前言
第1篇汽車底盤總體設(shè)計(jì)概論
第1章汽車底盤設(shè)計(jì)的任務(wù)2
1.1汽車底盤設(shè)計(jì)的定位2
1.1.1車輛工程專業(yè)課之間的關(guān)系2
1.1.2汽車底盤設(shè)計(jì)的層次概念3
1.2汽車底盤總體設(shè)計(jì)的任務(wù)4
1.2.1確認(rèn)汽車底盤總體設(shè)計(jì)的前提條件4
1.2.2明確汽車底盤總體設(shè)計(jì)的一般原則5
1.2.3達(dá)到汽車底盤總體設(shè)計(jì)基本要求5
1.2.4協(xié)調(diào)材料、工藝與設(shè)計(jì)的關(guān)系6
1.2.5完成汽車底盤總體設(shè)計(jì)的具體工作6
1.3汽車底盤總體設(shè)計(jì)的開發(fā)程序6
1.3.1設(shè)計(jì)任務(wù)書編制階段7
1.3.2技術(shù)設(shè)計(jì)階段9
1.3.3試制、試驗(yàn)、改進(jìn)、定型階段9
1.3.4生產(chǎn)準(zhǔn)備階段9
1.3.5生產(chǎn)銷售階段10
第2章汽車總體形式及參數(shù)選擇11
2.1汽車形式的選擇11
2.1.1汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式11
2.1.2汽車的布置形式11
2.2汽車主要參數(shù)的選擇15
2.2.1汽車主要尺寸的確定15
2.2.2汽車質(zhì)量參數(shù)的確定18
2.2.3汽車性能參數(shù)的確定19
2.3車身形式與輪胎選擇22
2.3.1車身形式22
2.3.2輪胎選擇23
第3章汽車底盤布局設(shè)計(jì)25
3.1汽車底盤總布置草圖及各部件布置25
3.1.1整車布置的基準(zhǔn)線（面）——零線的確定25
3.1.2各部件的布置26
3.2汽車常規(guī)動(dòng)力系統(tǒng)匹配29
3.2.1汽車動(dòng)力系統(tǒng)匹配任務(wù)30
3.2.2發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇30
3.2.3發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇31
3.2.4發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置32
3.2.5傳動(dòng)比的選擇33
3.3駕駛室內(nèi)部駕乘與安全布置34
3.3.1駕駛室內(nèi)部布置34
3.3.2安全帶與安全氣囊的布置41
3.4新能源汽車動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配布局42
3.4.1純電動(dòng)汽車動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配布局43
3.4.2混合動(dòng)力汽車動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配布局47
3.5智能車輛控制系統(tǒng)布局簡(jiǎn)介52
3.5.1智能車輛控制系統(tǒng)介紹52
3.5.2智能車輛傳感器布局簡(jiǎn)介53
3.5.3智能車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)布局簡(jiǎn)介56第2篇汽車底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第4章離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)59
4.1離合器設(shè)計(jì)的基本要求59
4.2離合器結(jié)構(gòu)形式與主要參數(shù)的選擇59
4.2.1離合器結(jié)構(gòu)形式59
4.2.2離合器主要參數(shù)的選擇61
4.3離合器膜片彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算63
4.3.1膜片彈簧的主要參數(shù)63
4.3.2膜片彈簧的彈性特性64
4.3.3膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇66
4.3.4比值H/h和h的選擇67
4.3.5比值R/r和R、r的選擇67
4.3.6圓錐底角α的選擇67
4.3.7分離指數(shù)目n的選取67
4.4扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)67
4.4.1扭轉(zhuǎn)減振器的組成和功用67
4.4.2扭轉(zhuǎn)減振器線性和非線性特性68
4.4.3扭轉(zhuǎn)減振器的主要參數(shù)68
4.4.4通用的從動(dòng)盤減振器局限性70
4.5離合器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)70
4.5.1對(duì)操縱機(jī)構(gòu)的要求70
4.5.2操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式選擇70
4.5.3離合器操縱機(jī)構(gòu)的主要計(jì)算71
第5章機(jī)械式變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73
5.1變速器設(shè)計(jì)的基本要求73
5.2變速器主要參數(shù)的選擇73
5.2.1變速器的檔數(shù)73
5.2.2傳動(dòng)比范圍74
5.2.3中心距74
5.2.4殼體的外形尺寸74
5.2.5變速器軸的直徑75
5.2.6齒輪參數(shù)75
5.2.7各檔齒輪齒數(shù)的分配78
5.3變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算80
5.3.1齒輪的損壞形式80
5.3.2輪齒強(qiáng)度計(jì)算80
5.3.3軸的剛度與強(qiáng)度計(jì)算82
5.4同步器設(shè)計(jì)83
5.5自動(dòng)變速器匹配設(shè)計(jì)87
5.5.1自動(dòng)變速器匹配設(shè)計(jì)總體原則87
5.5.2自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)匹配設(shè)計(jì)88
5.5.3自動(dòng)變速器性能匹配設(shè)計(jì)88
第6章傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)91
6.1傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)的基本要求91
6.2萬向傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和受力分析91
6.2.1十字軸萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性91
6.2.2主、從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩關(guān)系91
6.2.3附加彎曲力偶矩的分析92
6.3傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)93
6.3.1傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)93
6.3.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)要求93
6.3.3傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93
第7章驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)95
7.1驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求95
7.1.1驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)的基本要求95
