结构优化在汽车轻量化中的应用综述 摘要：首先论述了汽车轻量化的意义、技术内涵、物理意义、发展现状和方法；接着介绍了高强钢、有色合金材料、塑料和复合材料等轻质材料在汽车轻量化中的作用；然后对尺寸优化、形状优化和拓扑优化三种结构优化方法的概念、数学模型、国内外发展现状加以阐述，并结合实例进行说明；最后提出了结构优化方法的结合使用、理论创新推动拓扑优化展望，以期推动汽车轻量化的发展。 关键词：汽车轻量化；轻质材料；结构优化；拓扑优化 0 前言 2013年中国汽车产销双双超过2000万辆，增速大幅提升，并且再次刷新全球记录，已连续五年蝉联全球第一。汽车工业已成为中国的支柱产业。随着汽车产量和保有量的增加，汽车在给人们的出行带来方便的同时，也产生了油耗、安全和环保三大问题。针对三大问题，各国政府制定了如油耗法规、安全法规以及排放法规等条令法规。各国汽车工业界一致认为，汽车轻量化是满足上述三个法规的有效手段和方法[1-4]。 1汽车轻量化技术及其发展现状 1.1 汽车轻量化技术 汽车轻量化的技术内涵是：采用现代设计方法和有效手段对汽车产品进行优化设计，或使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下，尽可能降低汽车产品自身重量，以达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。 汽车轻量化技术包括汽车结构的合理设计和轻量化材料的使用两大方面。一方面汽车轻量化与材料密切相关；另一方面，优化汽车结构设计也是实现汽车轻量化的有效途径。 1.2 汽车轻量化的物理意义 汽车轻量化设计应包括质量减轻和功能的完善和改进，为表征白车身的轻量化的效果，宝马汽车公司提出了轻量化系数的概念，该系数L 可用下式表示[5]为 /()t L m C A （1） 式中m 为白车身的结构质量（不包括车门和玻璃），t C 为静态扭转刚度（包括玻璃），A 为左右轮边宽度与轴距的乘积所得的面积，L 为轻量化系数。有关参量如图1，汽车轻量化效果反应在L 值上为下降。
模拟试题 4 一、填空题(本题10分，每小题2分) 1、附着率是指汽车直线行驶状况下，充分发挥作用时要求的。 2、选择汽车传动系统最大传动比时应考虑、附着率、及。 3、当汽车车速为临界车速时，汽车的稳态横摆角速度增益趋于；过多转向量越大，临界车速。 4、作为车辆振动输入的路面不平度，由于路面不平度函数是随机的，主要采用 描述其。 5、某4×2R汽车的驱动轮直径为0.7m，在附着系数为0.7的路面上能越过的最大台阶高度为，能越过的壕沟宽度为。 二、名词解释题(本题15分，每小题3分) 6、道路阻力系数 7、MPG 8、汽车比功率 9、滑动率 10、悬架侧倾角刚度 三、判断题(本题10分，每小题1分) 11、（）滚动阻力就是汽车行驶时的车轮滚动摩擦力。 12、（）现代轿车的传动系统通常采用前置前驱布置型式，主要是为了提高 汽车的动力性。 13、（）拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但单位运输工作量 的油耗却下降了。 14、（）汽车主传动比i0大，后备功率大，汽车的最高车速高，动力性较好；但发动机负荷率低，燃油经济性较差。
15、（）制动侧滑是汽车技术状况不佳所致，经维修可消除。 16、在一定侧偏角下，驱动力增加时侧偏力有所减小，因此前轮驱动车辆容易出现过多转向的情况。（） 17、（）汽车转向行驶时，当侧偏角为4°～6°时回正力矩达到最大值，侧偏角过大时，回正力矩可能为负值。 18、（）汽车后悬架装备横向稳定杆后，汽车整车角刚度增大，汽车侧倾角 减小，但汽车过多转向量增大。 19、（）为减小汽车悬架限位块的撞击概率，应适当增大车身固有频率和悬 架系统阻尼比。 20、（）汽车纵向通过角越大，通过性越差。 四、简答题(本题20分，每小题4分) 21、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？ 22、大型轿车费油的原因是什么？ 23、汽车动力装置参数包括哪些？它们选定时有何顺序？ 24、一些运输部门常将一些长期行驶在盘山公路上的汽车后轮制动器制动力加 大，请分析这样做的原因。 25、什么是轮胎的侧偏特性？影响轮胎侧偏特性的因素主要有哪些？ 五、分析题(本题24分，每小题8分) 26、简要作出某三挡汽车的功率平衡图，并分析不同挡位汽车的后备功率及发动机的负荷率对汽车动力性和经济性的影响。 27、写出根据汽车发动机的万有特性曲线及汽车的功率平衡图计算汽车的等速百 公里油耗的方法和步骤，并写出有关的计算公式及公式中各物理量所使用的量 纲。 28、已知汽车车身单质量振动系统的质量m，刚度K，阻尼系数C，写出该系统的固有频率f0和阻尼比ξ，并分析阻尼比对衰减振动的影响。
第22卷第6期2000年12月 武汉汽车工业大学学报 JOURNA L OF W UH AN AUT OM OTI VE PO LY TECH NIC UNI VERSITY V ol.22N o.6 Dec.2000 文章编号:10072144X(20000620022204 汽车减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比的匹配 韦勇1,阳杰2,容一鸣2 (1.柳州五菱汽车有限责任公司技术中心,广西柳州545007;2.武汉汽车工业大学机电工程学院,湖北武汉430070 摘要:阐述了双轴汽车减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比匹配设计的原则,论述了悬架减振器 外特性的匹配设计要求和设计方法,并对某实际车型进行了减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比匹 配分析及改进设计。通过道路试验验证了改进设计的结果是可行的。 关键词:减振器;汽车悬架;阻尼比匹配 中图法分类号:U463.33文献标识码:A 汽车悬架动力学表明,地面对悬架系统的激振力等于悬架质量的惯性力和非悬架质量的惯性力之和。车轮动载(激振力又决定了车轮的接地性能,它是汽车行驶安全性的重要尺度。显然,在悬架系统中配置恰当的减振器,才能有效地抑制车身振动,保证良好的平顺性及安全性。
