1汽車的總體設(shè)計

1.1引言

1.2汽車總體設(shè)計的任務(wù)與地位

1.3汽車總體設(shè)計的工作順序

1.3.1明確汽車設(shè)計的前提條件

1.3.2汽車設(shè)計、開發(fā)的一般程序

1.4汽車設(shè)計的一般原則

1.4.1設(shè)計人員的工作宗旨

1.4.2產(chǎn)品的價位

1.4.3產(chǎn)品系列化、零部件通用化、零件標準化和統(tǒng)一加工標準

1.4.4提高汽車行駛性能的主要措施

1.5材料、工藝與設(shè)計的關(guān)系

1.6安全標準

1.7汽車設(shè)計方法

1.7.1經(jīng)驗設(shè)計方法

1.7.2計算機輔助工程方法

1.7.3試驗方法

1.8汽車產(chǎn)品型號和形式的確定

1.8.1汽車的產(chǎn)品型號

1.8.2汽車的軸數(shù)

1.8.3汽車的驅(qū)動形式

1.8.4貨車布置形式的選擇

1.8.5大客車的布置形式

1.8.6轎車的布置形式

1.9汽車主要尺寸的選擇

1.10汽車質(zhì)量參數(shù)的確定

1.10.1汽車的裝載質(zhì)量(簡稱裝載量)和載客量

1.10.2整車整備質(zhì)量mo及其估算

1.10.3汽車總質(zhì)量ma的確定

1.10.4汽車的軸荷分配

1.11汽車主要性能參數(shù)的選擇

1.11.1動力性能參數(shù)

1.11.2燃料經(jīng)濟性指標

1.11.3汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑

1.11.4汽車通過性參數(shù)

1.11.5汽車操縱穩(wěn)定性參數(shù)

1.11.6汽車行駛平順性參數(shù)

1.11.7制動性參數(shù)

1.12汽車發(fā)動機的選擇

1.12.1發(fā)動機形式的選擇

1.12.2發(fā)動機性能參數(shù)的選擇

1.13輪胎的選擇

1.14汽車總布置圖及各部件布置

1.14.1基準線(面)

1.14.2基準線畫法

1.14.3發(fā)動機系統(tǒng)和傳動系的布置

1.14.4車廂及駕駛室的布置

1.14.5貨箱的布置

1.14.6懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、電器系統(tǒng)的布置(略)

1.14.7軸荷分配和質(zhì)心位置的計算

1.15運動校核

練習(xí)題

2汽車零部件的載荷及其強度計算方法

2.1概述

2.2車輪與路面接觸點處的作用力

2.2.1最大垂直力工況

2.2.2最大側(cè)向力工況

2.2.3最大制動力工況

2.2.4最大驅(qū)動力工況

2.3發(fā)動機轉(zhuǎn)矩引起的載荷

2.4汽車零部件的強度計算

2.5汽車零部件的許用應(yīng)力與安全系數(shù)

2.5.1靜強度許用應(yīng)力

2.5.2疲勞強度許用應(yīng)力的估計

2.5.3材料的選擇

3離合器設(shè)計

3.1概述

3.2離合器的結(jié)構(gòu)選擇

3.2.1從動盤數(shù)的選擇

3.2.2壓緊彈簧的形式和布置

3.2.3壓盤的驅(qū)動方式

3.2.4分離杠桿和分離軸承

3.2.5離合器的通風(fēng)散熱

3.2.6從動盤

3.2.7離合器的動平衡

3.3離合器基本參數(shù)和主要尺寸的選擇

3.4離合器壓緊彈簧的設(shè)計

3.4.1圓柱螺旋彈簧

3.4.2膜片彈簧

3.5扭轉(zhuǎn)減振器

3.6離合器的接合過程

3.7離合器操縱機構(gòu)的設(shè)計

3.7.1對離合器操縱機構(gòu)的要求

3.7.2離合器操縱機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式的選擇

3.7.3離合器操縱機構(gòu)的主要計算

3.8汽車傳動系在非穩(wěn)定工況下的載荷

3.8.1由發(fā)動機激振轉(zhuǎn)矩引起的傳動系載荷

3.8.2換擋時引起的動載荷

3.8.3猛接離合器起步時的動載荷

3.8.4緊急制動時的動載荷

3.8.5傳動系靜強度計算載荷與安全系數(shù)

