文档介绍：该【汽车设计复习答案 第四版 】是由【小屁孩】上传分享，文档一共【6】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【汽车设计复习答案 第四版 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。一、:开发新产品(汽车),:是指从产品创意开始,到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程。: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。:指汽车载质量与整车整备质量的比值,即ηm/mm0=:是指汽车在空载或满载静止状态下,各车轴对支承平面的垂直负荷。也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。:汽车所装发动机标定最大功率与汽车最大总质量之比,P=P/:汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比,矩T=T/:是指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。:是指汽车在制动时,能在尽可能短的距离内停车且保持方向稳定,下长坡时能维持较低的安全车速并有在一定坡道上长期驻车的能力。:用汽车在水平的水泥或沥青路面上,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。:指离合器正常结合状态,分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时,为保证离合器摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全接合,在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。:离合器所能传递最大静摩擦力矩与发动机最大转之比。: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。:差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转之比。:锥齿轮节锥表面展开图上的齿形线任意一点的切线与该点和节锥顶点连线之间的夹角。: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。:指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比,即fc=Fw/:悬架受到的垂直外力F与由此引起的车轮中心相对于车身位移f(即悬架的变形)的关系曲线。:簧上质量产生单位侧倾角时,悬架给车身的弹性恢复力矩。:是指输入转与矩输出转之矩间的变化关系曲线。:转向盘角速度与同侧转向节偏转角速度之比。:作用在转向盘上力矩的增量与对应的转向器输出力增量的比值。:功率P1从转向轴输入,经转向摇臂轴输出所求得的效率。η+=(P1-P2)/:逆效率:功率P1从转向摇臂轴输入,经转向轴输出所求得的效率。η-=(P3-P2)/P3。:指汽车转弯时所在的曲线轨迹处的曲率半径的圆心。:制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩。:在制动鼓或制动盘的作用半径R上所得到的摩擦力(Mu/R)、,设计离合器时应满足哪些基本要求?1)在任何行驶条件下,能可靠地传递发动机的最大转。矩2)接合时平顺柔和,保证汽车起步时没有抖动和冲击。3)分离时要迅速、彻底。4)从动部分转动惯量小,减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。5)有良好的吸热能力和通风散热效果,保证离合器的使用寿命。6)避免传动系产生扭转共振,具有吸收振动、缓和冲击的能力。7)操纵轻便、准确,以减轻驾驶员的疲劳。8)作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小,保证有稳定的工作性能。9)具有足够的强度和良好的动平衡,保证工作可靠,使用寿命长。10结构应简单紧凑质量小,制造工艺性好,拆装维修调整方便。