汽车设计复习题及答案1.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date汽车设计复习题及答案11 第一章 汽车的总体设计1. 总体设计的任务？1 正确选择性能指标、重量和尺寸参数，提出整车总体设计方案。2 对各部件进行合理布置，并进行运动校核。3 . 对汽车性能进行精确控制和计算，保证主要性能指标的实现。4. 协调各种矛盾。-2.汽车总体设计应满足的基本要求。1汽车各项性能成本，要求达到企业商品计划中的指标2严格遵守贯彻相关法规注意不侵犯

2、专利3尽最大可能去贯彻三化4进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉5拆装和维修方便3. 简述汽车开发程序。1汽车新产品开发流程2概念设计3目标成本4试制设计5样车试制和试验6生产准备阶段7销售4. 设计任务书包括哪些内容？1可行性分析 2产品型号及其主要功能技术规格和性能参数 3整车布置方案的描述及各主要总成结构特性参数4国内外同类汽车技术性能的分析对比5本车拟采用的新技术新材料和新工艺5.不同形式汽车的区别主要体现在哪些方面？轴数、驱动形式和布置形式6.按发动机的位置分，汽车有哪几种布置型式，各自有什么优缺点？1前置前轮驱动：优点前桥轴荷大有明显的不足转向性能，越过障碍

3、的能力高，动力总成结构紧凑，提高汽车机动性扫热好，操纵机构简单整备质量轻；缺点万向节结构复杂，前轮命短，上坡能力低易打滑侧滑，发动机横置时总体布置困难2前置后轮驱动优点轮胎使用寿命高，不需等速万向节，操纵机构简单发动机冷却条件好，爬坡能力强，拆装维修方便；缺点地板有突起通道影响舒适性，正面碰撞前排受严重伤害，整车整备质量增加，经济性动力性不佳3后置后轮驱动优点动力总成结构紧凑，汽车前部高度降低增加了视野，改善了后排座椅中间座位成员出入的条件舒适性高，整车整备质量小，爬坡能力高，汽车机动性能好；缺点后桥负荷重操纵性差，操纵结构复杂高速操纵不稳定，发动机冷却玻璃除霜带来不利，汽车追尾后排乘客受严重

4、伤害，行李箱体积不大。7. 什么叫整车整备质量？各种车辆的汽车装载质量（简称装载量）是如何定义指车上带有全部装备加满燃料水但没有装货和载人时的整车质量。汽车载质量是指在硬质良好的路面上行驶时所允许的额定载质量8. 何谓汽车的轴荷分配？汽车轴荷分配的基本原则是什么？汽车在空载或满载静止状态下各车轴对支撑平面的垂直负荷，也可用占空载或满载总质量的百分比来表示。驱动桥应有足够大的负荷，而从动轴上的负荷可以适当减小以利减小从动轮滚动阻力和提高在环路面上的通过性，为了保证汽车有良好的操作稳定性又要求转向轴的负荷不应过小。 9. 汽车的主要参数分几类？各类又含哪些参数？各质量参数是如何定义的？1动力性参数

5、：最高车速加速时间上坡能力比功率比转矩2燃油经济性 3汽车最小转弯直径 4通过性几何参数：最小离地间隙接近角离去角纵向通过半径5操纵稳定性：转向特性参数车身侧倾角制动前俯角6制动性参数7舒适性10. 汽车的动力性参数包括哪些？最高车速加速时间上坡能力比功率比转矩11. 汽车总布置草图三维坐标系的基准线？车架上平面线z坐标线，前轮中心线x坐标线，汽车中心线y坐标线12. 总布置设计的一项重要工作是运动校核，运动校核的内容和意义？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。意义如发动机前置时，会因采用中间轴式火两轴式变速器的不同时变速器输出轴的转动方向不同

