汽车构造（底盘）课后习题及思考题答案 14—
1、汽车传动系中为什么要装离合器？ （1）保证汽车平稳起步 切断和实现对传动系的动力传递，以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地结合，确保汽车平稳起步。 （2）保证换档时工作平稳在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击。 （3）防止传动系过载 在工作中受到大的动载荷时，能限制传动系所受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏。 14—
2、为何离合器从动部分的转动惯量要尽可能小？ 从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在离合器分离时能迅速中断动力传动；另外，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部件的转速就比较容易减小，从而减轻换档时齿轮间的冲击。 14—
3、为了使离合器接合柔和，常采用什么措施？ 在操作上要轻放离合器踏板；在结构上通常将从动盘径向切槽分割成扇形，沿周向翘曲成波浪形使其具有轴向弹性，接合柔和。 14—
4、膜片弹簧离合器有何优缺点？ 优点：（1） 弹簧压紧力在摩擦片允许磨损的范围内基本不变（2） 结构简单，轴向尺寸小，零件数目少（3） 操纵轻便，省力 （4） 高速旋转时性能较稳定（5） 压力分布均匀，摩擦片磨损均匀（6） 散热通风好，使用寿命长（7）平衡性好（8） 有利于批量生产，降低制造成本 缺点：制造工艺及尺寸精度要求严格使生产工艺复杂。 15—
1、在普通变速器中，第二轴的前端为什么采用滚针轴承支承？为了润滑滚针轴承，在结构上都采取了哪些措施？ 因为一轴上的常啮合齿轮较小，支承孔较小，只能布置滚针轴承。且二轴上的斜齿轮主要产生轴向力，滚针轴承能承受较大的轴向力，可满足要求。在二轴的齿轮上钻有润滑油孔以润滑滚针轴承。 15—
2、在变速器的同步器中，常把接合齿圈与常啮斜齿轮制成两体（二者通过花键齿连接），这是为什么？接合齿圈把由常啮斜齿轮传来的转矩传给接合套，但接合齿圈的齿宽较小而常啮斜齿轮的齿宽较大，这是什么道理？ （1）、接合齿圈易磨损，为便于更换不浪费材料。(常啮合斜齿轮可继续使用)（2）、接合齿圈接合后，二者连为一体，没有相对运动.而啮合齿轮有相对运动，相互齿间有冲击应力，所有齿宽要大，以提高强度，避免折断。 17—
3、球叉式与球笼式等速万向节在应用上有何差别？为什么？ 球叉式等速万向节:结构较简单, 在小于下正常 工作但钢球所受单位压力较大，磨损较快。应用轻、中 型越野车的转向驱动桥。 球笼式等速万向节:钢球全都参与工作，允许的工作角较大(max=47°),承载能力和耐冲击能力强，效率较高，尺寸紧凑，安装方便，精度要求高，成本较高。是目前应用最为广泛的等速万向节 17—
4、试分析三轴驱动越野车的中、后驱动形式的优缺点。 若采用图(d)的驱动方式，则结构简单，中、后桥之间可装轴间差速器，当汽车转弯行驶时可以减轻轮胎磨损，减少发动机功率消耗。但该种结构维修、保养不方便。 若采用图(e)的驱动方式，维修、保养方便。但结构复杂，中、后桥之间无法装轴间差速器。整体式驱动桥可以去掉。断开式驱动桥则不能去掉。不行，若把（VL节）放在外侧会破坏转向轮的转向定位参数。 18—
1、汽车驱动桥的功用是什么？每个功用主要由驱动桥的哪些部分来实现和承担？ 驱动桥主要功用是将万向传动装置传来的发动机动力经过降速，将增大的转矩分配到驱动车轮。驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。 主减速器：减速增扭。 差速器：在两输出轴间分配转矩并保证两输出轴可能以不同的速度旋转。 半轴：接受并传递转矩。 驱动桥壳：支承汽车质量，并承受由车轮传来的路面反力和反力矩，并经悬架传给车架。 18—
2、试以EQ1090E型汽车驱动桥为例，具体指出动力从发动机输出一直到驱动车轮为止的传动路线（写出动力传递零件的名称）？ 发动机曲轴离合器变速器（或分动器） 万向传动置主减速器（扭矩增大）并使扭矩方向作90度改变差速器 左、右半轴轮毂驱动轮。 18—
