汽车设计习题集及答案

汽车设计习题集

第一章汽车总体设计

一、问答题

1.什么叫概念设计？在此阶段应完成什么工作？课本3

答：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.指出汽车设计的基本要求。课本2

答：1.汽车的各项性能、成本等，要达到企业在商品计划中所确定的目标。

2.有关遵守和贯彻有关的法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。

3.尽最大可能去贯彻三化：设计标准化、零部件通用化、产品系列化。

4.进行有关运动学方面的效核。

5.拆装与维修方便。

3.简述汽车新产品开发的流程？课本3

答：规划阶段、开发阶段、生产准备阶段、生产阶段

4.设计任务书包括哪些内容？5

答：（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。

5.简述发动机的悬置结构形式及特点? 9

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。

6.整车布置中有几条基准线（零线），它们各是什么尺寸的基准线？36

答：五条

1.车架上平面线——垂直方向的基准线

2.前轮中心线——纵向尺寸的基准线

3.汽车中心线——横向尺寸的基准线

4.地面线——是标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙等尺寸的基准线

5.前轮垂直线——是标注汽车轴距和前悬的基准线。

7.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。就货车而言确定总原则：受汽车总宽不得超过

2.5m限制，轮距不宜过大，前轮距B1 ：应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，

同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动间隙。后轮距B2 ：应考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙。

8.总布置设计的一项重要工作是作运动校核，运动校核的内容有哪些?意义是什么？

答：转向传动机构与悬架运动的校核；传动轴跳动；前轮与前轮罩开口形状的一致性。保证整车运动的正确性，使有相对运动的部件或零件间不发生干涉，确保汽车能正常工作。

9.汽车的主要参数有几种？

答：尺寸参数，质量参数，汽车性能参数

10.什么是汽车的整备质量？汽车的总质量？汽车的装载质量？比功率？轴荷分配？

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。汽车的装载量是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。

比功率汽车所装发动机的标定最大功率Pemax与汽车最大总质量Ma之比。

轴荷分配：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支撑平面的垂直载荷，

也可以用占空载或满载总质量的百分比表示。

11.汽车的轴荷分配对汽车有什么影响?怎样影响?

.答：轴荷分配对轮胎影响的考虑：满载时每个轮胎的载荷应相差不大。

.轴荷分配对通过性、动力性的影响考虑：驱动桥有足够的载荷，而从动载荷可以适当减少

轴荷分配对操纵稳定性影响考虑：转向轴载荷不得过小，

12.发动机的最大功率及相应转速是如何确定的?

答：Pmax的确定：（1）根据所设计汽车应达到的最高车速，再用公式Pmax=1/ηt*(Ma*g*fr*Vmax/3600+Cd*A*Vmax^3/76140)估算发动机最大功率。（2）参考同级汽车的比功率统计值，然后选定新设计汽车的比功率值，并乘以汽车的总质量。

相应的转速Np的确定：汽油机的Np在3000～Np7000r/min,因乘用车最高车速高，Np多在4000 r/min 以上，总质量小的货车Np在4000～Np5000r/min之间，柴油机Np在1800～4000r/min之间，乘用车和总质量小的货车用高速柴油机，Np常在3200～4000r/min之间，质量大的货车在1800～2600r/min 之间。

13.何谓轮胎的负荷系数，其确定原则是什么？

14.将结构与布置均适合右侧通行的汽车，改为适合左侧通行的汽车，问此时汽车上有哪些总成部件需重

新设计或布置？

15.总体设计要计算汽车的哪几方面性能？

16.油箱及其备胎布置应注意什么？

17.总布置草图的坐标如何确定？

18.与总体设计有关并能作为设计指标的操纵稳定性参数有哪些？其值是如何规定的？

19.汽车前悬和后悬尺寸的确定跟哪些通过性参数有关？其关系如何？

20.发动机是通过什么安装在车架上的？该装置起什么作用？

答：发动机是通过悬置元件安装在车架上，作用：不但可以减小振动、降低噪声以改善乘用车舒适性，还能提高零部件和整车寿命。

21.提高汽车性能的主要措施有哪些？

22.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。

二、计算题

已知一汽车总质量为1200kg,滚动阻力系数f=0.013,传动系机械效率η=0.85，空气阻力系数×迎接风面积CD A=0.70m2,现需求最高车速v amax=140km/h,试求应有功率数值。

第二章离合器设计

一、问答题

1.说出离合器的作用。

答：1.汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；

2.在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；

3.限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；

4.有效地降低传动系中的振动和噪声。

2.对离合器的设计要求是什么？

答：1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。

2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。

3）分离时要迅速、彻底。

4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。

5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命。

6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。

7）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。

8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。

9）限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。

3.何谓离合器后备系数β，选择时应考虑哪几方面因素？

答：后备系数定义为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。

所以有：

T

R

T

e e

c

NZ

max

β

μ==，

T

R

e e

NZ

max

μβ

=

4.摩擦片内外径D 、d 的求取步骤。

5.根据车型不同离合器后备系数的取值范围是如何规定的？ 答：根据车型、车的总质量跟摩擦片的型式有所不同

6.离合器基本参数的优化设计的约束条件有哪些？它们是如何规定的？62

7.离合器摩擦片单位压力的选择原则是什么？

答：对于离合器使用频繁、后备系数较小、载质量大或经常在坏路面上行驶的汽车， P 0应取小些；当摩擦

片外径较大时，为了降低摩擦片外缘处的热负荷，P 0应取小些；后备系数较大时，可适当增大P 0 8.摩擦片的材料有哪些？根据材料的不同，摩擦因数选择范围如何？61 答：石棉基材料、粉末冶金材料和金属陶瓷材料

