汽车设计期末复习资料全文档格式.docx

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3、乘用车的布置形式有哪些？

各自的优缺点？

P9、10、11

发动机前置前轮驱动FF：

优点：

A、前桥轴荷大，有明显的不足转向性能；

B、前轮是驱动轮，越过障碍的能力高；

C、主减速器与变速器装在一个壳体内，故动力总成结构紧凑，不需要在变速器与主减速器之间设置传动轴，车内地版凸包高度降低，有利于提高乘坐舒适性；

D、发动机布置在轴距外时，汽车的轴距可以缩短，因而有利于提高汽车的机动性；

E、散热条件好，发动机可得到足够的冷却；

F、有足够大的行李箱空间；

G、容易改装为客货两用车或救护车；

H、供暖机构简单，且管路短而供暖效率高；

I、发动机、离合器、变速器与驾驶员位置近，所以故操纵机构简单；

J、发动机横置时能缩短汽车的总长，整备质量减轻；

K、发动机横置时，降低了齿轮的制造难度，同时在装配和使用时也不必进行齿轮调整工作，变速器和主减速器可以使用同一种润滑油。

缺点：

A、前轮驱动并转向需要采用等速万向节，其结构和制造工艺均复杂；

B、前桥负荷较后轴重，且前轮又是转向轮，故前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；

C、上坡行驶时驱动轮上的附着力减少，汽车爬坡能力降低，特别是在爬泥泞的坡道时，驱动轮容易打滑并使汽车丧失操纵稳定性；

D、后轴负荷小而且制动时轴荷要前移，故后轮容易抱死并引起汽车侧滑；

E、发动机横置时受空间限制，总体布置工作困难，维修与保养时的接近性变差；

F、一旦发生正面碰撞事故，因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FR：

A、轴荷分配合理，有利于提高轮胎的使用寿命；

B、不需要等速万向节，减少了制造成本；

C、操纵机构简单；

D、采暖机构简单，且管路短供暖效率高；

E、发动机冷却条件好；

F、上坡行驶时，驱动轮附着力增大，爬坡能力强；

G、改装为客货两用车或救护车比较容易；

H、有足够大的行李箱空间；

I、变速器与主减速器分开，故拆装、维修容易；

J、发动机的接近性良好。

A、车身地板下方有传动轴，所以地板上有突起的通道，使后排座椅中部坐垫的厚度减薄，影响了乘坐舒适性；

B、汽车正面与其他物体发生碰撞时，易导致发动机进入客厢，会使前排乘员受到严重伤害；

C、汽车的总长，轴距等较长，整车整备质量增大，从而影响到汽车的燃油经济性和动力性。

发动机后置后轮驱动RR：

A、动力总成布置成一体，结构紧凑；

B、汽车前部高度有条件降低，改善了驾驶员视野；

C、排气管不必从前部向后延伸，加上可以省掉传动轴，故客厢内地板凸包高度较低，改善了后排座椅中间座位乘员的出入条件；

D、整车整备质量小；

E、乘客座椅能够布置在舒适区内；

F、上坡行驶时，驱动轮附着力增加，爬坡能力提高；

G、当发动机布置在轴距外时轴距短，汽车机动性能好。

A、后桥负荷重，使汽车具有过多转向倾向，操纵性变坏；

B、前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵稳定性；

C、行李箱体积不够大；

D、动力总成在后部，距驾驶员较远，故操纵机构复杂；

E、驾驶员发现发动机故障不如发动机前置时容易；

F、对发动机冷却和前风挡玻璃除霜不利，且发动机工作噪声容易传给乘员，一旦发生追尾事故，又会对后排乘员造成危险；

G、受发动机高度影响，改装为客货两用车或救护车困难。

4、客车的布置形式有哪些？

各自的优缺点是什么？

P12

发动机前置后桥驱动：

A、动力总成操纵机构的结构简单；

B、散热器位于汽车前部，冷却效果好；

C、冬季在散热器罩前部蒙以保护棉被，能改善发动机保温条件；

D、发动机出故障时驾驶员容易发现；

E、货车底盘和客车底盘通用，通用件多，有利于配件供应和维修工作。

A、发动机尺寸大且凸出在地板表面上方，造成车厢面积利用不好，且布置座椅时会受发动机的限制；

