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第1篇整车总布置2

第1章概述2

1.1 整车总布置设计的任务2

1.2 总布置设计的一般程序3

第2章总布置设计的准备4

2.1 市场调研4

2.2 样车分析4

2.3 制定设计原则和目标5

第3章整车型式的选择6

3.1 发动机的种类和型式6

3.2 汽车的轴数和驱动型式6

3.3车头、驾驶室的型式7

3.3.1 载货汽车的布置7

3.3.2 客车的布置8

3.3.3 轿车的布置9

3.4 轮胎的选择9

第4章新车型主要“目标参数”的初步确定11

4.1 几个主要“目标参数”的确定11

4.2 发动机最大功率及其转速11

4.3 发动机最大扭矩及其转速12

4.4传动系速比的选择12

4.4.1 最小传动比的选择13

4.4.2 最大传动比的选择13

4.4.3 变速器档位数的选择14

第5章整车的尺寸参数和质量参数的初步确定15

5.1 载货汽车15

5.2轿车16

5.2.1 轿车的级别与载荷的确定16

5.2.2 轿车主要参数的确定16

第6章各相关总成的匹配布置22

6.1 车身总布置设计22

6.2 发动机总布置设计22

6.3 转向节、车轮总成与前轮制动器总成的布置设计23

6.4 后桥、车架、后簧与后轮的匹配布置23

第7章整车总布置图的绘制及各总成的布置24

7.1 整车布置的基准线—零线的确定24

7.2确定车轮中心（前、后）至车架上表面—零线的最小布置距离25

7.2.1 后轮中心至车架上表面—零线的距离25

7.2.2 前轮中心至车架上表面—零线的距离25

7.2.3 前驱动轮中心至车架上表面—零线的距离25

7.3 前轴落差的确定26

7.4 发动机及传动系的布置26

7.5 车头、驾驶室的布置27

7.6 悬架的布置27

7.7 车架总成外形及其横梁的布置27

7.8 转向系的布置28

7.9 制动系的布置29

7.10 进、排气系统的布置29

7.11 操纵系统的布置30

7.12 车箱的布置30

第8章整车总布置设计的运动校核31

8.1 前轴（桥）的运动校核31

8.2 转向传动装置与悬架共同工作校核34

8.3 传动轴跳动校核35

第9章汽车整车设计计算36

9.1整车质量参数估算36

9.1.1 空车状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算36

9.1.2 满载状态下整车质量、轴荷分配和质心高度的计算37

9.1.3 非悬架质量的估算37

9.1.4 整车质量参数计算实例37

9.2汽车动力性计算39

9.2.1 发动机外特性39

9.2.2 汽车驱动力40

9.2.3 汽车行驶阻力41

9.2.4 汽车的行驶性能曲线42

9.2.5 汽车的加速性能42

9.3汽车经济性计算44

9.3.1 发动机万有特性44

9.3.2 汽车等速行驶燃油消耗量计算45

9.3.3 汽车循环工况下行驶燃油消耗量计算46

9.4汽车转向性能计算48

9.4.1 转向系统传递特性计算48

9.4.2 最小转弯直径计算53

9.5 稳态转向特性模拟计算55

9.6 汽车空载、静态侧倾稳定性计算58

9.7 整车滑行性能计算59

第10章汽车悬架系统特性分析61

10.1 概述61

10.2 悬架特性分析所需参数61

10.3 计算结果分析62

第2篇离合器70

第1章概述70

1.1 离合器主要功用70

1.2 对离合器的基本要求70

1.3 离合器的结构形式70

1.4 离合器特殊结构简介70

第2章离合器的容量设计73

2.1 离合器的容量参数及计算73

2.2 应用举例76

2.3 几点说明77

第3章离合器盖总成的设计78

3.1 膜片弹簧离合器78

3.2 螺旋弹簧离合器85

第4章从动盘总成的设计87

4.1扭转减振器87

4.1.1 汽车传动系的扭振87

4.1.2 减振器的扭转刚度89

4.1.3 性能参数的选取89

4.1.4 减振器的结构设计90

4.2 从动盘盘毂花键参数的选择和设计92

4.3 从动盘轴向弹性的结构形式93

