汽车设计 吉林大学 第四版 王望予

汽车设计主编：王望予车辆工程2016年02月29日课程名称：汽车设计课程编码：50005602总学时数/学分数：32/2 实验学时：0上机学时：0课程所属部门：汽车与交通学院课程负责人：制定日期：2016年2月王望予教授,生于1935年11月，辽宁沈阳人，1960年毕业于吉林工业大学汽车专业；主讲“汽车设计”、“汽车系统动力学”、“汽车安全性”等课程；曾担任吉林工业大学汽车教研室副主任、系统动力学研究室主任；参编《汽车设计》第1、2版（第1版曾获国家教育委员会优秀教材奖和机械工业委员会优秀教材一等奖），主编《汽车设计》第3、4版（第3版曾获教育部普通高等学校优秀教材二等奖），还参编了《机械工程手册》第2版、《汽车工程手册》（设计篇、基础篇）；在国内外杂志上发表科学论文20余篇。

1课程内容课程内容学时数总学时实验汽车的总体设计 6离合器设计 4 机械变速器的设计 6 万向传动轴的设计 4 驱动桥的设计 2 悬架系统设计 4 转向系统设计 4 制动系统设计 2 合计322 课程重点与难点⏹汽车的整体布置设计、主要总成系统的参数设计及其设计效果对整车性能影响的分析验算、部分关键零部件的结构设计。

重点⏹重点讲授：汽车总体设计、机械变速器设计、汽车驱动桥设计、汽车悬 和难点架系统设计、汽车转向系统设计。

⏹先修课程：理论力学、材料力学、机械设计、汽车构造、发动机先修原理、汽车理论等课程3 课程规范要求及考核方式⏹采用课堂讲授的授课方案，课堂教学采用多媒体教学手段，并辅之以课堂讨论、工程案例分析等教学环节。

规范⏹安排适当的习题，结合专业其它实践性教学环节，促使学生了解、掌握要求基础理论知识、基本分析方法和一般设计思路。

考核方式 ⏹课前做预习，课后完成作业⏹检查考勤（1/3）、迟到或早退记录⏹考勤，平时作业，测验。

评分标准第一章汽车总体设计§1 汽车总体设计的任务及开发程序§2 汽车形式的选择§3 汽车主要参数的选择§4 发动机的选择§5 车身形式§6 轮胎的选择§7 汽车的总体布置§8 运动校核第1章汽车总体设计第一节汽车总体设计的任务及开发程序⏹定义：汽车设计、汽车总体设计、开发流程主要⏹汽车总体设计的任务内容⏹汽车开发的流程及阶段内容重点⏹汽车开发的流程及具体含义和难点第1章汽车总体设计1.1汽车总体设计的任务第1章 汽车总体设计定义⏹汽车设计：是指汽车产品进行设计的方法和手段，是汽车进行开发、设计实践的软件与硬件；以机械设计理论为基础，并考虑到其结构特点、使用条件的复杂多变以及大批量生产等情况。

毕业设计任务书设计题目：比亚迪速锐驱动桥设计专业：交通10-1学号： ********* *名：***指导教师：***毕业设计开题报告目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (2)1.1 本设计的目的与意义 (2)1.2 驱动桥国内外发展现状 (3)1.3 本设计的主要内容 (3)1.4 本次设计的其他数据 (3)第二章驱动桥的选型 (4)2.1 驱动桥的选型 (4)2.1.1 方案（一）：非断开式驱动桥 (5)2.1.2 方案（二）：断开式驱动桥 (6)2.1.3 方案（三）：多桥驱动的布置 (7)第三章驱动半轴的设计 (9)3.1 半轴的结构形式分析 (9)3.2 半轴的强度计算 (10)半浮式半轴计算载荷的确定 (11)a 半轴在纵向力最大时 (11)b 半轴在侧向力最大时 (11)c 半轴在垂向力最大时 (13)3.3 半轴的强度计算 (13)a 纵向力最大时， (13)b 侧向力最大时 (14)c 垂向力最大时 (14)3.4 半轴花键的设计 (14)3.5 半轴的材料及热处理半轴的材料及热处理 (16)3.5.1 半轴的工作条件和性能要求 (16)3.5.2 处理技术要求 (16)3.5.3 选择用钢 (16)3.5.4 半轴的工艺路线 (17)3.5.5 热处理工艺分析 (17)第四章驱动桥壳的设计 (18)4.1 驱动桥壳结构方案选择 (18)a 可分式桥壳 (18)b 整体式桥壳 (18)c 组合式桥壳 (19)4.2 驱动桥壳强度计算 (20)4.2.1 桥壳的静弯曲应力计算 (20)4.2.2 在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (21)4.2.3 汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (22)4.2.4 紧急制动时的桥壳强度计算 (23)4.2.5 汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (24)第五章轮胎的选取 (26)5.1 轮胎与车轮应满足的基本要求 (26)5.2 轮胎的特点与选用 (26)5.3 轮胎的选型及尺寸参数 (26)第六章CAD进行建模装配 (28)6.1 CAD的介绍 (28)6.2 CAD建模过程 (28)6.2.1 车桥的建模 (28)6.2.2 半轴的建模 (31)6.2.3 轴承和螺栓的建模 (31)6.2.4 车轮的建模 (33)6.3实体装配 (34)总结 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。