1阻尼匹配的原则 根据振动理论和工程经验,悬架阻尼的匹配关系由式(1确定: ξ=C 2Km =0.2~0.45(1式中,ξ为悬架系统阻尼比;C为悬架减振器的等效阻尼系数 (NsΠm;K为悬架刚度(NΠm; m为悬架质量(kg。当减振器不是垂直安装时,要考虑安装角的影响。 悬架中的弹性元件在支承车身质量的同时,还可缓和路面产生的振动,而减振器起抑制振动的作用。缓冲和抑振是矛盾着的两个方面,它们是在保证车辆和乘员安全的正常运行条件下统一起来的,这就是悬架阻尼必须匹配设计的依据。ξ值较大时,能迅速减振,但不适当地增大ξ值会传递较大的路面冲击,甚至使车轮不能迅速向地面回弹而失去附着力和对激励的缓冲能力;ξ值较小时,振动持续时间变长,又不利于改善舒适性。 一般说来,压缩行程时的悬架阻尼比要小于复原行程,因为在压缩行程,应尽量减小减振器对地面冲击的传递能力,以便充分利用弹性元件的缓冲作用,如果不适当地选择了高系数值,就相当于过分增大了悬架刚度,使车辆的平顺性变坏。在确定了ξ值之后,可由式(1确定减振器的阻尼系数。因此,确定ξ值是减振器设计的原始技术条件。 收稿日期:2000209218. 作者简介:韦勇(19672,男,广西柳州人,柳州五菱汽车有限责任公司工程师. 2悬架减振器非线性外特性的规律化和量化问题 众所周知,被动悬架可行性设计区理论规定了悬架弹性元件和阻尼元件的线性制约关系或匹配关系[1]。在解决悬架阻尼系数的匹配问题时,必须解
压缩比:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。 工作循环：四冲程汽油机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程。 气门重叠：由于进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才关闭，这就出现了一段时间内排气门和进气门同时开启的现象。 悬架：是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。 气门间隙：在发动机冷态装配时，在气门及传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。 配气相位：用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示。 点火提前角：从点火时刻到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度 活塞行程：活塞运行在上下两个止点间的距离，它等于曲轴连杆轴部分旋转直径长度 前轮前束：为了消除前轮外倾带来的轮胎磨损，在安装前轮时，使两前轮的中心面不平行，两轮前边缘距离B小于后边缘距离A,A-B之差称为前轮前束。 麦弗逊式悬架：也称滑柱连杆式悬架，由滑动立柱和横摆臂组成。 起动转矩：在发动机启动时，克服气缸内被压缩气体的阻力和发动机本身及其附件内相对运动零件之间的摩擦阻力所需的力矩 气缸工作容积：一个气缸中活塞运动一个行程所扫过的容积 发动机工作容积：发动机全部气缸工作容积的总和 过量空气系数：φa=燃烧1kg燃料实际供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量 总论/概述单元 1、汽车主要由哪四大部分组成？各有什么作用？（P13） 发动机：燃料燃烧而产生动力的部件，是汽车的动力装置 底盘：接受发动机的动力，使汽车运动并按照驾驶员的操纵而正常行驶的部件 车身：驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的部件 电器与电子设备：电器设备包括电源组、发动机点火设备、发动机起动设备、照明和信号装置等；电子设备包括导航系统、电子防抱死制动设备、车门锁的遥控及自动防盗报警设备等2. 国产汽车产品型号编制规则（P13） CA---一汽；EQ---二汽；BJ---北京；NJ---南京 1---载货汽车（总质量）； 2---越野汽车（总质量）； 3---自卸汽车（总质量）； 4---牵引汽车（总质量）； 5---专用汽车（总质量）； 6---客车（总长度）； 7---轿车（发动机工作容积） 末位数字：企业自定序号 一．发动机基本结构与原理单元 1、四冲程内燃机中各行程是什么？各有什么作用？（P22） 进气行程：汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中混合，形成可燃混合气后被吸入气缸 压缩行程：为了能够使吸入的可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而增加发动机输出功率作功行程：高温高压燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能 排气行程：可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排出，以便进行下一个工作循环 2、汽车发动机总体结构由哪几大部分组成？（8个）各起什么作用？（P30） 机体组：作为发动机各机构、各系统的装配基体 曲柄连杆机构：将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力 配气机构：使可燃混合气及时充入气缸并及时将废气从气缸中排除
