汽車底盤手冊

內(nèi)容概要

本書是汽車底盤技術(shù)的綜合介紹，可以幫助底盤研發(fā)人員對工作領(lǐng)域作出全面概覽，幫助應(yīng)用工程師對現(xiàn)代汽車底盤進(jìn)行全面了解，大學(xué)生獲得今后工作中所需要的全面的基礎(chǔ)知識。第1章至第3章包括底盤的原理、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)及相關(guān)的動(dòng)力學(xué)知識；第4章、第5章講解了車軸及行駛舒適性；第6章詳述了底盤的研發(fā)過程；第7章、第8章介紹了當(dāng)今底盤中使用的系統(tǒng)，以及底盤技術(shù)未來的發(fā)展。
 本書可作為汽車技術(shù)人員的參考書，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)的師生學(xué)習(xí)、使用。

作者簡介

作者：(德國)B.海興 (德國)M.埃爾斯 譯者：孫鵬

書籍目錄

前言
譯者的話
第1章導(dǎo)言與基礎(chǔ)知識
1.1發(fā)展史、定義與意義
1.1.1發(fā)展史
1.1.2功能與分類
1.1.3作用與意義
1.2底盤結(jié)構(gòu)
1.2.1車輛級別
1.2.2驅(qū)動(dòng)方案
1.2.3底盤方案
1.2.4底盤方案中的發(fā)展趨勢
1.3底盤設(shè)計(jì)
1.3.1底盤的要求
1.3.2底盤運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)
1.3.3車輪懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)
1.3.4車輪懸架的彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)與部件的彈性
1.3.5參數(shù)的目標(biāo)值
1.3.6車輪懸架的組合
參考文獻(xiàn)
第2章行駛動(dòng)力學(xué)
2.1行駛阻力和能量需求
2.1.1行駛阻力
2.1.2側(cè)向風(fēng)力
2.1.3功率和能量需求
2.1.4燃料消耗
2.2輪胎與路面間力的傳遞
2.2.1輪胎與路面間傳力的物理研究
2.2.2輪胎受力細(xì)節(jié)
2.3縱向動(dòng)力學(xué)
2.3.1制動(dòng)點(diǎn)頭平衡
2.3.2起步后坐平衡
2.3.3直線行駛中的負(fù)荷變化
2.4垂直方向上的動(dòng)力學(xué)
2.4.1車身彈簧
2.4.2減振器
2.4.3道路作為振動(dòng)的激發(fā)源
2.4.4輪胎作為彈簧和減振單元
2.4.5彈性模型
2.4.6參數(shù)變化
2.4.7車輛與道路的結(jié)合
2.4.8人為的振動(dòng)評價(jià)
2.4.9由垂直方向動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識的啟示
2.5橫向動(dòng)力學(xué)
2.5.1駕駛行為的要求
2.5.2轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)
2.5.3車輛模型化
2.6一般的行駛動(dòng)力學(xué)
2.6.1垂直方向、縱向、橫向動(dòng)力學(xué)的相互作用
2.6.2在非均勻的道路上制動(dòng)和起步（側(cè)滑路面）
2.7底盤調(diào)節(jié)系統(tǒng)
2.7.1概念
2.7.2被動(dòng)車輛的限制?基礎(chǔ)?目標(biāo)沖突
2.7.3駕駛?cè)?車輛調(diào)節(jié)循環(huán)
2.7.4底盤調(diào)節(jié)系統(tǒng)在行駛領(lǐng)域內(nèi)的劃分
2.7.5底盤調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求
2.8行駛特性
2.8.1行駛特性的評價(jià)
2.8.2行駛機(jī)動(dòng)動(dòng)作
2.8.3行駛動(dòng)作的參數(shù)范圍
2.8.4調(diào)校措施
2.8.5主觀的行駛特性評價(jià)
2.8.6客觀的行駛特性評價(jià)
2.9主動(dòng)與被動(dòng)安全性
參考文獻(xiàn)
第3章底盤的組成
3.1底盤的結(jié)構(gòu)
3.1.1底盤的功能結(jié)構(gòu)
3.1.2底盤的模塊結(jié)構(gòu)
3.1.3底盤部件
3.2傳動(dòng)路線
3.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)布置
3.2.2驅(qū)動(dòng)橋
3.2.3全輪驅(qū)動(dòng)
3.2.4運(yùn)行策略
3.2.5半軸
3.3車輪制動(dòng)器和制動(dòng)系統(tǒng)
3.3.1作用和基礎(chǔ)知識
3.3.2制動(dòng)裝置的種類
3.3.3法律規(guī)定
3.3.4制動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
3.3.5制動(dòng)力矩與制動(dòng)動(dòng)力學(xué)
3.3.6制動(dòng)系統(tǒng)的元件
3.3.7電控制動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)
3.4轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
3.4.1技術(shù)要求與結(jié)構(gòu)類型
3.4.2液壓助力的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器
3.4.3轉(zhuǎn)向橫拉桿
3.4.4轉(zhuǎn)向傳動(dòng)路線和轉(zhuǎn)向柱
3.4.5電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
3.4.6主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與疊加轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
3.4.7帶有轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)向角傳感器的齒輪齒條伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
3.4.8后橋轉(zhuǎn)向與全輪轉(zhuǎn)向
3.4.9線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和各輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向
3.5彈簧與穩(wěn)定桿
3.5.1彈性系統(tǒng)的作用
3.5.2鋼制彈簧的結(jié)構(gòu)和計(jì)算
3.5.3鋼制彈簧的材料
3.5.4鋼制彈簧的制造
3.5.5用于側(cè)傾調(diào)節(jié)的穩(wěn)定桿
3.5.6用于水平調(diào)節(jié)的彈簧
3.5.7氣液彈簧
3.5.8空氣彈簧
3.6減振器
3.6.1減振器的作用
3.6.2伸縮式減振器的結(jié)構(gòu)類型
3.6.3彈簧托架與彈性支柱
3.6.4減振器的計(jì)算
3.6.5減振器的附加功能
3.6.6減振器支承
3.6.7半主動(dòng)減振器與彈簧
3.6.8其他減振器的原理
3.7車輪導(dǎo)向
