汽车工程手册 第一分册 〔日〕自动车技术会小林明等编 汽车工程手册编译委员会译 机械工.业出版社
泽者序 汽车是一种用途最广泛的现代化交通运输工具,它与人类的生活、生产活动有密切关联 从F民经济、国防的运输到城、乡的交通,都离不开汽车。汽车和汽车工业对劳动生产率的 提高,人民生活的改善起着相当重要的作用。汽车的品种、数量由于需要已得到巨大的发 、戗止日前,全世界的汽车保有量已达到3.6亿锕,平均11人就有一辆汽车;工业发达 国家每1.5~3.6人辆汽车,汽车的年产量从数百万辆到一千二百万辆,汽车工业已 形成↓各工业国的经济文柱。 汽的使用面广、车型多、产量大,因此汽车的设计、研制、试验和制造有其特殊要 求;对环境卫生、安全保护、能源及材料消耗等都有举足轻重闩影响;对系列化、标准化 专业化的大量生产特别适宜;对成本、质量的控制特别严格;此外汽车不限于一个地区或 个家内使用,它对不同的地理、气候条仵和道路交通情况必须适应。 汽车是个复杂的综合整休,汽车设计、研制、试验、制造和使用维修涉及各个科学技 术领城,从业科技人员需要不同学科和专业技术的知识,诸如工程力学、热机、流体力学 土壤丿学、机构学、金属非金属材料、计算数学、电子学、自动化控制、人体工程、生物控 制论、医学、工业美术、工业企业管理以及内国外的汽车标准等等。 汽车工程包括的范围如此之广,科技人员的分工不得不细,分工既细,综合的要求也必 须加强。汽车工程中的专业书籍和文献虽较丰富,但综合性书籍的出版仍较少。当前在各国 出版的汽车工程手册中,日文《自动车工学手册》是比较完控的…本,它包括了汽车设计、研 、试验、制造和使用维修各方面的基木知识,可以为汽车从业人员提供全面的综合资料, 为各个专业之间的结合提供桥梁。 有于此,组织了我国汽车行业的部分技术力量将H文《自动车工学予册》译成中文,定 名为《汽车工程手册》,供我国汽车从业人员及专业院校师生参考。日文《白动车工学手册》 的版本较早,在译文中增加了文《自动车工学便览》(1976年版)的部分内容。当然,予 册的内容不可能包罗万象,要想利用这本书去解决深入的技术问题,也是困难的。不,它 对全面地了解汽车工程以及沟通各个专业之间的联系必将有所贡献。 水手册将分四个分册陆续出版,内谷见简介。由于水平所限,译文中难免育不妥或错误 之处,敬希读者批评指正
本分册主要包括汽车基础技术理论及技术管理方面的内容。其中有 汽车的分类及参数定义,新产品研究发展、试制、生产计划的编制及管理 材料、结构力学及汽车结构强度的计算与试验;对汽车作用力的分析.汽 车的直线、曲线运动,振动与噪声以及汽车性能的试验;最后介绍了有关 汽车公害和安全方面的最新情况及采取的措施。 本书可供从事汽车工业的技术人员和大专院校师生在工作及教学中参 考 新额 自勳率工学八二N了y夕 Automotive Engineers Hand Book 法人自助耳技会糊 Suciety of Automot i' Engineers of Japan 冈害出版社1970年版 汽车工程手册 分册 日本闩动车技术会小林明等编 汽车工程手册编译委员会译 机械T业出版社出版《北京阜成门外育万庄背 北京市书刊出成北莒业讠可诬出字婷117号) 机櫬工业出版社印刷厂印刷 新华店北京发行所发行·新华书店经售 开本787×10921/1·印张343/4+页2·字数1070千字 984乍4月北一版·1981年』北京∵一次印刷 印数00,001-11,1C0·价5,85元 统一书号:1033·519
目 录 第一篇汽车概论 3·2总体规划 3·2·1主要尺寸 第一章汽车的定义与分类 3·2·2机构的选定……… 1·1汽车的定义 3·2·3变型车计划 t·2汽车的分类…………… 3·3总体布置计划…···…… 1·2·1按发动机分类 3·3·1各性能指标的分配和综合性能……23 1·2·2按驱动方式分类…………………1 3·3·2性能指标和初步性能计算…………24 1·2·3按发动机位置分类………………1 3·3·3人体工程学和车辆的风格 1·2·4按用途分类……… 3·34尺寸和空间的分配… 1·2·5按车身型式分类… 3·3·5造型及其规律性……… 1·2·6按H本“法规”分类 第四章设计 笫.