080200 机械工程（一级学科） 一、复试科目及参考书目 1.复试科目：笔试：科技英语、专业基础和专业综合知识；面试：综合能力、英语口语。 二、同等学力加试科目及参考书目 1．加试科目：⑴现代数控技术；⑵人工智能；⑶精密与超精密加工技术；⑷微机原理与接口技术；⑸检测技术与信号处理；⑹现代分析测试技术；⑺运筹学； ⑻精益生产；⑼工业工程综合；⑽汽车理论；⑾汽车构造；⑿机械原理；⒀机械设计；⒁工业设计方法；⒂设计学。（任选二门） 2.参考书目： （1）现代数控技术：《现代数控技术》，赵燕伟主编，浙江科技出版社、科学出版社联合出版，2004。（2）人工智能：《人工智能导论》，王万良主编，高等教育出版社，2011。（3）精密与超精密加工技术：《精密和超精密加工技术》，袁哲俊、王先魁主编，机械工业出版社，1999。（4）微机原理与接口技术：《MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用》(第一版)，王忠飞,胥芳，西安电子科技大学出版社，2007。（5）检测技术与信号处理：《数字信号处理的理论及应用》，何振亚，人民邮电出版社，1983；《机械工程测试、信息、信号分析》（第二版），卢文祥，华中科技大学出版社，1999。（6）现代分析测试技术：《现代分析测试技术》，祁景玉主编，同济大学出版社，2006。（7）运筹学：《运筹学教程》（第三版），胡运权，清华大学出版社，2007。（8）精益生产：《精益生产》，刘树华、鲁建厦等编著，机械工业出版社，2010。（9）工业工程综合：《基础工业工程》，易树平、郭伏，机械工业出版社，2006；《现代物流设施与规划》（第二版），方庆琯，王转，机械工业出版社，2009。（10）汽车理论：《汽车理论》（第三版），余志生，机械工业出版社，2004。（11）汽车构造：《汽车构造》（第二版），陈家瑞，机械工业出版社，2005。 （12）机械原理：《机械原理》（第七版），孙桓主编，高等教育出版社，2006。（13）机械设计：《机械设计》（第八版），濮良贵主编，高教出版社，2006。（14）工业设计方法：《工业设计方法学》（第三版），简召全，北京理工大学出版社， 2011。（15）设计学：《设计学概论》(修订本)，尹定邦，湖南科技出版社，2009。
模拟试题部分参考答案（武汉理工大学 余晨光编辑） 模拟试题1 一、填空： 1、驱动力与空气阻力的差，汽车重力 2、坡度阻力，加速阻力 3、侧倾角速度，俯仰角速度 4、4-12.5Hz ，0.5-2Hz 5、后，2211121w h D ????? ?=- ? ???+? ? 二、名词解释 6、附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值。 7、发动机负荷率：发动机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值。 8、转向灵敏度：即稳态横摆角速度增益，指稳态的横摆角速度与前轮转角的比值。 9、侧偏刚度：地面对轮胎的侧偏力与对应产生的侧偏角的比值，侧偏刚度为负值。 10、比功率：汽车的比功率是发动机功率和汽车总质量（答汽车质量也给分）的比值。 三、判断 11、√ 12、× 13、× 14、√ 15、× 16、√ 17、√ 18、× 19、× 20、×
模拟试题2 一、填空： 1、满载，60% 2、滚动阻力，坡度阻力 3、侧倾角速度，俯仰角速度 4、4~8Hz ，3Hz 以下 5、后，2211121w h D ????? ?=- ? ???+? ? 二、名词解释 6、汽车的后备功率：称1 ()e f W T P P P η-+为汽车的后备功率。其中f P 、W P 分别为汽车以某车速等速行驶时的滚动阻力功率和空气阻力功率，e P 为此时发动机在相应转速下能发出的最大功率，T η为传动系统的机械效率。 7、汽车比功率：汽车的比功率是发动机功率和汽车总质量（答汽车质量也给分）的比值。 8、汽车制动距离：是指汽车以一定的速度行驶时，从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停住为止所驶过的距离。 9、车厢侧倾轴线：车厢相对地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。 10、汽车纵向通过角：汽车满载、静止时，分别通过前、后轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面，当两切平面交于车体下部较低部位时所夹的最小锐角。 三、判断 11、√ 12、× 13、× 14、√ 15、× 16、× 17、× 18、√ 19、√ 20、× 四、不定项选择 21、BD 22、C 23、B 24、A 25、AD
钢板弹簧悬架系统设计规范 1范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参 数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005客车装载质量计算方法 GB 1589-2016道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置 （减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的 振动，保证汽车的正常行驶。悬架结构、性能不仅影响汽车的行驶平顺性，还对操纵稳定性、燃油经济性、通过性等多种
