《汽车设计》综合性大作业
汽车可靠性技术大作业解答
《汽车可靠性技术》大作业解答注：第一页为题目，第二页起为题目解答一、名词解释1可靠性2、可靠性工程3、基本可靠性4、任务可靠性5、固有可靠性6、使用可靠性7、汽车可靠性8、汽车的硬故障9、汽车的软故障10、随机现象二、简答题1请简述召回制度实施前后日本可靠性研究特点。
2、汽车可靠性定义四因素的具体内涵是什么？3、简述可靠性设计原则。
4、PDCA循环有什么特点？5、请阐述失效概率分布函数的含义。
6、请写出R(t)、F(t)与f(t)之间的关系表达式，并用图示表示。
7、请写出故障率的数学表达式，并推导故障率与可靠度、故障密度函数的关系。
8、请解释首次翻修期、翻修间隔期、总寿命，并在坐标图上表示它们关系。
9、简述可靠性预测的定义及汽车产品可靠性预测的目的。
10、简述可靠性预测的步骤。
三、论述题1请阐述频数直方图、频率直方图、频率密度直方图和频率密度曲线及区别和联系。
2、请阐述可靠性工程的发展阶段及各阶段的特征事件。
名词解释1、可靠性答：可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力。
2、可靠性工程答：：为达到产品可靠性要求而开展的一系列设计、研制、生产、试验和管理工作3、基本可靠性答：：产品在规定的条件下，无故障的持续时间或概率4、任务可靠性答：：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力5、固有可靠性答：：产品在设计、制造过程中赋予的固有属性6、使用可靠性答：产品在实际使用过程中表现出的可靠性7、汽车可靠性答：是指汽车产品（总成或零部件）在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力8、汽车的硬故障答：使汽车停驶的完全性故障9、汽车的软故障答：性能逐渐下降到最低规定限度而不能正常使用的衰退性故障，如制动性能、动力性能等10、随机现象答：在一定条件下，并不总出现相同结果的现象二、简答题1、请简述召回制度实施前后日本可靠性研究特点。
答：1969 年实施汽车召回制度，之前可靠性研究重点：确保强度方面的安全性；延长车辆使用期限；延长维修期。
“汽车设计”课程思政元素设计与实践
黑龙江教育(高教研究与评估)HEILONGJIANG EDUCATION (Research and Evaluation of Higher Education )2021年第6期(总第1354期)No.6,2021Serial No.1354■思政课程与课程思政“汽车设计”课程思政元素设计与实践李胜琴，张文会,范东溟(东北林业大学，黑龙江哈尔滨150040)摘要:在构建思想政治理论课程、综合素养课程及专业课程三位一体的高校思政课程体系中，专业课程具有强大的说服力和感染力，在课程思政中占有重要的位置。
“汽车设计”是车辆工程专业必修的一门专业主干课 程，将课程思政元素融入授课内容，有意识地引导学生把专业内容和认识工具结合起来，不但可以培养学生深入探索、主动思考的学习态度,还能够帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，培养学生的工匠精神与创新理念，为未来从事汽车设计相关工作打下稳固的专业基础。
文章依据“汽车设计”课程特点,设置教学专题，结 合课程思政理念进行教学方法改革与实践，从爱国主义情怀、职业精神和社会责任感、团队合作能力及协作精神、思政意识渗透四个方面提出了具体的建设成果。
关键词:课程思政;教学方法;教学设计;课程专题中图分类号:G642文献标识码:A文章编号：1002-4107(2021 )06-0090-03习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指 出，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努 力开创我国高等教育事业发展新局面叫在教学过程 中，如果能够巧妙融入思政元素，有意识地引导学生把专业内容和认识工具结合起来，利用思政语言的逻辑 性、深刻性和说服力，超越具体的专业问题，在更大范围分析思考，不但能够起到增进课堂互动的思想性作 用，有利于学生对本专业的历史、现状、存在的问题及 发展趋势等有更深入的思考，激发学生的历史责任感和使命感，而且还能够帮助学生树立正确的世界观、人 生观和价值观，培养学生的工匠精神与创新理念W本文将思政元素融入“汽车设计”课程建设，设置 教学专题，进行教学方法改革与实践，培养学生的职业 素养、爱国主义精神、法律法规意识及创新精神。