4.4 摩擦片93

第5章离合器各主要零件的技术要求95

5.1 尺寸精度要求95

5.2 主要零件的材料和热处理96

第6章离合器操纵机构的功用及要求103

6.1离合器操纵机构的功用及要求103

6.1.1 主要功用103

6.1.2 基本要求103

6.2离合器操纵机构的型式与选择103

6.2.1 机械式操纵机构103

6.2.2 液压式操纵机构106

6.3 离合器操纵机构的助力装置113

6.4离合器分离轴承的结构设计117

6.4.1 分离轴承结构型式与选择119

6.4.2 自动调心式分离轴承120

6.4.3 分离轴承的设计检验要求122

6.4.4 离合器分离叉的结构形式设计123

6.4.5 离合器操纵机构的设计计算124

第3篇变速器131

第1章 变速器设计程序131

第2章 有关的整车参数和对变速器的要求131

第3章变速器结构设计131

3.1结构选型和齿轮布置131

3.1.1 驱动方式和变速器的配置131

3.1.2 啮合方式131

3.1.3 齿轮配置131

3.2同步器型式138

3.2.1 锁环式138

3.2.2 锁销式138

3.3 轴的结构139

3.4 轴承型式139

3.5 壳体141

3.6 换档机构及操纵机构142

第4章变速器结构尺寸参数的选择145

4.1 中心距145

4.2 齿轮模数145

4.3齿形146

4.3.1 压力角146

4.3.2 齿顶高系数146

4.3.3 刀具齿顶高系数147

4.3.4 刀具齿尖圆角半径系数147

4.4 齿宽147

4.5 斜齿轮螺旋角148

4.6 齿数和各档实际传动比149

4.7 变位系数151

4.8齿形的修正153

4.8.1 螺旋角修正153

4.8.2 齿向修正154

4.8.3 齿顶修缘155

4.9 齿轮的材料和热处理155

4.10齿轮的强化方法157

4.10.1 增大压力角157

4.10.2 磨齿157

4.10.3 强力喷丸和增大齿根圆弧半径157

4.10.4 接触面选配158

4.11同步器及接合齿158

4.11.1 锁环式同步器及接合齿尺寸的确定158

4.11.2 锁销式同步器及接合齿尺寸的确定162

4.11.3 同步器主要零件的材料和热处理164

4.12 轴和花键尺寸166

4.13 轴承167

4.14速度表齿轮168

4.14.1 传动比及齿数169

4.14.2 法面模数169

4.14.3 中心距169

4.14.4 齿形169

4.14.5 螺旋角及螺旋方向169

4.15 换档机构行程极杠杆比170

第5章齿轮计算172

5.1 齿轮几何尺寸及强度计算公式172

5.2 齿轮几何尺寸及强度计算程序176

5.3 渗碳齿轮的弯曲疲劳曲线199

5.4 齿轮强度评价201

第6章同步器计算204

6.1 同步器可靠性校核204

6.2同步操作力及同步环PV值计算204

6.2.1 同步操作力204

6.2.2 同步环接触面积205

6.2.3 同步环锥面面压206

6.2.4 同步环锥面滑动速度206

6.2.5 同步环锥面的PV值206

第7章轴的计算210

7.1 受力分析210

7.2 强度计算211

7.3 刚度计算211

7.4 花键强度计算212

第8章轴承计算213

8.1轴承寿命计算213

8.1.1 轴承的当量动负荷和寿命计算的基本公式213

8.1.2 变速器轴承的使用寿命计算213

8.2 圆柱滚子轴承的PV值215

第9章操纵机构设计217

9.1 换档位置决定机构217

9.2 选档位置决定机构217

9.3 自锁机构217

9.4 互锁机构220

第10章变速器的润滑221

10.1 润滑油牌号及容量221

10.2 保证前部和后部油量均匀的措施221

10.3 各轴承的油循环221

10.4 齿轮与轴之间的润滑222

10.5 齿轮磷化222

10.6 润滑性试验222

第11章变速器各主要部位公差配合、间隙和使用极限225

11.1 齿轮精度、最小侧隙及公差225

11.2 齿轮的检验225

11.3 齿轮与第二轴227

