汽車?yán)碚摰谖灏嬲n后習(xí)題答案正確2參考_第1頁
汽車?yán)碚摰谖灏嬲n后習(xí)題答案正確2參考_第2頁
汽車?yán)碚摰谖灏嬲n后習(xí)題答案正確2參考_第3頁
汽車?yán)碚摰谖灏嬲n后習(xí)題答案正確2參考_第4頁
汽車?yán)碚摰谖灏嬲n后習(xí)題答案正確2參考_第5頁
已閱讀5頁,還剩10頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、文檔供參考,可復(fù)制、編制,期待您的好評(píng)與關(guān)注! 第五章 汽車的操縱穩(wěn)定性5.1 一轎車(每個(gè))前輪的側(cè)偏剛度為-50176N/rad、外傾剛度為-7665N/rad。若轎車向左轉(zhuǎn)彎,將使前輪均產(chǎn)生正的外傾角,其大小為4度。設(shè)側(cè)偏剛度與外傾剛度均不受左、右輪負(fù)載轉(zhuǎn)移的影響,試求由外傾角引起的前輪側(cè)偏角。解:有外傾角時(shí)候的地面?zhèn)认蚍醋饔昧椋ㄆ渲衚為側(cè)偏剛度,kr為外傾剛度,為外傾角)于是,有外傾角引起的前輪側(cè)偏角的大小為:代入數(shù)據(jù),解得0.611 rad,另外由分析知正的外傾角應(yīng)該產(chǎn)生負(fù)的側(cè)偏角,所以由外傾角引起的前輪側(cè)偏角為-0.611rad。5.2 6450N輕型客車在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向和中

2、性轉(zhuǎn)向現(xiàn)象,工程師們?cè)趹壹苌霞友b橫向穩(wěn)定桿以提高前懸架的側(cè)傾角剛度,結(jié)果汽車的轉(zhuǎn)向特性變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。試分析其理論依據(jù)(要求有必要的公式和曲線)。答:由課本P138-140的分析知,汽車穩(wěn)態(tài)行駛時(shí),車廂側(cè)傾角決定于側(cè)傾力矩和懸架總的角剛度,即。前、后懸架作用于車廂的恢復(fù)力矩增加:,其中,分別為前、后懸架的側(cè)傾角剛度,懸架總的角剛度為前、后懸架及橫向穩(wěn)定桿的側(cè)傾角剛度之和。由以上的分析易知,當(dāng)增加橫向穩(wěn)定桿后汽車前懸架的側(cè)傾角剛度增大,后懸架側(cè)傾角剛度不變,所以前懸架作用于車廂的恢復(fù)力矩增加(總側(cè)傾力矩不變),由此汽車前軸左、右車輪載荷變化量就較大。由課本圖5-46知在這種情況下,如果左右車輪輪胎

3、的側(cè)偏剛度在非線性區(qū),則汽車趨于增加不足轉(zhuǎn)向量。5.3汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有哪幾種類型?表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的具體參數(shù)有哪些?它們彼此之間的關(guān)系如何?答:汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有三種類型,即中性轉(zhuǎn)向、不足轉(zhuǎn)向和過多轉(zhuǎn)向。表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)有穩(wěn)定性因數(shù),前、后輪的側(cè)偏角角絕對(duì)值之差,轉(zhuǎn)向半徑的比R/R0,靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M.等。它們之間的彼此關(guān)系為:(為側(cè)向加速度的絕對(duì)值);(k1,k2分別為汽車前、后輪的側(cè)偏剛度,a為汽車質(zhì)心到前軸的距離,L為前、后軸之間的距離)。5.4舉出三種表示汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的方法,并說明汽車重心前后位置和內(nèi)、外輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移如何影響穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性?答:表示汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)有穩(wěn)定性因數(shù),前、

4、后輪的側(cè)偏角絕對(duì)值之差,轉(zhuǎn)向半徑的比R/R0,靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M.等。討論汽車重心位置對(duì)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的影響,由式(5-17)(為中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)至前軸的距離)當(dāng)中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)與質(zhì)心位置重合時(shí),S.M.0,汽車為中性轉(zhuǎn)向特性;當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前時(shí),S.M.為正值,汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性;當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后時(shí),S.M.為負(fù)值,汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性。汽車內(nèi)、外輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移對(duì)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的影響在側(cè)向力作用下,若汽車前軸左、右車輪垂直載荷變動(dòng)量較大,汽車趨于增加不足轉(zhuǎn)向量;若后軸左、右車輪垂直載荷變動(dòng)量較大,汽車趨于減小不足轉(zhuǎn)向量。5.5汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)車輪行駛阻力是否與直線行駛時(shí)一樣?答:不一樣。汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)由于側(cè)