第一篇 一、传动系统 1、定义：位于发动机和驱动车轮之间的动力传动装置。 2、作用：将发动机发出的动力传给驱动车轮 1)实现减速增距 2)实现汽车变速 3)实现汽车倒驶 4)必要时中断传动系统的动力传递 5) 应使两侧驱动车轮具有差速作用 6）变角度传递动力 3、机械式传动系统布置方案: 1)前置后驱FR ：维修发动机方便，离合变速机构简单，前后轴轴荷分 配合理；需要一根较长传动轴，增加整车质量，影响效率。——主 要用于载货汽车，部分轿车和客车 2)前置前驱 FF :提高舒适性操纵稳定性，操纵机构较简单；结构复杂， 前轮轮胎寿命短，爬坡能力差。——广泛应用于微型中型轿车，中高级 高级轿车应用渐多 3)后置后驱 RR : 前后轴轴荷分配合理，噪声低，空间利用率高，行李 箱体积大；发动机冷却条件较差，发动机离合器变速器机构复杂。 ——广泛应用于大中型客车 4)中置后驱 MR：前后轴轴荷分配合理，能得到客车车厢有效面积最高利 用率——广泛应用于赛车 5)全轮驱动 nWD: 全部为驱动轮——越野车 4、液力式传动系统布置方案： 优点---根据道路阻力变化，自动实现无级变速，使操纵简 缺点----结构复杂，造价较高，机械效率较低。
应用：中高级轿车、部分重型货车 （1）动液式 （2）静液式：优点 A.使汽车平稳的实现无级变速，具有非常理想的特性 B.零部件减少，布置方便，增大离地间隙，提高通过性 C.用于动力制动，使制动操作轻便 缺点：机械效率低、造价高，使用寿命和可靠性不够理想等 应用：军用车辆 5、电力式传动系统布置方案： 优点 A.总体布置简化，灵活 B.启动及变速平稳，冲击小，延长使用寿命 C.有助于提高汽车平均车速 D.提高行驶安全性 E.操纵简化 缺点： A.质量大 B.效率低 C.消耗较多的有色金属——铜 二、离合器 1、功用：（1）保证汽车平稳起步；（2）保证传动系统换挡时工作平顺；（3）限 制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。 2、构造：主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构 3、汽车在行驶过程中经常保持动力传递，中断传动只是暂时需要，所以离合器 的主动部分和从动部分应经常处于结合状态。 4、对离合器的要求： 在保证可靠传递发动机最大转矩的前提下，离合器的具体结构应能满足 主从动部分分离彻底，结合柔和，从动部分的转动惯量尽可能小，散热 良好，操纵轻便，具有良好的动平衡等基本性能要求。 5、为何从动部分转动惯量要小? 离合器的功用之一是当变速器换挡时中断动力传递，以较小齿轮间的冲击。 如果与变速器第一轴相连的从动部分的转动惯量大，当换挡时，虽然分离了离合器儿使发动机与变速器之间的联系脱开，但离合器从动部分较大的惯性力矩仍然输入给变速器，相当于分离不彻底，就不能很好地起到减轻齿轮轮齿间冲击的作用。 6、摩擦离合器所能传递最大转矩的数值取决于：（1）摩擦面间压紧力（2）摩 擦系数（3）摩擦面数目（4）摩擦面尺寸 7、摩擦离合器工作原理：（1）中断动力传递：踩下离合器踏板，摩擦副间摩擦力消失，中断动力传递。（2）恢复动力传递：缓慢放松离合器，从动盘与飞轮缓慢接触，接触面间压力渐增，摩擦力矩渐增，直至完全结合。 8、怎样防超载？摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦副间的最大静摩擦力矩，当输入转矩达到最大静摩擦力矩时，离合器出现打滑现象，因而限制
大连理工大学2001年研究生入学考试 一．判断题（共12分，每小题2分，对的划√错的划×） 1. 只要汽车的驱动力大于其行驶阻力，汽车就能行驶。（X ） 分析：汽车的行驶条件 ψz t F F F ≤≤∑ 2. 汽车在加速时，其前轴载荷减少而后轴载荷增加。（√）分析：旋转质量的惯性力和平移质量的惯性力 共同作用 3. 无论汽车采用何种驱动形式（前轮驱动，后轮驱动）只要他们的质量相同，在同样附着系数的路面上 行驶时，他们的附着利用率就相同。（×）分析：前轴利用率附着系数 )(g zh b t z f +=βψ 后 )()1(1 g L zh a z r --= βψ 4. 汽车的制动器制动力愈大，汽车的制动效能就越高。（×） 分析：制动效能是指汽车迅速降低车速直 至停车的能力。 5. 汽车轮胎在同时受到制动和侧偏力作用时，若纵向制动力增加则侧偏力将要减少。（√） 分析：一定 侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力有所减小，由于轮胎的轮胎侧向弹性有所改变。 6. 临界车速意味着当具有过多转向的汽车车速达到此值时，只要有极微小的前轮转角，便会发生极大的 横摆角速度（√） 分析：过多转向汽车达到临界车速将失去稳定性。s r σ ω等于无穷大。 二．问答题（共38分） 1.（8分）证明在ψ<0ψ的路面上行驶的汽车制动时会发生前轮先抱死拖滑的现象。 分析：作图，在ψ<0ψ的情况下进行制动，在制动开始时，前后制动器制动力21,μμF F 均按β线上升，因前后车轮均未抱死，故地面制动力21,xb xb F F 也按β线上升。因为ψ<0ψ.所以β线将先与ψ值下的f 线相交，在交点处的制动减速度下会发生前轮抱死，而此时，由于前轮未抱死，汽车会由于前轮抱死而出现拖滑。 2.（8分）证明在特征车速ch V 下，两辆轴距相同的汽车，绕相同的半径R 转向，不足转向的汽车的前轮转角正好等于中性转向汽车的2倍。 分析：汽车的稳态横摆角速度增益用稳态的横摆角速度与前轮转角之 比s r )σω来表示，且其表达式为s r σ ω=21μ μ k L +，其中k 为稳定性因数，由于特征车速的数值为ch V =k v ，而前轮转角L k μ μσ2 1+= r ω，在V= k 1 时r L ωμ σ2 1= ，而在中性转向情况，即>k θ时，
