06929汽车设计

06929汽车设计
单选
1. 汽车底盘的四大系统分别为：传动系、行驶系、转向系、制动系
2. 汽车的四大组成部分为：动力装置、底盘、车身、电器设备
3. 后备系数β是离合器设计的重要参数，对于乘用车及最大总质量小于6t的商用车，后备系数选取范围为：1.20 - 1.75
4. 离合器摩擦片外径D相同时，选用较小内径d的目的是：增大摩擦面积，提高传递转矩的能力
5. 在离合器中装扭转减振器的主要目的是：降低传动系固有频率
6. 两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动汽车，其方案中不能实现的是：输出轴转动方向与输入轴同向
7. 两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动汽车，其方案中不能实现的是：设立直接档
8. 中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车或发动机后置后轮驱动的客车上，其方案中不宜采用的是：将挡位齿轮和同步器布置在变速器输入轴上
9．驱动桥分为断开式与非断开式，下列说法错误的是：断开式驱动桥会增加簧下质量10. 关于弧齿锥齿轮传动与双曲面齿轮传动，下列描述不合理的是：双曲面齿轮与弧齿锥齿轮可采用相同润滑油
11. 双曲面齿轮传动副的主从动齿轮的螺旋角分别为β1、β2，下列说法正确的是：β1>β2
12. 主减速器可根据齿轮类型分类，以下齿轮中不属于主减速器常用齿轮的是：齿轮齿条
13. 单级主减速器具有结构简单、质量小、尺寸紧凑、制造成本低等优点，因而其主传动比通常为：i0 ≤7
14. 相比单级主减速器，双级主减速器在保证离地间隙相同的情况下可以获得更大的传动比，其i0通常为：7 - 12
15. 双级主减速器的主要结构特点是：与单级主减速器相比，在保证离地间隙相同时可以得到较大的传动比
16. 根据减速形式特点的不同，主减速器可以有不同分类，以下不属于常见车用主减速器的是：非贯通式减速器
17．普通锥齿轮差速器的锁紧系数k一般为：0.05 - 0.15
18．差速器齿轮的尺寸受结构限制，承受载荷较大。

差速器齿轮强度主要计算的是：弯曲强度
19．非独立悬架的结构特点是左右车轮用一根整体轴连接，下列说法为非独立悬架优点的是：使用纵置钢板弹簧时，弹性元件可兼作导向装置
20．前后悬架均为对称式钢板弹簧的汽车，紧急制动时，弹簧出现最大应力的部位是：前钢板弹簧的后半段
21．汽车悬架方案设计时，选择前后悬架方案一般不宜采用的是：前轮采用非独立悬架，后轮采用独立悬架
22．普通乘用车悬架的动挠度fd的范围为：7 - 9cm
23．空载与满载时簧上质量变化大的货车，应当选用：刚度可变的非线性弹性悬架
26．根据齿轮位置和输出特点不同，齿轮齿条式转向器常用有四种形式，车轮上下跳动时有利于减少转向系与悬架系运动干涉但转向器壳体强度有所下降的是：侧面输入，中间输出
27．为解决汽车定角传动比转向系的“轻”和“灵”的矛盾，角传动比、力传动比随转向盘转角的变化规律是：转向盘在中间位置时角传动比小，向两端逐渐变大。

力传动比亦如此
28．鼓式制动器在基本尺寸相同的情况下，下列鼓式制动器中制动效能最稳定的是：双从蹄式制动器
29．鼓式制动器在基本尺寸相同的情况下，下列鼓式制动器中制动效能因素最大的是：双向增力式制动器
30．制动蹄领蹄的制动效能因素与从蹄制动效能因素相比, 哪个制动效能因素大？：领蹄的制动效能大多选
1. 汽车概念设计的主要工作包含有
2. 汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点，乘用车的常用布置形式有
3. 按驾驶室与发动机相对位置的不同，货车布置形式包括
4. 汽车动力性参数包括
5.绘制汽车总布置草图时，整车布置的基准线中，为整车零线的是
6. 膜片弹簧离合器与其他形式离合器相比，膜片弹簧的主要优点有
7. 摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置，其主要组成部分包括
8. 下列万向节中，为等速万向节的是
9. 驱动桥位于传动系的末端，其主要组成部分包括
10．不同形式独立悬架的结构特点不同，为进行比较评价，评价时常用的参数指标是11．衡量制动器摩擦衬片的磨损特性指标是
12．行车制动能力的主要评定指标有
判断
1. 平头式货车具有轴距短、驾驶员视野好、最小转弯直径小、机动性能较差等特点。

