汽车设计复习

第一章1、不同形式的汽车，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。2、影响选取轴数的因素：主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。3、汽车驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等。前一位数字表示汽车车轮总数，后一位数字表示驱动轮数。影响选取驱动形式的主要因素：汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求等。4、乘用车的布置形式：发动机前置前轮驱动、发动机前置后轮驱动、发动机后置后轮驱动。5、货车车头长度是指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。6、汽车主要参数：尺寸参数、质量参数、汽车性能参数。7、汽车的长、宽、高称为汽车的外廓尺寸。货车、整体式客车总长不应超过12m，但铰接式客车不超过18m，半挂汽车列车不超过16.5m，全挂汽车列车不超过20m；不包括后视镜，汽车宽不超过2.5m；空载、顶窗关闭状态下，汽车高不超过4m；后视镜等单侧外伸量不超过最大宽度处250mm；顶窗换气装置开启时，不得超过车高300mm。8、轴距选择因素：①轴距对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径、轴荷分配等都有影响②轴距选择必须在合适的范围内，轴距过短会使车厢长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性能和操纵稳定性能变差；车身纵向振动角过大，汽车的平顺性较差；万向传动轴夹角也会增大。③轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。9、增大轮距则车厢内宽随之增加，并有利于增加侧倾刚度，汽车横向稳定性变好；但是汽车的总宽和总质量及最小转弯直径等增加，并导致汽车的比功率、比转矩指标下降，机动性变坏。10、汽车质量参数整车整备质量m0、载客量、装载质量、质量系数ηm0、汽车总质量ma、轴荷分配等。11、汽车的整备质量m0：指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。12、汽车的动力性参数包括最高车速vamax、加速时间t、上坡能力、比功率和比转矩等。13、汽车的燃油经济性用汽车在水平的水泥路或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量（L／100km）来评价。14、最小转弯直径Dmin：（Dmin越小，机动性越好）（1）定义：转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径。（2）要求：机动车的最小转弯直径不得大于24m。当转弯直径为24m时，前转向轴和末轴的内轮差（以两内轮轨迹中心计）不得大于3.5m。（3）影响因素：转向轮最大转角、汽车轴距、轮距。15、发动机的悬置形式有橡胶悬置和液压悬置。16、能够比较准确的确定驾驶员或乘员在座椅中的位置的参考点是躯干与大腿相连的旋转点“胯点”。实车测得的“胯点”位置称为H点。进行总布置设计之初，先根据总布置要求确定一个座椅调至最后、最下位置时的“胯点”，称为R点。17、在总体布置设计中，进行运动检查包括两方面内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉检查。第二章1、离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车起步平稳；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的震动和噪音。2、膜片弹簧离合器的特点（优缺点）：①具有较理想的非线性弹性特性②膜片弹簧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膜片弹簧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。（缺点）⑦膜片弹簧的制造工艺较复杂，制造成本较高，对材质和尺寸精度要求较高，其非线性弹性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。3、后备系数β（概念）：离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。大于1。反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。选择β时，应考虑摩擦片磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩，防止离合器滑磨时间过长，防止传动系过载以及操纵轻便等因素。为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨时间过长，β应选大一些；为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，β应选小一些。4、扭转减震器的功能如下：①降低发动机曲轴与传动系结合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。②增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。③控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振及噪声。④缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善离合器的结合平顺性。5、扭转减震器极限转矩Tj：减振器在消除了限位销与从动盘毂缺口之间的间隙1时所能传递的最大扭矩，即限位销起作用时的转矩。它受限于减震弹簧的许用应力等因素，与发动机的最大扭矩有关。Tj=(1.5~2.0)*Temax6、双质量飞轮减速器的特点（优缺点）：①可以降低发动机、变速器振动系统的固有频率，以避免在怠速时发生共振。②可以加大减振弹簧的位置半径，降低减振弹簧刚度，并容许增大转角。③由于双质量飞轮减震器的减振效果较好，在变速器中可采用粘度较低的齿轮油而不致产生齿轮冲击噪声，并可改善冬季的换挡过程。而且，由于从动盘中没有减速器，减小了从动盘的转动惯量，也有利于换挡过程。（缺点）④由于减振弹簧位置半径较大，高速时受到较大离心力的作用，使减振弹簧中段横向翘曲而鼓出，与弹簧座接触产生摩擦，导致弹簧磨损严重，甚至引起早期损坏。第三章1、变速器的作用用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。