載貨汽車(chē)前空氣懸架總成設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 載貨汽車(chē)前空氣懸架總成的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 提交日期 2016年 月 日 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或 集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 2016 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本人完全了解華南理工大學(xué)廣州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：按照有關(guān)要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；華南理工大學(xué)廣州學(xué)院圖書(shū)館有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；可以采用復(fù)印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的的前 提下，可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 2016 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 2016 年 月 日 作者聯(lián)系電話(huà)： 電子郵箱： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 當(dāng)今社會(huì)，汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展無(wú)時(shí)不刻都在影響著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類(lèi)的進(jìn)步離不開(kāi)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境下，中國(guó)各個(gè)行業(yè)被其他國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)影響的同時(shí)，越來(lái)越多的外國(guó)企業(yè)和品牌傳播到中國(guó)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在新的市場(chǎng) 需求的推動(dòng)下，對(duì)載貨汽車(chē)前空氣懸架進(jìn)行改良和優(yōu)化是當(dāng)務(wù)之急。生產(chǎn)載貨汽車(chē)前空氣懸架的企業(yè)，必須充分考慮到在載貨汽車(chē)前空氣懸架運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，盡量使載貨汽車(chē)前空氣懸架的標(biāo)準(zhǔn)化程度越高越好，穩(wěn)定和強(qiáng)度越來(lái)越好，國(guó)內(nèi) 載貨汽車(chē)前空氣懸架 的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的穩(wěn)固牢靠、性能穩(wěn)定主題保持一致。載貨汽車(chē)前空氣懸架的發(fā)展與人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是載貨汽車(chē)前空氣懸架總成的設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)出載貨汽車(chē)前空氣 懸架總成，來(lái)了解它的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)之進(jìn)行優(yōu)化，使得設(shè)計(jì)出來(lái)的載貨汽車(chē)前空氣懸架總成的結(jié)構(gòu)更合理，更安全。 關(guān)鍵詞： 汽車(chē) 載貨汽車(chē)前空氣懸架 原理 結(jié)構(gòu)買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 n s of is of of be of In s by of at a of it is to of of to in to of is & D of to a of is to of of of is of to of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 1 緒論 . 1 題的來(lái)源與研究的目的和意義 . 1 課題研究的內(nèi)容 . 2 架的概述 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 架的分類(lèi) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 2 空氣懸架結(jié)構(gòu) . 7 氣懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 . 