【×】改正：机动性能较好
2. 轴荷分配是汽车质量参数之一，指的是汽车在空载、满载静止状态下，各轮轴对支承平面的垂直载荷，常用百分比表示。

【√】 2014，2015
3. 如果离合器从动盘压紧弹簧的弹力变弱，离合器容易打滑。

【√】 2014,2015
4. 单十字轴万向节传动，当输入轴转速恒定时，输出轴转速会时快时慢成周期性变化，因
此不能用多个单十字轴实现等速传动。

【×】 2013，2014，2015 改正：只要满足等速传动条件即可实现等速传动。

如双十字轴万向节，当传动轴两端的万向节叉位于同一平面，且两万向节构成的夹角相等时即可实现等速传动。

5．双曲面齿轮主动和从动齿轮的螺旋角不相等，主动齿轮螺旋角大于从动齿轮螺旋角。

【√】
6. 全浮式半轴除了承受车轮驱动力引起的扭矩外，同时承受车辆的一部分重量。

【×】
改正：全浮式半轴只承受车轮驱动力引起的扭矩，不承受车辆的重量。

7．减振器在悬架压缩时的阻尼力大于伸张时的阻尼力。

【×】
8. 减振器在悬架压缩时的阻尼力小于伸张时的阻尼力。

【√】
9．汽车以较高车速转向行驶时，转向轮转角较小，转向阻力矩也小，此时要求转向器角传动比应当大些。

【×】
改正：此时要求转向器角传动比应该小些。

10.评判不同形式制动器的效能时，制动器效能因数大的制动器，其制动器效能稳定性一定好。

【×】
改正：制动器效能因数大的制动器，其制动器效能稳定性一定差。

名词
1. 汽车整备质量
是指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。

2. 质量系数
m
是指汽车车载质量与整车整备质量的比值，即ηmo=m e/m0。

3. 比功率P b
是指汽车所装发动机的标定最大功率P emax 与汽车总质量m a 之比。

4.等速万向节
5.在允许的工作夹角范围内，输入轴与输出轴的转速始终相等的万向节
6. 不等速万向节 万向节链接的两轴夹角大于零时，输出轴与输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动的万向节，但平均角速度相等。

7.悬架静挠度c f
指汽车满载静止时悬架上的载荷w F 与此时悬架刚度c 之比，即c F f w c /=
8．悬架动挠度d f
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1/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。

9．转向系的角传动比
10. 转向系的力传动比i p
从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力2w F 与作用在转向盘上的手力h F 之比，称为力传动比，即h w p F F i /2=
11．制动器效能因数
在制动鼓或制动盘的作用半径R 上所得到的摩擦力)/(R M μ与输入力0F 之比，即
R F M K 0μ
=
12．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，称为制动器效能。

简答
1. 汽车的主要参数包含哪三类？并简述各类包含的具体参数。

答：汽车的主要参数包括尺寸参数、质量参数和汽车性能参数。

1）尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度、车厢尺寸等；
2）质量参数：整车整备质量0m 、载客量、装载质量、质量系数0m η、汽车总质量a m 、
轴荷分配等；
3）汽车性能参数：动力性参数、燃油经济性参数、汽车最小转弯直径、通过性几何参
数、操纵稳定性参数、制动性参数、舒适性。

2. 为保证变速器具有良好的工作性能，设计变速器时应当满足哪些基本要求？
答：1）保证汽车有必要的动力性和经济性。

2）设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。

4）设置动力输出装置。

5）换挡迅速、省力、方便。

6）工作可靠。

汽车行驶过程中变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。

7）变速器应有高的工作效率。

8）变速器的工作噪声低。

3.主减速器的齿轮除涡轮蜗杆外，还有哪几种形式？并简述蜗杆传动相对其他齿轮传动形式的优点。

答：主减速器的齿轮除涡轮蜗杆外，还有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮和圆柱齿轮。

相比其他齿轮传动形式，蜗杆传动具有下述优点：
1）轮廓尺寸及质量小，并可获得较大的传动比；
2）工作非常稳定，无噪声；
3）便于汽车的总体布置及贯通式多桥驱动布置；
4）可以传递大的载荷，使用寿命长；
5）结构简单，拆装方便，调整容易。

