汽车设计复习提纲.docx

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汽车设计复习提纲

复习提纲

第一章

1、基本概念：

汽车的装载质量：

指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载质量

汽车整车整备质量：

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

汽车的最小转弯直径：

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

轴荷分配：

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

商用车：

指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车

乘用车：

在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和临时物品的汽车

2、我国公路标准规定：

单轴最大允许轴载质量为多少？

总质量小于19t的公路运输车辆采用什么汽车？

答：

10t；双轴。

3、汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响？

答：

轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。

当轴距短时，上述各指标减小。

此外，轴距还对轴荷分配有影响。

轴距过短会使车厢（箱）长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。

4、发动机的选择及最大功率、转矩的计算。

5、各种汽车的布置形式及其优缺点。

乘用车的布置形式主要有发动机前置前轮驱动（FF）、发动机前置后轮驱动（FR）、

发动机后置后轮驱动（RR）三种。

发动机前置前轮驱动乘用车的主要优点：

①有明显的不足转向性能

②越过障碍的能力高；

③动力总成结构紧凑；

④有利于提高乘坐舒适性

⑤有利于提高汽车的机动性

⑥发动机散热条件好

⑦行李箱空间大

⑧变形容易

主要缺点：

①结构与制造工艺均复杂；

②前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；

③汽车爬坡能力降低；

④后轮容易抱死，并引起侧滑；

⑤发动机横制时总体布置工作困难，维修保养的接近性差；

⑥发生正面碰撞事故，发动机及其附件损失较大，维修费用高。

发动机前置后轮驱动乘用车的主要优点：

①轴荷分配合理，因而有利于提高轮胎的使用寿命；

②前轮不驱动，因而不需要采用等速万向节，并有利于减少制造成本；

③客厢较长，乘坐空间宽敞，行驶平稳；

④上坡行驶时，因驱动轮上的附着力增大，故爬坡能力强；

⑤有足够大的行李箱空间；

⑥因变速器与主减速器分开，故拆装、维修容易。

主要缺点：

①地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性；

②汽车正面与其它物体发生碰撞易导致发动机进入客厢，会使前排乘员受到严重伤害；

③汽车总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经济性和动力性。

发动机后置后轮驱动乘用车的主要优点：

①结构紧凑；

②改善了驾驶员视野；

③改善后排座椅中间座位成员出入的条件

④整车整备质量小；

⑤爬坡能力强；

⑥当发动机布置在轴距外时轴距短，机动性能好。

主要缺点：

①后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向，操纵性变坏；

②前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵稳定性；

③行李箱在前部，空间不够大；

④操纵机构复杂；

⑤驾驶员不易发现发动机故障；

⑥发动机工作噪声容易传给成员；

⑦改装变形困难。

货车有长头式，短头式，平头式，偏置式四种布置型式。

平头式的优点是

①汽车总长和轴距尺寸短，

②最小转弯直径小

③机动性能良好

④汽车整备质量小

缺点是

①空载时前轴负荷大

②机构复杂

③驾驶员和前排乘员受到严重伤害的可能性增加

短头式的优点

①与长头是相比，汽车总长和轴距短些

②最小转弯直径小

③动力总成操纵机构简单

④机动性能好于长头式货车，但不如平头式

缺点是

①发动机后部的接近性不好，导致驾驶室内部空间拥挤，踏板布置困难

②通过增加地板高度可以改善布置踏板的困难，但会产生上下车不够方便的矛盾

长头式的优点

①发动机及其附件的接近性好，便于检修

②汽车满载时前轴负荷小，提高通过能力

③地板低，驾驶员上下车方便

③离合器变速器操纵机构简单，易于布置

④发动机的噪声、气味、热量和振动对驾驶员影响小

缺点是

①汽车总长和轴距较长，最小转弯直径较大

②机动性能不好

③汽车整备质量大

④面积利用率低

偏置式的特点：

①驾驶室位于发动机之旁

②具有具有平头式货车的一些优点；（轴距短、视野好）；

③还具有长头式货车的一些优点；

④驾驶室通风条件好、维修发动机方便

第二章

1、基本概念：

摩擦离合器的组成，膜片弹簧的弹性特性，什么参数对膜片弹簧的弹性特性影响极大？

离合器的后备系数β？

摩擦离合器的组成：

主动部分、从动部分、压紧机构、操纵部分

膜片弹簧的弹性特性：

膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变

膜片弹簧弹性特性的影响参数：

弹性模量；泊松比；膜片弹簧自由状态下碟簧部分部分的内截锥高度；膜片弹簧钢板厚度；自由状态下碟簧部分大、小端半径；压盘加载点和支撑环加载点半径。

离合器的后备系数：

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，必须大于1

2、压盘的驱动方式有哪些？

简述各自优缺点。

答：

凸块-窗孔氏、传力销式、键块式和弹性传动片式；

前三种的共同缺点是在联接件之间都有间隙，在驱动中将产生冲击和噪声，而且在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了离合器传动效率。

