汽车设计——简答题.doc

1.简述在绘总布置图布置发动机及各总成位置时需注意什么问题或如何布置才合理？
答：发动机油底壳至路面的距离应保证满载状态下最小离地间隙。保证发送机安装简单方便；驱动桥位置由驱动轮决定。将差速器中心线与汽车中心线重合，使左右半轴可通用。万向节传动轴两端夹角应相等，满载静止时不大于4度。最大不大于7度的要求；转向盘保证驾驶员能舒适地进行转向操作，注意转向盘平面与水平面的夹角，不影响仪表的视野，盲区最小；转向器布置在前钢板弹簧跳动中心附近，避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象，悬架保证转向轮转向空间；自动踏板尽量靠近驾驶员。手脚制动方便可靠，避免车轮跳动自行制动。

2.分析被动悬架的不足之处，并说明主动悬架的工作过程？
答：由弹性元件和减振器所构成的被动悬架系统，其弹性特性和阻尼特性是一定的，当受到外界激励时，只能“被动”地做出响应。在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，难以满足期望的性能要求。
主动悬架主要由执行元件、各种必要的传感器、信号处理器和控制单元等组成。主动悬架的传感器、信号处理器对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况的进行监测，系统控制单元根据检测到的各种信号判断汽车的当前状态，并根据事先设定的控制策略决定执行元件输出力的大小，控制悬架本身的特性及工作状态，对振动进行“主动”干预。

3.什么叫变速器传动比范围？其数值时多少？影响传动比的因素有哪些？
答：变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动传动比的比值。
最高挡通常是直接挡，传动比为1.0；变速器最高挡是超速挡，传动比为0. 7～0. 8。
影响最低挡传动比选取的因素有：发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与地面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。传动比范围的确定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和使用条件（如要求的汽车爬坡能力）等因素有关。目前乘用车的传动比范围在3. 0 ～4. 5之间，轻型商用车在5. 0～8. 0 之间，其它商用车则更大。

4.动轴临界转速及提高传动轴临界转速的方法？
答所谓临界转速，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。传动轴的临界转速为

式中，nk为传动轴的临界转速（r/min）；Lc为传动轴长度（mm），即两万向节中心之间的距离；dc和Dc分别为传动轴轴管的内、外径（mm）。
在长度一定时，传动轴断面尺寸的选择应保证传动轴有足够高的临界转速。由上式可知，在Dc和Lc相同时，实心轴比空心轴的临界转速低。当传动轴长度超过1.5m时，为了提高nk以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两根或三根。

6.简述具有前后轴制动力固定比值分配车辆前后轴最大制动力确定方法？
答：选定同步附着系数φ0，并用下式计算前、后轮制动力矩的比值

式中，Mμ1、Mμ2为前、后轮制动器的制动力矩；L1、L2为汽车质心至前轴和后桥的距离；hg为汽车质心高度。根据汽车满载在柏油、混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出前轮制动器的量大制动力矩Mμ1max；再根据前面已确定的前、后轮制动力矩的比值计算出后轮制动器的最大制动力矩Mμ2max。

7.汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？
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。

8.何谓汽车制动器效能？何谓汽车制动器效能的稳定性？哪些制动器的效能稳定性较好哪些较差？
答：汽车制动器制动效能是指制动器在单位输入压力或力的作用下所输入的力或力矩。
汽车制动器效能的稳定性是指其效能因数K对摩擦因数f的敏感性。
1）、盘式制动器的制动效能稳定性比鼓式制动器好。鼓式制动器中领从蹄式制动器的效能稳定性较好。2）、双领蹄、双向双领蹄式制动器的效能稳定性居中。3）、单向增力和双向增力式制动器的效能稳定性较差。