B、传动轴要从地板下方通过，致使地板平面距地面较高，乘客上、下车不方便；

C、轴距长时，传动轴长度长，容易产生共振；

D、隔绝发动机振动困难，而且发动机的工作噪声、气味和热量均易传入车厢内，影响乘坐舒适性；

E、检查发动机故障必须在驾驶室内进行，降低了检修工作的舒适性；

F、如果乘客门布置在轴距内，会使车身刚度削弱，若采用前开门布置，虽可改善车身刚度，但使前悬加长，同时可能使前轴负荷增加，并可能造成转向沉重和前轴超载。

发动机中置后桥驱动：

A、轴荷分配合理；

B、传动轴长度短；

C、车厢内面积利用最好，布置座椅不受发动机限制；

D、乘客车门能布置在前轴之前，以利于实现单人管理。

A、发动机必须用水平对置式的，因布置在地板下部，给检修发动机带来困难；

B、驾驶员不容易发现发动机故障；

C、发动机在热带的冷却条件和在寒带的保温条件均不好；

D、发动机的工作噪声，气味，热量和振动均能传到车厢内，影响乘坐舒适性；

E、动力总成的操纵机构复杂；

F、受发动机所在位置影响，地板平面距地面较高，乘客上、下车困难；

G、汽车质心位置高；

H、在土路上行驶时，发动机极易被泥土弄脏。

发动机后置后桥驱动：

A、能较好的隔绝发动机的气味和热量，客车中、前部基本不受发动机工作噪声和振动的影响；

B、检修发动机方便；

C、轴荷分配合理；

D、后桥簧上质量与簧下质量之比增大，可改善车厢后部的乘坐舒适性；

E、当发动机横置时，车厢面积利用较好，布置座椅受发动机影响较少；

F、作为城市间客车使用时，能够设立体积很大的行李箱；

G、作为市内用客车不需要行李箱时，能降低地板高度，乘客上、下车方便；

H、传动轴长度短。

A、发动机的冷却条件不好，必须采用冷却效果强的散热器；

B、动力总成的操纵机构复杂；

C、驾驶员不易发现发动机故障。

5、货车的布置形式有哪些？

P12、13

货车按照驾驶室与发动机相对位置的不同，分为平头式、短头式、长头式和偏置式

平头式货车：

货车的发动机位于驾驶室内

A、汽车总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性能良好；

B、不需要发动机罩和翼子板，汽车整备质量减小；

C、驾驶员视野得到明显改善；

D、采用翻转式驾驶室时能改善发动机及其附件的接近性；

E、汽车货箱与整车的俯视面积之比称为面积利用率，平头式货车的面积利用率较高。

A、空载时前轴负荷大，在坏路面上的汽车通过性变坏；

B、驾驶室有翻转机构和锁止机构，使机构复杂；

C、进、出驾驶室不如长头式货车方便；

D、操纵机构复杂；

E、发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员有较大影响；

F、汽车正面与其他物体发生碰撞时，易使驾驶员和前排乘员受到严重伤害的可能性增加。

短头式货车：

发动机的大部分在驾驶室前部，少部分位于驾驶室内

优缺点：

P13看书吧，打得太累了

长头式货车：

发动机位于驾驶室前部

A、发动机及其附近的接近性好，便于检修工作；

B、汽车满载时前轴负荷小，有利于在坏路面上行驶时提高汽车的通过能力；

C、地板低，驾驶员上、下车方便；

D、离合器、变速器等操纵机构简单，易于布置；

E、发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员的影响很小；

F、汽车正面与其他物体发生碰撞时，驾驶员和前排乘员受到的伤害程度比平头式货车要好得多。

A、汽车总长与轴距均较长，最小转弯直径较大，机动性不好；

B、汽车整备质量大；

C、驾驶员的视野不好；

D、面积利用率低。

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；

离合器、变速器等操纵机构简单；

货箱地板高度低；

可以采用直列发动机、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，而且发动机布置在前轴之上的中部，则驾驶室内部隔热、隔振等问题难以解决；

