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汽车设计第四版吉林大学6汽车设计第四版本章主要内容:* 概述* 悬架结构形式分析* 悬架主要参数的确定* 弹性元件的计算* 独立悬架导向机构的设计* 减振器;* 悬架的结构元件第一节概述一、基本功用:传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高运行驶能力。
二、组成：弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等。
第一节概述* 导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架（或车身）的运动特性，并传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。
* 当用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置的作用。
* 缓冲块用来减轻车轴对车架（或车身）的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。
* 装有横向稳定器的汽车，能减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。
第一节概述四、措施1）要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应在合适的频段，并尽可能低。
2）前、后悬架固有频率的匹配应合理。
3）应采用非线性弹性特性悬架。
4）悬架应装有减振器，并使之具有合理的阻尼。
5）要正确地选择悬架方案和参数，在车轮上、下跳动时，使主销定位角变化不大、车轮运动与导向机构运动要协调，避免前轮摆振；汽车转向时，应使之稍有不足转向特性。
6）独立悬架导向杆系铰接处多采用橡胶衬套，能隔绝车轮所受来自路面的冲击向车身的传递。
第一节结束！第二节悬架结构形式分析4、非独立悬架（纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置）优点：结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。
缺点：刚度较大，平顺性较差；簧下质量大；左、右车轮会相互影响，并使车轴（桥）和车身倾斜；车轮会左、右摇摆，使前轮容易产生摆振；前轮跳动时，悬架易与转向传动机构产生运动干涉；当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，不仅车轮外倾角有变化，还会产生不利的轴转向特性；汽车转弯5、独立悬架优点：簧下质量小；悬架占用的空间小；弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；由于采用断开式车轴，所以能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力；独立悬架可提供多种方案供设计人员选用，以满足不同设计要求。
-汽车设计复习题及答案第⼀章汽车总体设计1．汽车新产品开发的⼀般程序？答：汽车新产品开发流程；概念设计；⽬标成本；试制设计；样车设计和试验；⽣产准备阶段；销售2.汽车的型式？汽车的布置型式？各举⼀列你熟悉的轿车、客车、货车的型式和布置型式。
答：乘⽤车和商⽤车。
乘⽤车：发动机前置前驱，发动机前置后驱，发动机后置后驱；商⽤车布置形式：客车，发动机前置后桥驱动，发动机中置后桥驱动，发动机后置后桥驱动；货车，平头式，短头式，长头式，发动机前置中置后置；越野车，按照驱动桥数的不同4*46*68*83.汽车的主要尺⼨是指什么？答：外廓尺⼨，轴距，前轮距后轮距，前悬和后悬，货车车头长度，货车车厢尺⼨4.汽车质量参数有哪些？汽车轴荷分配的基本原则是什么？答：整车整备质量，汽车的载客量和装载质量，质量系数，汽车总质量，轴荷分配；轴荷分配对轮胎寿命和汽车的使⽤性能有影响。
从轮胎磨损均匀和寿命相近考虑，各个车轮的载荷应相差不⼤；为了保证汽车有良好的动⼒性和通过性，驱动桥应有⾜够⼤的载荷，⽽从动轴载荷可以适当减少；为了保证汽车有良好的操纵稳定性，转向轴的载荷不应过⼩。
5.汽车总体设计中汽车性能参数要确定哪些？答：动⼒性参数（最⾼车速、加速时间、上坡能⼒，⽐功率，⽐转矩），燃油经济性参数，汽车最⼩转弯直径，通过性⼏何参数，操纵稳定性参数，制动性系数，舒适性。
6.发动机主要性能指标是什么？答：发动机最⼤功率和相应转速；发动机最⼤转矩和相应转速7.汽车整车布置的基准线有哪些？其作⽤？请⽤图表⽰出。
答：车架上平⾯线，前轮中⼼线，汽车中⼼线，地⾯线，前轮垂直线8.车⾝设计中的H点和R点是什么？9.总体设计中应进⾏哪些运动校核？答：从整车⾓度出发进⾏运动学正确性检查，对于有相对运动的部件或零件进⾏运动⼲涉检查。
10.掌握如下基本概念：汽车的装载质量、汽车整车整备质量、汽车的最⼩转弯直径、轴荷分配、商⽤车、乘⽤车。
11.我国公路标准规定：单轴最⼤允许轴载质量为多少？总质量⼩于19t的公路运输车辆采⽤什么汽车？答：10t；双轴。
《汽车设计》习题库第一章汽车的总体设计1. 设计任务书包括哪些内容？答：设计任务书主要应包括下列内容：（1）可行性分析，其内容包括市场预测，企业技术开发和生产能力分析，产品开发的目的，新产品的设计指导思想，预计的生产纲领和产品的目标成本以及技术经济分析等。
（2）产品型号及其主要使用功能、技术规格和性能参数。
（3）整车布置方案的描述及各主要总成的结构、特性参数；标准化、通用化（4）国内、外同类汽车技术性能的分析和对比。
（5）本车拟采用的新技术、新材料和新工艺。
2. 汽车总体设计的主要任务？答：要对各部件进行较为仔细的布置，应较为准确地画出各部件的形状和尺寸，确定各总成质心位置，然后计算轴荷分配和质心位置高度，必要时还要进行调整。