2、机械式变速器的优点：结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等。固定轴式变速器可分为两轴式和中间轴式。3、零、部件结构方案分析：（1）齿轮形式：变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。（2）换挡机构形式：变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换档三种形式。使用同步器能保证迅速、无冲击、无噪声换挡，而与操作技术的熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性、燃油经济性和行驶安全性。4、变速器轴承的选择：（1）内腔空间足够用圆柱滚子轴承，若不足够则用滚针轴承。（2）第一轴前端和第二轴后端都用球轴承。（3）为了保证轴承有足够的寿命，采用圆柱滚子轴承。（4）中间轴式：前轴采用圆柱滚子轴承，后轴采用球轴承或圆柱滚子轴承。5、挡数：增加变速器的挡数，能够改善汽车的动力性和燃油经济性以及平均车速。挡数越多，变速器的结构越复杂，并且使轮廓尺寸和质量加大，同时操纵机构复杂，并且在使用时换挡频率增高并增加了换挡难度。在最低档传动比不变的条件下，增加变速器的挡数会使变速器的相邻低档与高挡之间的传动比值减小，使换档工作容易进行。6、中心距：（1）中心距越大,齿隙也越大，重合度下降，平稳性差，受力不行，影响寿命。（2）中心距过小会使变速器长度增加，并因此使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态变坏。7、选取齿轮模数时一般要遵守的原则：（1）为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽；（2）为使质量小些，应增加模数，同时减小齿宽；（3）从工艺方面考虑各挡齿轮应选用一种模数，从强度方面考虑各挡齿轮应有不同的模数；8、压力角：（1）齿轮压力角较小时，重合度较大并降低了轮齿刚度，为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷，使传动平稳，有利于降低噪声；（2）压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。9、变位齿轮的好处：避免齿轮产生切根，配凑中心距，提高齿轮的强度、平稳性、耐磨损、抗胶合能力，降低齿轮啮合时的噪声。变位系数的选择原则：（1）为提高接触强度，应使变位系数尽可能取大些；（2）为提高小齿轮的抗弯强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大、小齿轮的变位系数，此时小齿轮的变位系数大于零。第四章1、万向传动轴设计应满足如下基本要求：（1）保证所连接的两轴的夹角及相对位置在一定范围内变化时，能可靠而稳定地传递动力。（2）保证所连接的两轴尽可能等速运转。（3）传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。2、万向节分为刚性万向节和挠性万向节。不等速万向节是指万向节连接的两轴夹角大于零时，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动的万向节。准等速万向节是指在设计角度下工作时以等于1的瞬时角速度比传递运动，而在其它角度下工作时瞬时角速度比近似等于1的万向节。输出轴和输入轴以等于1的瞬时角速度比传递运动的万向节，称之为等速万向节。挠性万向节是靠弹性零件传递动力的，具有缓冲减振作用。3、临界转速传动轴的临界转速就是当传动轴的转速接近与其弯曲固有振动频率是，即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断的转速，它决定于传动轴的尺寸、结构及其支承情况。4、双十字轴万向节传动保证与传动轴相连的两万向节叉应布置在同一平面内，且使两万向节夹角α1与α2相等第五章1、驱动桥的功用：（1）增扭、降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，并将转矩合理地分配给左、右驱动车轮。（2）承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩反作用力矩。2、驱动桥结构:主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳等。分为断开式和非断开式。断开式驱动桥：(1)能显著减少汽车簧下质量，从而改善汽车行驶平顺性，提高了平均行驶速度；(2)减小了汽车行驶时作用于车轮和车桥上的动载荷，提高了零部件的使用寿命；(3)增加了汽车离地间隙；由于驱动车轮与路面的接触情况及对各种地形的适应性较好，增强了车轮的抗侧滑能力；(4)若与之配合的独立悬架导向机构设计合理，可增加汽车的不足转向效应，提高汽车的操纵稳定性。(5)但其结构较复杂，成本较高。断开式驱动桥在乘用车和部分越野汽车上应用广泛。非断开式驱动桥：(1)结构简单，成本低，工作可靠，广泛应用于各种商用车和部分乘用车上。(2)但由于其簧下质量较大，对汽车的行驶平顺性和降低动载荷有不利的影响。3、p1384、差速器的作用：（1）保证驱动桥两侧车轮在行程不等时具有不同的旋转角速度，满足汽车行驶运动学要求;(2)提高通过性，同时避免在驱动桥间产生功率循环及由此引起的附加载荷，使传动系零件损坏、轮胎磨损和增加燃料消耗等。5、轴的形式：半浮式、3／4浮式和全浮式。6、驱动桥壳的主要功用：（1）支承汽车质量；（2）支承由车轮传来的路面反力和反力矩，并经悬架传给车架或车身；（3）它是主减速器、差速器和半轴的装配基体。第六章1、悬架的构成：弹性元件、导向装置和减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。架基本功用:传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高运行驶能力。2、独立悬架优点：簧下质量小；悬架占用的空间小；弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；由于采用断开式车轴，所以能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力；独立悬架可提供多种方案供设计人员选用，以满足不同设计要求。缺点：结构复杂，成本较高，维修困难。3、悬架静挠度是指汽车满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比，即fc＝Fw／c。悬架的动挠度fd是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。要求：悬架应有足够大的动挠度，以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。4、悬架