汽車設(shè)計課后答案 第一章 汽車總體設(shè)計1-1在進(jìn)行汽車總體布置是，使用五條基準(zhǔn)線，是怎樣確定的？答：在初步確定汽車的載客量(載質(zhì)量)、驅(qū)動形式、車身形式、發(fā)動機(jī)形式等以后，要深入做更具體的工作，包括繪制總布置草圖，并校核初步選定的各部件結(jié)構(gòu)和尺寸是否符合整車尺寸和參數(shù)的要求，以尋求合理的總布置方案。 繪圖前要確定畫圖的基準(zhǔn)線(面)。確定整車的零線(三維坐標(biāo)面的交線)、正負(fù)方向及標(biāo)注方式，均應(yīng)在汽車滿載狀態(tài)下進(jìn)行，并且繪圖時應(yīng)將汽車前部繪在左側(cè)。確定整車的零線、正負(fù)方向及標(biāo)注方式，均應(yīng)在汽車滿載狀態(tài)下進(jìn)行，并且繪圖時應(yīng)將汽車前部繪在左側(cè)。 1.車架上平面線；2.前輪中心線；3.汽車中心線；4.地面線；5.前輪垂直線。1車架上平面線縱梁上翼面較長的一段平面或承載式車身中部地板或邊梁的上緣面在側(cè)(前)視圖上的投影線，稱為車架上平面線。它作為標(biāo)注垂直尺寸的基準(zhǔn)載(面)，即z 坐標(biāo)線，向上為“+”、向下為“-”，該線標(biāo)記為0/Z。2前輪中心線通過左、右前輪中心，并垂直于車架平面線的平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線，稱為前輪中心線。它作為標(biāo)注縱向尺寸的基準(zhǔn)線(面)，即x 坐標(biāo)線，向前為“-”、向后為“+”，該線標(biāo)記為0/x。3汽車中心線汽車縱向垂直對稱平面在俯視圖和前視圖上的投影線，稱為汽車中心線。用它作為標(biāo)注橫向尺寸的基準(zhǔn)線(面)，即y 坐標(biāo)線，向左為“+”、向右為“”，該線標(biāo)記為0/y。4地面線地平面在側(cè)視圖和前視圖上的投影線，稱為地面線。此線是標(biāo)注汽車高度、接近角、離去角、離地間隙和貨臺高度等尺寸的基準(zhǔn)線。5前輪垂直線通過左、右前輪中心，并垂直于地面的平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線，稱為前輪垂直線。此線用來作為標(biāo)注汽車軸距和前懸的基準(zhǔn)線。當(dāng)車架與地面平行時，前輪垂直線與前輪中心線重合(如乘用車)。1-2：發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)布置形式，如今在乘用車上廣泛應(yīng)用的原因？發(fā)動機(jī)后置后驅(qū)布置形式在客車廣泛應(yīng)用原因？ 前置前驅(qū)優(yōu)點(diǎn)：前橋軸荷大，有明顯不足轉(zhuǎn)向性能，越過障礙能力高，乘坐舒適性高，提高機(jī)動性，散熱好（發(fā)動機(jī)的得到足夠冷卻），足夠大行李箱空間（行李箱布置在汽車后），供暖效率高，操縱機(jī)構(gòu)簡單（發(fā)動機(jī)，離合器，變速器與駕駛員位置近），整車m?。ㄊ÷詡鲃虞S裝置），低制造難度。發(fā)動機(jī)靠近驅(qū)動輪，動力傳遞效率高，燃油經(jīng)濟(jì)性好； 前輪牽拉車身，有利于保證方向穩(wěn)定性。 后置后驅(qū)優(yōu)點(diǎn)：隔離發(fā)動機(jī)氣味熱量，前部不受發(fā)動機(jī)噪聲震動影響，檢修發(fā)動機(jī)方便，軸荷分配合理，改善后部乘坐舒適性(由于后橋簧上簧下質(zhì)量之比增大)，大行李箱或低地板高度，傳動軸長度短。發(fā)動機(jī)橫置時，車廂面積利用較好，布置座椅受發(fā)動機(jī)影響較少；作為城市間使用能夠在地板下方和客車全寬范圍設(shè)立體積較大的行李箱；作為市內(nèi)客車不需要行李箱時，因后橋前方的板下方?jīng)]有傳動軸，可降低地板高度，乘客上下車方便，傳動軸較短。1-3：汽車的主要參數(shù)分幾類？各類又含有哪些參數(shù)？各質(zhì)量參數(shù)如何定義？汽車的主要參數(shù)分三類：尺寸參數(shù)，質(zhì)量參數(shù)和汽車性能參數(shù)1） 尺寸參數(shù)：外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸、貨車車頭長度和車廂尺寸。2） 質(zhì)量參數(shù)：整車整備質(zhì)量、載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量、軸荷分配。3） 性能參數(shù)：(1) 動力性參數(shù)：最高車速、加速時間、上坡能力、比功率和比轉(zhuǎn)距 (2) 燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)(3) 汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑(4) 通過性幾何參數(shù)(5) 操縱穩(wěn)定性參數(shù)(6) 制動性參數(shù)(7) 舒適性 整車整備質(zhì)量m0：車上帶有全部裝備（隨車工具，備胎），載客量M:乘用車的載客量包括駕駛員在內(nèi)不超過9座。裝載質(zhì)量（載質(zhì)量）me：汽車在英質(zhì)量好路面所允許的額定載質(zhì)量。質(zhì)量系數(shù)m0：m0 = me/m0 ,汽車在質(zhì)量與整備質(zhì)量的比值。反映汽車設(shè)計 工藝水平。越大，工藝越先進(jìn)。汽車總質(zhì)量ma：裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客，貨的整車質(zhì)量。軸荷分配：汽車空載或滿在靜止?fàn)顟B(tài)下，個車軸對支撐平面的垂直負(fù)荷，也可以用空載或滿載總質(zhì)量的百分比表示。 