二章汽车参数及定义 4·1概述…… 3了 2·1尺寸的定义……… 4·2各总成的基本型式及设计程序 33 2·2重量的定义 7 4·2·1发动机 …33 2·3性能的定义 4·2·2传动系 2·4与发动机有关的术语……………………8 4·2·3悬架系… 38 第二篇汽车新产品的发展规划 4·2·4转向系 4·2·5制动系…… 第一章总述 车身构造 1·1前言 4·3注鳶事项………………………… 规划的范围与种类 4·3·1消除振动、噪声的措施………………42 1·3规划的主要阶段 4·3·2埘寒、耐热和防锈… 1·4各阶段的主要工作………………9 安全措 1·5发展汽车新产品的周期……………10 4·3·4减少或取消保养的措施……44 1·6发展汽车新产品所需工时和费用……10 4·3·5其它注意事项… 第二章初步规划……… 114·4答理、布署及呈报… 2·1调查工作…… 第五章试制 般调杏 5·1试制的种类…… 2·1·2产品调奄 5·1·1模型…………………………………46 2·2产品长远规划 5·1·2试制总成及样车……………46 2·2·I概述 5·2试制管理…… 2·22初步综合规划 5·2·1费用估算 2·23个别产品初步规划 5·2·2工序和派工…………………………46 2·3研究发展规划 9 5·2·3装配明细表 第三章总体规划 5·2·4工时管理…………… 3·1概述 5零部件管理 …48
5·3试制T作…… 1·2·2脆性破坏……………69 5·3·1毛坯 1·2·3延性破坏 甲甲 5·3·2机械加工 1·2·4疲劳破坏 5·33冲中压、板金 上·3梁 5·3·4悲币… 1·3·1剪切力和弯矩… 5·3·5模型铜作…………… 1·32梁的挠度… 第六章试验 1·3·3梁的应力……… 6·1概述 1·3·4曲梁的应力……… 6·2试验计划… 柱 6·2·1试验项目…………………………52 1·4·1压曲应力 2·2试验计划表 52 1·4·2承受偏心载荷时柱的挠度… 试验 55 1·4·3水受横向载荷时柱的挠度∵ 6·3·1试验的标准化 5 1·4·4压曲强度 6·3·2试验方法… 1·4·5架的横压曲 6·3·3快速寿命试验… 57 1·5杆的扭转… …75 6·3·!国家鉴定试验…… 1·5·1圣维南(SanⅤ chant)解法 …75 6·1试验管理 58 1·5·2弯曲扭转 …75 试验结果的运用和调整 1·6板 6·4·2试验装置和车辆管理… 长方形板的弯曲 6·4·3试验辅助部… …59 1·6·2圆板的弯曲…… 第七章生产准备 163大挠度情况 7·!概述… 1·6·4旋转圆板………………… 1·6·5平板的压出 78 7·2生产准备的各阶段…………60 1·7破坏 7·2·l工艺计划………… 7·2·2设备计划及设备供应 1·7·1静破坏 7·2·3工艺调整与试生 1·7·2冲击破坏……………78 7·3生产准备的各种计划及共爷理 1·73疲劳破坏 7·3·1进度管理…… 1·7·4蠕变破坏 甲,非 7·3·2质量保证………… 1·8弹性振动…… 7·3·3生产准备和成本管理 1·8·1杅的振动…… 78 7·投 1·8·2变断面杆的横振动 7·4·1更换广品的生产方式 …66 1·8-3平板的横振动……………………81 7·4·2投产初期的产品管理 …66第二章结构力学……… 参考文献………………………………6: 2·1桁架 8多 2·2树架 第三篇结构和强度 2·2·1概述 第一章材料力学… 2·2·2解法 甲…83 1本节专叙述在弹性范围内应丿与 2·3应变能法 应变的关系… 2·4虚功原理… ·2材料的特性………… 68 2·5弯曲角法 1·2·屈服和塑性变形……… 2·6矩阵法
目录 2·6·1解析原理……… 命87 计算例 参考文献 ··,·、+..+画 矩分配法 第三章汽车载荷计算准则及强度 第四篇汽车性能 计算例 第一章作用在汽车的外力 3·1汽车载荷计算准圳 l·1路面外力 股规定 直向行进时的水平外力 1·2总则 2作用在环行车辆轮胎上的横 3·1·3·般强度标准 向外力… 75 3·2轿车计算例……………… 1·1…3山路而不平引起的外力 “16了 3·2·1一般基础计算…… 0 1·2空气外力 3·2·2各种载荷情况下的基础计算 104 1…2·1车身形状和6个分力 3·2·3构件的强度计算例 707 I…2·2车身形状和表衔压力分布 17 3·3货车计算例 1·2·3车身形状和气流情况 772 3·3·1主要参数……………………13参考文献…………… 77了 3·3·2各种载荷情况的基础计算 …13第二章直线运动 3·3·3主要构件的强度计算例 +J4 2·I加速烨能 3·4车身结构 2·1·1加速阻力……… 