2004級(jí)汽車設(shè)計(jì)考試題答案【2】

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上考試科目： 汽車設(shè)計(jì) 考試時(shí)間：120分鐘 試卷總分80分一、填空題（本大題共10小題35空，每空1分，總計(jì)35分）1.要求設(shè)計(jì)的離合器既能可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的 最大轉(zhuǎn)矩 ，有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止 傳動(dòng)系過載 。懸架系統(tǒng)由彈性元件、 減振器 、 導(dǎo)向裝置 、緩沖塊和 橫向穩(wěn)定器 組成。2摩擦式離合器按照彈簧形式分，有 圓柱螺旋 彈簧、 圓錐螺旋 彈簧和 膜片 彈簧三種。其中 膜片 彈簧具有較為理想的 非線性彈性 特性，使得彈簧壓力在摩擦片允許磨損范圍內(nèi)基本保持不變，并且相對(duì)來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量小，壓力分布均勻。3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)矩之比稱為 后

2、備系數(shù) ，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的 可靠程度 ，是離合器設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)重要的性能參數(shù)。4萬(wàn)向節(jié)按扭轉(zhuǎn)方向是否有明顯的彈性，可分為 剛性 萬(wàn)向節(jié)和 撓性 萬(wàn)向節(jié)。剛性 萬(wàn)向節(jié)是靠零件的鉸鏈?zhǔn)竭B接傳遞動(dòng)力的，可分成 不等速 萬(wàn)向節(jié)（如十字軸式）、 準(zhǔn)等速 萬(wàn)向節(jié)（如雙聯(lián)式）和 等速 萬(wàn)向節(jié)（如球叉式、球籠式等）。5.根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，雙級(jí)主減速器分為 整體 式和 分開 式兩種。6.汽車轉(zhuǎn)向的“輕”和“靈”構(gòu)成一對(duì)矛盾，為解決這一矛盾，需采用 變速比 轉(zhuǎn)向器。7.主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為 懸臂式 支承和 跨置式 支承兩種。8.懸架受到的垂直外力與由此所引起的車輪中心相對(duì)于車身位移(即懸

3、架的變形)的關(guān)系曲線稱為懸架的 彈性特性 。9獨(dú)立懸架分為 雙橫臂式 、 單橫臂式 、 雙縱臂式 、 單縱臂式 、單斜臂式、 麥弗遜式 和扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式等幾種。10根據(jù)逆效率值的大小，轉(zhuǎn)向器可分為三種，其中不可逆式 轉(zhuǎn)向器使駕駛員無(wú)路感，可逆式 轉(zhuǎn)向器能使路面作用在車輪上的力，經(jīng)過轉(zhuǎn)向系大部分傳遞到轉(zhuǎn)向盤，極限可逆式 轉(zhuǎn)向器常用于越野車和礦用自卸汽車。11制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩，稱為 制動(dòng)器效能 。12設(shè)計(jì)的汽車制動(dòng)系應(yīng)滿足在任何速度下制動(dòng)，汽車都不應(yīng)喪失 操縱 性和 方向穩(wěn)定 性。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題5分，總計(jì)25分）1. 簡(jiǎn)要回答汽車軸距的長(zhǎng)短會(huì)對(duì)汽

4、車的性能產(chǎn)生哪些影響？軸距L對(duì)整備質(zhì)量、軸荷分配、汽車總長(zhǎng)、最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度、傳動(dòng)軸夾角等有影響。（1分）當(dāng)軸距短時(shí)，汽車總長(zhǎng)、最小轉(zhuǎn)彎直徑等指標(biāo)減小，汽車的機(jī)動(dòng)性提高，（1分）此外，軸距過短會(huì)使上坡、制動(dòng)或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，汽車制動(dòng)性或操縱穩(wěn)定性變壞；（1分）過短的軸距還會(huì)使車身縱向角振動(dòng)增大，對(duì)平順性不利。（1分）增加軸距，可以提高汽車的制動(dòng)性、平順性和操縱穩(wěn)定性，但機(jī)動(dòng)性下降。（1分）原則上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車、載質(zhì)量或載客量多的貨車或客車，軸距取得長(zhǎng)，對(duì)機(jī)動(dòng)性要求高的汽車軸距宜取短些。2. 單級(jí)主減速器的結(jié)構(gòu)型式有哪幾種？i0<2， 7i0>4.5， i0=71