,它们的摩擦衬片内、外径尺寸相同,传递的最大转矩T相同,操纵机构的传动比也一样,问作用到踏板上的力F是否相等?如果不相等,哪个踏板上的力小?为什么?不相等,双片离合器踏板上力小。双片离合器与单片离合器相比,由于摩擦面数增加一倍,因而传递转矩的能力较大,结合更为平顺柔和,传递相同转矩的情况下,径向尺寸较小,踏板力较小。?1)为要能防止传动系过载,操纵轻便,β值要小些。2)发动机后备功率大,使用条件较好,β值要小些。3)发动机缸数多转矩动小,β值要小些。波4)膜片弹簧离合器在摩擦片磨损后,压力保持稳定相对螺旋弹簧离合器,β值要小些。。1)后备系数,在选择β时,应考虑摩擦片在使用中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和传东西过载。2)单位压力P0,选择时应考虑离合器工作条件,发动机后备功率大小,摩擦片尺寸,材料及其质量和后备系数。3)摩擦片外径D内径d和厚度b,当离合器结构形式及摩擦片材料已选定,发动机最大转矩已知,结合公式,选取后备系数和单位压力,可估算出D,当D确定后,d可根据d/~,,,。,说明膜片弹簧的主要设计参数有哪些。特点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。参数:(1)比值H/h和h值(2)R/r比值和R、r值(3)圆锥底角α4)膜片弹簧工作点位置(5)分离指数目n(6)膜片弹簧小端内半径r及分离轴承作用半径r(7)切槽宽度δ、0f1δ及半径r(8)。作用:采用变位齿轮,可避免齿轮产生根切和配凑中心距,还影响齿轮的强度,使用平稳性、耐磨损、抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。变位齿轮的类型:高度变位和角度变位。高度变位齿轮副的一对啮合齿轮的变位系数之和等于零。角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。分析及应用:为保证各对齿轮有相同的中心距,此时应对齿轮进行变位。当齿数和多的齿轮副采用标准齿轮传动或高度变位时,对齿数和少些的齿轮副应采用正角度变位。对斜齿轮传动,还可以通过选择合适的螺旋角来达到中心距相同的要求。对于高挡齿轮,应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数。为提高接触强度,应使总变位系数尽可能取大些。。1)保证汽车有必要的动力性和经济性2)设置空挡,用来切断发动机动力向驱动轮的传输3)设置空挡,是汽车能倒退行驶4)设置动力输出装置,需要时进行功率输出5)换挡迅速省力方便6)工作可靠,汽车在行驶过程中,变速器不得有跳挡乱挡及换挡冲击等现象发生。?说明是如何影响的?对中间轴变速器,将中间轴与第二轴轴线间距离成为变速器中心距,对两轴式变速器,将输入轴与输出轴间距离成为变速器中心距,它是一个基本参数,其大小不仅对变速器外形尺寸体积和质量大小有影响而且对轮齿接触强度有影响,中心距越小,轮齿接触应力越大,轮齿寿命越短。因此最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。,实现等速传动的条件。十字轴式万向节具有不等速运动传递特性。实现等速传动的条件是采用双万向节,且中间传动轴两端的万向节叉在同一平面内,第一个万向节的主动叉与从动叉的夹角等于第二个万向节的主动叉与从动叉的夹角。?简要说明各自特点。1)球叉式万向节,,这种球叉式万向节结构简单,可在夹角不大于32°~33°条件下正常工作,只有在传力钢球与滚道之间有一定预紧力时才能保证等角速传动。,两球叉上直槽与轴的中心线倾斜相同的角度且彼此对称,加工较容易,两叉间允许一定量轴间滑动。2)球笼式万向节,,这种万向节无论转动方向如何,,球的每个方向都有机会传递转矩,需要足够润滑,六个钢球同时参加工作,承载能力和耐冲击能力强,传动效率高,结构紧凑安装方便。,传递转矩时星型套与筒形外壳可沿轴向移动,省去伸缩花键,使结构简单加工方便,且移动是通过钢球沿外滚道滚动内实现,阻力小,传动效率高。。1)半浮式,除传递转矩外,外端还承受路面对车轮反力所引起的全部力和力矩。2)3/4浮式,与半浮式受载情况相似,只是载荷有所减轻。3)全浮式,理论上半轴只承受转矩,作用于驱动轮上的其他反力和弯矩全由桥壳承担,但由于桥壳变形等因素,引起半轴弯曲变形,产生弯曲应力。