6、，这就影响主减速器的结构，因此必须进行运动学方面的检查以保证有足够的前进挡数。又如转向路的转动方向必须与转向盘的转动方向一致，为此应对螺杆的旋向摇臂的位置转向传动机构的构成等进行运动学正确性的的检查。 第二章 离合器设计2. 离合器的主要功用？1、 切断和实现发动机对传动系的动力传递，确保汽车平稳起步。2、 换挡时将发动机与传动系分离，减少齿轮冲击。3、限制传动系的最大转矩。 4、降低传动系的振动和噪声3.设计离合器和离合器操纵机构时，各自应当满足哪些基本要求？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

7、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。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）应有足够的强度和良好的动平衡。10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等离合器操纵机构应当满足哪些基本要求：1.踏板力要尽可能小 2.踏板行程一般在80-150mm范围内，最大不超过180mm 3.应有踏板行程调整装置，以保证摩擦片磨损后分离轴承的自由行程可以复原 4.应有踏板行程限位装置，以防止操纵机构的

8、零件因受力过大而损坏 5.应具有足够的刚度 6.传动效率要高 7.发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作 8.工作可靠、寿命长。维修保养方便4.按从动盘数目不同，离合器分为哪几种类型：单片 双片 多片5.按弹簧布置形式不同，离合器分为哪几种类型：圆周布置 中央布置 斜向布置6.按压紧弹簧形式不同，分哪几种类型：圆柱螺旋弹簧 圆锥螺旋弹簧 膜片弹簧7.按离合器分离时作用力方向的不同，离合器分为哪几种类型：推式 拉式8.离合器的主要参数有哪些：后备系数 单位压力 摩擦片外径、内径和厚度 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙9.何为离合器的后备系数？影响其取值大小的因素有哪些：后备系数是离合器设

9、计中的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度 影响离合器后备系数取值大小的因素：1） 为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，应小些2） 发动机后备功率较大，使用条件较好时，可小些3） 发动机缸数越多，越小 4）膜片弹簧离合器可小些5） 为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨时间过长，应大些6） 当使用条件恶劣、需拖带挂车时，应大些 7）汽车总质量越大，越大8）采用柴油机时，转矩不平稳，应大些 9）双片离合器的值应大于单片离合器10.简述膜片弹簧特性及工作点选取原则。膜片弹簧具有变刚度弹性特性。 膜簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处，以保证

10、摩擦片在最大磨损限度范围内的压紧力变化不大，当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度减小踏板力，C点应尽量靠近N点11.在机械传动系中，按传递转矩方式和操纵方式，离合器可分为哪几种类型？ 机械式、液压式机械式和液压式操纵机构的助力器、气压式和自动操纵机构等。12.离合器的压紧弹簧有几种型式，几种布置型式。哪压紧弹簧比较适用于轿车：周置弹簧离合器 中央弹簧离合器 斜置弹簧离合器 膜片弹簧离合器圆周布置 中央布置 斜向布置 膜片弹簧13. 简述扭转减振器的作用：1. 降低发动机曲轴与传动系结合部分的扭转刚度，调谐传动系扭转固有频率 2. 增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，衰减因冲击而

11、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稳性 第三章 机械式变速器设计1. 根据轴的不同型式，变速器可分为哪些类型？固定轴式：两轴式、中间轴式、多中间轴式、双中间轴式 旋转轴式2.汽车变速器有哪几种换档形式1直齿滑动齿轮2啮合套3同步器换挡3.简述汽车变速器设计的基本要求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设置倒档使汽车能倒退行驶4设置动力输出装置，需要时能进行功率输出5换挡迅速省力方便6工作可靠汽车行驶过程中变速器

