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检修发动机方便,舒适性较好,轴荷分配合理,车厢利用面积好,发动机冷却条件不好,要采用散热器,驾驶员不容易发现故障
8.简要回答汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响?
整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径,轴距短上面各指标减小,轴距过短使车厢长度不足或后悬过长,汽车制动性和操纵稳定性变坏,纵向角振动增大,对平顺性不利,万向传动轴的夹角增大
9.什么叫整车整备质量?
各种车辆的汽车装载质量(简称装载量)是如何定义的?
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。
汽车的载客量:
包括驾驶员在内不超过9座
汽车的载质量:
在硬质良好路面上行驶时所允许的额定载质量
10.何谓汽车的轴荷分配?
汽车轴荷分配的基本原则是什么?
汽车在空载或者满载静止状态下,各车轴对支撑平面的垂直负荷,也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。
a、轮胎磨损均匀和寿命相近;
(各车轮负荷相近)
b、保证足够的附着能力;
(驱动桥应有足够大的载荷)
c、转向轻便;
(转向轴负荷不宜过大)
d、良好的操纵稳定性;
(转向轴负荷不宜过小)
e、动力性和通过性要求。
(驱动桥应有足够大的载荷,从动轴负荷可适当减小)
11.汽车的主要参数分几类?
各类又含哪些参数?
各质量参数是如何定义的?
汽车尺寸参数,质量参数,汽车性能参数
外形尺寸包括:
长、宽、高、轴距、轮距、前后悬长和离地距等。
整车整备质量、载客量和装载质量(载质量)、总质量、轴荷分配、质量系数
动力性参数
燃油经济性参数
机动性参数
通过性的几何参数
操纵稳定性参数
制动性参数
舒适性
12.汽车的动力性参数包括哪些?
最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距
13.汽车总布置草图三维坐标系的基准线?
车架纵梁上翼较长的一段平面或承载式车身中部地板或边梁的上缘面在侧(前)视图上的投影线。
14.总布置设计的一项重要工作是运动校核,运动校核的内容和意义是什么?
从整车角度出发进行运动学正确性的校核;
有相对运动的部件或零件进行运动干涉校核。
第二章离合器设计
1.某汽车采用普通有机摩擦材料做摩擦片的单片离合器。
已知:
从动片外径D、从动片内径d、摩擦系数μ、摩擦面单位压力p0,求该车离合器可以传递的最大摩擦力矩。
P58
2、离合器的主要功用?
切断和实现对传动系的动力传递
3、设计离合器和离合器操纵机构时,各自应当满足哪些基本要求?
1)在任何行驶条件下,能可靠地传递发动机的最大转矩。
2)接合时平顺柔和,保证汽车起步时没有抖动和冲击。
3)分离时要迅速、彻底。
4)从动部分转动惯量小,减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。
5)有良好的吸热能力和通风散热效果,保证离合器的使用寿命。
6)避免传动系产生扭转共振,具有吸收振动、缓和冲击的能力。
7)操纵轻便、准确。
8)作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变
化要尽可能小,保证有稳定的工作性能。
9)应有足够的强度和良好的动平衡。
10)结构应简单、紧凑,制造工艺性好,维修、调整方便等。
4、按从动盘数目不同,离合器分为哪几种类型?
单片,双片,多片
5、按弹簧布置形式的不同,离合器分为哪几种类型?
圆周布置、中央布置、斜向布置
6、按压紧弹簧形式的不同,离合器分为哪几种类型?
圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧、膜片弹簧
7、按离合器分离时作用力方向的不同,离合器分为哪几种类型?
推式、拉式
8、离合器的主要参数有哪些?
1.后备系数β
2.单位压力p0
3.摩擦片外径D、内径d和厚度b
9、离合器参数优化的数学模型?
10、何为离合器的后备系数?
影响其取值大小的因素有哪些?
