汽車底盤現代設計(2020年機械工業出版社出版書籍)

《汽車底盤現代設計》是機械工業出版社於2020年出版的書籍

基本介紹

• 中文名：汽車底盤現代設計
• 作者：尹法欣
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2020年11月25日
• 定價：49.8 元
• 開本：16 開
• ISBN：9787111663621

圖書簡介

本書在傳統的汽車設計教材編寫體系的基礎上進行完善補充，安排全書內容，共分3篇14章。第1篇汽車底盤總體設計概論，包括汽車底盤設計的任務、汽車總體形式及參數選擇、汽車底盤布局設計；第2篇汽車底盤結構設計，包括離合器結構設計、機械式變速器結構設計、傳動軸結構設計、驅動橋結構設計、懸架結構設計、轉向器結構設計、制動系統設計；第3篇汽車底盤現代設計方法，包括汽車結構抗疲勞與可靠性設計、汽車結構的計算機輔助設計、汽車結構輕量化設計、汽車結構動力學設計。 本書是為大學本科車輛工程專業編寫的專業教材，可作為該專業及其相關專業的大學生教材或參考書，也可供相關工程技術人員參考。

圖書目錄

前言

第1篇汽車底盤總體設計概論

第1章汽車底盤設計的任務2

1.1汽車底盤設計的定位2

1.1.1車輛工程專業課之間的關係2

1.1.2汽車底盤設計的層次概念3

1.2汽車底盤總體設計的任務4

1.2.1確認汽車底盤總體設計的前提條件4

1.2.2明確汽車底盤總體設計的一般原則5

1.2.3達到汽車底盤總體設計基本要求5

1.2.4協調材料、工藝與設計的關係6

1.2.5完成汽車底盤總體設計的具體工作6

1.3汽車底盤總體設計的開發程式6

1.3.1設計任務書編制階段7

1.3.2技術設計階段9

1.3.3試製、試驗、改進、定型階段9

1.3.4生產準備階段9

1.3.5生產銷售階段10

第2章汽車總體形式及參數選擇11

2.1汽車形式的選擇11

2.1.1汽車的軸數和驅動形式11

2.1.2汽車的布置形式11

2.2汽車主要參數的選擇15

2.2.1汽車主要尺寸的確定15

2.2.2汽車質量參數的確定18

2.2.3汽車性能參數的確定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章汽車底盤布局設計25

3.1汽車底盤總布置草圖及各部件布置25

3.1.1整車布置的基準線（面）——零線的確定25

3.1.2各部件的布置26

3.2汽車常規動力系統匹配29

3.2.1汽車動力系統匹配任務30

3.2.2發動機形式的選擇30

3.2.3發動機主要性能指標的選擇31

3.2.4發動機的懸置32

3.2.5傳動比的選擇33

3.3駕駛室內部駕乘與安全布置34

3.3.1駕駛室內部布置34

3.3.2安全帶與安全氣囊的布置41

3.4新能源汽車動力與傳動系統匹配布局42

3.4.1純電動汽車動力與傳動系統匹配布局43

3.4.2混合動力汽車動力與傳動系統匹配布局47

3.5智慧型車輛控制系統布局簡介52

3.5.1智慧型車輛控制系統介紹52

3.5.2智慧型車輛感測器布局簡介53

3.5.3智慧型車輛執行機構布局簡介56第2篇汽車底盤結構設計

第4章離合器結構設計59

4.1離合器設計的基本要求59

4.2離合器結構形式與主要參數的選擇59

4.2.1離合器結構形式59

4.2.2離合器主要參數的選擇61

4.3離合器膜片彈簧的設計與計算63

4.3.1膜片彈簧的主要參數63

4.3.2膜片彈簧的彈性特性64

4.3.3膜片彈簧工作點位置的選擇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分離指數目n的選取67

