吉林大学汽车设计作业及答案

第一章汽车的总体设计
1、按发动机的相对位置分，汽车有哪几种布置型式，各自特点如何？1．发动机前置后轮驱动（FR）
·传统布置形式，大多数货车、部分轿车和客车采用。

2．发动机前置前轮驱动（FF）
·大多数轿车盛行。

3．发动机后置后轮驱动（RR）
·大、中型客车盛行，少数轿车也采用。

4．发动机中置后轮驱动（MR）
·方程式赛车和大多数跑车采用，少数大、中型客车也采用。

5．全轮驱动（nWD）
·越野汽车特有的布置形式，通常发动机前置，在变速器之后的分动器将动力分别输送给全部驱动轮。

2、简要回答汽车轴距的长短、轮距的大小、前后悬的长短会对汽车的性能产生哪些影响？
（1）轴距对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。

当轴距短时，上述各指标减小。

此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。

（2）轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长；汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性或操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。

（3）原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得长。

对机动要求高的汽车，轴距宜取短些。

为满足市场需要，工厂在标准轴距货车的基础上，生产出短轴距和长轴距的变型车。

对于不同轴距变型车的轴距变化，推荐在
0．4~0．6m的范围内来确定为宜
3、什么叫整车整备质量？汽车装载质量（简称装载量）是如何定义的？
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。

汽车的载客量：包括驾驶员在内不超过9座汽车的载质量：在硬质良好路面上行驶时所允许的额定载质量
4、汽车轴荷分配的基本原则是什么？
a、轮胎磨损均匀和寿命相近；（各车轮负荷相近）
b、保证足够的附着能力；（驱动桥应有足够大的载荷）
c、转向轻便； (转向轴负荷不宜过大)
d、良好的操纵稳定性；(转向轴负荷不宜过小)
e、动力性和通过性要求。

（驱动桥应有足够大的载荷，从动轴负荷可适当减小）
5、按汽缸排列的形式来分，发动机有哪几种型式？
1.直列式:优势在于结构简单，成本低，所以小排量大多用直列的，劣势在于震动较大。

2.V型：优势在于结构紧凑，平稳性好，劣势在于较直列式贵，适
合大排量。

3.水平对置（可视为180度夹角的V型排列）：优势在于重心超低，高转速稳定性很好
第二章离合器设计
1、设计离合器时，应当满足哪些基本要求？
1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。

2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。

3）分离时要迅速、彻底。

4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。

5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命。

6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。

7）操纵轻便、准确。

8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。

9）应有足够的强度和良好的动平衡。

10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。

2、摩擦离合器按弹簧布置形式分为哪几类？它们各有哪些优缺点？
圆周布置、中央布置、斜向布置
3、何谓离合器的后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？
后备系数β是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。

在选择β时，应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。

为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大，β不宜选取太小；为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，β不宜选取太大；当发动机后备功率较大、使用条件较好时，β可选取小些；当使用条件恶劣，需拖带挂车时，为提高起步能力、减少滑磨，β应选取大些；货车总质量越大，β也应选得越大；采用柴油机时，因工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的β值应比汽油机大些；发动机缸数越多，转矩波动越小，β可选取小些；膜片弹簧离合器摩擦片磨损后压力保持较稳定，β值可比螺旋弹簧离合器小些；双片离合器的β值应大于单片离合器。

4、膜片弹簧的弹性特性有何特点？
膜片弹簧具有较理想的弹性特性，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变，因而离合器工
作中能保持传递的转矩大致不变。

离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力
5、如何选择离合器的单位压力？
6、设计离合器操纵机构时，应当满足哪些基本要求？
1）踏板力要小，乘用车一般在80～150N范围内，商用车不大于150～200N。

2）踏板行程一般在80—150mm范围内，最大不超过180mm。

3）踏板行程应能调整，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。

7、计算题。

某汽车采用普通有机摩擦材料做摩擦片的单片离合器。

已知：从动片外径D= 355.6mm，从动片内径d = 177.8mm，摩擦系数μ=0.25，摩擦面单位压力P =0.16N/mm ，求该车离合器可以传递的最大摩擦力矩。

第三章机械式变速器设计
1、为什么变速器的中心距A对轮齿的接触强度有影响？
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，而且对齿轮的接触强度有影响。

中心距越小齿轮的接触应力越大，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。

2、变速器设计时应满足哪些要求？
a保证汽车动力性、经济性。

b可切断动力传输—空档。

c能使汽车倒退行驶—倒挡。

d换挡迅速、省力、方便。

e工作可靠。

不得跳档、乱挡、换挡冲击。

f较高的工作效率。

G此外，变速器还应满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求。

3、固定轴式变速器分为哪几种类型？各有什么优缺点？
固定轴式变速器又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。

a两轴式变速器特点：两轴变速器通常使用在乘用车上，优点主要是：结构紧凑，体积小，工艺简化，成本较低缺点主要是：齿轮寿命短一般都有差速器总成，变速器噪音不好控制。

b中间轴式变速器特点：三轴变速器通常用在商用车上，优点主要是：直接档传动效率高，磨损小，噪音低缺点主要是：除直接档外其余档位传动效率低。

c双中间轴式变速器特点：主、副箱组合设计，主箱手操纵，副箱气操纵。

多个前进档。

主、副箱均为双中间轴传动，主轴和主轴齿轮浮动，取消了所有主轴齿轮上的滚针轴承。

双H或单H 操纵，可单、双杆操纵或左、右操纵、双向远距离操纵。

可配置前置全功率取力器、侧取力器、底取力器和后取力器。

轴向尺寸小、重量轻、承载力大、使用可靠，维修方便。

4、变速器换挡机构有哪几种形式？其适用范围分别是什么？
滑动齿轮、啮合套、同步器
5、变速器挡数如何确定？
：要求相邻档位之间的传动比比值在1.8以下，该比值越小换挡工作越容易进行
6、选取齿轮模数时要遵循哪些原则？
7、齿轮的压力角如何选择？
中国标准20度，国外有用15度的，齿比较瘦，强度不如前者，但
径向力小一点，还要考虑加工工艺，有没有相应刀具、是否根切等8、同步器有哪些主要参数？分别是如何确定的？
第四章万向节和传动轴设计
1、万向传动轴设计应满足哪些基本要求?
1、保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。

2、保证所连接两轴尽可能等速运转。

3、由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。

4、传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。

2、什么叫不等速万向节？什么叫准等速万向节？什么叫等速万向节？
不等速：万向节链接的两轴夹角大于零时，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动，但平均角速度比为1的万向节。

准等速：在设计角度下工作时，以等于1的瞬时角速度比传递
运动；但在其他角速下工作时，瞬时角速度比近似等于1的万
向节。

等速：输出轴和输入轴以等于1的瞬时角速度比传递运动的万向节3、双十字轴式万向节等速条件是什么？
1、第一个万向节两轴间的夹角与第二个万向节两轴间夹角相等（设计保证）
2、第一个万向节的从动叉与第二个万向节的主动叉处于同一平面
（由装配保证）
4、何谓传动轴临界转速？如何提高临界转速？
所谓临界转速，就是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，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。

影响因素：与材料的弹性特性，轴的形状和尺寸，轴的支撑形式和轴上的零件质量等有关。