汽车设计复习纲要文档格式.docx
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5轮胎按什么选用？
根据轮胎的速度级别，轮胎的速度级别所限定的最高使用速度大于所设计汽车的最高车速
6汽车发动机曲轴中心线与纵梁上平面一般都倾斜一个角度，如何倾斜，为什么？
为了减小传动轴夹角。
前置后轮驱动汽车的发动机常布置成向后倾斜状，使曲轴中心线与水平线之间形成1°
～4°
夹角，轿车多在3°
之间。
7总体设计要计算汽车的哪几方面性能？
动力性燃油经济性最小转弯直径通过性几何参数操纵稳定性制动性舒适性
8总布置草图的坐标如何确定？
车架上平面线作为垂直方向尺寸的基准线（面），即z坐标线。
向上为“+”、向下为“-”
前轮中心线作为纵向方向尺寸的基准线（面），即x坐标线。
向前为“-”，向后为“+”
汽车中心线作为横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。
向左为“+”、向右为“-”
辅助基准线：
地面线
地平面在侧视和前视图上的投影线。
作用：
标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线。
前轮垂直线：
通过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。
标注汽车轴距和前悬的基准线。
当车架与地面平行时，前轮垂直线与前轮中心线重合（如乘用车）。
9什么是离合器的后备系数β？
选择时应考虑哪几方面的性能？
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。
β必须大于1。
后备系数β是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
在选择β时，应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。
10膜片弹簧有什么特点？
主要性能参数如何选择？
特点：
1）膜片弹簧具有较理想的非线性特性；
2）结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；
3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；
4）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；
7）有利于大批量生产，降低制造成本。
比值H／h的选择：
为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便。
H／h=1.6～2.2厚度h=2～4mm
比值R／r和R、r的选择：
R／r越大，弹簧材料利用率越低，弹簧刚度越大，弹性特性曲线受直径误差影响越大，应力越高。
根据结构布置和压紧力的要求，一般R／r=1.20～1.35。
圆锥底角α的选取：
膜片弹簧自由状态下圆锥底角α与内截锥高度H关系密切，
α=arctanH／（R–r）≈H／（R–r）。
一般α=9°
～15°
分离指数目n的选取：
分离指数目n常取为18，大尺寸膜片弹簧可取24，小尺寸膜片弹簧有些取12。
膜片弹簧工作点位置的选择：
膜片弹簧的弹性特性曲线。
曲线的拐点H对应着膜片弹簧的压平位置，而且λ1H=（λ1M+λ1N）／2。
新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处。
一般λ1B=（0.8～1.0）λ1H
以保证摩擦片在最大磨损限度△λ范围内压紧力从F1B到F1A变化不大。
当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度地减小踏板力，C点应尽量靠近N点。
11扭转减振器的功用是什么？
角刚度GT的定义是什么？
预紧力矩Mn如何获得
功能：
1）降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，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与噪声。
4）缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。
角刚度：
从动片相对从动盘毂转过单位转角时所产生的转矩。
Mn获得：
减振弹簧在安装时都有一定的预紧。
Tn增加，共振频率将向减小频率的方向移动，这是有利的。