4、何谓准双曲面齿轮传动主减速器？它的什么特点？如何从驱动桥外部即可判定是曲线齿锥齿轮传动还是准双曲面齿轮传动？ 主减速器传动齿轮的齿形为准双曲面齿。其特点是齿轮工作平稳性好，弯曲强度和接触强度高，还可以使主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线偏移。当主动齿轮轴线向下偏移时，可以降低传动轴的位置，从而有利于降低车身及整车重心高度，提高汽车的行驶稳定性。 若驱动桥壳以输入轴为轴线，壳体上、下不对称即是采用准双曲面齿轮传动。 18-
6、驱动桥中为什么设置差速器？对称式锥齿轮差速器中，为什么左右两侧齿轮的转速之和等于差速器壳体的两倍？ 因为差速器连接左右半轴，使汽车转弯时，左右两侧车轮以不同的角速度旋转，使车轮相对地面保持纯滚动，减少轮胎磨损及发动机功率消耗。同时传递扭矩。 当汽车转弯行驶：内侧车轮驶过的距离短，外侧车轮驶过的距离长。 此时内轮受到的地面阻力 > 外轮受到的地面阻力。 即：F同的速度运动。内阻> F外阻此时行星齿轮既自转，又公转。左、右两轮以不 则：V内
外= V+ ω4× r`ω 1× r` = ω 0× r + ω4× r 两式相加： ω1+ ω2 = 2 ω 0或n1+n18—
8、驱动桥中的轴承为什么要预紧？具体如何实现预紧？2 = 2 n0圆锥滚子轴承的预紧：在消除轴承间隙后，再对轴承加一定的轴向预紧力。预紧力过小，则不能满足轴的支承刚度需要；压紧力过大，则会导致传动效率降低，并且加速轴承磨损。 主动锥齿轮轴承预紧力的调整：在主减速器未装油封时，按规定力矩拧紧主动锥齿轮前端螺母后，应调整到能以M1＝1.0～1.5N·m左右的力矩使主动锥齿轮单独转动。为了调节此力矩的大小，在主动轴两轴承内圈之间的隔离套管的一端装有预紧调整垫片。如过紧则增加垫片的厚度；过松则减少垫片的厚度。 从动锥齿轮轴承预紧力的调整：拧动调整螺母，可以调整支承差速器壳的圆锥滚子轴承的预紧程度，被动锥齿轮组装后，应能以M2＝1.2～2.5N·m的力矩（中型货车，不同车型有所不同。），若间隙过大，应使从动锥齿轮靠近主动锥齿轮，反之则离开。为保持以调好的差速器圆锥滚子轴承的预紧度不变，一端调整螺母拧入的圈数应等于另一端调整螺母拧出的圈数。 18-
13、变速驱动桥结构上的什么特点？在发动机前置和前驱动桥车上采用变速驱动桥有哪些好处？发动机的纵置和横置对变速驱动桥中主减速器齿轮副有什么不同要求？ 变速驱动桥的特点：驱动桥壳和变速器壳体合二为一，制成统一整体，同时完成变速、差速和驱动车轮的功能。在发动机前置和前驱动桥车上采用变速驱动桥使得发动机、变速器、差速器成为一体式传动，省去了传动轴，缩短了传动路线，提高了传动效率。发动机的纵置变速驱动桥中主减速器齿轮副应采用锥齿；发动机的横置变速驱动桥中主减速器齿轮副应采用园柱斜齿。 18-
15、全浮式半轴和半浮式半轴在结构上各有什么特点？半浮式半轴通常为一个轴承，那么侧向力是如何来承受和平衡的？
半轴半轴内端作用在主减速器从动轮的力，弯矩则由差速
器壳承受，与半轴无关。这种只承受扭矩，而两端不承受任何反力和弯矩的支承形式，称为全浮式半轴。全浮式半轴在汽车
静止时是不受力的，因而不用支起车桥就可以卸下半轴。 半轴外端用键及螺钉与轮毂连接，半轴用轴承支承在桥壳内，显然，作用在车轮上的力都必须经过半轴才能传到桥壳上。这种，使半轴内端不受弯矩，外端承受全部弯矩的支承形式称半浮式半轴支承。 轴承除了承受径向力以外，只能承受车轮向外的轴向力。为此，在差速器行星齿轮轴的中部浮套着止推块，止推块平面抵在半轴内端，防止了侧向力使半轴向内的窜动。
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3、解放CA1091K2型汽车车架为什么布置为前窄后宽的形式？丰田皇冠（Crown）桥车的车架为什么更复杂？它具有哪些结构特点？ 解放CA1091K2型汽车车架前部宽度缩小是为了给转向轮
和转向纵拉杆让出足够的空间，以保证最大的车轮偏转角度；由于后部支承车架，所以后宽是为了提高支承的稳定性。 为了满足汽车行驶稳定性及乘客乘坐舒适性的要求。 该车架的特点是：中部较平低，以降低汽车的重心，满足高速轿车行驶稳定性和乘客舒适性的要求。由于车架位置的降低，车架前端做得较窄，以允许转向轮有较大的偏转角度。车架后端向上弯曲，保证了悬架变形时车轮的跳动空间。 19—
4、大客车的车架布置又有什么特点？为什么？ 大客车的车架在前后车桥上有较大弯曲，中部较平低，因此保证了汽车重心和底板都较低；车架前端做得窄，以允许转向轮有较大的偏转角度。了乘客的上下车。
这样，既提高了行驶稳定性，又方便
