(汇总)汽车动力学-5.ppt
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汽车发动机构造-5章燃油供给系
是发动机从冷启动到怠速的过渡阶段。 随温度升高 而升高 3）加速（α＝0.8左右且及时加浓）
加速：指发动机节气门迅速开大，汽油机的转速和功 率在较短时间内迅速提高的过程。要求混合气量要突增， 并保证浓度不下降。但瞬时汽油流量的增加比空气的增加 要小得多，致使混合气过稀。因此，采取强制方法额外增 加供油量。
汽车构造（上）
从以上分析可知：在发动机的不同工况，所要 求的混合气浓度是不一样的。此种特性称为理想化 油器特性。
汽车构造（上）
从简单化油器特性知道其是不能满足汽车发动机的 需要的，所以应该对其进行改进，所以就出现了： 3、现代车用化油器：
在简单化油器的基础上加上5个主要的工作系统，就 能满足发动机实际工作的需要。 ➢ 主供油系统满足发动机在中等负荷时发动机经济性的需 求。 ➢ 怠速系统满足发动机在怠速时供油。 ➢ 加浓系统满足发动机在大负荷、全负荷对动力性的需求。 ➢ 加速系统满足发动机加速时需要。 ➢ 启动系统满足发动机启动时需要。
汽油：约为44000kJ/kg(低热值) 柴油：一般为42500～44000kJ /kg(低热值) 3）抗爆性：抵抗爆震燃烧的能力。用辛烷值大小来衡 量。
汽车构造（上）
§2. 简单化油器与可燃混合气的形成
一、简单化油器的结构
空气室
针阀
空气滤清器
喷管
浮子 2-5mm
喉管
混合室
1、浮子机构：浮子、 浮子室 针阀、浮子室
汽车构造（上）
第5章 汽油机燃料供给系统
本章主要内容： 1、汽油机供给系的组成及燃料 2、简单化油器与可燃混合气的形成 3、可燃混合气成分与汽油机性能的关系 4、汽油供给系其他辅助装置 5、电控汽油喷射系统
汽车构造（上）
§1.汽油机供给系的组成及燃料
加速：指发动机节气门迅速开大，汽油机的转速和功 率在较短时间内迅速提高的过程。要求混合气量要突增， 并保证浓度不下降。但瞬时汽油流量的增加比空气的增加 要小得多，致使混合气过稀。因此，采取强制方法额外增 加供油量。
汽车构造（上）
从以上分析可知：在发动机的不同工况，所要 求的混合气浓度是不一样的。此种特性称为理想化 油器特性。
汽车构造（上）
从简单化油器特性知道其是不能满足汽车发动机的 需要的，所以应该对其进行改进，所以就出现了： 3、现代车用化油器：
在简单化油器的基础上加上5个主要的工作系统，就 能满足发动机实际工作的需要。 ➢ 主供油系统满足发动机在中等负荷时发动机经济性的需 求。 ➢ 怠速系统满足发动机在怠速时供油。 ➢ 加浓系统满足发动机在大负荷、全负荷对动力性的需求。 ➢ 加速系统满足发动机加速时需要。 ➢ 启动系统满足发动机启动时需要。
汽油：约为44000kJ/kg(低热值) 柴油：一般为42500～44000kJ /kg(低热值) 3）抗爆性：抵抗爆震燃烧的能力。用辛烷值大小来衡 量。
汽车构造（上）
§2. 简单化油器与可燃混合气的形成
一、简单化油器的结构
空气室
针阀
空气滤清器
喷管
浮子 2-5mm
喉管
混合室
1、浮子机构：浮子、 浮子室 针阀、浮子室
汽车构造（上）
第5章 汽油机燃料供给系统
本章主要内容： 1、汽油机供给系的组成及燃料 2、简单化油器与可燃混合气的形成 3、可燃混合气成分与汽油机性能的关系 4、汽油供给系其他辅助装置 5、电控汽油喷射系统
汽车构造（上）
§1.汽油机供给系的组成及燃料
车辆动力学-操纵动力学-2013汇总
K 0
K 0
K 0
ucr
uch ua
1. 基本操纵模型
最简单的车辆操纵模型：纵向运动，侧向运动和 横摆运动 轮胎纵向力：驾驶员通过加速踏板和变速机构 控制驱动力大小，通过制动系统来控制制动力； 轮胎侧向力：通过转向系统控制轮胎的侧向力
基本操纵模型
单轨操纵动力学模 型：不考虑轮胎的 左右载荷转移 坐标系： 车身上具 有加速度的随动坐 标系，
横摆角速度和侧向加速度为重要的输出参数。
零频率-稳态响应
车辆参数为操纵性的影响
稳定裕度 车辆的质心位置：轮胎垂直载荷也会随之变化， 影响轮胎侧偏角。 轮胎侧偏刚度：可调节胎压 载荷的轴向转移： 车轮外倾角的影响 变形转向
载荷的轴向转移：
通过车辆前、后悬 架侧倾刚度的匹配 关系来控制载荷转 移。 侧倾刚度受悬架弹 簧体现的主悬架刚 度和一些附加因素 （横向稳定杆）的 综合影响。
车轮轮心的位置矢量： 车轮的转动动能：
转向系统的影响
实际的转向系统，当系统输入以角位移或转矩 的形式施加于转向盘，并假设转向盘转角与车 轮转角比值i为恒定。
前轮的转向转动动能； 转向柱的势能； 转向系统的耗散能；
广义力：
转向系统的运动方程：
轮胎侧向力和回正力矩与侧偏角的关系：
横摆瞬时中心至后轴质心的距离br：变形转向 角和轮胎侧向偏移量之比）
后轴相对车身的扭转刚度：
后轴质心相对参考原 点的位置矢量：
位置矢量在惯性参考系内的速度：
位置矢量P在参考基C内的速度矢量
武汉理工大学 车辆工程汽车理论讲稿(第5章)
汽车过多转向
K<0称为过多转向。过多转向汽车加速时，和中性转向
相比，稳态横摆角速度增益较大，但R= u / ，故转向
半径随车速增大而减小。显然，当 u 1/ K 时，
/ = 。这时较小的前轮转角都会导致激转而翻车。
为了保持良好的操纵稳定性，汽车都应当具有适度 的不足转向。
三种稳态响应
汽车稳态横摆角速度增益曲线
(k1
k2
)
v u
1 u
(ak1
bk2 )r
k1
mur
(ak1
bk2
)
v u
1 u
(a 2 k1
b2k2
)r