汽车设计复习题及答案
第一章汽车总体设计1．汽车新产品开发的一般程序？答：汽车新产品开发流程；概念设计；目标本钱；试制设计；样车设计与试验；生产准备阶段；销售2.汽车的型式？汽车的布置型式？各举一列你熟悉的轿车、客车、货车的型式与布置型式。
答：乘用车与商用车。
乘用车：发动机前置前驱，发动机前置后驱，发动机后置后驱；商用车布置形式：客车，发动机前置后桥驱动，发动机中置后桥驱动，发动机后置后桥驱动；货车，平头式，短头式，长头式，发动机前置中置后置；越野车，按照驱动桥数的不同4*46*68*83.汽车的主要尺寸是指什么？答：外廓尺寸，轴距，前轮距后轮距，前悬与后悬，货车车头长度，货车车厢尺寸4.汽车质量参数有哪些？汽车轴荷分配的根本原那么是什么？答：整车整备质量，汽车的载客量与装载质量，质量系数，汽车总质量，轴荷分配；轴荷分配对轮胎寿命与汽车的使用性能有影响。
从轮胎磨损均匀与寿命相近考虑，各个车轮的载荷应相差不大；为了保证汽车有良好的动力性与通过性，驱动桥应有足够大的载荷，而从动轴载荷可以适当减少；为了保证汽车有良好的操纵稳定性，转向轴的载荷不应过小。
5.汽车总体设计中汽车性能参数要确定哪些？答：动力性参数〔最高车速、加速时间、上坡能力，比功率，比转矩〕，燃油经济性参数，汽车最小转弯直径，通过性几何参数，操纵稳定性参数，制动性系数，舒适性。
6.发动机主要性能指标是什么？答：发动机最大功率与相应转速；发动机最大转矩与相应转速7.汽车整车布置的基准线有哪些？其作用？请用图表示出。
答：车架上平面线，前轮中心线，汽车中心线，地面线，前轮垂直线8.车身设计中的H点与R点是什么？9.总体设计中应进展哪些运动校核？答：从整车角度出发进展运动学正确性检查，对于有相对运动的部件或零件进展运动干预检查。
10.掌握如下根本概念：汽车的装载质量、汽车整车整备质量、汽车的最小转弯直径、轴荷分配、商用车、乘用车。
11.我国公路标准规定：单轴最大允许轴载质量为多少？总质量小于19t的公路运输车辆采用什么汽车？答：10t；双轴。
《汽车发动机构造与维修》课程标准
《汽车发动机构造与维修》课程标准一、课程名称汽车发动机构造与维修二、适用专业本课程标准适用新能源汽车技术专业三、课程性质本课程是新能源汽车技术专业实现汽车机电维修核心业务岗位综合维修技能与素质的专业必修核心课程。
其他汽车运用与维修技术、汽车电子技术等专业的本门课程标准参照此标准编制。
四、教学目标专业培养目标：本专业培养理想信念坚定，德智体美劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力，掌握本专业知识和技术技能，面向新能源汽车维修、新能源汽车营销和新能源汽车保险等行业的岗位群，能够从事淅能源汽车维修、新能源汽车营销和新能源汽车保险、理赔等工作的高素质技术技能人才。
本课程教学目标是为新能源汽车技术专业培养目标的重要支撑，通过本课程教学内容的学习，让学生系统了解汽车机电维修核心业务岗位的工作任务及其协调关系，具备汽车机电维修核心业务岗位的操作能力和作业组织管理能力，并初步具备汽车发动机维护与维修以及对发动机故障分析诊断、排除能力。
（一）知识目标1.了解汽车发动机总体构造、理解基本术语和主要技术参数。
2.掌握曲柄连杆机构的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。
掌握曲柄连杆机构主要零部件的拆装和检修方法。
3.掌握配气机构的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。
掌握配气机构主要零部件的检测方法和维修方法。
4.掌握汽油机燃料供给系的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。
掌握汽油泵、喷油器的检修方法，并熟悉常见油路故障的诊断与排除方法。
5.掌握高压共轨柴油机燃料供给系的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。
6.熟悉点火系统组成和工作原理、高压电如何产生、点火正时的概念；熟悉电子系统与传统系统的根本区别，掌握常见故障的分析和排除方法。
7.掌握水冷却系与润滑系的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。
掌握主要零部件的检修方法。
《劳动教育》课程标准
《劳动教育》课程标准一、课程名称劳动教育二、适用专业本课程标准适用汽车运用与维修技术专业三、课程性质本课程是汽车运用与维修技术专业校内活动课程，课程学习主要是使学生树立正确的劳动观点和劳动态度，热爱劳动和劳动人民，养成劳动习惯的教育。