3.7.1作用、結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)
3.7.2桿類零件的作用、結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)
3.7.3球鉸
3.7.4橡膠支承
3.7.5轉(zhuǎn)動(dòng)接頭
3.7.6轉(zhuǎn)動(dòng)推力接頭
3.7.7車橋支架
3.8車輪支架與車輪軸承
3.8.1車輪支架的結(jié)構(gòu)類型
3.8.2車輪支架的材料
3.8.3車輪軸承的結(jié)構(gòu)類型
3.8.4車輪軸承的制造
3.8.5技術(shù)要求、設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)
3.8.6展望
3.9輪胎與車輪
3.9.1輪胎的技術(shù)要求
3.9.2結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)造與材料
3.9.3輪胎與道路之間力的傳遞
3.9.4模擬用輪胎模型
3.9.5現(xiàn)代輪胎技術(shù)
3.9.6駕駛試驗(yàn)中的檢測和測量方法
3.9.7實(shí)驗(yàn)室中的檢測和測量方法
3.9.8未來的輪胎技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第4章底盤中的車橋
4.1整體式車橋
4.1.1德迪昂橋：整體式驅(qū)動(dòng)橋
4.1.2帶有縱向鋼板彈簧的整體式車橋
4.1.3帶有縱桿與橫桿的整體式車橋
4.1.4帶有中央鉸接和橫向桿導(dǎo)向的整體式車橋（牽引橋）
4.2半整體式車橋
4.2.1連接桿式車橋
4.2.2動(dòng)力式連接橋
4.3獨(dú)立懸架
4.3.1獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)
4.3.2獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)
4.3.3單桿式獨(dú)立懸架
4.3.4雙桿式獨(dú)立懸架
4.3.5三桿式獨(dú)立懸架
4.3.6四桿式獨(dú)立懸架
4.3.7五桿式獨(dú)立懸架
4.3.8彈性支柱式獨(dú)立懸架
4.4前橋的獨(dú)立懸架
4.4.1前橋懸架的技術(shù)要求
4.4.2前橋的元件
4.4.3前橋的結(jié)構(gòu)類型
4.5后橋的獨(dú)立懸架
4.5.1對后橋的技術(shù)要求
4.5.2后橋的元件
4.5.3后橋的結(jié)構(gòu)類型
4.5.4后橋的超輕鋼懸架標(biāo)準(zhǔn)
4.6作為車橋類型選擇助手的結(jié)構(gòu)目錄
4.7底盤總體
4.8未來的懸架
4.8.1最近20年的車橋類型
4.8.2現(xiàn)在常用的車橋類型的比例
4.8.3未來的車橋類型（趨勢）
參考文獻(xiàn)
第5章行駛舒適性
5.1基礎(chǔ)知識、人、噪聲與振動(dòng)
5.1.1定義和概念
5.1.2振動(dòng)和噪聲源
5.1.3人的覺察極限
5.1.4人的舒適性感覺
5.1.5針對振動(dòng)和噪聲的措施
5.2橡膠連接件
5.2.1橡膠連接件的功能
5.2.2彈性體的特殊概念
5.3成套支承件
5.4套筒支承（橡膠支承）
5.5滑動(dòng)軸承
5.6液壓減振襯套
5.7車橋支撐的支承（副車架支承）
5.8彈性支柱支承與減振器支承
5.9連接桿支承
5.10未來的結(jié)構(gòu)形式
5.10.1傳感器
5.10.2可控底盤支承
5.11計(jì)算方法
5.12橡膠連接件的聲學(xué)評價(jià)
參考文獻(xiàn)
第6章底盤研發(fā)
6.1研發(fā)過程
6.2項(xiàng)目管理（PM）
6.3計(jì)劃或定義階段
6.4設(shè)計(jì)階段
6.5虛擬模擬
6.5.1多體模擬（MKS）軟件
6.5.2有限元方法（FEM）軟件
6.5.3整車模擬
6.5.4用于3D模型構(gòu)建的CAD軟件
6.5.5集成模擬環(huán)境
6.6批量研發(fā)和保證
6.6.1布局
6.6.2可靠性研究
6.6.3整車的可靠性研究
6.6.4優(yōu)化和適應(yīng)性
6.7量產(chǎn)中的研發(fā)措施
6.8展望與總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章底盤中的系統(tǒng)
7.1底盤電子裝置
7.2底盤電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.2.1領(lǐng)域劃分
7.2.2縱向動(dòng)力學(xué)——防滑控制
7.2.3橫向動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.2.4垂直方向動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.2.5安全性要求
7.2.6總線系統(tǒng)
7.3系統(tǒng)交聯(lián)
7.3.1行駛動(dòng)力學(xué)控制
7.3.2轉(zhuǎn)矩矢量
7.3.3垂直方向動(dòng)力學(xué)管理
7.4功能一體化
7.4.1結(jié)構(gòu)
7.4.2標(biāo)準(zhǔn)接口
7.4.3智能調(diào)節(jié)器
7.5模擬底盤調(diào)節(jié)系統(tǒng)
7.5.1模擬模型
7.5.2回路模擬中的硬件
7.6機(jī)電式底盤系統(tǒng)
7.6.1縱向動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)
7.6.2橫向動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)
7.6.3垂直方向動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)
7.7線控系統(tǒng)
7.7.1線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
7.7.2線控制動(dòng)系統(tǒng)
7.7.3線控水平控制系統(tǒng)
7.8駕駛輔助系統(tǒng)
7.8.1制動(dòng)輔助系統(tǒng)
7.8.2距離保持輔助系統(tǒng)
7.8.3轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)
7.8.4駐車輔助系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
第8章底盤的未來發(fā)展
8.1底盤設(shè)計(jì)——聚焦于顧客期望
8.1.1行駛性能的設(shè)計(jì)
8.1.2汽車設(shè)計(jì)的多樣化——底盤設(shè)計(jì)的穩(wěn)定化
8.1.3未來的底盤各組成部分
8.2電控底盤系統(tǒng)
8.2.1電控輔助系統(tǒng)和交聯(lián)
8.2.2底盤調(diào)節(jié)系統(tǒng)的交聯(lián)
8.3未來的線控系統(tǒng)
8.4未來預(yù)期的智能底盤
8.4.1車輛傳感器
8.4.2執(zhí)行器
8.4.3預(yù)期的駕駛
8.5混合動(dòng)力汽車
8.6自動(dòng)行駛底盤，滾動(dòng)/行駛底盤
8.7未來的自動(dòng)駕駛
8.8汽車和底盤的未來場景
8.8.1過去的趨勢
8.8.2當(dāng)前的趨勢
8.8.3未來的趨勢
8.9總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄縮略語