1-4簡述在繪圖布置發(fā)動機(jī)及各總成位置時，須注意些什么問題或如何布置才是合理的？答：發(fā)動機(jī)油底殼至路面的距離應(yīng)保證滿載狀態(tài)下最小離地間隙。保證發(fā)送機(jī)安裝簡單方便；驅(qū)動橋位置由驅(qū)動輪決定。將差速器中心線與汽車中心線重合，使左右半軸可通用。萬向節(jié)傳動軸兩端夾角應(yīng)相等，滿載靜止時不大于4度。最大不大于7度的要求；轉(zhuǎn)向盤保證駕駛員能舒適地進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，注意轉(zhuǎn)向盤平面與水平面的夾角，不影響儀表的視野，盲區(qū)最?。晦D(zhuǎn)向器布置在前鋼板彈簧跳動中心附近，避免懸架運(yùn)動與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，懸架保證轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向空間；自動踏板盡量靠近駕駛員。手腳制動方便可靠，避免車輪跳動自行制動。1-5：總布置設(shè)計的一項(xiàng)重要工作是作運(yùn)動校核，請問運(yùn)動校核的內(nèi)容是什么？并簡要進(jìn)行這些校核的意義？答：內(nèi)容：從整車角度出發(fā)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)正確性的檢查；對于相對運(yùn)動的部件或零件進(jìn)行運(yùn)動干涉檢查。 意義：由于汽車是由許多總成組裝在一起，所以總體設(shè)計師應(yīng)從整車角度出發(fā)考慮，根據(jù)總體布置和各總成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)完成運(yùn)動正確性的檢查；由于汽車是運(yùn)動著的，這將造成零、部件之間有相對運(yùn)動，并可能產(chǎn)生運(yùn)動干涉而造成設(shè)計失誤，所以，在原則上，有相對運(yùn)動的地方都要進(jìn)行運(yùn)動干涉檢查。1-6、具有兩門兩座和大功率發(fā)動機(jī)的運(yùn)動型乘用車（跑車），不僅僅加速性好，速度又高，這種車有的將發(fā)動機(jī)布置在前軸和后橋之間。試分析這種發(fā)動機(jī)中置的布置方案有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？ 優(yōu)點(diǎn)：(1)將發(fā)動機(jī)布置在前后軸之間，使整車軸荷分配合理； （2）這種布置方式，一般是后輪驅(qū)動，附著利用率高； （3）可使得汽車前部較低，迎風(fēng)面積和風(fēng)阻系數(shù)都較低； （4）汽車前部較低，駕駛員視野好 缺點(diǎn)：（1）發(fā)動機(jī)占用客艙空間，很難設(shè)計成四座車廂； （2）發(fā)動機(jī)進(jìn)氣和冷卻效果差第二章離合器設(shè)計2-1 離合器設(shè)計要求？離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計要求？1）.可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，并有儲備，防止傳動系過載2）.接合平順3）.分離要迅速徹底4）.從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，減輕換檔沖擊5）.吸熱和散熱能力好，防止溫度過高6）.應(yīng)避免和衰減傳動系扭轉(zhuǎn)共振并具有吸振、緩沖、減噪能力7.操縱輕便8）.作用在摩擦片上的總壓力和摩擦系數(shù)在使用中變化要小9）.強(qiáng)度足，動平衡好10）.結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，質(zhì)量輕、工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便2-2 盤式離合器，離合器壓緊彈簧和離合器壓緊彈簧布置哪幾種形式？及優(yōu)缺點(diǎn)？壓緊彈簧和布置形式的選擇1 周置彈簧離合器：多用圓柱彈簧，一般用單圓周，重型貨車用雙圓周。優(yōu)：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、缺：彈簧易回火，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很大時，傳遞力矩能力下降；彈簧靠在定位座上，接觸部位磨損嚴(yán)重。應(yīng)用：廣泛2 中央彈簧離合器： 離合器中心用一至兩個圓柱（錐）彈簧作壓緊彈簧。優(yōu)：壓緊力足，踏板力小，彈簧不易回火缺：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向尺寸大應(yīng)用：轉(zhuǎn)矩大于400450Nm 的商用車上3 斜置彈簧：優(yōu)：工作性能穩(wěn)定，踏板力較小缺：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向尺寸較大應(yīng)用：總質(zhì)量大于14t 的商用車2-3 何謂離合器后備系數(shù)？影響其取值的因素有哪些？答：定義為：離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)距之比，必須大于1。它反映了離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)距的可靠程度。影響其取值的因素有：發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)距，離合器尺寸，汽車總質(zhì)量，氣候條件，發(fā)動機(jī)缸數(shù)，離合器種類等。