如采用长头式驾驶室，为保证视野，驾驶员座椅须布置高些，这又影响整车和质心高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：

可以采用水平对置式发动机布置在货箱下方，因发动机通用性不好，需特殊设计，维修不便；

离合器、变速器等操纵机构复杂；

发动机距地面近，容易被车轮带动起来的泥土弄脏；

受发动机位置影响，货箱地板高度高。

目前这种布置形式的货车已不采用。

发动机后置后轮驱动货车：

是由发动机后置后轮驱动的乘用车变型而来，所以极少采用。

这种形式的货车主要缺点是后桥容易超载，操纵机构复杂；

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。

6、轴距L对整车的影响和轴距的选择依据是什么？

P17

轴距L对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。

当轴距短时，上述各指标减小。

此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。

轴距过短会使车厢长度不足或后悬过长；

汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性或操纵稳定性变坏；

车身纵向角振动增大，对平顺性不利；

万向节传动轴夹角增大。

原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得长。

对机动性要求高的汽车，轴距宜取短些。

7、轮距B对整车有哪些影响？

P18

改变轮距会影响车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯直径等因素发生变化。

增大轮距会使车厢内宽增加，并有利于增加侧倾刚度，汽车横向稳定性变好；

但是汽车总宽和总质量及最小转弯直径增加，并导致汽车的比功率、比转矩指标下降，机动性变坏。

8、汽车前、后悬对整车的影响？

前悬：

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、上车和下车的方便性以及汽车造型等有影响。

增加前悬尺寸，减小了汽车的接近角，使通过性降低，并使驾驶员视野变坏。

因在前悬这段尺寸内要布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件，前悬不能缩短。

从碰撞安全性考虑希望前悬长些，从视野角度考虑又要求前悬短些。

前悬对平头汽车上下车方便性有影响，前钢板弹簧长度也影响前悬长度。

后悬：

后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货箱长度或行李箱长度、汽车造型等有影响，并取决于轴距和轴荷分配的要求。

后悬长，则汽车离去角减小，使通过性降低；

后悬短的乘用车行李箱尺寸不够大。

9、如何确定发动机最大转矩

及相应转速

P30

为转矩适应性系数；

为发动机最大功率；

为最大功率转速；

在1.4~2.0之间选取。

10、轿车、客车的车身形式有哪些？

P32

轿车：

折背式、直背式和舱背式

客车：

单层、双层；

平头式和短（长）头式

11、五条整车布置基准线分别是什么？

P36、37

1）车架上平面线——作为标注垂直尺寸的基准线（面），即z坐标线。

2）前轮中心线——作为标注纵向尺寸的基准线（面），即x坐标线。

3）汽车中心线——作为标注横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。

4）地面线——标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线。

5）前轮垂直线——作为标注汽车轴距和前悬的基准线。

第二章离合器设计

1、离合器设计的基本要求有哪些？

P52、53

1.在任何行驶条件下，既能可靠的传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载。

2.接合时要完全、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.从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。

5.应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。

6.应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力。

7.操作轻便，准确，以减轻驾驶员的疲劳。

8.作用在从动盘上的的总压力和摩擦材料的摩擦因数在离合器的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.结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便

2、离合器有哪些分类方法？

P53

按从动盘数：

单片、双片、多片

按弹簧布置形式：

圆周布置、中央布置、斜向布置

按弹簧形式：

圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧、膜片弹簧

按作用力方向：

推式、拉式

3、膜片弹簧离合器的优缺点有哪些？

P53（最好结合课本图一起看）

1）膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变，因此离合器工作过程中能保持传递的转矩大致不变。