9.什么是膜片弹簧的载荷变形特性，膜片弹簧的载荷变形特性的优点是什么？

答：变形特性：膜片簧大端轴向变形与轴向力的关系。优点：非线性特性，在磨损极限范围内，压紧力变化不大，分离过

程中分离力也不大；

10.膜片弹簧要选择哪些主要性能参数？应如何选择？65 11.膜片弹簧的材料及制造工艺要求是怎样规定的？66

12.依据书中图2-14，叙述B 、C 、A 各为什么工作点，摩擦片的磨损范围，B 、C 点的一般选择依据。另外，F 1A 与F 1B 那个值应该大些？

13.如何确定膜片弹簧的最大应力点，以及该点何时出现最大应力？

答：首先确定子午断面的零应力线，然后依据结构上距离零应力线最远的点是最大应力点的原则，确定最大应力点。根据σtB =f （φ），d σtB /d φ=0求出极值时的φ值，即为该点出现最大应力的时候。

14．比较扭转减振器的设计中极限转矩T j 、离合器的静摩擦力矩Tc 、后轮驱动最大附着力矩T ψmax 值的大小，并阐述原因。

答：为能在传递Tc 时，不会出现传动噪声，T j ＞Tc ，当Tj= T φmax 时，传动系的动载荷最小，当Tj ﹤T φmax 时系

统将会受到冲击载荷，当Tj ﹥T φmax 时则会增大减振器的角刚度，使传动系动载荷有所增大

14.在离合器中装设扭转减振器的目的是什么？

15.在扭转减振器的设计中，为什么要设置阻尼装置？

答：由于减振器扭转刚度受结果及发动机最大转矩的限制，不能很低，为了在发动机工作转速范围内有效地消震，必须加装阻尼装置。

16.在扭转减振器的设计中，为什么要设置预紧装置？

18.今有单片和双片离合器各一个，它们的摩擦衬片内、外径相同，传递的最大转矩Temax相同，操纵机

构的传动比也一样，问作用用到踏板上的力Ft是否相等，如果不相等，哪个踏板上的力小，为什么？答：双片的小，因为双片传递的扭矩比单片的大一倍，故不需要过大的压紧力，所以踏板力就小。

19.离合器操纵机构有哪几种形式，其踏板行程和踏板力如何计算？

答：常用的离合器操纵机构主要有机械式、液压式等。

机械式操纵机构有杆系和绳索两种形式。杆系传动机构结构简单、工作可靠，被广泛应用。但其质量大，机械效率低，在远距离操纵时布置较困难；绳索传动机构可克服上述缺点，且可采用吊挂式踏板结构。但其寿命较短，机械效率仍不高。多用于轻型轿车中。

液压式操纵机构主要由主缸、工作缸和管路等部分组成，具有传动效率高、质量小、布置方便、便于采用吊挂踏板、驾驶室容易密封、驾驶室和车架变形不会影响其正常工作、离合器接合较柔和等优点。广泛应用于各种形式的汽车中。

20.设计离合器和离合器操纵机构时，各自应当满足哪些基本要求？

答：（1）换挡时只能挂入一个挡位；

（2）换挡后应使齿轮在全齿长上啮合；

（3）防止自动脱挡或自动挂挡；

（4）防止误挂倒挡；

（5）换挡轻便。

21.何谓离合器的后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？

答：后备系数β：离合器所能传递的最大静摩擦力矩和发动机最大转矩之比。

影响β值要大些的因素：

1、可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨时间过长。

2.当使用条件恶劣、需要拖带挂车时，为提高起步能力，减少离合器滑磨。

3.柴油机工作比较粗暴，转矩不稳。

4.双片离合器相对于单片离合器。

影响β值要小些的因素

1.为要能防止传动系过载，操纵轻便，β值要小些。

2.发动机后备功率大，使用条件较好，β值要小些。

3.发动机缸数多转矩波动小，β值要小些。

4.膜片弹簧离合器在摩擦片磨损后，压力保持稳定相对螺旋弹簧离合器，β值要小些。

22．现有一款车型采用的是周置弹簧离合器，由于市场要求的改变，要将此离合器改为膜片弹簧离合器，改 装后的离合器有哪些优缺点？

二、计算题

1.已知某载货汽车总质量为8t ，其发动机最大转矩为e max 353T =N·m ，单片离合器的摩擦片采用石棉基材料(模压)，1）试设计摩擦片的外径D 、内径d 和厚度b ，2）计算离合器的摩擦力矩Tc 。

2.某汽车采用单片离合器，摩擦面间的摩擦系数为f ，摩擦片的内外半径分别为R 和r ，离合器压盘施加在摩擦片上的压力为F 。解答下列问题：1）计算离合器的静摩擦力矩c T 。2）为了保证离合器在任何工况下都能可靠传递发动机最大转矩，设计离合器时如何考虑发动机最大转矩m ax e T 与离合器的静摩擦力矩

c T 之间的关系？

3．某厂新设计一载重量为 4t 的在乡间道路行驶的货用汽车，其发动机为 6100Q 水冷柴油机，发动机最大扭矩T emax =340N ·m/1700~1800 转 / 分，最高转速为3500转 / 分。试初步确定离合器的结构型式及主要尺寸。（取 μ =0.25 ）

解：

①该汽车为载重车，使用条件可能比较恶劣，又是柴油机，起动时工作比较粗暴，转矩不平稳，因此选后备系数β=1.6； ②采用单片离合器，摩擦片材料用粉末冶金铜基材料，摩擦因数f=0.25，摩擦片上单位工作压力p 0=0.35MP a ； ③发动机最大转矩T emax =340 N ·m ，取直径系数K D =16，按经验公式计算摩擦片外径D ： 05.29534016max

