王望予《汽车设计》课后题答案

第一章汽车总体设计11:在绘总安插图时，起首要肯定绘图的基准线，问为什么要有五条基准线缺一不成？各基准线是若何肯定的？假如设计时没有同一的基准线,成果会如何？答：在绘制整车总安插图的进程中，要随时合营.调剂和确认各总成的外形尺寸.构造.安插情势.衔接方法.各总成之间的互相关系.把持机构的安插请求,悬置的构造与安插请求.管线路的安插与固定.装调的便利性等.是以要有五条基准线才干绘制总安插图.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.作为标注垂直尺寸的基准线（面）前轮中间线：经由过程左.右前轮中间，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.作为标注纵向尺寸的基准线（面）汽车中间线：汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线.作为标注横向尺寸的基准线（面）地面线：地平面在侧视图和前视图上的投影线.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前轮垂直线：经由过程左.右前轮中间，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线.作为标注汽车轴距和前悬的基准线12：发念头前置前轮驱动的安插情势，现在在乘用车上得到普遍采取,其原因毕竟是什么？而发念头后置后轮驱动的安插情势在客车上得到普遍采取，其原因又是什么？答：前置前驱长处：前桥轴荷大，有明显缺少转向机能，超出障碍才能高，乘坐舒适性高，进步灵活性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效力高，把持机构简略，整车m小，低制作难度后置后驱长处：隔离发念头气息热量，前部不受发念头噪声震撼影响,检修发念头便利，轴荷分派合理，改良后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短.13：汽车的重要参数分几类？各类又含有哪些参数？各参数是若何界说的？答：汽车的重要参数分三类：尺寸参数，质量参数和汽车机能参数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.轴荷分派.3）机能参数：①动力性参数：最高车速.加快时光.上坡才能.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经由过程性几何参数;⑤把持稳固性参数;⑥制动性参数;⑦舒适性14：简述在绘总安插图安插发念头及各总成的地位时，须要留意一些什么问题或若何安插才是合理的？答：在绘总安插图时，按如下次序：①整车安插基准线零线的肯定②肯定车轮中间（前.后）至车架上概况一一零线的最小安插距离③前轴落差的肯定④发念头及传动体系的安插⑤车头.驾驶室的地位⑥悬架的地位⑦车架总成外型及横梁的安插⑧转向系的安插⑨制动系的安插⑩进.排气体系的安插⑪把持体系的安插⑫车厢的安插15：总安插设计的一项重要工作是活动校核，活动校核的内容与意义是什么？答：内容：从整车角度动身进交活动学准确性的检讨；对于相对活动的部件或零件进交活动干预检讨意义：因为汽车是由很多总成组装在一路，所以总体设计师应从整车角度出发斟酌，依据总体安插和各总成构造特色完成活动准确性的检讨；因为汽车是活动着的，这将造成零.部件之间有相对活动，并可能产生活动干预而造成设计掉误，所以，在原则上,有相对活动的地方都要进交活动干预检讨.16.具有两门两座和大功率发念头的活动型乘用车（跑车），不但仅加快性好，速度又高，这种车有的将发念头安插在前轴和后桥之间.试剖析这种发念头中置的安插计划有哪些长处和缺陷？长处：1将发念头安插在前后轴之间，使整车轴荷分派合理;2这种安插方法，一般是后轮驱动，附着运用率高;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.