后備系數(shù)：反映離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。選擇的根據(jù)： 1）摩擦片摩損后, 離合器還能可靠地傳扭矩 2）防止滑磨時間過長（摩擦片從轉(zhuǎn)速不等到轉(zhuǎn)速相等的滑磨過程） 3）防止傳動系過載 4）操縱輕便2-4膜片彈簧彈性特性有何特點(diǎn)？影響因素有那些？工作點(diǎn)最佳位置如何確定？答；（1）膜片彈簧具有較理想的非線性彈性特性，彈簧壓力在摩擦片的允許磨損范圍內(nèi)基本保持不變，因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變，相對圓柱螺旋彈簧，其壓力大力下降，離合器分離時，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力。 兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小。 高速旋轉(zhuǎn)時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定。 以整個圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。 易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長。 膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。 （2）影響彈性特性的主要因素有：比值H/h 比值R/r和R、r 圓錐底角Q 膜片彈簧工作點(diǎn)位置 分離指數(shù)目n 膜片彈簧小端內(nèi)半徑r0及分離軸承作用半徑rf 切槽寬度12及半徑re的確定 壓盤加載點(diǎn)半徑R1和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑r1的確定 （3）工作點(diǎn)位置的確定：新離合器在接合狀態(tài)時，膜片彈簧工作點(diǎn)B一般取在凸點(diǎn)M和拐點(diǎn)H之間，且靠近或在H點(diǎn)處，一般1B=（0.81.0）1H，以保證摩擦片在最大磨損限度范圍內(nèi)的壓緊力從F1B到F1A變化不大，當(dāng)分離時，膜片彈簧工作點(diǎn)從B變到C，為最大限度的減小踏板力，C點(diǎn)應(yīng)盡量靠近N點(diǎn)。2-5 今有單片雙片離合器各一個，它們的摩擦襯片內(nèi)，外徑尺寸相同，傳遞最大轉(zhuǎn)矩Temax相同，操縱機(jī)構(gòu)的傳動比也一樣，問作用到踏板上的力Ff是否相等？如果不相等哪個踏板力小？為什么？答：不相等。因雙片離合器摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)距的能力較大，在傳遞相同轉(zhuǎn)距的情況下，踏板力較小。第3章 機(jī)械式變速器設(shè)計3-1 分析3-12所示變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？有幾個前進(jìn)擋？包括倒檔在內(nèi)，分別說明各檔的換檔方式，那幾個采用鎖銷式同步器換檔？那幾個檔采用鎖環(huán)式同步換檔器？分析在同一變速器不同檔位選不同結(jié)構(gòu)同步器換檔的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：檔位多，改善了汽車的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性以及平均車速。工友5個前進(jìn)檔，換檔方式有移動嚙合套換檔，同步器換檔和直齒滑動齒輪換檔。同步器換檔能保證迅速，無沖擊，無噪聲，與操作技術(shù)和熟練程度無關(guān)，提高了汽車的加速性，燃油經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，軸向尺寸大 3-2、為什么中間軸式變速器的中間軸上齒輪的螺旋方向一律要求取為右旋，而第一軸、第二軸上的斜齒輪螺旋方向取為左旋？答：斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)距時，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上，設(shè)計時應(yīng)力求使中間軸上同時工作的兩對齒輪產(chǎn)生的軸向力平衡，以減小軸承負(fù)荷，提高軸承壽命，所以中間軸上全部齒輪的螺旋方向應(yīng)一律取為右旋，第一軸.第二軸的斜齒輪應(yīng)取為左旋。3-3為什么變速器的A對齒輪的接觸強(qiáng)度有影響？并說明是如何影響的？答：中心距A是一個基本參數(shù)，其大小不僅對變速器的外型尺寸，體積和質(zhì)量大小都有影響，而且對齒輪的接觸強(qiáng)度有影響。中心距越小，齒輪的接觸應(yīng)力越大，齒輪壽命越短，最小允許中心距應(yīng)當(dāng)由保證齒輪有必要的接觸強(qiáng)度來確定。第四章 萬向傳動軸設(shè)計4-1解釋什么樣的萬向節(jié)是不等速萬向節(jié)，準(zhǔn)等速萬向節(jié)，等速萬向節(jié)？答：不等速萬向節(jié)是指萬向節(jié)連接的兩軸夾角大于零是，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時角速度比傳遞運(yùn)動，但平均角速度相等的萬向節(jié)。準(zhǔn)等速萬向節(jié)是指在設(shè)計角度下以相等的瞬時角速度傳遞運(yùn)動，而在其他角度下以近似相等的瞬時角速度傳遞運(yùn)動的萬向節(jié)。輸出軸和輸入軸以始終相等的瞬時角速度傳遞運(yùn)動的萬向節(jié)，稱之為等速萬向節(jié)。