ak1
0
消去v后，得：
1
u
/L Ku
2
K
m L2
(a k2
b) k1
式中
/ — 稳态横摆角速度增益，也叫转向灵敏度；
K—稳定性因数（s2/m2）； — 横摆角速度； u—车速；δ —前轮转角； m—汽车质量；L —轴距； a，b — 汽车质心到前后轴的距离； k1，k2 — 前后轮侧偏刚度。
图中c点是质心位置，cn是中性转向点。汽车向右转向。
中性转向点到前轮中心的距离为：
a Fy2 L k22 L Fy1 Fy2 k11 k22
k22 L k2 L
k12 k22
k1 k2
当轮胎和轴距一定时，中性转向点到前轮中心的距离便确定。
注意到汽车作稳态圆周运动时，横摆角加速度为0，前后轮实际侧偏 力合力作用点即在质心位置。
根据
u/L 1 Ku2
稳态横摆角速度增益较小，即较小。但因R= u / ，故
不足转向汽车转向半径随车速增大而增大。
汽车动力学之空气动力学
•
•
1.空气动力学基础知识节
1.3 压力系数
定义
常用压力系数来表示物体在气流流场中表面各点压力的大小。 压力系数定义： CP =
P－P∞ V )2 C = 1 － ( ； 可整理为： P 2 V∞ ρV∞ /2
ＣＰ≤１。ＣＰ＝１处，Ｖ＝０，是驻点。
表示方法
矢量法 坐标法
汽车空气动力学
2.汽车空气动力与空气动力矩
前四种为压力阻力。
Cd总值：0.45 A—形状阻力(Cd=0.262)； B—干扰阻力(Cd=0.064)； C—形状阻力(Cd=0.053)； D—形状阻力(Cd=0.031)； E—形状阻力(Cd=0.040)。
3.空气阻力
3.2 形状阻力
形状阻力主要是压差阻力，是由车身的外部形状决定的。
前风窗对空气阻力的影响 • 前风窗对气流的影响 • 减小前风窗处空气阻力的措施
•
1.空气动力学基础知识节 • 减小形状阻力的措施 • 降低逆压梯度 减缓物体背流面的截面变化，使分离 点（分离线）向后移，减小尾流区。 • 增大紊流度 增大物面的粗糙度。 分离是产生在附面层 • 流体没有粘度，就没有附面层。 • 没有附面层，就不会产生气流分离现象。 汽车上的分离区 气流在前风窗下部、车顶前端、行李前 部等处分离后，又重新附着，形成分离区（亦 称为“气泡”( bubble)）。
理想的发动机空气冷却系统
• • • • • • 气流通道为密封的直管道； 散热器面积大，进入的气流速度低； 全部气流都流经散热器； 通道面积变化缓和，无涡流产生； 流经散热器的气流为紊流； 可根据散热要求调节气流流量。
汽车空气动力学
4.空气升力
4.1 空气升力
课题二 新能源汽车动力电池 ppt课件
三、电池的性能参数
1. 电压(V)
电池电压参数包括电动势、开路电压、工作电压、额定电压和截止电压等。 电动势：电池正负极之间的平衡电极电位差。 开路电压：电池在开路时的端电压，等于正极电位与负极电位之差。 工作电压：分为放电电压和充电电压。 额定电压：电池在标准规定的条件下工作时应达到的电压，可作为验收电池 质量和电池选用的依据。 截止电压：分为放电截止电压和充电截止电压。
技能要求
1.能够描述各电池的机构组成； 2.能够描述各电池的工作原理； 3.能够分析各电池的放电特性。
任务一 电池概述
一、电池的分类
化学电池常见的分类方法有三种： ①按电解液种类分类。 ②按电池所用正、负极材料的不同。 ③按工作性质和储存方式的不同。
二、电池的工作原理
电池基本工作原理如图2-3所示。
任务三 锂电池
一、锂电池简介
1. 锂金属电池
锂金属电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的 电池。
2. 锂离子电池
锂离子电池指的是以两种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合 物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。
二、锂电池的结构
锂离子电池的结构如图2-13所示。
三、锂离子电池的工作原理
四、镍氢电池的正极材料
镍氢电池的正极以质量轻、孔隙率高的泡沫镍作为电极基体，起导电和电 极骨架的作用，泡沫镍的使用可增加电池容量。
泡沫镍基体的要求： ①为增加活性物质填充量，要求有足够高的孔隙率。 ②有合理的孔隙结构。 ③有足够的强度，好的延伸率，良好的反复弯曲性能。 ④有大的比表面积，质量分布均匀，以利于基体与活性物质颗粒的接触和 电极反应的进行。 ⑤良好指充满电的电池在指定的条件下放电到终止电压时输出的电量。
汽车试验学 教学课件 ppt 作者 徐晓美 第5章 汽车基本性能试验
5.1.4 爬坡试验
2. 爬长坡试验
试验时，试验车停放在坡道起点处，记录里程表 指示里程，启动燃油流量计，然后起步开始爬坡。 在爬坡过程中，每行驶0.5km记录一次各部位的 温度值，观察仪表、发动机及动力传动系等工作 状况。 当爬至试验终点时，记录数据，计算平均车速和 平均百公里燃料消耗量。
5.1.5 牵引性能试验
5.2.1 概述
我国现行汽车燃料消耗量试验标准：
✓GB/T 12545.2-2001《商用车燃料消耗量试验方法》 ✓GB/T 19233-2008《轻型汽车燃料消耗量试验方法》 ✓GB/T 12545.1-2008《汽车燃料消耗量试验方法 ✓第1部分：乘用车燃料消耗量试验方法》 ✓GB/T 27840-2011《重型商用车辆燃料消耗量测量方法》
5.1.3 加速性能试验
加速性能是指汽车从较低车速加速到较高车速时 获得最短时间的能力，它主要用加速时间来衡量。 试验方法按国家标准GB/T 12543-2009《汽车加速 性能试验方法》进行，该标准适用于M类和N类 车辆。