缺陷：1发念头占用客舱空间，很难设计成四座车厢;2发念头进气和冷却后果差第二章聚散器设计21：设计聚散器及把持机构时，各自应该知足哪些根本请求？答：聚散器设计请求：1靠得住地传递发念头最大转矩，并有储备,防止传动系过载;2接合平顺;3分别要敏捷完整;4从动部分迁移转变惯量小,减轻换档冲击;5吸热和散热才能好，防止温渡过高;6应防止和衰减传动系扭转共振，并具有吸振.缓冲.减噪才能；7把持简便；8感化在摩擦片上的总压力和摩擦系数在运用中变更要小;9强度足，动均衡好;10构造简略.紧凑，质量轻.工艺性好,拆装.维修.调剂便利聚散器把持机构设计请求：1踏板力尽可能小;2踏板行程一般在80~150mm，最大不超出180mm;3应有踏板行程调剂装配;4应有踏板行程限位装配;5应有足够的刚度;6传动效力要高;7发念头振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作;8工作靠得住.寿命长,维修保养便利22：盘型聚散器.聚散器压紧弹簧和聚散器压紧弹簧安插情势各有几种？它们各有哪些优缺陷？答：一.从动盘的选择：单片聚散器.双片聚散器.多片聚散器前提：转矩一样;盘尺寸一样;把持机构一样.二.压紧弹簧和安插情势的选择1周置弹簧聚散器：多用圆柱弹簧，一般用单圆周，重型货车用双圆周.优：构造简略.制作便利.缺：弹簧易回火，发念头转速很大时，传递力矩才能降低;弹簧靠在定位座上，接触部位磨损轻微.2中心弹簧聚散器：聚散器中间用一至两个圆柱（锥）弹簧作压紧弹簧.优：压紧力足，踏板力小，弹簧不轻易回火.缺：构造庞杂.轴向尺寸大3斜置弹簧：优：工作机能稳固，踏板力较小缺：构造庞杂.轴向尺寸较大23：何谓聚散器的后备系数？影响其取值大小的身分有哪些？答：后备系数8：聚散器所能传递的最大静摩擦力矩与发念头最大转矩之比，反应聚散器传递发念头最大转矩的靠得住程度.选择8的依据：1摩擦片摩损后，聚散器还能靠得住地传扭矩2防止滑磨时光过长（摩擦片从转速不等到转速相等的滑磨进程）3防止传动系过载4把持简便24：膜片弹簧弹性特征有何特色？影响身分有那些？工作点最佳地位若何肯定？答：膜片弹簧有较幻想的非线形弹性特征，可兼压紧弹簧和分别杠杆的感化.构造简略，紧凑，轴向尺寸小，零件数量少，质量小;高速扭转时压紧力降低很少，机能较稳固，而圆柱螺旋弹簧压紧力降低明显；以全部圆周与压盘接触，压力散布平均，摩擦片接触优越，磨损平均；通风散热机能好，运用寿命长;与聚散器中间线重合，均衡性好.影响身分有：制作工艺，制作成本，材质和尺寸精度.25：今有单片和双片聚散器各一个,它们的摩擦衬片表里径尺寸雷同,传递的最大转距Tmax也雷同，把持机构的传动比也一样，问感化到踏板上的力Ff是否也相等？假如不相等，哪个踏板上的力小？为什么？答：不相等.因双片聚散器摩擦面数增长一倍，因而传递转距的才能较大，在传递雷同转距的情形下，踏板力较小.第三章机械式变速器设计31：剖析312所示变速器的构造特色是什么？有几个进步挡？包含倒档在内，分别解释各档的换档方法，那几个采取锁销式同步器换档？那几个档采取锁环式同步换档器？剖析在同一变速器不合档位选不合构造同步器换档的优缺陷？答：构造特色：档位多，改良了汽车的动力性和燃油经济性以及平均车速.共有5个进步档,换档方法有移动啮合套换档，同步器换档和直齿滑动齿轮换档.同步器换档能包管敏捷，无冲击，无噪声，与操纵技巧和圈练程度无关，进步了汽车的加快性，燃油经济性和行驶安然性.构造庞杂，制作精度请求高,轴向尺寸大32：为什么中心轴式变速器的中心轴上齿轮的螺旋偏向一律请求取为右旋,而第一轴.第二轴上的斜齿轮螺旋偏向取为左旋？答：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并感化到轴承上.在设计时,力图使中心轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力均衡，以减小轴承负荷，进步轴承寿命.33：为什么变速器的中间距A对齿轮的接触强度有影响？