汽车设计复习题课后习题答案

汽车设计练习题

第一章汽车总体设计

1.简要回答汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响？p17

轴距L对整备质疑、轴荷分配、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、传动轴夹角、纵向通过半径等彳j影响，

当轴距短时.汽车总长、最小转弯比径等指标减小，汽车的机动性提高.此外.轴印过短会使上坡、制动或加速时轴荷转移过大，汽年制动性或操纵稔定性变坏：过短的轴距还会使车身纵向角振动

增大，对平顺性不利，增加轴距,可以提高汽车的制动性、平顺性和操纵桧定性，但机动性下降：

原则上对发动机排M大的乘用车、我质疑或就客筑多的货年或客乍，轴距取得长，对机动性要求岛的汽乍轴距直取短些。

2.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？p9-14

（1）乘用车的布置形式：柔用乍的布置形式［要仃发动机前置前轮驱动（FF）.发动机前置后轮驱动（FR）、发动机后置后轮驱动（RR）•:种.

发动机前置前轮驱动乘用车的主要优点：a、仃明显的不足转向性能；b、越过冏碍的能力高：c、动力总成结构素浅：d.仃利卜提高乘坐舒适性：c、仃利广提岛汽车的机动性：（轴用可以缩短）

f、发动机预热条件好：g、行李箱空间大：h、变形容易：i、供暖效率高：j、操纵机构简单；X松备质川：轻；L、制造难度降低，

主要缺点：结构与制造工艺均发杂：（采用等速，j向节）前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短：（前桥负荷较后岫重）汽不爬坡能力降低：后轮容易抱死，并引起施滑：发动机横制时总体布笆工作困难，

维修保养的接近性基；发生正面碰撞事故，发动机及其附件损失较大，维修费用高。

发动机前置后轮驱动乘用车的主要优点：a、轴荷分配合理，因而仃利「提高轮胎的使用寿命：b、前轮不象动，因而不需要采用等速力向节，并有利于戏少制造成本：c、客厢较长.乘坐空间宽敞，

行驶平稳：d、上坡行驶时，因骄动轮上的附若力熠大,故爬坡能力强：e、行足锣人的行李箱空间：f、因变速器，I：喊速器分开.故拆装、维修容易.

主要缺点1a、地板上仃凸起的通道.影响了我坐舒适性：b.汽车正面与其它物体发生避撞易导致发动机进入客厢,会使前挂乘员受到严币:伤害：c、汽车总长较长.整乍性备质量增大，影响汽

里的燃油经济性和动力性，

发动机后置后轮驱动乘用车的主要优点：a、结构紧凑；b、改善了驾驶员视时：c、改善后排座椅中间座位.成员出入的条件d、整个整备成状小；e、乘客座椅能鲂布设在舒适区内：客制内地板比

较平整：f、爬坡能力强：g、普发动机布置在轴距外时轴距短，机动性能好，

主要缺点：a、后桥货荷重，使汽车具钉过多转向的攸向，操纵性变坏；b、而轮附着力小，高速行驶时将向不稳定，影响操纵稳定性；c、行李箱在前部，空间不堵大：d、操纵机构复杂；f、灯

驶员不易发现发动机故陷：g、发动机工作喙声容易传绐成外：h、改装变形困难，

（2）客车有下列布置形式：发动机前置后桥驱动：发动机中置后桥驱动：发动机后置后桥篡动.

发动机前置后桥驱动布置方案的主要优点：动力总成操纵机构结构简单：散热器冷却效果好：冬季在散热器罩前部蒙以保护棉被.能改善发动机的保温条件：发动机出现故障时驾驶员容易发现.

主要缺点：车版面枳利用不好,如甬'座椅时受发动机限制：地板平而离地面较而，乘客上、卜乍不方便；性动轴长度长：发动机的噪声、气味和热M易了性入乍厢内：隔绝发动机振动困难，影响乘

坐舒适性：悔修发动机必须在驾驶室内进行,检修工作舒适性差；如果乘客门布置在轴距内，使车身网度削弱：若采用蔺开门布语'，亟叮改善车身刚度,但使前悬加长，同时可能使前轴超.我。

发动机后置后桥驱动布置方案的主要优点：能较好地隔绝发动机的噪*、气味、热V：检修发动机方便：轴荷分配合理：同时由「后桥簧上质附，或卜颂量之比增大,能改善不府后部的乘坐舒适性；

当发动机横比时•车贿而枳利用较好，并且布置座椅受发动机影响较少：作为城市间客不使用时，髭纺在地板卜部和客4：全宽苑附内设立体枳很大的行李箱.作为市讷用客车不需要行孽箱,则可以降低

地板高度：传动轴长度短，

主要缺点：发动机冷却条件不好,必须采用冷却效果强的散热器：动力总成操纵机构复杂：驾驶员不易发现发动机故障.

发动机中置后桥驱动布置方案的主要优点：轴荷分配合理：传动轴的长度短；个脚内面积利用最好，井H.理椅布置不会受发动机的限制：乘客车门能布置在所轴之前等.

