汽車前懸架部分畢業(yè)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 前 言 本小組程設(shè)計的課題是懸架的設(shè)計。在選擇車型時我們參考以下幾個要求：可靠，堅固，耐用，使用成本較低，油耗處于國內(nèi)中等水平，為當(dāng)前主流技術(shù)水平，車型新穎等等。所以，懸架的設(shè)計宜選用成熟技術(shù)，零部件，徹底的貫徹“三化”原則，較為合理的成本控制。選擇參考車型為日產(chǎn) 懸架是現(xiàn)代汽車的重要組成部分之一。因而懸架設(shè)計成功與否，極大的影響汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性，對整車性能有著重要的影響。在汽車市場競爭日益加劇的今天，人們對汽車的性能的認(rèn)識更多的靠更為直接的感觀感受，而這種感官感受都是由汽車懸架傳遞給 駕駛者的，人們對汽車懸架的設(shè)計也是越來越重視。 因此，對汽車操縱穩(wěn)定性平順性的提升成為了各大汽車廠商的共識。與此關(guān)系密切的懸架系統(tǒng)也被不斷改進(jìn)，主動半主動懸架等具有反饋的電控系統(tǒng)在高端車輛上的應(yīng)用日趨廣泛。無論定位高端市場，還是普通家庭的經(jīng)濟(jì)型轎車， 沒有哪個廠家敢忽視懸架系統(tǒng)及其在整車中的作用。這一切，都是因?yàn)閼壹芟到y(tǒng)對乘員的主觀感受密切聯(lián)系。懸架系統(tǒng)的優(yōu)劣，乘員在車上可以馬上感受到。 現(xiàn)在懸架的設(shè)計也是國內(nèi)汽車廠商一個重要提升的方向。以前對汽車的要求相對較低，國人更注重外觀和汽車配置方面 的要求，因此對汽車懸架的概念及要求并沒有很高的要求。隨著現(xiàn)在人們對汽車操縱穩(wěn)定性平順性越來越重視，人們不僅需要一輛好看配置高的車，更需要一輛好開乘坐舒適的車。因此現(xiàn)在國內(nèi)出現(xiàn)很多汽車廠商將新汽車的懸架設(shè)計及調(diào)校交給國外一些有實(shí)力汽車廠商，這也實(shí)實(shí)在在的提升了自身車型的市場競爭力，不過從另一方面也反映出國內(nèi)懸架設(shè)計及調(diào)校所存在的問題，也使我們知道懸架設(shè)計的重要性，從而讓我們對汽車懸架設(shè)計更加重視。 懸架從無到有，是人們對汽車穩(wěn)定性平順性不斷追求下誕生。懸架從簡單到復(fù)雜，是人們對更高的汽車穩(wěn)定性平順性和操 縱穩(wěn)定性的不斷追求。所以對懸架設(shè)計的重視，就能使整車性能得以提升，從而提高車型的競爭力，贏得更好的表現(xiàn)。 而懸架設(shè)計涉及到部件與整體的關(guān)系。一句話：整體離不開部件，部件也成不了整體。整體可以提供部件提供不了的功能，反過來部件又對整體有著重要影響。 正因?yàn)閼壹茉诂F(xiàn)代汽車上的重要重要作用，應(yīng)該重視汽車懸架的設(shè)計。只有認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計才能確保其與整車的完美匹配。而要做到這一點(diǎn)，就必須，查閱大量相關(guān)書籍，圖冊，行業(yè)和國家標(biāo)準(zhǔn)。 這些是對我們這些將來要從事汽車設(shè)計，制造工作的工科出身的大學(xué)生的必須經(jīng)歷的一個必不可少的 訓(xùn)練。沒有經(jīng)過嚴(yán)格的訓(xùn)練的洗禮，是不可能具備這種專業(yè)精神和素質(zhì)的。通過這樣的設(shè)計讓我們對汽車整體及局部有更好更深的認(rèn)識，使我們在今后的學(xué)習(xí)及工作道路上有更好的適應(yīng)性，從而提高自身實(shí)力。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 車型 滿載 空載 前軸 后軸 前軸 后軸 乘用車 發(fā)動機(jī)前置 47%60% 40%53% 56%66% 34%44% 0% 50% 56% 44% 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 汽車質(zhì)量參數(shù) 整車整備質(zhì)量0m=1290車總質(zhì)量5am m n a n (參考汽車設(shè)計選擇 a=10） 故 1 2 9 0 6 5 5 1 0 5 1 6 6 5am k g 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 目錄 前言 考汽車參數(shù) 一章 