并解释是若何影响的？答：中间距A是一个根本参数,其大小不但对变速器的外型尺寸,体积和质量大小都有影响，并且对齿轮的接触强度有影响.中间距越小，齿轮的接触应力越大,齿轮寿命越短，最小许可中间距应该由包管齿轮有须要的接触强度来肯定.第四章万向传动轴设计41：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：不等速万向节是指万向节衔接的两轴夹角大于零是，输出轴和输入轴之间以变更的瞬时角速度比传递活动，但平均角速度相等的万向节.准等速万向节是指在设计角度下以相等的瞬时角速度传递活动,而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递活动的万向节.等速万向节是指输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递活动的万向节.42：什么样的转速是迁移转变轴的临界转速？影响临界转速的身分有那些？答：临界转速：当传动轴的工作转速接近于其曲折固有振动频率时，即消失共振现象，以至振幅急剧增长而引起传动轴折断时的转速;影响身分有：传动轴的尺寸，构造及支持情形等.43：解释请求十字轴向万向节衔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长附加弯距，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更的径向载荷，从而激起支持出的振动，使传动轴产生附加应力和变形从而降低传动轴的疲惫强度.为了掌握附加弯距，应防止两轴间的夹角过大.第五章驱动桥设计51：驱动桥主减速器有哪几种构造情势？简述各类构造情势的重要特色及其运用.答:依据齿轮类型：（1）弧齿锥齿轮：主.从动齿轮的轴线垂直订交于一点.运用：主减速比小于2.0时⑵双曲面齿轮：主.从动齿轮的轴线互相垂直而不订交，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.运用：主减速器比大于4.5而轮廓尺寸有限时（3）圆柱齿轮：普遍用于发念头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：重要用于临盆批量不大的个体总质量较大的多桥驱动汽车和具有高转速发念头的客车上.依据减速器情势：（1）单级主减速器：构造：单机齿轮减速运用：主传动比i0W7的汽车上（2）双级主减速器：构造：两级齿轮减速构成运用：主传动比i0为712的汽车上（3）双速主减速器：构造：由齿轮的不合组合获得两种传动比运用：大的主传动比用于汽车满载行驶或在艰苦道路上行驶；小的主传动比用于汽车空载.半载行驶或在优越路面上行驶.（4）贯通式主减速器：构造：构造简略，质量较小，尺寸紧凑运用：依据构造不合运用于质量较小或较大的多桥驱动车上.52：主减速器中，主.从动锥齿轮的齿数应该若何选择才干包管具有合理的传动特征和知足构造安插上的请求？答：（1）为了磨合平均,主动齿轮齿数z1.从动齿轮齿数z2应防止有公约数.（2）为了得到幻想的齿面重合度和高的轮齿曲折强度，主.从动齿轮曲折强度，主.从动齿轮齿数和应很多于40.（3）为了啮合安稳.噪声小和具有高的疲惫强度，对于乘用车，z1一般很多于9;对于商用车,z1一般很多于6.（4）主传动比i0较大时,z1尽量取得少些，以便得到知足的离地间隙.（5）对于不合的主传动比,z1和z2应有合适的搭配.53：简述多桥驱动汽车装配轴间差速器的须要性.答：多桥驱动汽车在行驶进程中，各驱动桥的车轮转速会因车轮行程或滚动半径的差别而不等，假如前.后桥间刚性衔接，则前.后驱动车轮将以雷同的角速度扭转，从而产生前.后驱动车轮活动学上的不调和.54：对驱动桥壳进行强度盘算时，图示其受力状况并指出安全断面的地位，验算工况有几种？各工况下强度验算的特色是什么？P170171答：驱动桥壳强度盘算全浮式半轴的驱动桥强度盘算的载荷工况：与半轴强度盘算的三种载荷工况雷同.