Ⅰ 什么是轴转向效应为什么后悬架采用钢板弹簧结构时,要求钢板弹簧的前铰接点比后铰接点要低些
《汽车设计》 1汽车主要参数分几类?各类又含有那些参数?各质量参数是如何确定的?答:参数包括:尺寸,质量,汽车性能参数。(1)尺寸参数包括:外廓尺寸;轴距,前轮距和后轮距,前悬和后悬,货车车头长度,车厢尺寸。(2)性能参数:动力性参数(通过最高车速,加速时间,上坡能力,比功率等确定);染油经济性参数;最小转弯直径;通过性几何参数;操纵稳定性参数;制动性;舒适性参数。(3)质量参数:整车储备质量:车上带有全部装备,加满燃料,水,但没有装货和和栽人时的质量。载质量:在硬质良好路面上行驶时所允许的额定载质量。载客量:乘用车所承载的包括驾驶员在内的座位数。质量系数:栽质量与整车整备质量的比值。汽车总质量:装备齐全,并按规定装满客货是的整车质量。轴荷分配:汽车空载或满载静止状态下,各轴对支撑平面的垂直负荷。
2简述在绘总布置图布置发动机及各总成位置时需注意什么问题或如何布置才合理?答:发动机油底壳至路面的距离应保证满载状态下最小离地间隙。保证发送机安装简单方便;驱动桥位置由驱动轮决定。将差速器中心线与汽车中心线重合,使左右半轴可通用。万向节传动轴两端夹角应相等,满载静止时不大于4度。最大不大于7度的要求;转向盘保证驾驶员能舒适地进行转向操作,注意转向盘平面与水平面的夹角,不影响仪表的视野,盲区最小;转向器布置在前钢板弹簧跳动中心附近,避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象,悬架保证转向轮转向空间;自动踏板尽量靠近驾驶员。手脚制动方便可靠,避免车轮跳动自行制动。
3总布置设计的一项重要工作是运动校核,其内容和意义是什么?答:包括:(1)从整车角度出发进行运动学正确性的检查(2)对有相对运动的部件进行运动干涉检查。运动校核关系到汽车能否正常工作,必须引起足够重视。
4具有两们两坐大功率发动机的运动车型乘用车,不仅加速性能好,速度高,这种车将发动机布置在前轴和后桥之间,这种布置方案有那些优缺点?优点:轴荷分配合理,传动轴的长度短,车厢内面积利用最好,并且布置坐椅不受发动机限制,利于实现单人管理。缺点:检查发动机困难,驾驶员不容易发现其故障。
5何谓离合器后备系数?影响其取值的因素有哪些?答:定义为:离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转距之比,β必须大于1。它反映了离合器传递发动机最大转距的可靠程度。影响其取值的因素有:发动机最大转距,离合器尺寸,汽车总质量,气候条件,发动机缸数,离合器种类等。
6膜片弹簧弹性特性有何特点?影响因素有那些?工作点最佳位置如何确定?答;膜片弹簧有较理想的非线形弹性特性,可兼压紧弹簧和分离杠杆的作用。结构简单,紧凑,轴向尺寸小,零件数目少,质量小;高速旋转时压紧力降低很少,性能较稳定,而圆柱螺旋弹簧压紧力降低明显;以整个圆周与压盘接触,压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀;通风散热性能好,使用寿命长;与离合器中心线重合,平衡性好。影响因素有:制造工艺,制造成本,材质和尺寸精度。
7今有单片和双片离合器各一个,它们的摩擦衬片内外径尺寸相同,传递的最大转距Tmax也相同,操纵机构的传动比也一样,问作用到踏板上的力Ff是否也相等?如果不相等,哪个踏板上的力小?为什么?答:不相等。因双片离合器摩擦面数增加一倍,因而传递转距的能力较大,在传递相同转距的情况下,踏板力较小。
8分析3-12所示变速器的结构特点是什么?有几个前进挡?包括倒档在内,分别说明各档的换档方式,那几个采用锁销
式同步器换档?那几个档采用锁环式同步换档器?分析在同一变速器不同档位选不同结构同步器换档的优缺点?答:结构特点:档位多,改善了汽车的动力性和燃油经济性以及平均车速。工友5个前进档,换档方式有移动啮合套换档,同步器换档和直齿滑动齿轮换档。同步器换档能保证迅速,无冲击,无噪声,与操作技术和熟练程度无关,提高了汽车的加速性,燃油经济性和行驶安全性。结构复杂,制造精度要求高,轴向尺寸大。
