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本书是为了适应当前汽车行业研发实际需求以及新工科背景下车辆工程专业人才培养方案而编写的。本书系统地介绍了汽车底盘系统及典型零部件设计的理论和计算方法，在保留传统燃油汽车设计内容的同时，增加了纯电动汽车设计的相关内容。本书分为燃油汽车设计和电动汽车设计两部分。燃油汽车设计部分在主要介绍传统燃油汽车底盘动力传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统总成及典型零部件的设计及计算方法的基础上，增加了优化设计、轻量化设计及可靠性设计等现代汽车产品设计实例。电动汽车设计部分主要介绍纯电动汽车、混合动力电动汽车及燃料电池电动汽车的动力驱动系统设计及计算等内容。通过学习，学生可掌握传统燃油汽车底盘各系统及典型零部件的设计方法，掌握典型电动汽车动力驱动系统的设计及计算方法，对汽车设计过程中的新方法和新技术加以了解。本书可以作为高等院校车辆工程及其相关专业本科生教材或硕士研究生选修课参考书，也可供从事汽车及其零部件设计的工程技术人员参考。本书配有PPT课件，采用本书作为教材的教师可登录www.cmpedu.com注册下载。
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| 目錄：
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第1章汽车总体设计11.1汽车概述1*1.1.1汽车的分类及产品型号11.1.2汽车设计的内容31.1.3汽车设计的特点和要求41.1.4汽车总体设计的任务和基本要求51.1.5汽车产品开发程序51.2汽车形式的选择61.2.1轴数61.2.2驱动形式61.2.3布置形式71.3汽车主要参数的选择121.3.1汽车主要尺寸参数的确定121.3.2汽车主要质量参数的确定151.3.3汽车主要性能参数的确定171.4汽车总布置设计201.4.1设计硬点211.4.2整车布置基准线（面）——零线的确定211.4.3底盘总成部件的布置221.4.4车厢及驾驶室的布置251.4.5货箱的布置301.5运动校核30拓展学习内容——汽车设计的发展趋势31思考题31第2章传动系统设计332.1传动系统概述332.2摩擦式离合器设计352.2.1概述35拓展学习内容——摩擦式离合器工作过程372.2.2摩擦式离合器的结构方案分析37拓展学习内容——湿式离合器43拓展学习内容——金属陶瓷离合器432.2.3离合器主要参数的选择432.2.4离合器的设计与计算452.2.5离合器的操纵机构50拓展学习内容——扭转减振器设计52拓展学习内容——双质量飞轮扭转减振器522.3机械式变速器设计522.3.1机械式变速器概述522.3.2变速器传动机构方案55拓展学习内容——组合式变速器612.3.3变速器主要参数的选择612.3.4变速器的设计与计算672.3.5同步器设计71*2.3.6变速器操纵机构设计77拓展学习内容——自动变速器、无级变速器792.4万向传动轴设计802.4.1万向传动装置概述802.4.2万向节结构方案分析822.4.3万向节传动的运动和受力分析872.4.4传动轴结构分析与设计902.5驱动桥设计91*2.5.1驱动桥设计概述912.5.2驱动桥结构方案分析922.5.3主减速器结构方案分析932.5.4主减速器设计992.5.5差速器设计104拓展学习内容——托森差速器、牙嵌自由轮式差速器、滑块凸轮式差速器1082.5.6车轮传动装置设计1082.5.7驱动桥壳设计1112.6传动系统现代设计方法1132.6.1膜片弹簧离合器基本参数的优化设计1132.6.2半轴可靠性设计1152.6.3驱动桥壳轻量化设计1162.6.4汽车前悬架优化设计121思考题127第3章行驶系统设计1293.1行驶系统概述1293.2悬架设计1293.2.1悬架的设计要求1293.2.2悬架结构方案分析1313.2.3悬架主要参数的确定135拓展学习内容——悬架弹性元件的种类1383.2.4钢板弹簧的设计138拓展学习内容——少片弹簧及变截面钢板弹簧1443.2.5独立悬架导向机构设计144拓展学习内容——减振器的设计1533.3车架设计1533.3.1车架的功用及设计要求1533.3.2车架的结构方案分析1543.3.3车架的载荷工况及强度分析1563.4轮胎及车轮的选择1573.4.1轮胎的使用要求1573.4.2轮胎的选择1573.4.3车轮的选择160思考题162第4章转向系统设计1634.1转向系统概述163*4.1.1转向系统的组成及功用1634.1.2机械转向系统的设计要求1644.2机械转向器结构方案分析1654.3转向系统的性能参数1694.3.1转向器的效率1694.3.2传动比的变化特性1704.3.3转向器传动副的传动间隙Δt1734.4机械转向器设计1744.4.1转向系统计算载荷的确定1744.4.2齿轮齿条式转向器的设计1754.4.3循环球式转向器的设计1754.4.4循环球式转向器零件强度计算177拓展学习内容——助力转向机构1784.5转向传动机构设计1784.5.1转向轴和防伤安全机构1784.5.2转向梯形设计180思考题183第5章制动系统设计1845.1制动系统概述184*5.1.1制动系统的功用、组成及工作原理1845.1.2制动系统的设计要求1855.2制动器结构方案分析1865.2.1鼓式制动器1865.2.2盘式制动器1935.3制动系统设计及计算1985.