变矩器的效率比耦合器高;在变矩系数K<1(i>ik1)围:
变矩器的效率比耦合器低。
结构简单,工作可靠,性能稳定,效率高,在变矩器状态下的最高效率为92%,在耦合器状态下的高传动比区的效率可达96%。
单向离合器的作用:
在液力变矩器的涡轮速度达到一定的程度时,让液力变矩器转化为液力耦合器工作,以增大涡轮在高速时的输出的转矩,提高动力性。
6. 液力机械变速器中行星齿轮机构三构件之间的运动学关系(书85页)
答:
与液力变矩器配合使用的一般是行星齿轮变速器(轴线旋转式)但也有采用轴线固定式的。
原因:
行星齿轮变速箱结构紧凑,承载能力大,可以用较小的齿轮实现较大的传动比,传动效率高,机构运动平衡,抗振能力强。
太阳轮、齿圈与行星齿轮架3者任意一对可作为传动件;
如果有两个被固定在一起,则第三个的速度与前两个相同,传动比为1;如果三个均为自由转动,则行星齿轮不能传动,相当于空档。
行星架被固定时,太阳轮、齿圈转速相反,可作为倒档。
7. 主减速器类型(单级、双级)、驱动桥离地间隙、半轴支承型式与特点
答:
驱动桥的组成:
主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。
驱动桥的作用:
将动力传递给驱动轮;通过主减速器实现降速增扭的作用;在发动机纵置时,通过主减锥齿轮改变转矩传递的方向;通过差速器实现车轮的差速。
驱动桥的分类:
非断开式(整体式)驱动桥和断开式驱动桥。
主减速器的分类:
按传动齿轮副的数目:
单级主减速器;双级主减速器;带轮边减速器的双级主减速器。
按主减速器档位:
单速式:
固定的传动比;双速式:
有两个档位。
主减速器的作用:
减速增扭;改变扭矩的方向。
单级主减速器:
只有一对齿轮副传动,零件少,结构紧凑,重量轻,传动效率高。
主传动比:
主紧速器的传动比称为主传动比,用i0表示。
i0=z2/z1;Z2---从动齿轮齿数;Z1---主动齿轮齿数。
齿轮的支承:
目的(增加支承刚度,便于拆卸、调整);主动齿轮的支承(跨置式;悬臂式;从动齿轮的支承;跨置式)。
轴承的预紧:
目的(减小锥齿轮传动过程中的轴向力引起的轴向位移,保证齿轮副的正常啮合);调整办法(调整垫片/调整螺母)。
齿轮啮合的调整:
目的(通过调整使啮合齿处于正确的啮合位置);调整办法(通过调整点片9,调整主动齿轮的位置)。
齿轮啮合间隙的调整:
目的(使啮合齿轮副之间有合适的间隙,以消除热变形,单过大的间隙将产生冲击噪音);调整办法(通过调整点片9,调整主动齿轮的位置,调整螺母2,调整从动齿轮的位置)。
主减速器的润滑:
主减速器采用飞溅润滑的方式,从动齿轮将润滑油甩到主减速器需要润滑的部位。
主减速器上设有通气孔、加油孔和放油孔。
润滑油:
一般采用含防刮伤添加剂的齿轮油。
主减速器对离地间隙和地板高度的影响:
最小离地间隙h0(汽车最低点到底面的距离);为了避免汽车的离地间隙太小和地板高度太高,应尽量减小驱动桥的高度,即尽量减小主动齿轮的齿数。
准双曲线齿轮的特点:
轮齿强度高;可以同时有几对齿轮进入啮合,提高承载能力,工作平稳;可以通过轴线偏移提高离地间隙,或在离地间隙不变的情况下,降低车辆的重心高度;齿面间由向对滑动,齿面间的压力大,容易破坏油膜,影响齿轮的寿命;制造难度大。
双级主减速器:
特点(由两级齿轮传动;在实现较大传动比的前提下,提高离地间隙;
可以通过更换不同的齿轮副实现不同的传动比,提高零部件的通用性);主传动比(i0=z2/z1×z4/z3)。
轮边减速器:
需要较大的传动比和离地间隙。
将双级主减速器的第二级放在驱动车轮侧,称之为轮边减速器。
用于重型载货车、越野车和大型客车。
轮边减速器一般采用行星齿轮变速器。
主传动比:
i0=i01×i02。
车轮——轮边减速器——主减速器——轮边减速器——车轮
半轴的支承方式:
全浮式半轴支承(半轴和桥壳没有直接的联系;全浮式半轴外均不承受外来弯矩;半轴可以从半轴套管中抽出,拆卸容易。
结构比半浮式复杂);半浮式半轴支承(半轴一端支承在桥壳上;半轴外端除承受车轮传来的弯矩外,还承受弯矩;但部不承担弯矩;结构比全浮式简单)。
桥壳从结构上分为:
整体式;分段式。
8. 对称式锥齿轮差速器的构成、运动和传力关系、等转矩分配特点
答:
差速器的作用:
当汽车转弯或者在不平路面上行驶时,使左右车轮以不同的转速滚动。
当汽车转弯时,在同一时间:
外侧车轮位移长,侧车轮位移短,如果外车轮转速相同。
则:
外侧车轮一边滚动,一边滑移;侧车轮一边滚动,一边滑转。
轮间差速器:
用于同一驱动桥的两侧驱动轮之间的差速器。
轴间差速器:
用于两个驱动桥之间的差速器。
齿轮式差速器有圆锥齿轮式和圆柱齿轮式两种;按两侧的输出转矩是否相等有对称式(等转矩式)和不对称式(不等转矩式)。
对称式锥齿轮差速器由圆锥行星齿轮;十字轴;半轴锥齿轮;差速器壳等组成。
差速器的差速原理:
书149页图18-31
主动件:
主减速器从动齿轮---差速器壳---行星齿轮轴
从动件:
半轴齿轮。
A点为左半轴锥齿轮与行星齿轮的啮合点;
B点为右半轴锥齿轮与行星齿轮的啮合点。
C点为行星齿轮的回转中心,C点的速度永远与行星齿轮轴速度相同。
设:
行星齿轮轴的速度为:
ω0
A、B、C三点到差速器旋转中心的距离相等,均为:
r
当左右车轮速度相等时,行星齿轮不自转:
A、B、C线速度相同,则有
ω1=ω2=ω0
当左右车轮速度不相等时,假设左车轮速度较大,则行星齿轮自转,设其
自转速度为ω4,
A点的线速度为:
ω1×r=ω0×r+ω4×r’
B点的线速度为:
ω2×r=ω0×r-ω4×r’
ω1×r+ω2×r=2ω0×r 即
ω1+ω2=2ω0 n1+n2=2n0
结论:
左右两侧半轴的速度之和等于差速器壳速度的2倍,与行星齿轮的速度无关。
差速器的转矩分配:
设主减速器传来的扭矩为:
M0;左右半轴的转矩分别为:
M1、M2。
1).当左右半轴转速相等时:
M1=M2=1/2M0;
2).当左右半轴转速不相等时:
行星齿轮因为自转而产生力矩Mr.
M1=1/2(M0-Mr) M2=1/2(M0+Mr)
当左右两轮存在转速差时,摩擦力矩使得转的快的半轴转矩减小,转的慢的半轴转矩增大。
锁紧系数K:
表示摩擦力矩的大小和转矩的分配特性。
K=(M2-M1)/M0=Mr/M0
转矩比S:
表示转得快的半轴和转得慢的半轴的转矩比。
S=M2/M1=(1+K)/(1-K)
9. 悬架系统的构成、固有频率与悬架刚度、簧载质量及悬架变形的关系
答:
汽车悬架一般都由:
弹性元件、阻尼元件(减振器、导向杆系)三部分组成。
在一些车辆上还要加装横向稳定器。
桑塔纳的后悬架为螺旋弹簧非独立悬架。
汽车自然振动频率是影响汽车平顺性的重要性能指标之一,一般称之为车辆的偏频。
其取值围一般在1~1.6Hz之间。
汽车自然振动频率由汽车簧载质量和悬架刚度决定。
计算公式如下:
因为车辆的载荷一直是变化的,因此需要悬架的弹簧具有变刚度特性,以保证车辆在不同的载荷情况下具有相当的行驶平顺性。
簧载质量一定,悬架刚度越小,偏频越小。