4-2什么樣的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)動軸的臨界轉(zhuǎn)速？影響臨界轉(zhuǎn)速的因素有那些？答：臨界轉(zhuǎn)速：當(dāng)傳動軸的工作轉(zhuǎn)速接近于其彎曲固有振動頻率時，即出現(xiàn)共振現(xiàn)象，以至振幅急劇增加而引起傳動軸折斷時的轉(zhuǎn)速；影響因素有：傳動軸的尺寸，結(jié)構(gòu)及支撐情況等。4-3說明要求十字軸向萬象節(jié)連接的兩軸夾角不宜過大的原因是什么？答：兩軸間的夾角過大會增加附加彎距，從而引起與萬向節(jié)相連零件的按區(qū)振動。在萬向節(jié)主從動軸支承上引起周期性變化的徑向載荷，從而激起支撐出的振動，使傳動軸產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形從而降低傳動軸的疲勞強(qiáng)度。為了控制附加彎距，應(yīng)避免兩軸間的夾角過大。第五章 驅(qū)動橋設(shè)計5-1、驅(qū)動橋主減速器有那幾種結(jié)構(gòu)形式？簡述各結(jié)構(gòu)形式主要特點(diǎn)及應(yīng)用。答：主減速器可根據(jù)齒輪類型、減速形式以及主、從動齒輪的支承形式不同分類。主減速器的齒輪有弧齒錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。根據(jù)減速形式不同分為單級、雙級、雙速、貫通式。支承形式分為懸臂式支承和跨置式支承。1.齒輪類型，1）弧齒錐齒輪傳動，主、從動輪的軸線垂直相交于一點(diǎn)，承受大載荷，工作穩(wěn)定，噪聲震動小，2）雙曲面齒輪傳動，主、從動齒輪軸線相互垂直而不相交，且主動齒輪軸線向上或向下偏移一距離3）圓拄齒輪傳動，用于發(fā)動機(jī)橫置的前置前驅(qū)乘用車和雙級主減速器驅(qū)動橋以及輪邊減速器4）渦桿傳動，輪廓尺寸及質(zhì)量小，可獲得大傳動比，工作平穩(wěn)無噪聲，便于汽車總體布置及多驅(qū)動橋布置，承載大，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，調(diào)整容易，用于生產(chǎn)批量不大的個別總質(zhì)量較大的多驅(qū)動橋汽車及高轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)的客車。2.主減速器的減速形式：1）單級主減速器，結(jié)構(gòu)簡單質(zhì)量小，尺寸緊湊，制造成本低，應(yīng)用：主動傳動比i07 。2）雙級主減速器，由兩級齒輪減速組成，可獲得大傳動比，但尺寸、質(zhì)量均大，結(jié)構(gòu)、成本都寬大一般為7-12。應(yīng)用：用于總質(zhì)量較大的商用車3）雙速主減速器，可獲兩種傳動比，圓柱齒輪式雙速主減速器尺寸和質(zhì)量較大，可獲得傳動比大，行星齒輪式結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量較小，具有較高剛度 應(yīng)用：單橋驅(qū)動且總質(zhì)量較大的汽車上。4）貫通式主減速器，結(jié)構(gòu)簡單尺寸小，質(zhì)量小，總質(zhì)量較小的多橋驅(qū)動汽車運(yùn)用較多。3.主減速器主、從動齒輪支撐方案：1主動錐齒輪的支持，在錐齒大端一側(cè)有較長的軸，并在其上安裝圓錐滾子軸承；2從動錐齒輪的支撐。5-3 簡述多橋驅(qū)動汽車安裝周間差速器的必要性。P162-P163答：多橋驅(qū)動汽車，各驅(qū)動橋上的車輪轉(zhuǎn)速會因車輪行程或滾動半徑的差異而不等。如果前后橋的剛性連接，則前后驅(qū)動車輪將以相同角速度旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生前后驅(qū)動車輪運(yùn)動學(xué)上的不協(xié)調(diào)。5-4 對驅(qū)動橋殼進(jìn)行強(qiáng)度計算時，圖示其受力狀況并指出危險斷面位置，驗(yàn)算工況有幾種？各工況下強(qiáng)度驗(yàn)算的特點(diǎn)是什么？P170-P171答：（1）當(dāng)牽引力或制動力最大時，橋殼剛板彈簧座處危險斷面的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分別為：=（Mv/Wv + Mh/Wh） =TT/WT （2）當(dāng)側(cè)向力最大時，橋殼內(nèi)，外板簧座處斷面的彎曲應(yīng)力i和0分別為：i=Fz2i(b+1rr)/Wv 0=Fz20(b-1rr)/Wv （3）當(dāng)汽車通過不平路面時，危險斷面的彎曲應(yīng)力=KG2b/2Wv5-5 汽車為典型布置方案，驅(qū)動橋采用單級主減速器，且從動齒輪布置在左側(cè)，如果將其移到右側(cè)，試問傳動系的其他部分需要如何變動才能滿足使用要求，為什么?答：可將變速器由三軸改為二軸的，因?yàn)閺膭育X輪布置方向改變后，半軸的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒏淖儯魧⒆兯倨髦糜谇斑M(jìn)擋，車將倒行，三軸式變速器改變了發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，所以改變變速器的形式即可，由三軸改為二軸的。第六章 懸架設(shè)計6-1，設(shè)計懸架和設(shè)計懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，應(yīng)滿足那些基本要求？