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汽车设计复习题
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你可能喜欢山东科技大学在车辆09-1；作用在变速器第一轴上的最大转矩Temax2）计算；计算载荷Tg；节圆直径d；节点处压力角齿轮螺旋角；缺点？；单级主减速器多采用一对弧齿锥齿轮或双曲面齿轮传动；弧齿锥齿轮传动：可以承受较大的负荷，工作平稳，噪；双曲面齿轮传动：（与弧齿锥齿轮传动相比）优点：1；24．进行万向传动轴设计应当满足哪些基本要求？；1）保证所连接的两轴夹角及
山东科技大学在
车辆09-1 作用在变速器第一轴上的最大转矩Temax
2）计算齿轮接触强度时：计算载荷Tg取作用在变速器第一轴上的载荷Temax/2 23．影响变速器齿轮接触应力?j的因素有哪些？ 计算载荷Tg；节圆直径d；节点处压力角齿轮螺旋角?；齿轮材料的弹性模量E；?；缺点？ 单级主减速器多采用一对弧齿锥齿轮或双曲面齿轮传动，也有采用一对圆柱齿轮传动或蜗杆传动的。 弧齿锥齿轮传动：可以承受较大的负荷，工作平稳，噪声和振动小，但对啮合精度很敏感 双曲面齿轮传动：（与弧齿锥齿轮传动相比） 优点：1）当尺寸相同时，双曲面齿轮具有齿轮接触的实际宽度b；主、从动齿轮节圆半径rz、rb。 24．进行万向传动轴设计应当满足哪些基本要求？ 1）保证所连接的两轴夹角及相对位置在一定范围内变化时，能可靠而稳定地传递动力 2）保证所连接的两轴尽可能等速运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许的范围内，在使用车速范围内不应产生共振现象。 3）传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。 25．汽车传动轴为什么采用双万向节传动？双万向节传动的输入与输出轴等速旋转条件是什么？ 1）为使处于同一平面的输出轴与输入轴等速旋转，采用双万向节传动。 2）必须保证与传动轴相连的两万向节叉布置在同一平面内，且使两万向节夹角?1与?2相等。 26．进行驱动桥设计应当满足哪些基本要求？ 1）选择适当的主减速比，以保证汽车在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性 2）外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地间隙，以满足通过性要求 3）齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小 4）在各种载荷和转速工况下有高的传动效率 5）具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车行驶平顺性 6）与悬架导向机构运动协调；对于转向驱动桥，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，维修、调整方便 27．单级主减速器的齿轮有几种？各有何优更大的传动比
2）当传动比一定，从动齿轮尺寸相同时，双曲面主动齿轮有更大的直径和较高的齿轮强度及较大的主动齿轮轴和轴承刚度
3）当传动比一定，主动齿轮尺寸相同时，双曲面从动齿轮的尺寸要小，从而可以获得更大的离地间隙
4）由于偏移距的存在，使双曲面齿轮在工作过程中不仅存在与弧齿锥齿轮相同的沿齿高方向的侧向滑动，而且还有沿齿长方向的纵向滑动，从而可以改善齿轮的磨合过程，使其具有更高的运转平稳性
5）双曲面传动的主动齿轮的螺旋角较大，同时啮合的齿数较多，重合度更大，既可提高传动的平稳性，又可以使齿轮的弯曲强度提高约30%
6）双曲面传动的主动齿轮直径及螺旋角都较大，所以相啮合齿轮的当量曲率半径较相应的弧齿锥齿轮大，从而可以降低齿面间的接触应力
7）双曲面传动的主动齿轮螺旋角较大，则不产生根切的最小齿数可减少，因此可以选用较少的齿数，有利于增加传动比
