汽車設(shè)計

前言

第1章汽車總體設(shè)計1

1.1概述1

1.2汽車底盤演變3

1.3汽車設(shè)計方法5

1.4汽車開發(fā)程序7

1.5汽車現(xiàn)代設(shè)計11

1.5.1汽車形式的確定11

1.5.2汽車主要參數(shù)及發(fā)動機(jī)的選擇18

1.5.3車身形式與輪胎選擇27

1.5.4汽車的總體布置及運(yùn)動校核31

1.5.5汽車軟件設(shè)計42

1.6新能源汽車設(shè)計44

1.6.1純電動汽車動力系統(tǒng)與傳動系布局44

1.6.2混合動力汽車動力與傳動系匹配布局45

1.7智能汽車設(shè)計48

1.7.1智能駕駛系統(tǒng)功能介紹48

1.7.2智能車輛傳感器布局49

1.7.3智能車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)布局簡介51

第2章離合器設(shè)計52

2.1概述52

2.2離合器的結(jié)構(gòu)形式選擇53

2.2.1從動盤數(shù)的選擇53

2.2.2壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)和布置形式的選擇54

2.2.3膜片彈簧的支承方式56

2.2.4壓盤的驅(qū)動方式58

2.3離合器的主要參數(shù)選擇58

2.4離合器的設(shè)計與計算61

2.4.1離合器基本參數(shù)優(yōu)化61

2.4.2膜片彈簧的彈性特性62

2.4.3膜片彈簧的強(qiáng)度計算63

2.4.4膜片彈簧基本參數(shù)的選擇64

2.4.5膜片彈簧的制造工藝65

2.5扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計65

2.5.1扭轉(zhuǎn)減振器機(jī)構(gòu)原理66

2.5.2扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)選擇與設(shè)計計算66

2.5.3雙質(zhì)量飛輪減振器68

2.6離合器的接合過程69

2.7離合器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計69

2.8離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計71

2.8.1從動盤總成的設(shè)計71

2.8.2離合器蓋總成73

2.8.3分離軸承總成74

第3章機(jī)械變速器的設(shè)計76

3.1概述76

3.2變速器的傳動機(jī)構(gòu)方案分析77

3.2.1兩軸式變速器77

3.2.2中間軸式變速器78

3.2.3倒檔傳動布置方案81

3.2.4多速變速器的組合方案分析82

3.3變速器主要參數(shù)的選擇85

3.3.1檔位數(shù)85

3.3.2傳動比范圍85

3.3.3中心距86

3.3.4外形尺寸86

3.3.5軸的直徑86

3.3.6齒輪參數(shù)86

3.3.7各檔齒輪齒數(shù)的分配90

3.4變速器的設(shè)計和計算92

3.4.1齒輪的損壞形式92

3.4.2齒輪強(qiáng)度計算92

3.4.3軸的強(qiáng)度計算94

3.5變速器的操作機(jī)構(gòu)設(shè)計96

3.5.1換檔機(jī)構(gòu)96

3.5.2鎖定機(jī)構(gòu)97

3.6同步器設(shè)計98

3.6.1慣性式同步器98

3.6.2主要參數(shù)的確定103

3.6.3同步器計算105

3.7自動變速器匹配設(shè)計106

3.7.1自動變速器匹配設(shè)計總體原則107

3.7.2自動變速器結(jié)構(gòu)匹配設(shè)計107

3.7.3自動變速器性能匹配設(shè)計108

3.8機(jī)械式無級變速器109

3.8.1結(jié)構(gòu)與工作原理109

3.8.2傳動帶110

3.9新能源汽車變速器111

3.9.1混合動力專用變速器DHT111

3.9.2純電動汽車多檔變速器111

第4章萬向節(jié)和傳動軸設(shè)計113

4.1概述113

4.2普通十字軸向萬向節(jié)114

4.2.1普通十字軸向萬向節(jié)結(jié)構(gòu)114

4.2.2單個十字軸向萬向節(jié)的運(yùn)動特性115

4.2.3雙十字軸向萬向傳動的運(yùn)動特性117

4.2.4多十字軸向萬向傳動的運(yùn)動特性118

4.2.5十字軸向萬向節(jié)的設(shè)計118

4.3撓性萬向節(jié)120

4.4準(zhǔn)等速萬向節(jié)122

4.5等速萬向節(jié)124

4.5.1球叉式萬向節(jié)124

4.5.2球籠式萬向節(jié)125

4.5.3球籠式萬向節(jié)的設(shè)計127

4.6傳動軸結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計128

4.7中間支承結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計131

第5章驅(qū)動橋設(shè)計134

5.1概述134

5.2驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)方案分析134

5.3主減速器設(shè)計136

5.3.1主減速器的結(jié)構(gòu)形式136

5.3.2主減速器基本參數(shù)選擇與計算載荷的確定148

5.3.3主減速器錐齒輪強(qiáng)度計算152

5.3.4主減速器錐齒輪軸承的載荷計算153

5.3.5錐齒輪材料155

5.4差速器設(shè)計156

5.4.1差速器結(jié)構(gòu)形式選擇156

5.4.2普通錐齒輪式差速器齒輪設(shè)計162

5.4.3多橋驅(qū)動汽車的軸間差速器163

5.4.4黏性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)及在汽車上的布置164

5.5車輪傳動裝置設(shè)計165

5.5.1結(jié)構(gòu)形式分析165

5.5.2半軸計算167

5.5.3半軸可靠性設(shè)計168

5.5.4半軸結(jié)構(gòu)設(shè)計169

5.6驅(qū)動橋殼設(shè)計170

5.6.1驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)方案分析170

5.6.2驅(qū)動橋殼強(qiáng)度計算171

第6章懸架設(shè)計173

6.1概述173

6.1.1懸架的基礎(chǔ)及分類173

6.1.2新型懸架174

6.2懸架的主要參數(shù)的確定177

6.2.1懸架的靜撓度fc177

6.2.2懸架的動撓度fd177

6.2.3懸架的彈性特性178

6.2.4后懸架主彈簧和副彈簧的剛度分配178

6.2.5懸架的側(cè)傾角剛度以及前后軸之間的分配179