懸架系統(tǒng)的功用組成及設(shè)計要求 二章 懸架的類型及其特點(diǎn) 獨(dú)立懸架的類型及特點(diǎn) 非獨(dú)立懸架的分類 非獨(dú)立懸架的總體特點(diǎn) 立懸架的類型及特點(diǎn) 獨(dú)立懸架的分類 獨(dú)立懸架的總體特點(diǎn) 三章 懸架形式的選擇 評 后懸架的確定 前獨(dú)立懸架的選擇 后懸架的選擇 四章懸架主要參數(shù)的確定 懸架的彈性特性和工作行程 懸架的阻尼特性 響縱向穩(wěn)定性的參數(shù) 五章 前懸架的設(shè)計技算 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 螺旋 彈 簧的設(shè) 計 計算 撓度和螺旋彈簧靜、動撓度的關(guān)系 螺旋彈簧基本參數(shù)的選擇 六章 后懸架的設(shè)計計算 性元件的選擇 板彈簧參數(shù)的設(shè)計計算 初選滿載弧高 各片長度的確定 斷面高度及片數(shù)的確定 厚度的確定 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下得弧高及其曲率半徑 板彈簧的強(qiáng)度校驗(yàn) 驅(qū)動時，后板簧承受的最大載荷時，前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力 板簧自由振動頻率 七章獨(dú)立懸架導(dǎo) 向 機(jī)構(gòu)的設(shè)計 計 要 求 前輪 定 位參 數(shù) 與主銷 軸 的布置 四個前輪定位參數(shù)的初步選取 麥弗遜懸架受力情況與螺旋彈簧斜 置 臂軸的選型與布置 八章 減振器的設(shè)計 振器相對阻尼系數(shù) 振器阻尼系數(shù) d 的確定 大卸荷力 確定 式減振器工作缸直徑 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第九章 橫向穩(wěn)定器的作用和設(shè)計 橫向穩(wěn)定器的作用 結(jié) 考文獻(xiàn) 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 第一章 懸架系統(tǒng)的 功用 組成及設(shè)計要求 用 懸架，其名源于西方。在英語里懸架系統(tǒng)對應(yīng)的是單詞 ，它是將車輪通過彈簧連接在車體上，并與其它部件構(gòu)成可動的機(jī)構(gòu)。 懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間彈性連接裝置的總稱。 力）及其力矩（包括反力矩）。 制由于不平路面所引起的振動和沖擊，以保證汽車 良好的平順性，操縱穩(wěn)定性。 懸架系統(tǒng)的在汽車上所起到的這幾個功用是緊密相連的。要想迅速的衰減振動、沖擊，乘坐舒服，就應(yīng)該降低懸架剛度。但這樣，又會降低整車的操縱穩(wěn)定性。必須找到一個平衡點(diǎn)，即保證操縱穩(wěn)定性的優(yōu)良，又能具備較好的平順 性。 懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對汽車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的總成之一。 成 現(xiàn)代汽車，特別是乘用車的懸架，形式，種類，會因不同的公司和設(shè)計單位，而有不同形式。 但是，懸架系統(tǒng)一般由彈性元件、減振器和傳力裝置 ,部緩沖塊、橫向穩(wěn)定器等幾部分組成等 (如圖 1 它們分別起到緩沖、減振 、力的傳遞、限位和控制車輛側(cè)傾角度的作用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧，個別高級轎車則使用空氣彈簧。螺旋彈簧只承受垂直載荷，緩和及抑制不平路面對車體的沖擊，具有占用空間小，質(zhì)量小，無需潤滑的優(yōu)點(diǎn)，但由于本身沒有摩擦而沒有減振作用。 減振器是為了加速衰減 由于彈性系統(tǒng)引起的 振動， 減振器有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振 器。 它是懸架機(jī)構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機(jī)械件。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時保持車輪按一定運(yùn)動軌跡相對車身跳動，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。 