答：懸架設(shè)計要求：（1）良好的行駛平順性 （2）合適的衰減振動 （3）良好的操縱穩(wěn)定性 （4）制動、加速時，保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時車身傾角要合適 （5）良好的隔音能力 （6）結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間、尺寸要小 （7）可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：對前輪獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求1）懸架上載荷的變化，保證輪距變化<4.0mm ，輪距變化過大引起早期磨損。2）懸架上載荷的變化, 前輪定位參數(shù)有合理變化特性，車輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度（縱向沖擊能引起作用在轉(zhuǎn)向節(jié)的慣性力矩，使轉(zhuǎn)向盤上的力矩變化）。 3）轉(zhuǎn)彎行使時，車身側(cè)傾角小。要求作到：在0.4g側(cè)向加速度作用下，車身側(cè)傾角不大于6 7 車輪與車身同向傾斜，增強(qiáng)不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。4）制動時，應(yīng)使車身有抗前俯的作用，加速時，應(yīng)使車身有抗后仰的作用。5）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動干涉盡量小。對后輪獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求1）懸架上載荷變化時，輪距無明顯變化。2）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，應(yīng)使車身側(cè)傾角小，并使車輪與車身的傾斜反向。減少過多轉(zhuǎn)向效應(yīng)。3）車輪跳動時，外傾角隨著車輪向上跳動應(yīng)減小4）制動時，應(yīng)對車身有抗點(diǎn)頭的作用，加速時，應(yīng)使車身有抗仰頭的作用。 6-2、汽車懸架分非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩類，獨(dú)立懸架又分為幾種形式？它們各自有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：（1）雙橫臂式 側(cè)傾中心高度比較低，輪距變化小，輪胎磨損速度慢，占用較多空間，結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，前懸使用得較多。 （2）單橫臂式 側(cè)傾中心高度比較高，輪距變化大，輪胎磨損速度快，占用較少的空間，結(jié)構(gòu)簡單，但目前使用較少。 （3）單縱臂式 側(cè)傾中心高度比較低，輪距不變，幾乎不占用高度空間，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但目前也使用較少。 （4）單斜臂式 側(cè)傾中心高度居單橫臂式和單縱臂式之間，輪距變化不大，幾乎不占用高度空間，結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但目前也使用較少。 （5）麥弗遜式 側(cè)傾中心高度比較高，輪距變化小，輪胎磨損速度慢，占用較小的空間，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、乘用車上用得較多。6-3 影響選取鋼板長度，厚度，寬度及數(shù)量的因數(shù)有哪些？答：鋼板彈簧長度指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。在總布置可能的條件下，盡量將L取長些，乘用車L=（0。4-0。55）軸距；貨車前懸架L=（0。26-0。35）軸距，后懸架L=（0。35-0。45）軸距。片厚h選取的影響因素有片數(shù)n，片寬b和總慣性矩J。影響因素總體來說包括滿載靜止時，汽車前后軸（橋）負(fù)荷G1，G2和簧下部分荷重Gu1，Gu2，懸架的靜擾度fc和動擾度fd，軸距等。 6-4、什么是軸轉(zhuǎn)向效應(yīng)？為什么后懸架采用鋼板彈簧結(jié)構(gòu)是要求鋼板彈簧的前鉸接點(diǎn)比后鉸接點(diǎn)要低些？答：軸轉(zhuǎn)向效應(yīng)是在側(cè)向力作用下，由于橡膠的彈性作用，后軸產(chǎn)生的一種不利于操縱穩(wěn)定性的因素。原因：懸架的縱向運(yùn)動瞬心位于有利于減少制動前俯角處，使制動時車身縱傾減少，保持車身有良好的穩(wěn)定性能。6-5、解釋為什么設(shè)計麥弗遜式懸架時，它的主銷軸線、滑柱軸線和彈簧軸線三條線不在一條線上？答：為了發(fā)揮彈簧反力減少橫向力F3的作用，將彈簧下端布置得盡量靠近車輪，從而造成彈簧軸線及減振器軸線成一角度。減少了對汽車平順性的影響。設(shè)計轉(zhuǎn)向系時,至少要做到轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動方向與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動方向一致.（1）、主銷軸線與滑柱軸線不在一條線上的原因：在對麥弗遜懸架受力分析中，作用在導(dǎo)向套上的橫向力F3= 橫向力越大，則作用在導(dǎo)向套上的摩擦力F3f越大，這對汽車平順性有不良影響，為減小摩擦力，可通過減小F3，增大c+b時，將使懸架占用空間增加，在布置上有困難；若采用增加減振器軸線傾斜度的方法，可達(dá)到減小a的目的，但也存在布置困難的問題。因此，在保持減振器軸線不變的條件下，將圖中（圖6-49）的G點(diǎn)外伸至車輪內(nèi)部，既可以達(dá)到縮短尺寸a的目的，又可獲得較小的甚至是負(fù)的主銷偏移距，提高制動穩(wěn)定性，移動G點(diǎn)后的主銷軸線不再與減振器軸線重合。