汽车工程手册5 底盘设计篇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:日本自动车技术会 编

出品人:

页数:267

译者:中国汽车工程学会

出版时间:2010-12

价格:140.00元

装帧:

isbn号码:9787564017804

丛书系列:

图书标签:

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汽车工程手册5：底盘设计篇（示例内容） 注：以下内容为模拟《汽车工程手册5：底盘设计篇》内容范围的图书简介，旨在详尽描述该领域的核心知识体系，而不涉及您提到的“汽车工程手册5 底盘设计篇”的具体现有内容。 --- 【图书简介】 书名：汽车工程手册5：底盘设计篇 主题聚焦： 现代汽车底盘系统集成、性能优化与结构创新 本卷《汽车工程手册》聚焦于现代汽车工程中最为关键且复杂的子系统之一——底盘系统。底盘不仅承载着整车重量，更直接决定了车辆的行驶安全性、操控稳定性、乘坐舒适性以及能量效率。本手册以工程实践为导向，系统梳理了从理论基础到具体部件设计的全链条知识体系，旨在为汽车工程师、研发人员及相关专业学生提供一份详尽、深入且具有前瞻性的设计参考工具书。 第一部分：底盘系统基础与总体设计原理 本部分奠定了底盘设计的理论基石，强调系统集成思维的重要性。 1.1 汽车运动学与动力学基础： 深入解析车辆在不同工况下的受力分析，包括纵向、横向及垂向的运动耦合关系。重点阐述了平稳性准则、转向几何学（如主销后倾角、内/外倾角、主销内倾角对转向特性的影响），以及非线性悬架几何对车辆动态性能的复杂影响。 1.2 底盘总体布局与集成设计： 探讨不同驱动形式（FF、FR、MR、4WD）和不同动力总成（燃油、混合动力、纯电动）对底盘布局的约束与优化。详细介绍模块化平台（如滑板底盘、中央骨架）的设计理念，以及如何通过结构仿真（如刚度分析、模态分析）指导总体布置方案的迭代。 1.3 车辆性能指标的量化与目标设定： 解析承载能力、轴荷分配、转弯半径、抗侧倾能力、制动拖滞等关键指标的工程计算方法。介绍了如何基于用户需求（如豪华、运动、经济）设定底盘性能的多目标优化函数。 第二部分：车架与车身结构设计 车架（或承载式车身结构）是底盘的骨架，其刚度、强度和NVH性能是后续所有部件设计的基础。 2.1 非独立与独立悬架的车架结构设计： 对比分析梯形车架、麦弗逊式副车架、H型副车架以及多连杆悬架连接点的结构设计。重点讨论了提高抗扭刚度与吸能设计之间的平衡策略。 2.2 承载式车身关键区域的强化设计： 针对现代轿车和SUV，详细解析A/B/C柱根部的加强、侧围的溃缩区设计、以及电池包集成对底盘结构刚性的影响。引入有限元分析（FEA）在碰撞安全（正面、侧面、翻滚）设计中的应用标准和参数敏感性研究。 2.3 轻量化材料与连接技术： 综述高强度钢（HSS）、超高强度钢（UHSS）、铝合金及复合材料在车架/车身中的应用案例。深入探讨先进的连接技术，如自冲铆接、激光焊接、结构胶粘接在底盘结构中的应用与失效模式分析。 第三部分：悬架系统设计与分析 悬架系统是实现车辆运动控制的核心部件，本部分深入机械结构与参数匹配。 3.1 经典悬架系统详解： 麦弗逊式悬架： 几何参数优化、减小侧向刚度变化率、以及减震器支柱与车身连接的刚度匹配。 双横臂/多连杆悬架： 运动学控制（后轮随动特性）、虚拟转向中心点的设计、以及如何通过连杆长度和角度优化实现转向过度/不足的精确调校。 