2）膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。

3）高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。

4）膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。

5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长

6）膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好

制造工艺复杂，制造成本高；

对材质和尺寸精度要求高，其非线性弹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。

4、拉式膜片弹簧离合器相比于推式有什么特点？

P56

1）取消了中间支撑各零件，不用或只用一个支撑环，使其结构简单、紧凑，零件数目更少，质量更小。

2）以中部与压盘相压，在同样压盘尺寸条件下可采用直径较大的膜片弹簧，提高了压紧力和传递转矩的能力，并不增大踏板力，在传递相同的转矩时，可采用尺寸较小的结构。

3）在接合或分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，分离效率更高。

4）杠杆比大于推式，且中间支承少，减少了摩擦损失，传动效率更高，踏板操作更轻便。

5）膜片弹簧大端与离合器盖支承始终保持接触，支承环磨损后不会行成间隙而增大踏板自由行程，不会产生冲击和噪声。

6）使用寿命更长。

需采用专门的分离轴承，结构较复杂，安装拆卸困难

5、膜片弹簧的支承形式：

单支承环、双支承环、无支承环P57

6、压盘的驱动方式：

凸块窗孔式、传力销式、键块式、弹性传动片式P57

7、离合器的后备系数β的定义是什么？

如何选择？

P59

定义：

离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，β必须大于1。

反映了离合器所能传递发动机最大转矩的可靠程度。

为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨时间过长，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又不宜选取太大；

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，需要拖带挂车时，为提高起步能力、减少离合器滑磨，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，由于工作比较粗暴，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；

膜片弹簧离合器由于摩擦片磨损后压力保持较稳定，选取的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。

8、膜片弹簧的弹性特性是什么样的？

主要影响因素是什么？

工作点最佳位置应如何确定？

63

弹性特点：

1、由于膜片弹簧具有理想的非线性特性（参看图），弹簧压力在摩擦片磨损范围

内大致不变（从新安装时的工作点Ｂ变化到极限位置Ａ）；

当分离时弹簧压力不像圆柱弹簧

那样升高（从Ｂ点线性变到c’点），而是降低（从Ｂ点变到c），从而降低了踏板力。

2、高速旋转时，压紧力降低很少，所以离合器摩擦力矩降低很少，性能稳定（见图中曲线。

）而周置弹簧离合器的摩擦力矩，由图中曲线ｂ可见，在高速时下降明显。

膜片弹簧的弹性特性曲线

H：

膜片弹簧自由状态下碟簧部分的内截锥高度

h：

膜片弹簧钢板厚度

R、r：

自由状态下碟簧部分大小端半径

主要影响因素如下

1、H/h为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜片弹簧的H/h应该落在1.5～2.0的范围内，板厚h为2~4mm。