4·1整体结构………… I17 2·1·2旋转部分的转动惯量 2·1·3加速性能 第四章结构强度试验法 2-2爬坡性能……… 4·1强度和刚度试验……… 2·2·1坡度阻力…… 单p非电 4·1·】应变测定法…… -A! 22·2爬坡性能 4·1·2光弹性皮膜法 2·3最高车速……… 4·1·3静强度和刚度试验法 2…3·1理论最高车速…………………180 4·2汽车的刚度 2·3·2实用最高车速… 4·2·1汽车的扭转刚度…… …12924燃料消耗率…………………………,781 4·2·2汽车的弯曲刚度…………… 2·4·1燃料消耗率的表示方法…………18 4·3汽车的玻岁强度试验法… 30 2·4·2发动机性能和燃料消耗率……181 4·3·1应力的统计处埋…… 2·4·3实用上的燃料消耗率……………182 4·3·2应力频度和分析装置………132·5滑行性能…… 4·3·3疲劳强度试验程序控制法………y4 2·5·]滑行性能的表示方法…… 4·3·4车身结构的疲劳强度试验……13 2·5·2影响滑行性能的因素… 783 4…3·5行驶系和传动系的疲劳强度试验…52·6制动性能………… 78了 4·4汽在的疲劳强度试验装置…………-13 2·6·]制动力学 4·4·1试验装置一览表… 2·6·2空走时间和制动经过……………184 4·4·2试验装置的工作原理 …8 2·6·3影响制动性能的因柰 4·43主要装置示意图业结构图………:4027行车性能拙线图 “哪””186 4·5汽车疲劳强度的行驶试验法…4 2·7·1总行车阻力 …“…87 4·5·1概述…………… 143 2-7-2驱动力、驱动力矩、驱动功率……187 4·5·2行驶时的载荷和应力统计……4 2·7·3传动效率 …787 53疲劳强度行驶试验法及其评价…4 274行车性能曲线图… 789
录Ⅶ 参考文献 …19参考文献… 第三章曲线运动………………192第四章振动 3·】概论………………… ……1924·1上,簧下,甚架系的振动…227 3·2汽车力学 …793 11·1架系振动的定义… 3·2·1惯性力和汽车轴系……………19了 2簧上簧下振动的固有振动 3·2·2轮鼎特性和有关经验公式…………194 率及惯性矩 2·3∵力学外力和力矩…… 1·1·3簧上质量的纵摆及跳振 3·2·1架系力学…………………195 1·41悬架弹货的振动…… 3·2·5转向系力…………………!9 4·1·5前抖动……………………………23 3·2·6汽车面线运动方程式…… 1·1·6轮脸的不平衡,偏心,不均 3·3怛定环行运动 了98 匀性和胎面的振动… 3·1极低速环行 4·1·7簧下质量的弹性振动……………242 3·2恒定环行的线性分析…………799 1·1·8问振振动…… ·3·3现负荷转移时的恒定斥 4·2车身的弹性银动………………………245 3·1不足转向和过度转向………… 2014·2·1低频区的礼动(抖动)………………245 4·1不足转向和过度转向的现象 4·22车身板件的振动和车体积 和定义… 201 的变化……… 246 3··2静志方向稳定性…… 203 4·2…有车架的车身构造………………247 3·4·3影响不足转向性能和过度转 ·2·4关于弹性振动的分析 向性能的各因站……………………205 4·3发动机系的振动…………… 3·5变运动 265 4·3·1发动机忐架系射振动… 3·5·1作川外力时的汽车运动……205 4·3·2曲轴的扭转振动… 3·5·2操作转向盘时的汽车运动…………206 3·3气门]系的振动·… 3…·3非线性分析… 4·31排气管支承系的振动 3·4加速和减速时的汽车运动……………2094·4传动系的振动 3·5·5放千转向盘时的汽车运动………211 传动系的弯曲振动 3·5·6追从性 4·1·2驱动系的扭转振动……… 3·6侧滑 4·4·3驱动系振动产生的现象 侧滑现象 214参考文献 3·6·2影响侧滑的各项因… ……214第五章噪卢……………… 3·7轮脱地和车辆倾复 5·1概述 3·7·1作川高离心力时的汽车力学………217 5·2发动机噪声…………… 274 3·7·2加速和减速时的悬架系力学 3·7·3倾复的概念…………… 5·2·1机械噪声………………………………274 冷却风扇的噪声 3·8转向盘操作力和操作功率 5·2·3燃烧噪声… 3·8·1转向盘操作力的组成………………279 2·4进排气噪 3·8·2不同行车方式的转向盘操作力……222 5·3传动系的噪声…………………280 3·8·3转向盘操作功率 5·3·1齿轮噪卢……………… 3·9转向系振动(车轮跳摆振动)…… 5·3·2制动噪声………… 3·9·!车轮跳摆振动的現象和定义………225·1道路噪声…… ;9·2车轮跳摆振动的线性理论………224 5·4·1概述… 2·9·3车轮跳摆振动的原因和改进措施…224 5·4·2决定频率的因素…………………
