(完整版)汽車設(shè)計(jì)考試試卷B(2010-2011)

1、共3 頁第頁1、汽車總體設(shè)計(jì)的主要任務(wù)？（10 分）要對(duì)各部件進(jìn)行較為仔細(xì)的布置，應(yīng)較為準(zhǔn)確地畫出各部件的形狀和尺寸，確定各總成質(zhì)心位置，然后計(jì)算軸荷分配和質(zhì)心位置高度，必要時(shí)還要進(jìn)行調(diào)整。此時(shí)應(yīng)較準(zhǔn)確地確定與汽車總體布置有關(guān)的各尺寸參數(shù)，同時(shí)對(duì)整車主要性能進(jìn)行計(jì)算，并據(jù)此確定各總成的技術(shù)參數(shù)，確保各總成之間的參數(shù)匹配合理，保證整車各性能指標(biāo)達(dá)到預(yù)定要求。2、汽車軸荷分配的基本原則是什么？（10 分）軸荷分配對(duì)汽車的主要使用性能和輪胎使用壽命有著顯著的影響，在進(jìn)行汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)軸荷分配予以足夠的重視。（1）應(yīng)使輪胎磨損均勻：（2）應(yīng)滿足汽車使用性能的要求3）對(duì)轎車而言，確定軸荷分配時(shí)一方面

2、要考慮操縱穩(wěn)定性的要求，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向的傾向，另一方面根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)布置和驅(qū)動(dòng)型式的不同，對(duì)滿載時(shí)的軸荷分配做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整3、汽車離合器一般應(yīng)滿足哪些基本要求？（10 分） 在任何行駛條件下， 能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩） 接合時(shí)平順柔和， 保證汽車起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊） 分離迅速徹底） 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，減輕換擋時(shí)變速器齒輪件的沖擊。）良好的吸收熱能和通風(fēng)散熱效果，保證離合器的使用壽命）避免傳動(dòng)系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，具有吸收振動(dòng)，緩和沖擊的能力）操作輕便，準(zhǔn)確）作用在從動(dòng)盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中要盡可能小，保證穩(wěn)定的工作性能）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡）結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，制造工

3、藝性好，維修調(diào)整方便等4、簡述為什么在車輛傳動(dòng)系中萬向傳動(dòng)軸廣泛采用空心軸，且當(dāng)長度大于1.5 米時(shí)，常將傳動(dòng)軸斷開為兩根或三根？（10）答：（ 1）這是因?yàn)樵趥鬟f相同大小轉(zhuǎn)矩情況下?？招妮S具有較大的剛度，相對(duì)質(zhì)量減輕，也節(jié)約了材料。在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋、斷開式驅(qū)動(dòng)橋或微型汽車的萬向傳動(dòng)裝置中，通常將傳動(dòng)軸制成實(shí)心軸。（2）這是因?yàn)?傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速為2228102.1cccklddn在長度一定時(shí)，傳動(dòng)軸斷面尺寸的選擇應(yīng)保證傳動(dòng)軸有足夠高的臨界轉(zhuǎn)速。由上式可知，在dc和lc相同時(shí)，實(shí)心軸比空心軸的臨界轉(zhuǎn)速低。當(dāng)傳動(dòng)軸長度超過1.5m 時(shí)，為了提高nk以及總布置上的考慮，常將傳動(dòng)軸斷開成兩根或三根。5、

4、對(duì)于中間軸式變速器，變速器中心距對(duì)其外形尺寸和質(zhì)量有何影響？如何確定？（10 分）答：變速器中心距是一個(gè)基本參數(shù)，對(duì)變速器的外形尺寸、體積和質(zhì)量大小、輪齒的接觸強(qiáng)度有直接影響。轎車四擋變速器殼體的軸向尺寸為（3.03.4） a。 貨車變速器殼體的軸向尺寸與檔位數(shù)有關(guān)，可參考下列數(shù)據(jù)選用：四擋（2.22.7）a 五擋 （2.73.0）a 六擋（3.23.5）a 中心距越小，輪齒的接觸應(yīng)力越大，齒輪壽命越短。因此，最小允許中心距應(yīng)當(dāng)由保證輪齒有必要的接觸強(qiáng)度來確定。中間軸式變速器，中間軸與第二軸之間的距離稱為變速器中心距a。初選中心距a 時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：式中， ka為中心距系數(shù)，轎車：ka

5、=8.99.3，貨車： ka=8.69.6，多擋變速器：ka=9.511.0。轎車變速器的中心距在6580mm 范圍內(nèi)變化，而貨車的變速器中心距在80170mm 范圍內(nèi)變化。6、兩個(gè)轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副傳動(dòng)間隙特性如圖中a,b 兩條曲線所示，試評(píng)價(jià)其優(yōu)劣，并說明理由。（15）圖中曲線 a 表明轉(zhuǎn)向器在磨損前的間隙變化特性。轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)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大到無法確保直線行駛的穩(wěn)定性時(shí)，必須經(jīng)調(diào)整消除該處間隙。a 圖為轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙特性：圖中曲線 a表明轉(zhuǎn)向器在磨損前的間隙變化特性；曲線b 表明使用并磨損后的間隙變化特性，并且在中間位

6、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(dòng)間隙變化特性b 31maxgeaitka共3 頁第頁7、簡述為什么空載與滿載時(shí)簧上質(zhì)量變化大的貨車和客車要采用剛度可變的非線性懸架？（10 分）為了減少振動(dòng)頻率和車身高度的變化，應(yīng)當(dāng)選用剛度可變的非線性懸架。轎車簧上質(zhì)量在使用中雖然變化不大，但為了減少車軸對(duì)車架的撞擊，減少轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的側(cè)傾與制動(dòng)時(shí)的前俯角和加速時(shí)的后仰角，也應(yīng)當(dāng)采用剛度可變的非線性懸架8、簡述在平面三軸式變速器中，為什么中間軸上常嚙合斜齒輪的螺旋角一律設(shè)計(jì)成右旋？而第一軸、第二軸上的齒輪為左旋？答：斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求中

