第七章转向系设计
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王望予《汽车设计》课后题答案第一章汽车总体设计而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用,其原因又是什么?答:前置前驱优点:前桥轴荷大,有明显不足转向性能,越过障碍能力高,乘坐舒适性高,提高机动性,散热好,足够大行李箱空间,供暖效率高,操纵机构简单,整车m小,低制造难度后置后驱优点:隔离发动机气味热量,前部不受发动机噪声震动影响,检修发动机方便,轴荷分配合理,改善后部乘坐舒适性,大行李箱或低地板高度,传动轴长度短。
答:汽车的主要参数分三类:尺寸参数,质量参数和汽车性能参数1)尺寸参数:外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。
2)质量参数:整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配。
3)性能参数:①动力性参数:最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距;②燃油经济性参数;③汽车最小转弯直径;④通过性几何参数;⑤操纵稳定性参数;⑥制动性参数;⑦舒适性才是合理的?答:在绘总布置图时,按如下顺序:①整车布置基准线零线的确定②确定车轮中心(前、后)至车架上表面——零线的最小布置距离③前轴落差的确定④发动机及传动系统的布置⑤车头、驾驶室的位置⑥悬架的位置⑦车架总成外型及横梁的布置⑧转向系的布置⑨制动系的布置⑩进、排气系统的布置?操纵系统的布置?车箱的布置答:内容:从整车角度出发进行运动学正确性的检查;对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查意义:由于汽车是由许多总成组装在一起,所以总体设计师应从整车角度出发考虑,根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查;由于汽车是运动着的,这将造成零、部件之间有相对运动,并可能产生运动干涉而造成设计失误,所以,在原则上,有相对运动的地方都要进行运动干涉检查。
1这种车有的将发动机布置在前轴和后桥之间。
试分析这种发动机中置的布置方案有哪些优点和缺点?优点:1将发动机布置在前后轴之间,使整车轴荷分配合理;2这种布置方式,一般是后轮驱动,附着利用率高;3可使得汽车前部较低,迎风面积和风阻系数都较低;4汽车前部较低,驾驶员视野好。
1.总体设计已知设计参数如下:装载质量(kg)汽车型号最大总质量(kg)最大车速(Km/h)1500 ———3000 125根据已知数据,查有关书籍得以下初步总体设计方案:1.1轴数、驱动形式、布置形式1.1.1轴数:两轴汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。
影响选轴的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。
根据国家道路交通法规、设计规范及汽车的用途可知,包括乘用车以及汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆,均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。
由于给定的货车总质量为3000kg,则设计采用两轴方案。
1.1.2 驱动形式:4*2后轮双胎汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求等,是影响选取驱动形式的主要因素。
增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力,驱动轮数越多,汽车的结构越复杂,整备质量和制造成本也随之提高,同时也使汽车的总体布置工作变得困难。
因是货车,故采用4*2后轮双胎驱动方式。
1.1.3 布置形式:平头式发动机前置后驱动,发动机置于前轴之上,驾驶室之正下方发动机前置后桥驱动的货车的主要优点是:可以采用直列、V型或卧式发动机;发现发动机故障容易;发动机的接近性良好,维修方便;离合器、变速器等操纵机构的结构简单,容易布置;货箱地板高度低。
主要缺点是:如果采用平头式驾驶室,而且将发动机布置在前轴之上,处于驾驶员、副驾驶员座位之间时,驾驶室内部拥挤,隔绝发动机工作噪声、气味、热量和振动的工作困难,离合器、变速器等操纵机构复杂。
发动机中置后桥驱动的货车,可以采用水平对置式发动机布置在货箱下方,因发动机通过性不,需特殊设计,故维修不便;离合器、变速器等操纵机构结构复杂;因发动机距地面好近,容易被车轮带起的泥土弄脏;受发动机位置影响,货箱地板高度高。
因为这种布置形式的缺点多,并且难以克服,故已不再采用。
