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第1章 汽车总体设计 1

1.1 概述 1

1.1.1 总体设计应满足的基本要求 1

1.1.2 汽车开发程序 1

1.2 汽车产品型号和形式的确定 2

1.2.1 汽车的分类 3

1.2.2 汽车的产品型号 3

1.2.3 汽车的形式 4

1.3 汽车主要参数的选择 10

1.3.1 汽车主要尺寸参数的确定 10

1.3.2 汽车质量参数的确定 12

1.3.3 汽车性能参数的确定 14

1.4 发动机的选择 17

1.4.1 发动机形式的选择 17

1.4.2 发动机主要性能指标的选择 18

1.4.3 发动机的悬置 19

1.5 车身形式 21

1.5.1 轿车的车身形式 21

1.5.2 客车的车身形式 21

1.6 轮胎的选择 21

1.7 汽车的总体布置 23

1.7.1 整车布置的基准线（面）——零线的确定 23

1.7.2 各部件的布置 24

习题 37

第2章 离合器设计 38

2.1 概述 38

2.2 离合器的结构方案分析 39

2.2.1 从动盘数的选择 39

2.2.2 压紧弹簧及布置形式的选择 40

2.2.3 膜片弹簧离合器 41

2.2.4 压盘的驱动方式 44

2.2.5 金属陶瓷离合器 44

2.2.6 湿式离合器 45

2.3 离合器主要参数的选择 46

2.4 离合器的设计与计算 48

2.4.1 圆柱螺旋弹簧 48

2.4.2 圆锥螺旋弹簧 49

2.4.3 膜片弹簧 51

2.5 扭转减振器的设计 52

2.5.1 扭转减振器的分类 52

2.5.2 减振器的主要参数 54

2.5.3 其他减振措施 56

2.6 离合器的操纵机构 57

2.7 离合器的结构元件 58

2.7.1 从动盘总成 58

2.7.2 离合器盖总成 60

习题 61

第3章 机械式变速器设计 62

3.1 概述 62

3.2 变速器传动机构布置方案 63

3.2.1 两轴式变速器 63

3.2.2 中间轴式变速器 64

3.2.3 组合式变速器 65

3.2.4 倒挡的布置 66

3.2.5 部件结构方案分析 69

3.3 变速器主要参数的选择 71

3.3.1 挡数 71

3.3.2 传动比范围 71

3.3.3 中心距A 71

3.3.4 外形尺寸 71

3.3.5 轴的直径 72

3.3.6 齿轮参数 72

3.3.7 各挡齿轮齿数的分配 75

3.4 变速器的设计与计算 77

3.4.1 齿轮的损坏形式 77

3.4.2 齿轮强度计算 77

3.4.3 轮齿弯曲强度计算 78

3.4.4 轴的强度计算 79

3.5 同步器设计 81

3.5.1 惯性式同步器 81

3.5.2 惯性增力式同步器 83

3.5.3 同步器的工作原理 83

3.5.4 主要参数的确定 84

3.5.5 同步器的计算 86

习题 88

第4章 万向传动轴设计 89

4.1 概述 89

4.2 万向节结构方案分析 90

4.2.1 十字轴万向节 90

4.2.2 准等速万向节 91

4.2.3 等速万向节 93

4.2.4 挠性万向节 95

4.3 万向节传动的运动和受力分析 96

4.3.1 单十字轴万向节传动 96

4.3.2 双十字轴万向节传动 97

4.3.3 多十字轴万向节传动 98

4.3.4 等速万向节传动 99

4.4 万向节设计 99

4.4.1 万向传动的计算载荷 99

4.4.2 十字轴万向节设计 100

4.4.3 球笼式万向节设计 101

4.5 传动轴结构分析与设计 102

4.6 中间支承结构分析与设计 104

4.7 设计实例 106

4.7.1 传动轴的形式 106

4.7.2 设计依据 106

4.7.3 传动轴的临界转速确定 107

4.7.4 传动轴轴管扭转应力的校核计算 107

习题 108

第5章 驱动桥设计 109

5.1 概述 109

5.2 驱动桥的结构方案分析 109

5.3 主减速器设计 111

5.3.1 主减速器的结构方案分析 111

5.3.2 主减速器主、从动锥齿轮的支承方案 120

5.3.3 主减速器锥齿轮的主要参数 124

5.3.4 主减速器锥齿轮的强度计算 126

5.3.5 主减速器锥齿轮轴承的载荷计算 128

5.3.6 锥齿轮的材料 130

5.4 差速器设计 131

5.4.1 差速器结构形式选择 131

5.4.2 普通锥齿轮差速器的齿轮设计 136

5.4.3 黏性联轴器结构及其在汽车上的布置 138

5.5 车轮传动装置设计 139

5.5.1 结构形式分析 139

5.5.2 半轴计算 141

5.5.3 半轴可靠性设计 142

5.5.4 半轴的结构设计 143

5.6 驱动桥壳设计 144

5.6.1 驱动桥壳结构方案分析 144

5.6.2 驱动桥壳的强度计算 145

习题 146

第6章 悬架设计 148

