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汽车工程学院本科课程考试试卷

考试课程与试卷类型：汽车设计 A 学年学期：2008-2009-1 考试时间：2009-01-14

姓名： 学号： 班级：

一、名词解释（每小题 3 分，共 21 分）

1.汽车整备质量； 2.汽车质量系数； 3.悬架动挠度； 4.侧倾中心； 5.转向器传动间隙特性；6.转向系力传动比；7.制动器效能因数。

二、简述下列问题（共 32 分）

1、为了保证变速器具有良好的工作性能，设计变速器时应当提出哪些要求？（8 分） 2、汽车悬架设计过程中，应满足哪些基本要求？（8 分）

3、主减速器设计过程中，主、从动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的要求？ （5 分）

4、简述钢板弹簧各片长度的确定过程。（6 分）

5、何谓螺旋锥齿轮和双曲面齿轮的螺旋角 对于螺旋锥齿轮和双曲面齿轮而言，其主 动和从动齿轮的螺旋角是否相等，为什么（5 分）

三、结构方案分析（共 18 分）

1、发动机前置前轮驱动的布置形式，现今在经济型轿车上得到广泛应用，其主要原因 是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛应用，其原因又是什么？（10 分）

四、设计参数选择（共 14 分）

1、试说明汽车总体设计时，哪些因素对轴荷分配的选取产生影响？（6 分） 2、何谓离合器后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？（8 分）

五、综合分析（共 15 分）

1、汽车驱动工况下，试分析钢板弹簧的受力状态并对其进行强度验算，指出危险段面 在何处？（8 分）

汽车工程学院本科课程考试

参考答案与评分标准

考试课程：汽车设计 试卷类型：A

学年学期：2008-2009-1 考试时间：2009-01-14

一、名词解释（每小题 3 分，共 21 分）

1.汽车整备质量：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。

2. 汽车质量系数：汽车装载质量与整车整备质量的比值，

m0

=me/m0。

3. 悬架动挠度：从满载静平衡位置开始，悬架压缩到结构允许的最大变形时，车轮中 心相对车架（车身）的垂直位移 fd。

4. 侧倾中心：在侧向力的作用下，车身在通过左、右车轮中心的横向平面内 发生侧倾时，相对于地面的瞬时摆动中心。

5. 转向器传动间隙：是指各种转向器中传动副（如齿轮齿条式转向器的齿轮与齿条传 动副；循环球式转向器的齿扇与齿条传动副）之间的间隙。该间隙随转向盘转角的大小不同 而改变，这种变化关系称为转向器传动副传动间隙特性。

6. 转向系力传动比：从轮胎接地面中心作用在两个转向论上的合力 2Fw 与作用在转向 盘手力 Fh 之比，称为转向系力传动比 ip。

7. 制动器效能因数：在制动毂或制动盘的作用半径 R 上所得到的摩擦力（Mμ/R）与 输入力 F0 之比。

二、简述下列问题

1、为保证变速器很好地工作，设计变速器时应当满足哪些主要要求？（8 分） （1（ 保证汽车有必要的动力性和经济性。（1 分） （2）设置空档，用来切断动力。（1 分） （3）设置倒档。（1 分）

（4）设置动力输出装置。（1 分）

（5）换档迅速、省力、方便。（1 分）

（6）工作可靠，无跳档、乱档、换档冲击现象。（1 分） （7）传动效率要高。（1 分） （8）工作噪声低。（0.5 分）

（9）尺寸小，质量小，成本低，维修方便。（0.5 分）

2、汽车悬架设计过程中，应满足哪些基本要求？（8 分） (1)具有良好的衰减振动能力；（1.5 分）

(2)保证汽车有良好的操纵稳定性；（1.5 分）

（3）汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适； （4）有良好的隔声能力 ；（1 分）

（5）结构紧凑、占用空间尺寸要小；（1 分）

（6）可靠地传递各种力，力矩；（1 分）

（7）在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。（1 分）

3、主减速器设计过程中，主、从动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的要求？ （5 分）

应遵守下述原则选取主、从动齿轮齿数 Z1、Z2：

（1）满足最小离地间隙要求，Z1、Z2 尽可能取小些；（1 分） （2）满足重合度要求，希望 Z1、Z2 取多些；（1 分）

（3）为使轮齿不发生根切，要求货车 Z1?6。为降低噪声，对于轿车，Z1?9；（1 分） （4）为使各齿间均匀啮合，Z1、Z2 不应有大于 1 的公约数；（1 分） （5）Z1+Z2?40，以保证足够弯曲强度和疲劳强度，降低噪音。（1 分）