4. 选取主减速器螺旋锥齿轮的主、从动锥齿轮齿数z1和z2时，应考虑哪些因素？
答：（略，与上题相同）
5.驱动桥通常位于传动系末端，其设计的基本要求有哪些？
答：1）选择适当的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃料经济性。

2）外廓尺寸小，保证汽车有足够的离地间隙，以满足通过性要求。

3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。

4）在各种转速和载荷下具有高的传动效率。

5）具有足够的强度和刚度条件下，并尽可能降低质量，以提高汽车平顺性。

6）与悬架导向机构运动协调；对于转向驱动桥，还应与转向机构运动协调。

7）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修、调整方便。

6.悬架是汽车上的重要总成之一，简述悬架的主要组成部分及悬架的主要任务。

答：悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成；
悬架的主要任务是：
1）传递作用在车轮和车架（车身）之间的一切力和力矩；
2）缓和路面传给车架（车身）的冲击载荷，衰减由此引起的振动，保证汽车的行驶稳定性；
3）保证车辆在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。

7. 简述转向器传动副传动间隙特性，并说明齿条齿扇传动副如何加工可以实现转向器的间隙特性？
答：转向器传动间隙特性：是指各种转向器中传动副(如循环球式转向器的齿扇和齿条)之间的间隙。

该间隙随转向盘转角φ的大小不同而改变，并把这种变化关系称为转向器传动副传动间隙特性。

条齿扇传动副的传动间隙特性，可通过将齿条制成标准齿而将齿扇齿做成不同厚度来获取必要的传动间隙。

即将中间齿设计成正常齿厚，从靠近中间齿的两侧齿到离开中间齿最远的齿，其厚度依次递减。

8.简述汽车制动器效能、制动器效能因数及制动器效能的稳定性。

答：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上所得到的摩擦力（Mμ/R）与输入力F0之比；
制动器效能的稳定性：指效能因数K对摩擦因数f的敏感性（dK/df）。

9. 离合器的四大组成部分及离合器的主要功用？
答：离合器主要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操综机构等四部分。

离合器的主要功用是：
1）切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步。

2）在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮间的冲击。

3）在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系个零部件因过载而损坏。

4）有效地降低传动系中的振动和噪音。

分析
1.请阐述汽车总体设计工作的基本要求；另当前乘用车广泛采用发动机前置前轮驱动的布置形式，请分析采纳这种布置方式的主要原因。

答:汽车总体设计工作的基本要求包括：
1）汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品计划中所确定的指标；
2）严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定，主要不要侵犯专利等知识产权；
3）尽最大可能地去贯彻“三化”要求，即标准化、通用化、系列化；
4）进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉；
5）拆装与维修方便。

2.当前乘用车广泛采用发动机前置前轮驱动的布置形式的主要原因（即前置前驱乘用车的优点）：
1）前轮驱动乘用车的前桥轴荷大，有明显的不足转向性能；
2）因为前轮是驱动轮，所以越过障碍的能力高；
3）主减速器与差速器装一个壳体内，因而动力总成结构紧凑，他们之间不需要传动轴，有利于提高乘坐舒适性；
4）轴距可缩短，有利于提高汽车的机动性；
5）散热条件好，发动机可以得到足够的冷却；
6）有足够大的行李箱；
7）操纵机构简单；且整备质量较轻。

3. 后备系数β是离合器设计的重要参数，请分析回答下列问题：
（1）何为离合器后备系数？
（2）后备系数取值不宜太小的主要原因是？
（3）若某汽车发动机最大转矩T emax =5 x 102 N.m，双盘干式离合器由9个周置圆柱螺旋弹簧产生总压紧力 F= 6x103 N，摩擦片外径D=320mm，内径d=180mm，摩擦系数f=0.3 (取平均摩擦半径R c=(D +d)/4)，计算后备系数β。

答：1）离合器后备系数β指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；
2） a. 为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器磨滑时间过长，β不宜过小；
b. 当使用条件恶劣、需要拖带挂车时，为提高起步能力，减少离合器磨滑，β应选得大些；
c. 采用柴油机时，转矩较不稳定，选取的β应比汽油机大些。