关于汽车悬架系统 ——简单知识了解 李良 车辆工程 说明： 1、单独的关于悬架的资料太多，将资料简化，尽可能简单些，写的不好，多多批评指正。第二部分对悬架的设计和选型很有参考价值，可以看看。 2、另外搜集了一些关于悬架方面的资料（太多了，提供部分），也很不错。 3、有什么问题或建议多多提，我喜欢～～～～～～～～ 第一部分简单回答您提出的问题 悬架的作用： 1、连接车体和车轮，并用适度的刚性支撑车轮； 2、吸收来自路面的冲击，提高乘坐舒适性； 3、有助于行驶中车体的稳定，提高操作性能； 悬架系统设计应满足的性能要点： 1、保证汽车有良好的行驶平顺性；相关联因素有：振动频率、振动加速度界限值 2、有合适的减振性能；应与悬架的弹性特性很好地匹配，保证车身和车轮在共振区的振幅小，振动衰减快 3、保证汽车具有良好的操纵稳定性；主要为悬架导向机构与车轮运动的协调，一方面悬架要保证车轮跳动时，车轮定位参数不发生很大的变化，另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量 4、汽车制动和加速时能保持车身稳定，减少车身纵倾（点头、后仰）的可能性，保证车身在制动、转弯、加速时稳定，减小车身的俯仰和侧倾 5、能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩，零部件质量轻并有足够的强度、刚度和寿命 悬架的主要性能参数的确定： 1、前、后悬架静挠度和动挠度； 2、悬架的弹性特性； 3、（货车）后悬架主、副簧刚度的分配； 4、车身侧倾中心高度与悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配； 5、前轮定位参数的变化与导向机构结构尺寸的选择； 悬架系统与转向系统： 1、悬架机构位移的转向效应，悬架系对操纵性、稳定性的影响之一是悬架机构的位移随弹簧扰度而变所引起的转向效应。轴转向，使用纵置钢板弹簧的车轴式悬架的汽车在转弯时车体所发生侧摆的情况下，转弯外侧车轮由于弹簧被压缩而后退，内侧车轮由于弹簧拉伸而前进，其结果是整个车轴相当原来的车轴中心产生转角，这种现象称为周转向。前轮产生转向不足的效应，后轮产生转向过度的效应。独立悬架外侧成为前束（负前束），而产生轴转向效应。 2、车轮外倾角变化的转向效应，大多数独立悬架的车轮对面外倾角以及轮胎接地负荷都随着车体的倾斜而变化，这时外倾推力也发生变化，车轮被推向转弯的外侧，前轮有转向不足，后轮有转向过度的倾向。在这种情况下，其作用和离心对抗，所以产生相反效应。车轴式悬架在转弯时由于左右的负荷移动，轮胎的扰度不同也产生若干的外倾角的变化，其作用相同。 3、上述都是转弯时的情况，而直进时由于路面凹凸不平使车轮上下振动，也同时会产生这种效应，随着外倾角的变化也有产生轴转向的可能性。一般轴转向或因外倾角变化的转向效应都会改变原来的操纵特性，所以对操纵性，稳定性影响相当大，因此，在设计汽车时往往把这些效应计算在内面修正其操纵特性。
武汉理工大学 2016年硕士研究生入学考试试题 课程代码：844 课程名称：汽车理论基础 一、填空题（每题3分，共15分） 1、汽车拖带挂车后节省燃油的原因有两个：一是带挂车后阻力增加， 增加，使下降；另一个原因是汽车列车的较大。 2、选择汽车传动系统最小传动比时应考虑、 以及等方面。 3、表征稳态响应的参数包括稳定性因数K、、 和。 4、在车身与车轮双质量振动系统中，车身固有圆频率0ω、车轮固有圆频率tω、低的主频率1ω和高的主频率2ω的关系是。 5、在进行汽车加速性能实验时，可以用、 或（仪器设备）来记录加速过程。 二、名词解释题（每题3分，共15分） 6、汽车的附着率 7、并联式混合动力电动汽车 8、侧向力系数 9、ESP 10、汽车纵向通过角 三、判断题（在每题括号内作出该题正确“√”或错误“×”的判断，每题1分，共10分） 11、（）汽车下坡减速行驶时存在的行驶阻力有滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。 12、（）降低车速是减小汽车空气阻力的主要手段。
13、（）与汽车旋转质量换算系数相关的因素包括车轮尺寸、变速器挡位、车速和汽车总质量。 14、（）具有固定比值的前、后制动器制动力的汽车，若发生后轮先抱死，在后轮抱死、前轮没有抱死时，随着制动踏板力的进一步增加，后轮地面制动力会减小。 15、（）某汽车的同步附着系数为0.5，路面附着系数为0.7，此时后轴利用附着系数有意义，而前轴利用附着系数没有意义。 16、（）轿车的主销后倾角一般较小甚至为负值主要是因为其采用低压胎，侧偏产生的回正力矩较大。 17、（）载货汽车如满载时的转向特性为中性转向，那么空载时就为不足转向。 18、（）越野汽车为了减少汽车撞击限位的概率，车身固有频率应选择较小，阻尼比应取偏大值。 19、（）汽车最小离地间隙越大，越不容易出现拖尾失效。 20、（）我国规定动力性能和燃油经济性能试验时汽车的载荷为满载。 四、简答题（每题5分，共35分） 21、当不满足附着条件时，静止的汽车能否向前行驶？为什么？ 22、汽车达到动力性最佳的换挡时机是什么？达到燃油经济性最佳的换档时机是什么？二者是否相同？ 23、何为I曲线？说明用作图法做出I曲线的步骤，并写出相关的公式。 24、作出等速行驶汽车在方向盘角阶跃输入下的瞬态响应曲线简图，标出汽 车瞬态响应品质得几个参数值，并加以说明。 25、在对具有独立悬架汽车进行平顺性分析时，可以利用7自由度、4自由度、2自由度和1自由度的模型。请问各个模型中的自由度是哪些自由度？ 26、做汽车最大爬坡度试验时，如果坡度不合适（过大或过小），应如何完成试验，求出汽车最大爬坡度？ 27、简述汽车悬挂系统车身部分固有频率和阻尼比的测定方法。