发动机后置后桥驱动的货车是在发动机后置后桥驱动的乘用车的底盘基础上变型而来的,所以采用已经极少了。
轿车转向系设计此次设计的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。
利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识,首先对给定的汽车总体参数进展分析,在此根底上,对转向器、转向系统进展选择,接着对转向器和转向传动机构〔主要是转向梯形〕进展设计,再对动力转向机构进展设计。
转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器,转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形,通过对转向轮实际到达的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验和对其最小传动角的检验,来判定转向梯形的设计是否符合根本要求。
一、整车参数1、汽车总体参数确实定汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。
汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进展直线或转向行驶。
对转向系提出的要求有:1) 汽车转向行驶时,全部车轮绕瞬时转向中心转动;2) 操纵轻便,方向盘手作用力小于200N;3) 转向系角传动比15~20;正效率高于60%,逆效率高于50%;4) 转向灵敏;5) 转向器与转向传动装置有间隙调整机构;6) 配备驾驶员防伤害装置;三、机械式转向器方案分析机械转向器是将司机对转向盘的转动变为转向摇臂的摆动〔或齿条沿转向车轴轴向的移动〕,并按一定的角转动比和力转动比进展传递的机构。
机械转向器与动力系统相结合,构成动力转向系统。
高级轿车和重型载货汽车为了使转向轻便,多采用这种动力转向系统。
采用液力式动力转向时,由于液体的阻尼作用,吸收了路面上的冲击载荷,故可采用可逆程度大、正效率又高的转向器构造。
1、机械式转向器方案选取选取循环球式转向器循环球式转向器有螺杆和螺母共同形成的落选槽装钢球构成的传动副,以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副组成,如以下图。
循环球式转向器示意图循环球式转向器的优点是:在螺杆和螺母之间因为有可以循环流动的钢球,将滑动摩擦转变为滚动摩擦,因而传动效率可以到达75%~85%;在构造和工艺上采取措施后,包括提高制造精度,改善工作外表的外表粗糙度和螺杆、螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工,使之有足够的使用寿命;转向器的传动比可以变化;工作平稳可靠;齿条和齿扇之间的间隙调整工作容易进展,适合用来做整体式动力转向器。
转向系设计课程设计一、前言转向系设计是汽车工程中非常重要的一个部分,它对于汽车的操控性和安全性有着至关重要的影响。
因此,在汽车工程专业中,转向系设计课程是必修课程之一。
本文将从以下几个方面来介绍转向系设计课程的设计。
二、课程目标1.了解转向系统的基本原理和结构;2.掌握转向系统的设计方法和步骤;3.能够使用相关软件进行转向系统的仿真分析;4.具备独立完成小型转向系统设计任务的能力。
三、课程大纲1. 转向系统概述1.1 转向系统定义1.2 转向系统分类1.3 转向系统发展历史2. 转向系统基础知识2.1 前轮悬挂形式及其特点2.2 前轮定位角及其调整方法2.3 前轮自动回正机构原理和作用3. 转向器件设计与计算3.1 齿轮齿条传动机构设计与计算3.2 摆臂式转向机构设计与计算4. 车辆稳定性分析4.1 车辆稳定性概述4.2 转向系统对车辆稳定性的影响4.3 转向系统仿真分析软件使用方法四、教学方法1. 理论课程1.1 讲授转向系统的基本原理和结构;1.2 分析转向系统设计的方法和步骤;1.3 演示转向系统仿真分析软件的使用方法。
2. 实践课程2.1 学生独立完成小型转向系统设计任务;2.2 学生进行转向系统仿真分析实验。
五、教学手段1. 讲授课件:使用PPT讲解理论知识;2. 实验平台:使用汽车仿真软件进行实践操作;3. 设计软件:使用CAD等相关软件进行设计。
六、考核方式1. 平时成绩:包括出勤率、作业完成情况等;2. 实践成绩:包括小型转向系统设计任务及其报告、仿真分析实验报告等;3. 考试成绩:期末考试,主要考察学生对于转向系统设计的理解和应用能力。
七、总结通过本文对于转向系设计课程的介绍,我们可以了解到该课程的目标、大纲、教学方法、教学手段以及考核方式等方面的内容。
在学习该课程时,需要注重理论与实践相结合,同时也需要注重软件的应用能力。
通过该课程的学习,可以使学生掌握转向系统设计的基本原理和方法,并具备独立完成小型转向系统设计任务的能力。