长安大学汽车设计同步练习.docx
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长安大学汽车设计同步练习
第一章汽车的总体设计
一、简答题:
1.总体设计的任务?
2.总体设计的工作顺序?
3.设计任务书包括哪些内容?
4.按发动机的位置分,汽车有哪几种布置型式,各自有什么优缺点?
5.按发动机的相对位置分,汽车有哪几种布置型式,各自特点如何?
6.大客车有哪几种布置型式,各自有什么优缺点?
7.轿车的布置型式有哪几种?
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?
9.简要回答汽车轮距的大小会对汽车产生哪些影响?
单就货车而言,如何确定其前后轮距?
10.前后悬的长短会对汽车产生哪些影响?
11.各种车辆的汽车装载质量(简称装载量)是如何定义的?
12.什么叫整车整备质量?
13.汽车轴荷分配的基本原则是什么?
14.汽车的动力性参数包括哪些?
15.按汽缸排列的形式来分,发动机有哪几种型式?
简述各自的特点?
16.轮胎的型号应如何选择?
17.简述画转向轮跳动图的目的?
18.简述画传动轴跳动图的目的?
19.简述采用独悬架时转向轮跳动图的画法?
20.简述转向传动装置与悬架共同工作校核图的目的,并介绍当前悬架用纵置钢板弹簧时的校核方法?
第二章离合器设计
一、计算题
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=355.6mm
从动片内径d=177.8mm
摩擦系数μ=0.25
摩擦面单位压力P=0.16N/mm
求该车离合器可以传递的最大摩擦力矩。
2.某厂新设计一载重量为4t的农用汽车,其发动机为6100Q水冷柴油机,发动机最大扭矩Me=340N·m/1700~1800转/分。
试初步确定离合器的结构型式及主要尺寸。
(取μ=0.25)
3.验算CA——140型汽车离合器参数:
已知:
离合器为双片式,
摩擦片D=280mm,d=165mm
μ=0.25
铆钉孔一面36个,坑径=9.5mm
压紧弹簧数I=12
自由高度H=70.5mm
弹簧外径30mm,钢丝直径3.75mm
有效圈数6.5
工作高度42mm,(负载490~570N)
发动机扭矩:
Me=N·m
操纵机构尺寸:
(教材P101,图3-30)
a=436mmb=110mm,
C=90mmd=40mm,
e=92mmf=22.5mm,
S=3mmS=0.8mm,
求:
1.摩擦面单位压力P;
2.离合器后备系数(不考虑坑径):
(弹簧压紧负载为570N时)
(弹簧压紧负载为490N时)
(摩擦片单面磨损量0.5mm)
3.踏板行程S;
4.踏板自由行程S;
5.踏板力Q;
6.弹簧的工作应力;
4.已知某轻型载重汽车离合器中采用的具有径向切槽的膜片弹簧,其主要尺寸如下图:
发动机最大功率:
Pe=146马力/5400n
最大扭矩:
Me=19.0kg·m/3500n
分离指数:
n=3
摩擦片外径:
D=232mm
摩擦片内径:
d=160mm
材料:
60SiMnA
E=2.1×10kg/cm
μ=0.30
求:
①膜片弹簧的载荷变形特性:
P~曲线;
②离合器彻底分离时分离轴承作用的载荷P;
③膜片弹簧的后备系数;
④膜片弹簧的最大应力:
、。
5.某汽车厂为了增加产品种类,扩大竞争能力,拟在原生产的4×4前进—761型旅行车底盘基础上重新设计可供迎宾用的4×2前进—620型高速旅行车。
为了降低成本,尽快形成生产能力,兼顾“三化”,便于生产制造和保修,决定仍采用761型离合器。
已知参数:
761型离合器:
(单片)
发动机最大扭矩:
Me=262N·m
摩擦片直径:
D=275mm
D=175mm
摩擦片平均半径:
R=112.5mm
摩擦系数:
μ=0.25
分离杠杆数:
a=3
分离叉传动比:
i=1.745
踏板杠杆比:
i=4.8
油缸径比:
i=1
分离压板杆比:
i=5.41
总传动比:
i=45.3
弹簧:
(材料65Mn)
自由高度:
H=54mm
工作高度:
H=42.9mm
分离高度:
H=41.7mm
压紧高度:
H=35mm
工作压力:
P=425~450N
分离压力:
P=460~485N
弹簧圈平均直径:
D=82.5mm
钢丝直径:
d=5mm
工作圈数:
n=5
总圈数:
n=7
弹簧数目:
N=9
前进—620型旅行车发动机最大扭矩
Me=262N·m
试验算能否直接将761型离合器装于620型车上。
如果不行,采用什么方法使原离合器的零部件改动最小。
二、简答题:
离合器在切断和实现对传动系的动力传递中,发挥了什么作用?
