2010长安大学复试真题答案

长安大学2010级攻读硕士生学位研究生入学复试试题

考试科目：汽车设计 共1页 第1页

一、 解释和简答题（48分，每小题8分）

1． 在汽车总体设计中应考虑的“三化”内容是什么？并简述汽车总体设计的任

务？

汽车设计中必须考虑“三化”是标准化、通用化、系列化。 产品的系列化、零部件的通用化和零件标准化。

产品的系列化：指汽车制造厂可以供应各种型号的产品（汽车或总成、部件）；

零部件的通用化：同一系列或总质量相近的一些车型，采用通用的总称或部件，以减少 不见的类型、简化生产；

标准化：设计中尽可能采用标准件，以便组织生产、提高质量、降低制造成本并使维修方便

一、汽车总体设计的任务

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。 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。

1．从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量参数和尺寸参数，提出整车总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求。

2．对各部件进行合理布置和运动校核，使汽车不仅具有足够的装载容量，而且要做到尺寸紧凑、乘坐舒适、质量小、重心低、安全可靠、操纵轻便、造型美观、视野良好、维修方便、运动协调。

3．对汽车性能进行精确计算和控制，保证汽车主要性能参数的实现。

4．正确处理整体与部件、部件与部件之间，以及设计、使用与制造之间的矛盾，使产品符合好用、好修、好造和好看的原则，在综合指标方面处于国际先进水平。

2． 在进行驱动桥强度设计计算时，应考虑哪些载荷工况，载荷应如何确定？

要求：首先具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，以减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的行驶平顺性。 在进行驱动桥壳强度计算有以下三种工况：

(1)当牵引力或制动力最大时，

桥壳钢板弹簧座处危险断面的弯曲应力图5—32 桥壳受力简图

?和扭转切应力

?分别为

MvMh???(?)?WvWh? ????TT??WT式中，Mv为地面对车轮垂直反力在危险断面引起的垂直平面内的弯矩，Mv? ?m2G2b2；

b为轮胎中心平面到板簧座之间的横向距离，如图5-32所示；Mh为一侧车轮上的牵引力 或制动力Fx2在水平面内引起的弯矩，Mh受转矩，TT?Fx2b；TT为牵引或制动时，上述危险断面所

?Fx2?r；Wv、Wh、WT分别为危险断面垂直平面和水平面弯曲的抗弯截面系

数及抗扭截面系数。

(2)当侧向力最大时，桥壳内、外板簧座处断面的弯曲应力?i、?0分别为

Fz2i(b??1?r)????iWv? ?F(b???)1r???z2o0?Wv?

式中，Fz2i、Fz2o为内、外侧车轮地面垂直反力；?r为车轮滚动半径；?1为侧滑时的附着系数。

(3)当汽车通过不平路面时，动载系数为k，危险断面的弯曲应力?为

??

kG2b 2WV

桥壳的许用弯曲应力为300～500MPa，许用扭转切应力为150～400MPa。可锻铸铁桥 壳取较小值，钢板冲压焊接桥壳取较大值。

3． 试述气压式双管路制动驱动系统的布置型式及其适用的车型。

为了提高制动工作的可靠性，应采用分路系统，即全车的所有行车制动器的液压或气压管路分为两个或更多的相互独立的回路，其中一个回路失效后，仍可利用其他完好的回路起制动作用。

双轴汽车的双回路制动系统有以下常见的物种分路形式(如图2-1所示)： 1）一轴对一轴（II）型，前轴制动器与后桥制动器各用一个回路。 2）交叉型（X），前轴的一侧车轮制动器与后桥的对策车轮制动器同属一个回路。 3）一周半对半轴（HI）型，两侧前制动器的板书轮缸和全部后制动器轮缸属于一个回路，其余的前轮缸则属另一回路。

4）半轴一轮对半轴一轮（LL)型，两个回路分别对两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器起作用。

5）双半轴对双半轴（HH）型，每个回路均只对每个前、后制动器的半数轮缸起作用。

II型管路布置较为简单，可与传统的但轮岗鼓式制动器配合使用，成本较低，目前在各类汽车特别是商用车商用得最广泛。对于这种形式，若后制动回路失效，则一旦前轮抱死即极易丧失转弯制动能力。对于采用前轮驱动因而前制动器强于后制动器的乘用车，当前制动回路失效而单用后桥制动时，制动力将严重不足（小于正常情况下的一半），并且，若后桥负荷小于前轴负荷，则踏板力过大时易使后桥车轮抱死而汽车侧滑。