12、不得有跳档乱档以及换挡冲击发生7变速器应当有高的工作效率8 工作噪声低4. 变速器的主要参数有哪些5. 1档数2传动比范围3中心距4外形尺寸5齿轮参数6各档齿轮齿数分配5.在变速器的使用当中，常常会出现自动脱档现象，除从工艺上解决此问题外，在结构上可采取哪些比较有效的措施？1将两啮合齿的啮合位错开2将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄3将接合齿的工作面设计并加工成斜面形成倒锥角，使接合齿面产生阻止自动脱档的轴向力。6.为什么中间轴式变速器的中间轴上斜齿轮螺旋方向一律要求取为右旋，而第一、第二轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋？斜齿轮传递转矩式会产生轴向力并作用在轴承上，上述设计可使中间轴上的轴向力相互抵消

13、 第四章 万向节和传动轴设计1. 万向传动轴设计的基本要求：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，能可靠而稳定的传递动力 2. 保证所连接的两轴尽可能等速运转，由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许的范围内，在使用车速范围内不应产生共振现象3.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等2.万向节的类型：刚性万向节 挠性万向节3.解释何为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节：不等速万向节是指万向节连接的两夹角大于零时，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动，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

14、其他角度下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.试简要叙述普通十字轴式单万向节的主要特性。传动的不等速性，即当主动轴以等角速度转动时，从动轴时快时慢。5. 试说明十字轴式万向节连接的两轴夹角不宜过大的原因是什么：当夹角有4度增至16度时，万向节中的滚针轴承寿命将下降为原来寿命的1/46. 何为传动轴的临界转速？影响传动轴临界转速的因素有哪些：当传动轴的工作转速接近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。它决定于传动轴的尺寸、结构及其支承情况7. 等速万向节最常见的结构型式有哪些？简

15、要说明各自特点？球叉式优点：结构简单，允许最大交角32º33º；缺点：压力装配，拆装不方便，钢球与曲面凹槽单位压力大，磨损快；只有两个钢球传力，反转时，另两个钢球传力。球笼式 优点：两轴最大交角为42º，工作时无论传动方向，六个钢球全部传力。与球叉式万向节相比，承载能力强，结构紧凑，拆装方便。若内外滚道采用圆桶形，则变成伸缩型球笼式万向节，省去传动装置中的滑动花键，滑动阻力小，适用断开式驱动桥。8. 传动系零部件进行静强度计算分析时，按那些工况考虑计算载荷？1、发动机最大转矩和一挡传动比2、驱动轮打滑3、日常平均使用转矩。 第五章 驱动桥设计2. 在对驱动桥的设计

16、当中，应满足哪些基本要求？ A适当的主减速比B外廓尺寸小C齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。D在各种载荷和转速工况下有高的传动效率。E具有足够的强度和刚度。F与悬架导向机构运动协调；对于转向驱动桥还应该与转向机构运动协调。G结构简单，加工工艺好，容易制造维修调整方便。3. 简述驱动桥的组成和作用。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成基本功能是：将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩；通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向；通过桥壳体和车轮实现承载及传力作用4

17、. 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？A应避免有公约数 B主从动轮齿数之和应不小于40 C对于乘用车Z1不少于9商务车Z1不小于6 D主传动比i0较大时Z1取少些 E Z1和Z2有适宜的搭配5.汽车为典型布置方案，驱动桥采用单级主减速器，且从动齿轮布置在左侧。如果将从动轮移到右侧，试问传动系的其他部分需要如何变动才能够满足使用要求？为什么？可将变速器由三轴改为二轴的，因为从动齿轮布置方向改变后，半轴的旋转方向将改变，若 将变速器置于前进挡，车将倒行，三轴式变速器改变了发动机的输出转矩，所以改变变速器 的形式即可，由三轴改为二轴的。6.