此时应较准确地确定与汽车总体布置有关的各尺寸参数，同时对整车主要性能进行计算，并据此确定各总成的技术参数，确保各总成之间的参数匹配合理，保证整车各性能指标达到预定要求。
3. 简要回答汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响？答：（1）轴距对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。
当轴距短时，上述各指标减小。
此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。
（2）轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长；汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性或操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。
（3）原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得长。
对机动要求高的汽车，轴距宜取短些。
为满足市场需要，工厂在标准轴距货车的基础上，生产出短轴距和长轴距的变型车。
对于不同轴距变型车的轴距变化，推荐在0．4~0．6m的范围内来确定为宜。
4.公路车辆法规规定的单车外廓尺寸？答：公路车辆法规规定的单车外廓尺寸：长不应超过12m；宽不超过2.5m；高不超过4m。
5. 简要回答汽车轮距的大小会对汽车产生哪些影响？单就货车而言，如何确定其前后轮距？答：汽车轮距的大小会对汽车总质量、最小转弯直径、侧倾刚度产生影响。
第一章汽车的总体设计1.总体设计的任务？1．正确选择性能指标、重量和尺寸参数，提出整车总体设计方案。
2．对各部件进行合理布置，并进行运动校核。
3 . 对汽车性能进行精确控制和计算，保证主要性能指标的实现。
4. 协调各种矛盾。
2.汽车总体设计应满足的基本要求。
1汽车各项性能成本，要求达到企业商品计划中的指标2严格遵守贯彻相关法规注意不侵犯专利3尽最大可能去贯彻三化4进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉5拆装和维修方便3.简述汽车开发程序。
1汽车新产品开发流程2概念设计3目标成本4试制设计5样车试制和试验6生产准备阶段7销售4.设计任务书包括哪些内容？1可行性分析 2产品型号及其主要功能技术规格和性能参数3整车布置方案的描述及各主要总成结构特性参数4国内外同类汽车技术性能的分析对比5本车拟采用的新技术新材料和新工艺5.不同形式汽车的区别主要体现在哪些方面？轴数、驱动形式和布置形式6.按发动机的位置分，汽车有哪几种布置型式，各自有什么优缺点？1前置前轮驱动：优点前桥轴荷大有明显的不足转向性能，越过障碍的能力高，动力总成结构紧凑，提高汽车机动性扫热好，操纵机构简单整备质量轻；缺点万向节结构复杂，前轮命短，上坡能力低易打滑侧滑，发动机横置时总体布置困难2前置后轮驱动优点轮胎使用寿命高，不需等速万向节，操纵机构简单发动机冷却条件好，爬坡能力强，拆装维修方便；缺点地板有突起通道影响舒适性，正面碰撞前排受严重伤害，整车整备质量增加，经济性动力性不佳3后置后轮驱动优点动力总成结构紧凑，汽车前部高度降低增加了视野，改善了后排座椅中间座位成员出入的条件舒适性高，整车整备质量小，爬坡能力高，汽车机动性能好；缺点后桥负荷重操纵性差，操纵结构复杂高速操纵不稳定，发动机冷却玻璃除霜带来不利，汽车追尾后排乘客受严重伤害，行李箱体积不大。
7.什么叫整车整备质量？各种车辆的汽车装载质量（简称装载量）是如何定义指车上带有全部装备加满燃料水但没有装货和载人时的整车质量。
汽车设计复习题集一、名词解释（4分/5题=20分）1. 概念设计：是指从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制概念样车等一系列的全过程。
2. 技术设计：是产品的定型阶段，它将对产品进行全面的技术规划，确定零部件结构、尺寸、配合关系以及技术条件等等。
3. 整车整备质量：车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。
4. 质量系数：汽车装载质量与整车整备质量的比值， m0=me/m0。
5. 原地起步加速时间：指汽车从静止状态下，由第一档起步，并以最大的加速度（包括选择最恰当的换挡时机）逐步换至高档后，到某一预定距离或车速所需的时间。
6. 汽车比功率：具体指汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。
7. 汽车比转矩：8. 汽车的燃油经济性：是指以最小的燃油消耗量完成单位运输工作的能力。
9. 汽车的制动性：是指汽车行驶时能在短时间内停车且维持行驶方向稳定性和在下坡时能维持一定车速的能力。
10. 后备系数：离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。
11. 轴荷分配：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。
12. 扭转角刚度：13. 传动轴的临界转速：所谓临界转速，就是当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。
14. 螺旋角：螺旋线的切线与通过切点的直母线之间所夹得锐角。
15. 锁紧系数：16. 悬架动挠度：指从满载静平衡位置开始，悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。
17. 悬架静扰度：汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比，即fc=Fw/c。