8）双曲面传动的主动齿轮较大，因此加工时所需的刀盘刀顶距较大，切削刃寿命长
9）双曲面齿轮的偏移距还有利于实现汽车的总体布置 缺点：1）沿齿长方向的纵向滑动会使摩擦损失增加，降低传动效率
2）双曲面齿轮齿面间的压力和摩擦功较大，可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死，抗胶合能力较低
3）需要选用双曲面齿轮油来进行润滑。 圆柱齿轮传动： 蜗杆传动：优点：轮廓尺寸及质量小，并可获得较大的传动比；工作非常平稳，无噪声；便于 山东科技大学在
车辆09-1 汽车的总体布置及贯通式多桥驱动布置；可以传递大的载荷，使用寿命长；结构简单，拆装方便，
当计算锥齿轮最大应力时，计算转矩Tc应取前面两种的较小值，即当计算锥齿轮疲劳寿命Tc?min[Tce,Tcs]；调整容易 缺点：蜗轮齿圈要求使用昂贵的有色金属合金制造，材料成本高；传动效率较低 28．主减速器主动齿轮的支承形式有几种？各有何优缺点？ 1）悬臂式支承和跨置式支承 2）悬臂式支承：结构简单，支承刚度较差，传递转矩较小 跨置式支承：刚度大，轴承负荷小，改善了啮合条件，承载能力高；可以缩短主动齿轮轴的长度，布置更紧凑，减小传动轴夹角，有利于整车布置，但壳体结构复杂，加工成本高，主动齿轮的导向轴承尺寸受限，可传递较大转矩。 29．普通锥齿轮差速器有何优缺点？ 优点：结构简单，工作可靠平稳 缺点：当汽车越野行驶或在泥泞、冰雪路面上行驶时，其转矩分配不合理，无法发挥潜在的牵引力，以致汽车停驶 30.选取主减速器螺旋锥齿轮z1和z2时，应注意些什么问题？
1）为了磨合均匀，z1、z2之间应避免有公约数。
2)为了得到理想得齿面重合度系数和高的轮齿弯曲强度，主从动齿轮齿数和应不少于40。
3）为了啮合平稳、噪声小和具有高的疲劳强度，对于乘用车，z1一般不少于9；对于商用车，z1一般不少于6。
4）主传动比i0较大时，z1尽量取得少些，以便得到满意的离地间隙。
5）对于不同的主传动比，z1和z2应有适宜的搭配。 31.对主减速器锥齿轮进行强度验算时，计算载荷应如何确定？
有三种确定方法：
1）按发动机最大转矩Temax和最低挡传动比ig1确定从动锥齿轮的计算转矩Tce
2）按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩Tcs
3）按汽车日常行驶平均转矩确定从动锥齿轮的计算转矩Tcf 时，Tc取Tcf。
主动锥齿轮的计算转矩为：Tz?Tc/i0?G
Tz为主动锥齿轮的计算转矩；i0为主传动比；?G为主、从动锥齿轮间的传动效率。 32.对整体式驱动桥壳作强度计算时，计算载荷如何确定？画出桥壳受力图。
1）应考虑以下三种工况：
a.纵向力Fx2最大和侧向力Fy2为0
b.侧向力Fy2最大和纵向力Fx2=0，此时意味着汽车发生侧滑
c. 汽车通过不平路面，垂向力Fz2最大，纵向力Fx2=0，侧向力Fy2=0
2）（P171图5－35）
33.主减速器齿轮损坏的形式有哪些？
轮齿损坏形式主要有弯曲疲劳折断、过载折断、齿面点蚀及剥落、齿面胶合、齿面磨损等。 34.进行悬架设计应当满足哪些基本要求？
1）保证汽车有良好的行驶平顺性。
2）具有合适的衰减振动的能力。
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、占有空间尺寸要小。
7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力矩，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。 35.独立悬架按车轮运动形式区分有几种？各有何优缺点？非独立悬架有何优缺点？
1）独立悬架 （回答问题时应把此表格拆开，分条答）