弹性传动片式：

此结构中压盘与飞轮对中性能好，使用平衡性好，使用可靠，寿命长。

但反向承载能力差，汽车反拖时易折断传动片，故对材料要求较高，一般采用高碳钢。

3、离合器方案的选择及应用。

按从动盘数分类：

单片离合器（对于乘用车和最大总质量小于6t的商用车）；双片离合器（一般用在传递转矩较大且径向尺寸受到限制的场合）；多片离合器（湿式）（最大总质量大于14t的商用车）

按压紧弹簧和布置形式分类：

周置弹簧离合器（应用较广泛）；中央弹簧离合器（用于发动机最大转矩大于400-500n.m的商用车上）；斜置弹簧离合器（最大总质量大于14t的商用车上）；膜片弹簧离合器（广泛应用）

第三章

1、变速器的组成？

答：

由变速传动机构和操纵机构组成

2、两轴式变速器用于什么汽车上，中间轴式变速器用于什么汽车？

两轴式：

多用于发动机前置前轮驱动的汽车上；与中间轴式变速器比较，两轴式变速器因轴和轴承数少，所以有结构简单，轮廓尺寸小和容易布置等优点，此外，各中间档位因只经一对齿轮传递动力，故传动效率高同时噪声低。

因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高挡工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。

此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。

对于前进挡，两轴式变速器输入轴的转动方向与输出轴的转动方向相反；而中间轴式变速器的第一轴与输出轴的转动方向相同。

中间轴式：

多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的客车上。

变速器第一轴的前端经轴承支承在发动机飞轮上，第一轴上的花键用来装设离合器的从动盘，而第二轴的末端经花键与万向节连接。

在除直接档以外的其他档位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。

3、变速器用齿轮有哪些类型的齿轮，常啮合齿轮均采用什么齿轮？

直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮；常啮合均采用斜齿圆柱齿轮。

4、变速器换挡机构有哪些形式？

直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换档

5、变速器的中心距A对轮齿的接触强度有何影响？

中心距越小，轮齿的接触应力越大，齿轮寿命越短。

6、变速器轮齿强度计算应计算轮齿的哪些强度？

轮齿弯曲强度、轮齿接触应力

7、什么CVT？

答：

无级变速传动。

8、为什么中间轴式变速器的中间轴上斜齿轮的螺旋方向一律要求取为右旋，而第一轴、第二轴上的斜齿轮的螺旋方向取为左旋？

①斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。

②在设计时，力求使中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力平衡，以减小轴承负荷，提高轴承寿命。

③中间轴上齿轮的螺旋方向取为右旋，而第一轴、第二轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋后，图中轴向力Fa1和Fa2可相互平衡，第一轴、第二轴上斜齿轮所产生的轴向力由箱体承担。

第四章

1、基本概念：

刚性万向节的分类：

分为不等速万向节、准等速万向节、等速万向节、

不等速万向节：

指万向节连接的两轴夹角大于0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：

在设计角度下以相等的瞬时角速度传递运动，而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。

等速万向节：

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。

临界转速：

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。

2、为使同一平面的输出轴与输入轴等速旋转，采用双十字轴万向节传动必须满足什么条件？

必须保证与传动轴相连的两万向节叉布置在同一平面内，且使两万向节夹角相等

3、十字轴万向节连接的两轴夹角不宜过大的原因是什么？

当夹角从4增大到16时，万向节中的滚针轴承寿命将下降到原来寿命的四分之一。

4、万向节结构方案的选择及应用。

十字轴式万向节；

准等速万向节（双联式万向节、凸块式万向节、三销轴式万向节、球面滚轮式万向节）；

等速万向节（球叉式万向节、球笼式万向节、伸缩型）；

挠性万向节

第五章

1、基本概念：

驱动桥的组成、结构方案及应用；主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳等组成

半轴的支承方式；半浮式、3/4浮式、全浮式

差速器齿轮的强度计算内容；进行弯曲强度计算。

驱动桥壳的形式；可分式桥壳、整体式桥壳、组合式桥壳。

主减速器齿轮的形式；弧齿锥齿轮、双曲面锥齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆齿轮

对称锥齿轮式差速器的分类：

普通锥齿轮式差速器、摩擦片式差速器、强制锁止式差速器

主减速器主动锥齿轮的支承方式；悬臂式支承和跨置式支承

主减速器锥齿轮的强度验算内容；单位齿长圆周力、轮齿弯曲强度、轮齿接触强度。

2、对半浮式半轴进行设计计算时，应考虑哪三种载荷工况？

①纵向力最大和侧向力为零

②侧向力最大和纵向力为零

③汽车通过不平路面，垂直力最大，纵向力和侧向力为零

第六章

1、基本概念：

轴转向：

内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载转台，于是内侧悬架缩短，外侧悬架因受压而伸长，结果与悬架固定连接的车轴的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度。