但是Tn不应小于Tμ，否则在反向工作时，扭转减振器将提前停止工作，故取Tn=（0.05～0.15）Temax
12根据P-λ图说明膜片弹簧工作点A，B，C选择，为什么？
原因见上膜片弹簧参数选择
13选择变速器中斜齿轮螺旋角度应考虑哪些问题？
要使中间轴上的轴向力平衡其条件是什么？
随着螺旋角的增大，齿的强度相应提高，但当螺旋角大于30°
时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。
从提高低挡齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角以15°
～25°
为宜；
从提高高挡齿轮的接触强度着眼，应当选用较大的螺旋角。
条件：
中间轴上β1和β2螺旋方向相同，一律取为右旋；
符合轴向力平衡条件。
两轴向力平衡条件，必须满足：
14同步器同步时基本方程式是什么？
同步后才能实现换挡的锁止条件是什么？
同步时的摩擦力矩方程式（同步方程）
锁止条件欲保证锁止和滑动齿套不能继续移动，必须满足如下条件
15为什么变速器齿轮多采用变位齿轮，低档变速系数如何选择？
原因：
1）配凑中心距；
2）提高齿轮的强度和使用寿命；
3）降低齿轮的啮合噪声。
1）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。
2）低挡齿轮，为提高小齿轮的齿根强度，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。
16轴向角α对普通十字轴万向节性能有如何影响？
所连接的两轴夹角不宜过大，当夹角由4°
增至16°
时，十字轴万向节滚针轴承寿命约下降至原来的1/4。
传动轴夹角的大小影响万向节十字轴和滚针轴承的寿命、万向传动效率和十字轴旋转的不均匀性。
17多万向节传动等速传动的条件是什么？
如何采取措施？
多万向节传动的输出轴与输人轴等速条件：
αe=0
措施：
万向节传动输出轴与输人轴的转角差会引起动力总成支承和悬架弹性元件的振动，还能引起与输出轴相连齿轮的冲击和噪声及驾驶室内的谐振噪声。
在设计多万向节传动时，总是希望其当量夹角αe尽可能小。
设计时应使空载和满载两种工况下：
αe≤3o
输出轴的角加速度幅值ε=αe2ω12加以限制
对于轿车，αe2ω12≤350rad/s2
对于货车，αe2ω12≤600rad/s2
18传动系在什么情况下产生共振？
共振的后果是什么？
临界转速——当传动轴的工作转速接近于其弯曲振动固有频率时，即出现共振现象。
后果：
振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。
19引起传动轴共振的载荷有几种？
对应的临界转速如何计算？
传动轴的临界转速nk（r/min）为
Lc—传动轴长度（mm），两万向节中心之间的距离；
dc—传动轴轴管内径（mm）；
Dc—传动轴轴管外径（mm）；
在设计传动轴时，取安全系数K=nk/nmax=1.2～2.0。
精确动平衡、高精度伸缩花键及万向节间隙比较小时取K=1.2。
nmax—传动轴的最高工作转速（r/min）。
20何时传动轴需要分段，为什么？
1、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，万向节用三个或四个，而在中间传动轴上加设中间支承。
2、在长轴汽车中，为了提高临界转速，避免共振及考虑整车总体布置要求，常将传动轴分段。
3、在乘用车中，为了提高传动系的弯曲刚度，改善传动系弯曲振动特性，减少噪声，也将传动轴分成两段。
当传动轴分段时，需架设中间支撑。
21确定主减速比时，应考虑哪些因素？
动力性经济性（扩展）
22滑块式同步环上开有尖齿顶的螺旋槽，其作用如何？
螺旋槽的形式有几种，适用何种形式的汽车？
在同步环锥面处制有破坏油膜的细牙螺纹槽及与螺纹槽垂直的泄油槽，用来保证摩擦面之间有足够的摩擦因数。
a适用于轻、中型汽车b适用于重型汽车
23双曲面齿轮传动的主要特点是什么，为何要用专用润滑油？
（1）在工作过程中，双曲面齿轮副不仅存在沿齿高方向的侧向滑动，而且还有沿齿长方向的纵向滑动。
纵向滑动可改善齿轮的磨合过程，使其具有更高的运转平稳性。
（2）由于存在偏移距，双曲面齿轮副使其主动齿轮的β1大于从动齿轮的β2，这样同时啮合的齿数较多，重合度较大，不仅提高了传动平稳性，而且使齿轮的弯曲强度提高约30%。
（3）双曲面齿轮传动的主动齿轮直径及螺旋角都较大，所以相啮合轮齿的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮为大，使齿面的接触强度提高。