（2）、彈簧軸線與減振器軸線在一條線上的原因：為了發(fā)揮彈簧反力減小橫向力F3的作用，有時還將彈簧下端布置得盡量靠近車輪，從而造成彈簧軸線成一角度。附加：6-6后懸架主、副簧剛度的分配貨車后懸架多采用有主、副簧結(jié)構(gòu)的鋼板彈簧。其懸架彈性特性曲線如圖所示。載荷小時副簧不工作，載荷達(dá)到一定值時副簧與托架接觸，開始與主簧共同工作。如何確定副簧開始工作的載荷Fk和主、副簧之間的剛度分配，受懸架的彈性特性和主、副簧上載荷分配的影響。原則上，要求車身從空載到滿載時的振動頻率變化要小，以保證汽車有良好的平順性，還要求副簧參加工作前、后的懸架振動頻率變化不大。這兩項(xiàng)要求不能同時滿足。具體確定方法有兩種：第一種方法是使副簧開始起作用時的懸架撓度fa等于汽車空載時懸架的撓度fo,而使副簧開始起作用前一瞬間的撓度fk等于滿載時懸架的撓度fc。于是，可求得Fk= FoFw 。副簧、主簧的剛度比為ca/cm = 1。=Fw/Fo 式中，ca為副簧剛度，cm為主簧剛度。優(yōu)點(diǎn)：能保證在空、滿載使用范圍內(nèi)懸架振動頻率變化不大，但副簧接觸托架前、后的振動頻率變化比較大。 第二種方法是使副簧開始起作用時的載荷等于空載與滿載時懸架載荷的平均值，即Fk=0.5（Fo+ Fw），并使和間的平均載荷對應(yīng)的頻率與和間平均載荷對應(yīng)的頻率相等，此時副簧與主簧的剛度比為ca/cm =（22）/（+3） 優(yōu)點(diǎn)：能保證副簧起作用前、后懸架振動頻率變化不大。對于經(jīng)常處于半載運(yùn)輸狀態(tài)的車輛，采用此法較為合適。由圖6-49推導(dǎo)F3的等式： 由圖a)對G點(diǎn)取矩得：F4（b+c）=F1a-；對O點(diǎn)取矩得，F(xiàn)4d=F3(d-c)-；有 得F3= 由圖b)對G點(diǎn)取矩得：F4（b+c）=F1a-；F3（d-c）+F6s= F4d-；由得 F3= 6-7以縱置鋼板彈簧懸架為例說明軸轉(zhuǎn)向效應(yīng)。為什么后懸架采用鋼板彈簧結(jié)構(gòu)時，要求鋼板彈簧的前鉸接點(diǎn)比后鉸接點(diǎn)要低些？答： 軸轉(zhuǎn)向效應(yīng)是指前、后懸架均采用縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架的汽車轉(zhuǎn)向行駛時，內(nèi)側(cè)懸架處于減載而外側(cè)懸架處于加載狀態(tài)，于是內(nèi)側(cè)懸架縮短，外側(cè)懸架因受壓而伸長，結(jié)果與懸架固定連接的車軸的軸線相對汽車縱向中心線偏轉(zhuǎn)一角度，對前軸，這種偏轉(zhuǎn)使汽車不足轉(zhuǎn)向趨勢增加，對后橋，則增加了汽車過多轉(zhuǎn)向趨勢。（4%）使后懸架鋼板彈簧前鉸接點(diǎn)（吊耳）比后鉸接點(diǎn)（吊耳）低，是為了使后橋軸線的偏離不再使汽車具有過多轉(zhuǎn)向的趨勢。由于懸架鋼板彈簧前鉸接點(diǎn)（吊耳）比后鉸接點(diǎn)（吊耳）低，所以懸架的瞬時運(yùn)動中心位置降低，處于外側(cè)懸架與車橋連接處的運(yùn)動軌跡發(fā)生偏移。第七章 轉(zhuǎn)向系設(shè)計7-1 人人皆知，設(shè)計轉(zhuǎn)向系時，至少要求做到轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向保持一致。回答下列問題：1)當(dāng)采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器時，影響轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤保持一致的因素有哪些？答：螺桿,鋼球和螺母傳動副/鋼球直徑及數(shù)量/滾道截面/接觸角/螺距和螺旋線導(dǎo)程角/工作鋼球圈數(shù)/導(dǎo)管直徑.2）當(dāng)采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器時，影響轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤保持一致的因素有哪些？答：一般多采用斜齒圓柱齒輪/有齒輪模數(shù)主動小齒輪齒數(shù)及其壓力角/齒輪螺旋角/齒條齒數(shù)/變速比的齒條壓力角/齒輪的抗彎強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度.3）當(dāng)采用液壓動力式轉(zhuǎn)向器時，影響轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤保持一致的因素有哪些？4）總結(jié)在設(shè)計時一旦出現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤方向相反的情況，可供改正的措施有哪些？7-2 液壓動力式轉(zhuǎn)向的助力特性與電動助力轉(zhuǎn)向助力特性與電控之間有什么區(qū)別？車速感應(yīng)型的助力特性具有什么特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)？答：液壓動力轉(zhuǎn)向的助力特性與電動助力轉(zhuǎn)向的主要區(qū)別在于：液壓動力轉(zhuǎn)向不適應(yīng)汽車行駛速度多變和既要求有足夠的轉(zhuǎn)向操縱輕便性的同時又不能有轉(zhuǎn)向發(fā)飄感覺的矛盾，而電動助力轉(zhuǎn)向的助力特性可適應(yīng)汽車行駛速度多變，且滿足既有足夠的轉(zhuǎn)向操縱輕便性的同時又不能有轉(zhuǎn)向發(fā)飄感覺的要求。 