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第1章 汽车总体设计1

1.1 概述1

1.1.1 总体设计应满足的基本要求1

1.1.2 汽车开发程序1

1.2 汽车产品型号和形式的确定2

1.2.1 汽车的分类3

1.2.2 汽车的产品型号3

1.2.3 汽车的形式4

1.3 汽车主要参数的选择10

1.3.1 汽车主要尺寸参数的确定10

1.3.2 汽车质量参数的确定12

1.3.3 汽车性能参数的确定14

1.4 发动机的选择17

1.4.1 发动机形式的选择17

1.4.2 发动机主要性能指标的选择18

1.4.3 发动机的悬置19

1.5 车身形式21

1.5.1 轿车的车身形式21

1.5.2 客车的车身形式21

1.6 轮胎的选择21

1.7 汽车的总体布置23

1.7.1 整车布置的基准线（面）——零线的确定23

1.7.2 各部件的布置24

习题37

第2章 离合器设计38

2.1 概述38

2.2 离合器的结构方案分析39

2.2.1 从动盘数的选择39

2.2.2 压紧弹簧及布置形式的选择40

2.2.3 膜片弹簧离合器41

2.2.4 压盘的驱动方式44

2.2.5 金属陶瓷离合器44

2.2.6 湿式离合器45

2.3 离合器主要参数的选择46

2.4 离合器的设计与计算48

2.4.1 圆柱螺旋弹簧48

2.4.2 圆锥螺旋弹簧49

2.4.3 膜片弹簧51

2.5 扭转减振器的设计52

2.5.1 扭转减振器的分类52

2.5.2 减振器的主要参数54

2.5.3 其他减振措施56

2.6 离合器的操纵机构57

2.7 离合器的结构元件58

2.7.1 从动盘总成58

2.7.2 离合器盖总成60

习题61

第3章 机械式变速器设计62

3.1 概述62

3.2 变速器传动机构布置方案63

3.2.1 两轴式变速器63

3.2.2 中间轴式变速器64

3.2.3 组合式变速器65

3.2.4 倒挡的布置66

3.2.5 部件结构方案分析69

3.3 变速器主要参数的选择71

3.3.1 挡数71

3.3.2 传动比范围71

3.3.3 中心距A71

3.3.4 外形尺寸71

3.3.5 轴的直径72

3.3.6 齿轮参数72

3.3.7 各挡齿轮齿数的分配75

3.4 变速器的设计与计算77

3.4.1 齿轮的损坏形式77

3.4.2 齿轮强度计算77

3.4.3 轮齿弯曲强度计算78

3.4.4 轴的强度计算79

3.5 同步器设计81

3.5.1 惯性式同步器81

3.5.2 惯性增力式同步器83

3.5.3 同步器的工作原理83

3.5.4 主要参数的确定84

3.5.5 同步器的计算86

习题88

第4章 万向传动轴设计89

4.1 概述89

4.2 万向节结构方案分析90

4.2.1 十字轴万向节90

4.2.2 准等速万向节91

4.2.3 等速万向节93

4.2.4 挠性万向节95

4.3 万向节传动的运动和受力分析96

4.3.1 单十字轴万向节传动96

4.3.2 双十字轴万向节传动97

4.3.3 多十字轴万向节传动98

4.3.4 等速万向节传动99

4.4 万向节设计99

4.4.1 万向传动的计算载荷99

4.4.2 十字轴万向节设计100

4.4.3 球笼式万向节设计101

4.5 传动轴结构分析与设计102

4.6 中间支承结构分析与设计104

4.7 设计实例106

4.7.1 传动轴的形式106

4.7.2 设计依据106

4.7.3 传动轴的临界转速确定107

4.7.4 传动轴轴管扭转应力的校核计算107

习题108

第5章 驱动桥设计109

5.1 概述109

5.2 驱动桥的结构方案分析109

5.3 主减速器设计111

5.3.1 主减速器的结构方案分析111

5.3.2 主减速器主、从动锥齿轮的支承方案120

5.3.3 主减速器锥齿轮的主要参数124

5.3.4 主减速器锥齿轮的强度计算126

5.3.5 主减速器锥齿轮轴承的载荷计算128

5.3.6 锥齿轮的材料130

5.4 差速器设计131

5.4.1 差速器结构形式选择131

5.4.2 普通锥齿轮差速器的齿轮设计136

5.4.3 黏性联轴器结构及其在汽车上的布置138

5.5 车轮传动装置设计139

5.5.1 结构形式分析139

5.5.2 半轴计算141

5.5.3 半轴可靠性设计142

5.5.4 半轴的结构设计143

5.6 驱动桥壳设计144

5.6.1 驱动桥壳结构方案分析144

5.6.2 驱动桥壳的强度计算145

习题146

第6章 悬架设计148