Ⅶ目录 5·4·3控制噪声的措施… 7·1·8耷引1试验…… 5·5风阻噪声… 283 7·1·9沙地试验 5·5·1凤噪声 283 7-1-10起动试验 5·5·2风振… 甲284 7·1·11倾翻试验………………f2 56车身的声响特性…284 7-1·12行驶试验 5·6·1外板的振动… ……28472运动性能试验…… 5·6·2隔声…… 286 72·1悬架装置、转向系的静试验……32 5·63吸声…………287 7·2·2内试验…………………………38 5·64空腔共振…… 288 7·2·3道路试验… …325 5·6·5门的开关声… 7·2·4空气动力特性试验………………330 5·7噪声评价指数 7·2·5体感试验 …334 5·7·1川强级和响度级… 288 7·3振动噪声试验………… 336 5·7·2史蒂文斯 Stevens)响度级……290 7·3·1测试仪器和试验设备 C数(NCA数 290 7·3·2加振试验 5·7·4感觉噪声级(PNL.)……………………291 733转戟试验台上的测试… 342 5·7·5A特性……… 297 7·3·4行驶试验… 参考文献 ……………………………292 7·3·5隔声、防声试验 348 第六章舒适性和人体的适应… 74与人体有关的各种试验 ·293 7·4·1振动舒适性试验 348 6·1概述… 293 7·4·2疲劳和生理反应… 6·1·1舒适性的定义 …293 7·4·3居住性和安全性………………353 6·1·2振动系的设置… 4·1操作性试验 6·1·3舒适性概念的分类……… 4·5空气调节试鑒 6-1·4不快感和疲劳· 29 7·5汽车试验场… “·· 歹63 6·2振动系… 293 7-5·1高速环形跑道的设计…………363 6·2·1车辆振动系 293 7·5·2各种试验用蹈面………………367 6·2·2人体振动系 7·5·3试验场的测试设备… 6·2·3座椅、驾驶位置等… …371 6·3舒适性的评价方法 …302 参考文献 6·3·1通过对振动的物理测定来评 第五篇汽车试验法概论 63,2通过生理学上的测定进行评价……305第一章概述…… 参考文献 ……………307 1·1与汽车有关的各种技术和试验方法……373 第七章汽车性能试验方法 多09 12汽车的使用方式和试验方法………573 1·3结束语……………………… 7·1行驶性能试验…… 7·1·1燃料消耗试验…… 309 第二章计测方法 2·1统计 7·1·2制动试验… 309 2·1·1颊数分布 7·1·3加速试验…… 2·12分布函数 7·14滑行试验…… 2·13相关、阿归分析…………………予76 7·1·5最高车速试验… 2·1·4母体与子样…………376 7·1·6爬坡试验…… --.3JT 2·2误差论… 7·1·7长坡试验 2·2·1误差的析因与分布………376
目Ⅸ 2·2·2最小2乘法……… …377第五章汽车试验场…… 2·3间接测定时的误差 377 5·1概述…… 2·3试验设计法…… 5·1·1汽车试验场的目的和用途 2·3·1设计的步骤…………37 5·1·2试验场内试验道路的种类 2·3·2特性值…… 5·1·3汽车试验场的规模………413 2·3·3因子利水平…………………………37 5·2试验道路的设计与施工 2·34决定条件的方法(配置) 378 5·2·1高速环行路 44 2·3·5分析和估计… 52·2运动性能试验场(VDA)……46 2·4可靠性… 5·2·3打滑路面 可靠性的尺度 53汽车试验场内使用的设备与设施…418 2·2中途结束寿命试验 ·379 5·3·1速度等的测定装置………………418 2-4·3加速寿命试验… 5·3·2测功拖车(Dyn eltcr Trailer)…418 2·4·4可靠度及故障的预测… 5·3·3车轮扭矩仪…418 2·5官能试验方法 5·3·4行人模拟人……· 2·5·1感觉的分类…………………381 5·3·5无人驾驶装置……… 2·5·2工作组附构成 