安全断面：钢板弹簧座内侧邻近；桥壳端部的轮毂轴承座根部（1）当牵引力或制动力最大时，桥壳钢板弹簧座处安全断面的（2）当侧向力最大时，桥壳内.外板簧座处断面（3）当汽车经由过程不服路面时，桥壳的许用曲折应力为300~500MPa，许用扭转切应力为150~400MPa.可锻铸铁桥壳取较小值,钢板冲压焊接壳取较大值.55：汽车为典范安插计划，驱动桥采取单级主减速器，且从动齿轮安插在左侧，假如将其移到右侧，试问传动系的其他部分须要若何变动才干知足运用请求，为什么？答：可将变速器由三轴改为二轴的，因为从动齿轮安插偏向转变后,半轴的扭转偏向将转变，若将变速器置于进步挡，车将倒行,三轴式变速器转变了发念头的输出转矩，所以转变变速器的情势即可，由三轴改为二轴的.第六章悬架设计61：设计悬架和设计自力悬架导向机构时，各应该知足哪些根本请求？答：悬架：1.包管汽车有优越行驶安稳性2.具有适合的衰减振动3.包管汽车有优越的操纵稳固性4.汽车加快或制动时，包管车身稳固，削减车身纵倾，转弯时车身侧倾角要适合5.有优越的隔音才能6.构造紧凑，占用空间尺寸小7.靠得住传递车身与车轮间的力与力矩，知足零件不见质量小，同时有足够的强度和寿命悬架导向机构：对前轮自力悬架导向机构的请求是：1.悬架上载荷变更时，包管轮距变更不超出土4.0mm，轮距变更大会引起轮胎早期磨损.2.悬架上载荷变更时，前轮定位参数要有合理的变更特征，车轮不该产生纵向加快度.3).汽车转弯行驶时,应使车身侧倾角小.在0.4g侧向加快度感化下，车身侧倾角不大于6°〜7°，并使车轮与车身的竖直同向，以加强缺少转向效应.4.汽车制动时，应使车身有抗前俯感化;加快时，有抗后仰感化.对后轮自力悬架导向机构的请求是：1.悬架上的载荷变更时，轮距无明显变更.2.汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的竖直反向，以减小过多转向效应.此外，导向机构还应有够强度，并靠得住地传递除垂直力以外的各类力和力矩.62：汽车悬架分非自力悬架和自力悬架两类，自力悬架又分为几种情势？它们各自有何优缺陷？答：1.双横臂式：侧倾中间高度比较低，轮距变更小，轮胎磨损速度慢，占用较多的空间，构造稍庞杂，前悬运用得较多；2.单横臂式：侧倾中间高度比较高,轮距变更大，轮胎磨损速度快，占用较少的空间，构造简略，但今朝运用较少;3.单纵臂式：侧倾中间高度比较低，轮距不变,几乎不占用高度空间，构造简略,成本低，但今朝也运用较少；4.单斜臂式：侧倾中间高度居单横臂式和单纵臂式之间,轮距变更不大，几乎不占用高度空间，构造稍庞杂，构造简略，成本低,但今朝也运用较少;5.麦弗逊式：侧倾中间高度比较高，轮距变更小，轮胎磨损速度慢，占用较小的空间，构造简略.紧凑.乘用车上用得较多.63：影响拔取钢板长度,厚度,宽度及数量的因数有哪些？答：钢板弹簧长度指弹簧伸直后两卷耳中间之间的距离.在总安插可能的前提下，尽量将L取长些，乘用车L=(0.40.55)轴距;货车前悬架L=(0.260.35)轴距,后悬架L=(0.350.45)轴距.片厚h拔取的影响身分有片数n,片宽b和总惯性矩J.影响身分总体来说包含满载静止时，汽车前后轴（桥）负荷G1,G2和簧下部分荷重Gu1,Gu2,悬架的静扰度fc和动扰度fd,轴距等.64：以纵置钢板弹簧悬架为例解释轴转向效应.为什么后悬架采取钢板弹簧构造时，请求钢板弹簧的前铰接点比后铰接点要低些？答：轴转向效应是指前.后悬架均采取纵置钢板弹簧非自力悬架的汽车转向行驶时，内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载状况，于是内侧悬架缩短，外侧悬架因受压而伸长，成果与悬架固定衔接的车轴的轴线相对汽车纵向中间线偏转一角度，对前轴，这种偏转使汽车缺少转向趋向增长,对后桥，则增长了汽车过多转向趋向.使后悬架钢板弹簧前铰接点（吊耳）比后铰接点（吊耳）低，是为了使后桥轴线的偏离不再使汽车具有过多转向的趋向.