9.主减速器主动齿轮的支承形式有哪几种结构形式？简述各种结构形式的主要特点及其应用。
答：主动锥齿轮支承有悬臂式和跨置式两种。（1%）
1）悬臂式
(1) 结构特点： a、圆锥滚子轴承大端向外，（有时用圆柱滚子轴承）b、为↑支承刚度，两支承间的距离b应＞2.5a（a为悬臂长度）c、轴颈d应≮a；d、左支承轴颈比右大
(2) 优缺：结构简单，刚度差
(3) 用：传递转矩小的 (3%)
2）跨置式
(1)结构特点： a、两端均有支承（三个轴承）→刚度大，齿轮承载能力高 b、两圆锥滚子轴承距离小→主动齿轮轴长度↓，可减少传动轴夹角，有利于总体布置c、壳体需轴承座→壳体结构复杂，加工成本高d、空间尺寸紧张→
(2) 优缺：刚度强，结构复杂
(3) 用：传递转矩大的

10.为什么中间轴式变速器的中间轴上齿轮的螺旋方向一律要求取为右旋，而第一轴、第二轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋？
答：（1）斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。（2%）
（2）在设计时，力求使中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力平衡，以减小轴承负荷，提高轴承寿命。（2%）
（3）图为中间轴轴向力的平衡图（2%）
(4)　 中间轴上齿轮的螺旋方向取为右旋，而第一轴、第二轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋后，图中轴向力Fa1和Fa2可相互平衡，第一轴、第二轴上斜齿轮所产生的轴向力由箱体承担。

11.以纵置钢板弹簧悬架为例说明轴转向效应。为什么后悬架采用钢板弹簧结构时，要求钢板弹簧的前铰接点比后铰接点要低些？
答： 轴转向效应是指前、后悬架均采用纵置钢板弹簧非独立悬架的汽车转向行驶时，内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载状态，于是内侧悬架缩短，外侧悬架因受压而伸长，结果与悬架固定连接的车轴的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度，对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加，对后桥，则增加了汽车过多转向趋势。（4%）
使后悬架钢板弹簧前铰接点（吊耳）比后铰接点吊耳）低，是为了使后桥轴线的偏离不再使汽车具有过多转向的趋势。由于悬架钢板弹簧前铰接点（吊耳）比后铰接点（吊耳）低，所以悬架的瞬时运动中心位置降低，处于外侧悬架与车桥连接处的运动轨迹发生偏移。

12液压动力转向的助力特性与电动助力转向的助力特性或电控液压助力转向的助力特性之间有什么区别？车速感应型的助力特性具有什么特点和优缺点？
答： 液压动力转向的助力特性与电动助力转向的主要区别在于：
液压动力转向不适应汽车行驶速度多变和既要求有足够的转向操纵轻便性的同时又不能有转向发飘感觉的矛盾，而电动助力转向的助力特性可适应汽车行驶速度多变，且满足既有足够的转向操纵轻便性的同时又不能有转向发飘感觉的要求。
车速感应型的助力特性特点：助力特性由软件设定，通常将助力特性曲线设计成随汽车行驶速度Va的变化而变化。助力既是作用到转向盘上的力矩函数，同时也是车速的函数，当车速Va=0时，相当于汽车在原地转向，助力强度达到最大。随着车速Va不断升高，助力特性曲线的位置也逐渐降低，直至车速Va达到最高车速为止，此时的助力强度已为最小，而路感强度达到最大。

13.解释为什么设计麦弗逊式悬架时，它的主销轴线、滑柱轴线和弹簧轴线三条线不在一条线上？
答：（1）、主销轴线与滑柱轴线不在一条线上的原因：
在对麦弗逊悬架受力分析中，作用在导向套上的横向力F3=，横向力越大，则作用在导向套上的摩擦力F3f越大，这对汽车平顺性有不良影响，为减小摩擦力，可通过减小F3，增大c+b时，将使悬架占用空间增加，在布置上有困难；若采用增加减振器轴线倾斜度的方法，可达到减小a的目的，但也存在布置困难的问题。因此，在保持减振器轴线不变的条件下，将图中（图6-49）的G点外伸至车轮内部，既可以达到缩短尺寸a的目的，又可获得较小的甚至是负的主销偏移距，提高制动稳定性，移动G点后的主销轴线不再与减振器轴线重合。
（2）、弹簧轴线与减振器轴线在一条线上的原因：为了发挥弹簧反力减小横向力F3的作用，有时还将弹簧下端布置得尽量靠近车轮，从而造成弹簧轴线成一角度。