9为什么中间轴式变速器的中间轴上齿轮的螺旋方向一律要求取为右旋,而第一轴,第二轴上的斜齿轮螺旋方向取为左旋?答:斜齿轮传递转距时,要产生轴向力并作用到轴承上,设计时应力求使中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力平衡,以减小轴承负荷,提高轴承寿命,所以中间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律取为右旋,第一轴.第二轴的斜齿轮应取为左旋。
10为什么变速器的A对齿轮的接触强度有影响?并说明是如何影响的?答:中心距A是一个基本参数,其大小不仅对变速器的外型尺寸,体积和质量大小都有影响,而且对齿轮的接触强度有影响。中心距越小,齿轮的接触应力越大,齿轮寿命越短,最小允许中心距应当由保证齿轮有必要的接触强度来确定。
11什么样的转速是转动轴的临界转速?影响临界转速的因素有那些?答: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,以至振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速;影响因素有:传动轴的尺寸,结构及支撑情况等。
12说明要求十字轴向万象节连接的两轴夹角不宜过大的原因是什么?答:两轴间的夹角过大会增加附加弯距,从而引起与万向节相连零件的按区振动。在万向节主从动轴支承上引起周期性变化的径向载荷,从而激起支撑出的振动,使传动轴产生附加应力和变形从而降低传动轴的疲劳强度。为了控制附加弯距,应避免两轴间的夹角过大
13。驱动桥的主减速器有那几种结构形式?简述其特点和应用?答:主减速器的结构形式有:1,齿轮类型,2.减速形式3.主从动齿轮支承形式。特点:一、齿轮类型,1弧齿锥齿轮传动,主、从动轮的轴线垂直相交于一点,承受大载荷,工作稳定,噪声震动小,2双曲面齿轮传动,主、从动齿轮轴线相互垂直而不相交,且主动齿轮轴线向上或向下偏移一距离3圆拄齿轮传动,用于发动机横置的前置前驱乘用车和双级主减速器驱动桥以及轮边减速器4涡杆传动,轮廓尺寸及质量小,可获得大传动比,工作平稳无噪声,便于汽车总体布置及多驱动桥布置,承载大,寿命长,结构简单,拆装方便,调整容易,用于生产批量不大的个别总质量较大的多驱动桥汽车及高转速发动机的客车。二,主减速器的减速形式:1单级主减速器,结构简单质量小,尺寸紧凑,制造成本低,用于主传动比小于7的汽车上。2双级主减速器,由两级齿轮减速组成,可获得大传动比,一般为7-12。用于总质量较大的商用车3双速主减速器,由齿轮不同的组合获得传动比,更多档位,用于困难道路行驶的汽车4贯通式主减速器,结构简单尺寸小,质量小,总质量较小的多桥驱动汽车运用较多。三,主减速器主、从动齿轮支撑方案:1主动锥齿轮的支持,在锥齿大端一侧有较长的轴,并在其上安装圆锥滚子轴承;2从动锥齿轮的支撑。
14主减速器中主,从动锥齿轮的齿数应当如何选择才能保证具有合理的传动特征和满足结构布置上的要求?答:1为了磨合均匀,Z1,Z2之间避免有公约数;2为了得到理想的齿面重合度和高的轮齿弯曲强度,Z1,Z2之和应大于40;3为了啮合平稳,噪声小和具有高的疲劳强度,乘用车Z1不小于9。商用车Z1不小于6;4主传动比Z0较大时,Z1尽量取得小些,以便得到满意的离地间隙;5对于不同的主传动比,Z1,Z2应有适宜的搭配。
15影响选取钢板长度,厚度,宽度及数量的因数有哪些?答:钢板弹簧长度指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离。在总布置可能的条件下,尽量将L取长些,乘用车L=(0。4-0。55)轴距;货车前悬架L=(0。26-0。35)轴距,后悬架L=(0。35-0。45)轴距。片厚h选取的影响因素有片数n,片宽b和总惯性矩J。影响因素总体来说包括满载静止时,汽车前后轴(桥)负荷G1,G2和簧下部分荷重Gu1,Gu2,悬架的静扰度fc和动扰度fd,轴距等。
16什么是轴转向效应?答:为什么后悬架采用钢板弹簧结构时,要求刚板弹簧的前铰接点比后铰接点低些?轴转向效应是在侧向力作用下,由于橡胶的弹性作用,后轴产生的一种不利于操纵稳定性的因素。原因:悬架的纵向运动瞬心位于有利于减少制动前俯角处,使制动时车身纵倾减少,保持车身有良好的稳定性能。
17为什么麦弗荪式悬架设计时,主销轴线,滑柱轴线和弹簧轴线不在一条线上?答:为了发挥弹簧反力减少横向力F3的作用,将弹簧下端布置得尽量靠近车轮,从而造成弹簧轴线及减振器轴线成一角度。减少了对汽车平顺性的影响。设计转向系时,至少要做到转向轮的转动方向与转向盘的转动方向一致.