后备系数β是离合器一个重要设计参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
在选择β时,应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。
为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大,β不宜选取太小;
为使离合器尺寸不致过大,减少传动系过载,保证操纵轻便,β不宜选取太大;
当发动机后备功率较大、使用条件较好时,β可选取小些;
当使用条件恶劣,需拖带挂车时,为提高起步能力、减少滑磨,β应选取大些;
货车总质量越大,β也应选得越大;
采用柴油机时,因工作比较粗暴,转矩较不平稳,选取的β值应比汽油机大些;
发动机缸数越多,转矩波动越小,β可选取小些;
膜片弹簧离合器摩擦片磨损后压力保持较稳定,β值可比螺旋弹簧离合器小些;
双片离合器的β值应大于单片离合器。
11、简述膜片弹簧特性及工作点选取原则。
p63
12、在机械传动系中,按传递转矩方式和操纵方式,离合器可分为哪几种类型?
13、离合器的压紧弹簧有哪几种型式,有几种布置型式。
哪种型式的压紧弹簧比较适用于轿车?
答:
圆柱螺旋弹簧:
布置在一个或同心的两个圆周上
圆柱螺旋弹簧,圆锥弹簧:
布置在离合器的中心。
周边均匀倾斜布置。
碟形弹簧
适用于轿车的是膜片弹簧离合器
14、简述扭转减振器的作用。
1)降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度,调谐传动系扭振固有频率。
2)增加传动系扭振阻尼,抑制扭转共振响应振幅,并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。
3)控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振,消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振与噪声。
4)缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。
第三章机械式变速器设计
1.根据轴的不同型式,变速器可分为哪些类型?
各有何特点?
固定轴:
结构简单、紧凑、轮廓尺寸小
中间档位传动效率高、噪音低(无中间轴、中间传动齿轮)
不能设置直接档,高档位时噪音高(轴承齿轮均承载),且效率略比三轴式低
受结构限制,一档传动比不可能设计的很大
输入轴与输出轴的转向相反
多用于FF布置形式。
旋转轴:
2.汽车变速器有哪几种换档形式?
滑动齿轮、啮合套、同步器
3.简述汽车变速器设计的基本要求。
保证汽车具有高的动力性和经济性
工作可靠,无跳档、乱档、换档冲击
换档迅速、省力、方便
传动效率高
噪声小
设置空档,用来切断发动机动力向驱动轮的传输。
设置倒档,使汽车能倒退行驶。
设置动力输出装置,需要时能进行功率输出。
4.变速器的主要参数有哪些?
如何确定?
一、档数:
增加档数,可以改善汽车的动力性和燃油经济性。
二、传动比范围:
传动比范围:
乘用车:
3.0~4.5;
轻型商用车:
5.0~8.0;
其它商用车辆更大。
三、中心距A:
确定原则:
最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。
四、外形尺寸:
横向尺寸:
根据齿轮直径、倒档中间过渡齿轮及换档机构的布置确定。
轴向尺寸:
与档位数、齿轮形式、换档机构、同步器数等有关。
五、轴的直径:
中间轴式变速器的第二轴和中间轴中部直径:
d≈0.45A
六、齿轮参数:
七、各档齿轮齿数的分配
5.变速器各档传动比的确定原则?
要求相邻档位之间的传动比比值在1.8以下,该比值越小换挡工作越容易进行。
6.简述中间轴式变速器各档齿轮配齿计算方法。
见红字纸
7.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?
1,将两结合齿的啮合位置错开
2,将啮合齿座上前齿圈的齿厚切薄
3,将啮合齿的工作面设计并加工成斜面,形成倒锥角
8.变速器操纵机构应满足哪些要求?
(1)互锁功能:
换档时只能挂入一个档位;
(2)换档后应使齿轮在全齿长上啮合;
(3)自锁功能:
防止自动脱档或自动挂档;
(4)倒档锁:
防止误挂倒档;
(5)换档轻便。
9.为什么中间轴式变速器的中间轴上斜齿轮螺旋方向一律要求取为右旋,而第一、第二轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋?
中间轴齿轮右旋,轴向力平衡可减小轴承负荷,延长寿命;
一、二轴齿轮左旋,使轴向力由轴承传递到壳体上,避免两轴卡死
第四章万向节和传动轴设计
1.万向传动轴设计的基本要求?