現(xiàn)代汽車懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動式懸架和主動式懸架。目前 多數(shù)汽車上都采用被動懸架，也就是說汽車姿態(tài)（狀態(tài)）只能被動地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。 20世紀(jì) 80年代以來主動懸架開始在一部分汽車上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開發(fā)中。主動懸架可以能動地控制垂直振動及其車身買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動調(diào)整懸架剛度和阻尼。 計要求 1）保證汽車有良好的行駛平順性。 2）具有合適的衰減振動能力。 3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。 4）汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾；轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾角要合適。 5）有良好的隔 聲能力。 6）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小。 7）可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部 件質(zhì)量要小的同時，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 第二章 懸架的類型及其特點(diǎn) 汽車的懸架從大的方面來看，可以分為兩類：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架系統(tǒng)。 獨(dú)立懸架的類型及特點(diǎn) 圖 2獨(dú)立懸架前部與車身或車架鉸接，后端則通過吊耳或滑板連接在車身或車架之上。減振器上端于車身或車架鉸接，下端鉸接與車橋。圖 3 獨(dú)立懸架的分類 鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架 在這種懸架中，鋼板彈簧被用做非獨(dú)立懸架的彈性元件。這種形式的懸架技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。 廣泛應(yīng)用于貨車的前、后懸架中。也常見于中低擋的確乘用車輛的后懸架。 它中部用 架前端為固定鉸鏈，也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷釘將鋼板彈簧前 端卷耳部與鋼板彈簧前支架連接在一起，前端卷耳孔中為減少摩損裝有襯套。后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷與后端吊耳與吊耳架相連，后端可以自由擺動，形成活動吊耳。當(dāng)車架受到?jīng)_擊彈簧變形時兩卷耳之間的距離有變化的可能。 為了提高汽車的平順性，有些輕型貨車采用主簧下加裝副簧，實(shí)現(xiàn)漸變剛度鋼板彈簧。如南京汽車工業(yè)公司引進(jìn)的依維柯后懸架。其主簧由厚度為 9片（或 3 片）和副簧厚度為 15 2 片（或 3 片）組成幾種車型漸變剛度鋼板彈簧。 螺旋彈簧非獨(dú)立懸架 因?yàn)槁菪龔椈勺鳛閺椥栽荒艹惺艽怪陛d荷，所以其懸架系統(tǒng)要 加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 空氣彈簧非獨(dú)立懸架 空氣彈簧只承受垂直載荷，因而必加設(shè)減振器，其縱向力和橫向力及其力矩由懸架中的縱向推力桿和橫向推力桿來傳遞。 對于轎車要求在好路上降低車身高度，提高車速行駛；在壞路上提高車身，可以增大通過能力。因而要求車身高度隨使用要求可以調(diào)節(jié)?？諝鈴椈煞仟?dú)立懸架可以滿足要求。 獨(dú)立懸架的總體特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 本低廉，易于維護(hù)，對汽車廠家比較有利， 板彈簧做彈性元件的非獨(dú)立懸架，可承載達(dá)幾十噸的負(fù)荷。中、重載車輛常常采用非獨(dú)立懸架 。 缺點(diǎn)： 側(cè)車輪受到的沖擊、振動必然要影響另一側(cè)車輪。操縱穩(wěn)定性、平順性不理想。 . 易影響車身的穩(wěn)定性，在轉(zhuǎn)向的時 ,側(cè)傾較大，容易側(cè)翻。 