5、2， i0>12時(shí)各應(yīng)選擇什么主減速器？單級(jí)主減速器的結(jié)構(gòu)型式：多用一對(duì)弧齒錐齒輪或雙曲面齒輪傳動(dòng)，也有采用一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)。（1分）i0<2時(shí)應(yīng)采用由一對(duì)弧齒錐齒輪傳動(dòng)的單級(jí)主減速器；（1分）7i0>4.5時(shí)應(yīng)采用由一對(duì)雙曲面齒輪傳動(dòng)的單級(jí)主減速器；（1分）i0=712時(shí)應(yīng)采用雙級(jí)主減速器；（1分）i0>12時(shí)應(yīng)采用單、雙級(jí)減速配輪邊減速器。（1分）3說(shuō)明要求十字軸萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸夾角不宜過大的原因都是什么？因?yàn)槭州S萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的不等速性，使得當(dāng)主動(dòng)軸以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸時(shí)快時(shí)慢。（1分）這導(dǎo)致萬(wàn)向節(jié)十字軸除承受周期變化的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩外，還承受作用在主動(dòng)叉平

6、面內(nèi)周期變化的附加彎矩。（1分）附加彎矩可引起與萬(wàn)向節(jié)相連零部件的彎曲振動(dòng)，在萬(wàn)向節(jié)主、從動(dòng)軸支承上引起周期性變化的徑向載荷，從而激起支承處的振動(dòng)，使傳動(dòng)軸產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形，從而降低傳動(dòng)軸的疲勞強(qiáng)度。（2分）因此，為了控制附加彎矩，應(yīng)避免兩軸之間的夾角過大。同時(shí)，兩軸夾角過大，也會(huì)使十字軸萬(wàn)向節(jié)滾針軸承的壽命大幅度下降。（1分）當(dāng)夾角由4°增至16°時(shí)，十字軸萬(wàn)向節(jié)滾針軸承壽命約下降至原來(lái)的14。4. 設(shè)計(jì)制動(dòng)系時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置哪些制動(dòng)裝置？簡(jiǎn)要說(shuō)明其功用？制動(dòng)系至少應(yīng)有行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。除此之外，有些汽車還設(shè)有應(yīng)急制動(dòng)、輔助制動(dòng)和自動(dòng)制動(dòng)裝置。（1分）行車制動(dòng)裝

7、置：保證使汽車能夠以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車或在不長(zhǎng)的坡道上下坡行駛時(shí)使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。（1分）駐車制動(dòng)裝置：用來(lái)使汽車可靠地停在原地或坡道上。（1分）應(yīng)急制動(dòng)裝置：用在某些采用動(dòng)力制動(dòng)或伺服制動(dòng)的汽車上，一旦發(fā)生蓄壓裝置壓力過低等故障時(shí)，可用應(yīng)急制動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)，同時(shí)，在人力控制下還能兼作駐車制動(dòng)用；（1分）輔助制動(dòng)裝置：可實(shí)現(xiàn)汽車下長(zhǎng)坡時(shí)持續(xù)減速或保持穩(wěn)定的車速，減輕或者解除行車制動(dòng)裝置的負(fù)荷。（1分）5. 作圖分析領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器兩摩擦片磨損的不均勻性？制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向圖1 領(lǐng)從蹄式鼓式制動(dòng)器受力簡(jiǎn)圖如圖1所示，圖上方的箭頭為汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向，則左側(cè)制動(dòng)蹄為領(lǐng)蹄，右