5、傾力矩的作用,左、右車輪的垂直載荷不再相等,所受阻力亦不相等。另外,車輪還將受到地面?zhèn)认蚍醋饔昧Α?.6主銷內(nèi)傾角和后傾角功能有何不同?答:主銷內(nèi)傾角的作用,是使車輪在方向盤收到微小干擾時(shí),前輪會(huì)在回正力矩作用下自動(dòng)回正。另外,主銷內(nèi)傾還可減少前輪傳至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的沖擊,并使轉(zhuǎn)向輕便。主銷后傾的作用是當(dāng)汽車直線行駛偶然受外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)時(shí),主銷后傾將產(chǎn)生車輪轉(zhuǎn)向反方向的力矩使車輪自動(dòng)回正,可保證汽車支線行駛的穩(wěn)定性。汽車轉(zhuǎn)向輪的回正力矩來源于兩個(gè)方面,一個(gè)是主銷內(nèi)傾角,依靠前軸軸荷,和車速無關(guān);一個(gè)是主銷后傾角,依靠側(cè)傾力,和車速有關(guān);速度越高,回正力矩就越大。5.7橫向穩(wěn)定桿起什么作用?為什

6、么有的車裝在前懸架,有的裝在后懸架,有的前后都裝?答:橫向穩(wěn)定桿的主要作用是增加汽車的側(cè)傾剛度,避免汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生過多的側(cè)傾。另外,橫向穩(wěn)定桿還有改變汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的作用,其機(jī)理在題5.2中有述。橫向穩(wěn)定安裝的位置也是由于前、后側(cè)傾剛度的要求,以及如何調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的因素決定的。5.8某種汽車的質(zhì)心位置、軸距和前后輪胎的型號(hào)已定。按照二自由度操縱穩(wěn)定性模型,其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為過多轉(zhuǎn)向,試找出五種改善其特性的方法。答:增加主銷內(nèi)傾角;增大主銷后傾角;在汽車前懸架加裝橫向穩(wěn)定桿;使汽車前束具有在壓縮行程減小,復(fù)原行程增大的特性;使后懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向具有趨于不足轉(zhuǎn)向的特性。5.9汽車空載和滿載是否

7、具有相同的操縱穩(wěn)定性?答:不具有相同的操縱穩(wěn)定。因?yàn)槠嚳蛰d和滿載時(shí)汽車的總質(zhì)量、質(zhì)心位置會(huì)發(fā)生變化,這些將會(huì)影響汽車的穩(wěn)定性因數(shù)、輪胎側(cè)偏剛度、汽車側(cè)傾剛度等操縱穩(wěn)定性參數(shù)。5.10試用有關(guān)公式說明汽車質(zhì)心位置對(duì)主要描述和評(píng)價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響。答:以靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)為例說明汽車質(zhì)心位置對(duì)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響:(,為中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)至前軸的距離)當(dāng)中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)與質(zhì)心位置重合時(shí),S.M.0,汽車為中性轉(zhuǎn)向特性;當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前時(shí),S.M.為正值,汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性;當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后時(shí),S.M.為負(fù)值,汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性。5.11二自由度轎車模型的有關(guān)參數(shù)如下: 總質(zhì)量 m=1

8、818.2kg繞Oz軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 軸距 L=3.048m質(zhì)心至前軸距離 a=1.463m質(zhì)心至后軸距離 b=1.585m前輪總側(cè)偏剛度 k1=-62618N/rad后輪總側(cè)偏剛度 k2=-110185N/rad轉(zhuǎn)向系總傳動(dòng)比 i=20試求:1) 穩(wěn)定性因數(shù)K、特征車速uch。2) 穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線、車速u=22.35m/s時(shí)的轉(zhuǎn)向靈敏度。3) 靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M.,側(cè)向加速度為0.4g時(shí)的前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差與轉(zhuǎn)彎半徑的比值R/R0(R0=15m)。4) 車速u=30.56m/s時(shí),瞬態(tài)響應(yīng)的橫擺角速度波動(dòng)的固有(圓)頻率、阻尼比、反應(yīng)時(shí)間與峰值反應(yīng)時(shí)間注意:2)所求的轉(zhuǎn)向靈敏度中的是