11.4 齿轮与中间轴227

11.5 轴与轴承227

11.6 第二轴齿轮轴向间隙227

11.7 同步器轴向间隙和后备行程227

11.8 倒档惰轮轴向间隙227

11.9 轴承与轴承盖端面间隙227

11.10 主要零部件的使用极限227

附录 有关变速器的标准目录228

第4篇分动器240

第1章 分动器的功用和安装位置240

第2章 分动器的结构形式及选择240

第3章分动器主要参数的确定240

3.1 中心距240

3.2 齿轮模数240

3.3 齿宽240

3.4 螺旋角240

3.5 传动比和齿数240

3.6 齿形和变位241

3.7 轴和轴承241

第4章分动器齿轮强度校核242

4.1 计算扭矩的确定242

4.2 强度计算242

第5章 分动器的材料与工艺246

第5篇取力器246

第1章 取力器的功用及要求246

第2章取力方式246

2.1 从变速器取力246

2.2 从分动器取力248

2.3 从发动机前端或后端取力249

第3章取力器的结构及工作原理250

3.1 取力齿轮为直齿250

3.2 取力齿轮为斜齿251

3.3 取力器的操纵机构253

第4章结构选型和设计计算254

4.1 取力点的选择254

4.2 档数选择254

4.3齿轮的设计和计算254

4.3.1 模数254

4.3.2 中心距254

4.3.3 传动比和齿数254

4.3.4 齿宽254

4.3.5 轴和轴承254

4.3.6 材料和热处理254

4.3.7 计算扭矩254

4.3.8 几何尺寸和强度计算255

附录 有关取力器的标准目录256

第5章 取力器台架试验256

第6篇传动轴260

第1章 概述260

第2章传动轴的结构形式及选择260

2.1传动轴及万向节260

2.1.1 整体式传动轴和分配式传动轴260

2.1.2 十字轴万向节262

2.1.3 等速万向节264

2.1.4 挠性万向节266

2.2 传动轴中间支承266

第3章传动轴的设计计算268

3.1 传动轴总成的临界转速268

3.2 十字轴268

3.3 滚针轴承的接触应力σ270

3.4 传动轴轴管270

3.5 传动轴花键271

3.6 球笼式球叉式万向节尺寸的确定276

3.7 传动轴的平衡277

第4章传动轴总成的技术要求及零部件材料279

4.1 普通万向传动轴总成的技术要求279

4.2 零件材料和热处理279

第7篇驱动桥282

第1章 驱动桥的功能与要求282

第2章驱动桥的结构型式及选择282

2.1 主减速器结构型式及选择282

2.2 差速器结构型式及选择288

2.3 桥壳结构型式及选择292

第3章主减速器、差速器齿轮主要参数的选择与计算296

3.1 主减速器齿轮的基本参数选择296

3.2 主减速器齿轮的几何尺寸计算299

3.3 直齿锥齿轮式差速器齿轮基本参数选择310

3.4 差速器“格里森”制直齿锥齿轮几何尺寸计算312

第4章驱动桥齿轮强度计算315

4.1 螺旋锥齿轮和双曲面齿轮强度计算315

4.2 差速器直齿锥齿轮强度计算326

第5章 驱动桥齿轮的材料与热处理的选择330

第6章驱动桥壳的强度计算330

6.1 传递最大牵引力或制动力时，危险断面在钢板弹簧座附近的强度计算330

6.2 最大侧向力时强度计算331

6.3 最大垂直力时强度计算332

6.4 桥壳有限元计算333

第7章 驱动桥壳材料的选择335

第8章驱动桥半轴的设计计算335

8.1 半轴的结构形式335

8.2 半轴许用应力的选取336

8.3 半轴杆部直径的计算336

8.4 全浮式半轴的计算337

8.5 半浮式半轴的计算337

8.6 3/4浮式半轴的计算338

8.7 半轴花键齿面挤压应力339

第9章 半轴材料与热处理的选择341

第10章驱动桥轴承341

10.1 轴承的种类341

10.2 圆锥滚子轴承的预紧344

10.3 主减速器轴承的负荷347

10.4 轴承寿命计算及评价354

第8篇绞盘362

第1章 概述362

第2章 绞盘的结构及工作原理362

第3章 结构选型362