6.3鋼板彈簧的設(shè)計及計算179

6.4扭桿彈簧的設(shè)計186

6.5獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計189

6.5.1設(shè)計要求189

6.5.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)189

6.5.3雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計193

6.5.4麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計197

6.6減振器的主要參數(shù)和尺寸的選擇199

6.7橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計201

第7章轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計207

7.1概述207

7.2機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析與設(shè)計209

7.2.1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器209

7.2.2整體式轉(zhuǎn)向器213

7.3機(jī)械式轉(zhuǎn)向器主要性能參數(shù)216

7.3.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳動比216

7.3.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩傳動比216

7.3.3轉(zhuǎn)向器的效率217

7.4動力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計219

7.4.1動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述219

7.4.2整體式動力轉(zhuǎn)向器221

7.4.3齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器228

7.4.4轉(zhuǎn)閥特性曲線的計算230

7.4.5動力轉(zhuǎn)向泵232

7.4.6動力轉(zhuǎn)向油罐238

7.4.7動力轉(zhuǎn)向油管240

7.5轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計243

7.5.1汽車轉(zhuǎn)向時理想的內(nèi)、外前輪轉(zhuǎn)角關(guān)系243

7.5.2整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的設(shè)計校核244

7.5.3輪胎側(cè)偏角對轉(zhuǎn)向時內(nèi)、外前輪轉(zhuǎn)角之間理想關(guān)系的影響246

7.6轉(zhuǎn)向桿系與懸架的匹配設(shè)計248

7.6.1在前懸架是縱置鋼板彈簧的汽車中轉(zhuǎn)向縱拉桿的布置249

7.6.2在采用雙橫臂式前懸架的汽車中的轉(zhuǎn)向桿系布置252

7.6.3在采用麥克弗森式前懸架的汽車中的轉(zhuǎn)向桿系布置255

7.6.4前束角隨著前輪上、下跳動的變化特性曲線256

7.6.5車輪前、后移動時前束角的控制257

7.7線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)259

7.7.1線控轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)組成260

7.7.2路感反饋控制策略261

7.7.3轉(zhuǎn)向執(zhí)行控制策略263

7.7.4主動前輪轉(zhuǎn)向控制策略264

第8章制動系統(tǒng)設(shè)計266

8.1概述266

8.2制動器的結(jié)構(gòu)方案分析267

8.2.1鼓式制動器267

8.2.2盤式制動器271

8.3制動器主要參數(shù)的確定273

8.3.1鼓式制動器主要參數(shù)的確定273

8.3.2盤式制動器主要參數(shù)的確定274

8.4制動器的設(shè)計與計算275

8.4.1鼓式制動器的設(shè)計計算275

8.4.2盤式制動器的設(shè)計計算282

8.4.3摩擦襯片磨損特性的計算283

8.4.4前、后輪制動器制動力矩的確定284

8.4.5應(yīng)急制動和駐車制動所需的制動力矩284

8.5制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)287

8.5.1簡單制動系287

8.5.2動力制動系287

8.5.3伺服制動系291

8.5.4分路系統(tǒng)296

8.5.5液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算297

8.5.6真空助力器的設(shè)計計算298

8.6制動力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)299

8.6.1限壓閥299

8.6.2防抱死制動系統(tǒng)（ABS）300

8.7線控制動系統(tǒng)302

8.7.1電子液壓制動EHB系統(tǒng)302

8.7.2電子機(jī)械制動EMB系統(tǒng)303

8.7.3iBooster結(jié)構(gòu)及設(shè)計306

第9章汽車系統(tǒng)性能設(shè)計307

9.1車輛模型建立307

9.1.1數(shù)學(xué)模型設(shè)計307

9.1.2連續(xù)和離散模型308

9.1.3分析和數(shù)值模型309

9.2汽車操縱穩(wěn)定性計算310

9.2.1線性三自由度車輛操縱性模型及模型參數(shù)310

9.2.2不足轉(zhuǎn)向度K的計算316

9.3汽車結(jié)構(gòu)動力學(xué)設(shè)計318

9.3.1振動模態(tài)分析的基本理論及方法319

9.3.2結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析的基本理論及方法322

9.4汽車結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計323

9.5汽車結(jié)構(gòu)抗疲勞和可靠性設(shè)計327

9.5.1零部件的抗疲勞設(shè)計方法327

9.5.2汽車可靠性設(shè)計329

9.6汽車結(jié)構(gòu)計算機(jī)輔助設(shè)計332

9.6.1計算機(jī)輔助技術(shù)332

9.6.2有限元輔助設(shè)計方法333

9.6.3底盤結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計338

參考文獻(xiàn)342