学科门类：单位代码：毕业设计说明书（论文）中型货车万向节与传动轴设计MEDIUM V ANS’ UNIVERSAL AND SHAFT DESIGN学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月开题报告一、选题的目的、意义和研究现状二、研究方案及预期结果三、研究进度四、主要参考文献五、指导教师意见摘要万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还需加装中间支承。

本设计主要研究中型货车变速器与驱动桥之间的万向传动装置。

该设计是以万向传动装置的结构与工作原理为基础，采用有限元分析、理论研究与实际研究、定性与定量分析等方法计算出较为合理的万向节与传动轴结构。

并用文字叙述与图表说明相结合的方法阐述了万向传动装置的构造及所选基本尺寸，然后计算了万向节的转矩，对十字轴上的力以及十字轴颈根部的弯曲应力和切应力进行强度校核，其中应用有限元分析的方法对中间传动轴进行应力分析，并绘制出了传动轴的受力云图。

对十字轴滚针轴承进行接触应力和滚针所能承受的最大载荷的计算，以适合十字轴的使用；对万向节叉与十字轴连接支承时产生的作用反力，对其万向节叉承受弯曲和扭矩载荷进行校核，以达到使用强度。

确保其在正常使用的情况下，拥有更长的使用寿命。

关键词：中型货车；万向传动装置；十字轴式万向节；伸缩花键AbstractUniversal transmission device is generally composed by universal and shaft, and sometimes it also needs to install middle supporting. This design mainly studies about the medium van’s transmission and the universal transmission between axles.It is based on universal transmission device structure and working principle, and calculates the universal shaft and the reasonable structure by finite element analysis, theoretical research , practical research, the qualitative and quantitative analysis. Use text and illustrations method combining describes the structure ,universal transmission device and selected basic dimensions. Then calculate the torque, and compare the bending stress and shear stress intensity of universal shaft and the roots of the neck. Use application of the finite element analysis method in stress analysis of intermediate shaft transmission and mapped the stress contours. The cross axis needle bearing on contact stress and needle roller can withstand the maximum load calculation for the use of spiders. Compare the cardan shaft supporting the role of the reverse force, cardan sustaining bending and torque load test, in order to achieve intensity. To ensure the service life be longer by normal use in the circumstances.Key words:medium truck；universal driving device；cardan universal joint；slip join目录绪论 (11)1 万向传动装置结构方案分析 (12)1.1 中型货车主要参数选择 (12)1.2 总体设计方案 (12)1.2.1 传动轴管选择 (14)1.2.2 伸缩花键的选择 (14)1.2.3 万向节分析 (15)1.2.4 中间支承结构分析与设计 (16)2万向节的分类 (18)2.1 不等速万向节 (18)2.2 准等速万向节 (19)2.3 等速万向节 (19)3 万向节的设计与强度校核 (20)3.1 万向节结构与尺寸设计 (20)3.1.1 基本构造与基本原理 (20)3.1.2 确定十字轴尺寸 (20)3.1.3 十字轴万向节的传动效率 (21)3.2 万向节强度校核 (21)3.2.1 十字轴万向节运动和受力分析 (21)3.2.2 十字轴万向节传动的附加弯矩和惯性力矩 (22)3.2.3 十字轴万向节传动的弯曲应力与剪切应力 (25)4万向传动轴设计及强度校核 (29)4.1 传动轴的临界转速 (29)4.2 传动轴长度选择 (32)4.3 传动轴管内外径确定 (32)4.4 传动轴扭转强度校核 (32)4.5 花键内外径确定 (33)4.6 花键挤压强度校核 (34)5基于CATIA的有限元分析 (35)5.1 设计零件模型 (35)5.2 生成静态分析 (35)6 技术与经济性分析 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)绪论随着汽车行业的渐成熟，特别是近几十年来汽车工业大发展以来，汽车行业对世界经济的发展和人类社会的进步产生了巨大影响。