主要缺点：必须用水平对置式发动机,且布置在地板卜部.检修困难：不易发现故障：发动机在热带的冷却条件和在寒带的保温条件均不好：发动机的噪声、气味、热盘和振动均能伯人车厢：动力

总成操纵机构双杂；受发动机影响,地板平面距地面较岛：在土路上行驶发动机极易被犯上弄脏：

（3）货车按照发动机位置不同，可分为发动机前置、中置和后置三种布置形式。

发动机前置后桥驱动货车主要优点：维修发动机方便：离介器、变速器等操纵机构简4L：货箱地板高度低：可以采用有列发动机、V型发动机或卧式发动机：发现发动机故障容易，

主要缺点：如采用平头式驾驶室,而」1发动机布置在前轴之上.的中部，则驾驶室内部附热、隔振等同题.碓以解决：如采用氏头式驾驶室,为保证视野.的驶员座椅须布置图些,这又能响整车和质心

四度以及增加其他方面显而易见的缺点.

发动机中置后桥驱动货车：可以采用水平对先式发动机布置在货箱卜方,因发动机通用性不好，需师殊设计,维修不便：高合器、变速湍等操纵机构红杂：发动机踉地面近，容易被乍轮带动起来的

泥上弄脏；受发动机位置影响，货箱地板高度高。H前这种征置形式的货4：已不采用。

发动机后置后轮驱动货车：是由发动机后置后轮期动的乘用车变型而来，所以极少采用。这种形式的货车1:盟缺点是后桥容易超我，操纵机构发杂：发现发动机故障和维修发动机都困难，以及发动

机容易被泥土弄脏等.

3.前后悬的长短会对汽车产生哪些影响？P18

前悬尺寸对汽车通过性.碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、匕车和下车的方便性以及汽车造型等均有影响.增加前悬尺寸.减小了汽车接近角,使通过性降低,驾驶处视野变坏.因在前

悬这段尺寸内娈布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件，前.及不能缩协，从撞乍安全性考虑希望前悬长些，从视野角度考虑乂要求前恩协世。前怒对平头汽4：上卜作的方便性行影响，前钢板弹簧K

度也影响前独尺寸，

后悬尺寸时汽乍通过性、汽车追尾时的安全性、货箱长度和行李箱长度、汽乍造型等有影响，并取决「轴距和轴荷分配的要求.后怒长.汽乍离去角小.使通过性降低：而后悬短的乘用军:行李箱尺

寸不够大.

4.汽车轴荷分配的基本原则是什么？p20

汽车的发动机位置与雅动形式、汽乍结构特点、下头形式和使用条件等均对轴荷分配有显著影响，

<1）从轮胎磨投均匀和寿命相近考虑，各个4：轮的负荷应相在不大：

<2）为了保证汽车外良好的动力性和通过性，骡动桥应仃足够大的负荷，而从动轴货茹可以适当减少，以利减小从动轮滚动阻力和提岛在环路面上的通过性：

（3）为了保证汽车仃良好的操纵稳定性，转向轴的负荷不应过小：

（4）常在坏路上行驶的越野汽车，前轴狈荷应该小些：

（5）各使用性能对轴价要求是相”.矛盾的，因此，要求设计时应根据对整车的性能要求、使用条件等.合理选取轴荷分配.

5.发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮青动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是什么？（1・2）P9,12

发动机前置前轮驱动：

与后轮％动的乘用菜比较，四桥轴荷大，行明显的不足转向性能：越过隙碍的能力高：动力总成结构紧满，不施要在变速器与七减速公之间设置传动轴，个：内地板凸包高度可降低，仃利于提高乘坐

舒适性：发动机布置在轴即外时汽车的轴距可以缩短，仃利卜提离汽乍的机动性：散热器布置在汽车前部，发动机散热条件好：行李箱布置在汽车后都,空间大：易改装为客货两用车或救护生：供暖机

构简通.H.因管路短供暖效率高：因发动机、离介器、变速器与驾驶员位置近，操纵机构简单：发动机横置时能缩短汽生总长：汽车耗材减少，松备质质减轻：发动机横置时，原1：娥速器的锥齿轮片用

圈柱齿轮取代.制造难度降低.

发动机后置后轮驱动：能较好地隔绝发动机的气味和热值,客车中前部基本不受发动机【.作噪声和振动的影响：枪修发动机方使：轴荷分配合理：同时由卜脑桥筑I质"叮筑卜一质也之比增大,能改

青年第后部的乘坐舒适性：当发动机横苴时,乍W1面积利用较好，并且布置座府受发动机影响较少；作为城市同客车使用时，能鲂住地板F部和客不全宽范圉内设正体积很大的行李箱：作为市内用客车

不需要行李箱，则叮降低地板商度，乘客上下车方便;传动轴长度短.