1、保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时,能可靠地传递动力。
2、保证所连接两轴尽可能等速运转。
3、由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。
4、传动效率高,使用寿命长,结构简单,制造方便,维修容易等。
2.万向节的类型?
书P115
3.解释何为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节?
不等速:
万向节链接的两轴夹角大于零时,输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动,但平均角速度比为1的万向节。
准等速:
在设计角度下工作时,以等于1的瞬时角速度比传递运动;
但在其他角速下工作时,瞬时角速度比近似等于1的万向节。
等速:
输出轴和输入轴以等于1的瞬时角速度比传递运动的万向节,
4.试简要叙述普通十字轴式单万向节的主要特性。
十字轴万向节结构简单,强度高,耐久性好,传动效率高,生产成本低。
但所连接的两轴夹角不宜过大,当夹角由4°
增至16°
时,十字轴万向节滚针轴承寿命约下降至原来的1/4。
5.试说明十字轴式万向节连接的两轴夹角不宜过大的原因是什么?
两轴夹角不宜过大,当夹角由4°
6.何为传动轴的临界转速?
影响传动轴临界转速的因素有哪些?
所谓临界转速,就是当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时,即出现共振现象,以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。
影响因素:
与材料的弹性特性,轴的形状和尺寸,轴的支撑形式和轴上的零件质量等有关
7.等速万向节最常见的结构型式有哪些?
简要说明各自特点?
球叉式万向节:
圆弧槽滚道型:
特点是结构简单,可在夹角不大于32°
~33°
的条件下正常工作,用于轻中型越野车转向驱动桥。
直槽滚道型:
这种万向节加工比较容易,允许的轴间夹角不超过20°
,在两叉间允许有一定量的轴间滑动,用于断开式驱动桥。
球笼式万向节:
Rzeppa型球笼式:
这种等速万向节可在两轴之间的夹角达到35°
~37°
的情况下工作。
Birfield型球笼式:
Birfield型球笼式万向节两轴允许交角范围较大,可达45°
~50°
。
在工作时,无论传动方向如何,六个钢球均同时参加工作,与球叉式万向节相比,其承载能力和耐冲击能力强,效率高,结构紧凑,拆装方便,应用较为广泛。
8.传动系零部件进行静强度和疲劳强度计算分析时,按那些工况考虑计算载荷?
按发动机最大转矩和一档传动比来确定
按驱动轮打滑来确定
按日常平均使用转矩来确定
第五章驱动桥设计
1、已知EQ245越野车采用全浮式半轴,其中,后桥质量为G2=4075.5kg,加速时质量
移系数m´
=1.15,滚动半径rr=325mm,附着系数ϕ=0.8,试求:
半轴传递的扭矩M。
P166
2、在对驱动桥的设计当中,应满足哪些基本要求?
1、所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性;
2、外形尺寸要小,保证有必要的离地间隙;
3、齿轮及其它传动件工作平稳,噪声小;
4、在各种转速和载荷下具有高的传动效率;
5、在保证足够的强度、刚度条件下,应力求质量小,尤其是簧下质量应尽量小,以改善汽车平顺性;
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相协调;
7、结构简单,加工工艺好,制造容易,拆装、调整方便。
3、简述驱动桥的组成和作用。
组成:
主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳。
作用:
降速增矩
实现差速
改变动力传递方向
将驱动轮与地面的相互作用力通过悬架传给车架或车身
4、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?
1)为了磨合均匀,z1、z2之间应避免有公约数。
2)为了得到理想的齿面重合度和高的轮变曲强度,主、从动齿轮齿数和应不少于40。
3)为了啮合平稳、噪声小,并且具有高的疲劳强度,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)当主传动比i0较大时,尽量使z1取得少些,以便得到满意的离地间隙。
5、汽车为典型布置方案,驱动桥采用单级主减速器,且从动齿轮布置在左侧。
如果将从动轮移到右侧,试问传动系的其他部分需要如何变动才能够满足使用要求?