5.1.3 加速性能试验
1.试验方法
（1）全油门起步加速性能试验 试验包括2项内容
试验时汽车起步加速换挡至试验需要的挡位节气门全开或喷油泵齿条行程最大加速至该挡最高车速的试验时汽车起步加速换挡至试验需要的挡位节气门全开或喷油泵齿条行程最大加速至该挡最高车速的80左右负荷拖车施加负荷在发动机正常使用的转速范围内测取左右负荷拖车施加负荷在发动机正常使用的转速范围内测取56个间隔均匀的稳定车速和该车速下的拖钩牵引力
汽车牵引性能试验主要用于确定汽车牵引挂车的 动力性能。 汽车牵引性能试验包括： 1.牵引性能试验 2.最大拖钩牵引力试验
1.牵引性能试验
试验前，在试验汽车上安装车速仪，并用牵引杆连接试验 汽车与负荷拖车，在牵引杆内部安装1只拉力传感器，试 验时要求牵引杆保持水平，其纵向与试验汽车及负荷拖车 的纵向中心平面平行。 试验时，汽车起步，加速换挡至试验需要的挡位，节气门 全开（或喷油泵齿条行程最大），加速至该挡最高车速的 80%左右，负荷拖车施加负荷，在发动机正常使用的转速 范围内，测取5～6个间隔均匀的稳定车速和该车速下的拖 钩牵引力。
汽车构造PPT课件精选全文
整车的前后重量比较平衡，操控稳定性较好。缺点是： 传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘座舱的传动轴 占据了舱内的地台空间。
-
53
第2章 传动系概述
2.2 汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 传动系统的布置形式
2．发动机前置前轮驱动(FF) FF的优点是：降低了车厢地台，操控性有明显的转向不足特性，
➢基本术语 ➢四冲程发动机工作原理和总体构造 ➢二冲程发动机工作原理和总体构造 o发动机的分类
-
16
单缸发动机结构示意图
-
17
§2.1 基本术语
❖ 上止点 ❖ 下止点 ❖ 活塞行程(S) ❖ 曲柄半径(R) ❖ 气缸工作容积(V h ) ❖ 发动机排量(VL) ❖ 燃烧室容积(Vc ) ❖ 气缸总容积(Va ) ❖ 工作循环
ε= Va/Vc
现代化油器式发动机压缩 比一般为6～9(轿车有的达9～ 11)。上海桑塔纳轿车汽油机 压缩比为8.2。
压缩比过大的不良后果
返回
-
40
压缩比过大的不良后果
名称
成因
现象
爆燃
表面 点火
由于气体压力和 温度过高，在燃 烧室内离点燃中 心较远处的末端 可燃混合气自燃 而造成的一种不 正常燃烧。
转向系包括：转向操纵机构、转向器、
转向传动机构等部分。
-
48
第一章 汽车底盘概述
1.2 汽车底盘的组成
4．制动系
制动系是汽车装设的全部制动和减速系 统的总称，其功能是使行驶中的汽车减低 速度或停止行驶，或使已停驶的汽车保持 不动。
制动系包括：制动器、制动传动装置。 现代汽车制动系中还装设了制动防抱死装 置。
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56
第2章 传动系概述
-
53
第2章 传动系概述
2.2 汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 传动系统的布置形式
2．发动机前置前轮驱动(FF) FF的优点是：降低了车厢地台，操控性有明显的转向不足特性，
➢基本术语 ➢四冲程发动机工作原理和总体构造 ➢二冲程发动机工作原理和总体构造 o发动机的分类
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单缸发动机结构示意图
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§2.1 基本术语
❖ 上止点 ❖ 下止点 ❖ 活塞行程(S) ❖ 曲柄半径(R) ❖ 气缸工作容积(V h ) ❖ 发动机排量(VL) ❖ 燃烧室容积(Vc ) ❖ 气缸总容积(Va ) ❖ 工作循环
ε= Va/Vc
现代化油器式发动机压缩 比一般为6～9(轿车有的达9～ 11)。上海桑塔纳轿车汽油机 压缩比为8.2。
压缩比过大的不良后果
返回
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压缩比过大的不良后果
名称
成因
现象
爆燃
表面 点火
由于气体压力和 温度过高，在燃 烧室内离点燃中 心较远处的末端 可燃混合气自燃 而造成的一种不 正常燃烧。
转向系包括：转向操纵机构、转向器、
转向传动机构等部分。
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第一章 汽车底盘概述
1.2 汽车底盘的组成
4．制动系
制动系是汽车装设的全部制动和减速系 统的总称，其功能是使行驶中的汽车减低 速度或停止行驶，或使已停驶的汽车保持 不动。
制动系包括：制动器、制动传动装置。 现代汽车制动系中还装设了制动防抱死装 置。
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第2章 传动系概述
力矩转动定律转动惯量jm汇总课件
力矩的物理意义
总结词
力矩描述了力使物体绕某点转动的趋势或转动效果。
详细描述
力矩决定了物体绕某点转动的趋势或转动效果，其方向与力和力臂的乘积方向 相同。力矩越大，物体转动的趋势或转动效果越明显。
力矩的计算方法
总结词
力矩的大小等于力和力臂的乘积，计中力臂是从转动轴（或转动中心）到力的垂 直距离。计算公式为 M=FL，其中 M 为力矩，F 为力，L 为力臂。同时，力矩的 方向与力和力臂的乘积方向相同。