9 3 載貨汽車(chē)前空氣懸架總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 12 力桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 14 力桿的強(qiáng)度計(jì)算與校核 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 栓的選型計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 性元件的設(shè)計(jì) . 20 氣彈簧力學(xué)性能 . 21 度控制閥 . 22 4 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 24 架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的概述及強(qiáng)度受力計(jì)算 . 24 向穩(wěn)定桿的選擇 . 25 定桿的橫向載荷及強(qiáng)度 . 25 架及整車(chē)的剛度 . 26 結(jié) 論 . 27 參考文獻(xiàn) . 28 致 謝 . 29 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 題的來(lái)源與研究的目的和意義 我國(guó)公路條件的改善為汽車(chē)空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件。國(guó)內(nèi)高速公路的發(fā)展對(duì)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求，對(duì)空氣懸架?chē)?guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。此外，重型汽車(chē)對(duì)路面破壞機(jī)理的研究及認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，限制超載逐步在國(guó)內(nèi)各地受到重視，使空氣懸架在重型車(chē)市場(chǎng)的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大，為適應(yīng)高速公路運(yùn)輸?shù)男枰呒?jí)載貨汽車(chē)和 大型載貨車(chē)都必須使用空氣懸架。 載貨汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展將大大拉動(dòng)空氣懸架的需求增長(zhǎng)。近幾年，空氣懸架的需求主要是與高等級(jí)載貨汽車(chē)的銷(xiāo)售量直接相關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)高級(jí)載貨汽車(chē)的市場(chǎng)以每年15的速度增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家汽車(chē)行業(yè)“十五規(guī)劃”要求：我國(guó)的載貨汽車(chē)將“重點(diǎn)發(fā)展適應(yīng)高速公路需要的大中型載貨汽車(chē)，專(zhuān)用載貨汽車(chē)底盤(pán)及關(guān)鍵總成”并“根據(jù)市場(chǎng)需求適當(dāng)發(fā)展高檔旅游載貨汽車(chē)”。“十五規(guī)劃”預(yù)測(cè)， 2005年大中型載貨汽車(chē)年需求量為 1216萬(wàn)輛 (其中大型載貨汽車(chē)為 3 5萬(wàn)輛，中型載貨汽車(chē)為 9 11萬(wàn)輛 )， 2002 年 7月，交通部頒布實(shí)施營(yíng)運(yùn)載貨汽車(chē)類(lèi)型劃分及等級(jí)評(píng)定 (325業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，新頒布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)里面對(duì)大中型載貨汽車(chē)配置懸架類(lèi)型作了規(guī)定，其中高級(jí)大中型載貨汽車(chē)必須采用空氣懸架，這為空氣懸架產(chǎn)品的推廣使用創(chuàng)造了一個(gè)良好的外部環(huán)境。 本論文主要對(duì)載貨汽車(chē)前空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)載貨汽車(chē)前空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)，來(lái)了解載貨汽車(chē)前空氣懸架的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及以后的發(fā)展趨勢(shì)和現(xiàn)狀。 我國(guó)生產(chǎn)的載貨汽車(chē)前空氣懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，穩(wěn)定系數(shù)始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高 。但受?chē)?guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的載貨汽車(chē)前空氣懸架的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶(hù)的要求仍有較大差距，載貨汽車(chē)前空氣懸架的生產(chǎn)也是如此，為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，開(kāi)發(fā)出一種新型的載貨汽車(chē)前空氣懸架勢(shì)在必行！