18,当采用循环球式转向器时,影响转向轮与转动方向保持一致的因素有哪些? 答:螺杆,钢球和螺母传动副/钢球直径及数量/滚道截面/接触角/螺距和螺旋线导程角/工作钢球圈数/导管直径.
19当采用齿轮齿条式时影响转向轮与转动方向保持一致的因素有哪些? 答:一般多采用斜齿圆柱齿轮/有齿轮模数主动小齿轮齿数及其压力角/齿轮螺旋角/齿条齿数/变速比的齿条压力角/齿轮的抗弯强度和接触强度.
20鼓式和盘式制动器各有那几种形式?比较制动效能因数大小级稳定性高低?答:鼓式包括领从蹄式.单向双领蹄式.双向双领蹄式.双从蹄式.单向增力式以及双响增力式。盘式包括钳盘式{固定钳式.浮动钳式(滑动钳式.摆动钳式)}和全盘式。
制动效能因数K= 制动器输出的制动力矩输出力 R鼓或者盘的作用半径。
21.鼓式和盘式制动器主要参数各有那些?如何确定?
答:鼓式(1)内径D.乘用车商用车
为轮辋直径。
(2)摩擦衬片宽度b和包角B 摩擦衬片面积
(3)起始角
(4)制动器中心到张开力作用线的距离
(5)制动蹄支撑点位置坐标a和c c尽量小.
盘式:(1)直径D。尽量大车重2t取上极限
(2)厚度h,实心取10-20mm通风取20-50 mm一般为20-30mm
(3)摩擦衬块外半径和内半径
(4)制动块工作面积A A=1.6-3.5㎏/平方厘米
Ⅱ 黑豹汽车原厂配件钢板弹簧要如何安装
安装时首先要保证安装的钢板弹簧与前、后桥的接触面平整且无任何杂物,要按规定的扭专矩将连接钢板弹属簧与前后桥的U型螺栓紧固。车辆行驶一段时间后,要定期检查紧固U型螺栓,使之达到技术要求。不得随意私自增减钢板弹簧的片数和厚度,改变其伸直长度、自由弧高和其它技术参数,会改变钢板的几何尺寸和使用寿命。
Ⅲ 汽车设计答案123
§1-2 汽车形式的选择
一、轴数
1、影响选取轴数的因 (1)汽车的总质量(2)道路法规对轴载质量的限制 (3) 轮胎的负荷能
二、驱动形式 三、布置形式
汽车的主要参数包括尺寸参数,质量参数和汽车性能参数。
1 尺寸参数:轴距,轮距,前悬,后悬,货车车头长度和车厢长度尺寸。
2质量参数:整车整备质量,载客量,装载质量,质量系数,汽车总质量,轴荷分配。
3汽车性能参数:动力性参数,燃油经济性参数,汽车最小转弯直径,通过性几何参数,操纵稳定性参数。制动性参数,舒适性。
1-6 汽车总体布置
一、基准线
1、车架上平面线(垂直方向尺寸的基准线)
2、前轮中心线(纵向方向尺寸的基准线)
3、汽车中心线(横向尺寸基准线)
4、地面线(标车高、货台高、接近角、离去角、离地间隙)
5、前轮垂直线(汽车轴距和前悬的基准线)
二、各部件的布置
1.发动机的布置2.传动系的布置
3.转向装置的布置4.制动系布置
5.踏板的布置
6.油箱、备胎、行李箱和蓄电池的布置
§1-6 运动校核
运动校核内容
从整车角度出发进行运动学正确性的校核
对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉校核。
运动校核关系到汽车能否正常工作
离合器的功用
切断和实现动力的传递
三、对离合器的要求
1.能可靠地传递发动机最大转矩
2.主动、从动部分分离要彻底
3.接合平顺,确保起步平稳
4.从动部分转动惯量小
5.避免传动系发生扭转共振,并具有吸振、缓冲、减少噪声的能力
6.吸热能力强,散热性能好
7 .操纵轻便
8 .使用中,作用到摩擦衬片上的正压力和摩擦系数变化要小
9 .应有足够强度和良好的动平衡,保证工作可靠,寿命长
10 .结构简单、紧凑、质量低,制造工艺性好,拆装、维修、调整方便,润滑结构简单
一、从动盘数的选择
4、膜片弹簧离合器
优点:
(5)通风散热好,寿命长(6)利于大批生产,降低成本
缺点:对材质要求高(60Si2MnA),制造工艺复杂
根据摩擦定律,静摩擦力矩为
F∑—压盘加于摩擦片的工作压力
Rc—摩擦片平均摩擦半径
Z—摩擦面数目
后备系数β定义为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
一、要求离合器后备系数β不宜过大
1.若β过大,紧急接合离合器时,T传≥(2~3)Temax影响变速箱设计;
2.若β过大,不松开离合器制动时,T传=(15~20)Temax;