練習(xí)題

4機械式變速器設(shè)計

4.1概述

4.2變速傳動機構(gòu)的方案分析

4.2.1兩軸式變速器

4.2.2中間軸式變速器

4.2.3倒擋傳動布置方案

4.2.4多擋變速器的組合方案分析

4.3變速器零部件結(jié)構(gòu)方案分析

4.3.1齒輪形式

4.3.2換擋結(jié)構(gòu)形式

4.3.3軸承形式

4.3.4各擋齒輪在軸上的安排順序

4.3.5變速器的裝配問題

4.3.6變速器整體結(jié)構(gòu)剛性

4.4變速器的操縱機構(gòu)

4.4.1直接操縱變速器

4.4.2變速器的遠距離操縱

4.5變速器主要參數(shù)選擇

4.5.1中心距

4.5.2變速器軸向尺寸

4.5.3軸的直徑

4.5.4齒輪參數(shù)

4.5.5各擋齒輪齒數(shù)的分配

4.6同步器

4.6.1鎖銷式同步器的工作原理

4.6.2鎖環(huán)式同步器

4.6.3同步器主要參數(shù)的確定

4.7分動器設(shè)計

4.7.1可選全輪驅(qū)動車輛中的分動器（沒有軸間差速器）

4.7.2全時全輪驅(qū)動車輛中的分動器（有軸間差速器）

練習(xí)題

5萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計

5.1概述

5.2普通十字軸式萬向節(jié)

5.2.1單萬向節(jié)傳動

5.2.2雙萬向節(jié)傳動

5.2.3多萬向節(jié)傳動

5.2.4十字軸式萬向節(jié)的設(shè)計

5.2.5十字軸式萬向節(jié)傳動軸的布置

5.3準等速萬向節(jié)

5.3.1雙聯(lián)式萬向節(jié)

5.3.2凸塊式萬向節(jié)

5.3.3三銷軸式萬向節(jié)

5.4等速萬向節(jié)

5.4.1固定式球籠萬向節(jié)

5.4.2伸縮式球籠萬向節(jié)

5.4.3固定式球叉萬向節(jié)

5.4.4伸縮式球叉方向節(jié)

5.4.5三樞軸式萬向節(jié)

5.5撓性萬向節(jié)

