汽車(chē)設(shè)計(jì)期末考試試題

1、汽車(chē)工程學(xué)院本科課程考試試卷考試課程與試卷類(lèi)型 ： 汽車(chē)設(shè)計(jì) A姓名：學(xué)年學(xué)期： 2008-2009-1學(xué)號(hào)：考試時(shí)間： 2009-01-14班級(jí)：、名詞解釋 （每小題 3 分，共 21 分）1. 汽車(chē)整備質(zhì)量； 2. 汽車(chē)質(zhì)量系數(shù)； 3. 懸架動(dòng)撓度； 4. 側(cè)傾中心；5. 轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙特性； 6. 轉(zhuǎn)向系力傳動(dòng)比； 7. 制動(dòng)器效能因數(shù)。二、簡(jiǎn)述下列問(wèn)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)提出哪些要求？（8 分）2、汽車(chē)懸架設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)滿足哪些基本要求？（ 8 分）3、主減速器設(shè)計(jì)過(guò)程中，主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)應(yīng)當(dāng)如何選擇才能保證具有合理的傳動(dòng) 特性和滿

2、足結(jié)構(gòu)布置的要求？ （5 分）4、簡(jiǎn)述鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定過(guò)程。 （ 6 分）5、何謂螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪的螺旋角對(duì)于螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪而言，其主動(dòng)和從動(dòng)齒輪的螺旋角是否相等，為什么（5 分）三、結(jié)構(gòu)方案分析 （共 18 分）1、發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的布置形式，現(xiàn)今在經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)上得到廣泛應(yīng)用，其主要原因 是什么？而發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的布置形式在客車(chē)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、試說(shuō)明汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)，哪些因素對(duì)軸荷分配的選取產(chǎn)生影響？（6 分）2、何謂離合器后備系數(shù)？影響其取值大小的因素有哪些？（ 8 分）五、綜合分析 （共 15 分）

3、1、汽車(chē)驅(qū)動(dòng)工況下，試分析鋼板彈簧的受力狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，指出危險(xiǎn)段面 在何處？（ 8 分）汽車(chē)工程學(xué)院本科課程考試參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考試課程： 汽車(chē)設(shè)計(jì)試卷類(lèi)型： A學(xué)年學(xué)期： 2008-2009-1考試時(shí)間 ： 2009-01-14一、名詞解釋 （每小題 3 分，共 21 分）1. 汽車(chē)整備質(zhì)量：車(chē)上帶有全部裝備（包括隨車(chē)工具、備胎等） ，加滿燃料、水，但沒(méi) 有裝貨和載人時(shí)的整車(chē)質(zhì)量。2. 汽車(chē)質(zhì)量系數(shù)：汽車(chē)裝載質(zhì)量與整車(chē)整備質(zhì)量的比值，m0=me/m0。3. 懸架動(dòng)撓度：從滿載靜平衡位置開(kāi)始，懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形時(shí)，車(chē)輪中 心相對(duì)車(chē)架（車(chē)身）的垂直位移 fd 。4. 側(cè)傾

4、中心：在側(cè)向力的作用下，車(chē)身 在通 過(guò)左 、右 車(chē)輪中 心的橫向 平面 內(nèi) 發(fā)生側(cè)傾時(shí)，相對(duì)于地面的瞬時(shí)擺動(dòng)中心。5. 轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙：是指各種轉(zhuǎn)向器中傳動(dòng)副（如齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的齒輪與齒條傳 動(dòng)副；循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的齒扇與齒條傳動(dòng)副）之間的間隙。該間隙隨轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的大小不同 而改變，這種變化關(guān)系稱(chēng)為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙特性。6. 轉(zhuǎn)向系力傳動(dòng)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(pán)手力 Fh之比，稱(chēng)為轉(zhuǎn)向系力傳動(dòng)比 i p。7. 制動(dòng)器效能因數(shù)：在制動(dòng)轂或制動(dòng)盤(pán)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(jiǎn)述下列問(wèn)題1、為保證變速器很好地工

5、作，設(shè)計(jì)變速器時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足哪些主要要求？（8 分）（1）保證汽車(chē)有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 （1 分）2）設(shè)置空檔，用來(lái)切斷動(dòng)力。 （1分）3）設(shè)置倒檔。（1 分）4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置。（1 分）5）換檔迅速、省力、方便。（1 分）6）工作可靠，無(wú)跳檔、亂檔、換檔沖擊現(xiàn)象。 （1 分）7）傳動(dòng)效率要高。（1 分）8）工 作噪聲低。（0.5 分）9）尺 寸小，質(zhì)量小，成本低，維修方便。 （0.5 分）2、汽車(chē)懸架設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)滿足哪些基本要求？（ 8 分）（1）具有良好的衰減振動(dòng)能力； （1.5 分）（2）保證汽車(chē)有良好的操縱穩(wěn)定性； （ 1.5 分）（3）汽車(chē)制動(dòng)或加速時(shí)要保證車(chē)身穩(wěn)定，減少車(chē)身縱

6、傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)身側(cè)傾角要合適；（4）有良好的隔聲能力 ；（1 分）（5）結(jié)構(gòu)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(zhì)量要小的同時(shí)，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(guò)程中，主、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)應(yīng)當(dāng)如何選擇才能保證具有合理的傳動(dòng) 特性和滿足結(jié)構(gòu)布置的要求？ （5 分）應(yīng)遵守下述原則選取主、從動(dòng)齒輪齒數(shù) 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(chē) Z1?6。為降低噪聲，對(duì)于轎車(chē)， Z1?9；（1 分