3.若β过大,在D、d、F∑不变条件下,Z ↑,结构复杂;
4.若β过大,在其它尺寸及片数不变时, F∑ ↑ 、 p0 ↑,寿命↓;
5.发动机后备功率大,使用条件良好,离合器弹簧压力在使用中可以调整或变化不大时,β可以取小;
6.可以减少分离时踏板力
7.衬片磨损后弹簧伸长F∑ ↓ 、 Tc ↓,故β不宜取小
8.使用条件恶劣,对拖挂小的牵引车,为提高起步能力,减少滑磨 , β不宜取小;
机械式变速器设计
一、功用:
在不同的使用条件下,改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,使发动机在最有利的工作范围内工作,使汽车倒退行驶,能够分离发动机和传动系间的联系
三、对变速器的要求:
1.应正确选择变速器的挡数和传动比,保证汽车有必要的动力性和经济性指标;
2.设置空挡和倒挡,保证发动机与驱动轮能长期分离,使汽车能进行倒退行驶;
3.换挡迅速、省力,以便缩短加速时间,并提高汽车动力性能;目前自动、电子操纵机构是发展趋势;
4.工作可靠,汽车行驶过程中,变速器不得有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生;
5.应设置动力输出装置,以便必要时能进行功率输出。
6.应当满足效率高、噪声低、体小质轻、制造容易、成本低等要求。
1.两轴式变速器
结构特点:
(1)同步器多数装在输出轴上
(2)各前进挡均经过一对齿轮传递动力
(3)只有两个轴
2.中间轴式变速器
多用于前置后驱的型式汽车
结构特点:
(1)第一轴和第二轴的轴线在同一直线上,可以布置直接挡;
(2)除直接挡外其他各挡均经过两对齿轮传递动力,故在中心距不大的情况下,可以提高传动比
两轴式与中间轴式的比较:
形式 两轴式 中间轴式
结构复杂程度 简单 复杂
工作噪声 低 高
传动效率 高 低
传动比范围 小 大
有无直接档 没有 有
换挡结构形式
3.同步器
优点:保证快速、无冲击、无噪声换挡
缺点:结构复杂、制造精度高、轴向尺寸大,同步环寿命短
§3-3 变速器主要参数的选择
一、挡数
相邻挡位比值1.8以下,高挡传动比间距小于低挡
轿车4~5挡
货车4~5挡或多挡
三、中心距A
对变速器的尺寸、体积、质量与很大影响,要保证齿轮有足够的接触强度
中心距系数K
轿车 8.9~9.3 A=65~80mm
货车 8.6~9.6 A=80~170mm
第四章 万向传动轴设计
功用:实现汽车上任何一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递。
万向传动轴设计应满足的基本要求
1、保证所连接的两轴相对位置在预定范围内变动时,能可靠的传递动力
2、保证所连接的两轴尽可能等速旋转。
3、传动效率高,使用寿命长,结构简单,容易维修。
十字轴式双万向节传动的等速条件
Ⅰ、第一万向节夹角与第二万向节夹角相等
Ⅱ、第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一平面
传动轴结构方案设计
一、临界转速:
由于传动轴壁厚不均匀,制造误差,装配误差,造成质心与转轴中心不重合,导致离心惯性作用,使传动轴产生弯曲振动。当传动轴转速等于它的弯曲振动固有频率时,发生共振,导致折断,此转速为临界转速。
第五章 驱动桥设计
一、驱动桥功用:
增大由传动轴传来的转矩,并将动力合理的传给车轮。
三、设计要求:
1.工作平稳,噪声低2.外形尺寸小,最小离地间隙大3.力求质量小4.主减速比保证动力性和经济性5.在各种转速和载荷下的传动效率高
6.桥壳有足够的强度和刚度
7.结构简单,加工工艺性好,制造容易,调整、拆装方便
8.与悬架导向机构、转向运动机构协调
断开式驱动桥特点:
优点:可以增加最小离地间隙,减少部分簧下质量,减少车轮和车桥上的动载
缺点:结构复杂,成本高
用途:多用于轻、小型越野车和轿车
非断开式驱动桥特点:
优点:结构简单,成本低,制造工艺性好,维修和调整易行,工作可靠
缺点:断开式优点
§5-3 主减速器设计
1.一对螺旋圆锥齿轮
缺点:
对啮合精度敏感,若锥顶不重合,使接触应力↑,弯曲应力↑,噪声↑,寿命↓;要求制造、装配精度高。