X型的结构也很简单。直行制动时任一回路失效，剩余的总制动力都能保持正常值的50%。但是，一旦某一管路损坏造成制动力不对称，此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动，使汽车丧失稳定性。因此，这种方案适用于主销偏移距为负值（达20mm)的汽车上。这时，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的稳定性。 HI、HH、LL型结构都比较复杂。LL型和HH型在任一回路失效时，前后制动力比值均与正常情况下相同，剩余总制动力可达正常值的50%左右。HI型单用一轴

半回路时剩余制动力较大，但此时与LL型一样，紧急制动情况下后轮很容易先抱死。

4． 在传动轴设计时应考虑哪些问题？

答：1.保证所连接 的两轴的夹角及相当位置在一定范围内变化时能可靠而稳定的传递动力。

2.保证所连接的两轴尽可能等速运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声在允许的范围内，在使用车速范围内不应产生共振现象。

3.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等。 汽车传动轴设计(汽车控制系统)的基本要求：

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，维修容易等第三章五十铃万向传动轴结构分析及选型由于五十铃货车轴距不算太长，且载重量。 变速器与驱动桥之间的万向传动装置 汽车传动轴设计时需考虑的几个方面

空心传动轴具有较小的质量，能传递较大的转矩，比实心传动轴具有更高的临界转速，所以此传动轴管采用空心传动轴。

传动轴的长度和夹角及它们的变化范围，由汽车总布置设计决定。设计时应保证在传动轴长度处在最大值时，花键套与花键轴有足够的配合长度;而在长度处于最小时，两者不顶死。传动轴夹角大小会影响万向节十字轴和滚针轴承的寿命、万向传动效率和十字轴的不均匀性。变化范围为3。

在长度一定时，传动轴的断面尺寸应保证传动轴具有足够的强度和足够高的临界转速。 汽车传动轴经常处于高速旋转状态下，所以轴的材料查机械零件手册选取40CrNi，适用于很重要的轴，具有较高的扭转强度。 汽车传动轴管选择

传动轴管由低碳钢板制壁厚均匀、(1.5～3.0mm)管径较大、壁薄、易质量平衡、扭转强度高、弯曲刚度高、适用高速旋转的电焊钢管制成。

伸缩花键选择矩形花键，用于补偿由于汽车行驶时传动轴两端万向节之间的长度变化。为减小阻力及磨损，对花键齿磷化处理或喷涂尼龙，外层设有防尘罩，间隙小一些，以免引起传动轴的震动。花键齿与键槽按对应标记装配，以保持传动轴总成的动平衡。传动平衡的不平衡度由电焊在轴管外的平衡片补偿。装车时传动轴的伸缩花键一端应靠近变速器，减小其轴向阻力和磨损。

5． 离合器优化设计追求的目标及设计变量有哪些？

确定设计变量和目标函数

确定设计变量和目标函数后备系数Β可由式(2-1)和式(2-7)确定,可以看出?取决于离合器工作压力F和离合器的主要尺寸参数D和d。单位压力p0可由式(2-2)确定,p0也取决于F、D及d。因此,离合器基本参数的优化设计变量可选为: X=[x1 x2 x3 ]T=[ F D d ]T

离合器基本参数优化设计追求的目标是在保证离合器性能要求条件下,使其结构尺寸尽可能小,即目标函数为：

???f?x??min??D2?d2??

?4?

6． 简要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。

二、 论述与分析题（52分）

1． 分别论述分析载货汽车和轿车采用非线性悬架对汽车行驶平顺的影响。（12分） 答：当悬架变形f与所受垂直外力F之间不呈固定比例变化时，称为非线性弹性特性。此时，悬架刚度是变化的，其特点是在满载位置附近，刚度小且曲线变化平缓，因而平顺性良好；距满载较远的两端，曲线变陡，刚度增大。这样可在有限的动挠度范围内，得到比线性悬架更多的动容量。悬架的运容量系指悬架从静载荷的位置起，变形到结构允许的最大变形为止消耗的功。悬架的运容量越大，对缓冲块击穿的可能性越小。

2． 在汽车改装设计中，将汽车轴距加长后对汽车使用性能有何影响？（10分） [ 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：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bciv.html