6.1 概述148

6.2 悬架结构形式分析149

6.2.1 非独立悬架和独立悬架149

6.2.2 独立悬架结构形式分析150

6.2.3 前、后悬架方案的选择151

6.2.4 辅助元件结构分析153

6.3 悬架主要参数的确定154

6.3.1 悬架静挠度fc154

6.3.2 悬架动挠度fd155

6.3.3 悬架的弹性特性155

6.3.4 后悬架主、副簧刚度的分配156

6.3.5 悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配156

6.4 弹性元件的计算157

6.4.1 钢板弹簧157

6.4.2 扭杆弹簧164

6.5 独立悬架导向机构的设计167

6.5.1 设计要求167

6.5.2 导向机构的布置参数167

6.5.3 双横臂式独立悬架导向机构设计170

6.5.4 麦弗逊式独立悬架导向机构设计173

6.6 减振器175

6.6.1 减振器的分类175

6.6.2 相对阻尼系数ψ176

6.6.3 减振器阻尼系数δ177

6.6.4 最大卸荷力F0178

6.6.5 简式减振器的工作缸直径D178

6.7 悬架的结构元件178

6.7.1 控制臂与连杆／拉杆178

6.7.2 接头180

习题183

第7章 转向系统设计185

7.1 概述185

7.2 机械式转向器方案分析186

7.2.1 机械式转向器方案分析186

7.2.2 防伤安全机构方案分析与计算190

7.3 转向系统主要性能参数193

7.3.1 转向器的效率193

7.3.2 传动比的变化特性194

7.3.3 转向器传动副的传动间隙△t197

7.4 机械式转向器的设计与计算198

7.4.1 转向系统计算载荷的确定198

7.4.2 齿轮齿条式转向器的设计198

7.4.3 循环球式转向器设计199

7.5 动力转向机构204

7.5.1 对动力转向机构的要求204

7.5.2 动力转向机构布置方案分析204

7.5.3 动力转向机构的计算205

7.6 前轮主动转向系统及线控转向系统209

7.6.1 前轮主动转向系统209

7.6.2 线控转向系统210

7.7 转向梯形211

7.7.1 转向梯形结构方案分析211

7.7.2 整体式转向梯形机构优化设计212

7.8 转向传动机构强度计算215

7.9 转向系统结构元件216

习题217

第8章 制动系统设计218

8.1 概述218

8.2 制动器的结构方案分析219

8.2.1 鼓式制动器219

8.2.2 盘式制动器223

8.3 制动器主要参数的确定225

8.3.1 鼓式制动器的主要参数225

8.3.2 盘式制动器的主要参数227

8.4 制动器的设计与计算227

8.4.1 鼓式制动器的设计计算227

8.4.2 盘式制动器的设计计算231

8.4.3 衬片磨损特性的计算232

8.4.4 前、后轮制动器制动力矩的确定233

8.4.5 应急制动和驻车制动所需的制动力矩233

8.5 制动驱动机构235

8.5.1 制动驱动机构的形式235

8.5.2 分路系统236

8.5.3 液压制动驱动机构的设计计算237

8.6 制动力调节机构239

8.6.1 限压阀239

8.6.2 制动防抱死机构（ABS）240

8.7 制动器的主要结构元件241

8.7.1 制动鼓241

8.7.2 制动蹄241

8.7.3 摩擦衬片（衬块）242

8.7.4 蹄与鼓之间的间隙自动调整装置243

8.8 辅助制动系统246

8.8.1 发动机缓速装置246

8.8.2 电涡流缓速器246

8.8.3 液力缓速器247

习题249

第9章 现代汽车设计方法250

9.1 概述250

9.2 计算机辅助设计251

9.2.1 CAD的发展状况251

9.2.2 CAD技术在汽车行业中的应用252

9.2.3 CAD技术的发展趋势253

9.2.4 CAD系统的结构254

9.2.5 CAD的功能255

9.2.6 CAD的应用实例256

9.3 汽车优化设计258

9.3.1 概述258

9.3.2 优化问题的数学模型259

9.3.3 优化方法260

9.3.4 解决优化设计问题的一般步骤262

9.4 汽车机构动态仿真262

9.4.1 仿真概念262

9.4.2 仿真模型和仿真方法263

9.4.3 汽车机构运动学仿真264

9.4.4 汽车机构动力学仿真264

9.5 有限元分析法265

9.5.1 概述265

9.5.2 有限元法的分析过程266

9.5.3 有限元结构分析软件简介269

9.5.4 有限元法在汽车设计中的应用270

习题271

参考文献272