汽車設計復習思考題答案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 轂、軸承、車輪和制動器比較困難。49. 什么是雙曲面小齒輪的偏移距？（P137）主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線向上或向下偏移一距離E，稱為偏移距。50. 雙曲面齒輪螺旋角的定義？（P138）螺旋角是指在錐齒輪節錐表面展開圖上的齒形線任意一點A的切線與該點和節錐頂點連線之間的夾角。51. 何謂差速器的鎖緊系數？何謂半軸轉矩比？（P156）差速器的鎖緊系數k定義為差速器的內摩擦力矩與差速器殼接受的轉矩之比。K=Tr/To半軸轉矩比Kb定義為慢轉半軸轉矩T2與快轉半軸轉矩T1之比。Kb=T2/T152. 選取主減速器螺旋錐齒輪齒數時，應該注意什么問題？（P149）影響選取Z1和Z2的主要因素有：hmin最小離地間隙；重合系數；齒輪輪齒根切；強度；工作平穩性；噪聲等。應遵守下述原則選取Z1和Z2：⑴滿足hmin要求，Z1和Z2盡可能取少些；⑵滿足重合度要求，又希望Z1和Z2取多些。也可以通過↑β來彌補因Z1和Z2少帶來的重合度小的缺陷，但此時軸向力↑，軸承壽命↓⑶受輪齒根切限制，要求貨車的Z 1min≥6為運轉平穩，噪聲小，疲勞強度↑，轎車Z1 min9⑷為使各齒之間都有相互嚙合的機會，實現自動磨合，要求Z1和Z2不應有大于1的公約數⑸Z1和Z2 40，用來保證有足夠的彎曲強度，能平穩工作，噪聲低，疲勞強度↑53. 選取主減速器齒輪材料應滿足哪些要求？齒輪材料應滿足下述要求：⒈ 彎曲疲勞強度、接觸疲勞強度、齒面硬度高耐磨⒉ 芯部有適當韌性，↑抗沖擊載荷能力⒊ 鍛造、切削加工、熱處理性能良好，熱處理后變形小， 或變形規律易控制⒋盡量少選含鎳、鉻元素的材料，應選含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼材料： 20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo、16SiMn2WMoV54. 對主減速器錐齒輪進行強度驗算時，計算載荷應如何確定？（P148）按Temax和最低擋傳動比確定從動齒輪計算轉鉅Tce按驅動輪打滑轉鉅確定從動錐齒輪計算轉鉅Tcs按日常汽車行使平均轉鉅確定從動錐齒輪計算轉鉅TcF計算齒輪最大應力時 Tc=min[Tce ,TcF]計算齒疲勞壽命時 Tc=TcF主動錐齒輪的計算轉鉅TZ：55. 對整體式驅動橋殼做強度計算時，計算載荷應如何確定？（P170）分三種載荷工況：1. 縱向力最大（牽引或制動力最大） ，計算時，2. 側向力最大，縱向力為零（側滑） ，計算時3. 汽車通過不平路面，垂向力最大56. 螺旋錐齒輪的齒面寬度應如何確定？超出給定范圍會有什么不良影響？（P151），且滿足b2≤10ms，一般也推薦b2≈，對于弧齒錐齒輪，b1=(1+10%)b2①錐齒輪齒面過寬，會導致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起切削刀頭頂面寬過窄及刀尖圓角過小，不但齒根圓角半徑減小，應力集中↑，影響輪齒強度，而且刀具壽命↓。②b取大，影響裝配空間不足③b取大以后，由于安裝位置誤差、熱處理變形等原因，使載荷集中于小端——小端過早損壞和疲勞損傷④ b取小些，齒輪耐磨性↓，壽命↓57. 常見主減速器齒輪的損壞形式有哪幾種？（P151）損壞形式： 彎曲疲勞折斷、過載折斷。 齒面點蝕、剝落、齒面膠合、齒面磨損58. 雙曲面主減速器齒輪的工作有什么特點？（P137 P 139）1）兩齒輪軸線交錯，永不相交；2）小齒輪軸線相對從動齒輪軸線向上或向下偏移一距離E，使主動齒輪螺旋角β1 從動齒輪β2；3）與弧齒錐齒輪傳動相比：⑴兩種齒輪的主從動齒輪平均分度圓半徑rr2相同時，雙曲面齒輪擁有更大的傳動比。⑵若兩種齒輪的傳動比和從動齒輪尺寸r2相同，雙曲面齒輪（主動）分度圓半徑r1s比主動螺旋齒輪分度圓半徑r1L大，∴齒輪強度↗，主動齒輪軸剛度↗，軸承直徑↗，剛度↗。