汽车设计期末考试复习资料.docx

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汽车设计期末考试复习资料

山东科技大学在

车辆09-1

一、名词解释

1．整备质量m0：

指车上带有全部装备（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。

2．质量系数

m0：

指汽车载质量

me与整车整备质量

m0的比值，即

/m0。

3．轴荷分配：

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表示。

4．比转矩

Tb：

汽车所装发动机的最大转矩

Temax

与汽车总质量

ma之比，

Temax

/ma。

它能反映汽车的牵引能力。

5．比功率

：

汽车所装发动机的标定最大功率

Pemax

与汽车最大总质量

之比，即

Pemax/ma。

可以综合反映汽车的动力性。

6．轮胎负荷系数：

汽车轮胎所承受的最大静负荷值与轮胎额定负荷值之比称为轮胎负荷系

最大静负荷值

数。

轮胎负荷系数

额定负荷值

7．后备系数：

离合器所能传递的最大静摩擦力矩Tc与发动机最大转矩Temax之比。

即Tc/Temax

8．等速万向节：

指输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节。

9．临界转速：

是指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。

10．差速器锁紧系数k：

差速器的内摩擦力矩

Tr与差速器壳接受的转矩

T0之比，即k

/T0

11．半轴转矩比

kb：

/T1

，

T1、T2分别为左、右两半轴对差速器的反转矩。

12．双曲面齿轮螺旋角

：

是指在锥齿轮表面展开图上的齿形线任意一点的切线与该点和节锥

顶点连线之间的夹角。

13．悬架的弹性特性：

悬架受到的垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于车身位移f（即

悬架的变形）的关系曲线，称为悬架的弹性特性。

14．悬架静挠度fc：

指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比，即

15．悬架动挠度fd：

指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或1/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。

16．转向系的力传动比

ip：

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，称为力传动比，即

ip2Fw/Fh

17．转向系的角传动比

：

转向盘角速度

w与同侧转向节偏转角速度

k之比，称为转向系

角传动比iw0，即iw0

18．转向器角传动比：

转向盘角速度

w与摇臂轴角速度

p之比，称为转向器角传动比

iw，

即iw

19．转向器正效率

：

功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率，

（P1P2）/P1

20．转向器逆效率

：

功率从转向摇臂轴输入，经转向轴输出所求得的效率称为逆效率，

（P3P2）/P3，式中，P2为转向器中的摩擦功率，

P3为作用在转向摇臂轴上的功率。

．制动器效能因数

：

在制动鼓或制动盘的作用半径

上所得到的摩擦力（M/R）

与输入

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车辆09-1

力F0之比，即K

F0R

22．制动器效能：

制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩，称为制动器效能

23．钢板弹簧满载弧高fa：

指钢板弹簧装到车轴（桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。

（此图谨供助记，不用画）

24．钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0：

指钢板弹簧各片装配后，在预压缩和U形螺栓

夹紧前，其主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差二、问答题

课本36页整车布置的基准线。

1.进行总体设计应当满足那些基本要求?