===

T

K e D

D mm ，取D=300mm ；

摩擦片内径d=0.6D=180mm ； 最大转矩时摩擦片最大圆周速度s m s mm Dn v

/65/235560/350015014.360/max

<=??==π，符合圆周速度要求。

④摩擦片厚度取b=3.5mm ；

⑤压紧弹簧采用推式膜片弹簧，静摩擦力矩

m N T T

e c

?=?==5443406.1max β，

⑥按加载点半径要求：(D+d)/4

取小端半径：1.2

第三章机械式变速器设计

一、问答题

1.两轴式、中间轴式变速器各自的特点是什么？79

2.前进档、倒档齿轮各采用什么啮合形式？

答：前进档为斜齿轮，倒档为直齿。

3.倒档布置方案有哪几种？

答：两种，一为中间传动齿，二为联体齿。

4.叙述中间轴式变速器中心距的确定方法。

答：初选中心距：33max 11ηi T K A e A =，然后根据所计算的啮合齿轮总数Z h 以及齿轮变位系数重新修正A 值。

5.齿轮模数m 增加、减少会给齿轮传动带来什么影响？

答：当m 减少，则齿数增加，传动平稳，噪声下降，但强度下降，一般用增加齿宽来弥补。当m 增加，则齿数下降，传动平稳性下降，但强度增加。

6.变速器的档数多或少的选择会对变速器带来哪些影响？

答：

7.斜齿轮齿轮螺旋角β增大时，对齿轮传动有何影响？

答：螺旋角β增大时，其齿轮重合度增加，则工作平稳，噪声下降，同时齿轮的抗弯、接触强度增加（注意β>30o时，会

使抗弯强度下降）。但螺旋角β增大时会使齿轮轴向力增加，从而增加轴承负荷。

8.中间轴式变速器，各轴上斜齿轮的螺旋方向如何规定？

答;一般规定，中间轴为右旋，一、二轴为左旋。

9．中间轴式变速器的中间轴上齿轮螺旋角如何设计，才能保证中间轴上的轴向力平衡（将其过程分析写出，公式上的字母用图说明）？ 对中间轴上齿轮螺旋方向是否有规定。

答：要想使中间轴的轴向力平衡，必须使中间轴同一档位上同时啮合的两个齿轮的轴向力相等。即F a1=F a2，而，F a1=F n1*tg β

1，F a2=F n2*tg β2，输入扭矩

T 1= F n1*r 1=输出扭矩T 2 = F n2*r 2（ r 1、r 2分别为两个齿轮的节圆半径; F n1、F n2分别为两个

齿轮的圆周力）。所以有 tg β1/ tg β2=r 1/r 2，此即保证中间轴上的轴向力平衡的螺旋角关系的设计。有规定：左旋

9.就书中图3-18，阐述一档、倒档齿数的分配和确定。

答：这是一个中间轴式六档变速器，其特点是：(1)设有直接挡； (2)一挡有较大的传动比； (3)各挡位齿轮采用常啮合

齿轮传动； (4)各档均采用同步器。 传动路线如下：

1档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~1~12， 锁销式同步器右移，到第二轴； 2档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~2~11，锁销式同步器左移，到第二轴； 3档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~3~10，锁环式同步器右移，到第二轴； 4档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~4~9，锁环式同步器右左移，到第二轴； 5档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~5~8，锁环式同步器右移，到第二轴； 6档：动力从第一轴到齿轮7 ~6，锁环式同步器左移，到第二轴，得直接档； 7档：搭档同步器左移，得倒档。

10.齿轮压力角α和螺旋角β对变速器有何影响?其选用原则如何?91

答：影响：（1）齿轮压力角小时，重合度较大并降低了轮齿刚度，为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷，使传动平稳，有利于减低

噪声；压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。 （2）螺旋角对齿轮工作噪声、轮齿的强度和轴向力有影响。在齿轮选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳、噪声降低。随着螺旋角的增大，齿的强度也相应提高，不过当螺旋角大于30度时，其抗弯强度骤然降低，而接触强度仍然上升。

??

?↓→→↑→油耗好配合发动机转速换挡容易；传动系能更

相邻挡传动比值小加大结构复杂、尺寸和质量挡数

选用原则：（1）α理论上对于乘用车，为加大重合度以降低噪声应取用14.5、15、16、16.5等小些的压力角；对商用车，为提高齿轮承载能力应选用22.5或25等大些的压力角。（2）β从提高低挡齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角，以15--25为宜；而从提高高档齿轮的接触强度和增加重合度着眼，应当选用较大的螺旋角。

11．变速器第一、二轴与第三轴的中心距A确定应考虑的原则是什么?A何时被最后确定？其它各档如何满足A的要求?

答：原则：对于中间轴式变速器，是将中间轴与第二轴线之间的距离称为变速器中心距A；中心距越小，轮齿的解除应力越大，轮齿寿命越短。

因此，最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的解除强度来确定。变速器轴经轴承安装在壳体上，从布置轴承的可能与方便和不因同一垂直面上的两轴承孔之间的距离过小而影响壳体的强度考虑，要求中心距取大些。此外，受一档小齿轮齿数不能过少的限制，要求中心距也要取大些。还有变速器中心取得过小，会使变速器长度增加，并因此使轴的刚度被削弱和使齿轮啮合状态变坏。

何时确定：计算齿数和Zh后，经过取整数中心距有了变化，所以应根据取定的Zh和齿轮变位系数重新计算中心距A。

如何满足：可通过齿轮变位或改变螺旋角的方法来满足A的要求。

11.欲使中间轴斜齿轮的轴向力平衡，斜齿轮螺旋角的旋向和大小应如何选取?为什么?

答：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上，设计时，应力求使中间轴上同事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。为使工艺简便，在中间轴轴向力不大时，可将螺旋角设计成一样的，或者仅取为两种螺旋角，中间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律取为右旋，则第一，第二轴上的斜齿轮应取为左旋。

14.为保证变速器具有良好的工作性能，在汽车设计时对变速器有哪些基本要求。

答：（1）在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载（2）结合时要完全、平顺、柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击（3）分离时要迅速、彻底（4）从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损（5）应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命（6）应能避免和衰减传动系的扭转震动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力（7）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳（8）邹勇在从动盘上的总压力和摩擦因素在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能（9）具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长（10）结构应简单、紧凑。质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。

15.齿轮模数m和齿宽b对变速器有何影响?其选用原则如何?

