《汽车设计》期末考试试卷试题

一、名词讲解（每题3分，共21分）1.汽车整备质量：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。2.汽车质量系数：汽车装载质量与整车整备质量的比值，m0=me/m0。3.悬架动挠度：从满载静平衡地址开始，悬架压缩到结构赞同的最大变形时，车轮中心相对车架（车身）的垂直位移fd。4.侧倾中心：在侧向力的作用下，车身在经过左、右车轮中心的横向平面内发生侧倾时，相对于地面的瞬时摇动中心。5.转向器传动缝隙：是指各种转向器中传动副（如齿轮齿条式转向器的齿轮与齿条传动副；循全世界式转向器的齿扇与齿条传动副）之间的缝隙。该缝隙随转向盘转角的大小不相同而改变，这种变化关系称为转向器传动副传动缝隙特点。6.转向系力传动比：从轮胎接地面中心作用在两个转向论上的合力2Fw与作用在转向盘手力Fh之比，称为转向系力传动比ip。7.制动器效能因数：1/7在制动毂或制动盘的作用半径R上所获取的摩擦力（Mμ/R）与输入力F0之比。二、简述以下问题1、为保证变速器很好地工作，设计变速器时应当满足哪些主要要求？（8分）（1）保证汽车有必要的动力性和经济性。1分）（2）设置空档，用来切断动力。1分）（3）设置倒档。1分）（4）设置动力输出装置。1分）（5）换档迅速、省力、方便。1分）（6）工作可靠，无跳档、乱档、换档冲击现象。1分）（7）传动效率要高。1分）（8）工作噪声低。（0.5分）（9）尺寸小，质量小，成本低，维修方便。（0.5分）2、汽车悬架设计过程中，应满足哪些基本要求？（8分）(1)拥有优异的衰减振动能力；（1.5分）(2)保证汽车有优异的控制牢固性；（1.5分）（3）汽车制动或加速时要保证车身牢固，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适；（4）有优异的隔声能力；（1分）（5）结构紧凑、占用空间尺寸要小；（1分）（6）可靠地传达各种力，力矩；（1分）（7）在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。2/7（1分）3、主减速器设计过程中，主、从动齿轮的齿数应当如何选择才能保证拥有合理的传动特点和满足结构部署的要求？（5分）应遵守下述原则采用主、从动齿轮齿数Z1、Z2：（1）满足最小离地缝隙要求，Z1、Z2尽可能取小些；（1分）（2）满足重合度要求，希望Z1、Z2取多些；（1分）（3）为使轮齿不发生根切，要求货车Z1?6。为降低噪声，对于轿车，Z1?9；（1分）（4）为使各齿间平均啮合，Z1、Z2不应有大于1的合约数；（1分）（5）Z1+Z2?40，以保证足够波折强度和疲倦强度，降低噪音。（1分）4、简述钢板弹簧各片长度的确定过程。6分）文字说明以下：1）先将各片厚度hi的立方值hi3按同一比率尺沿纵坐标绘制在图上；（2分）（2）再沿横坐标量出主片长度的一半L/2和U形螺栓中心距的一半s/2，获取A、B两点；（2分）（3）连接A、B即获取三角形的钢板弹簧张开图，AB线与各叶片的上侧边交点即为各片长度。（2分）（图示说明亦可）：3/75、何谓螺旋锥齿轮和双曲面齿轮的螺旋角对于螺旋锥齿轮和双曲面齿轮而言，其主动和从动齿轮的螺旋角可否相等，为什么（5分）（1）螺旋角是指锥齿轮节锥表面张开图上的齿形线任意一点A的切线与该点荷节锥极点连线之间的夹角。3分）（2）螺旋锥齿轮主动和从动齿轮的螺旋角相等，双曲面齿轮主动和从动齿轮的螺旋角不相等，主动齿轮螺旋角大于从动齿轮螺旋角。1分）（3）双曲面齿轮主动和从动齿轮轴线相互垂直而不订交，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E（偏移距）。1分）三、结构方案解析1、发动机前置前轮驱动的部署形式，现在在经济型轿车上获取广泛应用，其主要原因是什么？而发动机后置后轮驱动的部署形式在客车上获取广泛应用，其原因又是什么？（10分）（1）对于经济型轿车，发动机前置前轮驱动部署方案的主要优点是：前桥轴荷大，有明显的不足转向；（1分）前轮是驱动轮，越障能力高；（1分）动力总成紧凑，不需要传动轴，可降低车内凸包高度，有利于提高乘坐酣畅性；（1分）轴距可缩短，有利于提高灵巧性；（1分）散热条件好；行李箱空间足够大。