汽車設計

本書系統地介紹了汽車設計理論與計算方法，包括整車及底盤各主要總成設計所需要的基本知識。內容包括汽車總體設計；離合器、機械式變速器、萬向傳動裝置、驅動橋、懸架、轉向系統和制動系統等各總成設計應滿足的要求、結構方案分類與分析，主要參數的確定原則，零部件的計算載荷確定方法，強度計算方法，主要結構元件分析；以及最新設計方法及其在汽車設計中的應用等。本書還介紹了近年來在汽車設計中得到應用的最新成果以及一些現代汽車設計方法。 ^[1] 

本書可作為高等院校車輛工程專業教材，也可作為汽車行業及相關行業工程技術人員的參考書。

第1章汽車總體設計

1.1概述

1.1.1總體設計應滿足的基本要求

1.1.2汽車開發程序

1.2汽車產品型號和形式的確定

1.2.1汽車的分類

1.2.2汽車的產品型號

1.2.3汽車的形式

1.3汽車主要參數的選擇

1.3.1汽車主要尺寸參數的確定

1.3.2汽車質量參數的確定

1.3.3汽車性能參數的確定

1.4發動機的選擇

1.4.1發動機形式的選擇

1.4.2發動機主要性能指標的選擇

1.4.3發動機的懸置

1.5車身形式

1.5.1轎車的車身形式

1.5.2客車的車身形式

1.6輪胎的選擇

1.7汽車的總體佈置

1.7.1整車佈置的基準線(面)——零線的確定

1.7.2各部件的佈置

習題

第2章離合器設計

2.1概述

2.2離合器的結構方案分析

2.2.1從動盤數的選擇

2.2.2壓緊彈簧及佈置形式的選擇

2.2.3膜片彈簧離合器

2.2.4壓盤的驅動方式

2.2.5金屬陶瓷離合器

2.2.6濕式離合器

2.3離合器主要參數的選擇

2.4離合器的設計與計算

2.4.1圓柱螺旋彈簧

2.4.2圓錐螺旋彈簧

2.4.3膜片彈簧

2.5扭轉減振器的設計

2.5.1扭轉減振器的分類

2.5.2減振器的主要參數

2.5.3其他減振措施

2.6離合器的操縱機構

2.7離合器的結構元件

2.7.1從動盤總成

2.7.2離合器蓋總成

習題

第3章機械式變速器設計

3.1概述

3.2變速器傳動機構佈置方案

3.2.1兩軸式變速器

3.2.2中間軸式變速器

3.2.3組合式變速器

3.2.4倒擋的佈置

3.2.5部件結構方案分析

3.3變速器主要參數的選擇

3.3.1擋數

3.3.2傳動比範圍

3.3.3中心距A

3.3.4外形尺寸

3.3.5軸的直徑

3.3.6齒輪參數

3.3.7各擋齒輪齒數的分配

3.4變速器的設計與計算

3.4.1齒輪的損壞形式

3.4.2齒輪強度計算

3.4.3輪齒彎曲強度計算

3.4.4軸的強度計算

3.5同步器設計

3.5.1慣性式同步器

3.5.2慣性增力式同步器

3.5.3同步器的工作原理

3.5.4主要參數的確定

3.5.5同步器的計算

習題

第4章萬向傳動軸設計

4.1概述

4.2萬向節結構方案分析

4.2.1十字軸萬向節

4.2.2準等速萬向節

4.2.3等速萬向節

4.2.4撓性萬向節

4.3萬向節傳動的運動和受力分析

4.3.1單十字軸萬向節傳動

4.3.2雙十字軸萬向節傳動

4.3.3多十字軸萬向節傳動

4.3.4等速萬向節傳動

4.4萬向節設計

4.4.1萬向傳動的計算載荷

4.4.2十字軸萬向節設計

4.4.3球籠式萬向節設計

4.5傳動軸結構分析與設計

4.6中間支承結構分析與設計

4.7設計實例

4.7.1傳動軸的形式

4.7.2設計依據

4.7.3傳動軸的臨界轉速確定

4.7.4傳動軸軸管扭轉應力的校核計算

習題

第5章驅動橋設計

5.1概述

5.2驅動橋的結構方案分析

5.3主減速器設計

5.3.1主減速器的結構方案分析

5.3.2主減速器主、從動錐齒輪的支承方案

5.3.3主減速器錐齒輪的主要參數

5.3.4主減速器錐齒輪的強度計算

5.3.5主減速器錐齒輪軸承的載荷計算

5.3.6錐齒輪的材料

5.4差速器設計

5.4.1差速器結構形式選擇

5.4.2普通錐齒輪差速器的齒輪設計