静挠度：

汽车满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比

动挠度：

从满载静平衡位置开始开始悬架压缩到结构允许的最大变形时，车轮中心相对车架的垂直位移。

悬架的弹性特性：

悬架受到的垂直外力与由此引起的车轮中心相对于车身位移的关系曲线。

悬架的线性弹性特性：

悬架变形与所受垂直外力成固定的比例变化

悬架的非线性弹性特性：

悬架变形与所受垂直外力不成固定比例变化

非独立悬架：

左右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架连接。

独立悬架：

左右车轮通过各自的悬架与车架连接。

悬架的组成：

弹性元件、导向装置、减震器、缓冲块和横向稳定器等。

独立悬架的评价指标：

侧倾中心高度、车轮定位参数的变化、悬架侧倾角刚度、横向刚度

横向稳定器的作用：

通过减小悬架垂直刚度，能降低车身振动固有频率，达到改善汽车平顺性的目的。

2、后悬架主、副簧刚度的分配

第七章

1、基本概念：

转向器正效率：

功率从转向轴输入，经转向摇臂输出所求得的效率称为正效率；

转向器逆效率：

功率从转向摇臂输入，经转向轴输出所求得的效率称为正效率；

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比

转向系传动比：

包括转向系的角传动比和转向系的力传动比

2、如何评价转向轻便性？

通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的手力大小和转向盘转动圈数多少两个指标来评价转向轻便性。

3、动力转向系统有几种布置形式？

今打算在现有客车底盘上加装动力转向，采用哪种布置形式最好？

为什么？

整体式和分置式；整体式；整体式机构紧凑，管路也短，由于转向轮受到的侧向力作用或发动机的振动都不会影响分配阀的振动，因而不能引起转向轮摆振。

4、怎样根据悬架方案选择转向梯形方案？

前悬架采用非独立悬架时，应当采用整体式转向梯形。

独立悬架时采用断开式转向梯形。

5、汽车转向轴内外轮必须满足的理论转角关系式是什么？

Cotθo-cotθi=Κ∕L

6、目前，动力转向机构有哪几种形式？

液压式动力转向机构、电控液压助力转向机构、电动助力转向机构

7、机械式转向器怎么分类？

根据其结构特点分为：

齿轮齿条式转向器、循环球式转向器、蜗杆滚轮式转向器、蜗杆指销式转向器

第八章

制动装置的组成：

制动器与制动驱动装置

鼓式制动器摩擦衬片所受压力的分布规律：

新蹄片压力沿摩擦衬片长度的分布符合正弦曲线规律

行车制动装置的作用：

使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠的停在原地或坡道上。

伺服制动的分类：

真空伺服式、气压伺服式和液压伺服式

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上所得到的摩擦力与输入力之比

制动器效能的稳定性：

指其效能因数对摩擦因数的敏感性

制动器的能量负荷：

单位时间内汽车衬片（衬块）单位摩擦面积耗散的能量

盘式制动器与鼓式制动器的优缺点比较：

1）一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，即效能较稳定

2）浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常

3）在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小

4）制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会像制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大

5）较容易实现间隙自动调整，其他维修作业也较简便

缺点：

1）效能较低，故用于液压制动系时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置

2）兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂，因而在后轮上的应用受到限制

汽车的地面制动力与哪些因素有关：

同步附着系数、车轮半径、制动器制动力矩

鼓式制动器有哪些结构形式：

领从蹄式、单向双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力式

制动系设计应满足哪些主要要求，

1）足够的制动能力。

2）工作可靠。

3）用任何速度制动，汽车都不应当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）要求制动能力的热稳定性良好。

6）操纵轻便，并具有良好的随动性。

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）作用滞后性应尽可能短。

作用滞后性是指制动反应时间，以制动踏板开始动作至达到给定的制动效能所需的时间来评价。

气制动车辆反应时间较长，要求不得超过0.6s，对于汽车列车不得超过0.8s。

9）摩擦衬片（块）应有足够的使用寿命。

10）摩擦副磨损后，应有能消除因磨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，汽车制动系应装有音响或光信号等报警装置。

制动驱动机构的形式：

机械式、液压式、气压式

分路系统：

全车的所有行车制动器的液压或气压管路分为两个或更多的互相独立的回路，其中一个回路失效后，仍可利用其他完好的回路起制动作用