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?
汽车离合器一般应满足哪些基本要求?
按从动盘数目,盘形离合器分哪几类?
简述各类盘形离合器特点?
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?
并简述各自优缺点。
压盘的驱动方式有哪些?
简述各自优缺点。
离合器操纵机构应满足哪些要求?
离合器操纵机构有哪些型式?
应如何对其进行选择?
第三章机械式变速器设计
一、计算题
1.已知一汽车变速器尺寸参数如下图。
当车载总重79000N,轮胎自由外径1.014米,发动机最大扭矩326N·m,主传动比7.63,传动系机械效率0.89,最大道路阻力系数0.372时,试求该变速器各前进档之传动比。
(注意:
超速档传动比在0.7~0.8范围内选定)
2.根据上面确定的传动比i、i、i、i、i,设图中常啮齿轮1、2、7、8、9、10用斜齿轮,其法向模数m=3.75,螺旋角=255124;齿轮3、4、5、6用直齿轮,端面模数m=4.2,试决定个齿轮的齿数,并由此得出各前进档的实际传动比。
3.计算齿数最少最薄弱的齿轮的轮齿强度。
二、简答题:
为保证变速器具有良好的工作性能,汽车对变速器有哪些基本要求?
根据轴的不同型式,变速器可分为哪些类型?
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?
变速器操纵机构应满足哪些要求?
简述同步器的工作原理,并说明同步器的计算目的是什么?
第四章万向节和传动轴设计
一、计算题:
1.已知某型汽车传动线路如下图。
其采用了四根传动轴,即:
Ⅰ变分传动轴,Ⅱ中桥传动轴,Ⅲ前桥传动轴,Ⅳ后桥传动轴。
变分传动轴长度短,无轴管。
其余3根传动轴为普通管式。
主要结构尺寸如下:
传动轴
轴管
十字轴
花键轴
外径
壁厚
轴颈
长度
外径
齿宽
齿数
中桥传动轴
89
5
31.66
130
60
4
24
变分传动轴
31.66
130
60
4
24
前桥传动轴
89
2.5
25
108
50
5
16
后桥传动轴
89
2.5
25
108
50
5
16
原始数据:
发动机最大功率:
165马力/3000n
发动机最大扭矩:
43kg·m/1200n
分动箱速比:
i=1.348i=2.410
变速箱速比:
i=7.58i=4.3
i=2.45i=1.49
i=1.0i=7.69
计算:
1.传动轴临界转速,(前桥传动轴最长万向节中心距110.5cm);
2.各传动轴传递的最大扭矩;
3.中桥传动轴强度;
①突缘叉螺栓;
(螺栓数量n=4,分布半径R=69mm,突缘叉法兰厚度L=12mm)
②十字轴:
(见教材P186图6—12)
(r=56mm,s=22mm,d=31.66mm,d=8mm,L=18mm,滚针数目37,滚针半径R=1.5mm)
③花键轴:
(花键齿根圆直径50,花键轴外径60;花键孔内径54,花键齿数24,花键有效长度100mm,花键齿宽4mm)
④轴管
2.已知一后置发动机大型客车满载时后车架、后悬架、后轴壳和传动轴的位置,尺寸如下图所示。
且弹簧片数n=15,片厚d=15mm,主片3片,卷耳半径e=25mm,静挠度f=90mm,
动挠度f=80mm,满载弧高f=20mm,r=545mm,r=515mm。
作图校核该车传动轴跳动情况,包括:
①确定传动轴上下跳动的极限位置及最大摆角;
②确定空载时万向节传动的夹角;
③确定传动轴长度的变化量。
(要求按1:
10作图)
注:
悬架压缩(车轮上跳)到极限位置,假定缓冲块被压缩1/3,空载静挠度按f=50mm作图。
二、简答题:
等速万向节最常见的结构型式有哪些?
简要说明各自特点?
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?