1）汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品计划中所确定的指标。

2）严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。

3）尽最大可能的去贯彻三化，即标准化、通用化和系列化。

4）进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。

5）拆装与维修方便。

2.货车按发动机位置不同分几种？

各有何有缺点？

货车根据发动机位置不同，分为发动机前置、中置和后置三种布置形式。

（此表格仅供助记，应按书P14分条作答）

特点

形式

说明

发动机形式

多种*

对置

直列、V型、对置

轴荷分布

合理

不好

不好*

满载后桥易超载

发现故障*

容易

困难

发动机故障

维修发动机

方便*

困难

接近性好

操纵机构

简单*

复杂

长头式、短头式

货箱地板

低

高

驾驶室空间

拥挤*

宽敞

平头式

发动机影响*

大

小

噪声、振动、气味和热量

驾驶员视野

不好*

好

长头式

3.货车按驾驶室与发动机相对位置不同分几种？

各有何有缺点？

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、长头式和偏置式四种。

（此表格仅供助记，应按书P12分条作答）

特点

形式

平头

短头

长头

说明

总长

短*

居中

长

车头变短

机动性

好

居中

差

整备质量

小

居中

大*

发动机罩、翼子板

驾驶员视野

好*

居中

差

盲区小

面积利用率

高

居中

低

货箱大

驱动性能

差*

居中

好

空载前轴荷大

维修发动机

方便

困难*

方便

局部接近性差

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车辆09-1

驾驶室结构

复杂*

简单

需翻转、锁止机构

出入驾驶室

困难*

不便

方便

轮罩上方

操纵机构

复杂

简单

发动机影响

大

居中

小

噪声、振动、气味和热量

正碰安全性

差

居中

好

偏置式驾驶室的货车主要用于重型矿用自卸车上。

它具有平头式货车的一些优点，如轴距

短、视野良好等，此外还具有驾驶室通风条件好、维修发动机方便等优点。

4.大客车按发动机位置不同布置形式分几种？

各有何有缺点？

根据客车发动机位置不同，

其布置形式有三种：

发动机前置后桥驱动，发动机中置后桥驱

动，发动机后置后桥驱动。

（此表格仅供助记，应按书

P12分条作答）

特点

形式

说明

发动机影响

大*

小

噪声、振动、气味和热量

检修发动机

不便

方便*

接近性好

轴荷分配

前重*

合理

前轴超载、转向沉重

候补舒适性

较差

较好

好*

后桥簧上质量增加

车厢面积利用

差

好

好*

发动机横置

行李箱

小

大*

设置于地板下

地板高度

高

低*

地板下没有传动轴、发动机

传动轴长度

长

短

发动机冷却

好

不好

操纵机构

简单

复杂

发动机故障

容易发现

困难

5.轿车的布置形式分几种？

各有何有缺点？

轿车（乘用车）的布置形式主要有发动机前置前轮驱动（FF）、发动机前置后轮驱动（FR）、发动机后置后轮驱动（RR）。

（此表格仅供助记，应按书

P9分条作答）

特点

形式

说明

转向性能

不足*

不足

过多

前桥轴荷大

越障能力

最强

较强

动力总成

紧凑

不紧凑

紧凑

地板

平坦

不平*

平坦

有传动轴

轴距

短*

长

短

发动机布置在轴距外

机动性

好

差

好

发动机散热

好

行李箱容积

够

不够*

转向空间、驾驶员视野

改装方便性

容易

困难*

布置后门、货箱困难

供暖除霜机构

简单

复杂*

管路长

操纵机构

简单

复杂

等速万向节

需要*

不要

转向、驱动

轮胎寿命

短*

长

前轮胎

爬坡能力

较弱*

较强

质心后移、附着力小

制动稳定性

差*

较差

较好

维修费用高

正碰损失

大*

大

小

汽车的主要参数有尺寸参数、质量参数和汽车性能参数；

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；

质量参数：

整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量和轴荷分配；

性能参数：

动力参数（最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转矩）、燃油经济性参数、最小转弯直径、通过性几何参数、操纵稳定性参数、制动参数和舒适性。

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车辆09-1

6.汽车的质量参数包括那些？

各是如何定义的？

1）整车整备质量m0：

指车上带有全部装备（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。

2）汽车的载客量：

乘用车的载客量指包括驾驶员在内的座位数；城市客车的载客量指座位数加站立乘客数。

3）汽车的载质量me：

在硬质良好路面上行驶时所允许的额定载质量。

4）质量系数m0：

指汽车载质量与整车整备质量的比值，即m0me/m0。

5）汽车总质量ma：

指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。

6）汽车的轴荷分配：

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，也可以用空载或满载总质量的百分比来表示。

7．进行离合器总成设计应当满足哪些基本要求？

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，以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）结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。

8．盘式离合器有几种？

各有何优缺点？

1）单片离合器、双片离合器、多片离合器

2）单片离合器：

结构简单，轴向尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底，采用轴向有弹性的从动盘可保证接合平顺。

双片离合器：

传递转矩的能力较大；接合更为平顺、柔和；在传递相同转矩的情况下，径向尺寸较小，踏板力较小；中间压盘通风散热性差，容易引起摩擦片过热，加快其磨损甚至烧坏；分离行程较大，不易分离彻底；轴向尺寸较大，结构复杂；从动部分的转动惯量较大。

