汽车设计试卷-9-参考答案及评分标准.docx

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1、X X X X大学第1页（共6页） 学年第X学期汽车设计试卷参考答案及评分标准命题教师：XXX试卷代号：9概念题（每题3分，共30分）1 .通过性的几何参数有哪几个？答：最小离地间隙垢加接近角人离去角从纵向通过半径2、等。（至少3个）2 .设计最高车速为max时要考虑的因素有哪3项内容？答：要考虑汽车的用途、公路条件及平安设施、发动机功率三项内容。3 .主减速器齿轮有哪几种形式？答：主要有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。4 .结构承受的主要载荷有哪些？答：主要载荷有弯曲载荷、扭转载荷、轴向载荷等。5 .汽车转弯时侧向载荷转移由哪3局部组成？答：由如下3局部组成：由侧倾力矩造成

2、的载荷转移；由簧载质量惯性力造成的载荷转移由簧下质量惯性力造成的载荷转移6 .根据哪3个方面来分配各挡齿轮的齿数？答：根据如下3个方面：变速器的挡数；传动比；传动方案。7 .请给出SN曲线的定义。答：表示外加应力水平和标准试样疲劳寿命之间关系的曲线称为材料的SN曲 线，简称为SN曲线。8 .结构优化设计中，怎样把一个多目标函数转化成一个单目标函数来表示？答：一般是用加权的方法将一个多目标函数转化成一个单目标函数来表示。（也可以用公式表示：F（X） = Wi Fi （X） +W2 F2（X）； Wi +W2=1 ）.写出多自由度约束系统的频响函数的数学表达式。答：H(s) =x(s)=加2 +匕

3、卜+伙或者：（助=汽处都对/3）10.根据右图写出鼓式制动器紧蹄摩擦衬片径向 变形排和单位弧长压力P1的表达式：答：由右图，紧蹄摩擦衬片的径向变形规律:4= BG?%=(%+夕|)一90或者 R比6maxSin(q+/)Pl PlmaxSin(q+a)都可以。简答题（每题5分，共20分）1 .扭转减振器主要由那两局部组成？它们各自的作用是什么？答：（1）弹性元件（减振弹簧或橡胶），其主要作用是降低传动系的首端扭转刚度, 改变系统的固有振型，尽可能避开由发动机转矩主谐量激励引起的共振。（2）阻尼元件（阻尼片），其主要作用是有效地耗散振动能量。2 .主动悬架系统分哪两类？各自的所对应的频率带宽在哪

4、个范围内？答：根据执行元件的响应带宽可分为宽带主动悬架和有限带宽主动悬架两种，两种悬架又分别称为全主动悬架和慢主动悬架。宽带主动悬架（全主动悬架）覆盖015Hz,有的甚至高达100Hz；限带宽主动悬架（慢主动悬架）带宽降至34Hz。3现行的抗疲劳设计常用方法有哪5种？答：常用方法有：无限寿命设计法；名义应力法；局部应力一应变法;损伤容限设计方法；可靠性设计方法。4.请在右图标出循环应力应变曲线、应力一应变 迟滞回线，并写出应力一应变迟滞回线方程。答：标注如右图；迟滞回线的方程可表示为：Act Act 1/z/H ()2 2E 2K三.论述题(共35分)1 .在疲劳实验中，请写出小子样升降法的测

5、量步骤。(8分)答：步骤如下：先估算出一个疲劳极限值g(ai=0.5s)并估算应力差级八四(Acr.i =4% 6%8)。第一个试样在略高于应力下试验。假设在循环基数M以前破坏，下一根试样的试验降低一个级差；假设在循环基数M以后破坏，下一根试样的试验增加一个级差。由试验结果得到升降图。进行数据处理。先找对子，如图，每两个升、降点配为一对；其次，出现 第一对相反结果前的数据不用，舍弃。2 .差速器齿轮主要参数有哪些？(8分)答：行星齿轮数行星齿轮球面半径几行星齿轮和半轴齿轮数Zl、Z2行星齿轮和半轴齿轮节锥角八、力及模数相压力角a行星齿轮轴直径d及支承长度L3 .紧急制动时、汽车驱动时，那个轴上