車速感應(yīng)型的助力特性特點(diǎn)：助力特性由軟件設(shè)定，通常將助力特性曲線設(shè)計成隨汽車行駛速度Va 的變化而變化。助力既是作用到轉(zhuǎn)向盤上的力矩函數(shù)，同時也是車速的函數(shù)，當(dāng)車速Va=0 時，相當(dāng)于汽車在原地轉(zhuǎn)向，助力強(qiáng)度達(dá)到最大。隨著車速Va 不斷升高，助力特性曲線的位置也逐漸降低，直至車速Va 達(dá)到最高車速為止，此時的助力強(qiáng)度已為最小，而路感強(qiáng)度達(dá)到最大。7-3轉(zhuǎn)向性能參數(shù)包括哪些？各自如何定義？齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器傳動比定義及變速比工作原理是什么？答：轉(zhuǎn)向器的效率 轉(zhuǎn)向器的正效率：功率由轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂輸出所得到的效率 +=（P1-P2）/P1 轉(zhuǎn)向器的逆正效率：由地面對汽車轉(zhuǎn)向系的作用，反向輸出所求得的效率 -=（P3-P2）/P3 （ P1 作用在轉(zhuǎn)向軸上的功率 P2轉(zhuǎn)向器中的摩擦功率 P3作用在轉(zhuǎn)向搖臂軸上的功率）傳動比的變化特性:轉(zhuǎn)向系的傳動比包括轉(zhuǎn)向系的角傳動比iw0 和轉(zhuǎn)向系的力傳動比ip。 ip =2FW/Fh （從輪胎接觸地面中心作用在兩轉(zhuǎn)動輪的合力2FW與作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力Fh之比）； iw0 =ww/wk =（d/dt）/(dk/dt）=d/dk (d-轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角增量，/dk-轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)角增量 ) 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙t ：各種轉(zhuǎn)向器中傳動副（如循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的齒扇和齒條）之間的間隙。 轉(zhuǎn)向系的剛度Cs ：對側(cè)偏特性影響大，Cs小則汽車趨向不足轉(zhuǎn)向，過小則影響操縱性，轉(zhuǎn)向遲鈍。附加：7-4轉(zhuǎn)向系設(shè)計要求：1.汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，全部車輪應(yīng)繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑2轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向輪應(yīng)能自動回正3轉(zhuǎn)向輪不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動4轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)和懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)共同工作時，由于運(yùn)動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺動應(yīng)最小5保證汽車有較高的機(jī)動性，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力6操縱輕便7逆效率低，反沖小8有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)9有防傷裝置10保證轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動方向一致7-5什么是懸架轉(zhuǎn)向器的正效率、逆效率及其分類。 轉(zhuǎn)向器的正效率：功率P從轉(zhuǎn)向軸輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向搖臂軸輸出所求得的效率。 轉(zhuǎn)向器的逆效率：功率p 從轉(zhuǎn)向搖臂輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向軸輸出所求的效。 逆效率大小不同，轉(zhuǎn)向器可分為可逆式、極限可逆式和不可逆式。路面作用在車輪上的力，經(jīng)過轉(zhuǎn)向系可大部分傳遞到轉(zhuǎn)向盤，這種效率較高的轉(zhuǎn)向器屬于可逆式。車輪受到的沖擊力不能傳到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向器稱為不可逆式。極限可逆式轉(zhuǎn)向器介于上述兩者之間，在車輪受到?jīng)_擊力作用時，此力中有小部分傳至轉(zhuǎn)向盤。2 轉(zhuǎn)向系傳動比 轉(zhuǎn)向系的傳動比包括轉(zhuǎn)向系的角傳動比wio和轉(zhuǎn)向系的力傳動比ip。從輪胎接地面中心作用在兩個輪上的合力2Fw與作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力Fh之比，稱為力傳動比。轉(zhuǎn)向盤角速度w與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角速度k之比，稱為轉(zhuǎn)向系角傳動比iwo轉(zhuǎn)向系角傳動比又由轉(zhuǎn)向器角傳動比iw和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)角傳動比iw組成。