汽車設計期末考試試題

1、汽車工程學院本科課程考試試卷考試課程與試卷類型 ： 汽車設計 A姓名：學年學期： 2008-2009-1學號：考試時間： 2009-01-14班級：、名詞解釋 （每小題 3 分，共 21 分）1. 汽車整備質量； 2. 汽車質量系數； 3. 懸架動撓度； 4. 側傾中心；5. 轉向器傳動間隙特性； 6. 轉向系力傳動比； 7. 制動器效能因數。二、簡述下列問題 （共 32 分）1、為了保證變速器具有良好的工作性能，設計變速器時應當提出哪些要求？（8 分）2、汽車懸架設計過程中，應滿足哪些基本要求？（ 8 分）3、主減速器設計過程中，主、從動齒輪的齒數應當如何選擇才能保證具有合理的傳動 特性和滿

2、足結構布置的要求？ （5 分）4、簡述鋼板彈簧各片長度的確定過程。 （ 6 分）5、何謂螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪的螺旋角對于螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪而言，其主動和從動齒輪的螺旋角是否相等，為什么（5 分）三、結構方案分析 （共 18 分）1、發(fā)動機前置前輪驅動的布置形式，現(xiàn)今在經濟型轎車上得到廣泛應用，其主要原因 是什么？而發(fā)動機后置后輪驅動的布置形式在客車上得到廣泛應用，其原因又是什么？（ 10 分）四、設計參數選擇 （共 14 分）1、試說明汽車總體設計時，哪些因素對軸荷分配的選取產生影響？（6 分）2、何謂離合器后備系數？影響其取值大小的因素有哪些？（ 8 分）五、綜合分析 （共 15 分）

3、1、汽車驅動工況下，試分析鋼板彈簧的受力狀態(tài)并對其進行強度驗算，指出危險段面 在何處？（ 8 分）汽車工程學院本科課程考試參考答案與評分標準考試課程： 汽車設計試卷類型： A學年學期： 2008-2009-1考試時間 ： 2009-01-14一、名詞解釋 （每小題 3 分，共 21 分）1. 汽車整備質量：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量。2. 汽車質量系數：汽車裝載質量與整車整備質量的比值，m0=me/m0。3. 懸架動撓度：從滿載靜平衡位置開始，懸架壓縮到結構允許的最大變形時，車輪中 心相對車架（車身）的垂直位移 fd 。4. 側傾

4、中心：在側向力的作用下，車身 在通 過左 、右 車輪中 心的橫向 平面 內 發(fā)生側傾時，相對于地面的瞬時擺動中心。5. 轉向器傳動間隙：是指各種轉向器中傳動副（如齒輪齒條式轉向器的齒輪與齒條傳 動副；循環(huán)球式轉向器的齒扇與齒條傳動副）之間的間隙。該間隙隨轉向盤轉角的大小不同 而改變，這種變化關系稱為轉向器傳動副傳動間隙特性。6. 轉向系力傳動比：從輪胎接地面中心作用在兩個轉向論上的合力2Fw 與作用在轉向盤手力 Fh之比，稱為轉向系力傳動比 i p。7. 制動器效能因數：在制動轂或制動盤的作用半徑 R 上所得到的摩擦力（ M/R）與輸 入力 F0 之比。二、簡述下列問題1、為保證變速器很好地工

5、作，設計變速器時應當滿足哪些主要要求？（8 分）（1）保證汽車有必要的動力性和經濟性。 （1 分）2）設置空檔，用來切斷動力。 （1分）3）設置倒檔。（1 分）4）設置動力輸出裝置。（1 分）5）換檔迅速、省力、方便。（1 分）6）工作可靠，無跳檔、亂檔、換檔沖擊現(xiàn)象。 （1 分）7）傳動效率要高。（1 分）8）工 作噪聲低。（0.5 分）9）尺 寸小，質量小，成本低，維修方便。 （0.5 分）2、汽車懸架設計過程中，應滿足哪些基本要求？（ 8 分）（1）具有良好的衰減振動能力； （1.5 分）（2）保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性； （ 1.5 分）（3）汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱

6、傾，轉彎時車身側傾角要合適；（4）有良好的隔聲能力 ；（1 分）（5）結構緊湊、占用空間尺寸要??； （1 分）（6）可靠地傳遞各種力，力矩； （1 分）（7）在滿足零部件質量要小的同時，還要保證有足夠的強度和壽命。 （1 分）3、主減速器設計過程中，主、從動齒輪的齒數應當如何選擇才能保證具有合理的傳動 特性和滿足結構布置的要求？ （5 分）應遵守下述原則選取主、從動齒輪齒數 Z1、Z2：（1）滿足最小離地間隙要求， Z1、Z2盡可能取小些；（1 分）（2）滿足重合度要求，希望 Z1、Z2 取多些；（ 1分）（3）為使輪齒不發(fā)生根切，要求貨車 Z1?6。為降低噪聲，對于轎車， Z1?9；（1 分

7、）（4）為使各齒間均勻嚙合， Z1、Z2不應有大于 1的公約數；（1 分）（5）Z1+Z2?40，以保證足夠彎曲強度和疲勞強度，降低噪音。 （1 分）4、簡述鋼板彈簧各片長度的確定過程。 （ 6 分）文字說明如下：（1）先將各片厚度 hi 的立方值 hi3 按同一比例尺沿縱坐標繪制在圖上； （2 分）點；（ 2 分）（2）再沿橫坐標量出主片長度的一半 L/2 和 U形螺栓中心距的一半 s/2 ，得到 A、B兩 分）AB線與各葉片的（3）連接 A、B即得到三角形的鋼板彈簧展開圖， 長度。（2分）圖示說明亦可）：5、何謂螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪的螺旋角對于螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪而言，其主動和從動齒輪