一.名词解释 1、汽车使用性能：汽车能够适用各种使用条件，以最高效率、最低消耗、安全可靠地完成运输工作的能力。 2、滚动阻力系数：车轮在等速平路行驶时滚动时所需之推力与车轮负荷之比。 3、滑移率：在车轮运动中滑动成分所占的比例。 4、制动器制动力：在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力。 5、侧向力系数： 6、稳态横摆角速度增益：稳态横摆角速度与前轮转角之比。 7、汽车的动力因数：是剩余牵引力（总牵引力减空气阻力）和汽车总重之比： 8、附着椭圆：驱动力或制动力在不同侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，称为附着椭圆。 9、汽车前或后轮（总）侧偏角：包括1）考虑到垂直载荷与外倾角变动等因素的弹性侧偏角；2）侧倾转向角；3）变形转向角。 10、回正力矩：是使转向车轮恢复到直线行驶的主要恢复力矩之一,它是由接地面内分布的微元侧反向力产生的。 11侧偏力和轮胎的侧偏现象:侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时的离心力等的 作用，车轮中心沿轮胎坐标系Y轴方向有侧向力FY，相应地在地面上产生地面侧向反作 用力FY，FY即侧偏力。侧偏现象：当车轮有侧向弹性时,即使地面侧向反作用力FY 没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。 12轮胎坐标系:为了讨论轮胎的力学特性，需要建立一个轮胎坐标系。规定如下：垂直车轮旋转轴线的轮胎中分平面称为车轮平面。坐标系的原点O 为车轮平面和地平面的交线与车轮旋转轴线在地平面上投影线的交点。车轮平面与地平面的交线取为X 轴，规定向前为正。Z 轴与地面垂直，规定指向上方为正。Y 轴在地面上，规定面向车轮前进方向时，指向左方为正。 13.侧倾转向：在侧向力作用下车厢发生侧倾,由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动,后轮绕垂直地面轴线的转动,即车轮转向角的变动,称为侧倾转向 14.悬架的侧倾角刚度:指侧倾时（车轮保持在地面上），单位车厢转角下，悬架系统给车厢的总弹性恢复力偶矩。T 为悬架系统作用于车厢的总弹性恢复力偶矩；φr为车厢转角。可以通过悬架的线刚度或等效弹簧来计算悬架的侧倾角刚度。 15.横摆角速度频率响应特性:在分析汽车的操纵稳定性时，常以前轮转角δ或转向盘转角δsw为输入，汽车横摆角速度ωr为输出，来表征汽车的动特性。横摆角速度频率响应特性包括幅频特性和相频特性。 16.悬挂质量分配系数:y为车身绕横轴y 的回转半径，a、b 为车身质量至前、后轴的距离。大部分汽车ε=0.8~1.2 . 17.侧偏刚度k:FY ?α曲线在α=0°处的斜率称为侧偏刚度k，单位为N/rad . FY =kα . 18.高宽比:以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽B 之比100% HB×叫高宽比，又叫扁平率。 19.滑水现象:在一定车速下，汽车经过有积水层的路面时，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触，滑动附着系数?s ≈0，侧偏力完全丧失，方向盘和刹车会完全不起作用是一种极度危险的状态。此即滑水现象。 20汽车的操纵稳定性:指驾驶员在不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
毕业设计（论文） 文献综述 题目十九座客车悬架系统设计 专业车辆工程（汽车工程） 班级08级2班 学生 指导教师 2012 年
汽车悬架系统文献综述 1.前言 悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力的装置。因此，汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。由于悬架系统的结构在不断改进，其性能及控制技术也得到了迅速提高。尽管一百多年来汽车悬架从结构形式到作用原理一直在不断地演进，但从结构功能而言，它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。在有些情况下，某一零部件兼起两种或三种作用，比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用，麦克弗逊悬架中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用，有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。