转动惯量的大小决定了物体旋转运动 的加速度、角速度和角动量等参数的 变化规律，进而影响物体的运动状态 和稳定性。
转动惯量的计算方法
转动惯量的计算方法主要包括平行轴定理和垂直轴定理。
平行轴定理指出，对于一个质量分布均匀的刚体，其相对于某固定轴的转动惯量，等于该刚体的质量乘以质心到该轴的距离 的平方，再加上所有相对于此轴的离散质量的转动惯量之和。垂直轴定理则说明，一个质量分布均匀的刚体相对于任一垂直 于其对称平面的轴的转动惯量，等于该刚体的质量乘以其对称轴到质心的距离的平方。
车辆工程
在车辆工程中，力矩转动定律用于分析车辆动力学和稳定性 问题。例如，通过分析车轮的力矩，可以研究车辆的操控性 能和行驶稳定性。
力矩转动定律在科研中的应用
物理学研究
力矩转动定律是物理学中分析转 动问题的基本原理，广泛应用于 分析天体运动、刚体动力学等问 题。
生物学研究
在生物学研究中，力矩转动定律 用于分析生物体的运动和平衡机 制，如动物的行走、飞行等。
动惯量。
实验步骤
2. 将刚体安装到实验装置上 ，调整力矩计和角位移传感
器的位置和角度。
1. 准备实验器材：刚体、力 矩计、角位移传感器、数据
含间隙机构的动力学
机械动力学
Chapter5 含间隙机构的动力学
※三状态运动方程
以曲柄摇杆机构为例说明分析过程的思路:
图示曲柄摇杆机构，设 转动副C处存在间隙。
半径上的间隙量δ
销轴与轴套中心的连线O2O3 为运动副反力的方向，该方 向与水平轴的夹角称为间隙
的方位角，记为：
显然，对应一个转动副的间 隙应增加两个自由度：
接触状态
对转动副中的元素：轴套和轴销 在一个运动周期中，轴销与套之 分离状态 间的相对运动关系：
接触状态；分离状态；碰撞（过渡）
当轴销与轴套分离时，运动副中
的反力为零；分离后，轴销“飞 越”间隙，然后发生碰撞。
冲击状态
第一次碰撞之后，是一过渡阶 段，此阶段包含几次越来越小 的碰撞和分离，再恢复到接触状态。
r23 cos r23 sin
l3
cos3 l3 sin3
l4
0
0
3 r23 o
4 q1 0
●对含有几何约束、线性运动约束的系统其一般形式的拉格朗日方程
式中：
d dt
T qk
T qk
Qk
m
s
s1
s
qk
p
ak
1
Qk 为对应第k（k=1，2，…，n。本例n=5)个广义坐标的广义力；
原接触约束方程 3 r23 o
由于条件的变化不再适用
而转化为线性约束方程 3 q5* q5 o 式中 q5*, q5
为碰撞前后沿接触面法线方向销轴的相对速度，ε为恢复系数。
机械动力学
Chapter5 含间隙机构的动力学
二、二状态运动模型及运动方程
1、将含间隙运动副的运动过程简化为自由状态和接触状态两种情况讨论
第五章机器人动力学ppt课件
Eki
1 2
mi
T
ci
ci
1 2
i Ti i
Iiii
…1
Ek1
1 2
m1l1212
1 2
I
2
yy1 1
Ek 2
1 2
m2
(d
2 2
21
d
2 2
)
1 2
I
yy
2
21
总动能为：
Ek
1 2
(m1l12
I yy1
I yy2
m2d22 )12
1 2
m2
d
2 2
(3)系统势能 因为：
g [0 g 0]T
H (q, q) J T (q)U x (q, q) J T (q) 9q)ar (q, q)
G(q) J T (q)Gx (q)
3．关节力矩—操作运动方程 机器人动力学最终是研究其关节输入力矩与其输出的
操作运动之间的关系．由式(4)和(5)，得(6) ：
F M x (q)x U x (q, q) Gx (q) ……4
E p q
g(m1l1 m2d2 )c1
gm2 s1
(5)拉格朗日动力学方程 将偏导数代入拉格朗日方
程，得到平面RP机器人的动 力学方程的封闭形式：
d Ek Ek Ep
dt q q q
拉格朗日方程
1
2
(m1l12
I yy1
I yy2
m2
d
2 2
)1
2m2d21d2
m2d2 m2d212 m2 gs1
q)
1 2
qT
D(q)q
式中，D(q是) nxn阶的机器人惯性矩阵
汽车理论课件-汽车理论第五版-清华大学余志生
商用车的速度相对较低，其主要 技术参数是载质量或载客量。
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
微型（经济型）轿车
（发动排量/L≤1.0 ）
奥拓 0.8
120km/h
吉利 1.0
120km/h
夏利 1.0
137km/h
奇瑞QQ 0.8 130km/h
从这组数据能获 取什么信息？
2021/5/19
250km/h
宝马760
250km/h
宾利雅致(6.8L )
270km/h
迈巴赫(5.5L )
250km/h
劳斯莱斯幻影(6.7L ) 240km/h
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
普及（紧凑）型轿车
（1.0＜发动排量/L ≤ 1.6）
吉利 1.3 夏利 1.3 羚羊 1.3 西耶那 1.5 赛欧 1.6 波罗 1.4 富康 1.6 捷达 1.6 飞度 1.3手动 飞度 1.3CVT 飞度 1.5手动 飞度 1.5CVT
155km/h 165km/h 168km/h 168km/h 165km/h 172km/h 180km/h 170km/h 165km/h 160km/h 180km/h 175km/h
手动挡汽车的加速时间更短
法拉利 575M Maranello 4.2s
宝时捷911
3.9s