导向机构 双横臂式 单横臂式 单纵臂式 单斜臂式侧倾中心高度 比较低 比较高 比较低 居单横单纵臂之车轮相对车身跳车轮外倾角车轮外倾角主销后倾有变化 动时车轮定位参与主销内倾与主销内倾角变化大 数的变化 角均有变化 角变化大 轮距 变化小，轮胎变化大，轮胎不变 变化不大磨损慢 磨损快 悬架侧倾角刚度 较小，需用横较大，可不装较小，需用居单横向稳定器 横向稳定器 横向稳定单纵臂之器 横向刚度 大 大 小 较小
山东科技大学在
车辆09-1 占用的空间尺寸 其它 较多 较少 结构稍复杂，前悬用的较多，成本稍高轴距不变 结构简单、成本低，前悬上用的少，轴距不变 几乎不占用高度空间
m'分别为制动时小 上的垂直静负荷，、m'1小2结构简单、结构简单、成结构简单、结构简单，前、后轴负荷转移系数l1、l2为钢板弹簧前、成本低、轴本低、轴距变紧凑，乘用用于FF式后段长度，?为道路附着系数，距变化 化很小 车用的多，W乘用车后0为钢板成本低，轴悬架，成本弹簧总截面系数，c为弹簧固定点到路面的距不变 低，轴距变
2）非独立悬架 优点：结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。 缺点：钢板弹簧刚度较大，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，并使车轴和车身倾斜；两侧车轮不同步跳动时前轮易摆振；前轮跳动时悬架易与转向传动机构产生运动干涉；当汽车行驶在不平路面上时，不仅车轮外倾角变化，还会产生不利的轴转向特性；车轴上方要求有与弹簧行程相适应的空间。 36.前后悬架的静挠度应如何选取才是正确的？弹性元件的静挠度与悬架的静挠度是否相同？
1）前、后悬架的静挠度可用下式表示： fc1?m1g/c1
fc2?m2g/c2
在选取前、后悬架的静挠度值fc1和距离，b为钢板弹簧片宽，h1为钢板弹簧主片厚度。
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
汽车制动时钢板弹簧受力图
汽车驱动时钢板弹簧受力图
利于防止车身产生较大的纵向角振动。
2）不同 39.什么是轴转向效应?为什么要求后悬架37.影响选取钢板弹簧长度L的因素有哪(钢板弹簧)前铰接点的布置比后铰接点要低些？ 些？
增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应
1）前、后悬架均采用纵置钢板弹簧非独力，提高使用寿命；降低弹簧刚度，改善汽立悬架的汽车转向行驶时，内侧悬架处于减车行驶平顺性；在垂直刚度给的条件下，又载而外侧悬架处于加载状态，于是内侧悬架能明显增加钢板弹簧上的纵向角刚度，减少缩短，外侧悬架因受压而伸长，结果与悬架车轮扭转力矩所引起的弹簧变形；但会在汽固定连接的车轴的轴线相对汽车纵向中心车布置时产生困难。 线偏转一角度α。这叫做汽车的轴转向效38.对钢板弹簧进行强度验算时,计算载荷如应。 何确定？画出受力图。 2）对前轴，轴转向效应使汽车不足转向
1）分两种情况： 趋势增加；对后桥，则增加了汽车过多转向
a.紧急制动时，前钢板弹簧承受的载荷趋势。将后悬架纵置钢板弹簧的前部吊耳位最大，在其后半段出现的最大应力?max为 置布置得比后部吊耳低，于是悬架的瞬时运动中心位置降低，与悬架连接的车桥位置处
的轨迹如图所示，即处于外侧悬架与车桥连
?max?[G1m'1l2(l1??c)]/[(l1?l2)W0]接处的运动轨迹是oa段，结果后桥轴线的（此式应会推导） 偏离不再使汽车具有过多转向的趋势。（需
b.汽车驱动时，后钢板弹簧承受的载荷要画图） 最大，在其前半段出现的最大应力σmax 为
?max?[G2m'2l1(l2??c)]/[(l1?l2)W0]?G2m'2?/(bh1)
（此式应会推导）
式中G1、G2分别为作用在前、后轮 山东科技大学在
车辆09-1 40.钢板弹簧各片在自由状态下的曲率半径 为何不一致？
各片自由状态下做成不同曲率半径的目的是：使各片厚度相同的钢板弹簧装配后能很好地贴紧，减少主片工作应力，使各片寿命接近。 41.进行转向系的设计应当满足哪些基本要求?
