汽车设计 测试题及答案 第七章

第七章测验题（一）一、判断题（每题3分，共15分）1、钢板弹簧变形时，为保证车架两端与钢板弹簧连接卷耳间的距离有伸缩的余地，钢板弹簧后端与车架的连接多采用吊耳式结构，也有的车型采用滑板式结构。 （）2、满载弧高是指钢板弹簧装到车轴（桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。 （）3、悬架受到的垂直外力与由此所引起的车轮接地中心相对于车身位移的关系曲线称为悬架的弹性特性。 （）4、汽车在侧向力作用下，车身在横向垂直平面内发生侧倾时，相对于地面的瞬时转动中心称之为侧倾中心。 （）5、当汽车作稳态圆周行驶时，在侧向力作用下，车厢绕侧倾轴线转动，并将此转动角度称之为车厢侧倾角。 （）二、选择题（每题5分，共40分）1、 为了改善轴转向带来的不利影响，一般将前后钢板弹簧的前后吊耳布置成（）。（A） 前钢板弹簧吊耳前高后低，后钢板弹簧吊耳前高后低（B） 前钢板弹簧吊耳前低后高，后钢板弹簧吊耳前高后低（C） 前钢板弹簧吊耳前高后低，后钢板弹簧吊耳前低后高（D） 前钢板弹簧吊耳前低后高，后钢板弹簧吊耳前低后高2、 汽车采用了横向稳定器，就（）。（A） 在不增大悬架垂直刚度的条件下，增大了悬架的侧倾角刚度。（B） 在不增大悬架垂直刚度的条件下，减小了悬架的侧倾角刚度。（C） 在增大悬架垂直刚度的同时，也增大了悬架的侧倾角刚度。（D） 在增大悬架垂直刚度的同时，也减小了悬架的侧倾角刚度。3、 纵置钢板弹簧（）。（A） 只能传递垂向力（B） 只能传递纵向力（C） 只能传递三个方向的力（D） 能够传递各种力和力矩4、 汽车驱动时，钢板弹簧悬架的最大应力出现在（）。（A） 前钢板弹簧的前半段（B） 前钢板弹簧的后半段（C） 后钢板弹簧的前半段（D） 后钢板弹簧的后半段5、 麦弗逊式前悬架的主销轴线是（）。（A） 上下球头销中心连线（B） 螺旋弹簧中心线（C） 减振器中心线（D） 滑柱总成中心线6、 悬架静挠度是指（）。（A） 汽车空载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比（B） 汽车空载静止时悬架的垂直位移（C） 汽车满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比（D） 汽车满载静止时悬架的垂直位移7、 在独立悬架中，汽车的侧倾轴线（）。（A） 应前低后高（B） 应前高后低（C） 应大致与地面平行，且尽可能离地面低些（D） 应大致与地面平行，且尽可能离地面高些8、 具有独立悬架的转向驱动桥，（）。（A） 转向轮一侧采用Birfield型万向节，差速器一侧采用伸缩型球笼式万向节（B） 转向轮一侧采用伸缩型球笼式万向节，差速器一侧采用Birfield型万向节（C） 转向轮和差速器一侧均采用Birfield型万向节（D） 转向轮和差速器一侧均采用伸缩型球笼式万向节三、问答题（共45分）1、钢板弹簧长度L的选取与哪些因素有关？（7分）2、独立悬架性能的评价指标有哪些？（7分）3、矩形断面钢板弹簧的工作状态如何？非矩形断面结构有什么特点？（7分）4、试画图分析汽车的轴转向效应。（7分）5、前后悬架静挠度的选择应遵循哪些原则？（7分）6、画图说明在紧急制动工况下，如何计算钢板弹簧的强度？（10分）第七章测验题（一）参考答案一、判断题（每题3分，共15分）1、（√）2、（√）3、（×）4、（×）5、（√）二、选择题（每题5分，共40分）1、 C2、 A3、 D4、 C5、 A6、 C7、 D8、 A三、问答题（共45分）1、钢板弹簧长度L的选取与哪些因素有关？（7分）答：增加钢板弹簧长度L，1）能显著降低弹簧应力，提高使用寿命；2）能降低弹簧刚度，改善汽车行驶平顺性；3）能在不影响垂直刚度的条件下，明显增加钢板弹簧的纵向角刚度；4）能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形；5）钢板弹簧过长，在汽车上布置时会产生困难。2、独立悬架性能的评价指标有哪些？（7分）答：(1) 侧倾中心高度。(2) 车轮定位参数的变化。(3) 悬架侧倾角刚度。(4) 横向刚度。(5) 悬架占用的空间尺寸。3、矩形断面钢板弹簧的工作状态如何？非矩形断面结构有什么特点？（7分）答：矩形断面钢板弹簧的中性轴，在钢板断面的对称位置上。工作时一面受拉应力，另一面受压应力作用，而且上、下表面的名义拉应力和压应力的绝对值相等。因材料抗拉性能低于抗压性能，所以在受拉应力作用的一面首先产生疲劳断裂。