2、比值R／r和R、r的选择

研究表明，R／r越大，弹簧材料利用率越低，弹簧刚度越大，弹性特性曲线受直径误差影响越大，且应力越高。

根据结构布置和压紧力的要求，R／r一般为1．20—1．35。

3．α的选择

膜片弹簧自由状态下圆锥底角a与内截锥高度H关系密切，一般在9O～15O范围内。

4、膜片弹簧工作点位置的选择

该曲线的拐点H对应着膜片弹簧的压平位置，而且

。

新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处，一般

，以保证摩擦片在最大磨损限度△入范围内压紧力从

到

变化不大。

当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度地减小踏板力，C点心尽量靠近N点。

5、分离指数目n的选取

分离指数目n常取为18，大尺寸膜片弹簧可取取24，小尺寸膜片弹簧可以取12。

6、膜片弹簧小端半径

及分离轴承作用半径

的确定

由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第一轴花键的外径。

应大于

7、切槽宽度

、

及半径

＝3.2～3.5mm,

=9～10mm,

的取值应满足

8、压盘加载点半径

和支承环加载点半径

和

的取值将影响膜片弹簧的刚度。

应略大于ｒ且尽量接近ｒ，

应略小于R且尽量接近R。

9、从动盘总成设计有哪些基本要求？

P73

1）从动盘的转动惯量应尽可能小，以减小变速器换挡时轮齿间的冲击。

2）从动盘应具有轴向弹性，使离合器接合平顺，便于起步，而且使摩擦面压力均匀，以减小磨损。

3）应安装扭转减振器，以避免传动系共振，并缓和冲击。

10、离合器摩擦片的在性能上应该满足哪些要求？

P74

1）摩擦因数较高且较稳定，工作温度、单位压力、滑磨速度的变化对其影响要小。

2）要有足够的机械强度和耐磨性。

3）密度要小，以减小从动盘的转动惯量‘

4）热稳定性好，高温下分离出的粘合剂少，无味，不易烧焦。

5）磨合性能好，不致刮伤飞轮和压盘表面。

6）接合时应平顺而不产生“咬合”或“抖动”现象。

7）长期停放后，摩擦面间不发生“粘着”现象。

第三章机械式变速器设计

变速器的传动比范围：

指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。

中心距A：

对中间轴式变速器，是将中间轴和第二轴轴线之间的距离称为变速器中心距A；

对两轴式变速器，将变速器输入轴和输出轴轴线之间的距离称为变速器中心距A。

1、进行变速器设计应满足哪些基本要求？

P78

1）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驱动轮的传输。

3）设置倒挡，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，变速器不得有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生。

7）变速器应当有高的工作效率。

8）变速器的工作噪声低。

除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。

2、两轴式、中间轴式变速器各有什么特点？

P79、80

两轴式：

（多用于发动机前置前轮驱动汽车上）

轴和轴承数少，结构简单、轮廓尺寸小、容易布置；

中间挡位传动效率高同时噪声也低。

不能设置直接挡，高挡工作时齿轮和轴承均承载，工作噪声大，且易损坏；

一挡速比不可能设计得很大。

中间轴式：

（多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动客车上）

使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，传动效率高，噪声低，齿轮和轴承的磨损减少；

提高了变速器的使用寿命；

一挡有较大的传动比。

除直接挡以外的其他挡位工作时，传动效率略有降低。

3、变速器的齿轮形式有哪些？

P85

变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。

（与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、运转平稳、工作噪声低等优点；

缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力，这对轴承不利。

变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的质量和转动惯量增大。

直齿圆柱齿轮仅用于抵挡和倒挡。

）

4、变速器有哪几种换挡机构形式？

各自优缺点？

适用哪些挡位？

P87

1）有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。

2）直齿滑动齿轮换挡：

（适用于一挡、倒挡）

A、结构简单，制造、拆装与维修工作容易；

B、旋转部分的惯性力矩小。

A、齿端冲击，伴随噪声，使齿端磨损加剧并过早损坏，驾驶员精神紧张，降低乘坐舒适性；

B、要求驾驶员操作技术熟练；

C、行驶安全性降低；

D、换挡行程长。

啮合套换挡：

（第二轴与中间轴常啮合齿轮）

A、换挡行程短；

B、承受换挡冲击载荷的接合齿数多，轮齿不参与换挡，不会过早损坏；

C、结构简单，制造容易，成本降低，减小变速器长度。

A、因不能消除换挡冲击，要求操作技术高；

B、增设啮合套、常啮合齿轮，旋转部分总惯性力矩大。

同步器换挡：

（广泛应用）

A、保证迅速、无冲击、无噪声换挡，与操作技术熟练程度无关

B、提高了加速性、燃油经济性和行驶安全性

结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸大

5、手动变速器时有哪些主要参数需要选择

档位数；

传动比范围；

中心距离；

外形尺寸；

齿轮参数；

各档齿数分配

6、变速器传动比范围的定义？

P89

（影响最低挡传动比选取的因素：

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、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。

7、变速器中心距的定义是什么？

P90

选择：

A、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；

B、中心距越小，轮齿的接触应力越大，轮齿寿命越短，但变速器的外形尺寸、