王望予汽车设计课后题答案

第一章汽车总体设计

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采用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，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m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，大行李箱或低地板高度，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1）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。2）质量参数：整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配。3）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：在绘总布置图时，按如下顺序：①整车布置基准线零线的确定②确定车轮中心（前、后）至车架上表面——零线的最小布置距离③前轴落差的确定④发动机及传动系统的布置⑤车头、驾驶室的位置⑥悬架的位置⑦车架总成外型及横梁的布置⑧转向系的布置⑨制动系的布置⑩进、排气系统的布置⑪操纵系统的布置⑫车箱的布置

1-5：总布置设计的一项重要工作是运动校核，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，所以总体设计师应从整车角度出

发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查；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（跑车），不仅仅加速性好，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？

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

第二章离合器设计

2接合平顺；3分离要迅速彻底；4从动部分转动惯量小，减轻换档冲击；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作用在摩擦片上的总压力和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、工艺性好，拆装、维修、调整方便

1踏板力尽可能小；2踏板行程一般在80~150mm，最大不超过180mm；3应有踏板行程调整装置；4应有踏板行程限位装置；5应有足够的刚度；6传动效率要高；7发动机振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

2-2：盘型离合器、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：一、从动盘的选择：单片离合器、双片离合器、多片离合器

条件：转矩一样；盘尺寸一样；操纵机构一样。

二、压紧弹簧和布置形式的选择

1周置弹簧离合器：多用圆柱弹簧，一般用单圆周，重型货车用双圆周。优：结构简单、制造方便。缺：弹簧易回火，发动机转速很大时，传递力矩能力下降；弹簧靠在定位座上，接触部位磨损严重。

2中央弹簧离合器：离合器中心用一至两个圆柱（锥）弹簧作压紧弹簧。优：压紧力足，踏板力小，弹簧不易回火。缺：结构复杂、轴向尺寸大

3斜置弹簧：优：工作性能稳定，踏板力较小缺：结构复杂、轴向尺寸较大

2-3：何谓离合器的后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？

答：后备系数β：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，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（摩擦片从转速不等到转速相等的滑磨过程）3防止传动系过载4操纵轻便

2-4：膜片弹簧弹性特性有何特点？影响因素有那些？工作点最佳位置如何确定？

答：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。

影响因素有：制造工艺，制造成本，材质和尺寸精度。

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。

第三章机械式变速器设计

3-1：分析3-12所示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，那几个采用锁销式同步器换档？那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。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：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。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。

3-3：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A是一个基本参数，其大小不仅对变速器的外型尺寸，体积和质量大小都有影响，而且对齿轮的接触强度有影响。中心距越小，齿轮的接触应力越大，齿轮寿命越短，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。

第四章万向传动轴设计

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。

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向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。

第五章驱动桥设计

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

答:根据齿轮类型：(1)弧齿锥齿轮：主、从动齿轮的轴线垂直相交于一点。应用：主减速比小于2.0时(2)双曲面齿轮：主、从动齿轮的轴线相互垂直而不相交，且主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线向上或向下偏移一距离。应用：主减速器比大于4.5而轮廓尺寸有限时(3)圆柱齿轮：广泛用于发动机横置的前置前驱车的驱动桥和双级主减速器驱动桥以及轮边减速器。(4)蜗轮蜗杆：主要用于生产批量不大的个别总质量较大的多桥驱动汽车和具有高转速发动机的客车上。

根据减速器形式：（1）单级主减速器：结构：单机齿轮减速应用：主传动比i0≤7的汽车上（2）双级主减速器：结构：两级齿轮减速组成应用：主传动比i0 为7-12的汽车上（3）双速主减速器：结构：由齿轮的不同组合获得两种传动比应用：大的主传动比用于汽车满