本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了載貨汽車(chē)前空氣懸架的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了載貨汽車(chē)前空氣懸架總的指導(dǎo)思想，從而得出了該載貨汽車(chē)前空氣懸架的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且校正質(zhì)量高，運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。 通過(guò)設(shè)計(jì)載貨汽車(chē)前空氣懸架，要求學(xué)生掌握大學(xué) 四年所學(xué)到的知識(shí)，了解機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，綜合運(yùn)用繪圖軟件對(duì)載貨汽車(chē)前空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用水平和設(shè)計(jì)能力。 相信此種載貨汽車(chē)前空氣懸架的出現(xiàn)將會(huì)大大提高載貨汽車(chē)前空氣懸架的穩(wěn)定性和買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟(jì)效益方面能夠帶來(lái)顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在某種程度上推進(jìn)了汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展。 課題研究的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)載貨汽車(chē)前空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)，從載貨汽車(chē)前空氣懸架的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面： （ 1）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和圖書(shū)館查找各種關(guān)于載貨汽車(chē)前空氣懸架的相關(guān)資料，對(duì)載貨汽車(chē)前空氣懸架進(jìn)行方案的比較和預(yù)定。 （ 2）分析載貨汽車(chē)前空氣懸架的結(jié)構(gòu)與參數(shù) （ 3）確定設(shè)計(jì)總體方案 （ 4）確定具體設(shè)計(jì)方案 （ 5）載貨汽車(chē)前空氣懸架圖紙的繪制。 （ 6）說(shuō)明書(shū)的整理 架的概述 懸架是車(chē)架（或承載式車(chē)身）與車(chē)橋（或車(chē)輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱(chēng)。它的功用是把路面作用于車(chē)輪上的垂直反力（支承力）、縱向反力（牽引力和制動(dòng)力）和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到 車(chē)架（或承載式車(chē)身）上，以保證汽車(chē)的正常行駛 1 。 現(xiàn)代汽車(chē)的懸架盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但是一般都由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。由于汽車(chē)行駛的路面不可能絕對(duì)平坦，路面作用于車(chē)輪上的垂直反力往往是沖擊性的，特別是在壞路面上高速行駛時(shí)，這種沖擊力將達(dá)到很大的數(shù)值。沖擊力傳到車(chē)架和車(chē)身時(shí)，可能引起汽車(chē)機(jī)件的早期損壞，傳給乘員和貨物時(shí)，將使乘員感到極不舒適，貨物也可能受到損傷。為了緩和沖擊，在汽車(chē)行駛系統(tǒng)中，除了采用彈性的充氣輪胎之外，在懸架中還必須裝 有彈性元件，使車(chē)架（或車(chē)身）與車(chē)橋（或車(chē)輪）之間作彈性聯(lián)系。但彈性系統(tǒng)在受到?jīng)_擊后，將產(chǎn)生振動(dòng)。持續(xù)的振動(dòng)易使乘員感到不舒適和疲勞。故懸架還應(yīng)當(dāng)具有減振作用，使振動(dòng)迅速衰減（振幅迅速減小）。為此，在許多結(jié)構(gòu)形式的汽車(chē)懸架中都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的減振器。 架的分類(lèi) 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)型式的不同，汽車(chē)懸架又可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車(chē)輪用一根整體軸連接，再經(jīng)過(guò)懸架和車(chē)價(jià)（或車(chē)身）連接；獨(dú)立懸買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車(chē)輪通過(guò)各自的懸架與車(chē)架（或車(chē)身）連接。 獨(dú)立懸架是每一側(cè) 的車(chē)輪都是單獨(dú)地通過(guò)彈性懸架懸掛在車(chē)架或車(chē)身下面的。