兰博基尼 Gallardo
4.2s
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
2）静止到400m或静止到1km的冲刺时间
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
微型（经济型）轿车
（发动排量/L≤1.0 ）
奥拓 0.8
120km/h
吉利 1.0
120km/h
夏利 1.0
137km/h
奇瑞QQ 0.8 130km/h
从这组数据能获 取什么信息？
2021/5/19
250km/h
宝马760
250km/h
宾利雅致(6.8L )
270km/h
迈巴赫(5.5L )
250km/h
劳斯莱斯幻影(6.7L ) 240km/h
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
普及（紧凑）型轿车
（1.0＜发动排量/L ≤ 1.6）
吉利 1.3 夏利 1.3 羚羊 1.3 西耶那 1.5 赛欧 1.6 波罗 1.4 富康 1.6 捷达 1.6 飞度 1.3手动 飞度 1.3CVT 飞度 1.5手动 飞度 1.5CVT
155km/h 165km/h 168km/h 168km/h 165km/h 172km/h 180km/h 170km/h 165km/h 160km/h 180km/h 175km/h
手动挡汽车的加速时间更短
法拉利 575M Maranello 4.2s
宝时捷911
3.9s
兰博基尼 Gallardo
4.2s
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第一节 汽车的动力性指标
2）静止到400m或静止到1km的冲刺时间
汽车机械基础第五章极限配合与技术测量ppt课件
二、测量器具与测量方法的分类 1．测量器具的分类 测量器具包括量具与量仪两大类。 量具———使用时，以固定形式复现一给定量的一个或多个已知值的一种测量器具。 量仪———将被测的或有关的量转换成批示值或等效信息的一种测量器具。
解：孔的极限偏差 ES=Dmax－D=50.025－50=+0.025mm EI=Dmin－D=50－50=0 轴的极限偏差 es=dmax－d=49.950－50=－0.050mm ei=dmin－d=49.934－50=－0.066mm 孔的实际偏差 Da－D=50.010－50=+0.010mm 轴的实际偏差 da－d=49.946－50=－0.054mm 孔的公差 TD=Dmax－Dmin=50.025－50=0.025mm 轴的公差 Td=dmax－dmin=49.950－49.934=0.016mm
图5-1
*
二、 有关尺寸的术语定义 1. 尺寸 是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。 长度值包括：直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。单位:毫米（mm） 2.基本尺寸（D,d） 基本尺寸是由设计给定的，孔用D表示，轴用d表示。 3.实际尺寸(Da,da) 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示。 4.极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸，如图5-2所示。
图5-3 公差与配合示意图
*
5.尺寸公差带 零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围，叫做尺寸公差带。用图所表示的公差带称为公差带图。 零线为确定极限偏差的一条基准线，是偏差的起始线，零线上方表示正偏差，零线下方表示负偏差。在画公差带图时，注上相应的符号“0”“＋”和“－”号，并在零线下方画上带单箭头的尺寸线标上基本尺寸值。 上、下偏差之间的宽度表示公差带的大小，即公差值。公差带沿零线方向的长度可适当选取。公差带图中，尺寸单位为毫米（mm），偏差及公差的单位也可以用微米（μm）表示，单位省略不写。 6.标准公差 标准中表列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。 7.基本偏差 用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。一般为公差带靠近零线的那个偏差。
解：孔的极限偏差 ES=Dmax－D=50.025－50=+0.025mm EI=Dmin－D=50－50=0 轴的极限偏差 es=dmax－d=49.950－50=－0.050mm ei=dmin－d=49.934－50=－0.066mm 孔的实际偏差 Da－D=50.010－50=+0.010mm 轴的实际偏差 da－d=49.946－50=－0.054mm 孔的公差 TD=Dmax－Dmin=50.025－50=0.025mm 轴的公差 Td=dmax－dmin=49.950－49.934=0.016mm
图5-1
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二、 有关尺寸的术语定义 1. 尺寸 是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。 长度值包括：直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。单位:毫米（mm） 2.基本尺寸（D,d） 基本尺寸是由设计给定的，孔用D表示，轴用d表示。 3.实际尺寸(Da,da) 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示。 4.极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸，如图5-2所示。
