汽車設(shè)計(jì)期末考試試題

汽車工程學(xué)院本科課程考試試卷 考試課程與試卷類型：汽車設(shè)計(jì)A姓名： 年學(xué)期：--1學(xué)號：考試時(shí)間：-01-14班級：一、名詞解釋（每題3分，共21分）1.汽車整備質(zhì)量；2.汽車質(zhì)量系數(shù)；3.懸架動撓度；4.側(cè)傾中心；5.轉(zhuǎn)向器傳動間隙特性；6.轉(zhuǎn)向系力傳動比；7.制動器效能因數(shù)。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(shè)計(jì)變速器時(shí)應(yīng)當(dāng)提出哪些規(guī)定？（8分）2、汽車懸架設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)滿足哪些基本規(guī)定？（8分）3、主減速器設(shè)計(jì)過程中，主、從動齒輪的齒數(shù)應(yīng)當(dāng)怎樣選擇才能保證具有合理的傳動特性和滿足構(gòu)造布置的規(guī)定？（5分）4、簡述鋼板彈簧各片長度確實(shí)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，其積極和從動齒輪的螺旋角與否相等，為何（5分）三、構(gòu)造方案分析（共18分）1、發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的布置形式，現(xiàn)今在經(jīng)濟(jì)型轎車上得到廣泛應(yīng)用，其重要原因是什么？而發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動的布置形式在客車上得到廣泛應(yīng)用，其原因又是什么？（10分）四、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇（共14分）1、試闡明汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)，哪些原因?qū)S荷分派的選用產(chǎn)生影響？（6分）2、何謂離合器后備系數(shù)？影響其取值大小的原因有哪些？（8分）五、綜合分析（共15分）1、汽車驅(qū)動工況下，試分析鋼板彈簧的受力狀態(tài)并對其進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，指出危險(xiǎn)段面在何處？（8分）汽車工程學(xué)院本科課程考試 參照答案與評分原則 考試課程：汽車設(shè)計(jì)年學(xué)期：--1 試卷類型：A考試時(shí)間：-01-14一、名詞解釋（每題3分，共21分）1.汽車整備質(zhì)量：車上帶有所有裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。2.汽車質(zhì)量系數(shù)：汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，hm0=me/m0。3.懸架動撓度：從滿載靜平衡位置開始，懸架壓縮到構(gòu)造容許的最大變形時(shí)，車輪中心相對車架（車身）的垂直位移fd。4.側(cè)傾中心：在側(cè)向力的作用下，車身在通過左、右車輪中心的橫向平面內(nèi)發(fā)生側(cè)傾時(shí)，相對于地面的瞬時(shí)擺動中心。5.轉(zhuǎn)向器傳動間隙：是指多種轉(zhuǎn)向器中傳動副（如齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的齒輪與齒條傳動副；循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的齒扇與齒條傳動副）之間的間隙。該間隙隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的大小不一樣而變化，這種變化關(guān)系稱為轉(zhuǎn)向器傳動副傳動間隙特性。6.轉(zhuǎn)向系力傳動比：從輪胎接地面中心作用在兩個(gè)轉(zhuǎn)向論上的合力2Fw與作用在轉(zhuǎn)向盤手力Fh之比，稱為轉(zhuǎn)向系力傳動比ip。7.制動器效能因數(shù)：在制動轂或制動盤的作用半徑R上所得到的摩擦力（Mμ/R）與輸入力F0之比。二、簡述下列問題為保證變速器很好地工作，設(shè)計(jì)變速器時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足哪些重要規(guī)定？（8分）保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性。（1分）設(shè)置空檔，用來切斷動力。（1分）設(shè)置倒檔。（1分）設(shè)置動力輸出裝置。（1分）換檔迅速、省力、以便。（1分）工作可靠，無跳檔、亂檔、換檔沖擊現(xiàn)象。（1分）傳動效率要高。（1分）工作噪聲低。（0.5分）尺寸小，質(zhì)量小，成本低，維修以便。（0.5分）2、汽車懸架設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)滿足哪些基本規(guī)定？（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(shí)要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適；（4）有良好的隔聲能力；（1分）（5）構(gòu)造緊湊、占用空間尺寸要?。唬?分）（6）可靠地傳遞多種力，力矩；（1分）（7）在滿足零部件質(zhì)量要小的同步，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。（1分）3、主減速器設(shè)計(jì)過程中，主、從動齒輪的齒數(shù)應(yīng)當(dāng)怎樣選擇才能保證具有合理的傳動特性和滿足構(gòu)造布置的規(guī)定？（5分）應(yīng)遵守下述原則選用主、從動齒輪齒數(shù)Z1、Z2：（1）滿足最小離地間隙規(guī)定，Z1、Z2盡量取小些；（1分）（2）滿足重疊度規(guī)定，但愿Z1、Z2取多些；（1分）（3）為使輪齒不發(fā)生根切，規(guī)定貨車Z1?6。