18、 为什么会在驱动桥的左右车轮之间都装有差速器（轮间差速器）？为了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，满足了汽车行驶运动学要求。7. 何谓“差速器锁紧系数K”？它与两半轴转矩比Kb有何关系？差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比。KB=(1+K)/(1-K)8简述普通差速器工作原理，试导出差速器的运动学方程式。外侧车轮收到的阻力大，这个时候左右半轴齿轮的扭矩不同，就会导致行星齿轮的转动，行星齿轮能给内侧齿轮一个阻力扭矩实现减速，同时也能给外侧齿轮增速，这样外侧齿轮比内侧齿轮的转速快，实现了顺利的转弯。9.根据车轮端的支承方式不同，半轴可分为哪几种型式，简述各自特点。 半浮式，

19、3/4浮式，全浮式半浮式半轴结构简单，所受载荷较大，只用于乘用车和总质量较小的商用车上。3/4浮式载荷相对半浮式有所减轻，一般仅用在乘用车和总质量较小的商用车上。全浮式理论上至承受转矩，作用于驱动轮上的其他法力和弯矩全部由桥壳来承受，主要用于质量较大的商务车上。 第六章 悬架设计1. 悬架有哪些作用？ （1） 传递车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩;（2） 缓和、抑制路面对车身的冲击和振动；（3） 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性。（4）保证汽车的操纵稳定性2.在悬架设计中应满足哪些性能要求？A保证汽车有良好的行驶平顺性B 具有合适的衰减震动的能力 C 保证汽车具有良好的操纵

20、稳定性 D汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身众倾，转弯时车声侧倾角要合适。 E有良好的隔声能力 F结构紧凑占用空间尺寸要小 G可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。4. 简述独立悬架和非独立悬架的特点。 独立悬架的结构特点是左右车轮通过各自的悬架与车架连接。非独立悬架的结构特点是左右车轮用一根整体轴连接在经过悬架与车架连接5.按车轮运动形式的不同，独立悬架可分为哪些形式？ 双横臂式，单横臂式，双纵臂式，单纵臂式，单斜臂式，麦弗逊式和扭转梁随动臂式6.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0由哪几部分组成？静挠度，满载弧高，钢板弹簧总成

21、用U形螺栓夹紧后引起的弧高变化。 第七章 转向系设计1.何为转向器的正效率，在设计中如何提高正效率，哪一种转向器的正效率最高？ 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。转向摇臂轴轴承选用滚针轴承齿轮齿条式，循环球式转向器2.何为转向器的逆效率，根据逆效率所分的三种转向器各有什么优缺点？目前汽车上广泛使用的是哪一种转向器？为什么？功率P1由转向摇臂轴输入，经转向轴输出所求得的效率称为逆效率。可逆式：优点，能保证转向后，转向轮和转向盘自动回正。缺点，在不平路面上行驶时，车轮受到的冲击力能大部分传至转向盘，造成驾驶员“打手”，使之精神紧张；如果长时间在不平路面上行驶，易使驾驶员

22、疲劳，影响安全驾驶。不可逆式：缺点，车轮受到的冲击力由转向传动机构的零件承受，因而这些零件容易受损。它既不能保证车轮自动回正，驾驶员又缺乏路面感觉。极限可逆式：优点，车轮收到冲击作用时，只有较小一部分传至转向盘。逆效率较低在不平路面上行驶时，驾驶员不十分紧张，同时转向传动机构的零件所承受的冲击力也比不可逆式转向器小。广泛采用可逆式转向器，路面作用在车轮上的力，经过转向系可大部分传递到转向盘，这种逆效率较高的转向器属于可逆式。它能保证转向轮和转向盘自动回正，既可以减轻驾驶员的疲劳，又可以提高行驶安全性。3.转向器的角传动比，传动装置的角传动比和转向系的角传动比指的是什么？他们之间有什么关系？转向

23、器角传动比：转向盘角速度与摇臂轴角速度之比传动装置的角传动比：摇臂轴角速度与同侧转向节偏转角速度之比转向系角传动比：转向盘角速度与同侧转向节偏转角速度之比转向系的角传动比由转向器角传动比和转向传动机构角传动比组成。4转向系的力传动比指的是什么？力传动比和角传动比有何关系？ 力传动比：从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力与作用在转向盘上的手力之比 5.转向器角传动比的变化特性是什么？在不装动力转向的车上采用什么措施来解决轻和灵的矛盾？增大角传动比可以增加力传动比。当Fw一定时，增大力传动比能减小作用在转向盘上的手力Fh，使操纵轻便。由 的定义可知：对于一定的转向盘角速度，转向轮偏转角速度与转

