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汽車設計課后答案 第4版 王望予 吉林大學第一章 汽車總體設計一、轎車（乘用車）的布置形式有哪幾種？各自有什么優(yōu)缺點？發(fā)動機前置前驅(qū)的布置形式為什么在乘用車上得到廣泛采用？大客車（商用車）有哪幾種布置形式？各自有什么優(yōu)缺點？發(fā)動機后置后驅(qū)的布置形式為什么在客車上得到廣泛采用？乘用車：發(fā)動機前置前驅(qū)動優(yōu)點：（a、有明顯的不足轉(zhuǎn)向性能； b、越過障礙的能力高 c、動力總成結構緊湊； d、有利于提高乘坐舒適性；（車內(nèi)地板凸包高度可以降低） e、有利于提高汽車的機動性；（軸距可以縮短 ）f、有利于發(fā)動機散熱 ，操縱機構簡單； g、行李箱空間大；h、變形 容易。）缺點：結構與制造工藝均復雜；（采用等速萬向節(jié) ）；前輪工作條件惡劣，輪胎壽命短；（前橋負荷較后軸重）；汽車爬坡能力降低； 發(fā)生正面碰撞事故，發(fā)動機及其附件損失較大；維修費用高。商用車：發(fā)動機后置后橋驅(qū)動優(yōu)點：a、能較好地隔絕發(fā)動機的噪聲、氣味、熱量；b、檢修發(fā)動機方便；軸荷分配合理；c、能改善車廂后部的乘坐舒適性；d、當發(fā)動機橫置時，車廂面積利用較好，并有布置座椅受發(fā)動機影響較少；f、行李箱大（旅游客車）、地板高度低 （城市客車）g、傳動軸長度短。缺點：a、發(fā)動機的冷卻條件不好，必須采用冷卻效果強的散熱器； b、動力總成操縱機構復雜； c、駕駛員不容易發(fā)現(xiàn)發(fā)動機故障。二、汽車的主要參數(shù)分為幾類？各類又含有哪些參數(shù)？各質(zhì)量參數(shù)是如何定義的？汽車的主要參數(shù)包括尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)和汽車性能參數(shù)1尺寸參數(shù)包括外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸、貨車車頭長度和車廂尺寸2汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量、載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量、軸荷分配等；整車整備質(zhì)量：指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。汽車的載客量和裝載質(zhì)量：汽車的裝載質(zhì)量me定義：指在硬質(zhì)良好路面上行駛時所允許的額定裝載量。 注：越野汽車的裝載量是指越野行駛時或在土路上行駛時的額定裝載量。軸荷分配：定義：指汽車在空載或滿載靜止狀態(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。3性能參數(shù)：1動力性參數(shù)2燃油經(jīng)濟性參數(shù)3機動性參數(shù)4通過性的幾何參數(shù)5操縱穩(wěn)定性參數(shù)6制動性參數(shù)第二章 離合器設計一、何謂離合器的后備系數(shù)？影響其取值大小的因素有哪些？Answer: 后備系數(shù)是離合器一個重要設計參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇時，應保證離合器應能可靠地傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩、要防止離合器滑磨過大、要能防止傳動系過載。因此，在選擇時應考慮以下幾點：1）為可靠傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，不宜選取太??；2）為減少傳動系過載，保證操縱輕便，又不宜選取太大；3）當發(fā)動機后備功率較大、使用條件較好時，可選取小些；4）當使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離合器滑磨，應選取大些；5）汽車總質(zhì)量越大，也應選得越大；6）柴油機工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的值應比汽油機大些；7）發(fā)動機缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動越小，可選取小些；8）膜片彈簧離合器選取的值可比螺旋彈簧離合器小些；9）雙片離合器的值應大于單片離合器。 二、膜片彈簧的彈性特性有何特點？影響彈性特性的主要因素是什么？工作點最佳位置應如何確定？膜片彈簧具有較理想的非線性特性，彈簧壓力在摩擦片允許磨損范圍內(nèi)基本不變(從安裝時工作點B變化到A點)，因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變；對于圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降(從月點變化到A，點)。離合器分離時，彈簧壓力有所下降(從B點變化到C點)，從而降低了踏板力；對于圓柱螺旋彈簧，壓力則大大增加(從月點變化到C點)。 影響彈性特性的主要因素: 1.比值Hh和h的選擇; 2. 比值Rr和R、r的選擇; 3. 的選擇; 4 . 膜片彈簧工作點位置的選擇。膜片彈簧工作點位置的選擇: 膜片彈簧的彈性特性曲線，如圖2-11所。該曲線的拐點H對應著膜片彈簧的壓平位置，而且1H= (1M +1N)2。新離合器在接合狀態(tài)時，膜片彈簧工作點B一般取在凸點M和拐點H之間，且靠近或在H點處，一般1B =(0.81.0) 1H，以保證摩擦片在最大磨損限度范圍內(nèi)壓緊力從F1B到F1A變化不大。