4、简述钢板弹簧各片长度的确定过程。（6 分） 文字说明如下：

（1）先将各片厚度 hi 的立方值 hi3 按同一比例尺沿纵坐标绘制在图上；（2 分） （2）再沿横坐标量出主片长度的一半 L/2 和 U 形螺栓中心距的一半 s/2，得到 A、B 两 点；（2 分）

（3）连接 A、B 即得到三角形的钢板弹簧展开图，AB 线与各叶片的上侧边交点即为各 片长度。（2 分） （图示说明亦可）：

5、何谓螺旋锥齿轮和双曲面齿轮的螺旋角 对于螺旋锥齿轮和双曲面齿轮而言，其主 动和从动齿轮的螺旋角是否相等，为什么（5 分）

（1） 螺旋角是指锥齿轮节锥表面展开图上的齿形线任意一点 A 的切线与该点荷节锥 顶点连线之间的夹角。（3 分）

（1）螺旋锥齿轮主动和从动齿轮的螺旋角相等，双曲面齿轮主动和从动齿轮的螺旋角 不相等，主动齿轮螺旋角大于从动齿轮螺旋角。（1 分）

（2）双曲面齿轮主动和从动齿轮轴线相互垂直而不相交，且主动齿轮轴线相对从动齿 轮轴线向上或向下偏移一距离 E（偏移距）。（1分）

三、结构方案分析

1、发动机前置前轮驱动的布置形式，现今在经济型轿车上得到广泛应用，其主要原因 是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛应用，其原因又是什

么？（10 分）

（1）对于经济型轿车，发动机前置前轮驱动布置方案的主要优点是：前桥轴荷大，有明显 的不足转向；（1 分）前轮是驱动轮，越障能力高；（1 分）动力总成紧凑，不需要传动轴， 可降低车内凸包高度，有利于提高乘坐舒适性；（1 分）轴距可缩短，有利于提高机动性； （1 分）散热条件好；行李箱空间足够大。（1 分）

（2）对于客车，发动机后置后轮驱动布置方案的主要优点是：能较好的隔绝发动机的气味 和热量，客车中、前部基本不受发动机工作噪音和振动的影响；（1 分）检修发动机方便； （1 分）轴荷分配合理；（1 分）并可改善车厢后部乘坐舒适性；（1 分）发动机横置时， 车厢面积利用好。（1 分）

形式

2、试分析比较汽车上用的各种鼓式制动器的优缺点是什么?（8 分） 双从蹄式 （0.5） 居第四位 领从蹄式 （0.5） 居第三位 双领蹄式 （0.5） 居第二位 双向双领蹄 式（0.5） 居第二位 单项增力 式（0.5） 居第一位 双向增力 式（0.5） 居第一位 特点 制动器效能 （1） 前进倒退制 动效果 （0.5） 不同 不变 不同 不变 不同 不变 制动器效能 仅强于增 仅强于增力 稳定性 居第一位 居第二位 式 力式 （0.5） 两蹄片上单 位压力 （0.5） 磨损 （0.5） 轮毂轴承受 力（0.5） 结构 （0.5） 调整间隙 （0.5） 适用双回路 （0.5） 相等 均匀 不受力 复杂 容易 适用 差 差 不等 不均匀 受力 简单 容易 不适用 相等 均匀 不受力 复杂 容易 适用 相等 均匀 不受力 复杂 困难 适用 不等 不均匀 受力 简单 困难 不适用 不等 不均匀 受力 复杂 困难 不适用

四、设计参数选择（共 14 分）

1、试说明汽车总体设计时，哪些因素对轴荷分配的选取产生影响？（6 分）

影响轴荷分配的主要因素：汽车的驱动形式（2 分）、发动机的位置（1 分）、汽车结构 特点（1 分）、车头的形式（1 分）、使用条件（1 分）。

2、何谓离合器后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？（8 分）

（1）离合器后备系数：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， β =Tc/Temax。（2 分）

（2）考虑以下因素，β 不宜选取过大（3 分）：防止传动系过载；紧急接合离合器，