《汽车设计》作业
1-1.拟开发一种五座中级轿车,试初选其:
(1)布置形式,并且说明其优缺点;
(2)轴距、轮距;
(3)整车整备质量;
(4)轴荷分配;
(5)性能指标;
(6)发动机;
(7)轮胎。
2-1.某汽车采用普通有机摩擦材料做摩擦片的单片离合器。
已知:从动片外径 D= 355mm,从动片内径 d =178mm,摩擦系数 f =0.25,摩擦面积单位压力p=0.16N/mm2 ,求该车离合器可以传递的最大摩擦力矩。
2-2.已知膜片弹簧的参数,试计算其压紧力-变形特性曲线。
要求写出计算公式,并且画出特性曲线。
弹性模量(Mpa)E=2.1*10^5;泊松比 =0.3;自由状态下碟簧部分大端半径(mm)R=120;自由状态下碟簧部分小端半径(mm)r=100;自由状态下碟簧部分内截锥高度(mm)H=5.4;膜片弹簧钢板厚度(mm)h=3;压盘加载点半径(mm)R1=119; 支承环加载点半径(mm)r1=103。
2-3.下图为某车型离合器液压操纵机构简图。
已知:离合器压紧弹簧对压盘的总工作F=5000N,从动盘面压缩量△h=1mm,分离轴承为常接式,主缸活塞顶部间隙δ=0.5mm,摩擦面数Z=2,压盘与摩擦片之间的分离间隙△s=0.75,分离轴承与分离指之间的间隙Sof=3mm,各杆系尺寸:
a2=300mm;a1=60mm;b2=162mm;b1=90mm;d1=18mm;d2=22mm;c2=61mm;c1=19mm。
回位弹簧1、2的力忽略不计,系统效率n=0.85。
试计算:(1)操纵机构总传动比;
(2)踏板行程;(3)踏板力。
4-1.发动机的最大转速为2500r/min,最大转矩为700N.m,变速器传动比为:
1档:6.11:1;2档:3.15:1;3档:1.71:1;4档:1.00:1;5档:0.78:1;倒档:5.22:1;主减速传动比为1.263,传动轴长度为482mm,传动轴外径为95mm,内径为85mm,试校核该传动轴的临界转速是否满足设计要求。
5-1.下面是一辆越野车的参数:
(1)发动机的最大转速为2500r/min,最大转矩为700N.m,发动机纵置;
(2)变速器效率为0.95,传动比为:1档6.11:1;2档3.15:1;3档1.71:1;4档1.00:1;5档0.78:1;倒档5.22:1;
(3)分动器效率为0.95,传动比为低档3.0:1;高档1:1;
(4)主减速器传动比为2.0,效率为0.96;
(5)轮边减速器传动比2.2,效率为0.98;
(6)越野车总质量9000kg,质心至前桥的距离a=1815mm,至后桥的距离b=1485mm;质心距地面高度h=1100mm;设计爬坡度为31 o;地面附着系数取0.85;
(7)决定采用螺旋锥齿轮。
试为这辆越野车设计主减速锥齿轮,即选择锥齿轮的主要参数和进行全面的强度计算,其中前、后主减速器采用相同的设计。
5-2.有一辆15座小公共汽车采用普通锥齿轮式差速器,其锁紧系数为K=0.15。
设驱动桥上的一个车轮位于冰面上,附着系数为0.1,另一个车轮位于水泥路面上,附着系数为0.7,驱动桥轴轴荷为20000N。
试确定在这个驱动桥上可以发出的最大驱动力。
6-1.拟设计一辆长途大客车,载客60人,采用平头式布置形式,其采用两轴设计,发动机前置,后轴驱动,驱动形式为4X2,后轴采用双胎。
试确定:
(1)整车整备质量、总质量、轴距、轮距和轴荷分配;
(2)其后悬架采用主、副板簧形式,试分别确定主、副板簧的刚度?
6-2.验算一长途客车前钢板弹簧总成在制动
时和驱动时的应力。
已知:单个前轮上的垂
直载荷静负荷G1=17500N ,制动时前轮质量分
配系数m 1=1.2 ,不考虑骑马螺栓的作用,
l 1=l 2=650mm ,c=570mm ,ψ=0.7,弹簧片数
n=12,片厚h=7mm ,片宽b=65mm ,许用弯曲
应力[]w σ=350 N/mm 2,许用应力
[]σ=1000N/mm 2。
求:(1)max σ发生在什么地方?
(2)max σ=?
(3)是否安全?
7-1.汽车原地转向时驾驶员作用在转向盘轮缘上的最大瞬时力不应超过700N ,转向盘转动的总圈数不应超过6圈,请核算某汽车在沥青或混凝土路面上的转向轻便性与灵活性。
已知该车的方向盘立柱即为转向器输入端。
已知参数:转向轴负
荷: =33690N ;轮胎与路面的滑动摩擦系数:
=0.7;轮胎气压: P=0.45N/mm
2;转向摇臂长: = 150mm ;转向节臂长: = 200mm ;方向盘半径:
= 250mm ;
转向器角传动比:w i =20;转向器效率:
=70%。
方向盘回转的总圈数 n 可由下
式计算:()max max 360wo i n βα+=,式中: -- 转向传动系的角传动比;-- 内
转向轮最大转角,
=36 o ; -- 外转向轮最大转角, =30 o 。
7-2.计一满足设计要求的转向梯形机构。
已知参数:
(1)车型 1 K= 1420mm L= 3300mm 轮距D =1800mm 最小转弯半径Rmin=6550mm ;
(2)车型 2 K= 1480mm L= 4000mm 轮距D =1900mm 最小转弯半径Rmin=7550mm ;
(3)车型 3 K= 1575mm L= 4144mm 轮距D =2100mm 最小转弯半径Rmin=7550mm ;
(4)车型 4 K= 1175mm L= 2700mm 轮距D =2050mm 最小转弯半径Rmin=5550mm 。
要求:从上述车型中任选一车型,涉及整体式后置转向梯形,确定梯形臂长和梯形底角,画出实际特性曲线,他与理论特性曲线在 15-25o 以内相交 (内轮共转 40o)在 25o以内的实际特性曲线尽量与理论特性曲线接近。
注:可以采用优化设计方法进行转向梯形机构的设计,也可以采用传统的设计方法进行设计。
8-1.若轻型汽车的有关参数如下:总重G
a =26000N,轴距L=2700mm,重心高h
g
=905mm,
重心到前轴的距离L
1=1428mm,车轮的工作半径r
r
=350mm,若该车在φ=0.7的道
路上行驶,试完成以下计算。
(1)若采用车轮制动器作为应急制动,试确定应急制动所需的制动力矩?
(2)该车可能停驻的极限上坡路倾角α
1和极限下坡路倾角α
2
(要求进行任一工
况受力分析)?
(3)驻车的上极限制动力矩?。