轉(zhuǎn)向盤角速度w與搖臂軸角速度之比p，稱為轉(zhuǎn)向器角傳動比iw。搖臂軸角速度p與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角速度k之比，稱為轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的角傳動比iw。3 轉(zhuǎn)向器角傳動比變化規(guī)律：增大角傳動比可以增大力傳動比，增大轉(zhuǎn)向系的力傳動比能減小作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力，使操縱輕便，但車輪的反映變得遲鈍。4 轉(zhuǎn)向器角傳動比的變化特性（了解）若轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷小，則在轉(zhuǎn)向盤全轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，駕駛員不存在轉(zhuǎn)向沉重問題。裝用動力轉(zhuǎn)向的汽車，因轉(zhuǎn)向阻力矩由動力裝置克服，所以在上述兩種情況下，均應(yīng)取較小的轉(zhuǎn)向器角傳動比并能減少轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的總?cè)?shù)，以提高汽車的機(jī)動能力。轉(zhuǎn)向軸荷大又沒有裝動力轉(zhuǎn)向的汽車，因轉(zhuǎn)向阻力矩大致與車輪偏轉(zhuǎn)角度的大小成正比變化，汽車低速急轉(zhuǎn)彎行駛時的操縱輕便性問題突出，故應(yīng)選用大些的轉(zhuǎn)向器角傳動比。汽車的較高車速轉(zhuǎn)向行駛時，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角較小，轉(zhuǎn)向阻力矩也小，此時要求轉(zhuǎn)向輪反應(yīng)靈敏，轉(zhuǎn)向器角傳動比應(yīng)當(dāng)小些。因此，轉(zhuǎn)向器角傳動比變化曲線應(yīng)選用大致呈中間小兩端大些的下凹形曲線。如圖。3 轉(zhuǎn)向系傳動副傳動間隔特性。曲線1表明轉(zhuǎn)向器在磨損前的間隔變化特性，直線行駛時，為防止汽車失去穩(wěn)定性，要求傳動副的傳動間隔在轉(zhuǎn)向盤處于中間及其附近位置時要極小，最好無間隙。兩側(cè)有間隙，允許有最小量間隙而不影響靈敏度，原因在于回正力矩相互嚙合，零件總在一端貼緊，曲線2表明使用并磨損后的間隙變化特性，并且在中間位置處已出現(xiàn)較大間隙，原因在于中間位置使用頻繁，磨損快間隙大，無法保證穩(wěn)定性。曲線3表明調(diào)整后并消除中間位置處間隙的轉(zhuǎn)向器傳動間隙變化特性，調(diào)整后易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，設(shè)計時應(yīng)預(yù)先使傳動副中部間隙最小，兩端間隙較大，調(diào)整后不卡死。 第八章 制動系設(shè)計8-1設(shè)計制動系時應(yīng)當(dāng)滿足那些要求？答：1.足夠的制動效能 行車制動能力用某一制動初速度制動時，制動距離和減速度兩項(xiàng)指標(biāo)評定。 駐坡能力汽車在良好路面上能可靠的停駐的最大坡度。 2. 工作可靠用雙管路，當(dāng)一套實(shí)效，另一套行車制動能力不低于沒有失效時的30%。 3. 用任何速度制動，汽車不應(yīng)當(dāng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 1） 前輪抱死，喪失操縱性，所以要求前后軸制動器的制動力矩有合適的比例，并應(yīng)能隨軸荷轉(zhuǎn)移而變化。 2)制動時汽車不跑偏。同一軸上左右輪制動力應(yīng)相同，差值最大不超過15%。 4 . 防止水、污泥進(jìn)入制動器工作表面，水與污泥使制動能力下降，工作面磨損變大。水f下降制動能力下降，稱為水衰退。經(jīng)515次制動后應(yīng)能恢復(fù)正常。 5. 制動能力的熱穩(wěn)定性良好下長坡連續(xù)和緩制動以及頻繁重復(fù)制動可使溫度上升， f下降、制動能力下降、稱為熱衰退。熱穩(wěn)定性良好，即不易衰退，衰退后能迅速恢復(fù)。 6. 操縱輕便，并且具有良好的隨動性 7. 產(chǎn)生制動與解除制動的作用滯后性盡可能短。 8. 公害小包括制動時產(chǎn)生的噪聲小，減少石棉纖維的散發(fā)量。 9. 壽命長。 10. 摩擦副間間隙可調(diào)，且調(diào)整工作容易進(jìn)行。 11. 驅(qū)動機(jī)構(gòu)有故障時，應(yīng)有報警機(jī)構(gòu)報警。8-2鼓式和盤式制動器各有那幾種形式？比較制動效能因數(shù)大小級穩(wěn)定性高低？答：鼓式包括領(lǐng)從蹄式.單向雙領(lǐng)蹄式.雙向雙領(lǐng)蹄式.雙從蹄式.單向增力式以及雙響增力式。盤式包括鉗盤式固定鉗式.浮動鉗式（滑動鉗式.擺動鉗式）和全盤式。制動效能因數(shù)K= 制動器輸出的制動力矩輸出力 R鼓或者盤的作用半徑。8-3鼓式和盤式制動器主要參數(shù)各有那些？如何確定？答：鼓式（1）內(nèi)徑D.乘用車商用車為輪輞直徑。 （2）摩擦襯片寬度b和包角B 摩擦襯片面積 （3）起始角 （4）制動器中心到張開力作用線的距離 （5）制動蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和c c盡量小. 盤式：（1）直徑D。盡量大車重2t取上極限 （2）厚度h，實(shí)心取10-20mm通風(fēng)取20-50 mm一般為20-30mm (3)摩擦襯塊外半徑和內(nèi)半徑 （4）制動塊工作面積A A=1.6-3.5/平方厘米