第4章绞盘参数的选择362

4.1 绞盘牵引力362

4.2 绞盘减速器的速比362

4.3 钢丝绳362

4.4 绞盘鼓筒直径362

4.5 自动制动器362

4.6 导向机构传动比363

第5章减速器蜗杆传动计算364

5.1 球面蜗杆传动364

5.2 中心距365

5.3 蜗轮齿数Z2和蜗杆头数Z1365

5.4 传动的模数m365

5.5 比值μ366

5.6 齿形圆直径d0366

5.7 侧向间隙367

5.8 倒坡367

5.9 蜗杆螺旋方向368

5.10 球面蜗杆传动计算表369

第9篇悬架377

第1章 概述377

第2章悬架的基本型式及主要特点377

2.1独立悬架377

2.1.1 独立悬架的优点377

2.1.2 独立悬架的缺点377

2.2非独立悬架377

2.2.1 非独立悬架的优点377

2.2.2 非独立悬架的缺点377

2.3 平衡悬架378

第3章悬架对汽车主要性能的影响382

3.1悬架对汽车平顺性的影响382

3.1.1 车身固有振动频率382

3.1.2 弹性特性383

3.1.3 系统阻尼385

3.1.4 前、后悬架自然振动频率的关系386

3.1.5 轴距386

3.1.6 车轴数对平顺性的影响387

3.1.7 改善平顺性的主要措施387

3.2悬架对汽车操纵稳定性的影响388

3.2.1 不足转向特性388

3.2.2 轴转向388

3.2.3 前轮定位参数389

3.2.4 导向杆系与转向杆系的运动协调389

第4章汽车钢板弹簧悬架设计391

4.1 钢板弹簧种类391

4.2钢板弹簧主要元件结构392

4.2.1 钢板弹簧断面形状392

4.2.2 簧片端部形状392

4.2.3 弹簧卷耳393

4.2.4 弹簧包耳393

4.2.5 钢板弹簧衬套和弹簧销394

4.2.6 钢板弹簧中心螺栓和冲凸包394

4.2.7 弹簧夹箍395

4.3普通多片钢板弹簧设计与计算395

4.3.1 钢板弹簧设计的已知参数395

4.3.2 钢板弹簧刚度和应力计算396

4.3.3 钢板弹簧断面尺寸和长度的确定406

4.3.4 钢板弹簧各片长度的确定407

4.3.5 钢板弹簧各片预应力选取及弧高计算411

4.3.6 钢板弹簧总成自由弧高及总成装配后弧高计算411

4.3.7 非对称钢板弹簧412

4.3.8 钢板弹簧导向特性413

4.4少片变截面钢板弹簧设计计算414

4.4.1 少片变截面弹簧结构和特点414

4.4.2 少片变截面弹簧刚度和应力计算416

4.4.3 少片变截面弹簧尺寸参数的优选419

4.5非线性钢板弹簧设计423

4.5.1 渐变刚度钢板弹簧计算423

4.5.2 两级刚度复式钢板弹簧计算431

4.6 钢板弹簧强度计算校核434

4.7 汽车稳态侧倾计算436

4.8 制动时汽车纵倾角计算437

4.9 钢板弹簧材料热处理及弹簧表面强化438

第5章其它型式弹性元件悬架设计442

5.1弹性元件的设计计算442

5.1.1 扭杆弹簧442

5.1.2 螺旋弹簧447

5.1.3 空气弹簧451

5.1.4 油气弹簧454

5.2导向机构的设计456

5.2.1 汽车的典型导向机构型式456

5.2.2 导向机构的几何运动学457

5.2.3 汽车载荷与导向机构的受力分析464

第6章减振器的设计原理及选择473

6.1 减振器的分类473

6.2减振器的工作原理与设计473

6.2.1 结构与工作原理473

6.2.2 减振器阻力与各腔压力的关系474

6.2.3 阀流量与缸压及速度的关系475

6.2.4 阀开启时的减振器阻力476

6.2.5 减振器阀孔大小的制约关系476

6.2.6 减振器液476

6.2.7 主要性能参数的确定477

6.2.8 减振器的行程与布置479

6.3减振器的试验481

6.3.1 减振器的性能试验481

6.3.2 减振器的耐久性试验482

6.3.3 减振器的故障及原因分析482

6.4减振器的标准化483

6.4.1 减振器阻力、缸径与行程483

6.4.2 减振器的连接型式及规范484

第7章横向稳定杆487