答：选用模数的原则：在变速器中心距相同的条件下，选取较小的模数，就可以增加齿轮的齿数，同时增加齿宽可使齿轮啮合的重合度增加，并减少齿轮噪声，所以为了减少噪声应合理减小模数，同时增加吃宽；为了使质量小些，应该增加模数，同时减小齿宽；从工艺方面考虑，各档齿轮应该选用一种模数，而从强度方面考虑，各档齿轮应有不同的模数；减少乘用车齿轮工作噪声有较为重要的意义，因此齿轮的模数应该选得小些；对货车，减少质量比减少噪声更重要，故齿轮应该选用大些的模数；变速器低档齿轮应选用大些的模数，其他挡位选用另一种模数。少数情况下，汽车变速器各档齿轮均选用相同的模数。

选用齿宽的原则：在选择齿宽时，应该注意齿宽对变速器的轴向尺寸、质量、齿轮工作平稳性、齿轮强度和齿轮工作时的受力均匀分布程度等均有影响。考虑到尽可能缩短变速去的轴向尺寸和减少质量，应该选用较小的齿宽。另一方面，齿宽减小使斜齿轮传动平稳的有点被削弱，此时虽然可以用增加齿轮螺旋角的方法给予补偿，但这时轴承承受的轴向力增大，使寿命降低。齿宽又会使齿轮的工作应力增加。

选用宽些的齿宽，工作时会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀造成偏载，导致承受能力降低，并在齿宽方向磨损不均匀。

16.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？96

答：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡。17.为什么变速器的中心距A对轮齿的接触强度有影响?并说明是如何影响的？

18.在挡数相同的条件下，各种中间轴式变速器的主要差别表现在哪几方面？惯性式同步器按照结构分有

几种？结构上的共同特点表现在何处？

19.变速器主要性能参数的有哪些？

答：档数、传动比、外形尺寸、模数、压力角、螺旋角、齿宽等

20.什么是齿轮螺旋角？其各轴齿轮螺旋角方向如何确定？

21.固定轴式变速器分类？

答：固定轴式又分为两轴式变速器，中间轴式变速器，双中间轴式变速器，多中间轴式变速器等

22.变速器换挡机构形式？

答：直齿滑动齿轮、啮合套和同步器

23.变速器传动比范围的定义及确定传动比范围的影响因素？

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；如最高挡是超速挡，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。

24.如下图所示为某变速器结构示意图，请说明这是何种形式的变速器，并分析各挡的传动路线？

解：这是一个中间轴式六档变速器，其特点是：(1)设有直接挡；(2)一挡有较大的传动比；(3)各挡位齿轮采用常啮合齿轮传动；(4)各档均采用同步器。

传动路线图如下所示。

1档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~1~12，锁销式同步器右移，到第二轴；

2档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~2~11，锁销式同步器左移，到第二轴；

3档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~3~10，锁环式同步器右移，到第二轴；

4档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~4~9，锁环式同步器右左移，到第二轴；

5档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~5~8，锁环式同步器右移，到第二轴；

6档：动力从第一轴到齿轮7 ~6，锁环式同步器左移，到第二轴，得直接档；

7档：搭档同步器左移，得倒档。

25.同步器计算的目的是什么？

答：为了确定摩擦锥面和锁止面的角度

二、计算题

1.某商用车，载重5吨，采用中间轴式变速器，5挡，装备的发动机最大转矩emax T 为380N·m ，1挡速比1

i 初选为5.9，试初选该变速器的中心距，外形尺寸，轴径。

2.某变速器采用锁环式同步器，已知参数为，摩擦锥面平均半径R 为30mm ，锁止面平均半径r 为35mm ，摩擦锥面半锥角7α=°，试确定锁止锥面锁止角β的取值范围。

3.已知一汽车变速器为中间轴式变速器，中心距A=133.5，倒档中心距A`=71.32mm 。

当车载总重 G=79000N ，轮胎自由外径D= 0.974 米 ，发动机最大扭矩 Temax=326N · m ，主传动比i0 =7.63 ，传动系机械效率 ηT=0.89 ，最大道路阻力系数372.0=ψ 时，试求该变速器各前进档之传动比。（注意：超速档传动比在 0.7~0.8 范围内选定）。

解：该变速器为一中间轴式变速器，有四个前进档，各档传动比为分别为：

2

6

2

82

4

12

3

1

3

1

5

1

7

2

104

1

92

11

1

12

Z Z Z Z Z Z i i i Z Z Z Z Z Z Z Z i Z Z Z Z

i Z Z =

====倒

；；；

倒档：

1）先确定最大传动比。从车载总重量 G=79000N ，可知该车是一种型载货汽车，因此从满足汽车动力性的要求出发，以满足最大爬坡度确定传动一档传动比。该车是货车，齿轮选用斜齿轮，法向模数为4，螺旋角为20

