质量为，总质量小于19t的公路运输车辆采用汽车。2整车整备质量是指车上带有全部装备，加满燃料、水、但的整车质量。3乘用车车身基本形式有折背式、和三种4.乘用车的车身由、和行李舱三部分组成5.汽车动力性参数包括、、上坡能力、等。6.比功率bP指汽车所装发动机的标定与汽车之比，可以综合反映汽车的动力性。7汽车发动机的气缸有、和水平对置三种排列形式8.汽车总布置图用到的基准线、、汽车中心线、地面线、前轮垂直线。名词解释概念设计整车整备质量质量系数轴荷分配比转矩汽车最小转弯半径轮胎负荷系数简答及论述1汽车设计设计任务书包括哪些内容？2进行总体设计应当满足那些基本要求?3轿车前置前轮驱动布置方案的优缺点是什么?4货车按驾驶室不同分几种，简述其优缺点。5公路车辆法规规定的单车外廓尺寸6汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响，汽车轴距的确定原则？7在汽车总布置设计时，轴荷分配应考虑那些问题？8汽车的质量参数包括那些？9发动机的悬置结构形式及特点？发动机的悬置结构形式：传统的橡胶悬置和液压阻尼式橡胶悬置。传统的橡胶悬置特点是结构简单，制造成本低，但动刚度和阻尼损失角θ的特性曲线基本上不随激励频率变化。液压阻尼式橡胶悬置的动刚度及阻尼损失角有很强的变频特性，对于衰减发动机怠速频段内的大幅振动十分有利。第二章离合器设计填空1摩擦离合器按从动盘数分类有、、多片三类2离合器的压紧弹簧布置形式有、、斜向布置等。3膜片弹簧具有较理想的弹性特性，比值对膜片弹簧的弹性特性影响极大。4离合器摩擦片所用的材料主要有石棉基材料、和。简答及论述1离合器的后备系数的定义及影响取值大小的因素有哪些？2离合器的主要参数有哪些？3离合器后备系数何谓喷丸处理？汽车底盘哪些零件需要喷丸处理？（膜片弹簧，变速器齿轮，主减速器锥齿轮，差速器锥齿轮，钢板弹簧，扭杆弹簧等6个）第三章机械变速器设计填空1变速器的传动比范围是指变速器与的比值。2变速器的中心距A对轮齿的接触强度有影响，中心距越小，轮齿的接触应力越，齿轮的寿命越。.3汽车变速器齿轮通常使用材料，为提高耐磨性变速器齿轮通常采用的热处理方式是。4同步器常有、和惯性增力式三种5变速器齿轮的损坏形式主要有：、、以及齿面胶合。简答及论述1固定轴式变速器分类2变速器的主要参数有哪些？（挡数、传动比范围、中心距A、外形尺寸、齿轮参数、各挡齿轮齿数的分配)3变速器换挡机构形式4变速器中心距指何而言？它对什么有较为重要的影响?5变速器传动比范围的定义及确定传动比范围的影响因素6如下图所示为一变速器结构图，请分析其结构类型特点，并描述各档传动关系。解：这是一个中间轴式六档变速器，其特点是：(1)设有直接挡；(2)一挡有较大的传动比；(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7~6~1~12，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。第四章万向传动轴设计1等速万向节2双十字轴万向节等速传动的条件3传动轴临界转速及提高传动轴临界转速的方法.答：所谓临界转速，就是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，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。传动轴的临界转速为2228102.1ccckLdDn式中，nk为传动轴的临界转速（r/min）；Lc为传动轴长度（mm），即两万向节中心之间的距离；dc和Dc分别为传动轴轴管的内、外径（mm）。在长度一定时，传动轴断面尺寸的选择应保证传动轴有足够高的临界转速。由上式可知，在Dc和Lc相同时，实心轴比空心轴的临界转速低。当传动轴长度超过1.5m时，为了提高nk以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两根或三根。第五章驱动桥设计填空1.驱动桥一般是由、、和桥壳等组成。