9、指轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角,除以轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)比才是車輪轉(zhuǎn)角。解:1)穩(wěn)定性因數(shù)特征車速2) 穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線如下圖所示:車速u=22.35m/s時(shí)的轉(zhuǎn)向靈敏度/20=0.1683) 態(tài)儲(chǔ)備系數(shù),時(shí)前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差4) 速u=30.56m/s時(shí),瞬態(tài)響應(yīng)的橫擺角速度波動(dòng)的固有(圓)頻率,阻尼比,反應(yīng)時(shí)間峰值反應(yīng)時(shí)間5.12穩(wěn)態(tài)響應(yīng)中橫擺角速度增益達(dá)到最大值時(shí)的車速稱為特征車速。證明:特征車速,且在特征車速時(shí)的橫擺角速度增益,為具有相等軸距L中性轉(zhuǎn)向汽車橫擺角速度增益的一半。答:特征車速指汽車穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益達(dá)到最大值時(shí)的車速,汽車穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益為:當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,所以特征車速。此時(shí)的橫擺角

10、速度增益,具有相等軸距L中性轉(zhuǎn)向汽車的橫擺角速度增益為u/L,前者是二者的一半。5.13測(cè)定汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性常用兩種方法,一為固定方向盤轉(zhuǎn)角法,并以R/R0-ay曲線來表示汽車的轉(zhuǎn)向特性;另一為固定圓周法。試驗(yàn)時(shí)在場(chǎng)地上畫一圓,駕駛員以低速沿圓周行使,記錄轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角,然后駕駛員控制轉(zhuǎn)向盤使汽車始終在圓周上以低速連續(xù)加速行使。隨著車速的提高,提高轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角(一般)將隨之加大。記錄下角,并以曲線來評(píng)價(jià)汽車的轉(zhuǎn)向特性。試證:,說明如何根據(jù)曲線來判斷汽車的轉(zhuǎn)向特性。證明:設(shè)轉(zhuǎn)向器的總傳動(dòng)比為i,設(shè)低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的前輪轉(zhuǎn)角為,則,(其中R為圓周半徑)。連續(xù)急速行使時(shí),由式(5-11):,又,得。所以,證畢。

11、中性轉(zhuǎn)向時(shí),K=0,是一條直線;不足轉(zhuǎn)向時(shí),K>0, 將隨車速得增加而逐漸增大;K<0,將隨車速得增加而逐漸減小。5.14習(xí)題圖4是滑柱連桿式獨(dú)立懸架(常稱為Mc Pherson strut suspension)示意圖。試證:1)R.C.為側(cè)傾中心。2)懸架的側(cè)傾角剛度為,式中,ks為一個(gè)彈簧的(線)剛度。 分析:計(jì)算懸架側(cè)傾角剛度時(shí),要利用虛位移原理進(jìn)行推導(dǎo)。推導(dǎo)時(shí)注意,本題和書中的單橫臂獨(dú)立懸架是有區(qū)別的,主要是本題有一個(gè)角。證明:1)先對(duì)左側(cè)懸架分析。當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí),CB桿繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故AC桿的瞬心必在CB所在的直線上;由于AC桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的約束,A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向平行與AC桿

12、自身,故AC桿的瞬心必在過A點(diǎn),垂直AC的直線上。由此可得到左側(cè)車輪的瞬心O點(diǎn),側(cè)傾中心就在DO與汽車中心線的交點(diǎn)上,如圖中所示。2) a.求懸架的線剛度設(shè)車廂不動(dòng),汽車處于靜止受力狀態(tài),作用在輪胎上的地面法向反作用力為,再在輪胎上加一微元力,ss為彈簧的虛位移,st為車輪的虛位移,彈簧力相應(yīng)增加,則。設(shè)OD與水平面的夾角為,因?yàn)镺為左側(cè)車輪的運(yùn)動(dòng)瞬心,由圖可知。根據(jù)力矩平衡:。單側(cè)懸架的線剛度為。由式(5-42)整個(gè)懸架的側(cè)傾角剛度為:。5.17 習(xí)題圖5為三種前獨(dú)立懸架對(duì)車輪相對(duì)車身垂直上下位移時(shí)前束變化的影響。試問圖中哪一條曲線具有側(cè)傾過多轉(zhuǎn)向效果?答:曲線1對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架,轉(zhuǎn)彎時(shí)車廂

