汽车设计

满燃料、水， 但没有装货和载人时的整车质量。
（2）汽车的装载质量me：指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装 载量。 （3）质量系数ηm：指汽车装载质量与整车整备质量的比值。 （4）汽车的总质量ma：汽车在装备齐全并按规定载满乘客和货物时的 汽车质量。 （5）轴荷分配：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂
②轴距选择必须在合适的范围内，轴距过短会使车厢长度不足或后悬过长；
上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性能和操纵稳定性能变差；
车身纵向振动角过大，汽车的平顺性较差；万向传动轴夹角也会增Байду номын сангаас。
③轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求
高的汽车轴距宜取短些
4. 汽车质量参数：
（1）汽车的整备质量m0：指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加
直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。 影响轮胎寿命和汽车使用性能，各个车轮载荷应近似相 等，驱动桥应有足够大的载荷，从动轴轴荷可适当减小， 转向轴轴荷不应过小。 5.最小转弯直径Dmin：（Dmin越小，机动性越好） （1）定义：转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承 平面上的轨迹圆的直径。 （2）要求：机动车的最小转弯直径不得大于24m。当转弯直径为24m 时，前转向轴和末轴的内轮差（以两内轮轨 迹中心计）不得大于3.5m。 （3）影响因素：转向轮最大转角、汽车轴距、轮距 6.转弯通道圆：转向盘专制极限位置时，车辆所有点在车辆支撑平面上 的投影均位于圆外的最大内圆和包含车辆所
⑥车身前部空间充足，可以布置较为宽敞的乘客门
缺点：①整车的变速操纵和动力操纵距离较长，布置较复杂
②整车的气、油管线布置较长
③行驶中，不易及时发现发动机的故障
④行驶中在车辆后部易形成负压和涡流，不利于发动机散热
3.轴距选择因素：
①轴距对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径、轴
荷分配等都有影响
2.半浮式半轴的强度计算：
第八章 1.悬架的构成：弹性元件、导向机构和减振器组成 ,有些包含缓冲块和 横向稳定器
弹性元件：钢板弹簧、螺旋弹簧和扭杆弹簧、橡胶弹簧、空气弹簧、 油气弹簧 2.悬架静挠度：汽车满载静止时悬架上的载荷与此时的悬架刚度之比 3.悬架动挠度：从满载平衡位置开始，压缩到结构允许的最大变形（通 常指缓冲块压缩到1/2或1/3自由高度）时，
（2）膜片弹簧的大端附近（拉式膜片弹簧） 3.后备系数β（概念）：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。大于1。反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。 选择β时，应考虑摩擦片磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转 矩，防止离合器滑磨时间过长，防止传动系过载以及操纵轻便等因 素。为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨时间过长，β应选大 一些；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 应选小一些 4.摩擦片外径D、内径d和摩擦因数f