2.双曲面齿轮啮合
特点:
两齿轮轴线不相交,交错布置,小齿轮轴线距大齿轮水平中心线有空间偏移量 E(偏移距)
螺旋角β1≠β2, β1>β2
β定义:齿轮齿宽中点的切线和该中点与齿轮中心(节锥顶点)连线之间的夹角—螺旋角
双曲面齿轮与螺旋齿轮相比:
传动比(双曲面i0S、螺旋i0l ):
尺寸相同时, i0S>i0l ;
i0和D2相同时,双曲面主动齿轮D1大,轮齿强度高,支承强度高。i0和D1相同时,双曲面从动齿轮D2小,离地间隙大。有偏移距E,利于汽车的总体布置。(降低车身高度),存在沿齿高方向的侧向滑动,还有沿齿长方向的纵向滑动,运转更平稳。传动效率低(0.96),低于螺旋齿轮(0.99 ),高于蜗轮蜗杆;
主动锥齿轮大,加工时刀盘刀顶距大,刀具寿命长
主动齿轮螺旋角β1大,不产生根切的最小齿数可减少,有利于增大传动比。主动齿轮直径D1和螺旋角β1大,因此齿面接触强度高。
(二)单级主减速器
优点:结构最简单、质量小、制造容易、拆装简便
缺点:只能用于主传动比较小的车上,i0 < 7
(三)双级主减速器
特点:尺寸大,质量大,成本高,与单级相比,同样传动比,可以增大离地间隙,用于中重型货车、越野车、大型客车
(四)双速主减速器
种类:
1)圆柱齿轮组:尺寸大,质量大,主减速比大
2)行星齿轮组:结构紧凑,刚度和强度大
用途:单桥驱动重型汽车
§5-4 差速器设计
二、对称锥齿轮差速器
1.普通锥齿轮式差速器(图5-19):
差速器锁紧系数k=0.05~0.15
慢、快半轴的转矩比kb=1.11~1.35
运动关系:
第六章 悬架设计
一 主要作用 传递车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩;
缓和、抑制路面对车身的冲击和振动;
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。
1 非独立悬架
优点 :结构简单 制造容易 维修方便 工作可靠
缺点 :平顺性较差 操稳性差 轿车不利于发动机、行李舱的布置
应用 :货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架
2 独立悬架
优点 :簧下质量小;悬架占用的空间小;
可以用刚度小的弹簧,改善了汽车行驶平顺性;
由于有可能降低发动机的位置高度,使整车的质心高度下 降,又改善了汽车的行驶稳定性;
左、右车轮各自独立运动互不影响,可减少车身的倾斜和
振动,同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。
缺点: 结构复杂,成本较高,维修困难
应用 :轿车和部分轻型货车、客车及越野车
1)静挠度
汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比,即fc=Fw/c。
是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一
2)动挠度
指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形(通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3)时,车轮中心相对车回(或车身)的垂直位移
二、悬架的弹性特征
1、定义
悬架受到垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于在车身位移f(即悬架的变形)的关系曲线 。
2、分类
悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种
1)线性弹性特性
定义:当悬架变形f与所受垂直外力F之间呈固定比例变化时,弹
性特性为一直线,此时悬架刚度为常数 。
特点:随载荷的变化,平顺性变化
2)非线性弹性特性
定义:当悬架变形f与所受垂直外力F之间不呈固定比例变化时
特点
在满载位置(图中点8)附近,刚度小且曲线变化平缓,因而平顺性良好
距满载较远的两端,曲线变陡,刚度增大
作用
在有限的动挠度fd范围内,得到比线性悬架更多的动容量