7.1.2驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)的基本要求96
7.2驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)方案分析96
7.2.1驅(qū)動(dòng)橋分類96
7.2.2驅(qū)動(dòng)橋特點(diǎn)及應(yīng)用96
7.3主減速器設(shè)計(jì)97
7.3.1主減速器結(jié)構(gòu)方案97
7.3.2驅(qū)動(dòng)橋減速形式99
7.3.3主減速器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案103
7.3.4主減速器錐齒輪主要參數(shù)的
選擇104
7.3.5主減速器錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算107
7.3.6主減速器錐齒輪軸承的載荷計(jì)算109
7.3.7錐齒輪的選材110
7.4差速器設(shè)計(jì)111
7.4.1差速器結(jié)構(gòu)形式選擇111
7.4.2普通錐齒輪差速器齒輪設(shè)計(jì)112
7.4.3黏性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)及在汽車上的應(yīng)用114
7.5車輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)114
7.5.1結(jié)構(gòu)形式分析115
7.5.2半軸的強(qiáng)度與剛度計(jì)算115
7.5.3半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)117
7.6驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)117
7.6.1驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)形式117
7.6.2驅(qū)動(dòng)橋殼強(qiáng)度計(jì)算118
第8章懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)120
8.1懸架的設(shè)計(jì)要求120
8.1.1懸架的主要作用120
8.1.2對(duì)懸架提出的設(shè)計(jì)要求120
8.2懸架主要參數(shù)的確定121
8.2.1前、后懸架的靜撓度、動(dòng)撓度的選擇121
8.2.2貨車后懸架的主、副簧的剛度匹配122
8.2.3懸架側(cè)傾角剛度及其在前、后軸的分配122
8.3鋼板彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算123
8.3.1鋼板彈簧主要參數(shù)的確定123
8.3.2鋼板彈簧各片長度的確定124
8.3.3鋼板彈簧剛度驗(yàn)算124
8.3.4鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算125
8.3.5各片彈簧預(yù)應(yīng)力的選取及強(qiáng)度驗(yàn)算126
8.3.6少片彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算128
8.4扭桿彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算129
8.4.1扭桿彈簧的特點(diǎn)及其分類129
8.4.2扭桿彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)130
8.5獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)132
8.5.1對(duì)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求132
8.5.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)132
8.5.3雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)134
8.5.4麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)136
第9章轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)137
9.1轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)的基本要求137
9.2機(jī)械式轉(zhuǎn)向器方案分析與設(shè)計(jì)137
9.2.1機(jī)械式轉(zhuǎn)向器類型137
9.2.2齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器形式及布置139
9.2.3齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)140
9.2.4變傳動(dòng)比齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)140
9.3機(jī)械式轉(zhuǎn)向器主要性能參數(shù)141
9.3.1轉(zhuǎn)向器的效率141
9.3.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)比143
9.4助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)144
9.4.1對(duì)助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的要求144
9.4.2助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置方案分析145
9.4.3液壓助力轉(zhuǎn)向器評(píng)價(jià)指標(biāo)145
第10章制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)147
10.1制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求147
10.1.1制動(dòng)系統(tǒng)的作用147
10.1.2對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)提出的設(shè)計(jì)要求147
10.2制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析148
10.2.1鼓式制動(dòng)器148
10.2.2盤式制動(dòng)器151
10.2.3盤式制動(dòng)器的特點(diǎn)153
10.3制動(dòng)器主要參數(shù)的確定154
10.3.1鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定154
10.3.2盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定155
10.4制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算155
10.4.1鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算155
10.4.2盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算158
10.4.3襯片磨損特性計(jì)算159
10.4.4前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定160
10.4.5應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)所需要的制動(dòng)力矩160