24、向器角度传动比在反比。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得迟钝，汽车转向灵敏性降低，所以“轻”和“灵”构成一对矛盾。为解决这对矛盾，可采用变速比转向器7.对汽车的转向梯形机构有哪些要求？常用的是那种结构形式？在设计梯形机构时，需要确定哪几个参数？1）正确选择转向梯形参数，保证汽车转弯时全部车轮绕一个瞬时转向中心行驶。2）满足最小转弯直径的要求，转向轮应有足够大的转角。 常用的是那种结构形式？1.整体式转向梯形；2.断开式转向梯形。参数：梯形臂长m，梯形底角r 第八章 制动系设计3.制动装置都有哪些？简要说明其功用？ 行车制动装置：使汽车以适当的减速度降低行驶直至停车；在下坡

25、行驶时，是汽车保持适当的稳定速度。 驻车制动装置：使汽车可靠地停在原地或坡道上。 应急制动装置：在某些采用动力制动或伺服制动的汽车上，一旦发生蓄压装置压力过低等故障时，可采用其实现汽车制动，还能兼作驻车制动。辅助制动装置：可实现汽车上长坡时，持续地减速或保持稳定的车速，并减轻或解除行车制动装置的负荷。自动制动装置：可实现当挂车或牵引车连接的制动管路渗漏或断开时，使挂车自动制动。4. 制动系应满足哪些主要的要求？ 1.具有足够的制动效能；2.工作可靠；3.在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性；4.防止水和污泥进入制动器工作表面；5.制动能力的热稳定性良好；6.操纵轻遍，并具有良好

26、的随动性；7.制动时，制动系产生的噪声尽可能小，同时力求减少散发出对人体有害的石棉纤维等物质，以减少公害；8.作用制后性应尽可能好；9.摩擦衬片应有足够的使用寿命；10.摩擦副磨损后，应有能消除因摩损而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动调整间隙机构；11.当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系应有音响或光信号等报警提示6.什么叫领蹄？什么叫从蹄？ 制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同的制动蹄是领蹄。制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反的制动蹄是领蹄7.制动器效能因数的定义是什么？制动器效能的稳定性主要取决于什么？ 定义：在制动鼓或制动

27、盘的作用半径R上所得到的摩擦力与输入力之比 取决于其效能因数K对摩擦因数的敏感性，即dk/df。dk/df大，稳定性变差，即摩擦因数的改变，对效能因数影响较大；df/dk小，稳定性较好，即摩擦因数的改变，对效能因数影响较小8.盘式制动器与鼓式制动器相比较，有哪些优缺点？ 优点：1.热稳定性好；2.水稳定性好；3.制动力矩与汽车行驶方向无关；4.易于构成双回路制动系，使系统有较高的可靠性和安全性；5.尺寸小、质量小、散热良好；6.压力在制动衬快上的分布比较均匀，故衬块磨损也均匀；7.更换衬块简单容易；8.衬块与制动盘之间的间隙小，从而缩短了制动协调时间；9.易于实现间隙自动调整。缺点：1.难以完全防止尘污和锈蚀；2.兼作驻车制动器时，所需要的手驱动机构比较复杂；3.在制动驱动机构中必须装用助力器；4.因衬块工作面积小，所以磨损快，使用寿命低，需要高材质的衬块。9.制动器主要包括哪些主要的制动元件？ 制动鼓、制动蹄、摩擦衬片、蹄与鼓之间的间隙自动调整装置10.制动驱动机构有哪几种型式？ 简单驱动：人力驱动、液压制动；动力驱动：气压制动、气顶液制动、全液压动力制动；伺服制动