其本专业的本门课程标准参照此标准编制。
四、教学目标专业培养目标：劳动教育是国民教育体系的重要内容，是学生成长的必要途径，具有树德、增智、强体、育美的综合育人价值。
实施劳动教育重点是在系统的文化知识学习之外，有目的、有计划地组织学生参加日常生活劳动、生产劳动和服务性劳动，让学生动手实践、出力流汗，接受锻炼、磨炼意志，培养学生正确劳动价值观和良好劳动品质。
本课程教学目标是通过劳动教育，使学生能够理解和形成马克思主义劳动观，牢固树立劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的观念；体会劳动创造美好生活，体认劳动不分贵贱，热爱劳动，尊重普通劳动者，培养勤俭、奋斗、创新、奉献的劳动精神；具备满足生存发展需要的基本劳动能力，形成良好劳动习惯。
（一）知识目标1.掌握劳动的涵义，劳动作为个体发展重要条件的表现因素，现代科学如何解释劳动对个体发展的意义；2.通过掌握和理解对劳动无贵贱之分这一观念的多角度解析及相关实例说明，引导学生正确认识社会分工与职业分类、树立职业平等观、乐于从事普通劳动。
3.理解劳动情境中诚信的特定内涵，认识诚信劳动对于个体生存和发展的意义，掌握诚信劳动的四个基本准则4.能够深刻理解创造性劳动的内涵与价值，树立在劳动中进行创造的意识，运用科学方法开展创造性劳动。
5.知道合作性劳动的开展基础和过程，掌握合作性劳动的开展方法和策略6.能理解劳动成果获取过程的艰辛，形成无差别地尊重自己和他人劳动成果，以及珍惜、积累和保护劳动成果的意识与能力。
（二）能力目标1.如何通过劳动促进自己各方面的协调发展；2.通过分析身边物质财富来源的案例，使学生认识到劳动是人们获取物质资料的唯一稳定途径，是人类社会存在和发展的基础，在我国社会主义制度形成中具有根本性意义3.能够积极对待被安排的劳动任务，积极发现与设计潜在的劳动任务。
TRIZ理论大作业
报告名称《TRIZ理论与应用》大作业项目名称基于TRIZ理论研究迷你汽车的防碰撞系统设计公司浙江大学宁波理工学院项目组名称项目的工作周期2012.11.14 – 2013.1.9目录1 项目描述 (4)1.1 问题初始情境描述 (4)1.2 主要缺点 (4)1.3 主要缺点在什么情况下出现 (4)1.4 此缺点如何在类似的工程系统或工艺流程中被解决 (4)2 问题分析与分解 (5)2.1 问题 (5)2.2 系统分析 (5)2.3 系统分析模块产生的转化问题列表 (5)2.4 问题分解图 (6)2.4.1.问题1：设计防碰撞系统，提高迷你汽车的安全性 (6)2.4.2.问题2：设计防碰撞系统，提高迷你汽车的安全性 (7)2.4.3.问题3：设计防碰撞系统，提高迷你汽车的安全性 (9)2.4.4.问题4：设计防碰撞系统，提高迷你汽车的安全性 (10)3 问题解决 (12)3.1 解决问题向导 (12)3.2方案库查询解决方案 (12)3.2.1 How to prevent 阻碍作用 of 车架? (12)3.2.2 How to prevent 操作失误 of 方向盘? (14)3.2.3 How to prevent 干扰 of 驾驶员? (17)3.2.4 How to prevent 失控 of 控制装置? (18)3.3运用矛盾矩阵、发明原理的解决方案设计 (20)3.4 基于物-场分析法的方案设计 (21)3.4.1 车架研究 (21)3.4.2 控制装置研究 (22)3.5 基于技术系统进化法则的方案设计 (23)3.5.1汽车车架的进化路线描述 (23)3.5.2汽车控制系统的进化路线描述 (24)4结论 (26)1 项目描述1.1 问题初始情境描述车身长，在碰撞中有一个大得变形空间，可以吸收能量，缓解交通事故对人的冲击力。
但汽车体积较大，比较笨拙，而且一定程度上造成交通拥挤。
迷你汽车车身较短，不具备变形缓冲能量。
期末大作业设计题目
一、出租车自动计费器设计设计要求（1）具有行车里程计费，等候时间计费及起价三部分，用4位数码管显示总金额，最大值为99.99元；（2）行车里程单价1元/公里，等候时间单价0.5元/10分钟，起价3元（3公里起价），均能通过人工输入；（3）行车里程的计费电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的的脉冲数，然后由计数译码电路转换成收费金额，试验中以一个脉冲模拟汽车前进10米，则每100个脉冲表示1公里，然后用BCD码比例乘法器将里程脉冲数乘以每公里单价的比例系数，比例系数可以由开关预置。