4.4扭轉減振器的設計67

4.4.1扭轉減振器的組成和功用67

4.4.2扭轉減振器線性和非線性特性68

4.4.3扭轉減振器的主要參數68

4.4.4通用的從動盤減振器局限性70

4.5離合器的操縱機構設計70

4.5.1對操縱機構的要求70

4.5.2操縱機構結構形式選擇70

4.5.3離合器操縱機構的主要計算71

第5章機械式變速器結構設計73

5.1變速器設計的基本要求73

5.2變速器主要參數的選擇73

5.2.1變速器的檔數73

5.2.2傳動比範圍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75

5.2.7各檔齒輪齒數的分配78

5.3變速器的設計與計算80

5.3.1齒輪的損壞形式80

5.3.2輪齒強度計算80

5.3.3軸的剛度與強度計算82

5.4同步器設計83

5.5自動變速器匹配設計87

5.5.1自動變速器匹配設計總體原則87

5.5.2自動變速器結構匹配設計88

5.5.3自動變速器性能匹配設計88

第6章傳動軸結構設計91

6.1傳動軸設計的基本要求91

6.2萬向傳動的運動和受力分析91

6.2.1十字軸萬向節傳動的不等速性91

6.2.2主、從動軸上的轉矩關係91

6.2.3附加彎曲力偶矩的分析92

6.3傳動軸結構分析與設計93

6.3.1傳動軸的結構特點93

6.3.2傳動軸的設計要求93

6.3.3傳動軸結構設計93

第7章驅動橋結構設計95

7.1驅動橋結構設計的基本要求95

7.1.1驅動橋設計的基本要求95

7.1.2驅動橋殼設計的基本要求96

7.2驅動橋的結構方案分析96

7.2.1驅動橋分類96

7.2.2驅動橋特點及套用96

7.3主減速器設計97

7.3.1主減速器結構方案97

7.3.2驅動橋減速形式99

7.3.3主減速器主、從動錐齒輪的支承方案103

7.3.4主減速器錐齒輪主要參數的

選擇104

7.3.5主減速器錐齒輪強度計算107

7.3.6主減速器錐齒輪軸承的載荷計算109

7.3.7錐齒輪的選材110

7.4差速器設計111

7.4.1差速器結構形式選擇111

7.4.2普通錐齒輪差速器齒輪設計112

7.4.3黏性聯軸器結構及在汽車上的套用114

7.5車輪傳動裝置設計114

7.5.1結構形式分析115

7.5.2半軸的強度與剛度計算115

7.5.3半軸的結構設計117

7.6驅動橋殼設計117

7.6.1驅動橋殼結構形式117

7.6.2驅動橋殼強度計算118

第8章懸架結構設計120

8.1懸架的設計要求120

8.1.1懸架的主要作用120

8.1.2對懸架提出的設計要求120

8.2懸架主要參數的確定121

8.2.1前、後懸架的靜撓度、動撓度的選擇121

8.2.2貨車後懸架的主、副簧的剛度匹配122

8.2.3懸架側傾角剛度及其在前、後軸的分配122

8.3鋼板彈簧的設計計算123

8.3.1鋼板彈簧主要參數的確定123

8.3.2鋼板彈簧各片長度的確定124

8.3.3鋼板彈簧剛度驗算124

8.3.4鋼板彈簧總成在自由狀態下的弧高及曲率半徑計算125

8.3.5各片彈簧預應力的選取及強度驗算126

8.3.6少片彈簧設計計算128

8.4扭桿彈簧設計計算129

8.4.1扭桿彈簧的特點及其分類129

8.4.2扭桿彈簧設計計算要點130

8.5獨立懸架導向機構的設計132

8.5.1對獨立懸架導向機構的要求132

8.5.2導向機構的布置參數132

8.5.3雙橫臂式獨立懸架導向機構設計134

8.5.4麥弗遜式獨立懸架導向機構設計136

第9章轉向器結構設計137

9.1轉向器設計的基本要求137

9.2機械式轉向器方案分析與設計137

9.2.1機械式轉向器類型137

9.2.2齒輪齒條式轉向器形式及布置139

9.2.3齒輪齒條式轉向器的設計140

9.2.4變傳動比齒輪齒條式轉向器設計140

9.3機械式轉向器主要性能參數141

9.3.1轉向器的效率141

9.3.2轉向系統傳動比143

9.4助力轉向機構設計144

9.4.1對助力轉向機構的要求144

9.4.2助力轉向機構布置方案分析145

9.4.3液壓助力轉向器評價指標145

第10章制動系統設計147

10.1制動系統設計要求147

10.1.1制動系統的作用147

10.1.2對制動系統提出的設計要求147

10.2制動器的結構方案分析148

10.2.1鼓式制動器148

10.2.2盤式制動器151

10.2.3盤式制動器的特點153

