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1、X X X X大学第1页（共6页） 学年第X学期汽车设计试卷-参考答案及评分标准命题教师：XXX 试卷代号：6概念题（每题3分，共30分）1 .整车布置的基准线有哪3条？答：是车架上平面线、前轮中心线、汽车中心线。2 .汽车离合器采用的压紧弹簧有哪3种形式？答：有圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧、膜片弹簧三种形式。3 .变速器中采用变位齿轮的好处有哪3个？答：有配凑中心距；提高齿轮的强度和使用寿命；降低齿轮的啮合噪声。4 .主减速形式有哪几种？答：可分为单级减速、双级减速、双速减速、单双级贯通、单双级减速配以轮边 减速等（回答出3种及其以上算全对）。5 .金属的疲劳破坏分哪三个阶段？答：（1）疲劳裂
2、纹萌生；（2）疲劳裂纹扩展；（3）失稳断裂。6 .汽车零件的可靠性设计，除要计算影响零件寿命的3大影响因素外，还要考虑其 他什么影响因素？答：一般还要考虑：强度极限、寿命、分散性、可靠度、标准离差等。（回答出3个及其以上算全对）7 . CAE分析的三个步骤是什么？答：前处理、有限元分析、后处理。8 .结构优化设计中，常用的搜索最优解的算法有哪三类？答：最优准那么法、数学规划法、仿生学方法。9什么是悬架动挠度?答：悬架动挠度是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。10.制动驱动有哪3种形式？答：简单（机械式、液压式）制动、动力（气动、全液压）制动、伺服制动。（回答出3种及其以上算全
3、对）二.简答题（每题5分，共20分）1 .差速器齿轮主要参数有那些？答：行星齿轮数，2；行星齿轮球面半径几；行星齿轮和半轴齿轮数Zl、Z2：行星齿轮和半轴齿轮节锥角/、评及模数 2；压力角a；行星齿轮轴直径d及支承长度L o（回答出5个参数及其以上算全对）2 .请介绍现行的抗疲劳设计方法。答：现行的抗疲劳设计方法很多，主要有如下几种方法：无限寿命设计法、有限 寿命设计法（名义应力法、局部应力一应变法）、损伤容限设计方法、可靠性设计方 法。3在膜片弹簧的优化设计中，目标函数的选择主要有哪几种？答：主要有以下几种：弹簧工作时的最大应力为最小。从动盘摩擦片磨损前后弹簧压紧力之差的绝对值为最小。别离行
4、程中，驾驶员作用在别离轴承装置上的别离操纵力平均值为最小。在摩擦片磨损极限范围内，弹簧压紧力变化的绝对值的平均值为最小。选和两个目标函数为双目标。（回答出基本意思就算全对）4.鼓式制动器分几种形式？答：分领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力 式等六种。三.论述题（共35分）1 .对应右图，介绍变速器齿轮螺旋角的设计原那么。（8分） 答：（1）应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡。由右图知，两个斜齿轮的轴向力：Fai=Ffl tan夕 1凡2=E12tan/?2（2）为使两轴向力平衡，须满足tan （3 / tan 凡=/ /r,式中，入1、Fai作用在中间
5、轴承齿轮1、2上的轴向力；Fn. Fnl作用在中间轴上齿轮1、2上的圆周力； 门、废齿轮1、2的节圆半径; T一中间轴传递的转矩。2 .请介绍主动悬架的基本原理。主动悬架分几类？每一类的特点和性能是什么？ （12 分）答：（1）主动悬架的基本原理：是靠自身的能源通过执行元件对振动进行“主动” 干预。（不再有传统意义上的“弹簧刚度和阻尼特性”，悬架中的弹簧和减振器全部或 者至少局部被执行元件所取代。）（4分）（2）可分为宽带主动悬架和有限带宽主动悬架两种（又分别称为全主动悬架和 慢主动悬架）。（4分）（3）全主动悬架的特点和性能：所采用的执行元件具有较宽的响应频带，一 般应至少覆盖015Hz（有
6、的执行元件响应带宽甚至高达100Hz）；执行元件多采用电液或液气伺服系统；执行元件所产生的力能够很好地跟踪任何力控制信号。（4分） （4）慢主动悬架的特点和性能：带宽降至34Hz；降低了系统的本钱及复 杂程度;它的主动控制仍然覆盖了主要的车身振动，性能可到达与全主动悬架系统 很接近的程度。（4分）3 .请给出钢板弹簧各片长度确实定步骤。（1（）分）答：将各片厚度小的立方值序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、8即得到三角形的钢板弹簧展开图。A8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
7、从B点到最后一个重叠片的上侧边端点连一直线，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 .请给出目前按能源供给分类的5类汽车。（5分）答：汽油机汽车、柴油机汽车、混合动力汽车、纯电动汽车、太阳能汽车、氢燃料汽 车、代用燃料（甲醇、乙醇）汽车等。（回答出5个及其以上算全对）四、计算题（共15分）第1题：如图D = 42mm; J = 30 mm;r= 3.5 mmo杆外表精车加工，凹槽的理论应力集中系数为K = 3.5; ob= lOOOMPa;（7-= 400Mpa； p = 0.92 在Pmax = 45000N.Pmin = 450 N的轴向交变载荷作用下工
8、作。设平安系数川=2, 9 = 0.93； 2=1；真断裂强度6 =加+ 35（） MPa；平均应力折算系数1 /。试校核其疲劳强度。其中，校核公式用式 箕丁（10分）解： Kff=l+q(K- l)i =14-0.93x(3.5-1)x0.92 =3.14153(2) K. = + -1 = + !-1 = 3.22853) I 10.92(3) 8 =Ob + 350 MPa =1000+350=1350 MPa(4) 9 = ai / 力 = 400 / 1350 = 0.2963(5) Tmax(5) Tmax(5) 川，满足强度要求，可以长期使用。第2题：某汽车采用普通有机摩擦材料做
9、摩擦片的单片离合器。：从动片外径D= 355.6mm；从动片内径d = 177.8mm；摩擦系数 =0.25摩擦面单位压力Po=O.16N/mm。给定摩擦力矩公式为To =fiFZRc ,其中Rc为摩擦片的平均摩擦半径，F 为摩擦片上工作压力。求：该车离合器可以传递的最大摩擦力矩。(5分)解： 口 人 7i(D2-d2)F = Po A = P()(2) R =c 4(3)由，单片离合器Z=2。(4) Tc =/i FZRcta 9 D + d 八” ni，3.14(355.62-177.82) , 355.6 + 177.8T = ux n(.x Ax2x= 0.25 x0.16 xx 2x444Tc = 474.2 N-mm