2.驱动桥分断开式和非断开式两类，驱动车轮采用独立悬架时，应选用驱动桥，驱动车轮采用非独立悬架时，应选用驱动桥。3.驱动桥主减速器根据齿轮类型分：、、圆柱齿轮、蜗轮蜗杆。4.在进行主减速器锥齿轮的强度验算时，应计算、、轮齿接触强度。简答、论述、计算1.差速器锁紧系数k2.主减速器主动齿轮的支承形式有几种？各有何优缺点？1）悬臂式支承和跨置式支承2）悬臂式支承：结构简单，支承刚度较差，传递转矩较小跨置式支承：刚度大，轴承负荷小，改善了啮合条件，承载能力高；可以缩短主动齿轮轴的长度，布置更紧凑，减小传动轴夹角，有利于整车布置，但壳体结构复杂，加工成本高，主动齿轮的导向轴承尺寸受限，可传递较大转矩。3对主减速器锥齿轮进行强度验算时，计算载荷应如何确定？有三种确定方法：1）按发动机最大转矩maxeT和最低挡传动比1gi确定从动锥齿轮的计算转矩ceT2）按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩csT3）按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩cfT当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩cT应取前面两种的较小值，即],min[cscecTTT；当计算锥齿轮疲劳寿命时，cT取cfT。4主减速器中，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？5.某4×2型汽车的驱动桥装有强制锁止式差速器，已知它的一侧驱动轮在冰路上，其附着系数φ1=0.1，另一侧驱动轮在土路上，其附着系数φ2=0.7，且已知车总质量G=1250kg，驱动桥轴荷G2=690kg，道路阻力系数f=0.1。试计算：（1）在没有锁住差速器时汽车能否行驶？（2）在差速器锁住时汽车能否行驶？解（1）牵引力)(691.069022min2min2min2kgGGGFt行驶阻力)(1251.01250kgfGFf（2分）因ftFF所以不能行驶（1分）（2）牵引力)(276)1.07.0(2690)(2min2kgGFt因ftFF所以能行驶（2分）6.主减速器双曲面齿轮传动中，主从动齿轮的平均分度圆半径r1、r2，中点螺旋角为β1、β2，试求出主减速器传动比ios的计算公式，并根据该公式分析双曲面齿轮传动比螺旋齿轮传动具有的优点。答：olosikrrkrrrFrFTTi12112211221221coscos其中：1coscos12k，12rriol为相同分度圆半径的螺旋锥齿轮传动比。双曲面齿轮传动比螺旋锥齿轮传动具有的优点：（1）当双曲面齿轮与螺旋锥齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮具有更大的传动比。（2）当传动比一定，从动齿轮尺寸相同时，主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮大，可提高主动齿轮和齿轮轴的强度和刚度。（3）当传动比一定，主动齿轮尺寸相同时，从动齿轮比相应的螺旋锥齿轮小，可提高汽车的最小离地间隙。第六章悬架设计填空1.悬架是由、、减震器、缓冲块和横向稳定器等组成。2.对于不同结构的独立悬架，其结构特性不同，评价时常从以下几方面进行：侧倾中心高度、、和横向刚度。3.纵臂式独立悬架分几种悬架又分为和两种简答、论述、计算1.悬架的弹性特性2.悬架静挠度3.简要分析载货汽车和轿车采用非线性悬架对汽车行驶平顺性的影响？答：当悬架变形f与所受垂直外力F之间不呈固定比例变化时，称为非线性弹性特性。此时，悬架刚度是变化的，其特点是在满载位置附近，刚度小且曲线变化平缓，因而平顺性良好；距满载较远的两端，曲线变陡，刚度增大。这样可在有限的动挠度范围内，得到比线性悬架更多的动容量。悬架的运容量系指悬架从静载荷的位置起，变形到结构允许的最大变形为止消耗的功。悬架的运容量越大，对缓冲块击穿的可能性越小。4.