图5-3 公差与配合示意图
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5.尺寸公差带 零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围，叫做尺寸公差带。用图所表示的公差带称为公差带图。 零线为确定极限偏差的一条基准线，是偏差的起始线，零线上方表示正偏差，零线下方表示负偏差。在画公差带图时，注上相应的符号“0”“＋”和“－”号，并在零线下方画上带单箭头的尺寸线标上基本尺寸值。 上、下偏差之间的宽度表示公差带的大小，即公差值。公差带沿零线方向的长度可适当选取。公差带图中，尺寸单位为毫米（mm），偏差及公差的单位也可以用微米（μm）表示，单位省略不写。 6.标准公差 标准中表列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。 7.基本偏差 用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。一般为公差带靠近零线的那个偏差。
电动力学5-5(天线辐射)
§5.5 天线辐射
1
以上两节研究了小区域内高频 ) 2
最常用的天线是半波 天线，这种天线的长 度约为半波长。
辐射功率数量级
要得到较大的辐射功率， 必须使天线长度至少达到 与波长同数量级。
本节计算半波天线的辐射
2
1．天线上的电流分布 当天线长度与波长同数量级时，不能用逐级 展开式，而必须直接用非展开公式计算。
0cI 0eikR cos( 2 cos ) Ε ( x ) i e c eR 2 R sin
12
辐射能流密度为
2 2 cos ( 2 cos ) cI 1 0 0 0 S Re( ) 2 2 eR 2 2 8 R sin
辐射角分布由因子
4 4
coskz cos(kz cos )dz
2 cos( cos ) 2 k si n2
11
将积分结果代入得
0 I 0 ikR cos( 2 cos ) ( x ) ez 2 2kR si n
由此计算出辐射区的电磁场
0 I 0 ikR cos( 2 cos ) Β( x ) i e 2R si n
当x点在天线表面上时，A(x)是一维波 动方程的解。把公式用到x点在天线表面上 的情况。如图，x点是天线表面一点，x’点 是表面上另一点，两点距离为r。函数A(z) 的形式已知，而J(x’)是未知函数。
此式可以看作未知函数J(z’)的积分方程, 我们要 求这个积分方程满足端点条件J=0的解。则关于天线 的边值问题就化为解积分方程的问题。原则上这个方 程是可以解出J(x’)。
l Rr 197 ~ 19
2
16
3. 天线阵
1
以上两节研究了小区域内高频 ) 2
最常用的天线是半波 天线，这种天线的长 度约为半波长。
辐射功率数量级
要得到较大的辐射功率， 必须使天线长度至少达到 与波长同数量级。
本节计算半波天线的辐射
2
1．天线上的电流分布 当天线长度与波长同数量级时，不能用逐级 展开式，而必须直接用非展开公式计算。
0cI 0eikR cos( 2 cos ) Ε ( x ) i e c eR 2 R sin
12
辐射能流密度为
2 2 cos ( 2 cos ) cI 1 0 0 0 S Re( ) 2 2 eR 2 2 8 R sin
辐射角分布由因子
4 4
coskz cos(kz cos )dz
2 cos( cos ) 2 k si n2
11
将积分结果代入得
0 I 0 ikR cos( 2 cos ) ( x ) ez 2 2kR si n
由此计算出辐射区的电磁场
0 I 0 ikR cos( 2 cos ) Β( x ) i e 2R si n
当x点在天线表面上时，A(x)是一维波 动方程的解。把公式用到x点在天线表面上 的情况。如图，x点是天线表面一点，x’点 是表面上另一点，两点距离为r。函数A(z) 的形式已知，而J(x’)是未知函数。
此式可以看作未知函数J(z’)的积分方程, 我们要 求这个积分方程满足端点条件J=0的解。则关于天线 的边值问题就化为解积分方程的问题。原则上这个方 程是可以解出J(x’)。
l Rr 197 ~ 19
2
16
3. 天线阵
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• 当位移项x1与x2耦合时，称为“弹性力耦合”(或静力耦合) • 当加速度项x1与x2耦合时，称为“惯性力耦合”(或动力耦
合)。
优选
5
转换为矩阵形式
加速度向量，用X表示 速度向量，用X表示 位移向量，用X表示 激振力向量，F(t)
优选
质量矩阵，用M表示 阻尼矩阵，C 刚度矩阵，K
6
5.1.1 用牛顿定律建立系统微分方程（4）
Mx2 f2 fb
MS2 X2 S F2 S Fb S
f2 x1 x2 Cs Ks x1 x2 F2 S CsS Ks X1 S X2 S
X0 S X1 S
X0 S +
－
Kt
X1 S
F2 S
F1 S+ －
1
mS 2
F1 S F2 S
X1 S X2 S
系统阻尼为0
优选
二自由度 无阻尼自 由振动系 统
8
(1)自由振动微分方程
优选
9