3.1前、后轮制动器制动力矩的确定1985.3.2应急制动和驻车制动所需的制动力矩1985.4制动驱动机构设计200*5.4.1制动驱动机构的结构形式2005.4.2制动驱动机构布置2025.4.3液压制动驱动机构的设计计算2035.4.4气压制动驱动机构的设计204拓展学习内容——汽车防抱制动系统206思考题207第6章纯电动汽车设计208*6.1纯电动汽车概述2086.1.1纯电动汽车的定义2086.1.2纯电动汽车的分类2096.1.3纯电动汽车的标准体系2096.2纯电动汽车的驱动形式、特点、关键技术及主要技术指标2146.2.1纯电动汽车的驱动形式2146.2.2纯电动汽车的特点2166.2.3纯电动汽车的关键技术2176.2.4纯电动汽车的主要技术指标2186.3纯电动汽车动力蓄电池选型设计2196.3.1电池系统总能量的确定2206.3.2电动汽车总电压的确定2206.3.3确定电池的单体容量2206.3.4确定电池的单体数量2216.3.5计算案例2216.4纯电动汽车驱动电机设计2226.4.1电机参数设计2226.4.2传动系统传动比设计224思考题224第7章混合动力电动汽车设计2257.1混合动力电动汽车设计概述2257.1.1混合动力电动汽车分类2257.1.2串联式混合动力电动汽车2277.1.3并联式混合动力电动汽车2287.1.4混联式混合动力电动汽车2297.2串联式混合动力电动汽车设计2307.2.1系统组成及工作原理2307.2.2控制策略2327.2.3设计目标和要求2337.2.4参数设计234拓展学习内容——串联式混合动力电动汽车设计实例2357.3并联式混合动力电动汽车设计2367.3.1系统组成及工作原理2367.3.2控制策略2377.3.3设计目标和要求2397.3.4参数设计239拓展学习内容——并联式混合动力电动汽车设计实例2447.4混联式混合动力电动汽车设计2447.4.1系统组成及工作原理2447.4.2控制策略2477.4.3设计目标和要求2477.4.4参数设计247拓展学习内容——混联式混合动力电动汽车设计实例250思考题250第8章燃料电池电动汽车设计252*8.1燃料电池电动汽车概述2528.1.1燃料电池电动汽车的标准体系2528.1.2燃料电池电动汽车的类型及特点2538.1.3燃料电池电动汽车的组成与工作原理2588.2燃料电池电动汽车关键技术2598.2.1燃料电池系统2598.2.2车载储氢系统2598.2.3车载蓄电系统2608.2.4电机及其控制技术2608.2.5整车布置2608.2.6整车热管理2618.2.7整车与动力系统的参数选择与优化设计2618.2.8多能源动力系统的能量管理策略2618.3燃料电池电动汽车动力传动系统设计2628.3.1驱动电机2628.3.2传动系统传动比2648.4燃料电池选型设计2658.5整车热管理技术2668.5.1国外典型燃料电池电动汽车水、热管理系统解析2668.5.2质子交换膜燃料电池系统的水、热管理系统2708.5.3燃料电池电动汽车整车热管理系统设计273思考题276参考文献277
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前言本书是为了适应当前汽车行业研发实际需求以及新工科背景下车辆工程专业人才培养方案而编写的。汽车产业正在加快与新能源、新技术、电子信息等产业的融合，同时新的车辆工程专业人才培养方案也要求学生掌握电动汽车、混合动力电动汽车等新能源汽车总成及零部件的设计方法，这就要求汽车设计教材在保留传统汽车底盘各总成设计相关内容的同时，增加现代设计方法及新能源汽车相关设计内容，同时教材内容安排也要有相应调整。与传统汽车设计教材相比，本书在对传统汽车设计内容进行整合的基础上，增加了优化设计、轻量化设计及可靠性设计等现代汽车设计方法应用实例，增加了纯电动汽车、混合动力电动汽车及燃料电池电动汽车等电动汽车动力驱动系统设计相关内容。本书具有以下特点：1）增加拓展学习内容。结合课程线上资源，设置拓展学习内容模块，以适应一流课程建设及学生学习方式的变化。本书将部分跨专业融合或行业前沿技术等内容设计为拓展学习内容，供学生拓展学习，培养创新能力。2）增加现代设计方法在汽车设计中的应用相关内容。为了适应汽车行业产品设计的发展需求，在教材中增加离合器优化设计、驱动桥壳轻量化设计、悬架系统优化设计、转向梯形优化设计、半轴可靠性设计、电动汽车传动系统性能优化设计等内容，介绍现代设计方法在汽车设计中的应用。3）增加电动汽车设计相关内容。为了适应车辆工程专业人才培养方案的变化，教材中增加纯电动汽车、混合动力电动汽车及燃料电池电动汽车的结构形式、驱动系统设计以及再生制动相关内容，同时增加电动汽车性能匹配设计及混合动力电动汽车耦合系统控制相关内容，供学生拓展学习用。各标题序号前带“*”者设置为自学内容。本书由东北林业大学李胜琴编写第1章、第2章、第3章和第7章，山西农业大学叶绍波编写第4章和第5章，洛阳理工学院姚永玉编写第6章和第8章。在本书的编写过程中，参考了东北林业大学部分本科生课程设计及毕业设计内容，研究生杜鹏、丁雪梅、孙鑫协助完成了部分文字的整理及绘图工作，特此说明并表示感谢。本书由崔淑华教授主审。崔淑华教授对本书进行了详细的审阅，并对本书的体系和起草大纲提出了宝贵意见，编者在此表示衷心的感谢。由于本书编者水平有限，书中难免有错漏之处，诚恳欢迎使用本书的师生及广大读者批评指教，以便再版时订正。编者
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