（1分）（2）对于客车，发动机后置后轮驱动部署方案的主要优点是：能较好的间隔发动机的气味和热量，客车中、前部基本不受发动机工作噪音和振动的影响；（1分）检修发动机方便；（1分）轴荷分配合理；（1分）并可改进车厢后部乘坐酣畅性；（1分）发动机横置时，车厢面积利用好。（1分）2、试解析比较汽车上用的各种鼓式制动器的优缺点是什么?（8分）形式特点制动器效能（1）前进倒退制动收效（0.5）制动器效能牢固性（4/70.5）两蹄片上单位压力（0.5）磨损（0.5）轮毂轴承受力（0.5）结构（0.5）调整缝隙（0.5）适用双回路（0.5）双从蹄式（0.5）居第四位领从蹄式（0.5）居第三位双领蹄式（0.5）居第二位双向双领蹄式（0.5）居第二位单项增力式（0.5）居第一位双向增力式（0.5）居第一位不相同不变不相同不变居第一位居第二位仅强于增力式差差相等平均不受力复杂简单适用不等不平均受力简单简单不适用相等平均不受力复杂简单适用相等平均不受力复杂困难适用不等不平均受力简单困难不适用不等不平均受力复杂困难不适用四、设计参数选择（共14分）1、试说明汽车整体设计时，哪些因素对轴荷分配的采用产生影响？（6分）影响轴荷分配的主要因素：汽车的驱动形式（2分）、发动机的地址（1分）、汽车结构特点（1分）、车头的形式（1分）、使用条件（1分）。2、何谓离合器后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？（8分）（1）离合器后备系数：5/7离合器所能传达的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，β=Tc/Temax。（2分）（2）考虑以下因素，β不宜采用过大（3分）：防范传动系过载；紧急接合离合器，T传≥（2~3）Temax；不松开离合器、紧急制动，T传=（15~20）Temax；保证离合器尺寸小，结构简单；减少踏板力，控制轻盈；发动机缸数多，转矩平稳，β可取小些；膜片弹簧离合器可以取小。（3）以下因素要求β不宜采用过小（3分）：衬片磨损后，还可以可靠传达Temax，β宜取大些；防范离合器接合时滑磨过大，以致寿命下降；使用条件恶劣，有拖挂，为提高起步能力；柴油机因工作粗暴，转矩不平稳，β宜取大些。五、综合解析1、汽车驱动工况下，试解析钢板弹簧的受力状态并对其进行强度验算，指出危险段面在哪处？（8分）（1）汽车驱动时，钢板弹簧受力状态以下列图：（3分）其中：G2-作用在后轮上的垂直静载荷；m2’-驱动时后轴负荷转移系数；l1、l2-板簧前、后半段的度长；φ-附着系数；W0-总截面系数；C-固定点到地面的距离；b-板簧宽度；h1-主片厚。（2）危险断面出现在后钢板弹簧前半段（2分）其最大应力为：max[G2m2,l1(l2c)]/[l1l2)W0]G2m2,/(bh1)（3分）2、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，传递的最大转矩Temax相同，控制机构的传动比也相同，问作用到踏板上的力Ff可否相等？若是不等，哪个踏板上的作用力小，为什么（7分）（1）由式Tc=fF·Z·Rc（式中：F——工作压力；f—摩擦因数；Z—摩擦面数；Rc—平均摩擦半径）可知，在摩擦衬片尺寸、所传达最大转矩及摩擦资料相同条件下，单片和双片离合器由6/7于其工作摩擦面数不相同，因此作用到摩擦衬片上的工作压力不相同，双片离合器衬片工作压力要小于单片离合器，即F双<F单。（3分）（2）由式Ff=F/iη+Fs（Ff踏板力，压紧弹簧对压盘的总压力，i控制机构总传动比，Fs战胜回位弹簧拉力所需的踏板力）可知，在控制机构的传动比相同条件下，作用到离合器踏板上的力Ff与离合器衬片表面工作压力成正比。2分）（3）因此，上述两种形式的离合器踏板力不相等。双片离合器上的踏板力要小于单片离合器踏板力。2分）7/7内容总结

（1）一、名词讲解（每题3分，共21分）

1.汽车整备质量：

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

（2）2.汽车质量系数：

汽车装载质量与整车整备质量的比值，m0=me/m

0

（3）5.转向器传动缝隙：

是指各种转向器中传动副（如齿轮齿条式转向器的齿轮与齿条传动副

（4）循全世界式转向器的齿扇与齿条传动副）之间的缝隙

内容总结

（1）一