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：為了優(yōu)化工作噪聲，蝸輪也可由一個(gè)彈性套筒支撐。為了在轉(zhuǎn)向齒輪區(qū)域支撐齒條，使用了液壓阻尼壓塊，它還可以消除轉(zhuǎn)向齒輪齒條嚙合時(shí)由于快速的負(fù)載變化（如凸凹不平的路面）產(chǎn)生的“嘎、嘎”的機(jī)械噪聲。總之，電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要不斷提高的技術(shù)，以達(dá)到液壓伺服轉(zhuǎn)向裝置的水平。但仔細(xì)觀察電動(dòng)轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這都是值得的。完全地取消了液壓系統(tǒng)，意味著轉(zhuǎn)向器中不再有轉(zhuǎn)向閥、工作缸和輸入管道。此外，轉(zhuǎn)向泵、儲(chǔ)液罐、過濾器、管路、軟管和轉(zhuǎn)向油液也不再需要。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)模塊化，可以大大簡化，這也與車輛上越來越少的封裝數(shù)量的要求相符合。由此產(chǎn)生的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能量的節(jié)約，相對帶有開放中心的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以節(jié)約85%的能量。正如圖3-85所展示的，一輛采用電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的中型車輛的平均轉(zhuǎn)向能量非常有限。在電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，盡管通過采用確定的備用油流，已經(jīng)產(chǎn)生了好的節(jié)能效果，但在電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，在無轉(zhuǎn)向要求時(shí)，通過采用備用電流，其能量損失明顯更少。因此人們稱其為按需求的備用轉(zhuǎn)向能量，或稱其為“按需轉(zhuǎn)向”。此外，由于電能更環(huán)保，也容易交聯(lián)，因此未來會(huì)更多采用。電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向支持作用與發(fā)動(dòng)機(jī)無關(guān)，因此在故障車輛牽引時(shí)，仍然有轉(zhuǎn)向伺服作用，這也是安全方面的優(yōu)點(diǎn)。借助智能控制裝置，電動(dòng)伺服轉(zhuǎn)向可以很好地與每一種車型適配。如果控制裝置運(yùn)算能力足夠強(qiáng)大，存儲(chǔ)空間足夠，可以將大量的車型參數(shù)和數(shù)據(jù)寫入程序，由此就可以覆蓋非常寬的車型范圍。通過電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的標(biāo)準(zhǔn)交聯(lián)，如通過CAN總線，可以與網(wǎng)絡(luò)上可以找到的系統(tǒng)（如ABS制動(dòng)系統(tǒng)、ESP行駛穩(wěn)定性系統(tǒng)、ASR驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)，以及其他的駕駛輔助系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。由此不僅可以通過傳感器識別的動(dòng)力學(xué)參數(shù)（如車輛速度、轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向力矩等）來確定合適的伺服力矩，對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，還可以根據(jù)各系統(tǒng)之間的關(guān)系，按照當(dāng)時(shí)的最佳的轉(zhuǎn)向力矩對駕駛?cè)颂峁┲С帧＿@樣的例子如大眾高爾夫V的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在恒定的側(cè)風(fēng)作用下，可以自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向力矩校正；在非常凸凹不平的路上，也不需要駕駛?cè)诉M(jìn)行直線行駛的轉(zhuǎn)向盤校正。