7、）（4）為使各齒間均勻嚙合， Z1、Z2不應(yīng)有大于 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，降低噪音。 （1 分）4、簡(jiǎn)述鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定過(guò)程。 （ 6 分）文字說(shuō)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）點(diǎn)；（ 2 分）（2）再沿橫坐標(biāo)量出主片長(zhǎng)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(kāi)圖， 長(zhǎng)度。（2分）圖示說(shuō)明亦可）：5、何謂螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪的螺旋角對(duì)于螺旋錐齒輪和雙曲面齒輪而言，其主動(dòng)和從動(dòng)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(kāi)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）螺旋錐齒輪主動(dòng)和從動(dòng)齒輪的螺旋角相等，雙曲面齒輪主動(dòng)和從動(dòng)齒輪的螺旋角 不相等，主動(dòng)齒輪螺旋角大于從動(dòng)齒輪螺旋角。 （1 分）（3）雙曲面齒輪主動(dòng)和從動(dòng)齒輪軸線相互垂直而不相交，且主動(dòng)齒輪軸線相對(duì)從動(dòng)齒輪軸線向上或向下偏移一距離 E（偏移距）。（1 分）三、結(jié)構(gòu)方案分析1、發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的布置形式，現(xiàn)今在經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)上得到廣泛應(yīng)用，其主要原因 是什么？而發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的布置形式在客車(chē)上得到廣泛應(yīng)用，其原因又是什 么？（10 分）（1）對(duì)于經(jīng)濟(jì)

9、型轎車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)布置方案的主要優(yōu)點(diǎn)是：前橋軸荷大，有明顯的 不足轉(zhuǎn)向；（1分）前輪是驅(qū)動(dòng)輪，越障能力高； （1分）動(dòng)力總成緊湊，不需要傳動(dòng)軸，可降 低車(chē)內(nèi)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(jī)動(dòng)性； （1 分） 散熱條件好；行李箱空間足夠大。 （1 分）（2）對(duì)于客車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)布置方案的主要優(yōu)點(diǎn)是：能較好的隔絕發(fā)動(dòng)機(jī)的氣味和形式特點(diǎn)雙從蹄式（ 0.5 ）領(lǐng)從蹄式（ 0.5 ）雙領(lǐng)蹄式（ 0.5 ）雙向雙領(lǐng)蹄式（ 0.5 ）單項(xiàng)增力 式（ 0.5 ）雙向增力 式（ 0.5 ）制動(dòng)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(jìn)倒

10、退制 動(dòng)效果 （ 0.5 ）不同不變不同不變不同不變制動(dòng)器效能 穩(wěn)定性 （ 0.5 ）居第一位居第二位僅強(qiáng)于增 力式僅強(qiáng)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(jié)構(gòu) （ 0.5 ）復(fù)雜簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜簡(jiǎn)單復(fù)雜調(diào)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(chē)中、前部基本不受發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪音和振動(dòng)的影響； （1分）檢修發(fā)動(dòng)機(jī)方便；（1 分） 軸荷分配合理；（1分）并可改善車(chē)廂后部乘坐舒適性； （1分）發(fā)動(dòng)機(jī)

11、橫置時(shí)，車(chē)廂面積利用 好。（1 分）2、試分析比較汽車(chē)上用的各種鼓式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)是什么 ?（8 分）四、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇 （共 14 分） 1、試說(shuō)明汽車(chē)總體設(shè)計(jì)時(shí)，哪些因素對(duì)軸荷分配的選取產(chǎn)生影響？（6 分）影響軸荷分配的主要因素：汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式（ 2 分）、發(fā)動(dòng)機(jī)的位置（ 1 分）、汽車(chē)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)（ 1 分）、車(chē)頭的形式（ 1 分）、使用條件（ 1 分）。2、何謂離合器后備系數(shù)？影響其取值大小的因素有哪些？（ 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(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，=Tc/Temax。（2 分）（2）考慮以下因素， 不宜選取過(guò)大（ 3 分）：防止傳動(dòng)系過(guò)載；緊急接合

12、離合器， T 傳（ 23）Temax；不松開(kāi)離合器、緊急制動(dòng)， T傳=（1520）Temax；保證離合器尺寸小， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；減少踏板力，操縱輕便；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)多，轉(zhuǎn)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(guò)?。?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(shí)滑磨過(guò)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)， 宜取大些。五、綜合分析 1、汽車(chē)驅(qū)動(dòng)工況下，試分析鋼板彈簧的受力狀態(tài)并對(duì)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(chē)驅(qū)動(dòng)時(shí)，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(qū)動(dòng)時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)；l1、 l2-板簧前、后半段的度長(zhǎng)； -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)斷面出現(xiàn)在后鋼板彈簧前半段（ 2 分） 其最大應(yīng)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(gè)，它們的摩擦襯片內(nèi)、外徑尺寸相同，傳遞的最大轉(zhuǎn) 矩 Temax相同，操縱機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比也一樣，問(wèn)作用到踏板上的力 Ff 是否相等？如果不等，哪 個(gè)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(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)矩及摩擦材料相同條件下，單片 和雙片離合器由于其工作摩擦面數(shù)不同，因此作用到摩擦襯片上的工作壓力不同，