汽车设计考点

汽车设计考点

1. 汽车组成：动力装置，底盘，车身，电器及仪表。

2. 总体设计基本要求：1）汽车的各项性能，成本等；2）严格遵守和贯彻有关法规；3）尽最大可能去贯彻三化（标准化，通用化，系列化）；4）进行有关运动学方面的校核；5）拆装和维修方便。 3. 商品规划是核心，是以市场调查和预测。。。概念设计主要包括：车型构成（车辆的主要尺寸，驱动方式，采用的主要部件）及附属设备；车辆的总体布置；整车目标性能；目标质量；目标成本；开发日期等。

4. 汽车概念设计 ：指从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程。

5. 目标成本 目的：在新开发的汽车投放市场后占有价格方面的优势。 6. 轴数（两轴，三轴，四轴。。。）；影响因素：汽车总质量，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。

7. 发动机的驱动形式：1）前驱前驱：优点：明显的不足转向特性；越障能力高；动力总成结构紧凑；提高汽车的机动性；散热好；足够大的行李空间；供暖效率高；操纵机构简单；整备质量轻；制造难度低。缺点：结构和制造工艺复杂；轮胎寿命短；爬坡能力低；后轮易抱死发生侧滑；维修费用高。2）前置后驱：优点：轮胎寿命高；制造成本低；操纵简单；供暖效率高；冷却好；爬坡能力强；足够大的行李空间；拆装维修容易；发动机接近性良好。缺点：乘坐舒适性一般；汽车整备大，燃油经济性和动力性差。3）后置后驱：优点：视野良好；整备质量小；乘坐舒适性好；爬坡能力好；发动机性能好。缺点：操纵性稳定性一般；行李箱空间小；操纵机构复杂。

8. 商用车的布置形式：发动机前置后桥驱动，中置后桥驱动，后置后桥驱动。 9. 越野车：采用多桥转向能减小最小转弯直径。 P15

10. 汽车的主要尺寸参数：外廓尺寸，轴距，轮距，前悬，后悬，货车车头长度和车厢尺寸。 11. 轴距：过短会使车厢长度不足或后悬过长，使汽车制动性和操纵稳定性变坏，对平顺性不利。原则上对发动机排量大的乘用车载质量或载客量多的货车或客车，轴距取的长。对机动性要求高的取的短。

12. 汽车质量参数的确定：整车整备质量；载客量和装载质量；质量系数；汽车总质量；轴荷分配。

13. 动力性参数：最高车速；加速时间；上坡能力；比功率和比转矩。 14. 燃油经济性：百公里油耗。

15. 通过性几何参数：最小离地间隙，接近角，离去角，纵向通过半径。 16. 发动机汽缸：V型，水平对置，直列。

子午线轮胎的特点：滚动阻力小、温升低、胎体缓冲性能和胎面附着性能都比斜交轮胎要好。轮胎的负荷系数应控制在0.85-1.0之间，以防止超负荷。 17. 离合器的组成：主，从动部分；压紧机构；操纵机构。

18. 离合器的设计要求：1）分离时要迅速，彻底。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）从动部分转动惯要小，便于换挡和减小同步器的磨损。4）应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动，缓和冲击和降低噪声的能力。5）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。

19. 单片离合器：结构简单、轴向尺寸紧凑。散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底，采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。

双片离合器：比单片离合器传递转矩的能力强，结合更平顺、柔和；径向尺寸较小，踏板力较小；容易引起摩擦片过热；轴向尺寸较大，结构复杂。 多片离合器：多为湿式，具有结合更加平顺、柔和，摩擦表面温度较低，磨损较小，使用寿命长等优点。但分离行程长，分离不彻底。

20. 压紧弹簧和布置形式的选择：1）周置弹簧离合器 2）中央弹簧离合器 3）斜置弹簧离合器 4）膜片弹簧离合器

21. 与推式相比，拉式膜片弹簧离合器的优点 ：结构更简单，紧凑，质量更小。传递相同的转矩时，可采用尺寸较小的结构。分离效率更高。减少了磨损。传动效率较高，踏板操纵更轻便。使用寿命更长。