因为悬架钢板弹簧前铰接点（吊耳）比后铰接点（吊耳）低，所以悬架的瞬时活动中间地位降低，处于外侧悬架与车桥衔接处的活动轨迹产生偏移.65：解释为什么设计麦弗逊式悬架时,它的主销轴线.滑柱轴线和弹簧轴线三条线不在一条线上？答：（1）.主销轴线与滑柱轴线不在一条线上的原因：在对麦弗逊悬架受力剖析中，感化在导向套上的横向力F3二曰，横向力越大，则感化在导向套上的摩擦力F3f越大，这对汽车平顺性有不良影响,为减小摩擦力，可经由过程减小F3,增大c+b时,将使悬架占用空间增长，在安插上有艰苦；若采取增长减振器轴线竖直度的办法，可达到减小a的目标，但也消失安插艰苦的问题.（2）弹簧轴线与减振器轴线在一条线上的原因：为了施展弹簧反力减小横向力F3的感化，有时还将弹簧下端安插得尽量接近车轮,从而造成弹簧轴线成一角度.第七章转向系设计71：人人皆知：设计转向系时，至少请求做到转向轮的迁移转变偏向与转向盘的迁移转变偏向保持一致.答复下列问题：1）当采取循全球式转向器时，影响转向轮和转向盘迁移转变偏向保持一致的身分都有哪些？答：①差速器+万向节：但消失一个反感化力，体系有答复到直线（差速器2方无速度差）的趋向.力的大小和速度差有线性关系.②转向助力体系：油压或电念头构，抵消（削减）上述线性关系.2）当采取齿轮齿条式转向器时,影响转向轮与转向盘迁移转变偏向保持一致的身分都有哪些？答：一般多采取斜齿圆柱齿轮/有齿轮模数主动小齿轮齿数及其压力角/齿轮螺旋角/齿条齿数/变速比的齿条压力角/齿轮的抗弯强度和接触强度.3）当采取液压动力转向时,影响转向轮与转向盘迁移转变偏向保持一致的身分都有哪些？答：万向节和锥形齿轮的啮合72液压动力转向的助力特征与电动助力转向的助力特征或电控液压助力转向的助力特征之间有什么差别？车速感应型的助力特征具有什么特色和优缺陷？答：液压助力：液压泵产生的油液压力帮忙减轻转向操纵时碰到的阻力，助力能量能经由过程调节液压阀进行调节，从而实现轻松转向.它的特色是技巧相当成熟，普及率是最高的.液压式动力转向因为油液的工作压力高，动力缸尺寸.质量小，构造紧凑，油液具有不成紧缩性，敏锐度高以及有也得阻尼感化也可以接收路面的冲击等长处，被普遍运用.EPS（电动助力转向）：依据偏向盘上的转矩旌旗灯号和汽车的行驶车速旌旗灯号,运用电子掌握装配使电念头产生响应大小和偏向的帮助动力，协助驾驶员进行转向操纵.电动助力转向体系只需电力不必液压，与机械式液压动力转向体系比拟较省略了很多元件.没有液压体系所须要的油泵.油管.压力流量掌握阀.储油罐等，零件数量少，安插便利，重量轻.并且无“寄生损掉”和液体泄露损掉.是以电动助力转向体系在各类行驶前提下均可节能80%阁下,进步了汽车的运行机能.与液压助力比拟具有节能环保，装配便利，效力高,路感好，回正性好的长处.电控液压助力转向ECHPS：EHPS是在液压助力体系基本上成长起来的，其特色是本来有发念头带动的液压助力泵改由电机驱动，代替了由发念头驱动的方法，节俭了燃油消费.ECHPS是在传统的液压助力转向体系的基本上增长了电控装配构成的.电液助力转向体系的助力特征可依据转向速度.车速等参数设计为可变助力特征，使驾驶员可以或许更轻松便捷的把持汽车.车速感应式转向助力机构以液压动力转向机构为基本增长掌握器和履行元件构成电控液压助力转向体系，同时经由过程车速传感器将车速旌旗灯号传至掌握器或微型盘算机体系，掌握电液转换装配转变助力特征，达到在低速或急转弯行驶时驾驶员能以很小的力迁移转变偏向盘，而在高速行驶时又能以稍重的手力进行转向操纵.73：转向系的机能参数包含哪些？各自若何界说的？齿轮齿条式转向器的传动比界说及变速比工作道理是什么？转向器的正效力：功率P从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效力.转向器的逆效力：功率p从转向摇臂输入，经转向轴输出所求的效力.逆效力大小不合，转向器可分为可逆式.极限可逆式和不成逆式.转向系的传动比包含转向系的角传动比wio和转向系的力传动比ip.