1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。
2）汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动回正并稳定行驶。
3）汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自振，转向盘没有摆动。
4）转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
5）保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。
6）操纵轻便。
7）转向轮碰到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。
8）有间隙调整机构。
9）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
10）进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。 42.常见的转向器形式有几种？各有何有缺点？
1）齿轮齿条式转向器
优点：结构简单、紧凑；壳体采用铝、镁合金压铸而成，转向器质量轻；传动效率高；能自动消除齿间间隙；转向器占用的体积小；制造成本低。
缺点：逆效率高，在不平路面上行驶时易反冲，造成打手并影响行驶安全。
2）循环球式转向器
优点：将滑动摩擦转为滚动摩擦，传动效率高；使用寿命高；转向器的传动比可以变化；工作平稳可靠；齿条和齿扇之间的间隙易调整；适合做整体式动力转向器。
缺点：逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。 43.什么是转向器传动间隙特性？其变化特点是什么？为什么要求这样的变化？
1）各种转向器中传动副之间的间隙（传动间隙）随转向盘转角?的大小不同而改变，这种变化关系称为转向器传动间隙特性。
2）传动副的传动间隙在转向盘处于中间及其附近位置时要极小，最好无间隙；在离开中间位置后呈逐渐加大的形状。
3）直线行驶时传动副若存在传动间隙，一旦转向轮受到侧向力作用就能在间隙?t范围内允许车轮偏离原行驶位置使汽车失去稳定。为此要求传动间隙在转向盘处于中间及其附近位置要极小。
转向器传动副在中间及其附近位置因使用频繁，磨损速度要比两端快。在间隙大到无法确保直线行驶的稳定性时，必须经调整消除该间隙。调整后，要求转向盘能圆滑低从中间位置转到两端而无卡住现象。维持传动间隙在离开中间位置后应逐渐加大。 44．对转向系零件强度进行验算时，载荷如何确定？减轻转向盘上的手力可供采取的措施有哪些？
1）作用在转向盘上的手力为F2L1MRh?L，L1为转向摇臂长；L22DSWiw??为转向节臂长；MR为汽车在沥青或混凝土路面上的原地转向阻力矩；DSW为转向盘直径；iw为转向器传动比；??为转向器正效率。
对于给定的汽车，用此式计算出来的作用力是最大值，可作为计算载荷。对前轴负荷大的汽车，若此力大于700N，应取驾驶员作用在转向盘轮缘上的最大瞬时力700N。
2）改变公式中的变量；加装动力转向装置。 45．进行制动系的设计应满足哪些基本要求？ 1）具有足够的制动效能
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车辆09-1 2）工作可靠 水稳定性 好 3）在任何速度下制动时，汽车都不应丧制动力矩与汽车运动方向 无关 失操纵性和方向稳定性 适用双回路制动系 可以 4）防止水和圬泥进入制动器工作表面 尺寸 小 5）制动能力的热稳定性良好 质量 小 6）操纵轻便，并具有良好的随动性 散热 好 7）制动时，制动系产生的噪声尽可能小，压力在制动衬块上的分布 均匀 同时力求减少散发出对人体有害的石棉纤衬片（块）磨损 均匀 维等物质，以减少公害 更换衬片（块） 容易 8）作用之后性尽可能好 制动协调时间 短 9）摩擦衬片（块）应有足够的使用寿命 间隙调整工作 自动调整 10）摩擦副磨损后，应有能消除因磨损兼作驻车制动时，手驱动机构 复杂 而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，防尘、防锈 困难 最好设置自动调整间隙机构 衬片（块）寿命 低 11）当制动驱动装置的任何元件发生故 障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系49．用什么评价制动器摩擦衬片的磨损特应有音响或光信号等报警提示 性？ 46．鼓式制动器有几种？各有何优缺点？ 1）比能量耗散率，即单位时间内衬片（块）1）鼓式制动器有：双从蹄式、领从蹄式、单位摩擦面积耗散的能量 单向双领蹄式、双向双从蹄式、单向增力式、2）比摩擦力，即衬片（块）单位摩擦面积双向增力式6种 的制动器摩擦力 2）各自优缺点： 50．何谓喷丸处理？汽车底盘哪些零件需要（此表格仅供助记，应按书P259--261分条作答） 喷丸处理？