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。

汽车设计第四版课后答案【篇一：汽车设计课后题答案】（前）视图上的投影线，作为标注垂直尺寸的基准线（面），即z 坐标线。

②前轮中心线：通过左右前轮中心并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。

作为标注纵向尺寸的基准线（面），即x坐标线。

③汽车中心线：汽车纵向垂直对称面在俯视图和前视图的投影线。

作为标注横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。

④地面线：地平面在侧视图和前视图上的投影线。

⑤前轮垂直线：通过左右前轮中心并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。

1-2 答：①前桥轴荷大，有明显的不足转向性能。

②前轮驱动，越过障碍的能力强。

③主减速器和变速器装在一个壳体中，动力总成结构紧凑，且不需要在变速器与主减速器间设置传动轴，车内地板凸包高度可降低，提高乘坐舒适性。

④发动机布置在轴距外，汽车的轴距可以缩短，有利于提高汽车的机动性。

⑤汽车的散热器布置在汽车前部，散热条件好，发动机可以得到足够的冷却。

⑥有足够大的空间布置行李箱。

①隔绝发动机的气味和热量。

②客车前、中部基本不受发动机噪声和工作振动的影响。

③检修发动机方便。

④轴荷分配合理。

⑤后桥簧上质量与簧下质量比增大，提高乘坐舒适性。

⑥作为城市间客车使用，可在地板下方和客车全宽范围，设立体积很大的行李箱。

1-3 汽车的主要参数有尺寸参数、质量参数和性能参数。

尺寸参数包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。

质量参数包括整车整备质量m、载质量、质量参数、汽车总质量和轴荷分配。

性能参数包括动力性参数、燃油经济性参数、最小转弯直径、通过性几何参数、稳定操作性参数、舒适性。

参数的确定：①整车整备质量m：车上带有全部装备（包括备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人的整车质量。

②汽车的载客量：乘用车的载客量包括驾驶员在内不超过9座。

③汽车的载质量：在硬质良好路面上行驶时，允许的额定载质量。

④质量系数：载质量与整车整备质量之比，⑤汽车总质量：装备齐全，且按规定满客、满载时的质量。

减震器简述摘要减振器是铁道机车车辆上的一个重要部件。

由于机车车辆的车轮与钢轨面之间是钢对钢的接触，因此，车轮表面的不规则和轨道的不平顺都直接经车轮传到悬挂部件上去，使机车车辆各部分高频和低频振动。

如果这种振动不经过减振器来衰减，就会降低机械部件的结构强度和使用寿命，恶化运行品质。

油压减振器其性能优劣直接影响到行车的安全性和舒适性。

尤其近年来我国铁路进入一个飞速发展时期，特别是在铁路跨越式发展政策的指引下，我国铁路将会进入一个全新的发展阶段。

由于铁路的提速和城市轨道交通的迅速发展，凸显出对高性能液压减振器的需求，但国内生产的液压减振器还不能满足这种需求，这种状况是由于减振器试验设备落后造成的。

因此，研制高速列车减振器试验台就具有十分重要的实际意义，因此，有必要使用性能良好的减振器。

故以实例对液压减振器阻力特性进行了分析，提出了实现拉伸和压缩对称特性的措施。

关键词：机车车辆，油压减振器，阻力特性，减震器的意义随着社会的不断发展，人们对汽车的要求也越来越高。

包括有汽车的动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性等性能的要求。

减震器是安装在车体与负重轮之间的一个阻尼元件，其作用是衰减车体的振动并阻止共振情况下车体振幅的无限增大，能减小车体振动的振幅和振动次数，因而能延长弹性元件的疲劳寿命和提高人乘车的舒适性[1]。

长期以来，人们对汽车的平顺性一直都在研究，在技术上也有重大的改进革。

减震器是改善汽车平顺性的最好途径。

一个好的减震器能够使车的寿命增长，驾驶员操纵轻便，乘员更加舒服。

因外部条件的不同，对减振器的使用要求也会相应的不同。

在不同的国家或不同的地区，他们各自的天气环境、道路建筑等都有着很大的区别。

单一的减振器是可能都满足他们的性能要求。

随着社会的发展，汽车市场出现了细分化。

纯黑色的“福特”时代，早已经过去，针对各国道路交通情况，各国汽车生产商们开始生产有属于自己特色的汽车了。

本文就是针对我国大多数城市道路情况，而进行研究设计的。

吉林⼤学汽车设计复习资料重点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m0：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ηm0：指汽车载质量与整车整备质量的⽐值，即ηm0=m e/m0汽车总质量m a：指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。

⽐功率P b：汽车所装发动机的标定最⼤功率P emax与汽车最⼤总质量m a之⽐,即P b=P emax/m a（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T b：汽车所装发动机的最⼤转矩T emax与汽车总质量m a之⽐，即T b=T emax/m a（反映汽车的牵引能⼒）最⼩转弯直径D min：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。