18. 转向器角传动比：iω0指转向盘角速度ωw与同侧转向节偏转角速度ωk之比。
19. 转向器的正效率：η+ 指功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率，η+=（P1-P2）/P1 P2为转向器中的摩擦功率。
一、名词解释1.试制设计：开发新产品（汽车），试制前进行的设计工作2.概念设计：是指从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程。
3.整车整备质量：指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。
4.质量系数：指汽车载质量与整车整备质量的比值，即ηm0 =m e／m05.汽车轴荷分配：是指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直负荷。
也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。
6.汽车比功率：汽车所装发动机标定最大功率与汽车最大总质量之比，P b＝P emax／ m a7.汽车比转矩：汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比，T b＝T emax／m a8.汽车最小转弯直径：是指转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径。
9.汽车制动性：是指汽车在制动时，能在尽可能短的距离内停车且保持方向稳定，下长坡时能维持较低的安全车速并有在一定坡道上长期驻车的能力。
10.汽车燃油经济性：用汽车在水平的水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量（L／100km）来评价。
11.离合器间隙：指离合器正常结合状态，分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时，为保证离合器摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全接合，在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。
12.离合器后备系数：离合器所能传递最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。
13.传动轴的临界转速：当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。
14.锁紧系数：差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比。
15.锥齿轮螺旋角：锥齿轮节锥表面展开图上的齿形线任意一点的切线与该点和节锥顶点连线之间的夹角。
16.悬架动挠度：从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。
17.悬架静挠度：指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比，即fc＝Fw／c18.悬架弹性特性：悬架受到的垂直外力F与由此引起的车轮中心相对于车身位移f（即悬架的变形）的关系曲线。
一. 概念及解释(每小题3分，共30分)1. 整车整备质量？答：整车整备质量是指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。
2. 转向操纵轻便性的评价指标？答：通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。
3. 变速比转向器？答：转向器的传动比不是固定值而是变化的，以解决转向“轻”和“灵”这对矛盾。
齿轮齿条式、循环球式、蜗式指销式转向器都可以制成变速比转向器。
4. 汽车制动系的组成及功能？答：制动系至少有行车制动装置和驻车制动装置。
有些汽车还设有应急制动和辅助制动装置。
制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车，在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速，使汽车可靠地停在原地或坡道上。
5. 离合器的主要功用？答：离合器的主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，以保证将发动机与传动系平顺地接合与分离。
6. 发动机的悬置结构形式及特点？答：发动机的悬置结构形式：传统的橡胶悬置和液压阻尼式橡胶悬置。
传统的橡胶悬置特点是结构简单，制造成本低，但动刚度和阻尼损失角θ的特性曲线基本上不随激励频率变化。
液压阻尼式橡胶悬置的动刚度及阻尼损失角有很强的变频特性，对于衰减发动机怠速频段内的大幅振动十分有利。
7. 公路车辆法规规定的单车外廓尺寸？答：公路车辆法规规定的单车外廓尺寸：长不应超过12m；宽不超过2.5m；高不超过4m。
8. 双十字轴万向节等速传动的条件？答：处于同一平面的双万向节等速传动的条件：1）保证同传动轴相连的两万向节叉应布置在同一平面内；2）两万向节夹角α1与α2相等。
9. 汽车总布置草图三维坐标系的基准线及作用？答：车架上平面线作为垂直方向尺寸的基准线，即z坐标线的基准线；汽车中心线作为横向尺寸的基准线，即y坐标线的基准线；前轮中心线作为纵向方向尺寸的基准线，即x坐标线的基准线。
10. 钢板弹簧叶片在自由状态下曲率半径不同的原因？答：钢板弹簧叶片在自由状态下曲率半径不同的原因是：使各片厚度相同的钢板弹簧装配后能很好地贴紧，装配后各片产生预应力，减少主片工作应力，使各片寿命接近。