验算一长途客车前钢板弹簧总成在制动时的应力。已知：单个前轮上的垂直载荷静负荷G=17500N，制动时前轮质量分配系数m1=1.2，不考虑骑马螺栓的作用，l1=l2=650mm，c=570mm，ψ=0.7，弹簧片数n=12，片厚h=7mm，片宽b=65mm，许用应力[σ]=1000N/mm2。求：1.σMAX发生在什么地方？2.σMAX=?3.是否安全？解：1：在制动时σMAX在前钢板弹簧的后半段。2：不考虑骑马螺栓的作用K=00W=()/(4)WwFLks=17500*1300/4*1000=5687.5前钢板弹簧出现的最大应力σMAX=1121120()()GmllcllW=17500x1.2x650x（650+0.7x570）/[（650+650）x22750]=1936.6N/mm23：σMAX=1936.6N/mm21000N/mm2所以钢板弹簧不安全。第七章转向系设计填空1.转向器根据逆效率大小不同，转向器又分为、极限可逆式和之分。2.为了保证汽车转向时，驾驶员转向轻便，要求转向器正效率；为了保证转向后，汽车能自动返回到直线行驶的位置，要求转向器；为了减轻在不平路面上驾驶员的疲劳，又要求转向器逆效率。简答、论述1.转向器的效率功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率，用符号η+表示，η+=（P1-P2）/P1；反之称为逆效率，用符号η－表示η－=（P3-P2）/P3。式中，P2为转向器中的磨擦功率；P3为作用在转向摇臂轴上的功率。2.转向器角传动比3.路感强度4.转向操纵轻便性的评价指标5.常见的转向器形式有几种？各有何有缺点？1）齿轮齿条式转向器优点：结构简单、紧凑；壳体采用铝、镁合金压铸而成，转向器质量轻；传动效率高；能自动消除齿间间隙；转向器占用的体积小；制造成本低。缺点：逆效率高，在不平路面上行驶时易反冲，造成打手并影响行驶安全。2）循环球式转向器优点：将滑动摩擦转为滚动摩擦，传动效率高；使用寿命高；转向器的传动比可以变化；工作平稳可靠；齿条和齿扇之间的间隙易调整；适合做整体式动力转向器。缺点：逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。6.试解释为什么普通转向器存在“轻”与“灵”的矛盾？对于齿轮齿条式转向器，如何从结构设计上解决这一矛盾？1）由式aDiiSWwP20可知，增大角传动比0wi（0wi≈wi）可以增加力传动比Pi；由hwPFFi/2可知，当作用在转向轮上的力wF一定时，增大Pi能减小手力hF，从而使操纵轻便。由k可知，角传动比增加后，转向轮偏转角速度对转向盘角速度的响应变得迟钝，使转向操纵时间增长，汽车转向灵敏性降低。所以转向器“轻”与“灵”构成一对矛盾。２）解决办法：采用变速比转向器第八章制动系设计填空1.任何一套制动装置都是由和两部分组成的。2.鼓式制动器压力沿衬片长度方向的分布符合规律简答、论述1.汽车制动系的组成2.汽车的制动能力3.制动器效能4.盘式制动器的主要参数有哪些？5.某商用车制动系采用双回路系统，希望任一制动回路失效时，仍然具有50％制动能力，且不失去稳定性。请选择合适的制动回路系统和前后轮鼓式制动器形式。答：要想获得一套管路失效时仍能剩余50％制动力，且不使汽车丧失稳定性，只有LL，HH型回路能够达到要求。采用LL型回路，前轮采用双从蹄式制动器或双向双领蹄式制动器，后轮采用任意一种鼓式制动器都可以，推荐领从蹄式制动器采用HH型回路，前轮采用双从蹄式制动器或双向双领蹄式制动器，后轮采用双向双领蹄式制动器或双领蹄式制动器。6.简述具有前后轴制动力固定比值分配车辆前后轴最大制动力确定方法?7.若轻型汽车的有关参数如下：总重Ga=26000N，轴距L=2700mm,重心高hg=905mm,重心到前轴的距离L1=1428mm,车轮的工作半径rr=350mm,若该车在φ＝0.7的道路上行驶，试计算：1.若采用车轮制动器作为应急制动，试确定应急制动所需的制动力矩？2.该车可能停驻的极限上坡路倾角