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6、中梁式车架和边梁式车架的主要区别在哪里？脊梁式车架有什么优缺点？综合式车架和钢管焊接的桁架式车架各有什么结构特点？ 边梁式车架：车架由两根位于两边的纵梁和若干根 横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接。 中梁式车架：车架只有一根位于中央的纵梁。断面可成管形或箱形。 脊梁式车架的优点：有较好的抗扭转刚度和较大的前轮转向角，在结构上允许车轮有较大的跳动空间，便于装用独立悬架，从而提高了汽车的越野性；与同吨位的载货汽车相比，其
车架轻，整车质量小，同时质心也较低，故行驶稳定性好；车架的强度和刚度较大；脊梁还能起封闭传动轴的防尘罩作用。 脊梁式车架的缺点：制造工艺复杂，精度要求高，总成安装困难，维护修理不方便，故目前应用较少。 综合式车架同时具有的中梁式车架和边梁式车架特点。 桁架式车架是车身和车架制成一体，这样的车身称为“承载式车身”，不另设车架。随着节能技术的发展，为了减轻自重，越来越多的轿车都采用了承载式车身。车架承受着全车的
大部分重量，在汽车行驶时，它承受来自装配在其上的各部件传来的力及其相应的力矩的作用。当汽车行驶在崎岖不平的道路上时，车架在载荷作用下会产生扭转变形，使安装在其上的
各部件相互位置发生变化。当车轮受到冲击时，车架也会相应受到冲击载荷。因而要求车架具有足够的强度，合适的刚度，同时尽量减轻重量。在良好路面行驶的汽车，车架应布置得离地面近一些，使汽车重心降低，有利于汽车稳定行驶，车架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的空间。 20—
2、转向轮的定位参数有哪些？各起什么作用？主销后倾
角为什么在一些轿车上出现负值？前轮前束如何测量和调整？ 转向轮的定位参数有：主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束。 主销后倾角：当汽车直线行驶，因偶受外力而发生偏离时，即能产生相应的稳定力矩， 使汽车转向轮自动回正，保证汽车稳定直线行驶。 主销内倾角：（1）、使车轮转向后能自动回正，保证汽车直线行驶。（2）、使转向方便。（3）、a减小可使转向操纵轻便，省力。但a值过小，会使轮胎与路面之间的摩擦阻力增大，使转向变得沉重，加速轮胎磨损。所以，a＝４０～６０㎜。 前轮外倾角：使汽车满载时，车轮与路面接近垂直。 前轮前束：为了消除前轮外倾带来的不良后果。 由于轿车的轮胎气压较低，弹性较大，汽车行驶时，轮胎与地面的接触面中心向后转移，使得稳定力矩增大，造成转向困难。所以在一些轿车上主销后倾角出现负值。在安置车轮时，使车轮两轮前边缘距离B小于后边缘距离A，A-B之差称前轮前束。前轮前束通过转向横拉杆进行调整。
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3、转向驱动桥在结构上有何特点？其转向和驱动两个功能主要由哪些部件实现？ 转向驱动桥同一般驱动桥一样，有主减速器，差速器。但由于转向时转向车轮需要绕主销偏转一个角度，故与转向轮相连的的半轴必须分成内外两段，其间用万向节连接，同时主销
也因而分成上下两段。转向节轴颈部分做成中空的，以便半轴穿过其中。 20—
9、无内胎轮胎在结构上是如何实现密封？为什么在轿车上得到广泛使用？有自粘层和无自粘层的无内胎轮胎有什么
不同？应用如何？ 无内胎轮胎在外观上与普通轮胎相似。所不同的是无内胎轮胎的外胎内壁上附加了一层厚约2～3mm的专门用来封气的橡胶密封层，它是用硫化的方法粘附上去的，密封层正对着的胎面下面，贴着一层未硫化橡胶的特殊混合物制成的自粘层。当轮胎穿孔时，自粘层能自行将刺穿的孔粘合，因此又叫有自粘层的无内胎轮胎。 在轿车上得到广泛使用是因为轿车：（1）、重量轻，外界
刺穿轮胎的可能性小。（2）、车速快，无内胎可减少内、外胎间的摩擦，提高使用寿命。（3）、轿车重心低，装载质量小，
当因自粘层软化而破坏车轮平衡时，对行驶的平顺性、安全性
影响不大。 有自粘层和无自粘层的无内胎轮胎的区别在于：
有自粘层无内胎轮胎只有在穿孔小时才可粘合。天气炎热自粘层易软化而向下流动，从而破坏车轮平衡。无自粘层无内胎轮胎，它的外胎内壁只有一层密封层，当轮胎穿孔时，由于
其本身处于压缩状态而紧裹着穿刺物，能长期不漏气。即使穿刺物拨出，亦能暂时保持气压，就这部分取代了自粘层的作用。 20—
11、车轮的通风和平衡的目的何在？在结构上是如何实现的？ 车轮的通风有利于制动器、轮辋散热，以提高车轮