《汽车设计》复习题一、填空题1.由、、车身、电器设备等四部分组成的汽车，是用来载送人员和货物的运输工具。
2.汽车可以按照、乘客座位数、、汽车总长、车身或驾驶室的特点等来分类。
3.悬架由，，，缓冲块和横向稳定器等组织。
4.悬架是汽车的与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。
5.原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得；对机动性要求高的汽车，轴距取得。
6.汽车动力性参数包括最高车速v、加速时间t、__ __、比功率和比转矩等。
7.同步器有常压式、_ _、__ __三种。
8.普通的十字轴式万向节主要由主动叉、从动叉、____ _、滚针轴承及其轴向定位件和橡胶密封件等组成。
9.主减速器的齿轮有_ _、____ 、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。
10.按结构分，惯性式同步器有、滑块式、、多片式和多锥式几种，虽然结构不同，但是它们都有摩擦元件、和弹性元件。
11.现代各类汽车上应用最广泛的离合器是。
二、选择题1、下列不是汽车发动机排放的主要污染物的是（）A．一氧化碳 B. 二氧化碳 C.碳氢化合物 D二氧化硫2、离合器主要有主动部分、从动部分、压紧机构和（）四部分组成。
A.拉伸机构B. 减速机构C. 执行机构D.操纵机构3、离合器的分类不包括（）A、单片 B.、双片 C.、三片 D、多片4、同步器的分类有常压式、惯性式和（）A .常接触式B . 常断开式C . 惯性常闭式D 惯性增力式5、下列不是惯性式同步器的形式的是（）A.锁环式B. 锁销式C. 单片式D.多片式6、滚针轴承轴向定位方式不包括（）A. 锁环式B. 盖板式C. 卡环式D.瓦盖固定式7、驱动桥一般有主减速器（）、车轮传动机构和桥壳等组成A .变速器B .差速器C .离合器 D.车轮8、断开式驱动桥一般与（）相连接A. 独立悬架B. 非独立悬架C. 横臂悬架D. 纵臂悬架9、主减速器的分类主要有单级主减速器、双级主减速器、双速主减速器、（）和单双击减速配轮边减速器A.三级主减速器B.多级主减速器C.贯通式主减速器D.联通式主减速器10、驱动桥壳的分类不包括（）A. 可分式B. 整体式 C . 组合式 D. 多段式11、为减小传动轴夹角，发动机前置后轮驱动汽车的发动机常布置成向后倾斜状，使曲轴中心线与水平线之间形成的夹角为（）。
第一章汽车总体设计名词解释：乘用车：在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。
商用车：在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并可以牵引挂车。
整车整备质量：指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。
质量系数：指汽车载质量与整车整备质量的比值，即汽车总质量：指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。
比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比,即（综合反映汽车的动力性，比功率大的汽车加速性能、速度性能要好于比功率小些的汽车）比转矩：汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比，即（反映汽车的牵引能力）最小转弯直径：转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支撑平面上的轨迹圆直径。
（用来描述汽车转向机动性，是汽车转向能力和转向安全性能的一项重要指标）轮胎负荷系数：轮胎所承受的最大静负荷值与额定负荷值之比。
1、汽车总体设计的基本要求P21.汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品计划中所确定的指标。
2.严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。
3.尽最大可能地去贯彻三化，即标准化、通用化和系列化。
4.进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。
5.拆装与维修方便2、影响选取轴数的因素有哪些？轴数的增加会有哪些影响？P8、9影响因素：汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制、轮胎的负荷能力、汽车的结构等汽车轴数增加以后，不仅轴，而且车轮、制动器、悬架等均相应增多，使整车结构变得复杂，整备质量以及制造成本增加。
若转向轴数不变，汽车的最小转弯直径又增大，后轴轮胎的磨损速度也加快，所以增加汽车轴数是不得已的选择。
影响选取驱动形式的因素：汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求3、乘用车的布置形式有哪些？各自的优缺点？P9、10、11发动机前置前轮驱动FF：优点：A、前桥轴荷大，有明显的不足转向性能；B、前轮是驱动轮，越过障碍的能力高；C、主减速器与变速器装在一个壳体内，故动力总成结构紧凑，不需要在变速器与主减速器之间设置传动轴，车内地版凸包高度降低，有利于提高乘坐舒适性；D、发动机布置在轴距外时，汽车的轴距可以缩短，因而有利于提高汽车的机动性；E、散热条件好，发动机可得到足够的冷却；F、有足够大的行李箱空间；G、容易改装为客货两用车或救护车；H、供暖机构简单，且管路短而供暖效率高；I、发动机、离合器、变速器与驾驶员位置近，所以故操纵机构简单；J、发动机横置时能缩短汽车的总长，整备质量减轻；K、发动机横置时，降低了齿轮的制造难度，同时在装配和使用时也不必进行齿轮调整工作，变速器和主减速器可以使用同一种润滑油。