其優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量輕，減少了車(chē)身受到的沖擊，并提高了車(chē)輪的地面附著力；可用剛度小的較軟彈簧，改善汽車(chē)的舒適性；可以使發(fā)動(dòng)機(jī)位置降低，汽車(chē)重心也得到降低，從而提高汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性；左右車(chē)輪單獨(dú)跳動(dòng)，互不相干，能減小車(chē)身的傾斜和震動(dòng)。不過(guò)，獨(dú)立懸架存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修不便的缺點(diǎn)。現(xiàn)代轎車(chē)大都是采用獨(dú)立式懸架，按其結(jié)構(gòu)形式的不同，獨(dú)立懸架又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等。 圖 立懸架 非獨(dú) 立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪由一根整體式車(chē)架相連，車(chē)輪連同車(chē)橋一起通過(guò)彈性懸架懸掛在車(chē)架或車(chē)身的下面。非獨(dú)立懸架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)度高、保養(yǎng)容易、行車(chē)中前輪定位變化小的優(yōu)點(diǎn)，但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差，在現(xiàn)代轎車(chē)中基本上已不再使用，多用在貨車(chē)和大客車(chē)上。 圖 獨(dú)立懸架 2 空氣懸架結(jié)構(gòu) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 氣懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 空氣彈簧懸架具有變剛度、剛度小、振動(dòng)頻率低、車(chē)身高度不變等優(yōu)點(diǎn)。典型的機(jī)械式空氣懸架主要包括以下幾個(gè)部分： (1)空氣彈簧 空氣彈簧是由橡膠囊所圍成的一個(gè)密閉 容器，在其中貯入壓縮空氣，利用空氣的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈簧的作用。這種彈簧的剛度是可變的，因?yàn)樽饔迷趶椈缮系妮d荷增加時(shí)，容器內(nèi)的定量氣體氣壓升高，彈簧剛度增大。反之，當(dāng)載荷減小時(shí)，彈簧內(nèi)的氣壓下降，剛度減小，故空氣彈簧具有較理想的彈性特性。 (2)導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是承受汽車(chē)的縱向力、力矩及橫向力。由于空氣懸架只能承受垂直載荷，所以需要安裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以承受橫向力、縱向力及力矩以使車(chē)橋 (或者車(chē)輪 )按一定的軌跡相對(duì)車(chē)身或車(chē)架跳動(dòng)。 (3)減振裝置 減振裝置主要是用來(lái)消耗振動(dòng)能量，衰減振動(dòng)?？諝庾鳛榭諝?彈簧的工作介質(zhì)，內(nèi)摩擦極小，與板簧相比空氣彈簧本身只有少量阻尼，所以空氣懸架必須裝有阻尼器，而且其阻尼要相應(yīng)增加以達(dá)到迅速衰減振動(dòng)的目的。但如果阻尼過(guò)大又會(huì)使反應(yīng)遲鈍并向車(chē)身傳遞過(guò)多的高頻振動(dòng)和沖擊，所以減振器阻尼的匹配是否合理將影響懸架的性能。 (4)高度控制閥 高度控制閥是空氣彈懸架系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其主要功能是：隨整車(chē)載荷變化保持合理的懸架行程；高速時(shí)降低車(chē)身高度，保持車(chē)身穩(wěn)定性，減少空氣阻力；在起伏不平的路面上，可以提高車(chē)身高度從而提高了汽車(chē)的通過(guò)性，空氣彈簧的優(yōu)越性通過(guò)安裝高度 控制閥充分的顯現(xiàn)出來(lái)。 (5)其它附屬裝置 空氣彈簧以壓縮空氣作為介質(zhì)，所以必須裝有壓氣機(jī)以產(chǎn)生壓縮空氣，另外為了進(jìn)一步提高空氣彈簧的性能大部分空氣懸架還裝有輔助氣室?，F(xiàn)如今，隨著科技的迅速發(fā)展，很多高檔的客車(chē)、轎車(chē)以及商用車(chē)上已經(jīng)成功的使用了電控空氣懸架，這種懸架使用高度傳感器和電子控制單元來(lái)控制空氣彈簧的充氣和排氣，從而更加提高了空氣懸架的控制精度和反應(yīng)速度。但在功能好的同時(shí)也有其缺點(diǎn)：這種汽車(chē)懸架的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，而且成本非常高。所以在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的還不是很廣泛，但是這是汽車(chē)懸架發(fā)展的必然趨勢(shì) 3 。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 3 載貨汽車(chē)前空氣懸架總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 力桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的載貨汽車(chē)前空氣懸架的轉(zhuǎn)推力桿主要是起到推動(dòng)的功能，所以它的尺寸和強(qiáng)度的校核計(jì)算非常重要。 （ 1）初步確定推力桿的直徑 79551303 000 （ 根據(jù)工作條件，取 60d 2）傳動(dòng)推力桿受力分析 11 mt （ o o s 1 N （ 4 4062222s N （ （ 3）繪制傳動(dòng)推力桿的受力簡(jiǎn)圖，求支座反力 垂直面支反力： 由 0： 0257032 由 0Y ，得： （ 水平面支反力： 由 0： 032 1442 3 L 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 由 0Z ，得： 9 6 3 1 （ （ 4）作彎矩圖： 垂直面彎矩 ： 9 0 8 （ 水平面彎矩 ： 6 7 8 0 3 6 02 （ 合成彎矩 M 圖： 82 2222 （ （ 5）作轉(zhuǎn)矩 T N 6）校核推力桿的強(qiáng)度： 按彎扭合 成應(yīng)力校核推力桿的強(qiáng)度 校核推力桿上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。由文獻(xiàn) 1， 15知，取 ，推力桿的計(jì)算應(yīng)力 3252232 （ 選定推力桿的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn) 1表 115 可知， 601 此， 1 故安全。 （ 7）精確校核推力桿的疲勞強(qiáng)度 判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對(duì)推力桿的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面 引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，而V 受的彎矩較大；從受載的情況來(lái)看，截面 C 的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 截面 抗彎截面系數(shù) 3 dW （ 抗扭截面系數(shù) 5 4 8 8 0 3 （ 截面 為 （ 截面 為 32000001 T 截面上的彎曲應(yīng) 4 4 0 0 6 5 7 0 （ 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 88 0 03 2 00 0 0 01 T （ 推力桿的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn) 1表 115 可知， 640B 2751 551 由文獻(xiàn) 1 附表 83 可知，用插入法求出 k， 文獻(xiàn) 1 附圖 43 可知，表面質(zhì)量系數(shù)為： 推力桿未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 1q固得綜合系數(shù)為 1 13 ， 23 可知，碳鋼的特性系數(shù) 取 取 所以推力桿在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 751 （ （ 222 SS （ 故該推力桿在截面 V 左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 力桿的強(qiáng)度計(jì)算與校核 截面 抗彎截面系數(shù) 3 dW 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 3 截面 為 面 為 3200000T 截面上的彎曲應(yīng)力 9 7 0 0 6 5 7 0 面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 94 0 03 2 00 0 0 01 T面上由于推力桿肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按文獻(xiàn) 1附表 23 查取。 ， 又由文獻(xiàn) 1附圖 13 可得推力桿的材料的敏感系數(shù)為 q， 1，附 43 為 (1 (1 1附圖 23 可得推力桿的截面形狀系數(shù)為 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 由文獻(xiàn) 1附圖 33 可得推力桿的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 綜合系數(shù)為 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 751 222 SS 故該推力桿在截面 栓的選型計(jì)算 螺栓的強(qiáng)度在機(jī)械聯(lián)接中至關(guān)重要，特別是在重要的場(chǎng)合，其強(qiáng)度校核和計(jì)算尤其重要。其受力簡(jiǎn)圖如上圖所示，圖中以合力 代替均勻分布的作用力假設(shè)應(yīng)力在剪切面內(nèi)是均勻分布的，若 為剪切面面積，則應(yīng)力為： 與剪切面相切，故為剪應(yīng)力。 2、擠壓實(shí)用計(jì)算 在工程上也使用相似剪切的計(jì)算方法，假設(shè)擠壓應(yīng)力是均勻分布的，則 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 擠壓面面積 為擠壓面的正投影面積。對(duì)于平鍵接觸面面積就是擠壓面面積；對(duì)于螺栓擠壓面面積 就是直徑平面面積，其值為 。 