的使用寿命及汽车行驶安全性。平衡块是用于车轮平衡质量，它使得车轮在飞转运动中质量平衡，减少振动，延长 车轮和轮胎的使用寿命。车轮的辐板上开有若干孔，用以减轻质量，同时有利于制动器、轮辋散热，安装时可作把手。在轮辋上加有平衡块。 21—
1、汽车上为什么设置悬架总成？一般它是由哪几部分组成的？ 悬架是车架（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。
汽车车架（或车身）若直接安装于车桥上，由于道路不平，地面冲击，使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。汽车悬架是车架（或车身）与车桥之间的弹性联结装置的总称。它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引起的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作
用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相
对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。 21—
3、汽车悬架中的减振器和弹性元件为什么要并联安装？对减振器有哪些要求？
并联安装：当弹性元件受到冲击，发生振动时，与之并联的减振器即能同时参与工作，迅速衰减振动，以减少车架（或车身）的振动。 若串联安装则造成：（1）车架重心过高，汽车行驶稳定性差。（2）减振器与弹性元件不能同时参与工作，而是先后参与工作，达不到迅速衰减振动的效果。 对减振器的使用要求：（1）悬架压缩行程内，阻尼力较小，以充分 发挥弹性元件的作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。（2） 悬架伸长行程内，阻尼力应大，以求迅速减振。（3）当车桥与车架 之间的相对速度过大时，减振器应能自动加大液流通道截面积，使 阻尼力保持在一定限度内。
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4、双向作用筒式减振器的压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀各起什么作用？压缩阀和伸张阀的弹簧为什么较强？预紧力为什么较大？压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压升高到一定程度时，阀才能开启，而当油压降低到一定程度时，阀即自行关闭。流通阀和补偿阀是一般的单项阀，其弹簧很弱，当阀上油压的作用力与弹簧力同向时，阀处于关闭状态，完全不通液流；而当油压的作用力与弹簧力反向时，只要有很小的油压，阀便能开启。
因为压缩阀和伸张阀是卸载阀，分别控制压缩行程与伸张行程的最高油压，所以弹簧较强。预紧力较大主要是为了保证阀门紧密闭合，不致于因汽车振动而自动开启。
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1、何谓汽车转向系？机械转向系由哪几部分组成？(以简图说明)
汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转
向系。
机械转向系的组成：转向操纵机构：转向盘、转向轴、万向节（上、下）、转向传动轴。
转向器：内设减速传动付，作用减速增扭。转向传动机构：转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、转向节、转向梯形。 22—
2、目前生产的一些新车型的转向器操纵机构中，为什么采用了万向传动装置？新型车在转向操纵机构中采用了万向传动装置有助于转向盘和转向器等部件和组件的通用化和系列化。只有适当改变转向万向传动装置的几何参数，便可满足各种变形车的总布置要求。即使在转向盘与转向器同轴线的情况下，其间也可采用万向传动装置以补偿由于部件在车上的安装误差和安装基体（驾驶室、车架）的变形所造成的二轴线实际上的不重合。 22—
4、何谓转向盘自由行程？它的大小对汽车转向操纵有何影响？一般范围应为多大？
转向盘在空转阶段的角行程称转向盘自由行程。用来克服转向系内部的摩擦，使各传动件运动到其间的间隙完全消除。
转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免使驾驶员过度紧张是有利的，但不宜过大，以免过分影响灵敏性。转向盘一般范围，从相应于汽车直线行驶的中间位置向任一方向的自由行程最好不超过10º～15º。当零件磨损严重，致使转向盘自由行程超过25º～30º时，必须进行调整。 22—