第二章离合器设计

1.汽车离合器一般应满足哪些基本要求？p52

1）既能可她传递发动机的最大转矩，有适送的转知储备，乂能防止传动系过我.

2）接合时要完全、平喉、柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击.

3）分离时要迅速、彻底。

4）离介器从动部分转动惯豉要小，以减轻换挡时尚轮间的冲小，便于换挡和四小同步器的磨损.

5）应有足够的吸热能力和R好的通风散热效果.以保证I：作湿度不致过高，延长其使用寿命。

6）应能避免和衰减传动系扭转振动.并具有吸收振动、级和冲击和减小噪声的能力，

7〉操纵轻便、准确，以减轻驾破员的疲劳,

8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在黑合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稔定的「作性能.

9）应有足够的强度和良好的动平衡,以保证其工作可旗、使用寿命长.

10>结构应筒单、米淡、质址小.制造匚艺性好.拆装、维修、调整方便等.

2.离合器的压紧弹簧有界几种型式，有几种布置型式。哪种型式的压紧弹簧比较适用于乘用车？并简述各自优缺点。P54

离合器的压索弹簧有胧柱螺旋弹簧、圆锥弹簧、膜片弹簧三种型式。

（1）周置弹簧离合器

用置弹费离合器的压紧弹能均采用圆柱螺旋辨筑，井均匀的分布在•个或同心的两个IMI周上，

优点：结构简单、制造容易，因此附用较为，'泛，

缺点：压紫弹赞直接引k盘接触，易受热退火,且当发动机最大转速很高时，周置弗费山卜受而心力作用而向外弯曲，使弹优压紧力卜降.离合曙传递转矩的徙力随之降低.此外，弗簌定位面I：接

触部位磨损严16,甚至会出现弹宽断裂现象.

（2）中央弹簧离合器

中央弹簧离介器采用至两个掰柱螺旋弹簧或用个网推弹簧作为压紧卿彼,并且布置在离合器的中心“

优点：此结构轴向尺寸较大，由r叮选较大的杠杆比,因此可得到足够的板米力,II"利「收小踏板力.使操纵轻便。此外,压赎舛簸不与压盘直接接触,不会使弹簧受热退火，通过调整条片或螂

段:容易实现对压索力的调整，

缺点：构较复杂，轴向尺寸较大。

（3）斜置弹簧离合能

斜为弹簧阑合器的帅笛压力斜向作用在传力盘上，并通过压杆作用在压盘上，

优点：住摩擦片磨损或分离息合牌时，晚盘所受的小紧力儿子保持不变.与I:述两种寓合器相比，具有工作性徙稳定、踏板力较小的突出优点.

（4）膜片弹簧离合器

膜片弹簧离合器中的膜片弹费是种具仃特殊结构的磔形弹簧，E要由碟簧部分和分禽指部分组成.

优点：D膜片弹餐具有较理想的非线性特性，弹簧压力在摩擦片允许磨损施附内启本不变。

2）一片弹费）起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使结构简单紧根.轴向尺寸小.零件数目少,质属小。

3）高速旋转时,弹簧队紧力降低很少，性能较稳定。

4）腴片弹筑以整个圆周与东盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，解损均匀。

5）通风一热良好,使用寿命长.

6）腴片弗烫中心与施含腓中心线重合，平衡性好.

缺点：D制造工艺较更杂,成本较南.

2）对材质和尺寸精度要求高。

3）其非线性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹.端部容易磨损.

膜片弹簧离合器适用于乘用车。

3.离合器操纵机构应满足哪些要求？P72

1）踏板力要小，篥用车也在80-150X范用内，商用车不大于150~200N.

2）踏板行程•殷在80—150廊范用内.最大不超过

3）踏板行程应能调第，以保证摩擦片磨损后分离轴承的自由行程可以红原.

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）应具有足修的刚度。

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.何谓离合器的后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？（2-3）p59

P为离合器的后备系数,定义为离合器所空传递的最大怖摩擦力矩与发动机最大转矩之比，0必须大于I.后备系数B是窗合器设计时用到的个重要参数,它反映了离合跳传递发动机最大转矩的可

电程度。在选择B时，应考虑以下几，点：

1）摩擦片在使用中燃损后.周令器还应能可驱地传递发动机最大转知.

2）要防止离合器•滑磨过大。

3）要能防止传动系过我..

显然，为可旅传递发动机最大转矩和防止岗合器滑磨时间过长，B不宜选取太小：为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过我，保证操纵轻便，B乂不虹选取太大：当发动机后备功率较大、使用条

件较好时，。可选取小些：当网目条件恶劣,需要拖带挂个时，为提高起步能力、减少离合器滑措,B应选取大些:货车总质量越大,B也应选得越大:采用柴油机时，由于工作比较粗暴,转矩较不平

稳.选取的B值应比汽油机大些:发动机缸数越多,转矩波动越小,B可选取小些:腴片弹簧离合器由于他擦片磨损后压力保持较稳定,选取的。值可比螺旋弹簧围合器小些:双片离合器的B值应大于

单片离合器.