扭力梁悬架： 扭转刚度与车轮定位参数的耦合关系、半独立悬架的性能提升潜力。 3.2 弹性元件与减震器的选择与匹配： 深入研究螺旋弹簧、板簧的刚度特性、预紧力的确定。侧重于减震器（Shock Absorber）的特性曲线（力-速度曲线）标定，包括伸张和压缩阶段的阻尼调校，以及如何通过阻尼特性匹配实现对车辆姿态控制（如俯仰、侧倾）的期望响应。 3.3 导向机构与衬套设计： 分析控制臂与车架连接点的橡胶衬套（Bushing）的刚度、阻尼特性对NVH传递和操控精度的影响。介绍力学性能优化的衬套材料选择和结构设计，以解耦高频振动与低频响应。 第四部分：转向系统设计与电子化趋势 本部分关注转向输入的精确传递与控制，特别是电控助力系统的集成。 4.1 机械转向系统几何： 详细解析转向梯形结构（Ackermann Steering Geometry）的设计公式，考虑轮胎侧偏角对实际转向比的影响。讨论转向比的确定及其与车辆操控极限的关系。 4.2 电动助力转向系统（EPS）集成： 全面解析EPS的结构（齿轮齿条式、小齿轮式）和控制策略。重点讨论扭矩传感器信号处理、电机选型、以及EPS控制单元（ECU）中“路感”算法的实现，包括对不同车速、不同路面的助力曲线补偿。 4.3 主动转向与后轮转向技术（4WS）： 介绍通过电子控制实现动态转向比调整（如转弯半径优化）的机械结构和控制逻辑。分析后轮转向系统（RWS）在低速灵活性和高速稳定性提升中的应用。 第五部分：制动系统设计与性能保障 制动系统是底盘安全设计的核心，本部分涵盖从摩擦材料到电子控制的完整体系。 5.1 基础制动器设计与热管理： 鼓式与盘式制动器的结构分析、活塞尺寸计算、制动力矩的精确计算。详细讨论盘式制动器的散热设计，包括通风盘的导流结构、卡钳的刚度设计及制动片材料的热膨胀对制动力的影响。 5.2 制动助力与踏板感： 解析真空助力器、液压助力器的工作原理与性能校核。重点探讨电控制动助力系统（EBS/Brake-by-Wire）中踏板模拟器（Pedal Feel Simulator）的设计，以在取消机械连接后仍保持驾驶员对制动力的准确感知。 5.3 先进制动控制系统（ABS/EBD/ESC集成）： 深入阐述防抱死制动系统（ABS）的电磁阀控制逻辑和滑移率控制策略。探讨电子稳定控制系统（ESC）如何通过独立控制各个车轮的制动力矩来实现车辆的横向姿态稳定，并结合车辆动力学模型进行失效分析。 第六部分：车轮、轮胎与底盘NVH 轮胎作为车辆与地面唯一的接触点，其特性对底盘性能具有决定性影响。 6.1 轮胎力学模型与选择： 基于“魔术圈”（Magic Formula）等模型对轮胎侧向力、纵向力的非线性特性进行建模。讨论不同花纹、结构（子午线、子午线斜交）轮胎的滚动阻力、抓地力和磨损特性对底盘性能的综合影响。 6.2 轮辋与轮毂设计： 轮辋的刚度、惯量对簧下质量和操控响应的影响。介绍轻量化轮辋的结构设计与疲劳寿命评估。 6.3 底盘振动与噪声控制（NVH）： 分析路面激励通过悬架、衬套、车架传递至乘员舱的路径。详述隔振设计（如隔振垫、液压支座）的频率响应分析，以及如何通过系统匹配（刚度与阻尼的合理分配）来控制簧上/簧下振动，实现整车NVH性能目标。 --- 《汽车工程手册5：底盘设计篇》 集合了结构力学、控制理论、材料科学与现代仿真技术的前沿成果，是理解和掌握现代汽车底盘系统设计与工程优化的必备参考书。本书的深度和广度，确保了读者能够应对未来汽车产品在电动化、智能化背景下对底盘提出的更高集成度和性能要求。