,支承轴承的预紧方式。形式:,用于传递转矩较小的主减速器上。,用于传递较大转矩的情况下。预紧方式:,调整垫片厚度进行。,靠轴承外侧的调整螺母或主减速器壳与轴承盖之间的调整垫片来调整。。1)弧齿锥齿轮传动,优点:可以承受较大的负荷,工作平稳,噪声和振动小。缺点:弧齿锥齿轮对啮合精度很敏感,齿轮副锥顶稍不吻合就会使工作条件急剧变坏,并加剧齿轮的磨损和使噪声增大。2)双曲面齿轮,优点:锥齿轮尺寸相同时具有更大传动比,传动比一定,从动齿轮尺寸相同,主动齿轮有更大直径和较高轮齿强度及较大主动齿轮轴和轴承刚度,主动齿轮尺寸相同,从动齿轮比弧齿锥齿轮尺寸小,离地间隙大。缺点:沿齿长方向的纵向滑动会使摩擦损失增加,降低传动效率。双曲面齿轮齿面间的压力和摩擦功较大,可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死,抗胶合能力较低。因此,需要选用可改善油膜强度和带有防刮伤添加剂的双曲面齿轮油来进行润滑。?1)选择适当的主减速比,保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性2)外廓尺寸小,保证足够离地间隙,以满足通过性要求。3)齿轮及其他传动件工作平稳,噪声小。4)在各种载荷和转速工况下有高的传动效率5)具有足够强度和刚度,以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩,尽量降低质量尤其是簧上质量,减少不平路面的冲击载荷,提高行驶平顺性6)与悬架导向机构运动协调,对转向驱动桥还应与转向机构协调。7)结构简单,加工工艺性好,制造容易,维修调整方便。?悬架静挠度是指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比,即fc=Fw/c。当采用弹性特性为线性变化的悬架时,前后悬架静挠度可由下式求得fc=mg/c,g=981cm/。组成:弹性元件,导向装置,减震器,缓冲块和横向稳定器等。要求:1)保证良好的行驶平顺性2具有合适的衰减振动的能力3)保证良好的操纵稳定性4)制动或加速时,保证车身稳定,减少车身纵倾,转弯车身侧倾角要合适5)有良好的隔声能力6)结构紧凑,占用空间尺寸小7)可靠的传递车身与车轮之间的各种力和力矩,在满足零部件质量小的同时保证足够强度和寿命。17.?某商用车制动系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。双半轴对双半轴(HH)型双回路制动系统。前轮采用单项双领蹄,后轮双向双领蹄。,原因是什么?1)热稳定性好2)水稳定性好3)制动力矩与汽车运动方向无关4)易于构成双回路制动系,有较高可靠性和安全性。5)尺寸小质量小散热良好6)压力在制动衬块上分布均衬块磨损匀均匀7)更换衬块简单容易8)衬块与制动盘间隙小,制动协调时间短9)、汽车形式的选择不同形式的汽车,主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。(-)轴数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。选择原则:包括乘用车以及汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆,如矿用自卸车等,均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案;总质量在19~26t的公路运输车采用三轴形式,总质量更大的汽车宜采用四轴和四轴以上的形式。(二)驱动形式汽车驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等。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。选择原则:乘用车和总质量小些的商用车,多采用结构简单、制造成本低的4×2驱动形式。总质量在19~26t的公路用车辆,采用6×2或6×4驱动形式。对于越野汽车,为提高其通过性,可采用4×4、6×6、8×8的驱动形式。(三)布置形式是指发动机、驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系和布置特点而言。