(2)固有频率、主振型及主振动
从动单是自简由谐度振系动统。振所动以理可论设得在知振，动系时统两位振的个角幅无质A、阻量1与频尼按A率2自同、p样由相都的振 频率和相位角作简谐振动，则方程组的有特待于解确可定设。为
分别取一、二阶导数
mS2 X1 S F1 S F2 S
F1 S Kt X0 S X1 S F2 S CsS Ks X1 S X2 S
X2 S CsS Ks X1 S MS 2 CsS Ks
X1 S
X0 S
F2 S
X1 S + － X2S
CsS+k2
Fb S
+－
F2 S Fb S
1 MS 2
X2 S优选Fra bibliotek15车身位移与路面激励之间的传递函数
MS2 X2 S F2 S Fb S
F2 S CsS Ks X1 S X2 S
G20
X2 S X0 S
Fb S 0
MS2X2 S F2 S CsS Ks X1 S X2 S
第五章 汽车悬架系统动力学
• 5.1 被动式悬架参数优化 • 5.2 主动悬架工作原理
优选
1
5.1 振动系统运动微分方程
• 根据机械、汽车的等的实际结构简化成多自由度 系统模型后，要研究其振动问题，关键在于建立 系统的运动微分方程
在选定广义坐标后，可以引用达朗贝尔原理或牛顿第二定律，即 用矢量力学的方法来求导系统运动方程
• 采用隔离法 • m1，m2的任一瞬时位置只要x1，x2两个独立坐标就可以确
定，系统只有两个自由度
优选
4
5.1.1 用牛顿定律建立系统微分方程（3）
归并整理得
• 可以看出，这是一组两个联立的微分方程。第一个方程中 不仅有x1及其导数，也有x2及其导数，第二个方程也是如此 。这种现象就是前面提到的“耦合”现象。
零解，A1=A2=0，代表系统的平 衡情况。
对于A1与A2具有非零解的情况， 方程组的系数行列式必须等于零
关于振幅A1 与A2的线性 齐次代数方 程组
优选
10
固有频率
展开
关于p2的一元二次方程，称 为频率方程或特征方程，它 的两个特征根为
• p1和p2只与振动系统本身的物理性质 有关，称为系统的固有频率，也可称 为主频率。
13
5.2 被动式悬架参数优化
• 1．取1/4汽车作为分析模型； • 2．只考虑垂直方向振动； • 3．不考虑非线性因素； • 4．认为轮胎不离开路面。
优选
14
系统在时域中的动力学方程
拉氏变换
mx1 f1 f2
mS2 X1 S F1 S F2 S
f1 Kt x0 x1
F1 S Kt X0 S X1 S
• 较低的p1称为第一阶固有频率，简称 基频。较高的p2称为第二阶固有频率
• 可见二自由度振系有二阶固有频率。
• 理论证明，n个自由度系统的频率方 程是p2的n次代数方程，在无阻尼的情 况下，它的n个根必定是正实根，故 固有频率的个数与系统的自由度数相 等。
优选
11
固有频率p1、p2
主振型
代入
• 振幅的大小可用振动的初始条件来确定 ，但当系统按任一固有频率振动时，振 幅比却和固有频率一样，只决定于系统 本身的物理性质。
用影响系数的概念，从研究系统在惯性力作用下的变形而求得系统的 运动微分方程
还可用分析力学的方法，从研究系统的动能与势能入手，然后利用拉格 朗日方程求出系统的运动微分方程
优选
2
5.1.1 用牛顿定律建立系统微分方程（1）
• 二自由系统 • 质量在水平光滑平面上作往复直线运动
优选
3
5.1.1 用牛顿定律建立系统微分方程（2）
•相反，低阶的主振型由• 于振节动点理数论证少明，，多自由度系
故振动容易激起。
统主振型的阶数越高，节点
•所以，在多自由度系统中数低越频多，主第振i阶主振型一般有 动比高频主振动危险。 i－1个节点。
• 对于弹性体(无穷多自由度系 统)来说，节点已经不再是一 个点，而是连成线或面，称 为节线和节面。
优选
• 多自由度振动系统的微分方程就具有这种形式，如果上述 各矩阵能够直接写出，则建立系统方程就方便多了。
• 系统微分方程的矩阵中，如质量矩阵为对角形的，则惯性 力不耦合，否则则为惯性力耦合。
• 刚度矩阵一般为对称形，所以为弹性力耦合。
• 阻尼矩阵一般也为对称形。
优选
7
5.1.2 二自由度系统的自由振动
• 在振动过程中，系统各点位移的相对比
得到对应于p1和p2振幅A1和A2 之间有两个确定的比值。这 个比值称为振幅比，用1和 2表示：
•
值都可由振幅比确定。可见，振幅比确 定了系统的振动形态，因此，称为主振 型。
主振型和固有频率一样，只决定于系统 本身的物理性质，而与初始条件无关。
• 主振型与固有频率密切相关，系统有几 个固有频率，就有几个主振型。
• 多自由度系统具有多个固有频率和相应
的主振型。与p1对应的振幅比1称为第 一阶主振型；与p2对应的振幅比2称为 第二阶主振型。
优选
12
• 在第二主振型中有这样一点 ，它在整个振动过程的任一 瞬间始终保持不动，这样的 点称为“节点”。
振型•幅越由图受多于节，振点其动的相系限应统制的在就振节不幅点易越处•增难不在 振 在 节大增动二 型 第 点。大，自 中 一 。节。因由 存 阶点度在主而数系着振振统一型的个中第节却二点不阶，存而主在
合)。
优选
5
转换为矩阵形式
加速度向量，用X表示 速度向量，用X表示 位移向量，用X表示 激振力向量，F(t)
优选
质量矩阵，用M表示 阻尼矩阵，C 刚度矩阵，K
6
5.1.1 用牛顿定律建立系统微分方程（4）
Mx2 f2 fb
MS2 X2 S F2 S Fb S
f2 x1 x2 Cs Ks x1 x2 F2 S CsS Ks X1 S X2 S
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F1 S+ －