=

β；

假设最大爬坡度定为30%，即

7.16

max

=α

，因此可估算一档传动比：1

m a x 0790000.9740.372

6.462326

7.630.89

2t q T

G D

i i

T ηψ??≥==??? 该车是货车，齿轮选用斜齿轮，法向模数为4，螺旋角为20

=

β；

本题中，四档是超速档，取

=0.8，则根据各档传动比成等比级数的要求，求出四个前进档的传动比。

1

2

2

3

3

4

313

3

14

4

1

2

23 6.46

2.02060.8

6.46 3.2662.0206

3.266 1.6162.0206

q q q q q q i

i i

i i

i i q i i

i

i

i i ====∴=

=

=======∴∴∴

2）确定一挡齿轮的齿数

一挡传动比

241

1

3

Z Z

i

Z Z

=

a ) 如果和的齿数确定了，则与 可通过传动比求出。为了求和的齿数，先求其齿数和2c o s 2133.5c o s 20

62.654

h A m z β??===；这里齿数和不是整数，取整63h z =。

为了使第一轴长啮合齿轮可以分配较多齿数，以便在其内腔里设置第二轴承支撑，常使43

Z Z

大些，

21

Z

Z

小些。故，对于货车，取317z =，则43

631746h zz z

=-=-=。 因刚才齿数取过整，中心距变为34()4(1746)134.086

2c o s 2c o s 20

m A z z β++=

== （可以通过齿轮变位达到原始中心距，这里不再讨论）。 b) 现在计算常啮合齿轮齿数：

3

2

1

14

176.462.387346z z i z z

==?=； 同样，常啮合齿轮齿数要满足中心距变A=134.086，即12

()134.0862c o s m A z z β+==，故满足上述两条件，可算得

12

1944z

z

==； 2）确定二档齿轮的齿数。二档齿轮的齿数满足下面三个等式：分别是传动比、中心距和平衡中间轴的轴向力。

612

5

25

66

522

1

2

6

6

193.266 1.410344()

134.086

2c o s (1)

m A tg tg Z

Z i Z

Z

z z z z

z z

z

β

ββ

=

=?=+===

+

+ 解得566

263717.0175z z β

===?

3）确定三档齿轮的齿数。三档齿轮的齿数也应满足下面三个等式：分别是传动比、中心距和平衡中间轴的轴向力。

813

7

27

88

722

12

8

6

191.6160.695244()

134.086

2c o s (1)

m A tg tg Z Z i Z

Z

z z z z

z z

z

βββ

=

=?=+===

+

+

解得788

3726

12.14z z β

===?

4）确定四档齿轮的齿数。三档齿轮的齿数也应满足下面三个等式：分别是传动比、中心距和平衡中间轴的轴向力。

1014

9

27

88

922

1

2

10

10

190.80.345444()

134.086

2c o s (1)

m A tg tg Z Z i Z

Z

z z z z

z z

z

βββ

=

=?=+===

+

+ 解得9108

46178.005z z β

===?

5）确定倒档齿轮齿数。应满足两个中心距的要求

'

11122

()71.322c o s

m z z A β

+== 从而解的

1112

1336

z z

==

倒档传动比

212

111

44366.4131913zz i z z ?===?倒

； 2. 根据上面确定的传动比i i i i i 5

4

3

2

1、、、、，设图中常啮齿轮 1 、 2 、 7 、 8 、 9 、 10 用斜齿轮，其法向模数 m

=3.75 ，螺旋角

=25 51 24 ；齿轮 3 、 4 、 5 、 6 用直齿轮，端面模数 m=4.2 ，试决定各齿轮的齿数，并由

此得出各前进档的实际传动比。

3. 计算齿数最少最薄弱的齿轮的轮齿强度。

第四章 万向传动轴设计

一、问答题

1.解释什么样的万向节是不等速万向节、准等速万向节和等速万向节？

答：不等速万向节：是指万向节连接的两轴夹角大于零时，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角度比传递

运动，但平均角速度相等的万向节。

等速万向节：是指在设计角度下以相等瞬时角速度传递运动，而在其他角度下以近似相当的瞬时角速

度传递运动的万向节。

等速万向节：输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节。 2.采用双十字轴万向节传动，如何才能保证输出轴与输入轴等速旋转？

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。

3.解释什么样的转速是传动轴的临界转速？影响传动轴临界转速的因素有哪些

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。

4.说明要求十字轴万向节连接的两轴夹角不宜过大的原因都是什么?

答：随着万向节连接的两轴夹角的增大，万向节中的滚针轴承寿命将会大大地下降 5.为保证万向传动轴具有良好的工作性能，汽车对万向传动轴有哪些基本要求。 答：1保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。

2保证所连接两轴尽可能等速运转。

3由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。 4传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。

6.简述挠性万向节的特点。

7.如图4.23所示多万向节传动， 5.11=α， 5.32=α， 5.43=α。对多万向节传动应使其当量夹角e α≤3°输出轴的角加速度幅值22e e 600αω≤rad/s 2，据此校核图4.23的万向节布置是否合理(传动轴最高转速3000r/min)？在不改变各轴夹角的情况下如何改动使其满足要求？

图4.23 多万向节传动图

8.万向传动轴计算载荷如何确定？

9.为什么传动轴上需要有滑动花键？作传动轴跳动图。 10.双十字轴万向节等速传动的条件？（跟上面一题相同） 11.传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

22

2

8

10

2.1

c c

c k L d

D n +

?

=

式中，n k为传动轴的临界转速（r/min）；L c为传动轴长度（mm），即两万向节中心之间的距离；d c和D c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D c和L c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n k以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两根或三根。

12.分析双万向节传动的附加弯矩及传动轴的弯曲变形？（画简图）

答：当输入轴与输出轴平行时（图a），直接连接传动轴的两万向节叉所受的附加弯矩彼此平衡，传动轴发生如图b中双点划线所示的弹性弯曲，从而引起传动轴的弯曲振动。当输入轴与输出轴相交时（图c），传动轴两端万向节叉上所受的附加弯矩方向相同，不能彼此平衡，传动轴发生如图d中双点划线所示的弹性弯曲，从而对两端的十字轴产生大小相等、方向相反的径向力。

13.为保证万向传动轴具有良好的工作性能，汽车对万向传动轴有哪些基本要求。（跟前面一题类同）

14.传动轴总成的不平衡有哪些影响因素。如何降低传动轴总成的不平衡度。传动轴的不平衡度对不同的

车型有什么要求？

二、计算题

1.有一货车，三万向节传动(各轴线共面)，布置方案如图，各万向节轴间角分别为α1=1.5°，α2=3.5°，α3=4.5°，传动轴最高转速n max=2500r/min。校核该方案的合理性。