例如单价是1.0元/公里，则脉冲当量位0.01元/脉冲。
（4）用LED显示行驶公里数，2个数码管显示收费金额。
二、电子密码锁设计要求（1）设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯灭表示关锁，用绿灯亮、红灯灭表示开锁；（2）在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6~8位，其中4位实际有效，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；（3）在触动第一个按钮后的5s内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并有扬声器发出持续20s的报警信号。
三、脉冲按键电话显示器设计要求（1）能准确显示按键数字；（2）显示器显示内容从低位向高位前移，逐位显示按键数字，最低位为当前输入位；（3）设置一个“重拨”键，按下此键，能显示最后一次输入的电话号码；（4）挂机2秒后，熄灭显示器的显示内容。
四、电话计费器设计要求（1）能够通过选择增减的方式设置卡内余额（最大显示为200元）。
（2）能够设置通话种类（1-4），并能够根据电话的种类和通话时间进行金额的扣除：1为市话（0.1元/分钟），2为国内长途（1元/分钟），3为国际长途（2元/分钟），4为特殊电话（1.6元/分钟）；（3）能够进行余额不足的报警：市话低于0.5元报警，国内长途低于5元报警，国际长途低于10元报警，特殊电话低于8元报警。
学习项目任务单-第一章-(车辆133班) (1)
有最小离地间隙hmin，接近角γ1，离去角γ2，纵向通过半径ρ1等。
要求理解的知识点
1.什么是比功率和比转矩？
1）比功率是汽车所装发动机的标定最大功率Pemax与汽车最大总质量ma之比。2）比转矩是汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比。
2.如何标定加速时间？
1）优点：滚动阻力小、温升低、胎体缓冲性能和胎面附着性能都比斜交轮胎要好，装车后油耗低、耐磨损寿命长、高速性能好。缺点：制造困难、造假不如斜交轮胎低和不易翻修。2）适应现代汽车对安全、高速、低耗能的发展要求，所以是汽车设计时首选轮胎。
2.什么是轮胎负荷系数？
1）汽车车轮所承受的最大静负荷值与车轮额定负荷值之比。
5.评价汽车制动性参数有哪些？
有制动距离st、平均制动减速度j和行车制动的踏板力及应急制动时的操纵力来评价制动效能。
第四节发动机的选择
要求了解的知识点
1.在汽车整体设计时应考虑发动机的哪些主要性能参数？
1）发动机最大功率Pemax和相应转速2）发动机最大转矩Temax及相应转速nt
2.什么是发动机的适应性参数？
包括动力性参数、燃油经济性、汽车最小转弯半径Dmin、通过性几何参数、操纵稳定性参数、制动性参数和舒适性等。
2.汽车的动力性能包含哪些参数？
汽车动力性包含最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转矩等。
3.影响汽车最小转弯直径Dmin的因素有哪些
影响汽车Dmin的因素有两类，即与汽车本身有关的因素和法规及使用条件对Dmin的限定。前者包括汽车转向轮最大转角、汽车轴距、轮距以及转向轮数（如全轮转向）等对汽车最小转弯半径均有影响，除此之外，有关的国家法规规定和汽车的使用道路条件对Dmin的确定也是重要的影响因素。
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北京交通大学
《汽车设计》综合性大作业
2014---2015第一学期教师：陈宏伟
学号班级姓名
某款经济型轿车整车参数如下表所示：
表1
一、总体设计
根据该车型已知参数，进行以下总体设计：
1.主要参数计算：
①总质量（满载质量）m a与质量系数ηm0
②车轮滚动半径R r [按R r＝3.05d/(2π)估算]
③后悬
④接近角、离去角。
⑤纵向通过半径
2.发动机选型
①根据动力性能指标，确定发动机的最大功率P emax及对应转速n P，最大扭
矩T emax及对应转速n T。
②在表2的四种发动机中进行选型，给出选型依据，计算该车型的发动机适
应性系数φ和发动机比功率ηpm。
表2
二、离合器设计
膜片弹簧离合器参数如表3所示。
1. 膜片弹簧特性计算与工作点设计
膜片弹簧大端的载荷F 1和变形λ1，符合如下关系式：