8.膑片弹簧的弹性特性有何特点？影响弹性特性的主要因索是什么？（2Y）p55

腴片弹簧具有较理想的舛性特性，弹黄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他递的转矩大致不变。离合器分离时，舛簧压力有所F降，从而降低了踏板力。

影响膜片弹.黄抑性特性的主要因素有：弹?a的材质、结构形式（如拉式、推式）及结构尺寸（如H+）等.【H为膜片弹簸自由状态卜碟黄部分的内椎高度,h为膜片弹资钢板屏度】

第三章变速器设计

1.为保证变速器具有良好的工作性能，汽车对变速器有哪些基本要求？P78

I）保证汽车有必要的动力性和经济性.

2）设置空挡，用来切断发动机动力向卵动轮的传输。

3）设置倒档，使汽车能倒退行驶"

4）设置动力输出装置,需要时能进行功率输出。

5）换挡迅速、省力、方便.

6）工作可靠,（汽车行驶过程中,变速器不得有跳抖、乱挡以及换挡冲击等现致发生二

7）应当有高的工作效率.

8）工作噪声低。

除此以外,变速㈱还应当满足轮麻尺寸和质肺小，制造成本低，维修方便等要求.

2.在变速器的使用当中，常常会出现自动脱档现象,除从工艺上解决此问题外，在结构上可采取哪些比较有效的措施？p88

为了防止变速器挂档后自动脱档，除工艺上采取措施以外,在结构上采取的措施主要仃：

I）错位喷合：将两接合优的哨合位吊'错开.这样在啮合时，使接合的端部超过被接合齿约卜3mm。使用中接触部分挤压同时磨愠，因而在接合齿端都形成凸肩，用来阻止接合而自动脱档。

2）齿蒯切薄：制啮合套齿座上前齿圈的齿仔切薄,这样，顿挡后啮合套的后端而被吊齿圈的明端面顶住,从而阻止臼动脱档.

3）科齿哦合：将接合齿的工作面加工成斜面,形成倒锥角（.皎倾斜2°~3°）,使接合树面产牛.阻止自动脱档的轴向力。这种方案比较有效,应用较多。将接介衡的齿鲫设计并加工成台阶形状.

也具有相同的阻止自动脱档的效果.

3.变速器斜齿轮螺旋角的选取应当注意哪些因素？P92

答：选取斜齿轮的螺旋角.要注意它对齿轮工作噪声、轮齿翎度和轴向力的影响.

（1）对齿轮工作噪声、轮面强度影响：布齿轮选用大拽的螺旋角时，华轮喷合的重合度增加，因而工作平稳、噪声降低。试验证明：珈螂旋角的增大.忧的强度也相应提岛。’与螺旋用人「30：时，

其抗药强度彝然下降，而接触强度仍继续上升.因此，从提高低档齿轮的抗弯强度出发，不希望用过大的螺旋角：而从提高高档齿轮的接触强度和增加束合度着眼，应选用较大的螺旋角.

<2）对轴向力的影响；斜街轮传诩转矩时,要产生轴向力并作用到轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两时次轮产生轴向力平衡.以减少轴承负荷，提岛轴承寿命。因此,中间轴上的不同

持位齿轮的蟋旋角应该是不样的,为使「艺简便，在中间轴轴向力不大时，可将螺旋角设计成样的，或者仅取为两种螺旋角.中间轴上全部齿轮的螺旋方向应伴取为右旋，则第•、第.轴上的斜

齿轮应取为左旋。轴向力经轴承旅作用到光体上：挡和倒挡设计为直齿时，在这曲挡他上工作，中间轴I：的轴向力不能抵消（但因为这明挡位使用得少,所以也是允许的）•而此时第.・轴则没有轴向

力作用.

4.简述同步器的工作原理，并说明同步器的计算目的是什么？plOO、107

答：同步器有常压式、惯性式和惯性增力式：种，得到广泛应用的是惯性式同步器,惯性式同步器有锁销式、滑块式、锁环式、多片式和多椎式儿种，虽然它们结构不同，但它们都有摩擦元件、锁止元

件（用于阻止同步器强行换档）和弹性元件。

锁箱式同步器工作原理：同步罂换揩过程由.个阶段组成，

弟•阶段：同步器离开中间位置，轴向移动井靠在摩擦ihi上.摩擦面接触蛹间.由于齿轮角速度和滑动齿套角速度不同,在摩擦力矩作用卜锁铺相对滑动齿套转动个不大的角度.并占据镣止位置.