:发动机种前置前轮驱动(FF)发动机前置后轮驱动(FR)发动机后置后轮驱动(RR)少数乘用车采用发动机前置全轮驱动。(2)货车的布置形式1)平头式、短头式和长头式货车④偏置式驾驶室的货车2)发动机前置、中置、后置(3)越野车的布置形式:根据驱动桥数不同,越野车分为4×4、6×6、8×8等形式。非贯通式驱动桥布置特点:动力由发动机传至分动器,然后从分动器传给各桥时,是经分动器的三个输出轴和万向节传动轴分别传给三个桥。:尺寸参数,(长宽高)、货车车箱尺寸汽车的质量参数包括整车整备质量m、载客量、装载质量、0质量系数η、汽车总质量m、轴荷分配等。汽车性能参数:、加速时间t、上坡能力、比功率和比转距等。、通过性几何参数总体设计要确定的通过性几何参数:最min小离地间隙h,接近角γ,离去角γ,纵向通过半径ρ等。5、操纵稳定性参数(1)转min121向特性参数(2)车身侧倾角(3)制动前俯角6、制动性参数7、(零线),它们各是什么尺寸的基准线?答:————————是标注汽车高度、接近角、离去角、——是标注汽车轴距和前悬的基准线。三、论述题(每小题8分,共32分)?定义:变速器最低档传动比与最高档传动比的比值。因素:发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力,驱动轮与路面间的附着力,主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。。两轴式:因轴和轴承数少,所以有结构简单,轮廓尺寸小和容易布置等优点。各中间挡位只经一对齿轮传递动力,传动效率高同时噪声也低,因两轴变速器不能设置直接挡,所以高挡工作时齿轮和轴承均承载,不仅噪声增大且易损坏,受结构限制,两轴变速器一挡速比不可能设计很大。中间轴:使用直接挡时,齿轮和轴承及中间轴不承载,传动效率该,噪声低,齿轮和轴承磨损少。因直接挡利用率高于其他挡位,因而提高变速器寿命。其他挡位工作时,一挡仍有较大传动比。在除直接挡以外的其他挡位工作时,中间轴式变速器传动效率略有降低,这是它的缺点。两轴式变速器输入轴与输出轴转动方向相反,中间轴式第一轴和输出轴转动方向相同。?试分析提高传动轴临界转速的方法。临界转速决定于传动轴的尺寸,结构及其支承情况公式:Nk为传动轴的临界转速,Lc为传动轴支撑长度,取两万向节间距离,dc和Dc传动轴轴管内外径。?画图说明确定钢板弹簧长度的方法。满载弧高,钢板弹簧长度,钢板断面尺寸及片数。图(伸直后两卷耳中心距离)、副簧刚度分配的原则和方法是什么,要求有文字、图形和公式说明。原则:1)车身从空载到满载时振动频率变化要小,保证良好的平顺性2)副簧参加工作前后的悬架振动频率变化不大。这两项要求不能同时满足。具体方法:第一种方法使副簧开始起作用时的悬架挠度fa等于空载时的悬架挠度fo,而使副簧开始起作用的前一瞬间挠度fk等于满载时悬架挠度fc求得Fk=FoFw,副簧主簧刚度比ca/cm=第二种方法使副簧开始起作用时载荷等于空载和满载平均值,Fk=(Fo+Fw)并使Fo和Fk之间的平均载荷对应的频率与Fk和Fw间平均载荷对应频率相等,此时ca/cm=?如何获得好的抗制动纵倾特性?要求:前悬架侧倾中心高度受到允许轮距限制不可能超过150mm。设计时首先要确定(与轮距变化有关的)前悬架的侧倾中心高度,然后确定后悬架的侧倾中心高度。当后悬架采用独立悬架时,其侧倾中心高度要稍大些。如果用钢板弹簧非独立悬架时,后悬架的侧倾中心高度要取得更大些。侧倾轴线应大致与地面平行,且尽可能离地面高些。抗制动纵倾性可使制动过中程汽车车头的下沉量及车尾的抬高量减小。只有在前、后悬架的纵倾中心位于两根车桥(轴)之间时,这一性能方可实现。,货车后悬架主、副钢板弹簧如何实现其刚度分配。悬架弹性特性有线性和非线性两种。当悬架变形与所受垂直外力间成固定比例变化弹性特性为一直线,悬架刚度不变,即线性特性。否则为非线性,特点:在满载位置附近刚度小且曲线变化平缓,平顺性良好。距离满载较远的两端曲线陡,刚度增大。?分析说明齿轮齿条转向器的变速比原理。转向系传动比包括转向系角传动比和转向系力传动比,研究转向器的传动比特性只需研究转向器的角传动比及其变化规律。增大角传动比可以增加力传动比。对于一定的转向盘角速度,转向轮偏转角速度与转向器角速度冲动比成反比。