汽车设计课后答案

1-1、在绘总布置图时，首先要确定画图的基准线，问为什么要有五条基准线缺一不可？各基准线是如何确定的？如果设计时没有统一的基准线，结果会怎样？答：在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认各总成的外形尺寸、结构、布置形式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置要求，悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等。

因此要有五条基准线才能绘制总布置图。

如果设计时没有统一的基准线，将无法保证上述所说。

①车架上平面线纵梁上翼面较长的一段平面或承载式车身中部地板或边梁的上缘面在侧(前)视图上的投影线，称为车架上平面线。

它作为标注垂直尺寸的基准载(面)，即z坐标线，向上为“+”、向下为“-”，该线标记为0Z。

②前轮中心线通过左、右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线，称为前轮中心线。

它作为标注纵向尺寸的基准线(面)，即x坐标线，向前为“-”、向后为“+”，该线标记为0x。

③汽车中心线汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线，称为汽车中心线。

用它作为标注横向尺寸的基准线(面)，即y 坐标线，向左为“+”、向右为“—”，该线标记为0y。

④地面线地平面在侧视图和前视图上的投影线，称为地面线。

此线是标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线。

⑤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，称为前轮垂直线。

此线用来作为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)。

1-2、发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛应用，其原因究竟是什么？而发动机后置后驱动的布置形式在客车上得到广泛应用，其原因又是什么？答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车质量小，低制造难度。

后置后驱优点：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，有大的行李箱和低地板高度，传动轴长度短。

1-3、汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各质量参数是如何定义的？答：汽车的主要参数分三类：尺寸参数，质量参数和汽车性能参数⑪尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。

⑫质量参数：①整车整备质量m0（车上带有全部装备，加满燃料、水， 2 但没有装货和载人时的整车质量）、②载客量、③装载质量（在硬质良好路面上行驶时所允许的额定载质量）、④质量系数ηmo（汽车载质量与整车整备质量的比值）、⑤汽车总质量ma（装备齐全，并按规定装满客，货时的整车质量）、⑥轴荷分配（汽车载空载或满载静止状态下，各车对轴支撑平面的垂直负荷）。

⑬性能参数：①动力性参数：最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距②燃油经济性参数③汽车最小转弯直径④通过性几何参数⑤操纵稳定性参数⑥制动性参数⑦舒适性1-4、简述在绘总布置图布置发动机及各总成的位置时，需要注意一些什么问题或如何布置才是合理的？答：①发动机的上下位置：对离地间隙和驾驶员视野有影响②发动机的前后位置：会影响汽车的轴荷分配，用车前排座位的乘坐舒适性、发动机前置后轮驱动汽车的传动轴长度和夹角以及货车的面积利用率③发动机的左右位置：发动机曲轴中心线在一般情况下与汽车中心线一致。

1-5、总布置设计的一项重要工作是作运动校核，运动校核的内容与意义是什么？答：内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查。

意义：由于汽车是由许多总成组装在一起的，所以总体设计师应从整车角度出发考虑。

由于汽车是运动着的，这将造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误，所以在原则上，有相对运动的地方都要进行运动干涉检查。

1-6、具有两门两座和大功率发动机的运动型乘用车（俗称跑车），不仅加速性好，速度又高，这种车有的将发动机布置在前轴和后桥之间。

试分析这种发动机中置的布置方案有哪些优点和缺点？答：优点：①将发动机布置在前后轴之间，使整车轴荷分配合理；②这种布置方式，一般是后轮驱动，附着利用率高；③可使得汽车前部较低，迎风面积和风阻系数都较低；④汽车前部较低，驾驶员视野好。

缺点：①发动机占用客舱空间，很难设计成四座车厢；②发动机进气和冷却效果差。

2-1、设计离合器和离合器操纵机构时，各自应当满足哪些基本要求？答：离合器的设计要求：①可靠地传递发动机最大转矩，并有储备，防止传动系过载；②接合平顺；③分离要迅速彻底；④从动部分转动惯量小，减轻换挡冲击；⑤吸热和散热能力好，防止温度过高；⑥应避免和衰减传动系扭转共振，并具有吸振、缓冲、减噪能力；⑦操纵轻便⑧作用在摩擦系数在使用中变化要小；⑨强度足、动平衡好；⑩结构简单、紧凑，质量轻、工艺好，拆装、维修、调整方便。

离合器操纵机构：①踏板力要尽可能小；②踏板行程一般在80~150mm范围内，最大不应超过180mm；③应有踏板行程调整装置，以保证摩擦片磨损后分离轴承的自由行程可以复原；④应有踏板行程限位装置，以防止操纵机构的零件因受力过大而损坏；⑤应具有足够的刚度；⑥传动效率要高；⑦发动机震动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作；⑧工作可靠。

寿命长，维修保养方便。

32-2、盘形离合器、离合器压紧弹簧和离合器压紧弹簧布置形式各有几种？它们各有哪些优缺点？答：①按从动盘数分类：单片、双片、多片；②按弹簧布置形式分类：圆周布置、中央布置、斜向布置；③按弹簧形式分类：圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧、膜片弹簧；④按作用方式分类：推式、拉式。