3、強(qiáng)度條件 剪切和擠壓的強(qiáng)度條件如下： 剪切強(qiáng)度條件： 擠壓強(qiáng)度條件： 式中 塑性材料： 脆性材料： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 先按剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)： ? d 再用擠壓強(qiáng)度條件設(shè)計(jì) ，擠壓力為 ，所以 ? ? d 最后得到螺栓的抗大強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度是合適的。 性元件的設(shè)計(jì) 空氣懸架多應(yīng)用于大型客車(chē)和無(wú)軌電車(chē)上，在高級(jí)轎車(chē)、長(zhǎng)途運(yùn)輸重型載貨汽車(chē)和掛車(chē)上有所應(yīng)用。其彈性元件是由夾有簾線(xiàn) 的橡膠囊或模和充入其內(nèi)腔的壓縮空氣所組成的。這種懸架除彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)外，一般還裝有車(chē)身高度調(diào)節(jié)裝置。 由于空氣彈簧可以設(shè)計(jì)的比較柔軟，因而空氣懸架可以得到較低的固有頻率，同時(shí)空氣彈簧的變剛特性使得這一頻率在較大的載荷變化范圍內(nèi)保持不變，從而提高了汽車(chē)的平順性?？諝鈶壹艿牧硪粋€(gè)優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)調(diào)節(jié)車(chē)身高度使得大客車(chē)的地板高度和載貨汽車(chē)的買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 貨箱高度哦隨載荷的變化基本保持不變。此外，空氣懸架還具有空氣彈簧壽命長(zhǎng)、質(zhì)量小以及噪音低等一些優(yōu)點(diǎn)。 按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，空氣彈簧可以分為囊式和膜式兩大類(lèi)，囊式空氣彈 簧結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，制造方便，但剛度較高，因而常用于大型客車(chē)、無(wú)軌電車(chē)和載貨汽車(chē)，并且常配有輔助氣室以降低彈簧剛度，膜式空氣彈簧剛度小，適應(yīng)于用作轎車(chē)懸架，但同等空氣壓力和尺寸下其承載能力小，并且動(dòng)剛度會(huì)增大 7 。 本設(shè)計(jì)的膜式的空氣彈簧。 圖 氣彈簧 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 氣彈簧力學(xué)性能 空氣彈簧的支承、彈性作用取決于空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣。容積比、氣體壓縮系數(shù)基本上決定了理想空氣彈簧的力學(xué)性能。 空氣彈簧是利用橡膠氣囊內(nèi)壓縮空氣的反作用力作為彈性恢復(fù)力的彈 性元件。剛度是空氣彈簧的重要性能參數(shù)，用如下理論公式空氣彈簧垂直剛度 (式中為剛度比， 2， A 為空氣彈簧的有效面積 2 （ 4一 l）可知 ，空氣彈簧的有效承壓面積及其交化率對(duì)空氣彈簧剛度的影響顯著。囊式空氣彈簧工作時(shí)有效承壓面積交化率較大，彈簧剛度較大。由于分擔(dān)氣囊形變的曲囊越多，氣囊有效承面積變化率越小，因此曲囊增多可減小囊式空氣彈簧的剛度。在橡膠氣囊正常工作氣壓范圍內(nèi)，膜式空氣彈簧的有效承壓積面變化率比囊式氣彈簧小，即膜式空氣彈簧的剛度比囊式空氣簧小。同時(shí)，膜式空氣彈簧可以通過(guò)改變活塞底部形狀來(lái)控制有效承壓面積變化率，以獲得理想彈性特性。另外，囊式空氣彈簧可以通過(guò)添加輔助氣室，膜式空氣彈簧可利用活塞底座空心內(nèi)腔作為輔助氣室來(lái)增大氣體體積， 從而降低彈簧剛度 8 。 前懸的空氣彈簧剛度 524 8 4 02 2/ 4252 V =10600 2 6 0 0 114 +靜剛度比 =1時(shí) 當(dāng)動(dòng)剛度比 = 用下式計(jì)算固有頻率： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 212 （ 式中 速度 980 2/當(dāng)用靜剛度比時(shí)則 f f 合格 當(dāng)用動(dòng)剛度比時(shí)則 f f 合格 彈簧的剛度公式為 從中可以看出，要想獲得較 軟的剛度，應(yīng)該增大 V，但在布置上又不允許占用過(guò)高的空間，因而常常采用增加輔助氣室的辦法來(lái)達(dá)到增大 V，減小剛度的目的。 由于空氣彈簧無(wú)法承受側(cè)向力及轉(zhuǎn)矩，必須為懸架選擇恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)向桿系。目前常用的有以下三種方式：用鋼板彈簧作為導(dǎo)向元件，這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以利用以前的零部件，便于改裝，同時(shí)板簧與空氣彈簧聯(lián)合作用可使懸架彈性特性更接近理想，懸架的偏頻在很大載荷范圍內(nèi)近似保持不變?？v臂式，這種方式增加了設(shè)計(jì)的靈活性，可以較好地保證懸架的縱傾特性，車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)主銷(xiāo)傾角的變化量也能滿(mǎn)足要求。 際上為縱臂式 的變形，其側(cè)向剛度較大，可減小車(chē)身側(cè)向擺動(dòng)的加速度，從而減小懸架中出現(xiàn)的附加載荷，多用于重型車(chē)的懸架。