汽车设计复习题答案.doc

1、 1 填空题： 1汽车是由 动力 、 底盘 、 车身 、 电器仪表 等四部分组成的。 2概念设计是指 从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程 。 3按照乘用车发动机的布置形式，乘用车的布置形式主要可分为 发动机前置前轮驱动（ FF） ， FR ， RR 三种。 4影响选取轴数的因素主要有 汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等 。 5整车整备质量是指 车上带有全部装备，加满燃料、水、但没有装货和载人时的整车质量 。 6汽车的轴 荷分配是指 汽车在空载或满载静止状态下、各车轴对支承平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来

2、表示 。 7汽车动力性参数包括 最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转矩 等。 8汽车的燃油经济性用 汽车在水平的水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量 来评价。 9汽车最小转弯半径是指 转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的半径 . 10.影响汽车最小转弯半径的因素有 汽车本身的因素（包括汽车转向轮最大转角、汽车轴距、轮距及转向轮数）、法规 及使用条件（有关的国家法规规定和汽车的使用道路条件） 。 11汽车的制动性是指 汽车在制动时，能在尽可能短的距离内停车且保持方向稳定，下长坡时能维持较低的安全车速并有在一定坡道上长期驻车的能力 。

3、12汽车舒适性是指 汽车为乘员提供舒适的乘坐环境和方便的操作条件 。 13汽车发动机的气缸有 直列 、 V 型 和 水平对置 三种排列形式。 2 14乘用车的车身由 机舱 、 客舱 和 行李舱 三部分组成。 15乘用车车身基本形式有 折背式 、 直背式 和 舱背式 三种。 16在总体布置中，进行运动检 查包括两方面的内容： 从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于有相对运动的部件或零部件进行运动干涉检查 。 17目前广泛采用的摩擦离合器主要包括 主动部分 、 从动部分 、 压紧机构 和 操纵机构 等四部分。 18在扭转减振器中 扭转刚度 和 阻尼摩擦元件间的阻尼摩擦转矩 是两个主要参数，决定

4、了减振器的减振效果。 19离合器摩擦片所用的材料主要有 石棉基材料 、 粉末冶金材料 和 金属陶瓷材料 。 20汽车工作的道路条件越复杂， 比功率越小 ，变速器的传动比范围越大。 21变速器齿轮有 直齿圆柱齿轮 和 斜齿圆柱齿轮 两种。 直齿圆柱齿轮 仅用于低档和倒档。 22变速器换档机构有 直齿滑动齿轮 、 啮合套 和 同步器换挡 三种形式。 23增 加的变速器的档位数，能够改善 汽车的动力性 和 燃油经济性 以及 平均车速 。 24变速器的传动范围是指 最低挡传动比 与 最高挡传动比 的比值。 25影响最低传档传动比选取的因素有： 发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力 、

5、 驱动轮与路面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径 以及 所要求达到的最低稳定行驶车速 等。 26变位齿轮主要有两类 ： 高度变位 和 角度变位 。 27变速器齿轮的损坏形式主要有： 轮齿折断 、 齿面疲劳剥落 、 移动换挡齿轮端部破坏 以及 齿面胶合 。 28变速器齿轮多数采用 渗碳合金钢 ，其表层的高硬度与心部的高韧性相结合，3 可以大提高齿轮的 耐磨性 及 抗弯曲疲劳和接触疲劳 的能力。 29同步器常有 常压式 、 惯性式 和 惯性增力式 三种。 30无级变速传动器 (CVT)是指 速比可以实现无极变化的变速器 。 31十字轴万向节的损坏形式主要有 十字轴轴颈和滚针轴承的磨损，十字轴轴

6、颈和滚针轴承碗工作表面出现压 痕和剥落 。 32驱动桥一般是由 主减速器 、 差速器 、 车轮传动装置 和 桥壳 等组成。 33驱动桥分 断开式 和 非断开式 两类，驱动车轮采用独立悬架时，应选用 驱动桥，驱动车轮采用非独立悬架时，应选用 断开式 驱动桥。 34悬架是由 弹性元件 、 导向装置 、 减震器 、 缓冲块 和 横向稳定器 等组成。 35对于不同结构的独立悬架，其结构特性不同，评价时常从以下几方面进行： 侧倾中心高度 ， 车轮定位参数的变化 ， 悬架侧倾角刚度 和 横向刚度 。 36机械式转向器方案有 齿轮齿条式 ， 循环球式 ， 蜗杆滚轮式 和 蜗杆指销式 。 37转向器的正效率是

