
《汽车底盘设计》旨在介绍汽车底盘设计的基本理论和方法。全书共分12章,内容包括:汽车的总体设计,汽车零部件的载荷及其强度计算方法,离合器设计,机械式变速器设计,万向节和传动轴设计,驱动桥设计,车架设计,车轮定位,悬架设计,转向系统设计,制动系设计,汽车稳态操纵稳定性设计。书中内容主要涉及设计要求、结构方案的分析与选择、主要性能和结构参数的确定、性能和强度计算方法、计算载荷的确定等。书中包含了一些例题,以帮助读者更好地学习、理解有关内容。
《汽车底盘设计》是工科高等院校车辆工程专业的教材,也可以作为汽车行业及相关行业工程技术人员的参考书。
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《汽车底盘设计》:普通高等教育“十一五”国家级规划教材,清华大学汽车工程系列教材 目录
1 汽车的总体设计
1.1 引言
1.2 汽车总体设计的任务与地位
1.3 汽车总体设计的工作顺序
1.3.1 明确汽车设计的前提条件
1.3.2 汽车设计、开发的一般程序
1.4 汽车设计的一般原则
1.4.1 设计人员的工作宗旨
1.4.2 产品的价位
1.4.3 产品系列化、零部件通用化、零件标准化和统一加工标准
1.4.4 提高汽车行驶性能的主要措施
1.5 材料、工艺与设计的关系
1.6 安全标准
1.7 汽车设计方法
1.7.1 经验设计方法
1.7.2 计算机辅助工程(CAE)方法
1.7.3 试验方法
1.8 汽车产品型号和形式的确定
1.8.1 汽车的产品型号
1.8.2 汽车的轴数
1.8.3 汽车的驱动形式
1.8.4 货车布置形式的选择
1.8.5 大客车的布置形式
1.8.6 轿车的布置形式
1.9 汽车主要尺寸的选择
1.10 汽车质量参数的确定
1.10.1 汽车的装载质量(简称装载量)和载客量
1.10.2 整车整备质量m及其估算
1.10.3 汽车总质量m的确定
1.10.4 汽车的轴荷分配
1.11 汽车主要性能参数的选择
1.11.1 动力性能参数
1.11.2 燃料经济性指标
1.11.3 汽车的最小转弯直径
1.11.4 汽车通过性参数
1.11.5 汽车操纵稳定性参数
1.11.6 汽车行驶平顺性参数
1.11.7 制动性参数
1.12 汽车发动机的选择
1.12.1 发动机形式的选择
1.12.2 发动机性能参数的选择
1.13 轮胎的选择
1.14 汽车总布置图及各部件布置
1.14.1 基准线(面)
1.14.2 基准线画法
1.14.3 发动机系统和传动系的布置
1.14.4 车厢及驾驶室的布置
1.14.5 货箱的布置
1.14.6 悬架、转向系统、制动系统、电器系统的布置(略)
1.14.7 轴荷分配和质心位置的计算
1.15 运动校核
练习题
2 汽车零部件的载荷及其强度计算方法
2.1 概述
2.2 车轮与路面接触点处的作用力
2.2.1 最大垂直力工况
2.2.2 最大侧向力工况
2.2.3 最大制动力工况
2.2.4 最大驱动力工况
2.3 发动机转矩引起的载荷
2.4 汽车零部件的强度计算
2.5 汽车零部件的许用应力与安全系数
2.5.1 静强度许用应力
2.5.2 疲劳强度许用应力的估计
2.5.3 材料的选择
3 离合器设计
3.1 概述
3.2 离合器的结构选择
3.2.1 从动盘数的选择
3.2.2 压紧弹簧的形式和布置
3.2.3 压盘的驱动方式
3.2.4 分离杠杆和分离轴承
3.2.5 离合器的通风散热
3.2.6 从动盘
3.3 离合器基本参数和主要尺寸的选择
3.4 离合器压紧弹簧的设计
3.4.1 圆柱螺旋弹簧
3.4.2 膜片弹簧
3.5 扭转减振器
3.6 离合器的接合过程
3.7 离合器操纵机构的设计
3.7.1 对离合器操纵机构的要求
3.7.2 离合器操纵机构结构形式的选择
3.7.3 离合器操纵机构的主要计算
3.8 汽车传动系在非稳定工况下的载荷
3.8.1 由发动机激振转矩引起的传动系载荷
3.8.2 换挡时引起的动载荷
3.8.3 猛接离合器起步时的动载荷
3.8.4 紧急制动时的动载荷