5.6傳動軸設(shè)計

5.7傳動軸的中間支承

練習(xí)題

6驅(qū)動橋設(shè)計

6.1概述

6.2主減速器結(jié)構(gòu)形式的選擇

6.2.1單級主減速器

6.2.2雙級主減速器

6.2.3雙速主減速器

6.3主減速器錐齒輪的許用偏移量

6.4主減速器錐齒輪的支承

6.5錐齒輪嚙合調(diào)整

6.6潤滑

6.7主減速器齒輪的齒形

6.7.1圓弧齒錐齒輪

6.7.2延伸外擺線齒錐齒輪

6.7.3雙曲面齒輪

6.8主減速器錐齒輪設(shè)計

6.8.1計算載荷的確定

6.8.2錐齒輪主要參數(shù)的選擇

6.8.3主減速器螺旋錐齒輪與雙曲面齒輪強度計算

6.8.4齒輪材料

6.9主減速器錐齒輪軸承的載荷

6.9.1錐齒輪齒面上的作用力

6.9.2齒輪軸承的載荷

6.10差速器設(shè)計

6.10.1普通(對稱)錐齒輪差速器

6.10.2摩擦片式差速器

6.10.3強制鎖住式差速器

6.10.4托森差速器

6.10.5普通錐齒輪差速器齒輪設(shè)計

6.11車輪傳動裝置

6.11.1半浮式半軸

6.11.23/4浮式半軸

6.11.3全浮式半軸

6.11.4全浮式半軸的強度、剛度計算

6.11.5半浮式半軸的靜強度計算工況及其靜強度計算

6.12驅(qū)動橋殼設(shè)計

6.12.1驅(qū)動橋殼的形式

6.12.2驅(qū)動橋殼的強度計算

練習(xí)題

7車架設(shè)計

7.1車架的功用和要求

7.2框式車架

7.2.1邊梁式車架

7.2.2周邊式車架

7.3脊梁式車架

7.4綜合式車架

7.5縱梁的形式

7.6橫梁的形式

7.7縱、橫梁的連接

7.8車架寬度

7.9車架的扭轉(zhuǎn)剛度

7.10車架的載荷工況及強度計算

練習(xí)題

8車輪定位

8.1車輪外傾角

8.2主銷后傾角

8.3主銷內(nèi)傾角

8.4主銷偏移距

8.5前束

8.6車輪定位參數(shù)的變化

練習(xí)題

9懸架設(shè)計

9.1對懸架設(shè)計的要求

9.2汽車懸架設(shè)計的一般步驟

9.3懸架彈性特性

9.3.1前、后懸架靜撓度和動撓度的選擇

9.3.2懸架的彈性特性

9.3.3組合式懸架的彈性特性

9.3.4貨車后懸架主、副簧的剛度分配

9.4懸架的側(cè)傾特性

9.4.1懸架側(cè)傾中心高度與輪距變化

9.4.2側(cè)傾角剛度的計算

9.4.3汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向時車身側(cè)傾角及側(cè)傾角剛度在前、后懸架上的分配

9.5非獨立懸架

9.6獨立懸架

9.6.1雙橫臂式獨立懸架

9.6.2麥克弗森式獨立懸架

9.6.3單橫臂式獨立懸架

9.6.4縱臂式獨立懸架

9.6.5斜置單臂式獨立懸架

9.7拖臂扭轉(zhuǎn)梁式懸架

9.8平衡懸架

9.9懸架中的彈性元件

9.10鋼板彈簧的設(shè)計計算

9.10.1鋼板彈簧主要參數(shù)和尺寸的確定

9.10.2鋼板彈簧剛度驗算

9.10.3鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計算

9.10.4鋼板彈簧組裝后總成弧高

9.10.5鋼板彈簧強度驗算

9.10.6少片鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)特點

9.10.7漸變剛度少片鋼板彈簧的有限元分析

9.11扭桿彈簧的設(shè)計計算

9.12螺旋彈簧的設(shè)計計算

9.13空氣彈簧和油氣彈簧

9.14獨立懸架導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計

9.14.1對前輪獨立懸架導(dǎo)向機構(gòu)的要求

9.14.2對后輪獨立懸架導(dǎo)向機構(gòu)的要求

9.14.3懸架的抗制動點頭性能分析

9.14.4懸架的抗加速仰頭性能分析

9.15獨立懸架導(dǎo)向機構(gòu)的受力分析與強度計算

9.15.1雙橫臂式獨立懸架的受力分析

9.15.2麥克弗森式獨立懸架的受力分析

9.15.3懸架導(dǎo)向機構(gòu)的強度計算工況

9.16減振器主要參數(shù)及尺寸的選擇

9.16.1筒式減振器的類型

9.16.2減振器主要性能參數(shù)的選擇

9.17橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計

練習(xí)題

10轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計

10.1概述

10.2機械轉(zhuǎn)向器

10.2.1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器

10.2.2整體式轉(zhuǎn)向器

10.3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要性能參數(shù)

10.3.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動比

10.3.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩傳動比

10.4轉(zhuǎn)向器的效率

10.4.1轉(zhuǎn)向器的正效率

10.4.2轉(zhuǎn)向器的逆效率

10.4.3影響轉(zhuǎn)向器效率的因素

10.5動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述

10.5.1動力轉(zhuǎn)向的優(yōu)點與缺點

10.5.2對動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要性能要求

10.6整體式動力轉(zhuǎn)向器

10.6.1整體式動力轉(zhuǎn)向器的工作原理

10.6.2對動力助力工作過程的基本理解

10.6.3轉(zhuǎn)閥的特性曲線

10.7齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器

10.8轉(zhuǎn)閥特性曲線的計算

10.9動力轉(zhuǎn)向泵

10.9.1對動力轉(zhuǎn)向泵的要求

10.9.2動力轉(zhuǎn)向泵的低速工作模式

10.9.3動力轉(zhuǎn)向泵的流量控制狀態(tài)

10.9.4動力轉(zhuǎn)向泵的限壓狀態(tài)

