《汽车设计》复习思考题答案(2)

（2）发动机前置后驱动 优点：

a、轴荷分配合理 ；

b、有利于减少制造成本；（不需要采用等速万向节 ） c、操纵机构简单；

d、采暖机构简单，且管路短供暖效率高 ； e、发动机冷却条件好； f、爬坡能力强； g、行李箱空间大； h、变形容易。 缺点：

a、地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性；

b、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客厢，会使前排乘员受到严重伤害； c、汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经 济性和动力性。 （3）发动机后置后驱动 优点：

a、结构紧凑； （发动机、离合器、变速器和主减速器布置成一体） b、改善了驾驶员视野； （汽车前部高度有条件降低 ） c、整车整备质量小； d、客厢内地板比较平整 ； e、乘客座椅能够布置在舒适区内； f、爬坡能力强；

g、汽车轴距短，机动性能好。 缺点：

a、后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向；

b、前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵稳定性； c、行李箱在前部，行李箱空间不够大； d、操纵机构复杂； f、变形困难。

4、 根据气缸的排列形式不同，发动机有几种？各有何优缺点？

根据发动机气缸排列形式不同，发动机有直列、水平对置和V型三种。

直列式 ：结构简单、宽度窄、布置方便。但当发 动机缸数多时，在汽车上布置困 难，且高度尺寸大。适

用于6缸以下的发动机

水平式：平衡好，高度低。在少量大客车上得到应用 。

v 型式：曲轴刚度高度，尺寸小，发动机系列多。但用于平头车时，发动机宽布置较为困 难，造价高。主

要用于中、高轿车以及重型货车上。

5、 根据冷却方式不同，发动机有几种？各有何优缺点？

风冷：结构简单、维修方便、适应性好。冷却不均匀、噪声大、耗功大

水冷：冷却均匀可靠、散热好、噪声小； 能提供车内供暖、较好适应发动机增压后散热的需要。缺点是冷

却系结构复杂；使用与维修不方便；冷却性能受环境温度影响较大，夏季冷却水容易过热，冬季又容易过冷，并且在室外存放，水结冰后能冻坏气缸缸体和散热器。大部分汽车用水冷发动机

6、 盘形离合器有几种？各有何优缺点？ 按其从动盘的数目：单片、双片、多片

1、单片离合器（图1）结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。

图1单片离合器 图2 双片离合器

风散热不良，分离也不够彻底。

2、双片离合器（图2）传递转矩的能力较大，径向尺寸较小，踏板力较小，接合较为平顺。但中间压盘通3、多片离合器主要用于行星齿轮变速器换挡机构中。它具有接合平顺柔和、摩擦表面温度较低、磨损较小，

使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引车和自卸车上。

7、 离合器的压紧弹簧有几种形式？各有何优缺点？P 圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧、膜片弹簧离合器 8、 离合器的压紧弹簧布置形式有几种？各有何优缺点？ 圆周布置、中央布置、斜向布置等

1、周置弹簧离合器的压紧弹簧采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简单、制造容易，因此应用较为广泛。当

发动机最大转速很高时，周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使离合器传递转矩能力随之降低。 2、中央弹簧离合器的压紧弹簧，布置在离合器的中心。可选较大的杠杆比，有利于减小踏板力。通过调整

垫片或螺纹容易实现对压紧力的调整，多用于重型汽车上。

3、斜置弹簧离合器的显著优点是摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变。具有工作

性能稳定、踏板力较小的突出优点。此结构在重型汽车上已有采用。 10、离合器的摩擦衬片与从动钢板的连接方式有几种？各有何优缺点？

1.铆接法：连接可靠，更换摩擦片方便，采用较广泛。铜铆钉的高温强度和耐腐蚀强度性能比铝铆钉好。 2.粘接法：可充分利用摩擦片厚度，增加摩擦面积，但摩擦片更换不便，无法在从动钢片上装波型弹簧片以获得轴向弹性。

11、离合器的操纵机构有几种？各有何优缺点？ 常用的离合器操纵机构主要有机械式、液压式等。 机械式操纵机构有杆系和绳索两种形式。

杆系传动机构结构简单、工作可靠，被广泛应用。但其质量大，机械效率低，在远距离操纵时布置较困难。 绳索传动机构可克服上述缺点，且可采用吊挂式踏板结构。但其寿命较短，机械效率仍不高。多用于轻型轿车中。