悬架刚度一定,簧载质量越大,偏频越小。
10. 独立悬架的类型、应用举例
答:
横臂式独立悬架:
单横臂独立悬架(当车轮跳动时将改变轮距;用于转向轮时,引起主销倾角和车轮外倾发生变化;应用于车速不高的重型越野车辆)和双横臂独立悬架(等臂式单横臂悬架:
车轮跳动时车轮不倾斜但轮距变化较大/不等臂式单横臂悬架:
车轮跳动时车轮倾斜但轮距变化可以较小/采用球头销代替主销,属无主销式;主销后倾角由移动上摆臂在摆臂轴上的位置实现;前轮外倾角由上摆臂和摆臂轴之间的调整垫片调整;主销倾和车轮外倾角存在固定的变化关系;悬架的最大位移由上下缓冲块确定;上下摆臂为叉形结构以提高刚度)。
纵臂式独立悬架:
单纵臂独立悬架(车轮上下跳动时,单纵臂式独立悬架将引起较大的主销后倾角变化。
因此多用于后悬架)和双纵臂独立悬架(车轮跳动时,主销后倾角保持不变,适用于转向轮)。
车轮沿主销移动的悬架:
烛式独立悬架(车轮沿固定不动主销轴线移动/车轮转向时,前轮的定位参数不会发生变化,有利于转向操纵和行驶稳定性/车轮转向时,全部侧向力由主小和其外部的套管承受,增加了主销与套管的摩擦)和麦弗逊式悬架(车轮沿摆动主销轴线移动/是烛式悬架的改进,用下摆臂克服了滑动立柱的受力状况。
侧向力大部分由下摆臂承受/属于无主销悬架:
滑动立柱上支点和下摆臂外端的球铰中心构成主销轴线/前轮侧布置空间较大,方便前置前驱动布置)。
车轮在斜向平面侧摆动的悬架:
单斜臂式独立悬架(介于单横臂和单纵臂之间,有良好的操纵稳定性)。
横向稳定器:
减小横向倾斜和横向角振动。
11. 车桥、车轮定位参数的定义与作用
答:
转向轮的定位参数有主销后倾角(主销在汽车的纵向平面具有的向后的倾角,即主销轴线与地面垂线在汽车纵平面的夹角;能形成回正的稳定力矩)、主销倾角(主销在汽车横向平面的倾角,即主销轴线与地面垂线在汽车横向断面的夹角;产生自动回正力矩,通过主销偏置减小转向力矩)、前轮外倾角(车轮中心平面与地面垂直平面在汽车横向断面的夹角;使轮胎磨损均匀和减轻轮毂外轴承的负荷)和前轮前束(消除车轮外倾产生的车轮边滚边滑的现象,减轻轮胎的磨损;在安装车轮时,使汽车两前轮的中心面不平行,两轮前边缘距离B小于后边缘距离A,A-B之差称为前轮前束值/书195页图21-6)
12. 双作用筒式减振器构造与原理
答:
由储油筒、工作缸、活塞连杆分总成、底阀、导向器、防尘罩等组成。
有四个阀:
伸阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。
伸阀和压缩阀分别是拉伸行程和压缩行程的卸载阀。
补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行程中补偿油液,避免上下腔中出现真空。
压缩行程:
连杆和活塞一起向下运动——工作缸下腔油液压力增高——拉伸阀和补偿阀关闭;下腔的高压打开流通阀;——液体自压缩阀的常通孔流出到储油筒;阻尼力逐渐增大。
当活塞运动速度很快,下腔油压很大,克服压缩阀压紧弹簧,压缩阀完全打开,阻尼力不再增加。
起到泄荷作用。
拉伸行程:
连杆和活塞一起向上运动——工作缸上腔油液压力增高——油液自上腔通过阀体上的节流孔流向下腔;补偿阀打开,储油筒中油液流入到下腔;流通阀关闭;压缩阀关闭。
节流孔的节流作用产生阻尼力。
当活塞运动速度很快,上腔油压很大,克服伸阀的压紧弹簧,伸阀完全打开,阻尼力不再增加。
起到泄荷作用。
压缩阀和伸阀上有常通小孔隙。
当振动速度较小时,只靠这些小孔工作。