10.5制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)161
10.5.1制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式161
10.5.2分路系統(tǒng)163
10.5.3液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算164
10.5.4制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)165
10.6鼓式制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件168
10.6.1制動(dòng)鼓168
10.6.2制動(dòng)蹄169
10.6.3摩擦襯片169
第3篇汽車底盤現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法
第11章汽車結(jié)構(gòu)抗疲勞與可靠性設(shè)計(jì)172
11.1材料的疲勞強(qiáng)度172
11.1.1疲勞的基本概念172
11.1.2材料的疲勞極限173
11.1.3材料的P�睸�睳曲線174
11.2零件疲勞強(qiáng)度的影響因素174
11.2.1應(yīng)力集中對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響175
11.2.2零件尺寸對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響176
11.2.3表面狀態(tài)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響176
11.2.4拉伸平均應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響176
11.3零部件的抗疲勞設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介177
11.3.1無限壽命設(shè)計(jì)法177
11.3.2名義應(yīng)力有限壽命設(shè)計(jì)法179
11.3.3局部應(yīng)力應(yīng)變分析法184
11.3.4損傷容限設(shè)計(jì)法186
11.4載荷譜設(shè)計(jì)方案187
11.4.1載荷譜設(shè)計(jì)的一般考慮187
11.4.2雨流計(jì)數(shù)法188
11.4.3典型設(shè)計(jì)譜189
11.5汽車零部件的可靠性設(shè)計(jì)192
11.5.1可靠性的概念及設(shè)計(jì)原理192
11.5.2疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)方法195
11.5.3汽車零部件的可靠性設(shè)計(jì)197
第12章汽車結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)200
12.1CAE技術(shù)200
12.1.1CAE技術(shù)簡(jiǎn)介200
12.1.2計(jì)算機(jī)輔助圖形設(shè)計(jì)201
12.2有限元輔助設(shè)計(jì)方法202
12.2.1有限元法與有限元分析202
12.2.2汽車底盤有限元建模方法205
12.2.3底盤部件有限元模型的建立206
12.3計(jì)算機(jī)輔助車架靜力設(shè)計(jì)208
12.3.1典型工況的確定與評(píng)價(jià)指標(biāo)209
12.3.2彈性元件和約束的處理210
12.3.3靜態(tài)分析理論基礎(chǔ)211
12.3.4靜力分析在ANSYS上的實(shí)現(xiàn)212
12.4底盤結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)212
12.4.1車架的靜態(tài)計(jì)算分析212
12.4.2車橋的有限元計(jì)算分析214
12.4.3鋼板彈簧的有限元計(jì)算分析215
第13章汽車結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)217
13.1汽車結(jié)構(gòu)輕量化的途徑217
13.1.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)217
13.1.2選用輕質(zhì)材料218
13.1.3提高制造工藝219
13.2汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念與方法220
13.2.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型220
13.2.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類222
13.2.3結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的常用方法223
13.3汽車底盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)225
13.3.1離合器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)225
13.3.2汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配229
13.3.3汽車機(jī)械式變速器齒輪系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)230
13.3.4汽車懸架彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)236
13.3.5車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)241
13.4新型材料的選擇設(shè)計(jì)246
13.4.1高強(qiáng)度鋼的設(shè)計(jì)運(yùn)用246
13.4.2鋁合金的應(yīng)用247
13.4.3鎂合金的應(yīng)用248
13.4.4鈦的應(yīng)用249
13.4.5塑料的應(yīng)用250
13.4.6輕量化材料應(yīng)用的發(fā)展251
第14章汽車結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)252
14.1底盤結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性分析252
14.1.1振動(dòng)模態(tài)分析的基本理論及方法253
14.1.2車架結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性分析259
14.2底盤結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析261
14.2.1諧響應(yīng)分析的基本理論與方法261
14.2.2底盤結(jié)構(gòu)瞬態(tài)響應(yīng)分析263
14.2.3車架結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析266
14.3汽車懸架系統(tǒng)的減振特性267
14.3.1被動(dòng)懸架系統(tǒng)減振267
14.3.2主動(dòng)與半主動(dòng)懸架系統(tǒng)減振269
14.3.3阻尼減振技術(shù)271
14.4汽車對(duì)路面振動(dòng)激勵(lì)的響應(yīng)273
14.4.1路面振動(dòng)激勵(lì)模型273
14.4.2對(duì)于路面激勵(lì)的響應(yīng)274
14.5汽車行駛穩(wěn)定性設(shè)計(jì)275
14.5.1行駛制動(dòng)防前俯設(shè)計(jì)276
14.5.2行駛驅(qū)動(dòng)防后仰設(shè)計(jì)277
14.5.3轉(zhuǎn)彎時(shí)側(cè)向載荷轉(zhuǎn)移278
參考文獻(xiàn)281