汽車設計期末考試試卷

1、汽車設計期末考試試卷(開卷)【附答案】(本題8分)欲設計一輛用于長途運輸?shù)?0t重型載貨汽車，相關參數(shù)如下:11976mX2065mX3390mm20000kg12000kg90km/h(1)若取傳動效率為0.849，滾動阻力系數(shù)為0.012，空氣阻力系數(shù)為0.9，現(xiàn)有三種發(fā)動機，額定功率分別為150kw、200kw、250kw，選擇哪種發(fā)動機較為合適?(2) 該汽車采用怎樣的布置形式較為合理？、(本題18分)欲為一輛乘用車設計一膜片彈簧離合器，相關參數(shù)如下:4X2前輪(1)已知部分摩擦片的面片尺寸如下表所示，選用哪種較為合適？(2)試校核所選用摩擦片的后備系數(shù)(取摩擦系數(shù)為0.27)、單位壓

2、力(摩擦片的材料為粉末冶金，取許用壓力為0.5MPa)和最大圓周速度是否滿足要求?(3)繪制膜片彈簧離合器的彈性特性曲線，指出實現(xiàn)該彈性特性曲線的尺寸要求，并簡述膜片彈簧離合器的破壞形式？三、(本題13分)如下圖所示為一變速器的結(jié)構(gòu)簡圖：(1)試分析該變速器的結(jié)構(gòu)特點，并給出各檔位的傳動路線?(2)該變速器所采用的鎖環(huán)同步器的相關參數(shù)為：摩擦錐面的平均半徑為30mm，鎖止面平均半徑為35mm，摩擦錐面半錐角為7試確定鎖止錐面鎖止角的取值范圍?四、(本題12分)某貨車，采用多萬向節(jié)傳動如下圖，其中：。1=1.5，2=3.5 口3=4.5 傳動軸的最高轉(zhuǎn)速為3000r/min(1) 一般設計時應使

3、當量夾角不大于3另外，對多萬向節(jié)傳動輸出軸的角加速度幅值 e 12大小加以限制，對于轎車，- I-12350rac|/s2;對于貨車,600rad/s2，試校核 歡迎共閱 圖示的萬向歡迎共閱發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩、對應轉(zhuǎn)速150Nm/4000rpm發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)速6000rpm整備質(zhì)量1060kg最高車速180km/h膜片彈簧的工作壓力6000N整車尺寸(長X寬辭)額定載質(zhì)量整備質(zhì)量公路行駛最高車速驅(qū)動形式節(jié)布置是否合理？若不合理，如何在不改變各軸夾角的情況下改動使其滿足要 求？（2）現(xiàn)欲對該萬向傳動機構(gòu)的傳動軸進行強度校核，試簡述計算載荷的確定方法？五、（本題17分）現(xiàn)欲為某一重型貨車設計驅(qū)動橋：

4、（1）驅(qū)動橋采用怎樣的形式較為合理？（2）選用哪種形式的主減速器較為合適？（3）選用哪種形式的差速器較為合適？（4） 哪種半軸支承形式較為合適？若該汽車后軸的最大載荷為13000kg，車輪滾動半徑525mm，后軸負荷轉(zhuǎn)移系數(shù)1.1，附著系數(shù)0.8，半軸的長度1124mm，材料的彈性模量2.1 X105Mpa，泊松比0.26，試確定半軸的直徑？（要求半軸的扭轉(zhuǎn)切應力小于600Mpa，每米長度轉(zhuǎn)角小于15（5）選用哪種形式的橋殼較為合適？六、（本題9分）現(xiàn)欲為某一大客車設計懸架：（1）選用哪種懸架最為合適，為什么？ -P- I）（2）繪制選用懸架的彈性特性曲線？（3）設計時前后懸架的側(cè)傾角剛度應如

5、何分配，為什么？七、（本題15分）現(xiàn)欲為某一乘用車設計轉(zhuǎn)向系，并加裝電動助力轉(zhuǎn)向：（1）應選用何種轉(zhuǎn)向器？（2）簡述轉(zhuǎn)向器的 靈”與輕”為何會形成矛盾？（3）若該汽車的前軸負荷為500kg， 輪胎氣壓0.3Mpa， 轉(zhuǎn)向搖臂長150mm， 轉(zhuǎn)向節(jié)臂 長160mm，方向盤半徑200mm，轉(zhuǎn)向器速比20，轉(zhuǎn)向器正效率0.75，路面摩擦系數(shù)0.7, 試求原地轉(zhuǎn)向阻力矩和方向盤上的手力？（4）繪制車速感應型電動助力轉(zhuǎn)向的助力特性？八、（本題8分）某輕型貨車的有關參數(shù)如下：總重26000N，重心到前軸的距離1428mm，軸距2700mm，重心高度50mm（滿載），車輪半徑0.35m，主減速器的傳動比為4