液压式操纵机构主要由主缸、工作缸和管路等部分组成，具有传动效率高、质量小、布置方便、便于采用吊挂踏板、驾驶室容易密封、驾驶室和车架变形不会影响其正常工作、离合器接合较柔和等优点。广泛应用于各种形式的汽车中。

12、根据挡数不同变速器有几种？

根据前进挡数的不同，有三，四，五和多挡变速器

13、变速器换挡机构有几种形式？各有何优缺点？各种形式适用于哪些挡位？

变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。

采用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。因此，除一挡、倒挡外已很少使用。

常啮合齿轮可用移动啮合套换挡。因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换挡冲击。目前这种换挡方法只在某些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。

使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声，得到广泛应用。但结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大。

利用同步器或啮合套换挡，其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。 14、根据轴的形式不同，变速器有几种？

分为固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两类

固定轴式又可以分为两轴式变速器、中间轴式变速器、双中间轴式变速器、多中间轴式变速器。 15、两轴式、中间轴式变速器各有何优缺点？

固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器 多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便，中间挡位传动效率高和噪声低等优点。因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。 16、惯性式同步器有几种？共同特点是什么？

惯性式同步器能做到换挡时两换挡元件之间的角速度达到完全相等之前，不允许换挡，因而能完善地完成同步器的功能和实现对同步器的基本要求。

按结构分，惯性式同步器有锁销式、滑块式、锁环式、多片式和多锥式几种。虽然它们的结构不同，但都有摩擦元件、锁止元件和弹性元件。

17、主减速器主动齿轮的支承形式有几种？各有何优缺点？ 主动锥齿轮的支承形式可分为悬臂式支承和跨置式支承两种。

跨置式支承结构的特点是在锥齿轮的两端均有轴承支承，这样可大大增加支承刚度，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改善，因此齿轮的承载能力高于悬臂式。此外，由于齿轮大端一侧轴颈上的两个相对安装的圆锥滚子轴承之间的距离很小，可以缩短主动齿轮轴的长度，使布置更紧凑，并可减小传动轴夹角，有利于整车布置。但是跨置式支承必须在主减速器壳体上有支承导向轴承所需要的轴承座，从而使主减速器壳

体结构复杂，加工成本提高。另外，因主、从动齿轮之间的空间很小，致使主动齿轮的导向轴承尺寸受到限制，有时甚至布置不下或使齿轮拆装困难。跨置式支承中的导向轴承都为圆柱滚子轴承，并且内外圈可以分离或根本不带内圈。它仅承受径向力，尺寸根据布置位置而定，是易损坏的一个轴承。 在需要传递较大转矩情况下，最好采用跨置式支承。

18、主减速器有几种？各有何优缺点？

主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速器形式以及主、从动齿轮的支承形式不同而分类。 主减速器的齿轮主要有弧齿锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。 1 弧齿锥齿轮传动

弧齿锥齿轮传动的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点，齿轮并不同时在全长上啮合，而是逐渐从一端连续平稳地转向另一端。另外，由于轮齿端面重叠的影响，至少有两对以上的轮齿同时啮合，所以它工作平稳、能承受较大的负荷、制造也简单。但是在工作中噪声大，对啮合精度很敏感，齿轮副锥顶稍有不吻合便会使工作条件急剧变坏，并伴随磨损增大和噪声增大。为保证齿轮副的正确啮合，必须将支承轴承预紧，提高支承刚度，增大壳体刚度。 2 双曲面齿轮传动

双曲面齿轮传动的主、从动齿轮的轴线相互垂直而不相交，主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线在空间偏移一距离E，此距离称为偏移距。由于偏移距正的存在，使主动齿轮螺旋角 双曲面齿轮传动具有如下优点：

1)当双曲面齿轮与螺旋锥齿轮尺寸相同时，双曲面齿轮传动有更大的传动比。

2)当传动比一定，从动齿轮尺寸相同时，双曲面主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮有较大的直径，较高的轮齿强度以及较大的主动齿轮轴和轴承刚度。