2.已知汽车发动机最大功率[kw/(r/min)]29.4/5500，最高挡为直接挡，计算静载荷T1=212N·m，传动轴支承长度1250mm ，轴管：外径：6

3.5mm：内径：58.5mm，，许用扭转应力为300MPa

（1）试计算与校核传动轴的临界转速

（2）校核传动轴轴管扭转应力

第五章 驱动桥设计

一、问答题

1.设计驱动轿时应满足哪些要求？P135

2.在相同的分度圆直径、齿数、模数前提下，为什么具有偏心距的双曲面齿轮的传动比要大于螺旋锥齿轮？

答：双曲面齿轮由于存在偏心距E ，导致主动锥齿轮螺旋角β1＞从动锥齿轮螺旋角β2 ，而双曲面齿轮的传动比

1

12

211220cos cos ββr r r F r F i =??=

F 1、r 1和F 2、r 2分别为主从动齿轮的圆周力和节圆半径（F 1=F f cos β1， F 2=F f cos β2，F f 为齿面法向力） 螺旋锥齿轮的传动比：1

2

0r r i l =

。因为cos β2/cos β1＞1，所以i 0＞i 0l 。

3.当采用圆锥滚子轴承时，请绘出悬臂式支撑主动锥齿轮、跨置式支撑从动锥齿轮的轴承安装方式，并说原因

答：主动锥齿轮 悬臂式：两个轴承的圆锥滚子大端向外，减少悬臂长度a ，并增加两支撑间距离b ，以增加刚度。从动

锥齿轮 跨置式支撑：两个轴承的圆锥滚子大端向内，增加支撑间刚度。

4.双曲面齿轮的偏心距E 是否越大越好？

答：不是，因为偏移距的存在使得沿齿长方向发生纵向滑动，这种滑动不大时可以改善齿轮的磨合，但也会使摩擦损失增加，减低传动效率还可能导致油膜破坏和和齿面烧结咬死。

5.一对锥齿轮啮合如图，ω方向为主动锥齿轮在汽车前进时的转动方向，请绘出主、从动锥齿轮的螺旋方向，说明理由。

、

6.驱动桥主减速器有哪几种结构形式?简述各种结构形式的主要特点及其应用。

答：按齿轮副的数目不同，主减速器可分为单级主减速器和双级主减速器，简要说明各减速器的特点。

单机主减速器常由一对圆锥齿轮组成。这种主减速器结构简单，质量小，成本低，使用简便，但是主传动比不能太大，一般不大于7.0，主要用于轿车和轻中型货车上。

双级主减速器由两队齿轮副传动，与单机主减速器相比，采用双级主减速器可以保证离地间隙相同的情况下得到更大的传动比。但是其尺寸较大，质量较大，成本高，传动效率低，主要用于中重型货车、越野车、大客车。

7.主减速器中，主、从动锥齿轮的齿数应当如何选择才能保证具有合理的传动特性和满足结构布置上的要求?

答：（1）为了磨合均匀，主动齿轮齿数z1、从动齿轮齿数z2应避免有公约数

（2）为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度，主、从动齿轮弯曲强度，主、从动齿轮齿数和应不少于40。 （3）为了啮合平稳、噪声小和具有高的疲劳强度，对于乘用车，z1一般不少于9；对于商用车，z1一般不少于6。 （4）主传动比i 0较大时，z1尽量取得少些，以便得到满意的离地间隙。

（5）对于不同的主传动比，z1和z2应有适宜的搭配。

8.计算汽车主减速器锥齿轮强度时，首先要确定计算载荷，问有几种确定方法？其内容是什么并解释如何

应用?

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。

主从动锥齿轮的支承方案

1、主动锥齿轮支承：

1）悬臂式（图5-14 a）

A、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

B、优缺：结构简单，刚度差

C、用：传递转矩小的

2）跨置式（图5-14 b）

A、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→

B、用：传递转矩大的

10.进行主减速器设计选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑哪些因素？149

11.根据主减速器形式特点不同，主减速器分为哪几种？选择使用的依据是什么？140

12.差速器设计时，为保证差速器齿轮装配，半轴齿轮数和行星齿轮数有什么要求？

13.半轴的结构形式有哪些？受力特点？适用场合？

答：半浮式支撑：半轴在车轮一端，直接与轴承内圈配合，支撑半轴承受路面对车轮反力引起的全部力和力矩。这种半轴结构简单，但半轴受载较大，只用于轿车客车上。

?浮式支撑；轮毂通过一个轴承支撑在半轴套管上，这种半轴的受载情况与半浮式半轴相似，单有所减轻。一般也用于轿车、轻型货车上。

全浮式支撑：轮毂通过一对滚锥轴承支撑在半轴套筒上，这种半轴在理论上仅售转矩，而不承受其他的路面反力。广泛用于中重型货车。

14.根据车轮端的支承方式不同，半轴可分为哪几种型式，简述各自特点。165

二、计算题

1.某汽车，其后轴最大载荷为13000kg，车轮滚动半径为525mm，后轴负荷转移系数为1.1，附着系数取0.8，半轴的长度为1124mm，材料的弹性模量5

μ=，试确定半轴的直径。(要求半

E=?MPa，泊松比0.26

2.1010

轴的扭转切应力应小于600MPa，每米长度转角应小于15°)

2 某汽车主传动器采用的是螺旋圆锥齿轮和斜齿轮圆柱齿轮两级传动。主传动比63.70=i ；螺旋圆锥齿轮副的大端模数9=m s ，111=z ，252=z ，压力角=20°，螺旋角35 =βm 。齿顶高系数 f=0.85，齿高修正系数