此时锁止向接触，阻止了滑动齿套向换挡方向移动,

第.•阶段：来自手柄传至换挡拨叉井作用在滑动齿套上的力经过锁止元件乂作用到摩擦而上.由于齿轮的角速度和滑动齿套的角速度不等.在上述衣面产生摩擦力,滑动齿套和齿轮分别与整车和变

速器输入轴转动零件相连接。于是，在摩擦力矩作用下，消动齿食和齿轮的转速逐渐接近，其角速度症减小了，在角速度差等于零的瞬间同步过程转束。

第：阶段：角速度差等于零.摩擦力矩消失，而轴向力仍作用在锁止元件上,使之解除锁止状态,此时滑动齿套和锁销上的斜施相对移动，从而使滑动齿套占据了换挡位置.

锁环式同步器工作原理：换档时，沿轴向作用在哦合套上的换档力，推啮合套并带动滑块和锁环移动，直到镣环推而亏被接合齿轮上的推血接触为止，之后，因作用在推加上的法向力与两推面之

间存在角速度差，致使在锥面上作用彳i摩擦力矩,它使锁环相对啮合於和滑块转过一个角度，并由滑块予以定位。接F来•啮合食的贝端与锁环齿端的锁止面接触，使哂合食的移动受阻，同步器处在锁

止状态，换档的第•阶段工作至此已完成。换样力将锁环继续氏停在雄血上，并依摩擦力矩增大，与此同时在镣止面处作用有与之方向相反的拨环力矩.齿艳与镣环的角速度逐渐接近，在他速度相等的

瞬间,同步过衽结束,完成换档过程的第.阶段工作.之后,摩擦力矩隔之消失,而拨换力矩使之忖I位.两锁止面分开,同步器解除锁止状态.啮合套上的接合齿在换档力作用卜通过锁环去与齿轮上的

接合齿啮合，完成同步换档.

多锥式同步器工作原理：多傕式同步繇的锁止面仍在同步环的接合齿匕只是在原仃的两个推曲之间再插入两个辅助同步徒.由于锥表面的有效摩擦而枳成倍地增加•同步转矩（在同步器摩擦推面

上产生的撵擦力矩）也相应增加，因而具有较大的转矩容接和低热负荷.

惯性增力式同步器（为波舍（P＜，rsehe）式同步器）工作原理I只要哦合套和换挡齿轮之间存在转速基.弹旋片的支承力就阳山同步环缩小,从而也就用止了啮合套移动。只彳j在转速差为零时,弹簧

片才卸除我荷，于是对同步环直径的缩小失去阻力，这样才可能实现换43,

同步器的计霓目的是确定摩擦锥面和锁止处的角度，这支角段是用来保证在涌足连接件角速度完全相等以前不能进行换档时所应满足的条件，以及计算摩擦力矩和同步时间。

5.分析图3—12所示变速器的结构特点是什么？它有几个前进挡？包括倒挡在内，分别说明各挡采用什么样的换挡方式换挡？其中哪几个档位采用接销式同步器换挡？有哪几个档位采用锁环式同步器

换挡？分别在同一变速器内的不同档位采用不同结构同步器换挡有什么优缺点？（3.1）优5、87

答：图3—12所东为带超速挡的中间轴式多档变速器结构.

它有6个前进挡,其中包括1个超速挡.倒挡采用啮合套换挡.其余挡位采用同步器换挡.其中I挡、2挡采用锁销式同步器换挡,3挡至5挡以及超速挡采用锁环式同步器换拍•

在同变速岩内根据档位的不同分别采用不同结构同步器换搭，其优点是能够充分发挥各换档方式的优势，提高变速岩的性能，降低同步器成本.缺点是使变速器结构史杂，维修互换性差.

6.为什么中间轴式变速器的中间轴上齿轮的旋转方向一律要求取为右旋，而第一轴、第二轴上的斜齿轮旋转方向取为左旋？（3.2）p92

b.中间轴啮合齿轮受力简图

图3各轴啮合齿轮受力简图

若：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上.设计时应））求中同轴上同时「作的两对齿轮产生轴向力平衡,以战少轴承负荷，提高轴承寿命，闪此中间轴上齿

轮的旋转方向椀保持致.如图所示.发动机的旋转方向不变.则变速器第•轴的输入方向已知且不会发生改变.当中间轴齿轮全部为左旋时,为了保证优轮哦合.笫轴和第.轴齿轮均为左旋.

齿轮受力方向如图，则第•轴和第二轴齿轮所产生的轴向力分别由变速器克体上的轴承承受，第：釉中向岫承不承受轴向力。否则第一轴与第二轴齿轮所产生的轴向力都要由第二轴中间轴承承受,而由

r空间的限制该处轴承多采用滚针轴承或短圆柱滚子轴承，不能承受轴向力。所以在选择齿轮的螺旋方向时,中间轴齿轮律为右旋.第•轴和第二轴货轮为左旋。

7.为什么变速器的中心距A对轮齿的接触强度有影响？并说明是如何影响的？（3.3）p90

中心距大小对齿轮的尺寸有影响。中心距减小，齿轮的节IHI宜径减小，齿轮火数减少，饰轮的接触应力增大。

共大小对轮齿的接触强度有影响。

中心跑越小，齿轮的接触应力越大，齿轮寿命越短，因此，及小允许中心距应当由保证圻轮有必要的接触弼度来确定。此外受•档小齿轮齿数不能过少的限制，要求中心距也要大些.