5·3·6横风装置… 涂一自→·420 2·5·3典型方法……………387 5·37实车风洞和环境试验室………420 2·6最纲分析……… ·……382 3·8运动性能试验用转戴试验台 422 第三章试验法分类 …383参考文献……………………423 ·1概述 第四章计测数据的处理和分析 第六篇安全 4·1数据的记录… 第一章交通安全 4·1·1记录方式的比较… 1·1序言… ·1·2数据记录仪……………401 1·2事故统计 4·1·3数锯收集记录装置 12·1事故次数及死伤人数的逐年统计426 4·2频率分析… 402 1·2·2国际闻交速事故的对比情况………426 4·2·1倍频分析器 “:402 1·23事故的原因分析和发生事故 4·22外差式频率分析器 403 分类的情况…… 4·2·3实时频率分析器 12·4按汽车种类的事故分析…………428 4·3加振武验… 12·5按地域分类的事故分析…………4 4·3·1各种加振装置…… 1·2·6按月份的事故情况…………………430 4·3·2电子液压式加振装置 12·7事故和天气、时间的关系… 431 4·3·3电磁式加振装置…… 405 1·2·8高速公路上的交通事故……432 4·3·4多点加振装置……………405 2·9司机的年龄、经历与事故的关系…432 4·1机械阡抗的测定… 12·10老人和几童的交通事故情况 4·4·1机械阻抗的定义 ……406第二章安全法规…………… 4·4·2机械阻抗分析法… a"406 概 4·5数据分析… 4072·2世界各国的安全标准…… 4·5·1数据的性质… 2·2·1日本的安全标准 …434 4·5·2随机波形的分析 408 2·2·2美国安全标准( FMVSS)…………436 4·6冲击的计测… 470 2·2·3加拿大的安全标准…………438
目录 2·2·4澳大利亚的设计准则(ADR)……4第六章人的心理和生理状态对安 联合国欧洲经济委员会安全标准 全的关系 465 2-2·6欧洲共同体(EEC)射规定……440 6·1交通事故的内在原因… 2·2·7瑞典安全标性 6·2司机的心理和生理特性 2·2·8西德的安全标准… 229共它国家的安余标谁…………41 6·2·1司机的行动特性 6·2·2法意力 466 第三章对人和环境的安全揹施 442 6·2·3 3·1对人的措施…………………42 6·2·4视界… 3·11原因在于人的事故… 42 6·2·5对颜色的感觉… 3·1·2交通安全教奇… 6·26眼腈的适应性和眩月…467 3·1·3道路交通法…………443 6·2·7知觉一反应时间…………“467 3·2交通环境的措施 6·3事故多发司机的性格特征和心理特性 3·2·1道路环境和交通环境的改 6·4疲劳及醉酒后的人的特性……………468 3·22改道路安全设施的效果 6·5驾驶适应性的检查 …·469 第四章汽车的安全措施 445 第七章试验方法 ·470 1防止铒故措施 甲…445 7·1实车撞车试盤方祛………………470 制动 445 7·1·1对固定壁撞车的试验方法………470 4·1·2轮胎 4·1·3操纵稳定忄… 7·12可动壁撞车试验方法… 471 11·4视觉识别性 7·1·3车对车的掩车试验 其它措施 了·1·4翻车试验……………………472 4·2发生事故后对乘员的安全措施 ……4487·2撞车模拟试验 2·1!撞车的力学 7·2·1平台车冲市试验 473 身结构 台架冲搅试验 座安全带 2·3静忐模拟试验 4·2·4气垫( Air bay)……"…45 7·3测定用机具 4·2·5转向装置… 3·1人体模 474 4·2·6座位及安全枕……………………454 7·3·2测量用电气仪器 4·2·7安全垫 454 73-3用高速照相机和胶片分析 4·2·8安全玻璃 454第八章安全试验车 防止 8·1ESV 计划概述 4·3对行人的安全揹施 82安全试验车的规范… 479 第五章人的抗冲击性能 ·45 8·3各公司的安全试验车…………479 5·1人体工程学概述 8·31丰汽车公司… 479 5·2身体各部… 8·32产汽车公司……………481 5·2·1头鄗 8·3·3本田汽车公司………………481 颈部 事·48 5·23胸部和腹部… 834美国通用汽车公司… 8·3·5美国汽车公司(AMF)……482 5·24骨头… 5·2·5共他部位… 8·3·6德国大众汽车公司… 受伤标准 …………463參考文献 ·482