第五章驱动桥设计
一、计算题:
1.计算单级跨置式螺旋锥齿轮主减速器各轴承所受的支承反力。
已知参数:
齿面宽中点处的圆周力为P;
小齿轮的径向力T;
小齿轮的轴向力Q;
大齿轮的径向力T;
大齿轮的轴向力Q;
小齿轮齿面宽中点处的分度圆直径D;
大齿轮齿面宽中点处的分度圆直径D;
要求:
推导出A、B、C、D四个轴承所受支承反力的计算公式。
包括:
轴承A的径向力R;
轴承A的轴向力R;
轴承B的径向力R;
轴承B的轴向力R;
轴承C的径向力R;
轴承C的轴向力R;
轴承D的径向力R;
轴承D的轴向力R;
在图上表示出以上各轴承反力的受力方向(驱动前进时)。
当力在图面上的投影为一小点时,则用“⊙”或“”表示力的方向。
图示圆周力P的方向“⊙”为小齿轮的受力方向。
2某汽车主传动器采用的是螺旋圆锥齿轮和斜齿轮圆柱齿轮两级传动。
主传动比i=7.63,;螺旋圆锥齿轮副的大端模数m=9,Z=11,Z=25,压力角=20,螺旋角=35。
齿顶高系数f=0.85,齿高修正系数=0.32,径向间隙系数C=0.188。
发动机最大扭矩:
Me=31kg·m
变速器一档传动比:
i=6.24
齿轮材料:
20MnTiB
计算:
1.螺旋锥齿轮副的尺寸;
2.强度计算(弯曲应力和接触应力)
3.已知EQ245越野车采用全浮式半轴,其中,后桥质量分别为=4075.5kg,加速时质量
移系数=1.15,发动机最大扭矩=43kg·m
半轴杆部直径d=44mm
半轴花键内径d’=44mm
半轴花键外径D=49.5mm
花键齿数Z=18
花键有效长度L=51mm
试求:
半轴传递的扭矩M;
半轴花键的扭转应力和挤压应力;
半轴杆部的强度计算;
二、简答题:
简述驱动桥的作用和组成。
在对驱动桥的设计当中,应满足哪些基本要求?
按齿轮副的数目不同,主减速器可分为单级主减速器和双级主减速器,简要说明各减速器的特点。
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)?
轴间差速器在多轴驱动的汽车上的应用起到了哪些作用?
按结构特征的不同,差速器可分为哪些不同的型式?
车轮传动装置的基本功用是什么?
在不同型式的驱动桥中,充当车轮传动装置的主要部件各是什么?
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。
驱动桥壳应满足哪些要求?
驱动桥壳可分为哪几种型式?
第六章悬架设计
一、计算题:
1.为110微型汽车设计后钢板弹簧悬架。
已知参数:
总重:
Ga=13100N(驾驶室内两人)
自重:
Go=6950N(驾驶室内两人)
空车:
前轴载荷=4250N
后轴载荷=2700N
满载:
前轴载荷=5750N
后轴载荷=7350N
非簧载质量=690N(指后悬架)
钢板弹簧长度L=(1000~1100)mm
骑马螺栓中心距S=70mm
满载时偏频n=(1.5~1.7)H
叶片端部形状:
压延
要求:
确定钢板弹簧叶片断面尺寸,片数;
确定钢板弹簧各片长度(按1:
5的比例作图);
计算钢板弹簧总成刚度;
计算钢板弹簧各片应力;
注意:
①叶片断面尺寸按型材规格选取(参看“汽车标准资料手册”中册P39,表5—36),本题拟在以下几种规格内选取:
=665,765,865
663,763,863
670,770,870
②挠度系数可按下式计算:
式中:
n’—主动片数
n—总片数
2.某长途客车底盘前后悬架主要参数如下:
轴荷:
空车前簧:
23600N
后簧:
34750N
满载前簧:
28500N
后簧:
64250N
非悬挂质量前簧:
5075N
后簧:
9439N
一个簧上的负荷:
空载:
前簧9260N
后簧12660N
满载:
前簧11710N
后主簧20490N
后副簧6920N
作用长度:
前簧1300mm
后主簧1375mm
后副簧902mm
钢板弹簧(片宽片厚片数)mm
前簧65104
6588
6572
后主簧769,513
后副簧76810
弹簧销外径:
前簧mm
后簧mm
弹簧卷耳内径:
前簧mm
后簧mm
U型螺栓夹紧距离:
前簧S=110mm
后簧S=128mm
试计算:
前后(主,副)弹簧的全长刚度和夹紧刚度;
前后悬架空满载时的偏频;
满载动挠度;
制动时最大卷耳应力(取质量偏移系数=1.6,=0.92)。
二、简答题:
悬架有哪些作用?
在悬架设计中应满足哪些性能要求?
悬架主要钢板弹簧的主要参数和尺寸如何确定?
在汽车的设计当中,对前轮和后轮的独立悬架导向机构是如何要求的?
新式独立悬架在纵由哪些元件组成,各元件有何功用?