編輯推薦

《汽車底盤手冊:基礎(chǔ)知識、行駛動(dòng)力學(xué)、部件、系統(tǒng)、機(jī)電一體化及展望》作者B.海興，目前在德國最著名的大學(xué)之一慕尼黑理工大學(xué)車輛技術(shù)專業(yè)擔(dān)任首席教授。有接近15年的時(shí)間在奧迪公司領(lǐng)導(dǎo)底盤研發(fā)工作，受聘于數(shù)量眾多的底盤方面的研究項(xiàng)目、會(huì)議和委員會(huì)?！镀嚨妆P手冊:基礎(chǔ)知識、行駛動(dòng)力學(xué)、部件、系統(tǒng)、機(jī)電一體化及展望》作者M(jìn).埃爾斯，在布倫瑞克理工大學(xué)獲得博士學(xué)位，有超過30年的時(shí)間在不同企業(yè)擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職位，最近20年在ZFLemfoeder負(fù)責(zé)預(yù)研發(fā)工作，此外還擔(dān)任奧斯納布呂克高等專業(yè)學(xué)校底盤技術(shù)的名譽(yù)教授。兩位作者的工作經(jīng)歷決定了《汽車底盤手冊:基礎(chǔ)知識、行駛動(dòng)力學(xué)、部件、系統(tǒng)、機(jī)電一體化及展望》的特點(diǎn)：理論敘述精當(dāng)，貼近實(shí)際。尤其是《汽車底盤手冊:基礎(chǔ)知識、行駛動(dòng)力學(xué)、部件、系統(tǒng)、機(jī)電一體化及展望》第6章，作者以國際著名汽車生產(chǎn)企業(yè)為例，詳細(xì)介紹了底盤研發(fā)的過程、研發(fā)工具、模擬、測試內(nèi)容及方法等。由于作者長期在企業(yè)一線從事研發(fā)工作，而且理論功底深厚，因此本章對研發(fā)一線的工程師和工作人員有較強(qiáng)的參考意義，特采用全彩印刷。希望廣大讀者能夠從中得到啟發(fā)！

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