6.1 概述 148

6.2 悬架结构形式分析 149

6.2.1 非独立悬架和独立悬架 149

6.2.2 独立悬架结构形式分析 150

6.2.3 前、后悬架方案的选择 151

6.2.4 辅助元件结构分析 153

6.3 悬架主要参数的确定 154

6.3.1 悬架静挠度fc 154

6.3.2 悬架动挠度fd 155

6.3.3 悬架的弹性特性 155

6.3.4 后悬架主、副簧刚度的分配 156

6.3.5 悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配 156

6.4 弹性元件的计算 157

6.4.1 钢板弹簧 157

6.4.2 扭杆弹簧 164

6.5 独立悬架导向机构的设计 167

6.5.1 设计要求 167

6.5.2 导向机构的布置参数 167

6.5.3 双横臂式独立悬架导向机构设计 170

6.5.4 麦弗逊式独立悬架导向机构设计 173

6.6 减振器 175

6.6.1 减振器的分类 175

6.6.2 相对阻尼系数ψ 176

6.6.3 减振器阻尼系数δ 177

6.6.4 最大卸荷力F0 178

6.6.5 简式减振器的工作缸直径D 178

6.7 悬架的结构元件 178

6.7.1 控制臂与连杆／拉杆 178

6.7.2 接头 180

习题 183

第7章 转向系统设计 185

7.1 概述 185

7.2 机械式转向器方案分析 186

7.2.1 机械式转向器方案分析 186

7.2.2 防伤安全机构方案分析与计算 190

7.3 转向系统主要性能参数 193

7.3.1 转向器的效率 193

7.3.2 传动比的变化特性 194

7.3.3 转向器传动副的传动间隙△t 197

7.4 机械式转向器的设计与计算 198

7.4.1 转向系统计算载荷的确定 198

7.4.2 齿轮齿条式转向器的设计 198

7.4.3 循环球式转向器设计 199

7.5 动力转向机构 204

7.5.1 对动力转向机构的要求 204

7.5.2 动力转向机构布置方案分析 204

7.5.3 动力转向机构的计算 205

7.6 前轮主动转向系统及线控转向系统 209

7.6.1 前轮主动转向系统 209

7.6.2 线控转向系统 210

7.7 转向梯形 211

7.7.1 转向梯形结构方案分析 211

7.7.2 整体式转向梯形机构优化设计 212

7.8 转向传动机构强度计算 215

7.9 转向系统结构元件 216

习题 217

第8章 制动系统设计 218

8.1 概述 218

8.2 制动器的结构方案分析 219

8.2.1 鼓式制动器 219

8.2.2 盘式制动器 223

8.3 制动器主要参数的确定 225

8.3.1 鼓式制动器的主要参数 225

8.3.2 盘式制动器的主要参数 227

8.4 制动器的设计与计算 227

8.4.1 鼓式制动器的设计计算 227

8.4.2 盘式制动器的设计计算 231

8.4.3 衬片磨损特性的计算 232

8.4.4 前、后轮制动器制动力矩的确定 233

8.4.5 应急制动和驻车制动所需的制动力矩 233

8.5 制动驱动机构 235

8.5.1 制动驱动机构的形式 235

8.5.2 分路系统 236

8.5.3 液压制动驱动机构的设计计算 237

8.6 制动力调节机构 239

8.6.1 限压阀 239

8.6.2 制动防抱死机构（ABS） 240

8.7 制动器的主要结构元件 241

8.7.1 制动鼓 241

8.7.2 制动蹄 241

8.7.3 摩擦衬片（衬块） 242

8.7.4 蹄与鼓之间的间隙自动调整装置 243

8.8 辅助制动系统 246

8.8.1 发动机缓速装置 246

8.8.2 电涡流缓速器 246

8.8.3 液力缓速器 247

习题 249

第9章 现代汽车设计方法 250

9.1 概述 250

9.2 计算机辅助设计 251

9.2.1 CAD的发展状况 251

9.2.2 CAD技术在汽车行业中的应用 252

9.2.3 CAD技术的发展趋势 253

9.2.4 CAD系统的结构 254

9.2.5 CAD的功能 255

9.2.6 CAD的应用实例 256

9.3 汽车优化设计 258

9.3.1 概述 258

9.3.2 优化问题的数学模型 259

9.3.3 优化方法 260

9.3.4 解决优化设计问题的一般步骤 262

9.4 汽车机构动态仿真 262

9.4.1 仿真概念 262

9.4.2 仿真模型和仿真方法 263

9.4.3 汽车机构运动学仿真 264

9.4.4 汽车机构动力学仿真 264

9.5 有限元分析法 265

9.5.1 概述 265

9.5.2 有限元法的分析过程 266

9.5.3 有限元结构分析软件简介 269

9.5.4 有限元法在汽车设计中的应用 270

习题 271

参考文献 272