（4）双曲面主动齿轮的β1变大，则不产生根切的最小齿数可减少，故可选用较少的齿数，有利于增加传动比。
（5）双曲面齿轮传动的主动齿轮较大，加工时所需刀盘刀顶距较大，因而切削刃寿命较长。
（6）双曲面主动齿轮轴布置在从动齿轮中心上方，便于实现多轴驱动桥的贯通，增大传动轴的离地高度。
布置在从动齿轮中心下方可降低万向传动轴的高度，有利于降低轿车车身高度，并可减小车身地板中部凸起通道的高度。
缺点：
（1）沿齿长的纵向滑动会使摩擦损失增加，降低传动效率。
（2）齿面间大的压力和摩擦功，可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死，即抗胶合能力较低。
齿面间大的压力和摩擦功，可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死，抗胶合能力较低，因此需要用可改善油膜强度和防刮添加剂的特种润滑油。
24计算主减速器锥齿轮的强度时，计算载荷如何确定？
（1）按发动机最大转矩和最低挡传动比确定计算转距Tce
（2）按驱动轮打滑转矩确定计算转矩Tcs
（3）按汽车日常行驶平均转矩确定计算转矩TcF
当计算锥齿轮最大应力时，Tc=min[Tce，Tcs]；
当计算锥齿轮的疲劳寿命时，Tc取TcF。
25螺旋锥齿轮螺旋方向及轴向力是如何确定的？
主动小锥齿轮右旋顺时针旋转———同—主动小锥齿轮左旋逆时针旋转受力。
主动小锥齿轮右旋逆时针旋转———同—主动小锥齿轮左旋顺时针旋转受力。
26差速器锁紧系数的概念，转矩比的概念及其计算？
P156
锁紧系数k:
差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比
转矩比：
kb=T2/T1
27悬架静挠度与汽车行驶平顺性有何关系？
静挠度：
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
汽车前、后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。
汽车前、后部分的车身的固有频率n1和n2（亦称偏频）
c1、c2为前、后悬架的刚度（N/cm）；
m1、m2为前、后悬架的簧上质量（kg）。
当采用弹性特性为线性变化的悬架时，前、后悬架的静挠度可用下式表示
fc1=m1g/c1fc2=m2g/c2g为重力加速度（g=981cm/s2）。
将fc1、fc2代入上式得到
所以悬架的静挠度直接影响车身振动的偏频，欲保证汽车有良好的行驶平顺性，必须正确选取悬架的静挠度。
28货车主副簧刚度分配及计算，应用范围？
要求：
车身从空载到满载时的振动频率变化要小，以保证汽车有良好的平顺性。
副簧参加工作前、后的悬架振动频率变化不大。
方法一（比例中项法）
●使副簧开始起作用时的悬架挠度fa等于汽车空载时悬架的挠度f0。
●使副簧开始起作用前一瞬间的挠度fK等于满载时悬架的挠度fc。
✍
联立求解（a）和（b）得：
副簧、主簧的刚度比为
副簧开始起作用时的变形
方法二（平均载荷法）
●使副簧开始起作用时的载荷等于空载与满载悬架载荷的平均值。
即FK=0.5（F0+Fc）
●使F0和FK间平均载荷对应的频率与FK和Fc间平均载荷对应的频率相等。
即
此时副簧与主簧的刚度比为
ca/cm=（2λ-2）/（λ+3）
副簧开始起作用时的变形
第一种方法：
能保证在空载和满载使用范围内振动频率变化不大，但副簧接触托盘前后的振动频率变化比较大。
应用于经常处于满载运输工况的车辆。
第二种方法：
能保证副簧接触托盘前后的振动频率变化不大，但在空载和满载使用范围内振动频率变化较大。
应用于经常处于半载运输工况的车辆
29钢板弹簧各片预应力如何选取？
选取各片弹簧预应力时，要求做到：
装配前各片弹簧片间间隙相差不大，且装配后各片能很好贴和；
为保证主片及其相邻的长片有足够的使用寿命，应适当降低主片及与其相邻的长片的应力。
选取各片预应力时，分为下列两种情况：
对于片厚相同的钢板弹簧，各片预应力值不宜选取过大；
对于片厚不相同的钢板弹簧，厚片预应力可取大些。
30什么是侧倾角刚度？
侧倾角刚度：
指簧上质量产生单位侧倾角时悬架给车身的弹性回复力矩。
悬架侧倾角刚度↓→侧倾角↑→舒适感和安全感↓
悬架侧倾角刚度↑→侧倾角↓→轮胎侧倾角↑→过转向↑
31为什么货车，轿车均采用变刚度的非线性悬架？
对于空载和满载时簧上质量变化大的货车和客车，为了减少振动频率和车身高度的变化，应当选用刚度可变的非线性悬架。
乘用车簧上质量在使用中虽然变化不大，但为了减少轴对车架的撞击，减少转弯行驶时侧倾与制动时的前俯角和加速时的后仰角，也应当采用刚度可变的非线性悬架。