7、間軸上同時(shí)工作的兩對(duì)齒輪產(chǎn)生軸向力平衡。根據(jù)右圖可知，欲使中間軸上兩個(gè)斜齒輪的軸向力平衡，須滿足下述條件：fa1=fn1tan1 fa2=fn2tan2由于，為使兩軸向力平衡，必須滿足式中， fa1、fa2為作用在中間軸承齒輪1、2 上的軸向力； fn1、fn2為作用在中間軸上齒輪 1、2 上的圓周力； r1、r2為齒輪 1、2 的節(jié)圓半徑； t 為中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩。齒輪 1 與第一軸齒輪嚙合，是從動(dòng)輪，齒輪2 與第二軸齒輪嚙合，成為主動(dòng)輪，因此都為右旋時(shí)，所受軸向力方向相反，從而通過設(shè)計(jì)螺旋角和齒輪直徑，可使中間軸上的軸向力抵消。9、某汽車采用普通有機(jī)摩擦材料做摩擦片的單片離合器。已知：從動(dòng)

8、片外徑 d= 355mm 從動(dòng)片內(nèi)徑 d =178mm 摩擦系數(shù) f =0.25 摩擦面單位壓力 p=0.16n/mm 求該車離合器可以傳遞的最大摩擦力矩。（15 分）摩擦離合器是靠摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的。離合器的靜摩擦力矩根據(jù)摩擦定律可表示為ccffzrt式中， t，為靜摩擦力矩；為摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，計(jì)算時(shí)一般取025030；f 為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力；r，為摩擦片的平均摩擦半徑；z為摩擦面數(shù)，是從動(dòng)盤數(shù)的兩倍。假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有4)(2200ddpapf式中，戶。為摩擦面單位壓力，a為一個(gè)摩擦面的面積； d為摩擦片外徑；d為摩擦片內(nèi)徑 c摩擦片的平均

9、摩擦半徑r，根據(jù)壓力均勻的假設(shè)，可表示為)(32233ddddrc當(dāng)dd06時(shí)， r，可相當(dāng)準(zhǔn)確地由下式計(jì)算4ddrc將式 (22) 與式 (2 3) 代人式 (2 1)得)1(12330cdfzptc共3 頁第頁2、固定軸式變速器的分類是什么？分別有什么特點(diǎn)？（1）兩軸式變速器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、輪廓尺寸小、容易布置，中間檔位傳動(dòng)效率高、噪聲低。缺點(diǎn)：不能設(shè)置直接檔，一檔速比不可設(shè)計(jì)的很大。中間軸式變速器特點(diǎn):（1）設(shè)有直接檔； （2）一檔有較大傳動(dòng)比； （3）檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，檔位低的齒輪可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng)； （4）除一檔以外，其他檔位采用同步器或嚙合套換擋；（5）除

10、直接檔以外，其他檔位工作時(shí)的傳動(dòng)效率略低。獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架的優(yōu)缺點(diǎn)？分別應(yīng)用于何種車型？目前汽車的前、后懸架采用的方案有哪幾種？獨(dú)立懸架優(yōu)點(diǎn)簧下質(zhì)量??；懸架的占用空間??；彈性元件只能承受垂直力；所以可以用剛度小的彈簧，使車身振動(dòng)的頻率低，改善了汽車行駛 平順性；由于采用斷開式車軸，所以能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的為位置高度，使整車的質(zhì)心下降，改善了汽車的行駛穩(wěn)定性；左右各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不影響，可減少車身的傾斜和振動(dòng)，同時(shí)在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力；獨(dú)立懸架課提供多種方案供設(shè)計(jì)人員選用，以滿足不同的設(shè)計(jì)要求。獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，維修困難。這種懸架主要用于乘用車和部分總質(zhì)量不大的商

11、用車上。非獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，維修方便，工作可靠。缺點(diǎn)是;由于整車布置上的限制鋼板彈簧不可能有足夠的長度（特別是前懸架） ,使之剛度較大，所以汽車的平順性較差，簧下質(zhì)量大，容易產(chǎn)生擺振；汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，離心力也會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性，這種懸架主要用在總質(zhì)量大些的商用車前、后懸架以及一些乘用車的后懸架上。非獨(dú)立懸架的優(yōu)缺點(diǎn)：縱置鋼板彈簧為彈性元件兼作導(dǎo)向裝置優(yōu)點(diǎn)： 1 結(jié)構(gòu)簡單2 制造容易3 維修方便4 工作可靠缺點(diǎn)： 1 汽車平順性較差2 高速行駛時(shí)操穩(wěn)性差3 轎車不利于發(fā)動(dòng)機(jī)、行李艙的布置應(yīng)用：貨車、大客車的前、后懸架以及某些轎車的后懸架2、獨(dú)立懸架優(yōu)點(diǎn)簧下質(zhì)量??；懸架占用的空間小；可以用剛度小的彈簧，改善了汽車行駛平順性；由于有可能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的位置高度，使整車的質(zhì)心高度下降，又改善了汽車的行駛穩(wěn)定性；左、右車輪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不影響，可減少車身的傾斜和振動(dòng)，同時(shí)在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力。缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高維修困難應(yīng)用：轎車和部分輕型貨車、客車及越野車4. 分析雙萬向節(jié)傳動(dòng)的附加彎矩及傳動(dòng)軸的彎曲