有点在车辆支撑平面上的投影均位于圆内的最小外圆。 转弯通道圆的最大内圆直径越大，最小内圆直径越小， 车辆所需的通道越窄，通过性越好。 7.轮胎负荷系数：汽车轮胎所承受的最大静负荷值，应与轮胎额定负荷 值接近，两者之比为轮胎负荷系数。 此系数应控制在（0.85~1.00），前轮的负荷系数一般应低于后 轮。 第二章 1.膜片弹簧离合器： 优点：（1）膜片弹簧具有较为理想的非线性特性，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 （2）膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧 凑，轴向尺寸小，零件数目小，质量小。 （3）高速旋转式，弹簧压紧力降低的程度小，所以摩擦力矩降低
为，单位衬片摩擦面积在单位时间耗散的能量，常用单 位W/mm2。 （2）比摩擦力f0：单位衬片摩擦面积的制动器摩擦力。比摩擦力越大， 磨损越严重。 单个车轮制动器的比摩擦力：
，R为制动鼓半径， A为
。 2.应急制动时，制动力及制动力矩的确定： 应急制动时，后轮一般都将抱死滑移，故后桥制动力为
; 此时后桥制动力距为
为离合器从 动盘、变速器第一轴、中间轴和在第二轴上与中间轴上 齿轮长啮合的齿轮的转动惯量；t位同步时间；
为要 同步的元件之间的角速度差。
第四章 1.双万向节传动等速条件： （1）与传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面内 （2）两万向节与传动轴的夹角相等，（即α1=α2）α为
万向节的输入轴与输出轴之间的夹角 在这样布置的情况下，
车轮中心相对车架或车身的垂直位移。 4.偏频：汽车前后悬架与其悬上质量组成的振动系统的固有频率，是影响
汽车行驶平顺性的主要参数之一。现代汽车的质量分配系数在0.8 到1.2之间，可以认为是是1。因此，可认为前后轴上方车身两点 的振动不存在联系，视为单独运动。此时，前，后部分车身的振 动频率（又称偏频）可表示为
Temax是发动机最大转矩，后备系数β、单位压力p 0 、c=d/D（在 0.53~0.7之间取）；
经验公式，
为直径系数 摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速 度等因素。 5.扭转减震器极限转矩Tj：减振器在消除了限位销与从动盘毂缺口之间的间隙1
时所能传递的最大扭矩，即限位销 Tj=(1.5~2.0)*Temax 起作用时的转矩。它受限于减震弹簧的许用应 力等因素，与发动机的最大扭矩有关。 第三章
，
，即
， 可以保证等角速度传动，即
。 为输入轴转角， 为中间轴转角 为输出轴转角。 2.传动轴的临界转速nc （r/min）为
设计时传动轴最高转速小于0.7nc 第五章 1.锁紧系数K为差速器内摩擦力矩Tr与差速器壳接受的转矩T0之间的比 值。K=Tr/ T0 两半轴转矩比（慢比快）Kb与K关系：
③由于布置紧凑，发动机舱布置较为拥挤，维修方便性和接近性有所
降低
④高速移动时，易受侧向力影响。
2. 客车的发动机后置后轮驱动：
优点：①发动机与车厢隔离，车厢的噪声和震动较小，乘坐舒适性提高
②轴荷分配合理
③发动机维修方便
④发动机后置，两轴之间区域有较大的行李舱空间
⑤中部区域可将地板下沉，使通道地板降低，方便乘客上下车
2.同步器锁止条件的建立：
都 选 成 右 旋， 而 第 一、 二 轴 的 的 斜 齿 轮 取 左 旋， 其 轴 向 力 经 轴 承 盖 传 给 壳 体。
3.变速器当量转动惯量：
同步器锁止条件建立的过程即确定摩擦锥面和锁止面 的角度的过程。这些角度要满足在连接件角速度完全 相等以前，不能进行换挡，这些角度还用来计算摩擦 力矩和同步时间。 汽车换挡时，一般近似认为汽车的速度保持不变，即 变速器的输出轴转速保持不变；为达到同步换挡，就 要改变输入轴的转速。换挡时为保证没有冲击地将齿 轮和轴连接起来，必须使它们的转动角速度相等。此时 同步器必需的摩擦力矩Mf ：
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。 3.转向器的效率： 正效率：表征的是功率从转向盘到车轮时的传递特性。提高转向器正效 率有助于减小驾驶员向转向盘施加的转向力。 逆效率：表征的是功率从车轮到转向盘时的传递特性。逆效率较大时，可 保证转向后转向轮及转向盘自动回正，且有较强路感，但路面不 好时，会出现“打手”情况。