立懸架的類型及特點(diǎn) 圖 2立懸架 的車軸分成兩段（如圖 2每只車輪用螺旋彈簧獨(dú)立地， 彈性地連接 安裝在車架 (或車身 )下面 ，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn)動不直接影響到另一側(cè)車輪，獨(dú)立懸架所采用的車橋是斷開式的。 立懸架的分類 現(xiàn)在，前懸架基本上都采用獨(dú)立懸架系統(tǒng)，最常見的有雙橫臂式和滑柱擺臂買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 式（又稱麥弗遜式）。 雙橫臂式 工作原理：由上短下長兩根橫臂連接車輪與車身，通過選擇比例合適的長度，可 使車輪和主銷的角度及輪距變化不大 圖 2這種獨(dú)立懸架被廣泛應(yīng)用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做成 字形，個 V 形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但經(jīng)久耐用，同時減振器的負(fù)荷小，壽命長?？梢猿休d較大負(fù)荷，多用于輕型小型貨車的前橋。 缺點(diǎn)：因?yàn)橛袃蓚€擺臂，所以占用的空間比較大。所以，乘用車的前懸架一般不用此種結(jié)構(gòu)形式。 麥弗遜式（滑柱 連桿式） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 圖 2工作原理：這種懸架目前在轎車中采用很多。這種懸架將減振器作為引導(dǎo)車輪跳動的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。 這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允許滑柱上端作少許角位移。內(nèi)側(cè)空間大，有利于發(fā)動機(jī)布置， 并降低車子的重心。 車輪上下運(yùn)動時，主銷軸線的角度會有變化，這是因?yàn)闇p振器下端支點(diǎn)隨橫擺臂擺動。以上問題可通過調(diào)整桿系設(shè)計布置合理得到解決。 圖 2迪 100型轎車弗遜式前懸架 麥弗遜獨(dú)立懸架的特點(diǎn) ： 優(yōu)點(diǎn)： 技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)緊湊，響應(yīng)速度快，占用空間少，便于裝 車及整車布局，多買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 用于中低檔乘用車的前橋。 缺點(diǎn)： 由于結(jié)構(gòu)過于簡單，剛度小，穩(wěn)定性較差，轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯，必須加裝橫向穩(wěn)定器，加強(qiáng)剛度。 立懸架的總體特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）發(fā)動機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使之結(jié)構(gòu)緊湊。 （ 2） 允許前輪有大的跳動空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。 （ 3）非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。 缺點(diǎn)： （ 1）由于在轉(zhuǎn)向時由于受離心力的作用內(nèi)側(cè)車輪要比外側(cè)車輪受到的力大得多，極端情況下，是危險區(qū)域 （ 2） 某些特殊情況下 (如轉(zhuǎn)速過快、側(cè)向風(fēng)較大、路況較差等 )，側(cè)傾較大，乘員感到不適。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 第三章 懸架形式的選擇 評 通過上一章的分析，比較，可以知道當(dāng)前汽車懸架的前沿技術(shù)是帶反饋的閉環(huán)自控 懸架系統(tǒng)統(tǒng)。比如，主動，半主動懸架系統(tǒng)，已經(jīng)在一些高檔轎車上得以應(yīng)用。 普通乘用車所使用的仍舊是傳統(tǒng)的機(jī)械式的懸架系統(tǒng)，發(fā)展趨勢是，四輪全部采用獨(dú)立懸架系統(tǒng)。