=0.32，

径向间隙系数 C=0.188。发动机最大扭矩：m kgf

T e ?=31max ，变速器一档传动比：

24.61

=i

g ，齿轮材料： 20Mn 2

TiB 。计算： 1. 螺旋锥齿轮副的尺寸； 2. 强度计算（弯曲应力和接触应力）。

解：

（1） 螺旋锥齿轮副几何的尺寸计算 ①节圆直径

)(991191

1

mm z m d s

=?==；

)(2252592

2

mm z

m d s

=?==；

②齿面宽：)(875.34225155.0155.02

mm F d

=?==；

③齿工作高)(255.159695.11mm m H h g =?==； ④齿全高)(938.169882.12mm m h H =?==； ⑤节锥角

2505.667495.2390907495.2325

11

arctan

arctan

1

2

2

11

=-=-

====γ

γ

γ

；z

z

；

⑥节锥距mm

d

A 9085.1227495

.23sin 299

sin

21

1

0==

=

γ

；

⑦周节)(2744.2891416.31416.3mm m t =?==； ⑧齿顶高)(675.1255.15938.16)(43.2927.0'2

'

1

'

2mm mm m h

h h K h g

a =-=-

=

=?==；

；

⑨齿根高)(508.1443.2938.16)(263.15675.1938.16'2

''2

'

1'

'1mm h mm h h

h

h h =-=-

==-=-=；

⑽径向间隙)(638.1255.15938.16mm h c h g =-=-=； ⑾齿根角732.69085

.122508

.14arctan

0664.79085

.122236

.15arctan 0

''22

'

'11

==

===

=A

h A

h δ

δ

⑿根锥角5185.59732.62505.666831.160664.77495.232

2

2

1

1

1

=-=-=

=-=-=

δ

γγ

δ

γγ

R R

⒂外圆直径)(6339.1027459.23cos 675.1299cos 1

'

1101mm h d d =?+=+=γ；

)(98.2262505.66cos 435.22225cos 2

2

'2

2

02

mm h d

d

=?+=+=

γ

；

⒃理论齿弧厚)(7974.18477.92744.28)0(477.9053.192

1

2mm t mm s

s s m

s s k

=-=-===?==；

；

⒄齿侧间隙0.330(mm)~0.254B =;

⒅节锥顶点至齿轮外缘距离)(3254.447495.23sin 675.145sin 2

'

1011mm h x d =-=-=γ

；

)(96685.1102505.66sin 675.12225sin 2

'

2

02

21mm h x

d =-=-

=

γ

（2）螺旋锥齿轮强度计算（弯曲应力和接触应力） ①按发动机最大转矩估算单位齿长上的圆周力

)/1429][)/(5.1133875.349924.68.9312210

103

3

1

max mm N p mm N F p d i T g e =<=?????=?=

； ②轮齿弯曲强度的计算

j

FZ m k k k k T s

v

m

s

c

w

203

102?

=

σ

式中，T c —齿轮的计算转矩，按发动机最大转矩和驱动轮打滑式计算所得取小值。这里按发动机最大转矩计算：

)(6.38871

9

.024.6)11/25(8.93110

1max

m N n

k

i i T k T

e d

c

?=?????=

=

η

；

主动锥齿轮的转矩)(5.18959

.0)11/25(2

.77550

m N G

c z i T T ?=?=

=

η

；

k 0

—超载系数，这里取k 0

=1；

k m

—载荷分配系数，支承刚度大时，=取小值，这里取中间值k m

=1.5；

k s

—尺寸系数，反映材料性质的不均性。当端面模数mm m 6.1≥时，7715.04

.259

4.2544===m k s k

v

—质量系数，因驱动桥齿轮精度高，轮齿接触良好，故取k v

=1；

F —计算轮齿的齿面宽，F=34.875mm ； J —计算弯曲应力时的综合系数，对于压力角=20°，螺旋角35 =βm ，轴交角为90°的螺旋齿轮传动，按图

表，查得J=0.18

m s

—端面模数，m s

=9mm ；

计算得

)/(45.78418

.011875.3415.17715.015.1895222

2

3

203

910101

mm N j FZ m k k

k k T s

v m

s

z

w

z =??

???????

=

?

=

σ

； )/(1.70618

.025875.3415.17715.016.3887222

2

3

220

3

910102

mm N j

F m z k k k k T s

v

m

s c

w

z =??

???????

=

?=

σ

； 两齿轮的弯曲应力都大于许应力700MPa ，需要重新调整参数重新计算。 接触应力

)/(33.831

.0875.3411

5.17715.015.18952996

.232220

1

mm N FJ

k k k k k T d c v

f

m

s

z

p

j

=???????=

=

σ；

接触应力符合许用应力的要求。

3. 已知 某车型采用全浮式半轴，其中，后桥质量分别为 = 4100kg, 加速时质量移系数2

m '=1.15, 发动机最大扭矩

= 43kg · m ，半轴杆部直径 d= 44mm ，半轴花键内径 d’= 44m ，半轴花键外径 D=

49.5mm ，花键齿数 Z=18，花键有效长度 L= 51mm 。试求：半轴传递的扭矩 M ；半轴花键的扭转应力和挤压应力； 半轴杆部的强度计算；

4. 某4×2型汽车的驱动桥装有摩擦片式差速器，其锁紧系数K=0.6，已知它的一侧驱动轮在冰路上，其附着系数φ1=0.1，另一侧驱动轮在土路上，其附着系数φ2=0.7，且已知车总重G=1250kg ，驱动桥轴荷Gr=690kg ，

道路阻力系数f=0.1。试问在该条件下汽车能否行驶？(如采用普通锥齿轮差速器锁紧系数取 k=0.1 如何？)

第六章 悬架设计

一、问答题

1.悬架设计应满足哪些要求，在设计中如何满足这些要求？

答：1.保证汽车具有良好的行驶平顺性2.保证汽车具有良好的操稳性3.，制动和加速时保证车身具有较小的俯仰角位移4.