⑶若兩種齒輪的傳動比和主動齒輪尺寸r1相同，即ios =ioL r1s=r1L，雙曲面從動齒輪分度圓半徑要小，∴hmin↑4）由于偏移距的存在，使雙曲面齒輪沿齒長方向有附加的縱向滑動Vs，從而可以改善齒輪的磨合過程，使運轉平穩性增強；5）雙曲面齒輪螺旋角較大，同時嚙合齒數多，重合度大，傳動平穩，彎曲強度高；6）雙曲面傳動主動齒輪直徑及螺旋角大，相嚙合齒輪當量曲率半徑較弧齒錐齒輪大，可降低齒面接觸應力；7) 雙曲面傳動主動齒輪螺旋角大，不產生根切的最小齒數可減少，有利于增加傳動比；8）雙曲面傳動主動齒輪較大，所需加工刀盤刀頂距大，切削刀具壽命長；9）雙曲面傳動偏移距有利于實現汽車的總體布置；10）沿齒長方向有的縱向滑動Vs會使摩擦損失增加，降低傳動效率；可能導致油膜破壞和齒面燒結咬死，抗膠合能力下降,需要專門的雙曲面齒輪潤滑油。 59. 為什么對稱錐齒輪差速器傳遞的轉矩可以大致平均的分配給左右半軸？（P156）由力矩平衡條件得：T1+T2=To ① 若慢轉半軸轉矩為T2，則 T2T1=Tr ② Tr—內磨檫力矩差速器鎖緊系數定義為 K=Tr/To ① 與②式聯立解得： T1=(1K) ③T2=(1+K) ④③與④表明TT2與T0和K有關，而T1與T2的差別僅與K有關如果忽略Tr，即K=0，則T1=T2如果不能忽略Tr則慢轉半軸轉矩T2快轉半軸轉矩T1半軸轉矩比定義為 Kb=T2/T1∴Kb=(1+K)/(1K) K=(Kb1)/(Kb+1)普通錐齒輪差速器 K=～ Kb=～ 可見左右半軸轉矩差別不大，故可認為轉矩可以大致平均的分配給左右半軸。第六章 懸架設計60. 設計懸架、懸架導向機構需要滿足哪些基本要求？（P174 P200）設計懸架基本要求: 1．保證汽車有良好的行駛平順性 2．具有良好的衰減振動能力 3．保證汽車有良好的操縱穩定性 4．汽車制動或加速時要保證車身穩定，減少車身縱傾，轉彎時車身側傾角要合適 5．有良好的隔聲能力 6．結構緊湊、占用空間尺寸要小 7．可靠地傳遞各種力，力矩，在滿足零部件質量要小的同時，還要保證有足夠的強度和壽命。設計懸架導向機構基本要求:1．對前輪獨立懸架導向機構的要求 1）懸架上載荷的變化，保證輪距變化177。 2）懸架上載荷的變化, 前輪定位參數有合理變化特性，車輪不應產生縱 向加速度。有縱向加速度，就有縱向沖擊。就能引起慣性力矩作用在轉向節上，使轉向盤上的力矩變化。 3）轉彎行使時，車身側傾角小。 要求作到：①，車身側傾角不大于6186。 ~ 7186。 ②車輪與車身同向傾斜，增強不足轉向效應。4）制動時，應使車身有抗前俯的作用；加速時，應使車身有抗后仰的作用。 2．對后輪獨立懸架導向機構的要求 1）懸架上載荷變化時，輪距無明顯變化。 2）汽車轉彎行駛時，應使車身側傾角小，并使車輪與車身的傾斜反向。減少過多轉向效應。 61. 懸架的彈性元件有幾種？各有何優缺點？（P183，P190，P194） 懸架的彈性元件有鋼板彈簧，螺旋彈簧，扭桿彈簧，空氣彈簧，油氣彈簧，橡膠彈簧。①變厚少片簧比多片減少20%～40%的質量。 油氣彈簧比多片鋼板彈簧輕50%②扭桿彈簧本身固定在車架上，∴簧下質量小。③板簧軸銷處要求每天或行駛500公里保養一次，即加注潤滑脂。④板簧在交變應力作用下，并有污泥、濁水腐蝕，易產生細而深裂紋 →疲勞裂紋。 板簧 壽命 好路 10～15萬Km 壞路 1～ 一般 4～5萬Km 空氣彈簧氣囊壽命是板簧四倍.62. 獨立懸架按車輪運動形式分有幾種？各有何優缺點？（P177）獨立懸架分為：單橫臂式，雙橫臂式，單縱臂式，單斜臂式，麥弗遜式和扭轉梁隨動臂式。63. 雙橫臂式懸架分幾種？各有何優缺點？（P207）雙橫臂式懸架分：等長雙橫臂式，不等長雙橫臂式。等長雙橫臂式：車輪上下跳動時，前輪定位角基本不變，汽車具有良好的操縱穩定性，但輪距變化太大，輪胎磨損嚴重，使用壽命降低。不等長雙橫臂式：通過合理選擇上下臂長度及布置角度，可以使車輪定位參數在合理范圍內變化，減小輪距變化，但其結構布置較復雜。64. 縱臂式獨立懸架分幾種？各有何優缺點？（P177）縱臂式懸架分：單縱臂式，雙縱臂式。單縱臂式懸架：缺點：當車輪上下跳動時會使主銷后傾角產生較大的變化，橫向剛度小；優點：占用的橫向和縱向空間小、輪距不隨車輪跳動而變化、結構簡單、成本低等，主要應用于后懸架。雙縱臂式懸架：缺點：結構復雜，成本高，占用縱向空間大，橫向剛度小；優點：兩個擺臂一般做成等長的，形成一個平行四桿結構，當車輪上下跳動時主銷的后傾角保持不變，輪距不變，多應用在轉向輪上。65. 何謂懸架的靜撓度和動撓度？（P181）懸架的靜撓度是指汽車滿載靜止時，懸架上的載荷FW與此時懸架剛度C之比。即fc=FW/C。懸架的動撓度從滿載靜平衡位置開始，懸架壓縮到結構允許的最大變形時，車輪中