3.8.5 传动系静强度计算的载荷与安全系数
练习题
4 机械式变速器设计
4.1 概述
4.2 变速传动机构的方案分析
4.2.1 两轴式变速器
4.2.2 中间轴式变速器
4.2.3 倒挡传动布置方案
4.2.4 多挡变速器的组合方案分析
4.3 变速器零部件结构方案分析
4.3.1 齿轮形式
4.3.2 换挡结构形式
4.3.3 轴承形式
4.3.4 各挡齿轮在轴上的安排顺序
4.3.5 变速器的装配问题
4.3.6 变速器整体结构刚性
4.4 变速器的操纵机构
4.4.1 直接操纵变速器
4.4.2 变速器的远距离操纵
4.5 变速器主要参数选择
4.5.1 中心距
4.5.2 变速器轴向尺寸
4.5.3 轴的直径
4.5.4 齿轮参数
4.5.5 各挡齿轮齿数的分配
4.6 同步器
4.6.1 锁销式同步器的工作原理
4.6.2 锁环式同步器
4.6.3 同步器主要参数的确定
练习题
5 万向节和传动轴设计
5.1 概述
5.2 普通十字轴式万向节
5.2.1 单万向节传动
5.2.2 双万向节传动
5.2.3 多万向节传动
5.2.4 十字轴式万向节的设计
5.3 准等速万向节
5.3.1 双联式万向节
5.3.2 凸块式万向节
5.3.3 三销轴式万向节
5.4 等速万向节
5.4.1 固定式球笼万向节
5.4.2 伸缩式球笼万向节
5.4.3 固定式球叉万向节
5.4.4 伸缩式球叉方向节
5.4.5 三枢轴式万向节
5.5 挠性万向节
5.6 传动轴设计
5.7 传动轴的中间支承
练习题
6 驱动桥设计
6.1 概述
6.2 主减速器结构形式的选择
6.3 主减速器锥齿轮的许用偏移量
6.4 主减速器锥齿轮的支承
6.5 锥齿轮啮合调整
6.6 润滑
6.7 主减速器齿轮的齿形
6.8 主减速器锥齿轮设计
6.9 主减速器锥齿轮轴承的载荷
6.10 差速器设计
6.11 车轮传动装置
6.12 驱动桥壳设计
练习题
7 车架设计
7.1 车架的功用和要求
7.2 框式车架
7.3 脊梁式车架
7.4 综合式车架
7.5 纵梁的形式
7.6 横粱的形式
7.7 纵、横梁的连接
7.8 车架宽度
7.9 车架的扭转刚度
7.10 车架的载荷工况及强度计算
练习题
8 车轮定位
8.1 车轮外倾角
8.2 主销后倾角
8.3 主销内倾角
8.4 主销偏移距
8.5 前束
练习题
9 悬架设计
9.1 对悬架设计的要求
9.2 汽车悬架设计的一般步骤
9.3 悬架弹性特性
9.4 悬架的侧倾特性
9.5 非独立悬架
9.6 独立悬架
9.7 拖臂扭转梁式悬架
9.8 平衡悬架
9.9 悬架中的弹性元件
9.10 钢板弹簧的设计计算
9.11 扭杆弹簧的设计计算
9.12 螺旋弹簧的设计计算
9.13 空气弹簧和油气弹簧
9.14 独立悬架导向机构的设计
9.15 独立悬架导向机构的受力分析与强度计算
9.16 减振器主要参数及尺寸的选择
9.17 横向稳定杆的设计
练习题
10 转向系统设计
10.1 概述
10.2 机械转向器
10.3 转向系统的主要性能参数
10.4 转向器的效率
10.5 动力转向系统概述
10.6 整体式动力转向器
10.7 齿轮齿条式动力转向器
10.8 转阀特性曲线的计算
10.9 动力转向泵
10.10 动力转向油罐
10.11 动力转向油管
10.12 转向器角传动比的变化规律
10.13 转向梯形设计
10.14 转向杆系与悬架的匹配设计
10.15 动力转向系统的参数设计
10.16 汽车转向传动机构元件
练习题
11 制动系设计
11.1 概述
11.2 制动器的主要性能要求
11.3 鼓式制动器
11.4 盘式制动器
11.5 摩擦衬片(衬块)磨损特性的计算
11.6 前、后轮制动力矩的确定
11.7 应急制动和驻车制动所需要的制动力
11.8 制动器主要元件
11.9 制动驱动机构的形式及其计算
练习题
12 汽车稳态操纵稳定性计算
12.1 不足转向度的定义
12.2 引起车辆不足转向的原因
12.3 线路假设