其作用是传递路面作用在车轮和车架上的支承力、牵引力、制动力和侧向反力以及这些力所产生的力矩，并且缓冲和吸收由不平路面通过车轮传给车架或车身的振动与冲击，抑制车轮的不规则振动，提高车辆平顺性(乘坐舒适性)和安全性(操纵稳定性)，减少动载荷引起的零部件和货物损坏[1]。 2.汽车悬架系统的发展状况 非独立悬架早期广泛应用于轿车及轿车以外的其它车型中，由于其可靠性和简单的特性，现在还被广泛的用于轿车的后桥，轻型货车和越野汽车的后桥，重型货车的前后桥都采用非独立悬架。 独立悬架早期只单纯用于轿车上，目前大部分轻型货车和越野汽车为了提高舒适性也开始采用独立悬架，同时一些中型卡车及客车为了提高驾乘的舒适性和行驶平顺性也开始采用独立悬架，在国外甚至一些轮式工程机械如吊车和重型卡车也开始采用独立悬架。因此对于独立悬架的设计技术，国内外都进行了研究，这些研究主要集中在以下几个方面：独立悬架设计方法，独立悬架参数对汽车行驶平顺性的影响；独立悬架对汽车操纵稳定性的影响。国内的研究主要表现为：独立悬架和转向系的匹配；独立悬架与转向横拉杆长度和断开点的确定；悬架弹性元件的设计分析；导向机构的运动分析；独立悬架对前轮定位参数的影响；独立悬架的优化设计等。国外除上述研究外，还进入了微观领域的研究，如用原子力学显微镜观察悬架材料内部聚合体的原子转化情况，研究悬架作为弹性介质的流变特性[2]等，从而使得独立悬架向着智能化、轻量化、小型化、通用化方向发
2020智慧树，知到《汽车构造》（同济大学） 章节测试完整答案 见面课：内燃机可变技术发展趋势 1、问题:改变配气正时也可以调节内燃机有效压缩比和有效膨胀比。 选项： A:对 B:错 答案: 【对】 2、问题:内燃机实现停缸功能需要具备可变配气系统。 选项： A:对 B:错 答案: 【对】 3、问题:内燃机运行所需的最佳润滑油压力始终保持不变。 选项： A:对 B:错 答案: 【错】 4、问题:缸内直接喷水技术起到了调节内燃机热工转换工作介质的作用。 选项：
B:错 答案: 【对】 5、问题:油电混合动力技术可以使内燃机减少运行在油耗与排放较差工况的概率。 选项： A:对 B:错 答案: 【对】 见面课：未来汽车动力系统的挑战与对策 1、问题:汽车可持续发展涉及哪些? 选项： A:安全 B:节能 C:环保 D:智能 答案: 【安全; 节能; 环保; 智能】 2、问题:车用系统未来的发展挑战与哪些有关? 选项：
B:节能 C:减排 D:轻量化 答案: 【低碳; 节能; 减排】 3、问题:中国汽车目前的保有量 选项： A:1.0亿 B:1.5亿 C:2.5亿 D:3.0亿 答案: 【2.5亿】 4、问题:2030年汽车保有量预测 选项： A:3.0-4.0亿 B:3.5-4.5亿 C:4.0-5.0亿 D:4.5-5.5亿 答案: 【4.5-5.5亿】
5、问题:未来车用动力系统的有哪些形式? 选项： A:零排放内燃机 B:内燃机混合动力 C:燃料电池混合动力 D:电池动力 答案: 【零排放内燃机; 内燃机混合动力; 燃料电池混合动力; 电池动力】 6、问题:汽车节能减排的科学评价方法根据是 选项： A:制造阶段 B:使用阶段 C:回收阶段 D:全生命周期 答案: 【全生命周期】 7、问题:内燃机是否可实现零碳和零污染排放的方式 选项： A:富氧燃烧 B:氩气循环氢氧燃烧 C:混合动力
目录 第一部分汽车基础知识 (1) 第一章整车性能 (4) 第二章发动机 (6) 第三章驱动系统 (10) 第四章变速器 (12) 第五章制动 (13) 第六章悬挂 (14) 第七章安全 (15)
汽车美容养护门店基础知识大全——汽车基础知识篇 第一部分汽车基础知识 内容提要： 第一部分主要讲述的是车辆的构造、发动机的工作原理、发动机参数解释、及其他汽车基础的知识。 本章目的： 作为汽车用品的终端服务门面，要想赢得客户对我们的信任，最起码的一点，就是我们的店面服务人员要懂车，读完本章节后要知道汽车是怎么跑起来的，它的工作原理是什么？见到顾客的车，最起码要知道它的标志代表的是什么意思，有什么寓意？（这些都是我们平常和顾客进行聊天的话题）
汽车的总体结构 汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备4个部分组成。 发动机 发动机的作用是使燃油燃烧而输出动力。大多数汽车都采用往复式内燃机。它一般是由机体、曲轴连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机采用）、起动系等几部分组成。 底盘 底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。底盘主要由下列部分组成： 1）传动系：将发动机的动力传给驱动车轮。传动系包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。 2）行驶系：将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。 行驶系包括车架、前桥（非驱动桥）、驱动桥的桥壳、车轮（转向车轮和驱动车轮）、悬架（前悬架和后悬架）等部件。 3）转向系：保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶，由带转向盘的转向器及转向传动装置组成。 4）制动系：使汽车减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。每辆汽车的制动系都包括若干个相互独立的制动系统，每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。 车身 车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所。车身应为驾驶员提供方便的操作条件，以及为乘员提供舒适安全的环境或保证货物完好无损。典型的货车车身包括车前钣金件、驾驶室、车厢等部件；典型的三厢式轿车则由发动机舱、行李舱及乘员舱组成。电气设备