目前，乘用車上應(yīng)用的懸架系統(tǒng)，五花八門，全部采用非獨(dú)立，全 部獨(dú)立，抑或是將二者結(jié)合，這主要源于汽車廠商的不同市場定位，市場策略。 不管在一輛車上采用何種技術(shù)對比，目的只有一個 順性，舒適性兼顧的車子。 以盡可能低的成本制造出技術(shù)性能盡可能好的產(chǎn)品是每一個汽車設(shè)計人員的最大追求。這也是與車場利益相吻合的。 這次我的課程設(shè)計課題是汽車車懸架系統(tǒng)的設(shè)計，選的車型是日產(chǎn)的于本車總成本在 7個區(qū)位的汽車市場，集中了大量車型，競爭激烈。為了增強(qiáng)本車的市場競爭力，在保持各項(xiàng)技術(shù)達(dá)標(biāo)的前提下，應(yīng)盡可能的壓縮成本。 雖然，采用四 輪全獨(dú)立懸架的轎車操縱穩(wěn)定性，平順性及舒適性都比較理想。從設(shè)計角度來講，傾向于采用。但是，相對來說，總成本比較高，不適和本車的實(shí)際情況。 出于綜合考慮，經(jīng)過慎重思考，選定了本車的懸架系統(tǒng)：前獨(dú)立懸架 +后整體式懸架。 后懸架的確定 獨(dú)立懸架的選擇 通過前一章的分析、對比，認(rèn)為，到滑柱連桿式獨(dú)立前懸比較適合本車的設(shè)計要求。因?yàn)?,它既能很好的滿足舒適性的要求 ,又能使車輛的技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計任務(wù)的規(guī)定 前懸決定選用麥弗遜式獨(dú)立前懸架。麥克弗遜懸架是以福特汽車公司的工程師 . 名字命名的。 麥克弗遜懸架是以福特汽車公司的工程師 . 名字命名買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 的。典型的結(jié)構(gòu)如圖 3示。麥弗遜懸架相對雙橫臂懸架而言，它不僅簡化了結(jié)構(gòu)，減小空間 ， 有利于車身前 部地板的構(gòu)造和發(fā)動機(jī)布置 ， 這一點(diǎn)在用于緊湊型轎車的前懸架時 ， 具有無可比擬的 優(yōu)勢 。 麥弗遜懸架的另外一些優(yōu)點(diǎn)包括 ：鉸接點(diǎn)的數(shù)目較少 ； 上下鉸點(diǎn)與車輪接地點(diǎn) 之間的距離較小 ， 這對減小鉸點(diǎn)處的受力有利 ； 彈簧行程較大 、 另外 ， 當(dāng)車輪跳動時， 其輪距 、 前束及車輪外傾角等均改變不大 ， 減輕了 輪胎的磨損 ， 也使汽車具有良好的 行駛穩(wěn)定性。 圖 3 克 弗 遜 式 前懸 架 結(jié)構(gòu) 簡 圖 懸架的選擇 為了有效的降低本車的制造，使用 ,維護(hù) ,購買的成本。后懸架決定采用普通的鋼板彈簧整體式懸架 (如圖 3示 )。雖然 ,普通鋼板彈簧式非獨(dú)立后懸架在乘用車上來看 ,技術(shù)不夠先進(jìn) ,平順性也沒獨(dú)立懸架優(yōu)良 ,但是它可以合理的照顧整車成本 ,壽命長且使用期間維護(hù)簡單 ,成本低，堅固 ,可靠，耐用。 如此，既可兼顧技術(shù)的主流性，易于被客戶接受 ,又可降低制造成本，增強(qiáng)市場競爭力。 畢竟，就目前的形勢來說，國產(chǎn)車在與國外 巨頭競爭中，手中的牌不多，價格是最為有效和殺傷力的一張。只有用好這張牌，才有可能在不遠(yuǎn)的將來打一個漂亮的防守反攻。最終使民族品牌成為國內(nèi)乃至全球的強(qiáng)勢汽車品牌。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 圖 3 置 鋼 板 彈 簧 非 獨(dú) 立懸 架 結(jié) 構(gòu) 簡圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 第四章懸架主要參數(shù)的確定 架的彈性特性和工作行程 對于大多數(shù)汽車而言，其懸掛質(zhì)量分配系數(shù) 而可以近似地認(rèn)為 e =1，即前后橋上方車身部分的集中質(zhì)量的垂向振動是相互獨(dú)立的，并用偏頻 頻越小，則汽車的平順性越好。一般對于采用鋼制彈簧的轎車， 0 80次 / 常接近人體步行時的自然頻率。載貨汽車的偏頻略高于轎車，前懸架約為 后懸架則可能超過 為了減小汽車的角振動，一般汽車前、后懸架偏頻之比約為 n1/ 體的偏頻選取可參考表 4 表 4車懸架的偏頻、靜撓度和動撓度 車型 滿載時 偏 頻 n / 載時 靜 撓度 11 59 59 69 78 68 由上表選取貨車滿載時前后懸架的偏頻分別為： 以 足要求。 