6、.02，采 用中央駐車制動器，試求：在不計車輪滾動阻力的條件下，汽車沿著附著系數(shù)0.7的路面上行駛時，極限上坡路傾角和相應所需要的中央駐車制動器的最大制動力矩。汽車設計期末考試試卷（開卷）參考答案（本題8分）（1）由題意：A=2065 3390mm2= 7m2故選擇功率為200kw的發(fā)動機ma=(20000 12000)kg = 32000 kg歡迎共閱（2）FR（或答平頭型）、（本題18分）（2校核后備系數(shù)-:由于介于1.21.75之間，符合要求校核單位壓力p:由于p小于0.5MPa，符合要求校核最大圓周速度VD:故最大圓周速度VD符合要求（3）如圖所示:三、（本題13分）（1）本題為中間軸

7、式的六擋變速器，所有的前進擋均采用同步器換擋，倒檔采用直齒滑（1）取直徑系數(shù)KD=14.6大徑D二KD. Temax=14.6 , 150mm二178.8mm故選擇外徑為180mm，擦片內(nèi)徑為125mm，厚度為3.0/3.2/3.5mm,槽數(shù)為24的摩2R3有效半徑R- 3 90-r32903-62.53222mm = 0.077m尺寸要求為:破壞形式：裂紋首先在緣點產(chǎn)生，但此裂紋不明顯影響碟簧的承載能力，繼后，在碟簧部分的拉應力導致裂紋并發(fā),2：H /h：碟簧部分的內(nèi)上發(fā)展到破壞，內(nèi)下緣點產(chǎn)生的展到破壞。動齒輪換擋，具體的傳動路線為:1檔：動力從第一軸到齒輪7 6112，鎖銷式同步器右移,到

8、第二軸;2檔：動力從第一軸到齒輪7 6211，鎖銷式同步器左移,到第二軸;3檔：動力從第一軸到齒輪7 6310，鎖環(huán)式同步器右移,到第二軸;4檔：動力從第一軸到齒輪7 649，鎖環(huán)式同步器右左移，到第二軸;5檔：動力從第一軸到齒輪7 658，鎖環(huán)式同步器右移，到第二軸;6檔：動力從第一軸到齒輪7 6，鎖環(huán)式同步器左移，到第二軸，得直接檔;倒檔：搭檔同步器左移，得倒檔四、（本題12分）更改使第二個萬向節(jié)的主動叉與第一個萬向節(jié)的主動叉共面 更改后的萬向節(jié)的當量夾角o（e = Jo（12+o（22G32= 2.4。（ = 0.042rad ） c 3最大角速度：=2n =2n 3000rad /mi

9、n -100：rad /s故更改后的布置是滿足要求的（2）計算載荷的確定方法有三種：按發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩和一檔的傳動比確定；按驅(qū) 動輪打滑確定；按日常平均使用轉(zhuǎn)矩確定；靜強度計算取中的較小值，疲勞強度計算 取h ； / ./五、（本題17分）i I.r |（1）非斷開式（2）分開式雙級減速（配輪邊減速）（3）對稱錐齒輪差速器（4）選用全浮式半軸取直徑系數(shù)K=0.21d二K3M J 0.21329429400mm = 64.8mm取直徑d=65mm校核切應力:由于.介于500700MPa之間，符合要求校核單位長度的扭轉(zhuǎn)角：:故單位長度的扭轉(zhuǎn)角符合要求綜上所述：半軸的直徑可取為65mm（5）整體鑄造

10、式橋殼六、（本題9分）（1）空氣懸架，理由：可以保證客車的車身高度不隨乘客的數(shù)量變化而改變（2）如圖所示：（3）應使前懸架的側(cè)傾角剛度大于后懸架的側(cè)傾角剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向的特性 七、（本題15分）歡迎共閱(2)- : arctanr sin afR0.1 30-二arctan353sin 7由于鎖止角一般介于2642。之間，故本題中鎖止角的范圍取2635（1）圖示萬向節(jié)的當量夾角:e2 2 2 一 0(2一 0(3-5.53，故其布置是不合理的;I r-歡迎共閱(1)齒輪齒條式(2)轉(zhuǎn)向器的 靈要求轉(zhuǎn)向器的角傳動比小，轉(zhuǎn)向器的 輕要求轉(zhuǎn)向器的力傳動比大， 而理論分析表明：轉(zhuǎn)向器的角傳動比和轉(zhuǎn)向器的力傳動比成正比，因而轉(zhuǎn)向器的 靈”與輕 會形成矛盾最大制動力矩M=magreSin：=2600035亦20.56N Z 795N m1(3)原地轉(zhuǎn)