當分離時，膜片彈簧工作點從B變到C，為最大限度地減小踏板力，C點應盡量靠近N點。第三章 機械式變速器設計一、為什么中間軸式變速器的中間軸上齒輪的螺旋方向一律要求取為右旋，而第一軸、第二軸上的斜齒輪螺旋方向取為左旋？為使中間上同時工作的兩對齒輪產(chǎn)生的軸向力平衡，以減小軸承負荷，提高軸承壽命，故而采取此種旋向布置方式。二、為什么變速器的中心距A對齒輪的接觸強度有影響？并說明是如何影響的？中心距A=(d1+d2)/2，中心距增大，節(jié)圓直徑增加，圓周力F1=2T/d，作用在齒輪上的法向力正比于圓周力，而齒輪接觸應力正比于法向力，因此當中心距增加時圓周力減小，法向力減小，齒輪接觸應力減小。所以增大中心距有利于提高齒輪接觸強度。第四章 萬向傳動軸設計一、解釋什么樣的萬向節(jié)是不等速萬向節(jié)、準等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)？不等速萬向節(jié)是指萬向節(jié)連接的兩軸夾角大于零時，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時角速度比傳遞運動的萬向節(jié)。準等速萬向節(jié)是指在設計角度下工作時以等于1的瞬時角速度比傳遞運動，而在其它角度下工作時瞬時角速度比近似等于1的萬向節(jié)。輸出軸和輸入軸以等于1的瞬時角速度比傳遞運動的萬向節(jié)，稱之為等速萬向節(jié)。 二、說明要求十字軸萬向節(jié)連接的兩軸夾角不宜過大的原因是什么？附加彎矩與兩軸夾角有關。附加彎矩可引起與萬向節(jié)相連零部件的彎曲振動，可在萬向節(jié)主、從動軸支承上引起周期性變化的徑向載荷，從而激起支承處的振動。因此，為了控制附加彎矩，應避免兩軸之間的夾角過大。 三、解釋什么樣的轉(zhuǎn)速是傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速？影響傳動軸臨界轉(zhuǎn)速的因素有哪些？所謂臨界轉(zhuǎn)速，就是當傳動軸的工作轉(zhuǎn)速接近于其彎曲固有振動頻率時，即出現(xiàn)共振現(xiàn)象，以致振幅急劇增加而引起傳動軸折斷時的轉(zhuǎn)速。傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速nk （r/min）為 式中，Lc為傳動軸長度（mm），即兩萬向節(jié)中心之間的距離；dc和Dc分別為傳動軸軸管的內(nèi)、外徑（mm）。 此為影響傳動軸臨界轉(zhuǎn)速的因素。第五章 驅(qū)動橋設計一、汽車為典型布置放案，驅(qū)動橋采用單級主減速器，且從動齒輪布置在左側。如果將其意到右側，試問傳動系的其它部分需要如何變動才能夠滿足使用要求？為什么？第六章 懸架設計一、解釋為什么設計麥弗遜式懸架時，其主銷軸線、滑柱軸線和彈簧軸線三條線不在一條線上？因為橫向力F3越大，作用在導向套上的摩擦力越大，對汽車平順性有不良影響。要減小F3，可以增大c+b，或減小a，但增大c+b，使空間尺寸增加，減小a也存在布置上的困難，因此常將圖中的G點外伸至車輪內(nèi)部，即達到點外伸至車輪內(nèi)部，既縮短尺寸a的目的，又可以獲得較小甚至是負的主銷偏移距，提高制動穩(wěn)定性。移動G點后主銷軸線不再與減震器軸線重合。將彈簧和減震器的軸線相互偏移距離s，再考慮到彈簧軸向力F6的影響，則作用到導向套上的力將減小。增加距離s，有助于減小F3。為了發(fā)揮彈簧反力減小F3的作用，有時還將彈簧下端布置得盡量靠近車輪，從而造成彈簧軸線及減震器軸線成一角度。因此這就是麥弗遜式懸架時，其主銷軸線、滑柱軸線和彈簧軸線三條線不在一條線上的原因。第七章 轉(zhuǎn)向系設計一、轉(zhuǎn)向系的力傳動比指的是什么？力傳動比和角傳動比有何關系？Answer: 兩個轉(zhuǎn)向輪所收到的轉(zhuǎn)向阻力與駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力之比 成為轉(zhuǎn)向系的力傳動比。即它與角傳動比成正比轉(zhuǎn)向阻力Fw與轉(zhuǎn)向阻力矩Mr的關系式：作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力Fh與作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩Mh的關系式：將式（7-3）、式（7-4）代入 后得到 如果忽略磨擦損失，根據(jù)能量守恒原理，2Mr/Mh可用下式表示 將式（7-6）代入式（7-5）后得到 當a和Dsw不變時，力傳動比 越大，雖然轉(zhuǎn)向越輕，但 也越大，表明轉(zhuǎn)向不靈敏。 二、轉(zhuǎn)向系傳動副中的間隙隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角應如何變化？為什么？Answer: 圖中曲線1表明轉(zhuǎn)向器在磨損前的間隙變化特性；曲線2表明使用并磨損后的間隙變化特性，并且在中間位置處已出現(xiàn)較大間隙；曲線3表明調(diào)整后并消除中間位置處間隙的轉(zhuǎn)向器傳動間隙變化特性。 傳動副的傳動間隙在轉(zhuǎn)向盤處于中間及其附近位置時要極小，最好無間隙。若轉(zhuǎn)向器傳動副存在傳動間隙，一旦轉(zhuǎn)向輪受到側向力作用，車輪將偏離原行駛位置，使汽車失去穩(wěn)定。傳動副在中間及其附近位置因使用頻繁，磨損速度要比兩端快。在中間附近位置因磨損造成的間隙過大時，必須經(jīng)調(diào)整消除該處間隙。為此，傳動副傳動間隙特性應當設計成上圖所示的逐漸加大的形狀。 三、轉(zhuǎn)向器角傳動比的變化特性是什么？在不裝動力轉(zhuǎn)向的車上采用什么措施來解