當(dāng) 1時，汽車前、后橋 上方車身部分的垂向振動頻率 其相應(yīng)的懸架 剛度 以及懸掛質(zhì)量 間有如下關(guān)系： 11111222221212g g 式中 g 重力加速度， g = 9810mm/s 2； 前、后懸架剛度， N / 前、后懸架簧載重力， N 。 為了求出前后懸架的垂直剛度，必須先求出前后懸架的簧載質(zhì)量 而 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 和 以通過滿載時前后輪的軸荷 減去前后非簧載質(zhì)量得到。即： ( ( （式 4 為了獲得良好的平順性和操縱性，非簧載質(zhì)量應(yīng)盡量小些。根據(jù)同類車型類比，取前懸架的非簧載質(zhì)量為 50懸架的非簧載質(zhì)量為 100 將數(shù)據(jù)代入式 4出： (計算所得的 入式 4得到： 前、后懸架的剛度分別為： 23 N/ / 由于懸架的靜撓度 ms g/因而式 4可表達(dá)為： 11221 5 1 5 式中 , 的單位為 所以 由式 4出前、后懸架的靜撓度分別為： = 懸架的動撓度 是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形（通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的 1/ 2或 1/ 3）時，車輪中心相對車架（或車身）的垂直位移。為了防止汽車行駛過程中頻繁撞擊限位塊，應(yīng)當(dāng)有足夠的動撓度，對于轎車 值應(yīng)不小于 客車應(yīng)不小于 貨汽車 以選取貨車前后懸架的動撓度等于靜撓度， 即 = = 此時懸架總的工作行程即靜撓度 動撓度 和等于： 190166懸架的阻尼特性 當(dāng)汽車懸架僅有彈性元件而無摩擦或減振裝置 時，汽車懸掛質(zhì)量的振動將會延續(xù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 很長的時間，因此，懸架中一定要有減振的阻尼力。對于選定的懸架剛度，只有恰當(dāng)?shù)剡x擇阻尼力才能充分發(fā)揮懸架的緩沖減振作用。 對于一個帶有線性阻尼減振器的懸架系統(tǒng)或彈簧 質(zhì)量 阻尼系統(tǒng)，可用相對阻尼比 來評價阻尼的大小或振動衰減的快慢程度。 相對阻尼比可表達(dá)為：2 式中 彈簧剛度； 懸掛部分的質(zhì)量。 上式表明，減振器的阻尼作用除與其阻尼系數(shù) k 有關(guān)外，也與懸架的剛度及懸掛 質(zhì)量有關(guān)。不同剛度和不同質(zhì)量的懸架系統(tǒng)匹配時會產(chǎn)生不同的阻尼效果。為了獲得良好的平順性，典型的相對阻尼比如表 4 4前懸架為麥弗遜獨(dú)立懸架，其非簧載質(zhì)量包括車輪和轉(zhuǎn)向節(jié)的質(zhì)量等；后懸架為 縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架，其非簧載質(zhì)量包括車輪和轉(zhuǎn)向節(jié)的質(zhì)量以及連接左右車輪的從動橋的整個剛性梁，包括主減速器、差速器以及半軸的質(zhì)量，還有傳動軸的部分質(zhì)量。由上述的分析中，已知了懸架的非簧載質(zhì)量取為 50懸架的非簧載質(zhì)量為 100 響操縱穩(wěn)定性的參數(shù)主要考慮懸架的側(cè)傾中心和側(cè)傾角剛度。 取車身的質(zhì)心高度為 40%車身高度 =74 根據(jù) 670e 的定義，側(cè)傾中心為通過左右車輪中心的垂直橫斷面上的一點(diǎn)，鋼制彈簧 轎車 貨車 前懸架 后懸架 前懸架 后懸架 偏頻 n 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 在該點(diǎn)向懸掛質(zhì)量上施加一個橫向作用力不會引起懸架的側(cè)傾變形。 側(cè)傾中心的高度變化實(shí)質(zhì)上并不改變由懸掛質(zhì)量離心力以及側(cè)傾后質(zhì)心偏移所 帶來的輪荷轉(zhuǎn)移量，它改變的是在輪荷轉(zhuǎn)移過程中側(cè)傾力矩的大小和由彈性元件、傳力桿系所分擔(dān)的力的比例。側(cè)傾中心越高，則側(cè)傾力矩越?。辉谝欢▊?cè)傾角剛度下車身的側(cè)傾角越小，由彈簧及橫向穩(wěn)定桿傳遞的力越小，而由傳力桿系所傳遞的力就越大，反之亦然。獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心太高的話可能導(dǎo)致車 輪跳動時輪距變化過大，加劇輪胎磨損。