1
mS 2
F1 S F2 S
X1 S X2 S
系统阻尼为0
优选
二自由度 无阻尼自 由振动系 统
8
(1)自由振动微分方程
优选
9
(2)固有频率、主振型及主振动
从动单是自简由谐度振系动统。振所动以理可论设得在知振，动系时统两位振的个角幅无质A、阻量1与频尼按A率2自同、p样由相都的振 频率和相位角作简谐振动，则方程组的有特待于解确可定设。为
分别取一、二阶导数
mS2 X1 S F1 S F2 S
F1 S Kt X0 S X1 S F2 S CsS Ks X1 S X2 S
X2 S CsS Ks X1 S MS 2 CsS Ks
X1 S
X0 S
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X1 S + － X2S
CsS+k2
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1 MS 2
X2 S优选Fra bibliotek15车身位移与路面激励之间的传递函数
MS2 X2 S F2 S Fb S
F2 S CsS Ks X1 S X2 S
G20
X2 S X0 S
Fb S 0
MS2X2 S F2 S CsS Ks X1 S X2 S
第五章 汽车悬架系统动力学
• 5.1 被动式悬架参数优化 • 5.2 主动悬架工作原理
优选
1
5.1 振动系统运动微分方程
• 根据机械、汽车的等的实际结构简化成多自由度 系统模型后，要研究其振动问题，关键在于建立 系统的运动微分方程
在选定广义坐标后，可以引用达朗贝尔原理或牛顿第二定律，即 用矢量力学的方法来求导系统运动方程
• 采用隔离法 • m1，m2的任一瞬时位置只要x1，x2两个独立坐标就可以确
定，系统只有两个自由度
优选
4
5.1.1 用牛顿定律建立系统微分方程（3）
归并整理得
• 可以看出，这是一组两个联立的微分方程。第一个方程中 不仅有x1及其导数，也有x2及其导数，第二个方程也是如此 。这种现象就是前面提到的“耦合”现象。
零解，A1=A2=0，代表系统的平 衡情况。
对于A1与A2具有非零解的情况， 方程组的系数行列式必须等于零
关于振幅A1 与A2的线性 齐次代数方 程组
优选
10
固有频率
展开
关于p2的一元二次方程，称 为频率方程或特征方程，它 的两个特征根为
• p1和p2只与振动系统本身的物理性质 有关，称为系统的固有频率，也可称 为主频率。
13
5.2 被动式悬架参数优化
• 1．取1/4汽车作为分析模型； • 2．只考虑垂直方向振动； • 3．不考虑非线性因素； • 4．认为轮胎不离开路面。
优选
14
系统在时域中的动力学方程
拉氏变换
mx1 f1 f2
mS2 X1 S F1 S F2 S
f1 Kt x0 x1
F1 S Kt X0 S X1 S
• 较低的p1称为第一阶固有频率，简称 基频。较高的p2称为第二阶固有频率
• 可见二自由度振系有二阶固有频率。
• 理论证明，n个自由度系统的频率方 程是p2的n次代数方程，在无阻尼的情 况下，它的n个根必定是正实根，故 固有频率的个数与系统的自由度数相 等。
优选
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固有频率p1、p2
主振型
代入
• 振幅的大小可用振动的初始条件来确定 ，但当系统按任一固有频率振动时，振 幅比却和固有频率一样，只决定于系统 本身的物理性质。
用影响系数的概念，从研究系统在惯性力作用下的变形而求得系统的 运动微分方程
还可用分析力学的方法，从研究系统的动能与势能入手，然后利用拉格 朗日方程求出系统的运动微分方程
优选
2
5.1.1 用牛顿定律建立系统微分方程（1）
• 二自由系统 • 质量在水平光滑平面上作往复直线运动
优选
3
5.1.1 用牛顿定律建立系统微分方程（2）
•相反，低阶的主振型由• 于振节动点理数论证少明，，多自由度系
故振动容易激起。
统主振型的阶数越高，节点
•所以，在多自由度系统中数低越频多，主第振i阶主振型一般有 动比高频主振动危险。 i－1个节点。
• 对于弹性体(无穷多自由度系 统)来说，节点已经不再是一 个点，而是连成线或面，称 为节线和节面。
优选
• 多自由度振动系统的微分方程就具有这种形式，如果上述 各矩阵能够直接写出，则建立系统方程就方便多了。
• 系统微分方程的矩阵中，如质量矩阵为对角形的，则惯性 力不耦合，否则则为惯性力耦合。
• 刚度矩阵一般为对称形，所以为弹性力耦合。
• 阻尼矩阵一般也为对称形。
优选
7
5.1.2 二自由度系统的自由振动
• 在振动过程中，系统各点位移的相对比
得到对应于p1和p2振幅A1和A2 之间有两个确定的比值。这 个比值称为振幅比，用1和 2表示：
•
值都可由振幅比确定。可见，振幅比确 定了系统的振动形态，因此，称为主振 型。
主振型和固有频率一样，只决定于系统 本身的物理性质，而与初始条件无关。
• 主振型与固有频率密切相关，系统有几 个固有频率，就有几个主振型。
• 多自由度系统具有多个固有频率和相应
的主振型。与p1对应的振幅比1称为第 一阶主振型；与p2对应的振幅比2称为 第二阶主振型。
优选
12
• 在第二主振型中有这样一点 ，它在整个振动过程的任一 瞬间始终保持不动，这样的 点称为“节点”。
振型•幅越由图受多于节，振点其动的相系限应统制的在就振节不幅点易越处•增难不在 振 在 节大增动二 型 第 点。大，自 中 一 。节。因由 存 阶点度在主而数系着振振统一型的个中第节却二点不阶，存而主在