8、側(cè)為從蹄。旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓對(duì)兩個(gè)制動(dòng)蹄分別作用著法向反力F1和F2，以及相應(yīng)的切向反力fF1和fF2，設(shè)力的作用點(diǎn)與作用方向如圖所示。（1分）由圖可見，領(lǐng)蹄上的切向合力fF1所造成的繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的力矩與促動(dòng)力F0所造成的繞同一支點(diǎn)的力矩是同向的。（1分）所以fF1作用的結(jié)果是使領(lǐng)蹄在制動(dòng)鼓上壓得更緊，即力F1變得更大。（1分）與此相反，切向力fF2則使F2有減小的趨勢(shì)。顯然，由于領(lǐng)蹄與從蹄所受的法向反力不等，如果兩蹄摩擦片工作面積相同，則領(lǐng)蹄摩擦片上的單位壓力較大，因而磨損嚴(yán)重，兩摩擦片磨損不均勻。（1分）因此，為了使兩蹄片上摩擦片的壽命相同，領(lǐng)蹄上的摩擦襯片的包角要大于從蹄上摩擦襯片的包角。（1

9、分）三、論述題（本大題共2小題，每小題10分，總計(jì)20分）1. 畫圖說(shuō)明為什么中間軸式變速器的中間軸上齒輪的螺旋方向一律要求為右旋，而第一軸、第二軸上的斜齒輪螺旋方向取為左旋？圖3 各軸嚙合齒輪受力簡(jiǎn)圖中間軸第一軸第二軸右旋齒輪左旋齒輪左旋齒輪右旋齒輪受力方向受力方向受力方向受力方向a. 一、二軸嚙合齒輪受力簡(jiǎn)圖b. 中間軸嚙合齒輪受力簡(jiǎn)圖答：如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不變，則變速器第一軸的輸入方向已知且不會(huì)發(fā)生改變。（2分）當(dāng)中間軸齒輪為右旋時(shí)，為了保證齒輪嚙合，第一軸和第二軸齒輪均為左旋，（2分）齒輪受力方向如圖，則第一軸和第二軸齒輪所產(chǎn)生的軸向力分別由變速器殼體上的軸承承受，第二軸中間軸

10、承不承受軸向力。（2分）否則第一軸與第二軸齒輪所產(chǎn)生的軸向力都要由第二軸中間軸承承受，而由于空間的限制該軸承不能承受軸向力。（2分）所以在選擇齒輪的螺旋方向時(shí)，中間軸齒輪一律為右旋，第一軸和第二軸齒輪為左旋。（畫圖正確得2分）2. 轉(zhuǎn)向器的角傳動(dòng)比，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的角傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)向系的角傳動(dòng)比指的是什么？他們之間有什么關(guān)系？轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比如何選擇？轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比：轉(zhuǎn)向盤角速度w與搖臂軸角速度p之比，稱為轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比i。（1分）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的角傳動(dòng)比：搖臂軸角速度p與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角速度k之比，稱為傳動(dòng)裝置的角傳動(dòng)比i。（1分）轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比：轉(zhuǎn)向盤角速度w與同側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)偏轉(zhuǎn)角速度k之比，稱為轉(zhuǎn)向系

11、角傳動(dòng)比i0。（1分）轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比 = 轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比×傳動(dòng)裝置的角傳動(dòng)比（1分） 即：i0=ii 轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比如何選擇：隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角變化，轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比可以設(shè)計(jì)成減小、增大或保持不變的。影響選取角傳動(dòng)比變化規(guī)律的因素，主要是轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷大小和對(duì)汽車機(jī)動(dòng)能力的要求。（1分）（1）若轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷小，在轉(zhuǎn)向盤全轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，駕駛員不存在轉(zhuǎn)向沉重問題。裝用動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車，因轉(zhuǎn)向阻力矩由動(dòng)力裝置克服，所以在上述兩種情況下，均應(yīng)取較小的轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比。（1分）（2）轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷大又沒有裝動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車，因轉(zhuǎn)向阻力矩大致與車輪偏轉(zhuǎn)角度大小成正比變化，汽車低速急轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的操縱輕便性問題突出，故應(yīng)選用大些的轉(zhuǎn)向器角傳動(dòng)比。（1分）（3）汽車以較高車速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角較小