為減少噪聲，對于轎車，Z1?9；（1分）（4）為使各齒間均勻嚙合，Z1、Z2不應(yīng)有不小于1的公約數(shù)；（1分）（5）Z1+Z2?40，以保證足夠彎曲強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，減少噪音。（1分）簡述鋼板彈簧各片長度確實(shí)定過程。（6分）文字闡明如下：（1）先將各片厚度hi的立方值hi3按同一比例尺沿縱坐標(biāo)繪制在圖上；（2分）（2）再沿橫坐標(biāo)量出主片長度的二分之一L/2和U形螺栓中心距的二分之一s/2，得到A、B兩點(diǎn)；（2分）（3）連接A、B即得到三角形的鋼板彈簧展開圖，AB線與各葉片的上側(cè)邊交點(diǎn)即為各片長度。（2分）（圖示闡明亦可）：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，其積極和從動齒輪的螺旋角與否相等，為何（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(diǎn)A的切線與該點(diǎn)荷節(jié)錐頂點(diǎn)連線之間的夾角。（3分）（2）螺旋錐齒輪積極和從動齒輪的螺旋角相等，雙曲面齒輪積極和從動齒輪的螺旋角不相等，積極齒輪螺旋角不小于從動齒輪螺旋角。（1分）（3）雙曲面齒輪積極和從動齒輪軸線互相垂直而不相交，且積極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、構(gòu)造方案分析發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的布置形式，現(xiàn)今在經(jīng)濟(jì)型轎車上得到廣泛應(yīng)用，其重要原因是什么？而發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動的布置形式在客車上得到廣泛應(yīng)用，其原因又是什么？（10分）（1）對于經(jīng)濟(jì)型轎車，發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動布置方案的重要長處是：前橋軸荷大，有明顯的局限性轉(zhuǎn)向；（1分）前輪是驅(qū)動輪，越障能力高；（1分）動力總成緊湊，不需要傳動軸，可減少車內(nèi)凸包高度，有助于提高乘坐舒適性；（1分）軸距可縮短，有助于提高機(jī)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(jī)后置后輪驅(qū)動布置方案的重要長處是：能很好的隔絕發(fā)動機(jī)的氣味和熱量，客車中、前部基本不受發(fā)動機(jī)工作噪音和振動的影響；（1分）檢修發(fā)動機(jī)以便；（1分）軸荷分派合理；（1分）并可改善車廂后部乘坐舒適性；（1分）發(fā)動機(jī)橫置時(shí)，車廂面積運(yùn)用好。（1分）試分析比較汽車上用的多種鼓式制動器的優(yōu)缺陷是什么?（8分）四、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇（共14分）試闡明汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)，哪些原因?qū)S荷分派的選用產(chǎn)生影響？（6分）影響軸荷分派的重要原因：汽車的驅(qū)動形式（2分）、發(fā)動機(jī)的位置（1分）、汽車構(gòu)造特點(diǎn)（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(shù)？影響其取值大小的原因有哪些？（8分）（1）離合器后備系數(shù)：離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，β=Tc/Temax。（2分）（2）考慮如下原因，β不適宜選用過大（3分）：防止傳動系過載；緊急接合離合器，T傳≥（2~3）Temax；不松開離合器、緊急制動，T傳=（15~20）Temax；保證離合器尺寸小，構(gòu)造簡樸；減少踏板力，操縱輕便；發(fā)動機(jī)缸數(shù)多，轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)，β可取小些；膜片彈簧離合器可以取小。（3）下列原因規(guī)定β不適宜選用過小（3分）：襯片磨損后，仍能可靠傳遞Temax，β宜取大些；防止離合器接合時(shí)滑磨過大，導(dǎo)致壽命下降；使用條件惡劣，有拖掛，為提高起步能力；柴油機(jī)因工作粗暴，轉(zhuǎn)矩不平穩(wěn)，β宜取大些。五、綜合分析1、汽車驅(qū)動工況下，試分析鋼板彈簧的受力狀態(tài)并對其進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，指出危險(xiǎn)段面在何處？（8分）（1）汽車驅(qū)動時(shí)，鋼板彈簧受力狀態(tài)如圖所示：（3分）其中：G2-作用在后輪上的垂直靜載荷；m2’-驅(qū)動時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)；l1、l2-板簧前、后半段的度長；φ-附著系數(shù)；W0-總截面系數(shù)；C-固定點(diǎn)到地面的距離；b-板簧寬度；h1-主片厚。（2）危險(xiǎn)斷面出目前后鋼板彈簧前半段（2分）其最大應(yīng)力為：（3分）2、今有單片和雙片離合器各一種，它們的摩擦襯片內(nèi)、外徑尺寸相似，傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Temax相似，操縱機(jī)構(gòu)的傳動比也同樣，問作用到踏板上的力Ff與否相等？假如不等，哪個(gè)踏板上的作用力小，為何（7分）（1）由式Tc=f·F·Z·Rc（式中：F——工作壓力；f—摩擦因數(shù)；Z—摩擦面數(shù)；Rc—平均摩擦半徑）可知，在摩擦襯片尺寸、所傳遞最大轉(zhuǎn)矩及摩擦材料相似條件下，單片和雙片離合器由于其工作摩擦面數(shù)不一樣，因此作用到摩擦襯片上的工作壓力不一樣，雙片離合器襯片工作壓