结构紧凑占据空间小5.能够可靠的传递车架与车轮之间所有力和力矩6制造维护成本低，使轮胎磨损小

2.什么是簧载质量，相同总质量前下，为什么簧载质量大的悬架汽车平顺性好。

答：1.簧载质量，也称为簧上质量：按照《汽车构造》的解释：悬架弹簧支撑的质量按照《汽车百科全书》的解释：直接

承受路面输入未经悬架隔离的质量（本人认为这个解释好，它解释了为什么簧载质量大则汽车平顺性好2.簧载质量大；不必隔离太多质量，可以用刚度小的弹簧，改善了汽车行驶平顺性；；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。

3.前后悬架采用纵质量钢板弹簧，在汽车转向时为什么造成前轴转向不足，而后轮转向过度，转向不足、转向过度是否对汽车转向有利？

答：1.当转弯时，整个车身有侧倾力矩T 。T 使内侧的悬架在垂直方向受拉力F ，外侧悬架在垂直方向受压力F 。悬架的前

端点固定，后端滑动。于是内侧悬架的前端点带着内侧车轴往前移。外侧悬架的前端点带着外侧车轴往后移。造成前轴转向不足，而后轮转向过。2.转向不足、转向过度对汽车转向不利。

4.解释“悬架静挠度”、“悬架动挠度：确定”悬架静挠度“有什么意义？

答：1.fc 的定义

确定“悬架静挠度”意义：根据人体舒适要求 汽车偏频n=1~1.6Hz 而所以确定了fc ，也就确定了汽车前后部分的偏频n1和n2。

2. 悬架动挠度定义： 满载静平衡开始，悬架压缩到结构允许的最大变形，（通常缓冲块压缩到自由高度的1/2或1/3）时，车轮中心相对车架的垂直位移——悬架动挠度

5.解释悬架的静挠度、动挠度和偏频的概念，并说明选挠度与偏频的关系。

答：静挠度：满载静止时悬架上的载荷

F

W

与此时悬架刚度C 之比，即C

F

f

w

c

=

。

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（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3）时，

车轮中心相对车回车架或车身）的垂直位移。

偏频：汽车前、后部分的车身的固有频率

n 1

和n

2

（亦称偏频）可用下式表示

m

C

n

2

11

21

π

=，

m

C n

2

21

21π

=

弹性特性为线性的悬架，前、后悬架的静挠度与偏频的关系是：

C

F

f w c =:w F ??

?汽车满载静止时悬架上的载荷C ：悬架刚度

1

1

5/c n f =

6悬架弹性特性是什么，何为理想的”悬架弹性特性“？

答：1.悬架弹性特性是：悬架受到垂直外力F 与由此所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 。

2.理想的“悬架弹性特性：在按最佳偏频n 给出车身自振频率 n （=1~1.6）后，希望该值在运行中不变，而根据 。 簧载质量m 在不同载重量，不同路况是变的，此时要保证n 不变，只有使悬架刚度c 变化。 所以：理想悬架是在簧载质量m 变化时，c 变化，以保证n 不变

7.为什么在钢板弹簧悬架设计，要设计出主、副簧？

答：为了变刚度要求，以适应不同的簧载质量m 变化时，有不同的悬架刚度c 。

8.钢板弹簧各片在自由状态下的曲率为什么不一样？

答：在装配后 获取各片预应力。2、减少主片工作预应力3、使主片与非主片寿命一致

9.为什么在汽车设计中，极少出现”前桥非独立悬架，后桥独立悬架“的设计？

答：这是因为，只采用一个独立悬架是为了降低成本，而且主要是用于乘用车。前轮“独立”不利于布置发动机，不利于驱

动轮转向；易引起前轮摆振，导致发动机操作稳定性下降。等。

10.车轮定位参数主要有哪几个？

答：主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角、车轮前束

11.简述钢板弹簧各片长度的确定过程

2悬架主要钢板弹簧的主要参数和尺寸如何确定？ 参数：弹簧上载荷，长度，动静挠度，满载弧高 确定：采用“展开作图法”或计算法，进行确定

12.汽车悬架分非独立悬架和独立悬架两类，独立悬架又分为几种形式？它们各自有何优缺点？

答：独立悬架可分为 ：双横臂式独立悬架、麦克弗森式独立悬架、单横臂式独立悬架、纵臂式独立悬架、斜置单臂式

独立悬架

（1）双横臂式 侧倾中心高度比较低，轮距变化小，轮胎磨损速度慢，占用较多的空间，结构稍复杂，前悬使用得较多。 （2）单横臂式 侧倾中心高度比较高，轮距变化大，轮胎磨损速度快，占用较少的空间，结构简单，但目前使用较少。 （3）单纵臂式 侧倾中心高度比较低，轮距不变，几乎不占用高度空间，结构简单，成本低，但目前也使用较少。 （4）单斜臂式 侧倾中心高度居单横臂式和单纵臂式之间，轮距变化不大，几乎不占用高度空间，结构稍复杂，结构简

单，成本低，但目前也使用较少。

（5）麦弗逊式 侧倾中心高度比较高，轮距变化小，轮胎磨损速度慢，占用较小的空间，结构简单、紧凑、乘用车上用

得较多。

13.分析侧倾角刚度对汽车操纵稳定性的影响。

14.分析影响选取钢板弹簧的长度、片厚、片宽以及片数的因素。

15.对前轮独立悬架导向机构的设计要求有哪些？前轮定位参数的变化特性与导向机构有哪些关系？

1、前轮独立悬架导向机构

1) 悬架上载荷变化时，轮距变化不超过±4 mm ，太大会使轮胎早期磨损 2) 悬架上载荷变化时，前轮定位参数变化要合理，不应产生纵向加速度

3) 转弯时车身侧倾角小。在0.4g 侧向加速度作用下，车身侧倾角≦6°~7°, 要使车轮与车身的倾斜同向, 以增强不足转向

2

211/5/

5c c f n f n ==//2n c m π

=