其它断面形状的叶片的中性轴均上移，使受拉应力作用的一面的拉应力绝对值减小，而受压应力作用的一面的压应力绝对值增大。从而改善了应力在断面上的分布状况，提高了钢板弹簧的疲劳强度和节约近10%的材料。4、试画图分析汽车的轴转向效应。（7分）答：示意图如图所示。前、后悬架均采用纵置钢板弹簧非独立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态，于是内侧悬架受拉伸，外侧悬架受压缩，如图a)所示，结果与悬架固定连接的车轴（桥）的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度α。对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加，对后桥，则增加了汽车过多转向趋势。（如图b）所示。5、前后悬架静挠度的选择应遵循哪些原则？（7分）答：在选取前、后悬架的静挠度值fc1和fc2时，应当使之接近，并希望后悬架的静挠度fc2比前悬架的静挠度fc1小些，这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。理论分析证明：若汽车以较高车速驶过单个路障，n1/n2<1时的车身纵向角振动要比n1/n2>1时小，故推荐取fc2=（0.8~0.9）fc1。考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性，取前悬架的静挠度值大于后悬架的静挠度值，推荐fc2=（0.6~0.8）fc1。为了改善小排量乘用车后排乘客乘坐舒适性，有时取后悬架的偏频低于前悬架的偏频，即后悬架静挠度稍大。6、画图说明在紧急制动工况下，如何计算钢板弹簧的强度？（10分）答：（紧急制动工况下的受力分析如图所示）紧急制动时，前钢板弹簧承受的载荷最大。最大应力出现在它的后半段。式中，G1为作用在前轮上的垂直静负荷；为制动时前轴负荷转移系数，乘用车：=1.20-1.40，货车：=1.40-1.60；、为钢板弹簧前、后段长度；为道路附着系数，取0.8；wo为钢板弹簧总截面系数；c为弹簧固定点到路面的距离。第七章测验题（二）一、判断题（每题3分，共15分）1、悬架的静挠度是指汽车满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度之比。 （）2、。 （）3、。 （）4、满载弧高指的是钢板弹簧装到车轴（桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。 （）5、钢板弹簧各片装配后，其主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差，称为板簧总成自由状态弧高。 （）二、选择题（每题5分，共40分）1、 麦弗逊式前悬架主销轴线的延长线与地面的交点位于轮胎胎冠印迹中心线外侧时，（）。（A） 具有负的主销偏移距，这对保证汽车制动稳定性有利（B） 具有负的主销偏移距，这对保证汽车制动稳定性不利（C） 具有正的主销偏移距，这对保证汽车制动稳定性有利（D） 具有正的主销偏移距，这对保证汽车制动稳定性不利2、 紧急制动时，钢板弹簧悬架的最大应力出现在（）。（A） 前钢板弹簧的前半段（B） 前钢板弹簧的后半段（C） 后钢板弹簧的前半段（D） 后钢板弹簧的后半段3、 悬架的（）可以传递除垂直力以外的各种力和力矩。（A） 弹性元件（B） 导向装置（C） 减振器（D） 横向稳定器4、 目前汽车的前、后悬架一般不采用（）的方案。（A） 前轮和后轮均采用非独立悬架（B） 前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架（C） 前轮与后轮均采用独立悬架（D） 前轮采用非独立悬架，后轮采用独立悬架5、 为使钢板弹簧装配后各片能很好的贴紧，在自由状态下至上而下各片的曲率应（）。（A） 越来越大（B） 越来越小（C） 保持一致（D） 随机变化6、 下列独立悬架在车轮跳动时轮距不变的是（）。（A） 单横臂式（B） 单纵臂式（C） 单斜臂式（D） 麦弗逊式7、 （）是非独立悬架的优点。（A） 结构简单，成本低（B） 簧下质量小（C） 悬架占用的空间小（D） 汽车行驶平顺性好8、 非矩形断面的钢板弹簧叶片均是（），使拉应力绝对值减小。（A） 在上部去除材料，其中性轴均上移（B） 在上部去除材料，其中性轴均下移（C） 在下部去除材料，其中性轴均上移（D） 在下部去除材料，其中性轴均下移三、问答题（共45分）1、悬架由哪些部分组成？