7.1 横向稳定杆角刚度487

7.2 横向稳定杆的强度校核487

第10篇前轴491

第1章 概述491

第2章前轮定位及其选择491

2.1 前轮外倾角491

2.2 主销内倾角491

2.3 主销后倾角491

2.4 前束491

第3章前轴总成零件的设计和强度计算492

3.1 前轴492

3.2 转向节494

3.3 主销495

3.4 转向拉杆总成497

3.5 转向节臂497

3.6 轴承498

第11篇轮胎及车轮500

第1章概述500

1.1 轮胎及车轮的功能500

1.2 对轮胎及车轮的要求500

1.3 轮胎及车轮的组成500

第2章轮胎502

2.1 轮胎的结构502

2.2 轮胎的类别503

2.3 轮胎的代号和标志503

2.4 轮胎的参数和指标504

2.5轮胎的特性和选用504

2.5.1 类别和胎面花纹504

2.5.2 胎体结构505

2.5.3 轮胎的规格和使用气压506

2.6 轮胎采购注意事项507

2.7 轮胎使用注意事项507

第3章车轮509

3.1 车轮的结构509

3.2 车轮的类别510

3.3 车轮的代号和标志510

3.4 车轮的参数和指标510

3.5车轮的特性和选用511

3.5.1 车轮的类型511

3.5.2 车轮的规格511

3.5.3 车轮的质量保证511

第4章 气门嘴518

第5章 平衡配重518

第6章 轮罩518

第7章 车轮紧固螺母518

第12篇转向系518

第1章概述518

1.1 转向系的组成与要求518

1.2 转向系方案的选择519

第2章循环球转向器设计525

2.1 结构分类525

2.2 工作特性525

2.3 主要参数的选择528

2.4 齿条齿扇传动副几何参数的设计计算534

2.5 变传动比循环球齿条齿扇转向器主要参数的选择与计算534

2.6 螺杆轴承的选择535

2.7 主要零件的材料和热处理规范535

2.8 循环球齿条齿扇式转向器主要零件的强度计算535

2.9 一汽循环球齿条齿扇式转向器参数表537

第3章齿轮齿条式转向器设计539

3.1 概述539

3.2 齿轮齿条式转向器的优缺点539

3.3 齿轮齿条式转向器的输出型式539

3.4 齿轮齿条式转向器的整车布置539

3.5 齿轮齿条式转向器的结构及工作原理542

3.6 齿轮齿条式转向器的结构设计543

3.7 小红旗轿车转向系统简介549

第4章动力转向系统550

4.1 概述550

4.2 动力转向系统的优点550

4.3 对动力转向系统的要求550

4.4 转向器结构与性能的分析比较和选型551

4.5 转阀概述552

4.6 转阀静特性计算553

4.7 工作用油的选择554

4.8 动力转向器油封557

4.9 齿条齿扇副的计算557

4.10 齿轮强度计算563

4.11 臂轴扭转应力计算564

4.12 扭杆的强度计算564

4.13 动力转向油泵的设计和选择要点564

4.14 转向器油罐设计565

第5章转向梯形机构设计567

5.1 转向梯形理论特性567

5.2 转向梯形的布置569

5.3 转向梯形机构尺寸的初步确定570

5.4 转向梯形设计中应说明的几个问题571

5.5 梯形校核572

第13篇制动系575

第1章制动系的功能、要求及分类575

1.1 制动系的功用575

1.2对制动系的一般要求575

1.2.1 法规适应性575

1.2.2 制动效能575

1.2.3 热稳定性575

1.2.4 水稳定性575

1.2.5 制动时的方向稳定性575

1.2.6 驻坡能力575

1.2.7 作用滞后性576

1.2.8 制动的可控性576

1.2.9 操纵舒适性576

1.2.10 可靠性576

1.2.11 小型、轻量、低成本576

1.2.12 检查维修性576

1.2.13 公害程度576

1.2.14 气候适应性576

1.3制动系的分类576

1.3.1 行车制动系576

1.3.2 驻车制动系576

1.3.3 应急制动系576

1.3.4 辅助制动系577

第2章制动系设计程序578

2.1设计前提条件578