第四章万向节传动轴设计

1.万向节的分类？各自的适用场合？P114-121

答：万向节按扭转方向是否有明显的弹性，可分为刚性万向节和挠性万向节。

刚性方向节是靠零件的校便式连接传递动力的，可分成不等速方向节（如十字轴式）、准等速万向竹（如双联式、凸块式、•:销轴式和球面滚粒式）和等速万向打（如球叉式、球笼式等）*

不等速万向节结构简单，强度舟，耐久性好，传动效率高。口&用r所连接的两轴夹角不大的整体式后驱动桥I.C.

准等速万向节i:要用于传递转矩较大或所连接的两轴夹角也较大的转向驱动桥上。如越野车的转向驱动桥l.o

等速万向节广泛地应用在断开式联动桥中或具行独花悬架的转向物动桥卜…

挠性方向W能减小传动系的扭转振动.动鼓荷和噪声，结构简的，使用中不需润滑.•般用卜两轴间夹角不大（一般为3。-5。）和仃很小轴向位移的力响传动场合..如它常用在乘用乍：.力向力传动

中,用作靠近变速器的第一万向节。

2.等速万向节最常见的结构型式有哪些？简要说明各自特点？pU8420

1.球叉式万向节

（1）圆弧槽滚道型：由两个万向节叉、四个传力钢理和个定心钢球组成.

在单向传动中只花两个钢球传递动力.故胞位压力较大.磨损较快,另外,只有在传力钢球与滚道之间具否定的预案力时•才能保证等角速传动“使用中.随卷磨崩的增加，便量力逐渐减小以至

消失，这时两球叉之间便发生轴向东动，从而破坏传动的等速性，产币:时会造成钢球脱落.上要应用于总质量不大的越野军转向咏动桥，

<2）有槽滚道型：两个球叉上的白槽与釉的中心筏械斜相同的角度”彼此对称.在两球叉间的槽中装有四个钢球，由于两球叉中的梢所处的位置是对称的，保证了四个钢球的中心处于两轴夹角的

平分面匕这种万向W加工比较容易，允许的轴向夹角不超过21，花的叉间允许有定盘的轴间滑动。主要应用「断开式卵动桥中,当半轴摆动时，用它可补偿半轴的长度变化而省去激动花锭。

2.球笼式万向节

<1）Rzeppa^：球形光的内表而和星形套的球衣而I：各有沿圆周均匀分布的六条同心的网弧滚道，在它们之间装行保持在同•平面内的六个传力钢球,这种等速万向节无论转动方向如何，六个钢

球全都传递转短，它可在两轴之间的夹角达35。〜37。的情况卜工作,球茏式万向节以前主要是应用在转向欢动桥，H前应用较少.

<2）Birfield型:结构较为简单、应用较为广泛.由于传递转矩时六个钢球均同时均加工作,其承我能力和耐冲击能力强,效率福，结构紧凑，安装方便,但是滚道的制造精度高，成本较高.

（3）伸缩型：结构与般球笼式相近，仅仅外滚道为在槽，结构简单，而日.由,轴向相对移动是通过钢球沿内、外滚道滚动实现的,所以与滑动花镀相比，具滚动阻力小，传动效率高。

3.说明要求十字轴万向节连接的两轴夹角不宜过大的原因都是什么？（P134,4-3）P115,123

因为十字轴力向节传动的不等速性，使得当主动轴以等角速度转动时，从动轴时快时慢，万向节十字轴除承受周期变化的驶动转矩外，还承受作用在主动叉平面内周期变化的附加弯矩.附加更矩

可引起与万向节相连零部件的弯曲振动，在万向节主、从动轴支承上引起周期性变化的径向我荷，从而激起支承处的振动，依传动轴产生附加应力和变形，从而降低传动轴的疲劳强度。因此，为了控制

附加力矩，胸避免两轴之间的夹角过大.同时，两轴夹角过大，也会使卜字轴方向节濠计轴承的寿命大幅度卜降”当夹角由4°增至16°时，I•字轴力向节濠针轴承寿命约下降至原来的1/4,

第五章驱动桥设计

1.单级主减速器的结构型式有哪几种？in<2,7NU>45%=7~12,ia>12时各应选择什么主减速器？p140

单级主战速雄的结构型式：多用对瓠齿锥曲轮或双曲而齿轮传动，也有采用一对网柱齿轮传动或蜗杆传动.