6、的钢板弹簧承受的载荷最大？最大应力分别 出现在钢板弹簧的哪半局部？请分别写出紧急制动时、汽车驱动时两种情况下的最大 应力表达式。3、加分别为钢板弹簧片宽、片厚。“、成分别为前轴、后轴的 负荷转移系数，。为道路附着系数，W。为钢板弹簧总截面系数，其余尺寸参考右图。 （10 分）答：紧急制动时，前钢板弹簧承受的载荷最大，在它的后半段出现最大应力：4 =6叫/2（/|+。明/，+/2）叼汽车驱动时，后钢板弹簧承受的载荷最大，在它的前半段出现最大应力：bmax = G/nJi （Z2 + 网/（/ + A）叫）+ G?加。/ 她弯曲应力+拉伸应力（与摩擦阻力对应）4 .请给出9种以上的汽车结构设计方法

7、。（9分）答：（1）创新设计方法、（2）虚拟设计方法、（3）静强度设计方法、（4）计算机辅助设计 方法、（5）优化设计方法、（6）抗疲劳设计方法、（7）可靠性设计方法、（8）机电一体化设 计方法、（9）试验设计方法、（10）动力学设计方法、（11）正交设计方法、（12）协同设计方 法、（13）数字化设计方法，等等。（回答出9个及其以上算全对）四、计算题（共15分）第1题： 如图。=42mm; d = 30 mm;r=3.5 mm。杆外表精车加工，凹槽的理论应力集中系数为K=3.5;（7h = 1500MPa;cr-i=400Mpa； = 0.92 在Pmax = 45000N、Pmin = 0

8、 N的轴向交变载荷作用下工作。设平安系数4 = 0.93； 2=1；真断裂强度8=Ob + 350MPa；平均应力折算系数（Pdl %。试校核其疲劳强度。其中，校核公式用式=- n% Kb + QQm(10 分)解:(1) K0=l+q(KtDi=l+O.93x(3.5-l)xO.92=3.14153(2) K”= t + I+ 高-122853(3)(7f =(7b + 350 MPa =1500+350=1850 MPa(4)(pG = cr-i /(Jf = 400 / 1850 = 0.2162 Gmax=(4)(pG = cr-i /(Jf = 400 / 1850 = 0.2162

9、 Gmax= Gmax= Gmax=nax450002二 63.6943 MPamin二jpd2 0.25仓区 14 0.032=0 MPa0m =(Gmax+ min) /2 = 31.847 MPaGa (Omax - Gmin) /2 = 31.847 MPa(6)校核将量和计算结果代入校核公式的左边得：5 .4004=-=K3.22853? 31.847 0.2162? 31.847s L/ ci u 、 m=400 / (102.82 + 6.8853) = 400 / 109.7053 = 3.646由条件：加=2所以侬川，满足强度要求，可以长期使用。第2题：某轻型卡车载重量为4t

10、,其发动机最大扭矩Me (=Temax)=340N m；最大转 速为17001800r/min；摩擦片直径系数K0= 18,内外径之比。=0.6。试初步确定离 合器的结构型式及主要尺寸。(5分)解：(l)4t轻型卡车选用一般离合器的结构型式。单片(或双片)离合器、周置弹簧离合器、圆柱螺旋弹簧压紧式。(2)计算摩擦片外径D= KDyjTemax = 18 V340 = 313.5 mm也可以用公式。=J 12em/计算。% 42Po (1-(取单片,单位压力po = 0.3MPa,内外径之比c=0.6,那么D =207.6 mm)由下式确定内外径之比和c=0.6,计算得到d= cD = 0.6x313.5 = 188.1 mm(4)摩擦片的厚度b主要有3.2mm、3.5mm和4.0mm三种，单片离合器选b = 3.5mm或8=4.0mm或双片离合器选b - 3.2 mm或b =3.5mm