()()()()()()11211122111111ln /261Eh R r R r R r F f H H h R r R r R r πλλλλμ⎡⎤⎛
⎫-⎛⎫-===--+⎢⎥ ⎪ ⎪
⎪----⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ （1） 上式中，弹性模量E ＝2×105Mpa ，泊松比μ＝0.3，其他参数见表3。
载荷变形特性曲线拐点的变形量为λH ，凹点的变形量为λN 。
离合器摩擦片的极限磨损量为2mm ，安装工作点的大端变形量λB ＝0.975λH ，离合器完全分离位置的大端变形量λC ＝1.2λN 。
① 计算大端载荷变形特性曲线的凸点M 、凹点N 、拐点H 、工作点B 、磨损极限点A 、完全分离点C 的坐标值，填入表4。
② 安装工作点和磨损极限点的位置。
2. 离合器性能参数计算分析
① 计算该离合器的后备系数、摩擦片的单位压力p0，并根据计算结果选
择合适的摩擦片材料。
② 某款经济型轿车发动机最大扭矩Temax 为150Nm ，通过计算，说明选用本离合器是否合适？ 3. 离合器操纵机构计算分析
若离合器采用拉线式操纵机构，离合器踏板用钢丝拉线连接分离拨叉，分离拨叉的杠杆比为2.14，离合器踏板的杠杆比为7，计算离合器踏板的最大踏板力F pmax 和最大踏板行程X pmax 。
三、变速驱动桥设计
该轿车采用发动机横置前轮驱动(FF)，变速器、主减速器和差速器集成为一体，其结构如图所示。
二轴式五档变速箱，各档均为圆柱齿轮传动。
输入轴与输出轴之间的轴距为60mm，各前进档传动比、齿轮模数，见表1所示。
主减速器为一级圆柱斜齿轮传动，减速比为i0＝4.412
倒档速比为i R＝3.583
差速器为普通锥齿轮式差速器，差速器输出端用滑动花键连接实心半轴，半轴通过万向传动装置，连接车轮。
对变速驱动桥进行以下设计与计算。
1、变速器/减速器参数设计
①各档齿轮齿数分配
根据给出的各档传动比、模数信息，对五个前进档、主减速器的一、二轴圆柱直齿轮进行齿数分配，为保证传动比和中心矩的要求，可进行高度或角度变位。
要求给出齿数分配的计算过程，将齿数分配、变位系数的计算结果，填入下
②齿轮强度校核
对输入和输出轴上的一档齿轮，进行弯曲强度和接触强度的校核，并选择合适的材料和制造工艺。
2、同步器相关参数计算
已知变速手柄到啮合套的传动比为4，换挡机构传动效率为0.85。
各同步器锥面工作长度相同，均为8mm。
各同步器摩擦锥面半锥角α=6.5°、摩擦系数f=0.125，
一、二档同步器平均摩擦半径为26.75mm，三、四、五档同步器平均摩擦半径为22.5mm
各同步器锁环齿端的锁止面平均半径，比摩擦面平均半径大8mm
①为保证各档同步器可靠工作，锁环齿端锁止面锁止角β，需要满足什么条
件？
②同步器摩擦面许用压力为1.5Mpa，为保证摩擦面实际压力小于许用压力，
各档的变速手柄最大换档力需满足什么条件？
③当车速为15km/h时，从1档挂入2档，此时被同步零件等效转动惯量为
17×10-3 kg.m2。
推导变速手柄换档力F s和同步器同步时间t之间的函数关
系、绘制该函数曲线。
当变速手柄换档力分别为30N、40N、50N、60N
时，计算相应的同步器同步时间。
④当车速为50km/h时，从3档挂入4档，此时被同步零件等效转动惯量为
3.7×10-3 kg.m2。
推导变速手柄换档力F s和同步器同步时间t之间的函数关
系、绘制该函数曲线。
当变速手柄换档力分别为20N、30 N、40N、50N
时，计算相应的同步器同步时间。
3、万向传动装置设计与计算
①传动轴和转向车轮之间采用Birfield型球笼式等速万向节，设计该万向节
的基本尺寸，包括轴颈直径、钢球直径、星形套的最大、最小直径和槽距、
花键齿数，以及球形壳的外径。
②计算半轴的临界转速、最高转速和转速安全系数，分析半轴工作转速范围
的安全性。
③校核传动轴的扭转强度。
四、转向系统设计与分析
该轿车采用整体式后置转向梯形机构，已知主销偏置距为15mm，方向盘极限转角为900°，梯形臂长m＝0.12K，梯形底角γ＝72°，其中K为主销轴线延长线在地面交点的距离。
①根据Ackerman理想转向几何特性，计算该轿车外/内侧转向轮极限转角
θomax、θimax和转向系角传动比iθ。
②方向盘从中位转向至极限位置过程中，推导内侧转向轮实际转向角θir与
理想转向角θii的计算公式。
③绘制内侧转向轮实际转向角θir、理想转向角θii随方向盘转角的变化曲线，
求出实际转向角与理想转向角的最大误差。
④（选作，不记入成绩）对转向梯形机构的梯形臂长m和梯形底角γ进行
优化设计，使实际车轮转向角与理想值误差最小。