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车身底盘集成与NVH（噪声、振动与声振粗糙度）的关联性分析，是这本“底盘设计篇”中我最为失望的部分。底盘作为传递载荷和振动的核心结构，其刚度分布直接决定了车辆的NVH表现，但此书对**车身-底盘的连接点刚度矩阵的建模与优化**的探讨，非常肤浅。作者给出的计算方法是基于简化的梁单元模型，这在面对现代复杂一体化压铸底盘结构时，几乎失去了指导意义。我本来期待能看到关于**主动式隔振器**如何与底盘结构动态耦合的详细分析，以及如何利用有限元方法（FEA）**预测并抑制特定频率范围内的结构共振**。然而，书中对NVH的讨论，仅仅停留在了简单的质量-弹簧-阻尼器模型上，甚至连**声学黑洞效应**在底盘护板设计中的应用都没有提及。这使得对于那些致力于提升车辆豪华感和静谧性的工程师而言，这本书提供的价值非常有限，它更像是一本关于“机械连接”而不是“系统集成”的参考书。

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最后，对于底盘的轻量化与结构优化这一当代工程热点，该手册的处理方式显得保守且缺乏创新性。书中介绍的轻量化方法主要集中在**材料替换**，例如用铝合金替代部分钢结构，但对于**拓扑优化和增材制造（3D打印）在底盘关键节点设计中的应用**，则完全没有涉及。我原本希望看到关于如何利用**点阵结构**来同时实现强度、刚度和轻量化的多目标优化案例。此外，底盘的防腐与密封设计部分，也显得十分传统，仅仅提到了几种常见的涂层材料，却忽视了当前新能源汽车底盘电池包周边复杂的**电磁屏蔽与热失控隔离**的特殊结构要求。整本书给人的印象是，它提供了一个扎实但相对过时的“硬指标”集合，却未能提供应对未来技术挑战的“软技能”和前瞻性视野，缺乏对跨学科融合的深刻洞察，读完后更多的是一种知识储备的确认，而非能力提升的启发。

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这本号称“汽车工程手册5”的“底盘设计篇”，读完后感觉内容深度和广度都有待商榷。首先，关于悬挂系统的设计部分，作者似乎过于侧重于理论公式的堆砌，而对实际工程中常见的各种权衡取舍考虑不足。例如，在讨论扭力梁与多连杆悬挂的优劣时，着墨点多在于几何参数计算，却很少提及在不同路况模拟下，**轮胎接地力矩的动态变化**是如何影响乘坐舒适性和操控极限的。我期待看到更多关于**被动安全与主动悬挂系统集成**的案例分析，比如如何通过优化阻尼器特性曲线来最大化弯道抓地力，同时兼顾城市拥堵路况下的减震效果。书里提供的仿真模型参数也显得过于理想化，缺乏**真实世界工况下材料疲劳、温度漂移**等非线性因素的修正说明，这对于初级工程师来说可能不够实用，而对于资深人士来说则显得过于浅显。尤其是对于转向系统与底盘动态响应的耦合分析，只停留在静态刚度分析层面，对于**高速变道过程中转向比的瞬时变化对驾驶员信心影响**的描述，几乎是空白，实在令人感到遗憾。

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关于制动系统的章节，内容安排显得有些陈旧，像是从上世纪末的教科书里摘录出来的。尤其是在介绍**电控刹车系统（EBS）和再生制动技术**时，所引用的技术参数和架构描述，已经明显落后于当前的行业前沿。例如，对于**线控制动（Brake-by-Wire）**系统的冗余设计和故障诊断流程，这本书几乎没有涉及，而这恰恰是现代高性能汽车设计中至关重要的一环。作者似乎完全忽略了**碳陶瓷刹车盘在湿滑路面上的摩擦系数衰减特性**这一关键问题，仅仅用一个简单的摩擦系数图表带过，这在追求极致性能的赛车或超跑工程领域是不可接受的疏忽。更让我感到不解的是，对于**制动热管理**的讨论，仅仅局限于刹车片和刹车盘的散热面积计算，却完全没有提及制动液沸点控制、卡钳内部液压油的剪切热效应，这些都是保证制动性能一致性的隐形杀手。整章读下来，感觉更像一本基础物理知识的复习资料，而非一本面向现代汽车工程实践的手册。

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关于车轮与轮胎的匹配部分，其内容的组织逻辑显得非常混乱，像是将不同年代的资料拼凑在一起。对于**低扁平比轮胎在极端侧向载荷下的胎面变形模型**，书中仅给出了一些经验性的修正系数，缺乏基于材料本构模型的深入探讨。更让人摸不着头脑的是，作者花费了大量篇幅去解释滚动阻力系数的传统计算方法，却对近年来高速发展的**自修复轮胎技术**和**集成胎压监测（TPMS）与车辆动态控制系统（VDC）的实时数据交互协议**只字未提。轮胎作为车辆与地面唯一的接触点，其性能直接决定了整车性能的上限。这本书对**轮胎花纹设计对排水性和抓地力的动态影响**的剖析，也停留在非常基础的二维截面分析层面，完全没有涉及到三维动态接触斑的演变过程，让人感觉作者对轮胎工程的理解停留在宏观层面，未能深入到微观的接触力学层面。

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小日本编的书，有点太简略了，不大看得明白。但是好处在于这本书的内容极度实用。

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一本在手，啥都没有……都是扯淡的话，敢给个经验算法么！

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小日本编的书，有点太简略了，不大看得明白。但是好处在于这本书的内容极度实用。

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一本在手，啥都没有……都是扯淡的话，敢给个经验算法么！