多片离合器：

接合更加平顺、柔和，摩擦表面温度较低，磨损较小，使用寿命长等优点。

但分离行程大，分离不彻底，轴向尺寸和从动部分转动惯量大。

9．离合器压紧弹簧布置形式有几种？

各有何优缺点？

1）周置弹簧离合器、中央弹簧离合器、斜置弹簧离合器

2）周置弹簧离合器：

优点：

结构简单、制造容易

缺点：

易受热回火失效；转速高时，压紧力显著下降，传递转矩能力也随之下降；弹簧易磨损断裂

中央弹簧离合器：

优点：

较大杠杆比，足够压紧力，利于减小踏板力，使操纵轻便；弹簧不会受

热回火失效；易实现压盘对压紧力的调整

缺点：

结构较复杂，轴向尺寸较大

斜置弹簧离合器：

优点：

摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎不变；工作性能稳定、踏板力较小

10．离合器摩擦衬片与从动钢板的连接方式有几种？

各有何优缺点？

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车辆09-1

1）铆接、粘接

2）铆接方式连接可靠，更换摩擦片方便，适宜在从动片上安装波形片，但其摩擦面积利用率小，使用寿命短。

粘接方式可增大实际摩擦面积，摩擦片厚度利用率高，具有较高的抗离心力和切向力的能力；但更换摩擦片困难，且使从动片难以安装波形片，无轴向弹性，可靠性低。

11．离合器后备系数的定义及影响取值大小的因素有哪些？

（离合器后备系数定义见名词解释7）

影响离合器后备系数取值大小的因素：

1）为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，应小些

2）发动机后备功率较大，使用条件较好时，可小些

3）发动机缸数越多，越小

4）膜片弹簧离合器可小些

5）为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨时间过长，应大些

6）当使用条件恶劣、需拖带挂车时，应大些

7）汽车总质量越大，越大

8）采用柴油机时，转矩不平稳，应大些

9）双片离合器的值应大于单片离合器

12．离合器的主要参数有哪些？

主要有性能参数：

后备系数

和单位压力p0

；尺寸参数：

摩擦片外径

D、内径d和摩擦片

厚度b；结构参数：

摩擦面数

Z和离合器间隙

t，摩擦因数f

13．膜片弹簧的弹性特性是什么样的？

工作点最低位置如何确定？

1）膜片弹簧具有变刚度弹性特性。

膜片弹簧的弹性特性曲线

2）膜片弹簧工作点位置如图所示。

拐点对应着膜片弹簧压平的位置；M、N

压紧力最大和最小的位置；A、C点分别对应离合器完全结合和完全分离的状态。

两点分别对应

膜片弹簧工作点位置

膜片弹簧工作点B一般取在M点和H点之间，且靠近或在H点处。

当分离时，工作点从

B变到C。

为最大限度地减小踏板力，

C点应尽量靠近N点。

（利用此图也可对膜片弹簧和螺旋弹簧进行比较。

OC’为螺旋弹簧工作曲线）

14．进行变速器设计应当满足哪些基本要求？

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

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车辆09-1

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

15．变速器换挡机构有几种形式？

各有何优缺点？

各种形式适用于哪些挡位？

1）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。

2）直齿滑动齿轮换挡：

（一、倒挡）

优点：

结构简单，制造容易，拆装与维修方便，成本低

旋转部分转动惯性力矩小

缺点：

齿端冲击、噪声，使齿端部磨损，驾驶员紧张，降低乘坐舒适性

要求驾驶员操作技术高

行驶安全性降低

换档行程长

啮合套换挡：

（第二轴与中间轴常啮合齿轮）

优点：

换档行程短

承受换档冲击载荷的接合齿数多，轮齿不参与换档，不会过早损坏

结构简单，制造容易，成本降低，减小变速器长度

缺点：

因不能消除换档冲击，要求操作技术高

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）

优点：

保证迅速、无冲击、无噪声换档，与操作熟练程度无关

提高了加速性、燃油经济性、行驶安全性

缺点：

结构复杂，制造精度要求高

轴向尺寸大

16．根据轴的形式不同变速器有几种？

固定轴式：

两轴式、中间轴式、多中间轴式、双中间轴式。

旋转轴式

17．两轴式、中间轴式变速器各有何优缺点？

两轴式：

优点：

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，噪声低。

缺点：

不能设置直接挡，高挡工作噪声大，易损坏；受结构限制，一挡速比不可能设计的很大。

中间轴式：

优点：

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。

缺点：

在除直接挡外的其他挡位工作时，传动效率略有降低。

18．惯性式同步器有几种？

共同特点是什么？

各有何优缺点？

1）惯性式同步器有锁销式、锁环式、多锥式和惯性增力式四种。

2）他们都有摩擦元件，锁止元件和弹性元件。

3）锁销式：

优点：

零件数量少，摩擦锥面平均半径较大，使转矩容量增加

缺点：

轴向尺寸长

锁环式：

优点：

工作可靠，零件耐用

缺点：

转矩容量不大，会因齿端磨损而失效

多锥式：

优点：

具有较大的转矩容量和低热负荷，改善了同步效能，增加了可靠性，换挡力减小

惯性增力式：

优点：

摩擦力矩大，结构简单，工作可靠，轴向尺寸短

19．变速器中心距指何而言？

它对什么有较为重要的影响？

1）对中间轴式变速器，是将中间轴与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，将变速器输入轴与输出轴之间的距离称为变速器中心距A。

2）其大小不仅对变速器的外形尺寸、体积和质量大小有影响，而且对轮齿的接触强度有影响。

[如分值较高，应展开答：

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车辆09-1

A．中心距小，则变速器的外形尺寸和质量小

B．中心距越小，轮齿接触应力越大，寿命越短C．中心距小，布置轴承不便，壳体强度差D．中心距小，一挡小齿轮齿数少

E．中心距过小，变速器长度增加，轴的刚度削弱，齿轮啮合状态变坏]

20．变速器的主要参数有哪些？

挡数、传动比范围、中心距

A、外形尺寸、齿轮参数、各挡齿轮齿数的分配。

21．同步器的锁止条件是什么？

影响同步器的

f的因素有哪些？

1）tan

（f为摩擦系数，R摩擦锥面平均半径，r为锁止面平均半径，

为摩擦锥面半锥角）

rsin

2）影响因素：

同步环的材料、工作面的表面粗糙度、润滑油种类、温度

22．计算变速器中齿轮的弯曲强度和接触强度时计算载荷是如何确定的？

1）计算齿轮弯曲强度时：

计算载荷

Tg取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

emax

23．影响变速器齿轮接触应力

的因素有哪些？

计算载荷

Tg；节圆直径

；节点处压力角

；齿轮螺旋角

；齿轮材料的弹性模量

；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

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车辆09-1

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

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