悬架的运容量系指悬架从静载荷的位置起,变形到结构允许的最大变形为止消耗的功 (悬架的运容量越大,对缓冲块击穿的可能性越小 )
三、货车后悬的主、副簧的刚度匹配
使副簧开始起作用时的悬架挠度fa等于汽车空载时悬架的挠度f0,而使副簧开始起作用前一瞬间的挠度fK等于满载时悬架的挠度fc 。副簧、主簧的刚度比为
使副簧开始起作用时的载荷等于空载与满载时悬架载荷的平均值,即FK=0.5(F0+FW),并使F0和FK间平均载荷对应的频率与FK和FW间平均载荷对应的频率相等,此时副簧与主簧的刚度比为 ca/cm=(2λ-2)(λ+3)
§6-4 弹性元件的计算
1、钢板弹簧主要参数的确定
1)满载弧高fa
满载弧同fa是指钢板弹簧装到车轴(桥)上,汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端(不包括卷耳半径)连线间的最大高度差
fa用来保证汽车具有给定的高度
当fa=0时,钢板弹簧在对称位置上工作 ,为了在车架高度已限定时能得到足够的支挠度值,常fa=10~20mm。
2)钢板弹簧长度L的确定
钢板弹簧长度L是指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离
在总布置可能的条件下,应尽可能将钢板弹簧取长些。
3)钢板断面尺寸及片数的确定
a.钢板断面宽度b的确定
有关钢板弹簧 的刚度、强度等,可按等截面简支梁的计算公式计算,但需引入挠度增大系数δ加以修正。因此,可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩J0。对于对称钢板弹簧
J0=[(K-ks)3cδ]/48E
式中,
s为U形螺栓中心距(mm);
k为考虑U形螺栓夹紧弹簧后的无效长度系数(如刚性夹紧,取k=0.5,挠性夹紧,取k=0);
c为钢板弹簧垂直刚度(N/mm),c=FW/fc;
δ为挠度增大系数(先确定与主片等长的重叠片数n1,再估计一个总片数n0,求得η=n1/m0,然后用δ=1.5/[1.04(1+0.5η)]初定δ)
E为材料的弹性模量。
钢板弹簧总截面系数W0用下式计算
W0≥[FW(L-ks)]/4[σW]
式中,[σW]为许用弯曲应力。
对于55SiMnVB或60Si2Mn等材料,表面经喷丸处理后,推荐[σW]在下列范围内选取;前弹簧和平衡悬架弹簧为350-450N/mm2;后副簧为220-250N/mm2。
将式(6-6)代入下式计算钢板弹簧平均厚度hp
b.钢板弹簧片厚h的选择
矩形断面等厚钢板弹簧的总惯性矩J0用下式计算
J0=nbh3/12
式中,n为钢板弹簧片数。
说明:
1、改变片数n、片宽b和片厚h三者之一,都影响到总惯性矩J0的变化;
2、总惯性矩J0的改变又会影响到钢板弹簧垂直刚度c的变化,也就是影响汽车的平顺性变化。其中,片厚h变化对钢板弹簧总惯性矩J0影响最大。
※2、钢板弹簧各片长度的确定
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
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,连接A、B即得到三角形的钢板弹簧展开图。
AB线与各叶片上侧边的交点即为各片长度,如果存在与主片等长的重叠片,就从B点到最后一个重叠片的上侧边端点一直线,此直线与各片上侧边的交点即为各片长度。
各片实际长度尺寸需经圆整后确定。
※ 4、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算
1)钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0
定义:钢板弹簧各片装配后,在预压缩和U形螺栓夹紧前,其主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差(如上图),称为钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0,
用下式计算
H0=(fc+fa+△f)
式中,fc为静挠度; fa为满载弧高; △f为钢板弹簧总成用U形螺栓夹紧后引起的弧高变化.