5.4.3黏性聯軸器結構及其在汽車上的佈置

5.5車輪傳動裝置設計

5.5.1結構形式分析

5.5.2半軸計算

5.5.3半軸可靠性設計

5.5.4半軸的結構設計

5.6驅動橋殼設計

5.6.1驅動橋殼結構方案分析

5.6.2驅動橋殼的強度計算

習題

第6章懸架設計

6.1概述

6.2懸架結構形式分析

6.2.1非獨立懸架和獨立懸架

6.2.2獨立懸架結構形式分析

6.2.3前、後懸架方案的選擇

6.2.4輔助元件結構分析

6.3懸架主要參數的確定

6.3.1懸架靜撓度fc

6.3.2懸架動撓度fd

6.3.3懸架的彈性特性

6.3.4後懸架主、副簧剛度的分配

6.3.5懸架側傾角剛度及其在前、後軸的分配

6.4彈性元件的計算

6.4.1鋼板彈簧

6.4.2扭杆彈簧

6.5獨立懸架導向機構的設計

6.5.1設計要求

6.5.2導向機構的佈置參數

6.5.3雙橫臂式獨立懸架導向機構設計

6.5.4麥弗遜式獨立懸架導向機構設計

6.6減振器

6.6.1減振器的分類

6.6.2相對阻尼係數ψ

6.6.3減振器阻尼係數δ

6.6.4最大卸荷力F0

6.6.5簡式減振器的工作缸直徑D

6.7懸架的結構元件

6.7.1控制臂與連桿/拉桿

6.7.2接頭

習題

第7章轉向系統設計

7.1概述

7.2機械式轉向器方案分析

7.2.1機械式轉向器方案分析

7.2.2防傷安全機構方案分析與計算

7.3轉向系統主要性能參數

7.3.1轉向器的效率

7.3.2傳動比的變化特性

7.3.3轉向器傳動副的傳動間隙Δt

7.4機械式轉向器的設計與計算

7.4.1轉向系統計算載荷的確定

7.4.2齒輪齒條式轉向器的設計

7.4.3循環球式轉向器設計

7.5動力轉向機構

7.5.1對動力轉向機構的要求

7.5.2動力轉向機構佈置方案分析

7.5.3動力轉向機構的計算

7.6前輪主動轉向系統及線控轉向系統

7.6.1前輪主動轉向系統

7.6.2線控轉向系統

7.7轉向梯形

7.7.1轉向梯形結構方案分析

7.7.2整體式轉向梯形機構優化設計

7.8轉向傳動機構強度計算

7.9轉向系統結構元件

習題

第8章制動系統設計

8.1概述

8.2制動器的結構方案分析

8.2.1鼓式制動器

8.2.2盤式制動器

8.3制動器主要參數的確定

8.3.1鼓式制動器的主要參數

8.3.2盤式制動器的主要參數

8.4制動器的設計與計算

8.4.1鼓式制動器的設計計算

8.4.2盤式制動器的設計計算

8.4.3襯片磨損特性的計算

8.4.4前、後輪制動器制動力矩的確定

8.4.5應急制動和駐車制動所需的制動力矩

8.5制動驅動機構

8.5.1制動驅動機構的形式

8.5.2分路系統

8.5.3液壓制動驅動機構的設計計算

8.6制動力調節機構

8.6.1限壓閥

8.6.2制動防抱死機構(ABS)

8.7制動器的主要結構元件

8.7.1制動鼓

8.7.2制動蹄

8.7.3摩擦襯片(襯塊)

8.7.4蹄與鼓之間的間隙自動調整裝置

8.8輔助制動系統

8.8.1發動機緩速裝置

8.8.2電渦流緩速器

8.8.3液力緩速器

習題

第9章現代汽車設計方法

9.1概述

9.2計算機輔助設計

9.2.1CAD的發展狀況

9.2.2CAD技術在汽車行業中的應用

9.2.3CAD技術的發展趨勢

9.2.4CAD系統的結構

9.2.5CAD的功能

9.2.6CAD的應用實例

9.3汽車優化設計

9.3.1概述

9.3.2優化問題的數學模型

9.3.3優化方法

9.3.4解決優化設計問題的一般步驟

9.4汽車機構動態仿真

9.4.1仿真概念

9.4.2仿真模型和仿真方法

9.4.3汽車機構運動學仿真

9.4.4汽車機構動力學仿真

9.5有限元分析法

9.5.1概述

9.5.2有限元法的分析過程

9.5.3有限元結構分析軟件簡介

9.5.4有限元法在汽車設計中的應用

習題

參考文獻