8、的螺旋角是否相等，為什么 （5 分）（1）螺旋角是指錐齒輪節(jié)錐表面展開圖上的齒形線任意一點A 的切線與該點荷節(jié)錐頂點連線之間的夾角。（3 分）（2）螺旋錐齒輪主動和從動齒輪的螺旋角相等，雙曲面齒輪主動和從動齒輪的螺旋角 不相等，主動齒輪螺旋角大于從動齒輪螺旋角。 （1 分）（3）雙曲面齒輪主動和從動齒輪軸線相互垂直而不相交，且主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線向上或向下偏移一距離 E（偏移距）。（1 分）三、結構方案分析1、發(fā)動機前置前輪驅動的布置形式，現(xiàn)今在經濟型轎車上得到廣泛應用，其主要原因 是什么？而發(fā)動機后置后輪驅動的布置形式在客車上得到廣泛應用，其原因又是什 么？（10 分）（1）對于經濟

9、型轎車，發(fā)動機前置前輪驅動布置方案的主要優(yōu)點是：前橋軸荷大，有明顯的 不足轉向；（1分）前輪是驅動輪，越障能力高； （1分）動力總成緊湊，不需要傳動軸，可降 低車內凸包高度，有利于提高乘坐舒適性； （1分）軸距可縮短，有利于提高機動性； （1 分） 散熱條件好；行李箱空間足夠大。 （1 分）（2）對于客車，發(fā)動機后置后輪驅動布置方案的主要優(yōu)點是：能較好的隔絕發(fā)動機的氣味和形式特點雙從蹄式（ 0.5 ）領從蹄式（ 0.5 ）雙領蹄式（ 0.5 ）雙向雙領蹄式（ 0.5 ）單項增力 式（ 0.5 ）雙向增力 式（ 0.5 ）制動器效能（ 1 ）居第四位居第三位居第二位居第二位居第一位居第一位前進倒

10、退制 動效果 （ 0.5 ）不同不變不同不變不同不變制動器效能 穩(wěn)定性 （ 0.5 ）居第一位居第二位僅強于增 力式僅強于增力式差差兩蹄片上單 位壓力 （ 0.5 ）相等不等相等相等不等不等磨損 （ 0.5 ）均勻不均勻均勻均勻不均勻不均勻輪轂軸承受 力（ 0.5 ）不受力受力不受力不受力受力受力結構 （ 0.5 ）復雜簡單復雜復雜簡單復雜調整間隙（ 0.5 ）容易容易容易困難困難困難適用雙回路（ 0.5 ）適用不適用適用適用不適用不適用熱量，客車中、前部基本不受發(fā)動機工作噪音和振動的影響； （1分）檢修發(fā)動機方便；（1 分） 軸荷分配合理；（1分）并可改善車廂后部乘坐舒適性； （1分）發(fā)動機

11、橫置時，車廂面積利用 好。（1 分）2、試分析比較汽車上用的各種鼓式制動器的優(yōu)缺點是什么 ?（8 分）四、設計參數選擇 （共 14 分） 1、試說明汽車總體設計時，哪些因素對軸荷分配的選取產生影響？（6 分）影響軸荷分配的主要因素：汽車的驅動形式（ 2 分）、發(fā)動機的位置（ 1 分）、汽車結構 特點（ 1 分）、車頭的形式（ 1 分）、使用條件（ 1 分）。2、何謂離合器后備系數？影響其取值大小的因素有哪些？（ 8 分）（1）離合器后備系數：離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動機最大轉矩之比，=Tc/Temax。（2 分）（2）考慮以下因素， 不宜選取過大（ 3 分）：防止傳動系過載；緊急接合

12、離合器， T 傳（ 23）Temax；不松開離合器、緊急制動， T傳=（1520）Temax；保證離合器尺寸小， 結構簡單；減少踏板力，操縱輕便；發(fā)動機缸數多，轉矩平穩(wěn)， 可取小些；膜片彈簧離合 器可以取小。（3）下列因素要求 不宜選取過?。?3 分）：襯片磨損后，仍能可靠傳遞 Temax， 宜 取大些；防止離合器接合時滑磨過大，導致壽命下降；使用條件惡劣，有拖掛，為提高起步 能力；柴油機因工作粗暴，轉矩不平穩(wěn)， 宜取大些。五、綜合分析 1、汽車驅動工況下，試分析鋼板彈簧的受力狀態(tài)并對其進行強度驗算，指出危險段面 在何處？（ 8 分）（1）汽車驅動時，鋼板彈簧受力狀態(tài)如圖所示： （ 3 分）其

13、中： G2-作用在后輪上的垂直靜載荷；m2-驅動時后軸負荷轉移系數；l1、 l2-板簧前、后半段的度長； -附著系數；W0-總截面系數； C-固定點到地面的距離；b-板簧寬度； h1-主片厚。（2）危險斷面出現(xiàn)在后鋼板彈簧前半段（ 2 分） 其最大應力為：max G2m2,l1（l2 c）/l1 l2）W0 G2m2, /（bh1） （3 分）2、今有單片和雙片離合器各一個，它們的摩擦襯片內、外徑尺寸相同，傳遞的最大轉 矩 Temax相同，操縱機構的傳動比也一樣，問作用到踏板上的力 Ff 是否相等？如果不等，哪 個踏板上的作用力小，為什么 （7 分）（1）由式 Tc=fFZRc（式中：F工作壓力； f 摩擦因數； Z 摩擦面數； Rc 平均摩擦半徑 ） 可知，在摩擦襯片尺寸、所傳遞最大轉矩及摩擦材料相同條件下，單片 和雙片離合器由于其工作摩擦面數不同，因此作用到摩擦襯片上的工作壓力不同，