7、指 功率从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率 。反之称为逆效率。根据逆效率大小不同，转向器又分为 可逆式 、 极限可逆式 和 不可逆式 之分。 38齿轮齿条式转向器的齿轮多数采用 斜齿圆柱齿轮 。 39目前已有的车速感应型动力转向机构，有 电控液压动力转向机构 和 电动助力转向机构 两种。而用于乘用车的电动助力转向机构的转向器均采用 电动助力转向机构 。 40路感强度指的是 作用在转向盘上力矩的增量与对应的转 向器输出力增量的比值 。 41任何一套制动装置都是由 制动器 和 制动驱动装置 两部分组成的。制动器主要有 摩擦式 、 液力式 和 电磁式 几种形式。根据制动力源的不同，制动驱动机

8、4 构一般可分为 简单制动 、 动力制动 和 伺服制动 三大类。 42从能量的观点来看，汽车制动的过程即是 汽车的机械能的一部分转变为热量而耗散的过程 。 分析问答题： 1汽车设计 设计任务书包括哪些内容 。 P5 答： 1可行性分析，其内容包括市场预测，企业技术开发和生产能力分析，产品开发的目的，新产品的设计指导思想，预计的生产纲 领和产品的目标成本以及技术经济分析等。 2 产品型号及其主要使用功能，技术规格和性能参数。 3 整车布置方案的描述及各主要总成的结构、特性参数；标准化、通用化、系列化水平。 4 国内外同类汽车技术性能的分析和对比。 5 本车拟采用的新技术、新材料、新工艺。 2为了

9、保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足哪些基本要求。 P52、53 答： 1.在任何行驶条件下，既能可靠的传递发动机的最大转矩，并有适当的的转矩储备，又能防止传动系过载。 2.接合是要完全、平顺、平和，保证汽车起步时的没有抖动和冲击 。 3.分离时要迅速、彻底。 4从动部分转动惯量要小，以减小转档变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步器间的磨损。 5.应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延5 长其使用寿命。 6.应能避免和衰减传动系的流转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力。 7操纵轻便、准确、以减轻驾驶员的疲劳。 8，作用在从动盘上的总压力和摩擦

10、材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。 9.具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠，使用寿命长。 10.结构因简 单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。 3 为保证变速器具有良好的工作性能， 在 汽车 设计时 对变速器有哪些基本要求 。P78 答： 1.保证汽车有必要的动力性和经济性。 2. 设置空档，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。 3. 设置倒档，使汽车能倒退行驶。 4.设置动力输出装置，需要是能进行功率输出。 5.换档迅速、省力、方便。 6.工作可靠。汽车行驶过程中，变速器不断有跳档、乱档以及换档冲击等现象发生。 7. 变速器

11、应当有高的工作效率。 8.变速器的 工作噪声低。 4 为保证 万向传动轴 具有良好的工作性能，汽车对 万向传动轴 有哪些基本要求 。 P114 答： 1.保证所连接 的两轴的夹角及相当位置在一定范围内变化时能可靠而稳定的6 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。 5. 传动轴总成的不平衡有哪些影响因素 。 如何降低传动轴总成的不平衡度 。 P132 答：万向节中十字轴的轴向串动、传动轴滑动花键 中的间隙、传动轴总成两端连接处的定心精

12、度、高速回转时传动轴的弹性变形、传动轴上点焊平衡片是的热影响等因素，都能改变传动轴的不平衡度。 提高滑动花键的耐磨性 和万向节花键的配合精度、缩短传动轴长度并增加其弯曲刚度，都能降低传动轴的不平衡度。 6. 分析说明 在对驱动桥的设计中，应满足哪些基本要求 。 P135 答： 1，选择适当的主减速比，以保证汽车在给定的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

13、可能降低质量，尤其是簧下质量，以减小不平路面的冲击载荷，提高汽车行驶平顺性。 6，与悬架导向运动协调；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。 7 7. 分析说明 在悬架设计中应满足哪些性能要求 。 P174 答： 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，占用空间要小。 7，可靠的传递车身和车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时的还要保证有足够的强度和寿

14、命。 8. 分析说明 独立悬架和非独立悬架的特点。 P175 答：非独立悬架：左右车轮用一根整体轴连接，在经过悬架与车架（或车身）连接。汽车行驶平顺性较差；独立悬架：左右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接，汽车行驶平顺性较好。 9. 试分析说明对汽车转向系设计时应满足哪些要求。 P219 答： 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，转向轮能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。 3，汽车在任何行驶状态下，转向能都不能产生自振，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