它的设计要求是什么？（7分）2、独立悬架的结构特点是什么？优缺点是什么？（7分）3、简述钢板弹簧非独立悬架的优缺点及其应用。（7分）4、画图说明麦弗逊式悬架的特点及应用。（7分）5、横向稳定器的作用是什么？它对汽车的转向特性有怎样的影响？（7分）6、画图说明在加速工况下，如何计算钢板弹簧的强度？（10分）第七章测验题（二）参考答案一、判断题（每题3分，共15分）1、（√）2、（×）3、（√）4、（√）5、（×）二、选择题（每题5分，共40分）1、 A2、 B3、 B4、 D5、 A6、 B7、 A8、 C三、问答题（共45分）1、悬架由哪些部分组成？它的设计要求是什么？（7分）答：悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。对悬架提出的设计要求有：1)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。3)保证汽车具有良好的操纵稳定性。4)汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适。5)有良好的隔声能力。6)结构紧凑、占用空间尺寸要小。7)可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩。8)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、独立悬架的结构特点是什么？优缺点是什么？（7分）答：独立悬架的结构特点是左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。优缺点：簧下质量小；悬架占用的空间小；弹性元件刚度可以小些，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；整车的质心高度下降，改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动；在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力；独立悬架可提供多种方案供设计人员选用，以满足不同设计要求；但是它结构复杂，成本较高，维修困难。3、简述钢板弹簧非独立悬架的优缺点及其应用。（7分）答：优点：结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。缺点：由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够的长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；簧下质量大；在不平路面上行驶时，左、右车轮相互影响，并使车轴（桥）和车身倾斜；当两侧车轮不同步跳动时，车轮会左、右摇摆，使前轮容易产生摆振；前轮跳动时，悬架易与转向传动机构产生运动干涉；当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，不仅车轮外倾角有变化，还会产生不利的轴转向特性；汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性；车轴（桥）上方要求有与弹簧行程相适应的空间。这种悬架主要用在总质量大些的商用车前、后悬架以及某些乘用车的后悬架上。4、说明麦弗逊式悬架的特点及应用。（7分）答：侧倾中心高度比较高；车轮相对车身跳动时车轮定位参数变化小；轮距变化很小；悬架侧倾角刚度较大；横向刚度大；占用的空间小；结构简单、紧凑。乘用车上用得较多。5、横向稳定器的作用是什么？它对汽车的转向特性有怎样的影响？（7分）答：通过减小悬架垂直刚度c，能降低车身振动固有频率n，达到改善汽车平顺性的目的。但因为悬架的侧倾角刚度和悬架垂直刚度c之间是正比关系，所以减小垂直刚度c的同时使侧倾角刚度也减小，并使车厢侧倾角增加，结果车厢中的乘员会感到不舒适和降低了行车安全感。解决这一矛盾的主要方法就是在汽车上设置横向稳定器。有了横向稳定器，就可以做到在不增大悬架垂直刚度的条件下，增大悬架的侧倾角刚度。汽车转弯行驶产生的侧倾力矩，使内、外侧车轮的负荷发生转移，并影响车轮侧偏刚度和车轮侧偏角变化。前、后轴（桥）车轮负荷转移大小，主要取决于前、后悬架的侧倾角刚度值。当前悬架侧倾角刚度大于后悬架侧倾角刚度时，则