10.9.5動力轉(zhuǎn)向泵的特性曲線

10.9.6動力轉(zhuǎn)向泵的安裝

10.10動力轉(zhuǎn)向油罐

10.11動力轉(zhuǎn)向油管

10.11.1動力轉(zhuǎn)向油管的功能

10.11.2動力轉(zhuǎn)向油管在車輛上的安裝

10.12轉(zhuǎn)向器角傳動比的變化規(guī)律

10.13轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計

10.13.1汽車轉(zhuǎn)向時理想的內(nèi)、外前輪轉(zhuǎn)角關(guān)系

10.13.2整體式轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的設(shè)計校核

10.13.3輪胎側(cè)偏角對轉(zhuǎn)向時內(nèi)、外前輪轉(zhuǎn)角之間理想關(guān)系的影響

10.14轉(zhuǎn)向桿系與懸架的匹配設(shè)計

10.14.1在前懸架是縱置鋼板彈簧的汽車中轉(zhuǎn)向縱拉桿的布置

10.14.2在采用雙橫臂式前懸架的汽車中的轉(zhuǎn)向桿系布置

10.14.3在采用麥克弗森式前懸架的汽車中的轉(zhuǎn)向桿系的布置

10.14.4前束角隨著前輪上、下跳動的變化特性曲線

10.14.5車輪前、后移動時前束角的控制

10.15動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計

10.16汽車轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)元件

練習(xí)題

11制動系設(shè)計

11.1概述

11.2制動器的主要性能要求

11.2.1制動器的效能因數(shù)

11.2.2制動器效能的穩(wěn)定性

11.2.3制動器間隙調(diào)整

11.2.4制動器的尺寸和質(zhì)量

11.2.5制動噪聲

11.3鼓式制動器

11.3.1鼓式制動器的主要參數(shù)

11.3.2壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律

11.3.3計算蹄片上的制動力矩

11.3.4制動力矩與張開力之間的關(guān)系

11.3.5采用液壓或楔塊式驅(qū)動機構(gòu)的領(lǐng)從蹄式制動器的效能因數(shù)

11.3.6采用非平衡式凸輪驅(qū)動機構(gòu)的領(lǐng)從蹄式制動器的效能因數(shù)

11.3.7鼓式制動器的自鎖檢查

11.3.8增力式鼓式制動器效能因數(shù)的近似計算

11.4盤式制動器

11.4.1制動鉗布置對車輪輪轂軸承載荷的影響

11.4.2盤式制動器的優(yōu)缺點

11.4.3盤式制動器制動力矩的計算

11.5摩擦襯片（襯塊）磨損特性的計算

11.6前、后輪制動力矩的確定

11.6.1理想的前、后橋制動力分配

11.6.2前、后橋制動力按照固定比例分配

11.7應(yīng)急制動和駐車制動所需要的制動力矩

11.7.1應(yīng)急制動所需要的制動力矩

11.7.2駐車制動所需要的制動力矩

11.8制動器主要元件

11.8.1制動鼓

11.8.2制動蹄

11.8.3制動底板

11.8.4制動盤

11.8.5制動鉗

11.8.6制動塊

11.8.7摩擦材料

11.8.8制動器間隙的調(diào)整方法及相應(yīng)機構(gòu)

11.9制動驅(qū)動機構(gòu)的形式及其計算

11.9.1簡單制動系

11.9.2動力制動系

11.9.3伺服制動系

11.9.4制動管路的多回路系統(tǒng)

11.9.5液壓制動驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計計算

11.9.6氣壓制動驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計計算

11.9.7制動力分配的調(diào)節(jié)裝置

練習(xí)題

12汽車穩(wěn)態(tài)操縱穩(wěn)定性計算

12.1不足轉(zhuǎn)向度的定義

12.2引起車輛不足轉(zhuǎn)向的原因

12.3線性假設(shè)

12.4線性三自由度車輛操縱性模型及模型參數(shù)

12.4.1車身側(cè)傾的影響

12.4.2輪胎力的影響

12.4.3輪胎回正力矩的影響

12.4.4車輛質(zhì)量分布和輪胎側(cè)偏剛度的影響

12.4.5剛體車身回正力矩轉(zhuǎn)向

12.4.6側(cè)傾剛度的測量

12.4.7制動轉(zhuǎn)向

12.5不足轉(zhuǎn)向度K的計算

12.5.1前橋轉(zhuǎn)向柔度Df的分析

12.5.2后橋轉(zhuǎn)向柔度Dr的分析

12.5.3車輛不足轉(zhuǎn)向影響的疊加

練習(xí)題

參考文獻