15、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，操作方便。 7，转向轮碰撞到障碍物后，传给转向盘的反冲力要尽量小。 8，转向器和转向机构的球头处，有消除因摩损而产生间隙的调整机构。 9，在车 祸中，当转8 向轴和转向盘由于在车架或车身变形时，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，保证转向轮和转向盘转动方向一致。 10.根据转向器逆效率大小的不同，转向器可以分为可逆式、极限可逆式和不可逆式之，请分析说明这三种各自具有的特性。 P228 答： 11.在进行汽车设计时， 制动系应满足哪些主要的要求？ P257、 258 答： 12.盘式制动器与鼓

16、式制动器相比较，有哪些优缺点？ P263 答： 优点 1、盘式刹车散热性较鼓式刹车佳，在连续踩踏刹车时比较不会造成刹车衰退而使刹车失灵的现象。 2、 刹车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩刹车踏板的行程增加。 3、盘式刹车系统的反应快速，可做高频率的刹车动作，因而较为符合ABS 系统的需求。 4、盘式刹车没有鼓式刹车的自动煞紧作用，因此左右车轮的刹车力量比较平均 .5、因刹车盘的排水性较佳，可以降低因为水或泥沙造成刹车不良的情形。 6、与鼓式刹车相比较下，盘式刹车的构造简单，且容易维修。 缺点 1、因为没有鼓式刹车的自动煞紧作用，使盘式刹车的刹车力较鼓式刹车为低。 2、盘式刹车的刹车片与刹车盘之间

17、的摩擦面积较鼓式刹车的小，使刹车的力量也比较小。 3、为改善上述盘式刹 车的缺点，因此需较大的踩踏力量或是油压。因而必须使用直径较大的刹车盘，或是提高刹车系统的油压，以提高刹车的力量。 4、手刹车装置不易安装，有些后轮使用盘式刹车的车型为此而加设一组鼓式刹车的手刹车机构。 5、刹车片之磨损较大，致更换频率可能较高。 一般对于新手来说，要碟刹没必要，因为不能发挥它应有的作用，跟同档次9 的 V 刹比还有点贵，当然碟刹看着酷是真的！ 第一章 汽车总体设计 1-1:在绘总布置图时，首先要确定画图的基准线，问为 神马 要有五条基准线缺一不可？各基准线是如何确定的？ 如果设计时没有统一的基 准线，结果会

18、怎样？ 答： 在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认各总成的外形尺寸、结构、布置形式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置要求，悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等。因此要有五条基准线才能绘制总布置图。 1-2：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，其原因究竟是神马？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是神马？ 答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足 够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车 m 小，低制造难度 后置后驱优点：隔离发动机气味

19、热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。 1-3：汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各参数是如何定义的？ 答：汽车的主要参数分三类：尺寸参数，质量参数和汽车性能参数 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、轴荷分配。 3）性能参数： (1) 动力性参数：最高车速、加速时间、上坡能力、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) 通过性几何参数 (5) 操纵稳定性参数10 (6)

20、制动性参数 (7) 舒适性 1-4：简述在绘总布置图布置发动机及各总成的位置时，需要注意一些神马问题或如何布置才是合理的？ 答：在绘总布置图时，按如下顺序：整车布置基准线零线的确定确定车轮中心（前、后）至车架上表面 零线的最小布置距离前轴落差的确定发动机及传动系统的布置车头、驾驶室的位置悬架的位置车架总 成外型及横梁的布置转向系的布置制动系的布置进、排气系统的布置 操纵系统的布置 车箱的布置 1-5：总布置设计的一项重要工作是运动校核，运动校核的内容与意义是神马？ 答：内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查 意义：由于汽车是由许多总成组装在一起，所

21、以总体设计师应从整车角度出 发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查；由于汽车是运动着的，这将造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误，所以，在原则上，有相对运动的地方都 要进行运动干涉检查。 1-6、具有两门两座和大功率发动机的运动型乘用车（跑车），不仅仅加速性好，速度又高，这种车有的将发动机布置在前轴和后桥之间。试分析这种发动机中置的布置方案有哪些优点和缺点？ 优点： 1 将发动机布置在前后轴之间，使整车轴荷分配合理； 2 这种布置方式，一般是后轮驱动，附着利用率高； 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。 缺点： 1 发动机占用客舱空间，很难设计成四座车厢； 2发动机进气和冷却效果差 第二章离合器设计