大连理工大学机械制造及其自动化考研 厦门大学机械制造及其自动化考研 研究方向历年报录比复试分数线实际录取线考试课目导师参考书目奖学金及要求 武汉大学机械制造及其自动化考研 四川大学机械制造及其自动化考研 研究方向历年报录比复试分数线实际录取线考试课目导师参考书目奖学金及要求 重庆大学机械制造及其自动化考研 哈尔滨工业大学机械制造及其自动化考研
宁夏大学机械制造及其自动化考研 研究方向历年报录比复试分数线实际录取线考试课目导师参考书目奖学金及要求 华中科技大学机械制造及其自动化考研 郑州大学机械制造及其自动化考研 西南交通大学机械制造及其自动化考研
哈尔滨工程大学机械制造及其自动化考研 电子科技大学机械制造及其自动化考研 西北工业大学机械制造及其自动化考研 研究方向历年报录比复试分数线实际录取线考试课目导师参考书目奖学金及要求 研 究 方 向
西安交通大学机械制造及其自动化考研 研究方向 历年报录比 复试分数线 实际录取线 考试课目 导师 参考书目 奖学金及要求 01 数 字化 产品 开发 与制 造 02 光电 子制 造工 艺与 装 备 03 仿生制造 与医 疗修 复工 程 04 快 速成 形与 快速 模 具 05 高速 精密 机床， 高能 束金 属直 接快 速制造 06 网络化数字 制造与 e-制造技术 07 机电设备动态信号处理与有限元分析 08 基于网络技术的设备 监测、诊断、管理系统研究 09 复杂齿面成形及智能制造设备研究 10 微型机械电子 系统（MEMS)与微米纳米技术 11 精密、超精密机床与加工技术 12 微纳米检测技术 13 现代数字控制技术 14 机械产品质量保证及控制 15 机械运行状态监测与故障诊断 16 机器视觉和光电检测智能化 17 测试信息系统计算机处理及自动控制技术 18 光电 测试系统自动控制技术及信息化处理 19 工程结构动态分析与结构控制 20 智能材料 及结构应用技术 21 微机电系统及生物制造 22 机床数字控制技术；印刷机械及控制 技术；超精密机床结构设计；数字化改造及多轴加工；机床动态特性测试分析；高 能束激光的精密加工 23 机电系统的集散式控制与网络技术 24 电子与自动控制技术 25 面向机电产品的网络化监测与智能诊断技术；机电设备运行可靠性评估与智能维 护 26 设备状态自适应数据分析与动态诊断 27 计算机集成制造；质量自动化及检测 技术；制造工程优化与控制 28 产品可靠性工程及工业系统安全；冷却设计 29 计算 机辅助工艺及计算机辅助制造 30 自动检测、诊断与控制技术 31 精密成形技术与控
长城汽车悬架系统 目录 一、悬架系统基础知识 二、弹性元件 三、减振器 四、导向装置及套筒 五、横向稳定杆 六、常见故障 一、悬架系统基础知识 悬架系统概述:舒适性是乘用车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架做为车架 ( 或车身 ) 与车轴 ( 或车轮 ) 之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。由于人体所习惯的垂直振动频率约为1~1.6Hz, 所以车身振动的固有频率应接近或处于人体所适应的范围。 悬架的功用:1、连接车桥和车架（车身）； 2、传递各种力和力矩； 3、缓冲、减振、导 向及稳定。 悬架的结构组成: 弹性元件:承受垂直载荷，缓和冲击； 减振器:减振； 导向装置:传力、导向； 横向稳定器：辅助弹性元件，以防横向倾斜。
悬架的分类: 1.主动式悬架与被动式悬架:目前多数汽车上都采用被动悬架，也就是汽车姿态 （状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。主动悬架可以自动地控制垂直振动及其车身姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。采用主动式悬架后，汽车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确，汽车高速行驶和转弯的稳定性提高，车身侧倾减少。制动时车身前俯小，启动和急加速可减少后仰。 即使在坏路面，车身的跳动也较少，轮胎对地面的附着力提高。 1) 主动式液压悬架:电子控制的主动式液压悬架能根据悬架的质量和加速度 等，利用液压部件主动地控制汽车的振动。主动式液压悬架在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器，用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号，这些信号被输入到控制单元ECU，ECU根据输入信号和预先设定的程序发出控制指令，控制伺服电机并操纵前后四个执行油缸 工作。 2) 主动式空气悬架:在电子控制的主动式空气悬架系统中，微机根据传感器送 来的信号和驾驶员给予的控制模式经过运算分析后向悬架发出指令，悬架可以根据微机给出的指令改变悬架的刚度和阻尼系数，使车身在行驶过程中保持良好的稳定性能，并且将车身的振动响应控制在允许的范围内。一般说来，主动式空气悬架的控制内容包括车身高度、减振器衰减力、弹簧弹性系数等三项。 2.非独立悬架与独立悬架：非独立悬架特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上，