22. 膜片弹簧的支撑形式：单支撑环形式，双支撑环形式，无支撑环形式。 23. 后备系数：反应了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。（选择时考虑摩擦片在使用中磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩，防止离合器磨滑时间过长，防止传动系过载以及操纵轻便等因素。） P59

24. 单位压力P0于离合器使用频繁，发动机后备系数较小，载质量过大或经常在坏路面上行驶的汽车，P0应取小；当摩擦片外径较大时，为降低摩擦片外缘处的热负荷，P0应取小；后备系数较大时，可适当增大P0.

25. 扭转减震器：主要由弹性元件和阻尼元件等组成。功能：1）降低发动机曲轴与传动系结合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。2）增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。3）缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善离合器的结合平顺性。 弹性元件的主要作用：降低传动系的首端扭转刚度，从而降低传动系统的某阶固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避开发动机转矩主谐量激励引起的共振；助尼元件的主要作用：有效的耗散振动能量。

26. 双质量飞轮减振器 优点：避免共振，降低减震弹簧的刚度，减震效果好。缺点：弹簧的磨损严重，可能会引起早期损坏。主要用于发动机前置后驱的转矩变化大的柴油车中。 27. P72-75

28. 机械式变速器的组成：变速传递机构和操纵机构组成。作用：改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种工况下行驶时，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围下工作。

29. 中间轴式变速器：多用于发动机前置后驱和后置后驱的客车上。噪声低、齿轮和轴承的磨损减少；提高了传动机构的使用寿命；传动效率略有降低。 30. 为防止意外挂入倒挡，一般在挂倒档时设有一个挂倒档时需克服弹簧所产生的力，用来提醒驾驶员注意。

31. 齿轮形式：直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。

32. 自动脱档 由于结合齿磨损，变速器轴刚度不足，以及振动等原因都会导致自动脱档。

采取的措施：将两结合齿的啮合位置错开；将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄；将啮合齿的工作面设计并加工成斜面，形成倒锥角。

33. 模数：1.中心距相同的条件下，选较小模数；2.为使质量小些，应增加模数，

同时减小齿宽；3.工艺方面考虑：选用同一模数；强度方面：选不同模数。 34. 压力角：较小时，传动平稳，有利于降低噪声；较大时，提高齿轮的抗弯强度和表面接触强度。

35. 螺旋角：选大些的螺旋角，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。但超过30度后其抗弯强度下降，以15-25度为宜。 36. 齿宽 P92

37. 变速器齿轮的损坏形式：轮齿折断，齿面疲劳剥落，移动换挡齿轮端部破坏以及齿面胶合。

38. 齿面点蚀：轮齿工作时，一对齿轮相互啮合，齿面相互挤压，这时存在于齿面细小裂隙中的润滑油油压升高，并导致裂缝扩展，然后齿面表层出现块状剥落而形成小麻点。

39. 齿面胶合：负荷大，齿面相对滑动速度有高的齿轮，在接触压力大且接触处产生高温作用的情况下使齿面间的润滑油膜破坏，导致齿面直接接触，在局部高温，高压作用下齿面相互熔焊粘连，齿面沿滑动方向形成撕伤痕迹。 40. 惯性式同步器：锁销式，锁环式，滑块式，多片式和多锥式。都有摩擦元件，锁止元件和弹性元件。

41. 摩擦因数 除与选用的材料有关，还与工作面的表面粗糙度、润滑油种类和温度等因素有关。摩擦因素对换挡齿轮和轴的角速度能迅速达到相同有重要作用。摩擦因素大，则换挡省力或缩短同步时间；摩擦因素小则反之，甚至失去同步作用。

42. 万向节分类：不等速，准等速，等速万向节。

43. 十字轴万向节：主要由主、从动叉，十字轴，滚针轴承及轴向定位件和橡胶密封件等组成。当夹角由4-16度时，万向节中的滚针轴承寿命下降为原来的1/4。

44. 准等速和等速万向节的概念、特点、组成。 P117

45. 球笼式万向节的失效形式主要是钢球与接触滚道表面的疲劳点蚀。

46. 临界转速：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，它取决于传动轴的尺寸、结构及其支承情况。