双从蹄 领从蹄 单向双领双向双领单向增力 双向增力 1）喷丸处理即以高速弹丸流喷射到零件蹄 蹄 表面，使其表层产生塑性变形，从而形成一4 3 2 2 1 1 制动效能 定厚度的表面强化层而起到冷作硬化作用前进倒退不同 不变 不同 不变 不同 不变 的加工工艺。 制动效果 2）膜片弹簧，变速器齿轮，主减速器锥1 2 制动效能仅强于增仅强于增差 差 齿轮，差速器锥齿轮，钢板弹簧，扭杆弹簧的稳定性 力式 力式 等6个 两蹄片上相等 不等 相等 相等 不等 不等 汽车设计复习题补充 单位压力 1. 离合器压紧弹簧有几种？磨损 均匀 不均匀 均匀 均匀 不均匀
不均匀 圆锥螺旋弹簧、膜片弹轮毂轴受不受力 受力 不受力 圆柱螺旋弹簧、不受力 受力 受力 簧 力 2. 变速器中为使中间轴上同时工作的两对结构 复杂 简单 复杂 复杂 简单 复杂 调整间隙 容易 容易 容易 齿轮产生的周向力平衡，以减小轴承负困难 困难 困难 适用双回适用 不适用 适用 荷，提高轴承寿命，中间轴上全部齿轮适用 不适用 不适用 一律取为右旋，第一、二轴上的斜齿轮路 取为左旋。
3. 什么是不等速万向节和准等速万向47．鼓式制动器的主要参数有哪些？ 节？ 制动鼓内径D、摩擦衬片宽度b和包角?、不等速万向节：万向节连接的两轴轴间夹角摩擦衬片起始角?0、制动器中心到张开力大于0时，输出轴和输入轴F0作用线的距离e、制动蹄支承点位置坐之间以变化的瞬
时角速度比传递运动，但平标a和c 均角速度相等的万向节。 48．鼓式和盘式制动器各有何优缺点？ （此表格仅供助记，应按书P263分条作答------书准等速万向节：在设计角度下一相等的瞬时上没写鼓式制动器部分） 角速度传递运动，而在其他 盘式 鼓式 角度下一近似相等的角速热稳定性 好 差 度传递运动的万向节。 差有一大大差不不困长多困容高 山东科技大学在
车辆09-1 4. 影响传动轴临界转速的因素有哪些？ 传动轴尺寸、结构及其支承情况。 5. 说明要求十字轴万向节连接的两轴夹角不宜过大的原因是什么？ 控制传动轴上的附加弯矩即输入转速较高时由于从动叉轴旋转的不均匀加剧所产生的惯性力矩。 6. 驱动桥主减速器有哪几种结构形式？ 根据齿轮类型分：螺旋锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮，蜗轮蜗杆
根据减速形式分：单级主减速器，双级主减速器，双速主减速器，贯通式主减速器， 单级主减速器配轮边减速。 7. 驱动桥壳的危险断面通常在钢板弹簧左内侧附近，桥壳端部的轮毂轴承座也应列为危险断面进行强度计算。
8. 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一般不在同一条直线上？
发挥弹簧反力，减小横向力的作用。（P208） 9. 试解释为什么普通转向器存在“轻”与“灵”的矛盾？对于齿轮齿条式转向器，如何从结构设计上解决这一矛盾？ 1） 由式iP?iw0DSW可知，增大角传2a动比iw0（iw0≈iw）可以增加力传动比iP； 由iP?2Fw/Fh可知，当作用在转向轮上的力Fw一定时，增大iP能减小手力Fh，从而使操纵轻便。 由iw0?wW/wk可知，角传动比增加后，转向轮偏转角速度对转向盘角速度的响应变得迟钝，使转向操纵时间增长，汽车转向灵敏性降低。 所以转向器“轻”与“灵”构成一对矛盾。 2） 采用变速比转向器。 10.
盘式制动器的主要参数有哪些？ 制动盘直径D、制动盘厚度h，摩擦衬块外半径R2与内半径R1，制动衬块工作面积A。 11.
鼓式制动器压力沿衬片长度方向的分布符合正弦曲线规律。 三亿文库包含各类专业文献、高等教育、专业论文、外语学习资料、行业资料、各类资格考试、应用写作文书、生活休闲娱乐、汽车设计期末考试复习资料79等内容。　
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