当振动速度较大时,才打开阀门工作。
阻尼力随振动速度变化。
由于伸阀弹簧刚度比压缩阀的大,而且伸阀上的常通孔隙的直径也比压缩阀的小,就保证了减振器在伸行程产生的阻尼力比在压缩行程产生的大。
13. 悬架弹簧的类型和特点
答:
钢板弹簧(货车):
组成的悬架结构简单,工作可靠,刚度大,适用于非独立悬架。
螺旋弹簧(轿车):
制造工艺简单,不需要润滑,安装的纵向空间小,质量小。
应用于独立悬架。
扭杆弹簧:
单位质量的储能高,结构简单,不需要润滑,方便布置。
空气弹簧和油气弹簧:
统称为气体弹簧,具有变刚度特性,可调整车身高度。
可提高汽车的舒适性和平顺性。
应用于高级大巴和高级轿车。
橡胶弹簧:
单位储能高,有阻尼特性、隔振。
用于缓冲块。
14. 转向系统构成、转向器的类型与正效率、逆效率、角传动比的定义和组成
答:
按汽车转向系统能源的不同分为:
机械转向系统(转向操纵机构;转向器;转向传动机构)和动力转向系统(转向油罐;转向油泵;转向控制阀;转向动力缸)。
转向万向节的作用:
方便布置;消除安装误差和安装支架变形引起的不利影响;可以方便的实现零部件的通用化和系列化。
角传动比定义:
转向系角传动比越大,转向越省力,但转向灵敏度降低。
iω1较大,货车为16-32,轿车为12-20;一iω2较小,一般为1。
转向器的传动效率:
转向器的输入功率与输出功率的比值称为转向器的效率。
转向器的正效率:
功率由转向轴输入,转向摇臂输出的传动效率为正效率。
转向器的逆效率:
功率由转向摇臂输入,转向轴输出的传动效率为逆效率。
逆效率很高的转向器称为可逆式转向器;逆效率很低的转向器称为不可逆的转向器。
逆效率略高于不可逆式的转向器称为极限可逆式转向器。
可逆式转向器、不可逆转向器与的比较:
可逆式转向器可以将路面阻力完全反馈到转向盘,驾驶员路感好,可以实现方向盘的回正,但可能发生“打手”现象;
不可逆式转向盘让驾驶员丧失路感,无法根据路面阻力调整方向盘转距;方向盘不会回正。
极限可逆式转向器可以获得一定的路感,转向盘可自动回正。
可逆方向盘应用较少,现代汽车大部分采用可逆式转向器,部分越野车辆采用极限可逆式转向器。
转向器的分类:
齿轮齿条式转向器(结构简单,紧凑;质量轻;转向灵敏;制造容易,成本低;正、逆效率高;转向传动机构简单,不需要转向摇臂和直拉杆);循环球式转向器(一般采用两级传动:
第一级为螺杆螺母传动副;第二级为齿条齿扇传动副。
正传动效率高达90%~95%,转向省力;寿命长,工作平稳;逆效率也很高,容易打手);蜗杆曲柄指销式转向器(传动副的组成:
主动件:
转向蜗杆;从动件:
指销。
单个指销所承受的载荷小,因此寿命长;在采用同样的蜗杆时,运动围大。
当行程固定时蜗杆较短;对蜗杆加工精度要求高)。
转向轴和转向柱管的吸能装置:
为了保证发生碰撞时驾驶员的安全,需要采用吸能型的转向管柱。
15. 转向加力装置的主要类型
答:
动力转向系统由机械转向器和转向加力装置组成。
根据助力能源形式的不同可分为液压助力、气压助力和电动机助力三种类型。
常压式液压助力转向系统(工作管路中总是保持高压,有储能器积蓄液压能,只要转向就提供压力,响应迅速,用于少数重型汽车)和常流式液压助力转向系统(结构简单,油泵寿命长,泄露较少,消耗功率也较少,广泛使用)
16. 盘式制动器与鼓式制动器的特点比较
答:
盘式制动器与鼓式制动器的比较:
优点:
一般无摩擦助势作用,制动效能受摩擦系数的影响小,稳定;
水稳定性好,浸水后制动效能降低小,且恢复较快;
在制动力相同的情况下,尺寸重