小2时应采用由•对弧齿锥齿轮传动的单级主减速器：

7—4,时应采用由对双曲面齿轮传动的甲级匕减速器：

小7~12时应采用双级主减速器：

512时应采用单、双纸减速配轮边减速器，

2.弧齿谯齿轮（螺旋锥齿轮）传动与双曲面齿轮传动相比的特点是什么？pl37

弧齿惟齿轮传动的特点是：主、从动诙轮轴线垂直相交于一点.由于轮齿痂面重段的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，因此可以承受较大的负荷，加之其齿轮是在齿的全长上啮合，而是逐

渐由齿的端连续而平稳地转向另•循，所以工作平松，噪声和振动小,但弧齿恰齿轮对哦合精度很敏感，齿轮副椎顶稍仃不吻合就会使工作条件急剧变坏，井加剧齿轮的磨损和使噪声增大，

3.简述驱动桥的作用和组成.P135

骗动桥基本作用：

（I）增拉、降速,改变转矩的传递方向.即地大山传动轴或变速曙传来的转矩.并将转矩合理地分间给左、右驱动车轮.

（2）承受作用「路而和乍架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩第.

飘动桥•般由1：减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成，转向哒动桥还有等速万向节“

4.在对驱动桥的设计当中，应满足哪些基本要求？pl35

1）选择适当的主减速比,以保证汽车在给定条件下兵力.爆隹的动力性和燃料经济性：

2）外廊尺寸小,保证汽乍具有足够的高地间隙，以涓足通过性要求；

3）齿轮及其它代动件工作平稳，噪声小：

4）在各种投荷和转速工况下具有府的传动效率：

5）在保证足好的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是黄下质生应尽量小,以改善汽乍平地性；

6）与总架件向机构运动机调，对丁转向谶动桥，还应与转向机构运动协调：

7）结构简单，加工工艺性好,制造容易，拆装，调整方便。

5.车轮传动装置的基本功用是什么？在不同型式的驱动桥中，充当车轮传动装置的主要部件各是什么？p165

车轮传动装置的底本功用是接受从弟速器传来的转拉并将其传给车轮

对于『断开式瓶动除爽动车轮传动装置的主要零件为半轴：对于断开式驱动桥和转向蛎动桥，物动车轮传动装置为方向传动装置.

6.根据车轮端的支承方式不同，半轴可分为哪几种型式，简述各自特点。P165-I66

可分为半浮式、3/4浮式和全浮式：件形式.

半浮式半轴的结构特点I半轴外端支承轴承位卜半轴套管外端的内孔中.车轮装在半轴匕半浮式半轴除传递软矩外，其外端还承受山路面对年轮的反力所引起的全部力和力矩.七浮式半轴结构的

单，所受我荷较大，只用于乘用车和总质值较小的商用车上.

3/4浮式半轴的结构特点t半轴外湘仪勺.个轴承并装在腺动桥壳半轴食管的端部，宜接支承「年轮轮毂，而半轴则以其端部凸缘与轮毅用螺钉联接，该形式半轴受般怙况与半浮式相似,只是栽

荷有所减轻,一般仅用在乘用车和总项最校小的商用车上。

全浮式半轴的结构特点：半轴外端的凸缘用螺钉与轮裁相连,而轮毂又借用两个国推滚子轴承支承在哒动桥光的半轴套管匕理论上半:轴只承受转矩,作用丁,舜动轮上的其它反力和弯矩全由桥光来

承受，全浮式半轴主要用于总质量:较大的商用车上。

7.驱动桥壳应满足哪些要求？P169

（1）应具有足够的强度和刚度.以保证上减速器齿轮哈合正的并不使半轴产生附加驾曲应力：

（2）在保证强度和刚度的前提卜，尽量减小质量,以提高汽车行驶平地性：

（3＞保证足鲂的离地间隙：

（4＞结构工艺性好,成本低；

（5）保护装于其上的传动部件和防止泥水浸入：

（6）拆装.调整.维修方便.

8.驱动桥主减速器有哪几种结构形式？简述各种结构形式的主要特点及其应用.（5・1）P137-148

答：匕战速怒的结构形式主要是根据次轮类型、减速器形式、从动齿轮的支撑形式不向而不同。

根据主减速器的齿轮类型分：

（1）弧火锥齿轮传动：主、从动齿轮轴线垂直和交丁点。由广轮面端面求叠的影响，至少有两对以上的轮齿网时哦令，因此可以承受较大的负荷,加之其出轮是在火的全长上啮合，而

是逐渐由齿的端连线而平稳地转向另•端，所以工作平稳，噪声和振动小。

其靛点是但强齿推齿轮对哂合精度很敏感,齿轮副锥顶梢有不吻合就会使工作条件急剧变坏，并加剧齿轮的磨损和使噪声增大。

（2）双曲面齿轮传动：主、从动囱轮的轴线机瓦垂宜而不相交，主动齿轮轴线相对从动火轮轴戏在空间儡移•距离E,称为偏移距，使同时哂合的出数增多，流合度较大，提高了传

动平稳性和齿陀的弯曲强度。自较高的传动比，曲面间的接触应力较低。应用较广泛.