綜合考慮以上因素，選取懸架的側(cè)傾中心高度為 74 c 根據(jù)總體設(shè)計要求在側(cè)傾慣性力等于 車重時，貨車車身側(cè)傾角不超過 60 先繪圖畫出前懸架側(cè)傾時的側(cè)傾中心，如圖 4 圖 4麥 弗 遜 式 懸 架 側(cè) 傾 角剛 度 圖 作過減振器的上支點(diǎn)做減振器中心線的垂線，延長轉(zhuǎn)向節(jié)的下 支點(diǎn)和下擺臂的端點(diǎn)的連線，從而使其與前一條線相交，交點(diǎn)為 M， N，將 M， N 點(diǎn)分別與兩邊輪胎的接地點(diǎn)連接，從而與汽車的側(cè)傾中心線相交一點(diǎn) O，此 O 點(diǎn)即為汽車的側(cè)傾中心。而麥弗遜懸架的側(cè)傾角剛度通過下式可求出： 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 其中 d 和 a 可以通過幾何關(guān)系求出 : 22221116 0 0 1 4 9 0 6 0 0 9 5 6 . 5 722 有下文導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計中，可以知道 s 715n 1032 將上述數(shù)據(jù)代入式 4到麥弗遜懸架的側(cè)傾角剛度為： 2277 1 5 9 5 6 . 5 72 2 2 3 ( ) 2 . 0 2 1 01032 c212 c 同樣地，首先繪出鋼板彈簧懸架在側(cè)傾時的側(cè)傾中心示意圖，如圖 4 式中 M 懸架抵抗側(cè)傾的彈性恢復(fù)力矩，它與車身所受側(cè)傾力矩等值異號； 鋼板彈 簧垂直剛度； q 兩側(cè)鋼板彈簧的中心距。 圖 4 獨(dú) 立 懸 架 側(cè) 傾 中 心示 意 圖 前面已經(jīng)求出鋼板彈簧的垂直剛度為 ；兩側(cè)鋼板彈簧的中心距為： q =1200入上式求出鋼板彈簧的側(cè)傾角剛度為： 2 2 811 2 1 4 . 5 8 1 2 0 0 1 . 5 4 1 022sc c q 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 3，驗(yàn)證側(cè)傾角剛度的可靠性 在確定懸架的側(cè)傾角剛度時，應(yīng)當(dāng)使前、后懸架的側(cè)傾角剛度之和 cc 足夠大，以保證汽車轉(zhuǎn)彎行駛時車身的側(cè)傾角不致過大，通常在 向加速度下車身側(cè)傾角應(yīng)小于 6o 這里假設(shè)汽車的懸架質(zhì)量 位于前懸架上的質(zhì)點(diǎn) 和 分配及位置剛好符合 心位置 , 間通過無質(zhì)量，扭轉(zhuǎn)剛度無限大的縱向平面連接以保證有同樣的側(cè)傾角 。這樣在橫向加速度心力 11s s yM m a和 22s s yM m a，分別向前、后懸架的側(cè)傾中心處簡化得1 1 1s s yM m a d和2 2 2s s yM m a d代入數(shù)據(jù)得到， 61 1 1 5 9 5 0 . 4 9 . 8 9 5 6 . 5 7 2 . 2 3 1 0s s yM m a d 62 2 2 5 4 5 0 . 4 9 . 8 7 3 5 3 . 5 5 5 1 0s s yM m a d 所以，總的側(cè)傾角為126612782 . 4 8 8 1 0 3 . 5 5 5 1 0 0 . 0 2 5 6 1 . 4 7 68 . 2 7 1 0 1 . 5 4 1 0 可見，剛度滿足側(cè)傾角要求。 響縱向穩(wěn)定性的參數(shù) 汽車在制動或加速行駛時，由于慣性力的作用會造成軸荷轉(zhuǎn)移，并伴隨前、后懸架的變形，表現(xiàn)為制動時的“抬頭抬尾”和驅(qū)動加速時的“仰頭垂尾”現(xiàn)象。懸架設(shè)計時應(yīng)考慮采取相應(yīng)的措施減小或消除制動及驅(qū)動時懸架的變形。 懸架 縱傾中心 前懸架：麥弗遜式獨(dú)立懸架的縱傾中心，可由 E 點(diǎn)做減振器運(yùn)動方向的垂直線。 該垂直線與橫臂軸 D 延長線的交點(diǎn) O 即為縱傾中心，如圖 4示： 后懸架：縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)，縱傾中心近似位于鋼板彈簧前卷耳中心 處，如圖 4示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 圖 4弗遜式獨(dú)立懸架的縱傾中心 2，抗制動縱傾性（抗制動前俯角） 抗制動縱傾性可使制動過程中汽車車頭的下沉量及車尾的抬高量減小。只有在 前、后懸架的縱傾中心位于兩根 車橋（軸）之間時，這一性能才能實(shí)現(xiàn)，如圖 4示。 