13、側(cè)傾,內(nèi)側(cè)前輪處于反彈行程,前束增加,車輪向汽車縱向中心線轉(zhuǎn)動(dòng),外側(cè)前輪處于壓縮行程,前束減小,車輪向外轉(zhuǎn)動(dòng)。采用這種懸架導(dǎo)致汽車的側(cè)傾轉(zhuǎn)向增加了不足轉(zhuǎn)向量,具有側(cè)傾不足轉(zhuǎn)向效果。曲線2對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架,曲線較其他兩種更貼近縱坐標(biāo)軸,說明這種懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向量很小,幾乎等于零。 曲線3對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架,轉(zhuǎn)彎時(shí)車廂側(cè)傾,內(nèi)側(cè)前輪處于反彈行程,前束減小,車輪向汽車縱向中心線相反方向轉(zhuǎn)動(dòng),外側(cè)前輪處于壓縮行程,前束增大,車輪向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。采用這種懸架導(dǎo)致汽車的側(cè)傾轉(zhuǎn)向增加了過多轉(zhuǎn)向量,具有側(cè)傾過多轉(zhuǎn)向效果。5.18轉(zhuǎn)向盤力特性與哪些因素有關(guān),試分析之。答:轉(zhuǎn)向盤力隨汽車運(yùn)動(dòng)狀況而變化的規(guī)律稱為轉(zhuǎn)向盤力特性

14、,與下列因素有關(guān):轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比及其變化規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率、動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向盤操作力特性、轉(zhuǎn)向桿系傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)向桿系效率、由懸架導(dǎo)向桿系決定的主銷位置、輪胎上的載荷、輪胎氣壓、輪胎力學(xué)特性、地面附著條件、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)向柱摩擦阻力以及汽車整體動(dòng)力學(xué)特性等。5.19地面作用于輪胎的切向反作用力是如何控制轉(zhuǎn)向特性的?答:參考課本第六節(jié)。第六章汽車的平順性6.1設(shè)通過座椅支承面?zhèn)髦寥梭w垂直加速度的譜密度為一白噪聲,。求在0.580Hz頻率范圍內(nèi)加權(quán)加速度均方根值和加權(quán)振級(jí),并由表6-2查出相應(yīng)人的主觀感受。解 ,查表得,人的主觀感受為很不舒服。6.2設(shè)車速u=20m/s,路面不平度系數(shù),參考空間頻率。

15、畫出路面垂直位移,速度和加速度的譜圖。畫圖時(shí)要求用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo),選好坐標(biāo)刻度值,并注明單位。解:由公式 得到譜圖如下:6.3設(shè)車身-車輪二自由度汽車模型,其車身部分固有頻率。它行駛在波長(zhǎng)的水泥接縫路上,求引起車身部分共振時(shí)的車速。該汽車車輪部分的固有頻率,在砂石路上常用車速為。問由于車輪部分共振時(shí),車輪對(duì)路面作用的動(dòng)載所形成的搓板路的波長(zhǎng)?解:引起車身部分共振時(shí)的車速:6.4設(shè)車身單質(zhì)量系統(tǒng)的幅頻用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示時(shí)如習(xí)題圖6所示。路上輸入譜與題6.2相同。求車身加速度的譜密度,畫出其譜圖,并計(jì)算0.110Hz頻率范圍車身加速度的均方根值。解:得到車身加速度密度譜圖如下:6.5車身-車輪雙質(zhì)量系統(tǒng)

16、參數(shù):?!叭梭w-座椅”系統(tǒng)參數(shù):。車速,路面不平度系數(shù),參考空間頻率n0=0.1m-1。計(jì)算時(shí)頻率步長(zhǎng),計(jì)算頻率點(diǎn)數(shù)。1) 計(jì)算并畫出幅頻特性、和均方根值譜、譜圖。進(jìn)一步計(jì)算值2) 改變“人體-座椅”系統(tǒng)參數(shù):。分析值隨的變化。3) 分別改變車身-車輪雙質(zhì)量系統(tǒng)參數(shù):,。繪制三個(gè)響應(yīng)量均方根值隨以上四個(gè)系統(tǒng)參數(shù)變化的曲線。解:1) 幅頻特性、和均方根值譜、的譜圖如下所示15 / 15其中計(jì)算公式如下:由計(jì)算公式 可得及036Hz頻率范圍加權(quán)加速度均方根值與加權(quán)振級(jí)為,由表6-2查得車上乘客沒有不舒適的感覺。2) 改變“人體-座椅”系統(tǒng)參數(shù):。分析值隨的變化。值隨的變化的曲線如下圖所示。如圖可以看出隨的變化,值改變量不大;其

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論