10.3制動器主要參數的確定154

10.3.1鼓式制動器主要參數的確定154

10.3.2盤式制動器主要參數的確定155

10.4制動器的設計與計算155

10.4.1鼓式制動器的設計與計算155

10.4.2盤式制動器的設計與計算158

10.4.3襯片磨損特性計算159

10.4.4前、後輪制動器制動力矩的確定160

10.4.5應急制動和駐車制動所需要的制動力矩160

10.5制動驅動機構與制動力調節機構161

10.5.1制動驅動機構的形式161

10.5.2分路系統163

10.5.3液壓制動驅動機構的計算164

10.5.4制動力調節機構165

10.6鼓式制動器的主要結構元件168

10.6.1制動鼓168

10.6.2制動蹄169

10.6.3摩擦襯片169

第3篇汽車底盤現代設計方法

第11章汽車結構抗疲勞與可靠性設計172

11.1材料的疲勞強度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SN曲線174

11.2零件疲勞強度的影響因素174

11.2.1應力集中對疲勞強度的影響175

11.2.2零件尺寸對疲勞強度的影響176

11.2.3表面狀態對疲勞強度的影響176

11.2.4拉伸平均應力對疲勞強度的影響176

11.3零部件的抗疲勞設計方法簡介177

11.3.1無限壽命設計法177

11.3.2名義應力有限壽命設計法179

11.3.3局部應力應變分析法184

11.3.4損傷容限設計法186

11.4載荷譜設計方案187

11.4.1載荷譜設計的一般考慮187

11.4.2雨流計數法188

11.4.3典型設計譜189

11.5汽車零部件的可靠性設計192

11.5.1可靠性的概念及設計原理192

11.5.2疲勞強度的可靠性設計方法195

11.5.3汽車零部件的可靠性設計197

第12章汽車結構的計算機輔助設計200

12.1CAE技術200

12.1.1CAE技術簡介200

12.1.2計算機輔助圖形設計201

12.2有限元輔助設計方法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計算機輔助車架靜力設計208

12.3.1典型工況的確定與評價指標209

12.3.2彈性元件和約束的處理210

12.3.3靜態分析理論基礎211

12.3.4靜力分析在ANSYS上的實現212

12.4底盤結構的計算機輔助設計212

12.4.1車架的靜態計算分析212

12.4.2車橋的有限元計算分析214

12.4.3鋼板彈簧的有限元計算分析215

第13章汽車結構輕量化設計217

13.1汽車結構輕量化的途徑217

13.1.1結構最佳化設計217

13.1.2選用輕質材料218

13.1.3提高製造工藝219

13.2汽車結構最佳化設計的概念與方法220

13.2.1結構最佳化設計的數學模型220

13.2.2結構最佳化設計的分類222

13.2.3結構最佳化設計的常用方法223

13.3汽車底盤結構最佳化設計225

13.3.1離合器結構最佳化設計225

13.3.2汽車動力傳動系統參數最佳化匹配229

13.3.3汽車機械式變速器齒輪系統的多目標最佳化設計230

13.3.4汽車懸架彈簧最佳化設計236

13.3.5車架結構最佳化設計241

13.4新型材料的選擇設計246

13.4.1高強度鋼的設計運用246

13.4.2鋁合金的套用247

13.4.3鎂合金的套用248

13.4.4鈦的套用249

13.4.5塑膠的套用250

13.4.6輕量化材料套用的發展251

第14章汽車結構動力學設計252

14.1底盤結構的動態特性分析252

14.1.1振動模態分析的基本理論及方法253

14.1.2車架結構的模態特性分析259

14.2底盤結構的回響分析261

14.2.1諧回響分析的基本理論與方法261

14.2.2底盤結構瞬態回響分析263

14.2.3車架結構的諧回響分析266

14.3汽車懸架系統的減振特性267

14.3.1被動懸架系統減振267

14.3.2主動與半主動懸架系統減振269

14.3.3阻尼減振技術271

14.4汽車對路面振動激勵的回響273

14.4.1路面振動激勵模型273

14.4.2對於路面激勵的回響274

14.5汽車行駛穩定性設計275

14.5.1行駛制動防前俯設計276

14.5.2行駛驅動防後仰設計277

14.5.3轉彎時側向載荷轉移278

參考文獻281