s为U形螺栓中心距;L为钢板弹簧主片长度。钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径R0=L2/8H0
(2)钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定
原则:因钢板弹簧各片在自由状态下和装配后的曲率半径不同,装配后各片产生预应力,其值确定了自由状态下的曲率半径Ri。各片自由状态下做成不同曲率半径的目的是:使各片厚度相同的钢板弹簧装配后能很好地贴紧,减少主片工作应力,使各片寿命接近。
矩形断面钢板弹簧装配前各片曲率半径由下式确定
Ri=R0/[1+(2σ0iR0)/Ehi] ※
式中,Ri为第i片弹簧自由状态下的曲率半径(mm);R0为钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径(mm);σ0i为各片弹簧的预应力(N/mm2);E为材料弹性模量(N/mm2),取E=2.1×105N/mm2;hi为第i片的弹簧厚度(mm)。
第七章 转向系设计
二、设计要求:
1.保证汽车有较高的机动性
2.转弯行驶时,全部车轮应绕一个瞬心旋转,不应有侧滑;
3.传给转向盘的反冲,要尽可能小
4.悬架导向装置和车轮传动机构共同工作时,由于运动不协调造成的车轮摆动应小;
5.操纵轻便
6.转向后,方向盘应能够自动回正,是汽车保持在稳定的直线行驶状态;
7.转向器和转向机构的球头处,有消除因磨损产生间隙的调整机构;
8.车祸中,转向系要有使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置
1、齿轮齿条式
特点:结构简单,紧凑;转向器质量小;传动效率高;转向器占用体积小;没有转向摇臂和直拉杆;出现反冲现象,难以准确控制行驶方向。
应用在乘用车上。载质量不大,前轮采用独立悬架的货车和客车上。
2、循环球式
优点:传动效率高;足够的硬度和磨损性能,保证有足够的寿命;转向器的传动比可变化;工作平稳可靠;齿条和齿扇间的间隙调整工作容易进行,适合用来做整体式动力转向器。
缺点:逆效率高;结构复杂,制造困难,制造精度要求高
应用在商用车上
第三节 转向系主要性能参数
一、转向效率
1.正效率:功率由转向轴输入,经转向摇臂输出所得到的效率
影响因素:
转向器类型和结构特点 结构参数 制造质量
2.逆效率:影响汽车的使用性能
根据逆效率分类
可逆式:逆效率较高,如循环球式、齿轮齿条式
不可逆式:逆效率较低
极限可逆式:介于以上二者之间
二、传动比的变化特性
角传动比:
转向盘角速度与同侧转向节偏转角速度之比
力传动比:
轮胎与地面之间转向阻力与方向盘上手力之比
2.力传动ip比与角传动比iω0的关系
当a和D不变时,力传动比i越大,虽然转向越轻,但i也越大,表明转向不灵敏。
Ⅳ 第一辆汽车是什么时候出现的
1885年德国工程师卡尔.本茨在曼海姆制成了的一辆汽车,该车为三轮,采用一台两冲程单缸0.9马力的版汽油机,具备现代汽车的权基本特点,如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动、前轮转向等。人们一般都把卡尔.本茨制成第一辆三轮车的1885年视为汽车诞生之年。
Ⅳ 最早的火车、汽车和飞机是在什么时候出现的发明者是谁
史蒂芬孙(1781年6月日~1848年8月12日),英国工程师,铁路机车的发明家。早年做工,没有受过学校教育,直到18岁还是一个文盲。