单双多传动转矩小较多多结构简单较复杂复杂轴向尺寸小中长散热好较差好从动部分转动惯量小中大分离彻底居中不彻底接合平顺不平衡居中平顺踏板力大较小小2-3、何谓离合器的后背系数？影响其取值大小的因素有哪些？答：后备系数β：反映离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。

选择β的根据：①摩擦片摩损后, 离合器还能可靠地传扭矩②防止滑磨时间过长③防止传动系过载④操纵轻便2-4、膜片弹簧的弹性特性有何特点？影响弹性特性的主要因素是什么？工作点最佳位置应如何确定？答：①膜片弹簧有较理想的非线形弹性特性，可兼压紧弹簧和分离杠杆的作用。

结构简单，紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；高速旋转时压紧力降低很少，性能较稳定，而圆柱螺旋弹簧压紧力降低明显；以整个圆周与压盘接触，压力分布均匀，摩擦片接触良好,磨损均匀；通风散热性能好，使用寿命长；与离合器中心线重合，平衡性好。

②影响因素有：制造工艺，制造成本，材质和尺寸精度。

③工作点位置的确定：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Δλ范围内的压紧力从F1B到F1A变化不大，当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度的减小踏板力，C点应尽量靠近N点。

2-5、今有单片和双片离合器各一个，它们的摩擦衬片内外径尺寸相同，传递的最大转距Tmax 也相同，操纵机构的传动比也一样，问作用到踏板上的力Ff是否也相等？如果不相等，哪个踏板上的力小？为什么？答：不相等。

因双片离合器摩擦面数增加一倍，因而传递转距的能力较大，在传递相同转距的情况下，踏板力较小。

3-1、分析中间轴式多挡变速器的结构特点是什么？有几个前进挡？包括倒档在内，分别说明各档的换档方式，哪几个采用锁销式同步器换档？哪几个档采用锁环式同步换档器？分析在同一变速器不同档位选不同结构同步器换档的优缺点？答：结构特点：档位多，改善了汽车的动力性和燃油经济性以及平均 4 车速。

共有5个前进档，换档方式有移动啮合套换档，同步器换档和直齿滑动齿轮换档。

同步器换档优点：能保证迅速，无冲击，无噪声，与操作技术和熟练程度无关，提高了汽车的加速性，燃油经济性和行驶安全性。

缺点：结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸大。

3-2、为什么中间轴式变速器的中间轴上齿轮的螺旋方向一律要求取为右旋，而第一轴、第二轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋？答：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。

3-3、为什么变速器的中心距A对齿轮的接触强度有影响？并说明是如何影响的？答：中心距是一个基本参数，其大小反对变速器的外形尺寸，体积和质量大小有影响，而且对轮齿的接触强度有影响。

中心距越小轮齿的接触应力越大，寿命越短。

因此，最小允许中心距应当由保证齿轮有必要的接触强度来确定。

从布置轴承上要求中心距取大些。

此外，受一档小齿轮齿数不能过少的限制，要求中心距也要取大些。

还有变速器的中心距取得过小，会使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态变坏。

4-1、解释什么样的万向节是不等速万向节、准等速万向节和等速万向节？答：①输入轴与输出轴以始终相等的瞬时速度传递运动的万向节为等速万向节②在设计角度下以相等的瞬时角速度传递运动，而在其他情况下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节为准等速万向节③万向节联接的两轴夹角大于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为不等速万向节。

4-2、什么样的转速是转动轴的临界转速？影响临界转速的因素有那些？答：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，以至振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。

影响因素有：传动轴的尺寸，结构及支撑情况等。

4-3、说明要求十字轴向万象节连接的两轴夹角不宜过大的原因是什么？答：两轴间的夹角过大会增加附加弯距，从而引起与万向节相连零件的按区振动。

在万向节主从动轴支承上引起周期性变化的径向载荷，从而激起支撑出的振动，使传动轴产生附加应力和变形从而降低传动轴的疲劳强度。

为了控制附加弯距，应避免两轴间的夹角过大。

5-1、驱动桥主减速器有哪几种结构形式？简述各种机构形式的主要特点及其应用。

答：①主减速器可根据齿轮类型、减速形式以及主、从动齿轮的支承 5 形式不同分类。

②主减速器的齿轮有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。

③根据减速形式不同分为单级、双级、双速、贯通式。

④支承形式分为悬臂式支承和跨置式支承。

⑪单级特点：结构简单，质量小，尺寸紧凑，制造成本低应用：主动传动比i0≤7 ⑫双级特点：由两级齿轮减速组成，传动比大，但尺寸、质量均大，结构、成本都宽大应用：总质量大的商用车上⑬双速特点：可获两种传动比，圆柱齿轮式双速主减速器尺寸和质量较大，可获得传动比大，行星齿轮式结构紧凑，质量较小，具有较高刚度应用：单桥驱动且总质量较大的汽车上。