3）
Rc=(D+d)/4=(0.32+0.18)/4=0.125(m)
Tc=fFRcZ=0.3 x6000x0.125x4=900(N.m)
β= Tc/Temax=900/500=1.8
即该离合器的后备系数为1.8
4. 某汽车发动机最大转矩Temax =300N.m，如图所示为离合器摩擦片，该离合器为单片离合器。

已知摩擦片外径D=300mm，内径d=180mm，摩擦系数f=0.25，假设工作时压盘施加在摩擦面上的工作压力F=8000N。

请按要求分析回答下列问题:
（1）取平均摩擦半径Rc=(D +d)/4, 计算该车离合器可以传递的最大摩擦力矩Tc；（2）解释离合器后备系数概念并计算该离合器后备系数；
（3）简述离合器后备系数取值不宜太小的主要原因。

答:
1） Rc=(D+d)/4=(0.30+0.18)/4=0.12(m)
Tc=fFRcZ=0.25 x8000x0.12x2=480(N.m)
2） a. 离合器后备系数β指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;
b. β= Tc/Temax=480/300=1.6
3） a. 为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器磨滑时间过长，β不宜过小；
b. 当使用条件恶劣、需要拖带挂车时，为提高起步能力，减少离合器磨滑，β应选得大些；
c. 采用柴油机时，转矩较不稳定，选取的β应比汽油机大些。

5. 后备系数β是离合器设计的重要参数，请分析回答下列问题：
（1）何为离合器后备系数？
（2）后备系数取值不宜太小的主要原因是什么？
（3）若某汽车发动机最大转矩T emax =600N.m ，双盘干式离合器由9个周置圆柱螺旋弹簧产生总压紧力 F= 6000N ，摩擦片外径D=320mm ，内径d=180mm ，摩擦系数f=0.3 (取平均摩擦半径R c =(D +d)/4，计算后备系数β。

答:1）离合器后备系数β指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；
2） a. 为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器磨滑时间过长，β不宜过小；
b. 当使用条件恶劣、需要拖带挂车时，为提高起步能力，减少离合器磨滑，β应选得大些；
c. 采用柴油机时，转矩较不稳定，选取的β应比汽油机大些。

3）Rc=(D+d)/4=(0.32+0.18)/4=0.125(m)
Tc=fFRcZ=0.3 x6000x0.125x4=900(N.m)
β= Tc/Temax=900/600=1.5
即该离合器后备系数为1.5
6. 某汽车后悬架的钢板弹簧采用主副簧结构（副簧在上面，主簧在下），假定汽车空载与满载分别为0F 和c F ，副簧开始作用时的载荷为K F ，主副簧的刚度分别为m c 和a c ，其弹性特性如图，按要求解答下列问题：
1）要求副簧开始作用时的挠度等于空载时的挠度，副簧开始作用前的挠度等于满载时的挠度，试确定主副簧的刚度比例；
2）要求副簧开始作用时的载荷等空载与满载悬架载荷的平均值，0F 与K F 之间平均载荷对应的偏频等于K F 与c F 之间平均载荷对应的偏频，试确定主副簧的刚度比例。

3）比较上述两种刚度分配条件下副簧起作用前悬架的静挠度大小，由此说明两种方法适用的工况。

2012
答：1）根据方法一 a m k a C C F f +=，m C F f 00=，得出m a m k C F C C F 0=+ （1）
a m c c C C F f +=，m k k C F
f =，得出 a
m c
m k C C F C F +=
（2） （1）与（2）相乘化简得c k F F F ⋅=0
（3） （2）除以（1）得 ()0
F C C C F
C C C a m m c m a
m ⋅+⋅=+ 化简得
F F C C C c
m a m =
+
（4） 所以主副簧刚度比为 1
01-⎪⎪
⎭
⎫ ⎝⎛-=F F C C c a m
(5) 2)由 20c k F F F +=和)(220a m c k m k C C F F C F F ++=+得出 k
c k a a
m F F F F C C C ++=+0
（6） 由（6）得c
c a a m F F F F C C C ++
=+0033
所以主副簧刚度比为 2
2300
-+=F F F F C C c
c
a m
（7） C F
3) 方法一副簧起作用前悬架的静挠度m c
k C F F f ⋅=01 方法二副簧起作用前悬架的静挠度m
c k C F F f 202+= 021
0012>⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=
-c c m k k F F F F C f f （8） 由于悬架的静挠度与偏频存在直接联系，方法一偏频变化小适用于满足和空载工况；方法二偏频突变大适用与经常处于半载的汽车。