12.4 线性三自由度车辆操纵性模型及模型参数
12.5 不足转向度K的计算
参考文献 序言
本书属于普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
汽车工业已经成为我国国民经济的支柱产业之一。随着我国汽车工业强调进行自主开发,汽车产品的设计、分析、试验技术等都日益受到重视。作者从事汽车设计(主要是底盘设计)的学习、研究、试验、分析、教学、设计工作已有30余年,深感汽车设计这门课对上述工作的重要性。特别是最近几年参加了一些汽车车型的设计工作,对于汽车设计这门课所讲授的知识、方法以及从事汽车设计工作的思想方法都有了新的认识。作者学习、参考的汽车设计教材主要是原吉林工业大学编写的各个版本的《汽车设计》。感到该教材所讲授的知识和方法对于实际工作很实用,其传达的从事汽车设计工作的思想方法特别有价值,这就是合理地利用比较简单的分析、计算、校核方法来解决复杂的工程设计问题。在本书的编写中,上述教材是主要的参考资料。同时,根据作者在学习、研究、教学和技术工作(汽车总体设计、悬架设计、转向系统设计、悬架和转向系统的匹配设计、可靠性设计、强度计算、有限元分析等)中获得的一些感想、理解和工作结果增添了有关内容。
作者认为,为了培养车辆工程专业本科生利用所学的基础理论知识解决实际工程问题的能力,需要适当增加有关的公式推导过程,这对于培养他们的实际工作能力是很重要的。
由于汽车设计涉及的内容非常广泛,不可能在一本这样的教材中全面涵盖,必须有所取舍。编写本书的指导思想是向工科高等院校的本科生介绍汽车设计的基本知识,所涉及的内容基本上都是汽车机械设计的知识。本书所介绍的结构、设计、方法都是目前实用的,并且预计在相当远的未来也是适用的。这些知识对于从事汽车技术工作的人都是很需要的,是他们进行工作和继续学习的基础。
本书是工科高等院校车辆工程专业的教材,也可以作为汽车行业及相关行业工程技术人员的参考书。希望本书有助于他们更好地学习、理解和掌握汽车底盘设计的基本理论和方法,特别是提高在实际工作中正确、有效应用它们的能力。 文摘
插图:
世界上第一辆以内燃机为动力的汽车是在1886年诞生的。汽车工业经过一百多年的发展已经达到了相当高的技术水平。现代汽车已经成为世界各国国民经济、军事和社会生活中不可缺少的一种运输工具。汽车工业的规模和其产品的质量也成为衡量一个国家技术水平的重要标志之一。
汽车工业是由多种工业部门(机械、电气、电子、化工、石油、纺织工业等)聚集而成的综合工业。所以,汽车设计需要运用涉及这些工业的全部知识,包括机械工程、电工工程、电子工程、化工工程(橡胶、纺织、塑料、油漆等)方面的知识。车身设计作为汽车设计的一个重要方面,在工业设计中占有重要地位。对于汽车车身的形状,不仅要对它进行功能需求设计,还必须对它进行美学设计。
总之,进行现代汽车设计需要多方面的知识和经验,而汽车零部件又多达数千种,因此想一个人单独进行设计是不可能的,一般都是由许多人组织成集团性设计组织,把每个人有机地结合在一起来进行汽车设计。
由于汽车生产一般是按大批量生产方式组织的(年产几万辆至几十万辆),一旦设计确定之后,就要以此为基准装备庞大而贵重的生产设施。如果汽车设计存在缺陷,就可能造成巨大的损失(更改生产过程造成的损失、昂贵的保修成本、公司声誉下降、市场份额降低等)。因此,在设计汽车时,应该经常想到这一点,对设计采取慎重的态度,采用科学的设计、开发方法、程序,努力达到汽车设计的高质量,得到在性能、可靠性和成本方面具有竞争力的产品。
汽车底盘主要包括:①传动系——离合器(或液力耦合器、液力变矩器)、变速器、传动轴、驱动桥(主减速器、差速器、半轴、桥壳)、车轮;②车架;③悬架;④转向系统;⑤制动系统。
由于汽车底盘设计与汽车总体设计有极其密切的关系,在此首先介绍有关汽车总体设计的内容。
ISBN | 7302214719,978730221 |
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出版社 | 清华大学出版社 |
作者 | 王霄锋 |
尺寸 | 16 |