1810年史蒂芬孙开始着手制造蒸汽机车。1813年他在附近煤矿观摩了用来从煤矿拉煤的"装有轮子的蒸汽锅炉",这个笨重的装置由于在光滑的木轨上无法牵引,因此加装了一个棘轮,使其在轨道上滚行。斯蒂芬森回去后研制了"布卢彻"机车,能以6千米/小时的速度牵引8辆装有30吨煤的货车。他并不以此为满足,继续研究提高机车功率的方法,采用了蒸汽鼓风法,把废汽导引向上喷出烟囱,带动后面的空气,从而加强了通风。这个新设计使蒸汽机车进入实用阶段。人们给它取了一个名字叫"火车"。"火车"这个名字在今天已经流传到全世界,而蒸汽机车被叫做"火车头"。以后,他又制造了几台机车,并因发明煤矿安全灯而获得声誉。
1825年9月27日当第一列由史蒂芬孙设计的机车牵引的列车运载450名旅客,以24千米/小时的速度从达灵顿驶到斯托克时,铁路运输事业就从此诞生了。1829年曾举行一次机车比赛,史蒂芬孙的新机车"火箭"号,以58千米/小时的速度获胜。在以后的10年中,史蒂芬孙造了12辆与"布卢彻"相似的火车头,布卢彻自信地预言,"我深信一条可以使用我的蒸汽火车头的铁路,效果远较运河为佳。我敢打赌,我的蒸汽机车在一条长长的良好铁路上,每天可以运输40至60吨货物行驶100千米路程。铁路建设在英国、欧洲和北美洲迅速展开,而史蒂芬孙继续作为这种革命性的运输工具的主要指导者,解决许多铁路建筑、桥梁设计、机车和车辆制造问题,并在国内外许多铁路工程中担任顾问。 自1833年G史蒂芬孙又担任过连接利物浦—曼彻斯特至伯明翰的大枢纽铁路工程。1835~1840年,他负责一些重要线路的选线工作。1847~1848年他任机械工程学会第一任主席。
Ⅵ 世界上第一台汽车是什么时候发明的
1886年1月29日,德国曼海姆的一个火车驾驶员的儿子卡尔·本茨为他于1885年9月5日所制造成功地三轮乘坐车向帝国专利局申请发明汽车的专利,这一天成为汽车的诞生日,本茨被誉为“汽车之父”。
卡尔·本茨专利汽车的总体设计理念具有绝对的独创性,而坚持独特创新这一传统也成为之后所有汽车设计所遵循的一个原则。无论是三点式安全带和安全气囊,还是空气悬挂和预防性安全系统等等. 独创性已成为整个梅赛德斯-奔驰品牌理念的基础。在即将于2006年5月开张的梅赛德斯-奔驰新博物馆里,更多代表奔驰不同时代创新精神的经典车展示,也将使这种独创品质得到更加多元化的体现。
Ⅶ 课程设计:设计载货汽车的纵置钢板弹簧
(1) 纵置钢板弹簧的已知参数
序号 弹簧满载载荷 静挠度 伸直长度 U型螺栓中心距 有效长版度
1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm
2 19200N 9.2cm 116cm 6cm 110cm
3 20200N 9.6cm 120cm 6cm 114cm
4 18800N 9.0cm 114cm 6cm 108cm
材料选用60Si2MnA ,弹性模量权取E=2.1×105MPa
3、课程设计的任务:
(1)由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数;
(2)计算悬架总成中主要零件的参数;
(3)绘制悬架总成装配图。
二、课程设计的内容及工作量
根据所学过的机械零件设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程,完成下述涉及内容:
1.学习汽车悬架设计的基本内容
2.选择、确定汽车车悬架的主要参数
3.确定汽车悬架的结构
4.计算悬架总成中主要零件的参数
5.撰写设计说明书
6.绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A2
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