6、转向摇臂与摇臂轴之间可否用平键或半月键连接？用锥形三角细花键连接时，它们之间的相对位置有无定位要求？怎样定位？
不行。因为二者在传力过程中，当受力较大时，会产生剪切变形，致使平键或半月键沿某截面剪断，受到剪切破坏。
有定位要求。为保证转向器摇臂在中间位置时，从转向摇臂起始的全套转向传动机构也处于中间位置，在摇臂轴的外端面和转向摇臂上孔外端面上，各刻印有短线作为装配标记。装配时，应将两个零件上的标记短线对齐。
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1、何谓汽车制动？试以简图说明制动力是如何产生的。
使行驶的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，使已停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。
一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂
上，随车轮一同旋转。在固
定不动的制动底板上，有两个支承销，支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面
上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管与装在车架上的液压制动主缸
相连通。主缸中的活塞可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。
当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞
在液压的作用下将制动蹄片压
向制动鼓，这样，不旋转的制动蹄就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩M，其方向与车轮
旋转方向相反。制动鼓将该力矩传到车轮后，由于车轮对路面有附着作用，车轮对路面作用 一个向前的周缘力Fµ，同时路面对车轮也作用一个向后的反作用力，即制动力FB。制动力FB由车轮经车桥和悬架传给车架及车身。迫使整个汽车产生一定的减速度。
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7、何谓人力制动系、动力制动系和伺服制动系？伺服制动系
与动力制动系的区别何在？
人力制动系：制动能源仅仅是驾驶员的肌体。
伺服制动系：兼用人体及发动机作为制动能源的制动器。制动能量
大部分由动力伺服系统供给。
动力制动系：以汽车发动机作为唯一的制动初始能源，驾驶员的肌
体仅作为控制能源，而不是制动能源。
伺服制动系与动力制动系的区别：若伺服制动系中的动力伺服系统失效，还可以由驾驶员的肌体提供制动能源。
而动力制动系的动力能源一旦失效，整个制动系将无法实现制动，驾驶员的肌体 不能提供制动能源。
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8、气压制动系供能装置中的空气压缩机、储气罐、调压阀、安全阀、进气滤清器、管道滤清器、排气滤清器、防尘器、多回路压力保护阀、快放阀、梭阀、双腔制动阀、继动动阀的作用是什么？ 空气压缩机：提供高压空气。
储气罐：充入由空气压缩机的高压空气，积储气压能。。
调压阀：当储气罐内的空气压力升高到0.78～0.81Mpa时，调压阀
便使空气压缩机卸荷空转。
安全阀：控制储气罐内空气的最高压力值，将气压限止在安全范围
内。
进气滤清器：过滤灰尘、颗粒。 管道滤清器：进行油、水分离。
排气滤清器：催化、还原有害气体成分。 防尘器：防止外界灰尘进入。
多回路压力保护阀：用于多回路系统中。当一个回路失效时它可以 保护其余回路，使其中气压能不受损失。
快放阀：当松开制动踏板时，使后轮制动气室放气回路线和时间缩 短，保证后轮制动器迅速解除制动。
梭阀：只让压力较高腔的压缩空气输入挂车制动阀。
双腔制动阀：通过制动踏板来操纵。不制动时，前、后制动气室分 别经制动阀和快放阀与大气相通，而与来自储气罐的压缩空气隔绝 因此所有车轮制动器均不制动。当驾驶员踩下制动踏板时，制动阀 首先切断各制动气室与大气的通道，并接通与压缩空气的通道，于 是两个主储气罐便各自独立地经制动阀向前、后制动气室供气，促 动前、后制动器产生制动。
继动动阀：使后轮制动气室快速充气，保证后轮制动器迅速产生制
动。