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迟钝,时转向操纵时间变长,转向灵敏性降低。转向器角传动比曲线大致呈中间小两端大的下凹形。原理:相互啮合的齿轮基圆齿距必须相等。一对齿轮啮合的条件Pb=Pb即πmcosα=πmcosα12112。其中Pb、Pbm、m、α、α分别为两个齿轮的基圆齿距、模数、压力角,通过在啮212、1212合过中,程适当调整两个的m、α,使上面等式成立,此时齿轮的齿数或分度圆改变,从而获得不同的传动比。?要求是什么?循环球齿轮齿扇式转向器采用什么方法获得好的传动间隙特性?传动间隙特性:传动间隙Δt随转向盘转角的大小而改变的关系。要求:应该设计成在离开中间位置以后呈逐渐加大的形状。方法:循环球式齿轮齿扇式传动副的传动间隙特性,可通过将齿扇做成不同厚度来获得必要的传动间隙,即将中间齿设计成正常齿厚,从靠近中间齿的两侧齿到离开中间齿最远齿,厚度一次递减。。特点:结构简单紧凑,壳体采用铝合金或镁合金压铸成,质量小;效率高达90%;可自动消除齿间间隙;防止冲击和噪声;转向器占用的体积小;没有转向摇臂和直拉杆,转向角增大,制造成本低。缺点是逆效率高。范围:广泛应用于乘用车上,前轮采用独立悬架的火车和客车有些也用。、后轴制动力固定比值分配的车辆的前、后轴最大制动力矩的确定方法。首先选定同步附着系数,并计算前后轮制动力矩比值,然后根据汽车满载在沥青、混凝土路面制动到前轮抱死计算出前制动器最大制动力矩,再根据前面已确定的比值,计算出后制动轮最大制动力矩。。答:盘式制动器的热稳定性好。它没有自行增力作用,所以摩擦力分布均匀,没有局部点的高摩擦力。另外它没有“机械衰退”(所谓机械衰退:对鼓式制动器,鼓受热后,鼓半径增大,使其只能以中间部分与衬片接触,降低制动效能。)因为热稳定性好,前轮往往采用盘式制动,汽车制动时不容易跑偏,但为了降低成本,有的汽车后轮采用鼓式制动器。,列举出人类对未来汽车的几项要求以及将来可能采用的新技术和新材料,并简单说明理由。节能,安全,舒适,智能化。由于石油短缺,新能源,如氢气燃料,太阳能逐渐得到更好的开发。碳纤维增强复合材料、纳米复合材料可能应用到车身上,使舒适性、安全性提高。随着汽车电子技术的发展,汽车智能化技术正在逐步得到应用,这种技术使汽车的操纵越来越简单,动力性和经济性越来越高,行驶安全性越来越好,因此,智能化是未来汽车发展的趋势。四、计算题(11分):发动机最大扭矩Temax=140N·m;I挡传动比iI=,最高档为超速档,;主减速器传动比i0=;传动效率ηm=。为此车设计一款机械式变速器,要求通过计算、选取,确定给出变速器的主要参数包括:(1)变速器结构形式及档位数(2)采用等比级数分配的各档传动比(3)各档齿轮齿形以及齿数的分配(倒档除外)(4)修正后的中心距,,已变速器一挡传动比知i1=,主减速器传动比i0=,汽车车轮滚动半径rr=,离合器压盘为铸铁件,/(kg·℃。求在水平的沥青道路上发动机以1500r/min转速起步时的滑磨功和压盘温升。=3580Kg,汽车轴距L=3000mm,空车时的轴荷分配为:G1=2000gN,G2=,要增装厢式车厢和车厢内制冷设备。如图所示,假设增装部分的质量为m=800KG,增装部分的质心位置为:x=1815mm,y=-50mm,z=2000mm。试计算该冷藏车空车时的轴荷分配。:总重Ga=26000N,轴距L=2700mm,重心高hg=905mm,重心到前轴的距离L1=1428mm,车轮的有效半径re=350mm,若该车在φ=,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)求该车可能停驻的极限上坡路倾角α和极限下坡路倾角α。12(3)求驻车的上极限制动力矩。解:1)应急制动时,后桥制动力矩为mgL将mg=G=26000N、L=、Fr?F??a1?raaB2e2L??hegh=、L=、r=、φ=,·m。g1e?L2)该车可能停驻的极限上坡路倾角为??arctan11L??hg?L该车可能停驻的极限下坡路倾角为??arctan1将L、h、L和φ值代入计算式,得α2L??hg1g=°;α=。123)根据后桥上的附着力与制动力相等的条件,驻车的上极限制动力矩为F?r?mgrsina2eae1将mg、r和α值代入计算式,·m。ae1答:·m;可能停驻的极限上坡路倾角α=°和极限下坡路倾角α1=°;·m。2