为什么?
6、为什么会在驱动桥的左右车轮之间都装有差速器(轮间差速器)?
使左右车轮以不同的车速进行纯滚动或直线行驶。
保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递,避免轮胎与地面间打滑。
将主减速器传来的扭矩平均分给两半轴,使两侧的车轮驱动力相等。
7、轴间差速器在多轴驱动的汽车上的应用起到了哪些作用?
8、普通差速器使用中有何不足,如何解决?
普通锥齿轮差速器一般:
k=0.05~0.15;
kb=1.11~1.35
越野行驶或在泥泞、冰雪路面上行驶时,一侧驱动车轮与地面的附着系数很小,尽管另一侧车轮与地面有良好的附着,其驱动转矩也不得不随附着系数小的一侧同样地减小,无法发挥潜在牵引力,以致汽车停驶。
9、何谓“差速器锁紧系数K”?
它与两半轴转矩比Kb有何关系?
锁紧系数k:
k=Tr/T0
半轴的转矩比kb:
kb=T2/T1
10、简述普通差速器工作原理,试导出差速器的运动学方程式。
P156
11、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。
半浮式半轴:
车轮装在半轴上,半轴除传递转矩外,其外端还承受由路面对车轮的反力所引起的全部力和力矩。
结构简单,所受载荷较大,适用于乘用车和总质量较小的商用车上。
3/4浮式半轴:
通过半轴套管支承于桥壳上。
受载情况与半浮式相似,但支承情况有所改善,主要用于乘用车和总质量较小的商用车上。
全浮式半轴:
理论上来说,半轴只承受转矩,作用于驱动轮上的其它反力和弯矩全由桥壳来承受。
主要用于总质量较大的商用车上。
12、半轴的计算工况如何考虑?
(1)加速、制动工况(纵向力Fx2最大,侧向力Fy2为0)
(2)侧滑工况(侧向力Fy2最大,纵向力Fx2=0)
(3)不平路面工况(垂向力Fz2最大,纵向力Fx2=0,侧向力Fy2=0)
13、驱动桥壳强度校核的计算工况如何考虑?
第六章悬架设计
1.悬架的组成及其作用?
弹性元件—承受和传递垂直载荷,减小路面的冲击;
导向装置—传递纵向力、侧向力及其力矩,并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。
减振器—加速振动的衰弱。
2.在悬架设计中应满足哪些性能要求?
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,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。
3.分别写出前、后悬架的偏频与其静挠度之间的关系式。
4.简述独立悬架和非独立悬架的特点。
非独立悬架:
左、右车轮用一根整体轴连接,再经过悬架与车架(或车身)连接。
优点:
结构简单、制造容易维修方便、工作可靠
缺点:
汽车平顺性较差高速行驶时操纵稳性差
独立悬架:
左、右车轮通过各自的悬架与车架(或车身)连接。
优点:
簧下质量小;
悬架占用的空间小;
可以用刚度小的弹簧,改善了汽车行驶平顺性;
由于有可能降低发动机的位置高度,使整车的质心高度下降,又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,同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。
缺点:
结构复杂、成本较高、维修困难
5.按车轮运动形式的不同,独立悬架可分为哪些形式?
6.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0由哪几部分组成?
H0=(fc+fa+△f)
fc为静挠度;
fa为满载弧高;
△f为钢板弹簧总成用U形螺栓夹紧后引起的弧高变化
第七章转向系设计
1.汽车转向系的组成与功用,以及转向器的分类和特点。
转向操纵机构、转向器、转向传动机构
功用:
按驾驶员的操纵要求适时改变汽车行驶方向;
与行驶系配合共同保持汽车稳定的直线行驶,在汽车转向行驶时,保证各转向轮之间有协调的转角关系。
分类和特点:
汽车转向机构分为机械转向和动力转向两种形式。
机械转向是依靠驾驶员的手力转动转向盘,经转向器和转向传动机构使转向轮偏转。
动力转向是在机械转向的基础上,加装动力系统,并借助此系统来减轻驾驶员的手力。
2.对汽车转向系设计有哪些要求?