简述独立悬架和非独立悬架的特点。
按车轮运动形式的不同,独立悬架可分为哪些形式?
向平面内有几种布置形式?
第七章转向系设计
一、计算题:
1.设计一合乎要求的转向梯形机构。
已知参数:
汽车主销中心距K,轴距L:
NJ130K=1420mmL=3300mm
CA10BK=1480mmL=4000mm
T—234K=1575mmL=4144mm
前进620K=1175mmL=2700mm
要求:
从上述车型中任选一车型,涉及整体式后置转向梯形,确定梯形臂长和梯形底角
,画出实际特性曲线,他与理论特性曲线在15~25o以内相交(内轮共转40o)在25o以内的实际特性曲线尽量与理论特性曲线接近。
2.核计算EQ245型汽车的转向轻便性。
已知参数:
转向轴负荷:
=33690N
轮胎与路面的滑动摩擦系数:
=0.7
轮胎气压:
P=0.45N/mm2
转向摇臂长:
=150mm
转向节臂长:
=200mm
方向盘半径:
=250mm
转向器角传动比:
i=20
转向器效率:
=70%
试求:
转向轮原地转向的阻力矩Mr;
原地转向时方向盘上的作用力;
方向盘回转的总圈数n;
n可由下式计算:
式中:
--转向传动系的角传动比;
--内转向轮最大转角,=36o;
--外转向轮最大转角,=30o;
i--转向器角传动比。
二、简答题:
掌握汽车转向系的组成与功用,以及转向器的特点。
对汽车转向系设计有哪些要求?
何为转向器的,在设计中如何提高,哪一种转向器的最高?
何为转向器的,根据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?
为什么?
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?
转向器角传动比如何选择?
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?
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?
转向系刚度和方向盘转角对转向性能有何影响?
汽车转向轴内外轮必须满足的理论转角关系式是什么?
试证明EC线就是满足该式的转向特性曲线?
最小转弯半径指的是什么?
如何计算?
当考虑轮胎的侧偏影响后,又如何计算?
考虑轮胎的侧偏影响后,瞬时转向中心如何确定?
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?
在布置设计时应注意什么?
在设计梯形机构时,需要确定哪几个参数?
对一辆已知梯形机构参数的汽车,如何用作图法来校核?
是说明其作图步骤?
如何评价转向轻便性?
计算转向系计算载荷的方法有几种?
是说明之。
计算原地转向阻力矩的几个经验公式是什么?
最常用的是哪个?
如何计算方向盘上的手里和方向盘上的总回转圈数?
提高转向轻便性和操纵性的途径是什么?
试分析采用动力转向的优缺点?
对动力转向得有什么要求?
掌握动力转向的结构与工作原理。
动力转向系统有几种布置形式?
今打算在现有客车底盘上加装动力转向,采用哪种布置形式最好?
为什么?
如何评价动力转向的灵敏度?
转向系传动副中的间隙随转向盘转角应如何变化?
为什么?
转向系刚度与不足转向的关系如何?
第八章制动系设计
一、计算题:
1.某轻型货车的有关参数如下:
总重:
Ga=26000N
重心到前轴的距离:
L1=1428mm
轴距:
L=2700mm
重心高度:
hg=950mm(满载)
头档动力因数:
=0.525
车轮工作半径:
=0.35mm
主传动比:
=4.111
驱动形式:
42后驱动
求:
当该车在滚动阻力系数f=0.02,附着系数=0.7的路面上行驶时,其在最大坡道上停车所需要的手制动器最大制动力矩。
2.某汽车采用支点固定的非平衡凸轮张开式车轮制动器。
已知参数如下:
(参见教材P505图13—58,P506图13—59)(单位:
mm)
h=320a=23.6R=210
f=162.4=18.57o=21.8o
=1.69o=4.92o=110o
输入前后制动凸轮轴上的扭矩:
=587000=954000
试计算:
当摩擦系数=0.4时,前后车轮的制动力矩。
(取前后车轮制动器的制动力矩)。
二、简答题:
制动装置都有哪些?
简要说明其功用?
制动系应满足哪些主要的要求?
对制动系的设计应遵循哪些原则?
什么叫领蹄?
什么叫从蹄?
如何保证制动器有较好的热稳定性?
鼓式制动器可分为哪些型式?
简述各自特点?
盘式制动器与鼓式制动器相比较,有哪些优缺点?
制动器主要包括哪些主要的制动元件?
制动驱动机构有哪几种型式?
双轴汽车的双回路制动系统有哪几种型式?
简要说明之?
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