2.1.1 车辆参数578

2.1.2 法规适合性578

2.2 制动操纵方式和制动系统的确定578

2.3 车辆必需制动力及其前后分配的确定578

2.4 确定制动器制动力、摩擦片寿命及构造、参数578

2.5 制动器零件设计578

2.6 制动操纵系统设计578

2.7 管路设计578

第3章制动器的结构形式及选择579

3.1 制动器的结构类型579

3.2 液压鼓式制动器580

3.3液压盘式制动器584

3.3.1 固定钳式盘制动器584

3.3.2 浮动钳式盘制动器587

3.3.3 带有驻车制动的后轮盘式制动器588

3.4气压鼓式制动器589

3.4.1 凸轮式制动器589

3.4.2 楔形制动器591

3.5 气压盘式制动器593

3.6 中央制动器593

第4章辅助制动597

4.1 排气制动597

4.2 液力减速制动600

4.3 电力制动601

第5章防抱死制动系统（ABS）602

5.1 滑移率602

5.2 滑移率与附着系数的关系602

5.3 ABS功能602

5.4 ABS组成602

5.5 ABS控制技术602

5.6 ABS分类604

5.7 齿圈齿数的选择605

5.8 轮速传感器的安装位置605

5.9压力调节器的结构原理605

5.9.1 液制动压力调节器605

5.9.2 气制动压力调节器607

第6章制动操纵系统609

6.1 机械式制动609

6.2液压制动614

6.2.1 真空助力615

6.2.2 真空增压616

6.2.3 液压助力618

6.3气压制动619

6.3.1 概述619

6.3.2 气压式驱动机构主要总成620

第7章前后制动力（矩）的分配及确定632

7.1 计算空、满载前、后轴的附着力，绘制理想的制动力分配曲线632

7.2 选择空、满载的同步附着系数632

7.3 根据φ0确定前、后制动力的分配比Mf/Mr633

7.4 确定前、后轴的最大制动力矩634

7.5 将理想、实际制动力分配曲线换算成压力分配曲线635

7.6 确定制动力调节方式635

第8章制动器设计636

8.1液压鼓式制动器636

8.1.1 制动器主要参数的选择636

8.1.2 制动器效能因数计算636

8.1.3 制动器制动力矩的计算638

8.2液压盘式制动器638

8.2.1 盘式制动器制动力矩计算638

8.2.2 制动盘设计639

8.2.3 制动钳设计640

8.2.4 摩擦材料的种类和要求642

8.3气压凸轮鼓式制动器645

8.3.1 主要结构参数的选择和计算645

8.3.2 强度计算648

8.4 气压楔形鼓式制动器650

第9章制动性能计算653

9.1 制动距离与制动减速度653

9.2 同步附着系数654

9.3 最大驻坡度655

第10章摩擦片磨损计算656

10.1 摩擦片平均单位压力656

10.2 摩擦片最大单位压力656

10.3 单位摩擦片面积所承担的车辆质量657

第11章制动操纵系设计658

11.1液压制动658

11.1.1 液压操纵系的参数设计658

11.1.2 制动主缸设计660

11.1.3 真空助力器设计662

11.1.4 踏板机构设计665

11.1.5 制动液的选择与使用668

11.2气压制动671

11.2.1 制动室及弹簧制动缸671

11.2.2 气制动阀673

11.2.3 贮气筒与空气压缩机682

第14篇车架691

第1章 概述691

第2章车架结构的选择691

2.1车架分类691

2.1.1 边梁式（梯形）车架691

2.1.2 X型车架691

2.1.3 中梁式车架691

2.2 车架宽度692

2.3 纵梁结构693

2.4 横梁结构694

第3章车架强度计算696

3.1 弯曲强度计算时的基本假设696

3.2静载弯曲强度计算步骤696

3.2.1 载荷在车架上的分配696

3.2.2 确定支点反力696

3.2.3 纵梁各断面弯矩的计算696

3.2.4 纵梁各断面特性的计算697

3.2.5 弯曲应力697

3.2.6 强度条件697

3.2.7 静载荷弯曲强度计算举例698