其缺点是传动效率较弧齿锥齿轮传动低；主动肉轮有较大的轴向力,使其轴承负荷增大；齿面抗胶合能力较低。

一般情况下，当要求传动比大于4.5而轮怖尺寸又行限时，采用双曲面齿轮传动更合理。当传动比小于2时，双曲面上动齿轮相对弧齿推齿轮土动尚论占购过多空间，此时选用孤齿锥齿轮

更合理。刻丁中等传动比，两种贝轮传动均可采用，

（3）眼柱齿轮传动：•般采用斜齿轮，广泛应用于发动机横音的俏黄前业动乘用车驱动桥和双级1址速涔骐动桥以及轮边减速器，

（4）蜗杆传动：轮廓尺寸及质骑较小，可得到较大的传动比：工作非常平稔，无噪声：便于汽车的总布置及贯通式算桥驶动布置：可以传递大的栽荀，使用寿命长：结构简总，拆装方便，

调整容易。其主要缺点是材料成本高.传动效率较低。期杆件动主要用于生产批机不大的个别总质量较大的多桥明动汽车和具有高转速发动机的客车上。

根据主减速器的减速形式分：

（I）单麴主减速器：具有结构简单、质量小、尺寸紧漆、成本低等优点,单级］•:减速器多采用•对弧齿锥齿轮或双曲面战轮传动，也有采用对胭柱齿轮传动或蜗杆传动的，广泛应用于

主传动比NW7的汽车上。

（2）双级主域速器：主要结构特点是由两极齿轮诚速纽成的主减速器。与中级相比，在保证离地间隙相同时可得到大的传动比,iO般为7〜12。色.其尺寸、质量均较大，结构笈杂，制

造成本较高，它生要应用于总质量较大的商用车上.

（3）双速主减速器：由用轮的不同组合可获得两种传动比，大的上减速比用尸汽车满或或在南难道路上行帙，以克服较大的行股阻力并诚少变速器换挡次数；小的主诚速比则用于汽车空

我'半教或在艮好路面上行皴，以改善燃料经济性和提高平均车速。它与普通变速器相配合，可得到双拙于变速器的FHE双速上减速器可以由飒柱齿轮组或行星齿轮组构成。上要在些单桥

驱动且总质疑较大的汽车上采用,

（4）贯通式主减速器：根据其减速形式可分成弟级和双级两种。

1）总级货通式上战速瑞：结构简第，质*:小，尺寸紧凑。并可使中、后桥的大部分零件具仃互换性等优点，主要用于总质依较小的多桥骚动汽车上，

2）双级贯通式主减速器：对「总质比较大的多桥卵动汽乍,由厂主减速比较大，多采用双级货通式主减速器。

9.主减速器中，主、从动锥齿轮的齿数应当如何选择才能保证具有合理的传动特性和满足结构布置上的要求？（5.2）p!49

主、从动俳齿轮齿数分别为4和句,选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如F因素：

1）为了磨合均匀.Z,.与之间应避免有公约数.

2）为了得到理想的西面质合度和卷的轮齿窗曲强度，主、从动囱轮齿数和脚不小于40.

3）为了啃合平稳.喙声小和具有高的疲劳强限,对于乘用车,zi般不少于9：对于商用车•马股不少于6.

4）当主传动比i0较大时•冬尽量取得少些，以得到满意的高地间捌。

5）对于不同的主传动比.。利均应有适宜的搭间.

10.对驱动桥壳进行强度计算时，图示其受力状况并指出危险断面的位置，验算工况有几种？各工况下强度验算的特点是什么？（5-4）p!70,171

桥壳危险断面通常在钢板弹黄座内恻附近，桥克端部的轮毅轴承座根部也应列为危险断面进行强度蕤琳：对于具有全浮式半轴的粗动桥，桥克上强度计免的栽荷工况与平•轴强度计尊的：.种教荷工况

相同。

I）牵引力或制动力最大时，计算桥克钢板弹黄座处危险断面的弯曲应力6和扭转切应力V。

特点：不考虑恻向力，此时作用在左右驶动车轮上除疗魂向反力外，还有切向反力。即纵向力威大，恻向力为零。

2）当侧向力最大时，计算桥壳内、外板黄座处断血的弯曲应力6i,60,

特点：当汽车所承受的侧向力达到地面给轮胎的侧向附着力时，汽车处于侧滑筋界状态，此时没有纵向力作用，即恻向力最大，纵向力为零。

3）当汽车通过不平路面时，计算危险断面的弯曲应力5°

特点：此时垂向力鼓大.纵向力和恻向力为零。

图532桥壳受力简图

第六章悬架设计

1.悬架有哪些作用？p174

悬架的主要任务是传递作用在车轮和车槊（或车身）之间的切力和力矩：级和路血传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承我系统的振动，保证汽车的行驶平顺性：保证车轮在路而不

平和我荷变化时彳i理想的运动特性，保证汽乍的操纵稳定性，使汽，•:获得高速行驶能力*

2.在悬架设计中应满足部些性能要求？pl74

I）保证汽车有良好的行驶平顺性.

2）具有合适的衰减振动能力。

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