为了发挥弹簧反力，减小横向力的作用，有时将弹簧下端布置的尽量 靠近车轮，从而造成弹簧轴线及减震器轴线成一角度 9 减震器阻尼系数的确定
δ=
是悬架系统的固有频率，
如图所示，选家中减振器的轴线与垂直线成一夹角时， 减振器的阻尼系数为δ=
i为杠杆比，i=
,a是减振器安装角
第九章 1.传动系角传动比：转向盘转角增量与两侧转向节转向节的相应增量的 平均值之比。 2.转向器传动间隙特性：各种转向器中传动副之间的间隙。该间隙随转向转角
而使各片装配后能够贴紧，全部叶片参加工作。因此只需要较小的预 紧力。防止灰尘进入。 对于不等厚叶片的钢板弹簧而言，一般主片较厚，其应力比其它各片都 大（在曲率变化率相同的情况下，片厚越大，所承受的弯矩越大）， 各片施加预紧力的目的是减少主片应力，使主片与其它各片应力比较 接近，从而其寿命也比较接近。 7.上、下横臂摆动轴线在纵向垂直平面内的布置与抗点头效果
1.斜齿轮螺旋角β与轴向力关系平衡：
斜 齿 轮 在 传 递 扭 矩 时 要 产 生 轴 向 力。 对 于 中 间 轴 式 变 速 器， 除 直 接 挡 以 外， 在 中 间 轴
上 同 时 有 两 个 齿 轮 啮 合。 为 使 中 间 轴 上 轴 向 力 平 衡， 把 中 间 轴 上 的 全 部 齿 轮 的 螺 旋 方 向
,
为前后悬架的偏频，
为前后悬架弹簧刚度，
为前后悬架的簧载质量。 5.悬架的弹性特性：悬架变形f与所受载荷F之间的关系 6.钢板弹簧各片在自由状态下的曲率半径与装配后不同 钢板弹簧装配后，在各片中会产生预紧力，确定各片所需的预紧力就
可以确定各片在自由状态下的曲率半径： 对于各片厚度相同的弹簧而言，通过加工使各片自由曲率半径不同，从
4.右图为理想的内外轮转角关系 证明EC线为保证内外轮转角正确关系的理想曲线： 在EC线上取一点F，过F作AB的垂线，与AB 相交于G。设∠FBE=o（外轮转角）
∠FAE=i（内轮转角），则
由于△EGF相似于△EAC 所以
=
因此EC线为保证内外轮转角正确关系的理想曲线
第十章 1.摩擦特性指标： （1）比能量耗散率：用于评价各种制动器的能量负荷。比能量耗散率定义
的很少，性能稳定 （4）膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片
接触良好，磨损均匀 （5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长 （6）膜片弹簧中心线与离合器中心线重合，平衡性好
缺点：制造工艺较复杂，制造成本高，对材质和尺寸精度要求较高 2.膜片弹簧支撑工作点的位置选择：（1）膜片弹簧膜片末端附近（推 式膜片弹簧）
; 式中， 为汽车满载总质量与重力加速度的成乘积；L为轴距； L1为汽车质心到 前轴的距离； 为汽车质心高度；
为路面对后桥的法向反力； 为附着系数； 为车轮有效半径。 如果后轮制动器作为应急制动器，则单个后轮制动器的应急制动力为 /2。 如果中央制动器进行应急制动，则其应有的应急制动力距为 ， 为主减速比。
3.驻车制动极限坡度角： （1） 汽车可能停驻的极限上坡路倾角α1可根据后桥上
的附着力与制动力相等的条件求得
； 是保证汽车上坡行驶的纵向稳定性的极限坡路倾角。 （2）同理可推出汽车可能下坡停驻下坡路倾角为
； 坡上停车最好是车头向上停。
汽车设计
第一章
1.乘用车的发动机前置前轮驱动：
优点：①布置紧凑
②发动机、离合器、变速箱及主减速器等部件连成一体，省
掉传动轴
③降低车内地板高度，增加内部空间，座椅布置方便
④便于降低整车成本
缺点：①在上坡和泥泞道路行驶时，由于前轮附着力小，驱动轮易打
滑，使汽车易失去操纵稳定性
②制动时质心前移，后轮易发生制动抱死引起侧滑
（1） 上、下摆动轴线可相互平行且位于水平面内 汽车制动时，导向机构不能产生抗“点头”效果，影响乘坐舒 适性和行驶安全性 （2） 上臂摆动轴线向后倾斜某一角度，下臂摆动轴线可以是
水平或者先后倾斜的，也有少数向前倾斜的。 上臂的摆动轴线有向后的倾角，该倾角能缓和车身在制动时 的“点头”现象。 8 麦弗逊悬架中主销轴线，滑柱轴线和弹簧轴线不共线的原因