3)当传动比一定，主动齿轮尺寸相同时，双曲面从动齿轮直径比相应的螺旋锥齿轮为小，因而有较大的离地间隙。

双曲面齿轮传动比螺旋锥齿轮传动还具有如下优点：

1)在工作过程中，双曲面齿轮副不仅存在沿齿高方向的侧向滑动，而且还有沿齿长方向的纵向滑动。纵向滑动可改善齿轮的磨合过程，使其具有更高的运转平稳性。 2)由于存在偏移距，双曲面齿轮副使其主动齿轮的螺旋角

?1大于从动齿轮螺旋角?2。

?1大于从动齿轮的螺旋角?2，这样同时啮合

的齿数较多，重合度较大，不仅提高了传动平稳性，而且使齿轮的弯曲强度提高约30％。

3)双曲面齿轮传动的主动齿轮直径及螺旋角都较大，所以相啮合轮齿的当量曲率半径较相应的螺旋锥齿轮为大，其结果使齿面的接触强度提高。

4)双曲面主动齿轮的螺旋角较大，则不产生根切的最小齿数可减少，故可选用较少的齿数，有利于增加传动比。

5)双曲面齿轮传动的主动齿轮较大，加工时所需刀盘刀顶距较大，因而切削刃寿命较长。

6)双曲面主动齿轮轴布置在从动齿轮中心上方，便于实现多轴驱动桥的贯通，增大传动轴的离地高度。布置在从动齿轮中心下方可降低万向传动轴的高度，有利于降低轿车车身高度，并可减小车身地板中部凸起通道的高度。

但是，双曲面齿轮传动也存在如下缺点：

1)沿齿长的纵向滑动会使摩擦损失增加，降低传动效率。双曲面齿轮副传动效率约为96％，弧齿锥齿轮副的传动效率约为99％。

2)齿面间大的压力和摩擦功，可能导致油膜破坏和齿面烧结咬死，即抗胶合能力较低。

3)双曲面主动齿轮具有较大的轴向力，使其轴承负荷增大。

4)双曲面齿轮传动必须采用可改善油膜强度和防刮伤添加剂的特种润滑油，螺旋锥齿轮传动用普通润滑油即可。

由于双曲面齿轮具有一系列的优点，因而它比螺旋锥齿轮应用更广泛。

一般情况下，当要求传动比大于4．5而轮廓尺寸又有限时，采用双曲面齿轮传动更合理。这是因为如果保持主动齿轮轴径不变，则双曲面从动齿轮直径比螺旋锥齿轮小。当传动比小于2时，双曲面主动齿轮相对弧齿锥齿轮主动齿轮显得过大，占据了过多空间，这时可选用弧齿锥齿轮传动，因为后者具有较大的差速器可利用空间。对于中等传动比，两种齿轮传动均可采用。 3．圆柱齿轮传动

圆柱齿轮传动一般采用斜齿轮，广泛应用于发动机横置且前置前驱动的轿车驱动桥(图5—5)和双级主减速器贯通式驱动桥。 4．蜗杆传动

蜗杆传动与锥齿轮传动相比有如下优点：

1)在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较大的传动比(可大于7)。 2)在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声。 3)便于汽车的总布置及贯通式多桥驱动的布置。 4)能传递大的载荷，使用寿命长。 5)结构简单，拆装方便，调整容易。

但是由于蜗轮齿圈要求用高质量的锡青铜制作，故成本较高；另外，传动效率较低。

蜗杆传动主要用于生产批量不大的个别重型多桥驱动汽车和具有高转速发动机的大客车上。 3．圆柱齿轮传动

圆柱齿轮传动(图5—3c)一般采用斜齿轮，广泛应用于发动机横置且前置前驱动的轿车驱动桥(图5—5)和双级主减速器贯通式驱动桥。 4．蜗杆传动

蜗杆(图5—3d)传动与锥齿轮传动相比有如下优点：

1)在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较大的传动比(可大于7)。 2)在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声。 3)便于汽车的总布置及贯通式多桥驱动的布置。 4)能传递大的载荷，使用寿命长。 5)结构简单，拆装方便，调整容易。

但是由于蜗轮齿圈要求用高质量的锡青铜制作，故成本较高；另外，传动效率较低。

蜗杆传动主要用于生产批量不大的个别重型多桥驱动汽车和具有高转速发动机的大客车上。 （二）主减速器的减速形式

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