47. 驱动桥的基本功用：增扭、降速，改变转矩的传递方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理地分配给左右驱动车轮，其次驱动桥还要承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。

48. 驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和桥壳等组成。 49. 驱动桥分断开式和非断开式。

50. 主减速器齿轮有：弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和涡轮蜗杆等形式。 弧齿锥齿轮的特点：主从动齿轮的轴线垂直相交于一点。至少有两对以上的轮齿同时啮合，工作平稳、噪声和振动小。

双曲面齿轮传动的特点：主从动齿轮的轴线相互垂直而不相交，有一个偏移距。

51. 与弧齿锥齿轮相比，双曲面的优点：尺寸相同时，双曲面具有更大的传动比；传动比一定，从动齿轮尺寸相同时，具有更大的直径和较高的齿轮强度和较大的主动齿轮轴和轴承刚度；传动比一定，主动齿轮尺寸相同时，尺寸更小，

可获得更大的离地间隙；具有更高的运转平稳性。

52. 减速器形式：单级主减速器，双级主减速器，双速主减速器，贯通式主减速 器。

53.影响减速形式选择因素：汽车类型，使用条件，驱动桥处的离地间隙，驱动 桥数和布置形式以及主传动比。

54.主动锥齿轮的支承形式分为悬臂式和夸置式两种。

55.选择主从动锥齿轮齿数时应考虑 1）为了磨合均匀,Z1、Z2之间应避免公约 数；2）主传动比i0较大时，Z1应尽量取少些，以便得到满意的离地间隙；

3）对于不同的主传动比，Z1、Z2应有适宜的搭配；4）为了得到理想的齿面重合强度和高的轮齿弯曲强度，主从动齿轮齿数和应不少于40。

56.差速器齿轮主要参数选择：1.行星齿轮数；2.行星齿轮球面半径；3.行星齿轮

和半轴齿轮齿数；4.压力角；5.行星齿轮轴直径及支承长度。 57.驱动桥壳：可分式、整体式、组合式。

58.悬架的主要任务：传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩；缓和路面传

给车架的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。

59.悬架：弹性元件、导向装置、减震器、缓冲块和横向稳定器等组成。

60.悬架分为独立悬架和非独立悬架；非特点：左右车轮用一根整体轴连接，再

经过悬架与车架连接；优点：结构简单、制造容易、维修方便、工作可靠。缺点：汽车平顺性差、簧下质量大等。独特点：左右车轮通过各自的悬架与车架连接。优点：簧下质量小、悬架占用空间小、平顺性好、行驶稳定性好、良好的地面附着力。缺点：结构复杂，成本高，维修困难。

61.独立悬架：双横臂式、单横臂式、双纵臂式、单纵臂式、单斜臂式等。评价

方面：1.侧倾中心高度；2.车轮定位参数的变化；3.悬架侧倾角刚度；4.横向刚度。

62.悬架静扰度：指汽车满载静止时悬架上载荷与此时悬架刚度之比。 63.纵置钢板弹簧：对称式和不对称式。

64.钢板弹簧主要参数的确定：1.满载弧高；2.钢板弹簧长度(原则上，在总布置

可能的条件下，应尽可能将钢板弹簧取长) ；3.钢板断面尺寸及片数 （前悬架用宽的弹簧片，会影响转向轮的最大转角；片宽选取过窄，又得增加片数，从而增加片间的摩擦和弹簧的总厚。）

65.扭杆弹簧：断面的不同：圆形、管形、片形等；弹性元件数量：单杆式、组

合式（并联和串联）。 为了提高疲劳强度，扭杆需经过预扭和喷丸处理。扭杆弹簧可分：端部、杆部、过渡段三部分。扭杆直径和有效长度对扭杆的扭转刚度有影响。增加扭杆直径会使扭杆的扭转刚度增大，汽车的平顺性变坏。