1)汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中心旋转,不应有侧滑。
2)转向轮具有自动回正能力。
3)转向轮传给转向盘的反冲力要尽可能小。
在行驶状态下,转向轮不得产生自振,转向盘没有摆动。
4)悬架导向装置和车轮传动机构共同工作时,由于运动不协调造成的车轮摆动应小。
5)转向灵敏,最小转弯直径小,保证汽车有较高的机动性。
6)操纵轻便。
7)转向器和转向机构的球头处,有消除因磨损产生间隙的调整机构。
8)转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
9)转向盘转动方向与汽车行驶方向的改变相一致。
3.何为转向器的正效率,在设计中如何提高正效率,哪一种转向器的正效率最高?
正效率:
功率由转向轴输入,经转向摇臂输出所得到的效率
转向器类型和结构特点、结构参数和制造质量。
增加导程角α0,正、逆效率均增大
循环球式转向器
4.何为转向器的逆效率,根据逆效率所分的三种转向器各有什么优缺点?
目前汽车上广泛使用的是哪一种转向器?
逆效率:
功率经转向摇臂轴输入,从转向轴输出所求得的效率。
可逆式:
逆效率较高,如齿轮齿条式和循环球式转向器:
在不平整的路面上会造成打手现象,使驾驶员神经紧张。
不可逆式:
逆效率小于或等于零:
他不能保证车轮自动回正,驾驶员缺乏路面感觉
极限可逆式:
介于两者之间:
在车轮受到冲击作用时一小部分力传给转向器,,逆效率低,冲击作用力较小。
5.转向器的角传动比,传动装置的角传动比和转向系的角传动比指的是什么?
他们之间有什么关系?
转向系角传动比:
转向盘转动角速度ωw与同侧转向节偏转角速度ωk之比,
转向器角传动比:
转向盘转动角速度ωw与摇臂轴转动角速度ωp之比
转向传动机构的角传动比:
摇臂轴转动角速度ωp与同侧转向节偏转角速度ωk之比
P229
6.转向系的力传动比指的是什么?
力传动比和角传动比有何关系?
力传动比:
从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力2Fw与作用在转向盘上的手力Fh之比,ip=2Fw/Fh
7.转向器角传动比的变化特性是什么?
在不装动力转向的车上采用什么措施来解决“轻和灵”的矛盾?
增大角传动比可以增加力传动比。
当Fw一定时,增大力传动比能减小作用在转向盘上的手力Fh,使操纵轻便。
当转向盘角速度ωw一定,转向节(轮)偏转角速度ωk与iω0成反比。
iω0增加会使在同一转向盘转角下的转向轮转角变小,使操纵时间变长,汽车转向灵敏性降低。
为解决这对矛盾,可采用变速比转向器。
齿轮齿条式、循环球式、蜗式指销式转向器都可以制成变速比转向器。
8.转向系传动副中的间隙随转向盘转角应如何变化?
转向器中传动副之间的间隙。
该间隙随转向盘转角的大小不同而改变,
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。
在中间附近位置因磨损造成的间隙过大时,必须经调整消除该处间隙。
P231
9.汽车转向轴内外轮必须满足的理论转角关系式是什么?
纸
10.对汽车的转向梯形机构有哪些要求?
常用的是那种结构形式?
在设计梯形机构时,需要确定哪几个参数?
要求:
1,正确选择转向梯形参数,保证汽车转弯时全部车轮绕一个瞬时转向中心行驶。
2,满足最小转弯直径的要求,转向轮应有足够大的转角。
整体式:
与非独立悬架配用的转向传动机构
断开式:
与独立悬架配用的转向传动机构
参数:
11.转向梯形机构优化设计的数学模型?
12.计算转向系计算载荷的方法有几种?
说明之。
答:
13.计算EQ245型汽车的转向性能。
已知参数:
转向轴负荷:
G1=30000N;
轮胎与路面的滑动摩擦系数:
f=0.7;
轮胎气压:
P=0.4
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