2004級汽車設計考試題答案【2】

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上考試科目： 汽車設計 考試時間：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35分）1.要求設計的離合器既能可靠傳遞發(fā)動機的 最大轉(zhuǎn)矩 ，有適當?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備，又能防止 傳動系過載 。懸架系統(tǒng)由彈性元件、 減振器 、 導向裝置 、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，并且相對來說結(jié)構(gòu)簡單，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)動機最大轉(zhuǎn)矩之比稱為 后

2、備系數(shù) ，它反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的 可靠程度 ，是離合器設計過程中的一個重要的性能參數(shù)。4萬向節(jié)按扭轉(zhuǎn)方向是否有明顯的彈性，可分為 剛性 萬向節(jié)和 撓性 萬向節(jié)。剛性 萬向節(jié)是靠零件的鉸鏈式連接傳遞動力的，可分成 不等速 萬向節(jié)（如十字軸式）、 準等速 萬向節(jié)（如雙聯(lián)式）和 等速 萬向節(jié)（如球叉式、球籠式等）。5.根據(jù)結(jié)構(gòu)特點不同，雙級主減速器分為 整體 式和 分開 式兩種。6.汽車轉(zhuǎn)向的“輕”和“靈”構(gòu)成一對矛盾，為解決這一矛盾，需采用 變速比 轉(zhuǎn)向器。7.主動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于車身位移(即懸

3、架的變形)的關系曲線稱為懸架的 彈性特性 。9獨立懸架分為 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 制動器效能 。12設計的汽車制動系應滿足在任何速度下制動，汽車都不應喪失 操縱 性和 方向穩(wěn)定 性。二、簡答題（本大題共5小題，每小題5分，總計25分）1. 簡要回答汽車軸距的長短會對汽

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

5、2， i0>12時各應選擇什么主減速器？單級主減速器的結(jié)構(gòu)型式：多用一對弧齒錐齒輪或雙曲面齒輪傳動，也有采用一對圓柱齒輪傳動或蝸桿傳動。（1分）i0<2時應采用由一對弧齒錐齒輪傳動的單級主減速器；（1分）7i0>4.5時應采用由一對雙曲面齒輪傳動的單級主減速器；（1分）i0=712時應采用雙級主減速器；（1分）i0>12時應采用單、雙級減速配輪邊減速器。（1分）3說明要求十字軸萬向節(jié)連接的兩軸夾角不宜過大的原因都是什么？因為十字軸萬向節(jié)傳動的不等速性，使得當主動軸以等角速度轉(zhuǎn)動時，從動軸時快時慢。（1分）這導致萬向節(jié)十字軸除承受周期變化的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩外，還承受作用在主動叉平

6、面內(nèi)周期變化的附加彎矩。（1分）附加彎矩可引起與萬向節(jié)相連零部件的彎曲振動，在萬向節(jié)主、從動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，使傳動軸產(chǎn)生附加應力和變形，從而降低傳動軸的疲勞強度。（2分）因此，為了控制附加彎矩，應避免兩軸之間的夾角過大。同時，兩軸夾角過大，也會使十字軸萬向節(jié)滾針軸承的壽命大幅度下降。（1分）當夾角由4°增至16°時，十字軸萬向節(jié)滾針軸承壽命約下降至原來的14。4. 設計制動系時，應考慮設置哪些制動裝置？簡要說明其功用？制動系至少應有行車制動裝置和駐車制動裝置。除此之外，有些汽車還設有應急制動、輔助制動和自動制動裝置。（1分）行車制動裝

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

8、側(cè)為從蹄。旋轉(zhuǎn)著的制動鼓對兩個制動蹄分別作用著法向反力F1和F2，以及相應的切向反力fF1和fF2，設力的作用點與作用方向如圖所示。（1分）由圖可見，領蹄上的切向合力fF1所造成的繞支點旋轉(zhuǎn)的力矩與促動力F0所造成的繞同一支點的力矩是同向的。（1分）所以fF1作用的結(jié)果是使領蹄在制動鼓上壓得更緊，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。顯然，由于領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，則領蹄摩擦片上的單位壓力較大，因而磨損嚴重，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20分）1. 畫圖說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圖b. 中間軸嚙合齒輪受力簡圖答：如圖所示，發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向不變，則變速器第一軸的輸入方向已知且不會發(fā)生改變。（2分）當中間軸齒輪為右旋時，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，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)向器的角傳動比，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的角傳動比和轉(zhuǎn)向系的角傳動比指的是什么？他們之間有什么關系？轉(zhuǎn)向器角傳動比如何選擇？轉(zhuǎn)向器角傳動比：轉(zhuǎn)向盤角速度w與搖臂軸角速度p之比，稱為轉(zhuǎn)向器角傳動比i。（1分）轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的角傳動比：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，稱為傳動裝置的角傳動比i。（1分）轉(zhuǎn)向系角傳動比：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、角傳動比i0。（1分）轉(zhuǎn)向系角傳動比 = 轉(zhuǎn)向器角傳動比×傳動裝置的角傳動比（1分） 即：i0=ii 轉(zhuǎn)向器角傳動比如何選擇：隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角變化，轉(zhuǎn)向器角傳動比可以設計成減小、增大或保持不變的。影響選取角傳動比變化規(guī)律的因素，主要是轉(zhuǎn)向軸負荷大小和對汽車機動能力的要求。（1分）（1）若轉(zhuǎn)向軸負荷小，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。裝用動力轉(zhuǎn)向的汽車，因轉(zhuǎn)向阻力矩由動力裝置克服，所以在上述兩種情況下，均應取較小的轉(zhuǎn)向器角傳動比。（1分）（2）轉(zhuǎn)向軸負荷大又沒有裝動力轉(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)彎行駛時的操縱輕便性問題突出，故應選用大些的轉(zhuǎn)向器角傳動比。（1分）（3）汽車以較高車速轉(zhuǎn)向行駛時，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角較小