66.空气弹簧是在含有帘布层结构的橡胶气囊中充入空气，并以空气为介质，利

用空气可以压缩的特点来实现弹性作用。 67.囊式、膜式、组合式空气弹簧。

囊式：单曲、双曲、多曲三种。结构简单，制造容易，成本低；使用寿命长；

刚度与气室容积、气体压力和气囊的曲数有关。增加气室容积能降低刚度，气室容积相同的情况下，曲数越多弹簧刚度越低，而过多的曲数，又使得弹簧的横向稳定性变坏。

膜式：约束和自由两种。刚度低，可通过改变底座形状的方法控制有效面积

变化率来获得较为理想的弹性特性。

复合式：结构介于两者之间，且具膜式的刚度低的特点，制造复杂，成本略

高。

68.侧倾中心、侧倾轴线（在独立悬架中，汽车前部与后部侧倾中心的连线）、抗

制动纵倾性（抗制动前俯角）、抗驱动纵倾性（抗驱动后仰角）。 P204 69.导向机构受力分析 P207 70.相对阻尼系数 物理意义：减振器的阻尼作用在与不同刚度和不同弹簧上质

量的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。系数越大，振动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身，小则反之。通常情况下，将压缩行程时的相对阻尼系数取的小些，伸张行程时的相对阻尼系数取的大些。

71.齿轮齿条式转向器：由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做出

一体的齿条组成。优点：结构简单紧凑；壳体常用铝合金或镁合金压铸而成，转向器质量小，传动效率高达90%；能够自动消除齿间间隙。

72.循环球式转向器：由螺杆和螺母共同形成的螺旋槽内装钢球构成的运动副，

以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副组成。优点：将滑动摩擦转化为滚动摩擦，传动效率可达75-85%；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；缺点：逆效率高，结构复杂；制造困难。 73.蜗杆指销式优点：转向器传动比可做成变化或不变的，指销和蜗杆之间的工

作面磨损后，调整间隙工作容易进行。

74.在传向系中，使有关零件在撞击时产生的塑性变形、弹性变形或是利用摩擦

等来吸收冲击能量。

75.转向器正效率/逆效率：功率从转向轴输入，经转向摇臂轴输出求得的效率称

为正效率，反之称为逆效率。 76.增加导程角，正逆效率均增大。

77.循环球式转向器设计 P233 78.动力转向机构：为了减轻转向时驾驶员作用在转向盘上的手力和行驶安全性。 79.转向梯形有整体式和断开式两种。

80.整体式：由转向横拉杆、转向梯形臂、汽车前轴组成。优点：结构简单、制

造成本低；缺点：一侧转向轮上下跳动时，会影响另一侧转向轮。

81.制动系功用：使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡时使汽车保

持适当的稳定速度；使汽车可靠地停在原地或坡道上。 82.任何一套制动装置都由制动器和制动驱动机构两部分组成。

83.不同形式鼓式制动器的区别：1）蹄片固定支点的数量和位置不同。2）张开

装置的行式与数量不同。3）制动时两块蹄片之间有无相互作用。 84.盘式制动器：钳盘式和全盘式。 85.与鼓式制动器相比，盘式制动器的优点：1）热稳定性好；2）水稳定性好；3）

制动力矩与汽车运动方向无关；4）尺寸小、质量小、散热良好；5）易于实现间隙自动调整。

86.制动鼓内径：输出力一定时，制动鼓内径越大，制动力矩越大，且散热能力

越强。制动鼓的直径小，刚度就大，并有利于保证制动鼓的加工精度。 87.能量负荷：从能量角度看，汽车制动过程即是将汽车的机械能的一部分转化

为热量而耗散的过程。在制动强度很大的紧急制动中，制动器几乎承担了

汽车全部动能耗散的任务。此时，由于制动时间很短，实际上热量还来不及逸散到大气中就被制动器所吸收，致使制动器温度升高。

88.制动蹄 （一个判断题） P281

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