第五章 前懸架的設(shè)計技算 螺旋 彈 簧的設(shè) 計 計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 撓度和螺旋彈簧靜、動撓度的關(guān)系 麥弗遜懸架在振動時 ， 由于彈簧與車體并不垂直 ， 所以懸架的靜撓度并不等于螺 旋彈簧的靜撓度 。可以通過振動時螺旋彈簧位置的改變來尋找?guī)缀侮P(guān)系根據(jù)已知的 懸 架靜撓度來求出螺旋彈簧的靜撓度，如 圖 4示 ： 圖中 前懸架的靜撓度，已知 螺旋彈簧 的靜撓度。 由圖中的幾何關(guān)系可以到下式 解三角 形 2 2 214 0 0 1 2 6 . 9 ( 4 0 0 )c o s 42 4 0 0 1 2 6 . 91 2 6 . 4m m 5圖 4懸架振動示意圖 同理，可以求出螺旋彈簧的動撓度為： 螺旋彈簧基本參數(shù)的選擇 (1) 彈簧中徑 D 和鋼絲直徑 d: 初步取 D=90mm d =10 (2) 工作圈數(shù) i 可按下式求得： 438 5式中 G 彈簧材料的剪切彈性模量，取 48 . 3 1 0 ;G M P a ； c 螺旋彈簧剛度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 對于螺旋彈簧的剛度可以由螺旋彈簧的靜撓度反求出 ,因?yàn)?n=可求出螺旋彈簧剛度為 c=23N/數(shù)據(jù)帶入 5i=6圈 (3) 彈簧的剛度、動靜撓度 由上面的分析，已知了彈簧的剛度為 c = 23N / 簧的動、靜撓度為： 旋彈簧端部形狀和材料的選擇 首先，采用彈性特性為線性的等節(jié)距螺旋彈簧，由于鋼絲直徑 d =10 所以在熱處理工藝上需要成形后淬火并回火，即熱成形彈簧。在端部形狀的選擇上采取兩端碾細(xì)的端部結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)節(jié)約材料，占用垂向空間小，特別是由于兩端都平整，安裝時可以任意轉(zhuǎn)動，因而設(shè)計時彈簧的圈數(shù)可以去任意值，不必限于整數(shù)。 螺旋彈簧材料的選擇可參考下表 5 4分彈簧鋼種在汽車上的應(yīng)用 彈簧鋼種 應(yīng)用 65、 70 、 85 汽車板 簧 、 圓 形螺 旋 彈 簧 、 12小型彈 簧 555作 25車板簧 、 螺旋彈 簧 、 氣 缸閥簧 55車板 簧 、螺 旋 彈簧 、氣 缸閥簧 600車板 簧 、螺 旋 彈簧 、氣 缸閥簧 55050螺旋彈簧和 鋼 板彈簧 500門彈 簧 、活 塞 彈簧 、安 全閥彈簧 這里選用彈簧的材料為： 螺旋 彈簧的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可以表示為： 12 動載荷下的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力表示為： 12 將已知數(shù)據(jù)代入上式，其中動、靜撓度 G = 104旋彈簧中徑： D=120絲直徑： d =18作圈數(shù)為： i = 8圈。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 解得 421 2 6 . 9 8 . 3 1 0 1 0 6909 0 6c N 426 3 . 4 5 8 . 3 1 0 1 0 3 4 5 . 19 0 6d N 選取彈簧許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力時，應(yīng)根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)型式和工作特點(diǎn)來確定，一般推薦滿 載需用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 500 700彈簧最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在 980 1078圍內(nèi)?？梢娺@里計算所得的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力c=700 d=80強(qiáng)度可靠。 第六章 后懸架的設(shè)計計算 性元件的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 本車后懸架決定采用鋼板彈簧作為彈性元件的非獨(dú)立懸架。鋼板彈簧即是后懸架的彈性元件，又起到導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 ，可不必單設(shè)導(dǎo)向裝置，