32钢板弹簧强度计算的极限状态，及其计算？
（1）紧急制动时
前钢板弹簧承受的载荷最大，在它的后半段出现的最大应力
G1—作用在前轮上的垂直静负荷；
m1′—为制动时前轴负荷转移系数
轿车：
m1′=1.2～1.4，
货车：
m1′=1.4～1.6；
l1、l2—钢板弹簧前、后段长度；
φ—道路附着系数，取0.8；
W0—钢板弹簧总截面系数；
c—弹簧固定点到路面的距离。
（2）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。
式中：
G2—作用在后轮上的垂直静负荷；
m2′—驱动时后轴负荷转移系数，
m2′=1.25～1.30
m2′=1.1～1.2
φ—道路附着系数；
b—钢板弹簧片宽；
h1—钢板弹簧主片厚宽。
（3）钢板弹簧卷耳和弹簧销的强度核算
钢板弹簧主片卷耳受力。
卷耳所受应力σ是由弯曲应力和拉（压）应力合成的应力
σ=[3Fx（D+h1）]/bh12+Fx/bh1
Fx—沿弹簧纵向作用在卷耳中心线上的力；
D—卷耳内径；
b—钢板弹簧宽度；
h1—主片厚度。
许用应力[σ]取为350N/mm2。
对钢板弹簧销要验算钢板弹簧受静载荷时钢板弹簧销受到挤压应力
σz=Fs/bd。
Fs—满载静止时钢板弹簧端部的载荷；
b—卷耳处叶片宽；
d—钢板弹簧销直径。
33什么是抗点头率？
一般是使e1/d1<
h/βL,即制动时仍有一定程度的前俯现象。
并用e1/d1和h/βL的比值的百分数来表示抗前俯的效率，简称抗前俯率ηd，即
对乘用车，取ηd＝50％～70％。
34为什么用相对阻尼系数是评定悬架系统减振效果，其物理意义是什么？
在减振器卸荷阀打开前，阻力F与减振器振动速度v之间的关为F＝δvδ为减振器阻尼系数。
汽车悬架有阻尼以后，簧上质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼系数Ψ的大小来评定振动衰减的快慢程度。
相对阻尼系数ψ的物理意义：
减振器的阻尼作用在与不同刚度C和不同簧上质量ms的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。
ψ值大，振动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身；
ψ值小则反之。
35何谓转向系角传动比？
角传动比iw0:
转向盘转动角速度ωw与同侧转向节偏转角速度ωk之比。
转向系的角传动比iω0转向器角传动比iω&
转向传动机构角传动比iω′
36转向系的主要性能参数有哪几个？
转向器的效率
传动比的变化特性1.转向系传动比2.力传动比与转向系角传动比的关系3.转向系的角传动比iw04.转向器角传动比及其变化规律
转向器传动副的传动间隙△t
37为什么采用变传动比转向器？
其变化规律及原因为何？
转向器角传动比及其变化规律
由于iw0≈iw
iw↑iw0↑→ωk↓→转向灵敏性降低
ip↑→Fh↓→转向操纵轻便。
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。
如果齿条中部（相当汽车直线行驶位置）齿的压力角最大，向两端逐渐减小（模数也随之减小）则主动齿轮啮合半径也减小，致使转向盘每转动某同一角度时，齿条行程也随之减小。
因此，转同器的传动比是变化的。
选取角传动比变化规律时主要考虑转向轴负荷大小和对汽车机动能力的要求。
Ø
若转向轴负荷小或采用动力转向的汽车，不存在转向沉重问题，应取较小的转向器角传动比，以提高汽车的机动能力。
若转向轴负荷大，汽车低速急转弯时的操纵轻便性问题突出，应选用大些的转向器角传动比。
汽车以较高车速转向行驶时，转向轮转角较小，转向阻力矩小，要求转向轮反应灵敏，转向器角传动比应当小些。
汽车高速直线行驶时，转向盘在中间位置的转向器角传动比不宜过小。
否则转向过分敏感，使驾驶员精确控制转向轮的运动有困难。
转向器角传动比变化曲线应选用大致呈中间小两端大些的下凹形曲线。
38不考虑侧偏影响时，双轴汽车（前轮转向）转向时做纯滚动的条件是什么？
在忽略侧偏角影响的条件下，两转向前轮轴线的延长线交在后轴延长线上。
若要保证全部车轮绕一个瞬时转向中心行驶，则梯形机构应保证内、外转向车轮的转角关系
自变角为θo，因变角θi汽车轴距L
两主销中心线延长线到地面交点之间的距离K
39可逆式和极限可逆式转向器适用于何种路况？
可逆式转向器:
指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。
（逆效率较高）
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。
但在不平路面上行驶时，传至转向盘上的车轮冲击力，易使驾驶员疲劳，影响安全行驾驶。
极限可逆式转向器：
介于可逆式与不可逆式转向器两者之间。
在车轮受到冲击力作用时，此力只有较小一部分传至转向盘。
适用于不平的路面
40制动器效能和制动器效能因数定义？
制动器效能：
制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩。
制动器效能因数：
在制动鼓或制动盘的作用半径R上所得到摩擦力（Mμ/R）与输入力F0之比。
41什么是领蹄和从蹄？
他们的作用原理及效能因数变化规律是什么，为什么他们又叫增势蹄和减势蹄？
领蹄：
汽车制动时，蹄片张开的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致的蹄片。
从蹄：
汽车制动时，蹄片张开的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反的蹄片。
领蹄效能因数随摩擦系数的增加变化较快，而从蹄的效能因数随摩擦系数的增加变化缓慢。
制动鼓对领蹄作用力与促动力产生的绕支点的力矩同向，使领蹄压得更紧，法向力增加。
而制动鼓对领蹄作用力与促动力产生的绕支点的力矩反向，使从蹄减势，法向力减小，所以他们又叫增势蹄和减势蹄？
42与鼓式制动器相比，盘式制动器的优点是什么？
1）热稳定性好。
a）一般无自行增力作用，衬块摩擦表面压力分布较鼓式中的衬片更
为均匀。
b）制动盘的轴向膨胀极小，径向膨胀根本与性能无关，故无机械衰
退问题。
因此，前轮采用盘式制动器，汽车制动时不易跑偏。
2）水稳定性好。
a）制动块对盘的单位压力高，易于将水挤出，因而浸水后效能降低
不多。
b）又由于离心力作用及衬块对盘的擦拭作用，出水后只需经一、二
次制动即能恢复正常。
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，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）衬块磨损均匀。
7）更换衬块容易。
8）衬块与制动盘之间的间隙小（0.05～0.15mm），缩短了制动协调时间。
9）易于实现间隙自动调整。
43何谓能量负荷？
能量负荷：
在汽车制动过程中，制动器所承担的汽车动能转换成制动器热能的量。
44转向器角传动比和传动比有什么样的矛盾，如何解决？
力传动比与转向系角传动比的关系
转向阻力Fw与转向阻力矩Mr的关系式：
a—主销偏移距。
作用在转向盘上的手力Fh与作用在转向盘上的力矩Mh的关系式：
因
得到
（a）
a↓→ip↑→转向轻便
乘用车a=0.4～0.6倍轮胎台面宽度
货车a=40～60mm
Dsw按JB4505-86标准选取
如果忽略磨擦损失，根据能量地恒原理，2Mr/Mh可用下式表示
（b）
将式（b）代入式（a）得
转向越轻
当α和Dsw不变时，力传动比ip↑—》iw0↑→转向不灵敏。
轻与灵为一对矛盾，为解决这对矛盾，可采用变速比转向器。
45什么是转向器的间隙特性及其影响因素？
传动间隙随转向盘转角的大小而变化的关系——转向器传动副传动间隙特性。
影响因素：
端面压力角；
节圆半径；
摇臂轴转角；
为中心O1到b点的距离；
偏心距
46如果驻车装置分别在后轮和变速器的输出轴，其驻车制动器的制动力矩应分别为什么？
若用后轮制动器作为应急制动器，则单个后轮制动器的应急制动力矩为M2/2。
若用中央制动器进行应急制动，则其制动力矩为M2/i0，i0为主传动比。
47前后制动力矩如何分配？
盘式，鼓式制动器的制动力矩如何计算？
（见书P267）
前、后轮制动器制动力矩的确定
首先选定同步附着系数φ0，计算前、后轮制动力矩的比值
同步附着系数φ0轿车φ0=0.55～0.88货车φ0=0.45～0.70
根据汽车满载在柏油、混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出前轮制动器的最大制动力矩Mμ1max。
再根据前面已确定的前、后轮制动力矩的比值计算出后轮制动器的最大制动力矩Mμ2max。
48何谓悬架的动挠度？
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（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。
49半轴的安装形式有几种
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