在轎車(chē)上，一般前懸采用雙橫臂，后懸采用縱臂式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 空氣懸架車(chē)身高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是一端固定在車(chē)架、一端固定在車(chē)身上的聯(lián)動(dòng)閥，當(dāng)車(chē)引高度變化時(shí)，閥動(dòng)作打開(kāi)相應(yīng)的氣路，向彈簧氣室中補(bǔ)充或由彈簧氣室放出空氣，達(dá)到測(cè)節(jié)車(chē)身高度的目的。 汽車(chē)在正常行駛過(guò)程中，由于垂向振動(dòng)或側(cè)傾，車(chē)身與車(chē)橋之間總會(huì)發(fā)生相對(duì)位移。在設(shè)計(jì)車(chē)身高度調(diào)節(jié)器時(shí)，必須采取必要的措施以防止在此類(lèi)情況下車(chē)身高度調(diào)節(jié)器頻繁動(dòng)作 9 。 度控制閥 高度控制閥是空氣懸架系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是保證車(chē)輛在任何靜載荷下與路面保持一定的高度，而且空氣彈簧的優(yōu)勢(shì)也只有在采用了高度控制閥的情況下才能充分體現(xiàn)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 高度控制閥（以下稱(chēng)高度閥）分為機(jī)械式和電磁式，按組成分為帶延時(shí)機(jī)構(gòu)和不帶延時(shí)機(jī)構(gòu)?？紤]到目前國(guó)內(nèi)空氣懸架多采用機(jī)械式高度閥，因此針對(duì)帶延時(shí)機(jī)構(gòu)和不帶延時(shí)機(jī)構(gòu)的兩種機(jī)械式高度閥進(jìn)行研究。 不帶延遲機(jī)構(gòu)的高度閥工作原理：車(chē)體荷重增加時(shí)，車(chē)體下降，空氣彈簧壓縮，控制桿被推向上方，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng) 活塞頂開(kāi)進(jìn)、排氣閥，風(fēng)缸中的壓縮空氣通過(guò)一段節(jié)流通道流入空氣彈簧；車(chē)架恢復(fù)到一定高度后，控制桿會(huì)返回平衡位置，此時(shí)進(jìn)氣閥被關(guān)閉，壓縮空氣關(guān)斷。當(dāng)車(chē)體荷重減少時(shí)，車(chē)體上升，空氣彈簧伸長(zhǎng)，與荷重增加時(shí)情況相反，控制桿被拉下，進(jìn)、排氣閥打開(kāi)，空氣彈簧內(nèi)的空氣經(jīng)節(jié)流通道和活塞內(nèi)的通道排出 10 。 4 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的概述及強(qiáng)度受力計(jì)算 空氣懸架的主要組成部分除了空氣彈簧以外，還有導(dǎo)向桿件、減振器、橫向穩(wěn)定器、高度控制組件及緩沖限位部件等組 成。其中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)發(fā)揮著非常重要的作用。 導(dǎo)向傳力機(jī)構(gòu)是空氣懸架中的重要部件，要承受汽車(chē)的縱向力、側(cè)向力及其力矩，因此要有一定的強(qiáng)度，布置方式要合理，避免運(yùn)動(dòng)干涉?？諝鈴椈稍趹壹苤兄饕惺艽怪保瑴p振、消振，如果導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得不合理，則會(huì)增加空氣彈簧的負(fù)擔(dān)，甚至?xí)l(fā)生扭曲、摩擦等現(xiàn)象，惡化減振效果，縮短彈簧的壽命。 汽車(chē)空氣懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用是：在車(chē)架 (或承載式車(chē)身 )與車(chē)橋 (或車(chē)輪 )之間傳遞力或力矩。使車(chē)橋 (或車(chē)輪 )按一定軌跡相對(duì)車(chē)身或車(chē)架跳動(dòng)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 圖 向桿受力分析 圖 向桿斷面 圖 26.0 F （ Ws f （ ( 121 (買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 （ (式中 c=337 e=346.4 A=得 74972 = =B 2/ 28Y 2/ 則高的破壞安全率及降伏安全率分別為 格 格 則低的破壞安全率及降伏安全率分別為 格 格 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 向穩(wěn)定桿的選擇 為了降低汽車(chē)的固有振動(dòng)頻率以改善行駛平順性，現(xiàn)在轎車(chē)懸架的垂直剛度值較小，從而使汽車(chē)的側(cè)傾角剛度值也較小，結(jié)果是汽車(chē)轉(zhuǎn)彎側(cè)傾嚴(yán)重，影響了汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性。為此，現(xiàn)代汽車(chē)大多都裝有橫向穩(wěn)定桿來(lái)加大懸架的側(cè)傾角剛度以改善汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性。橫向穩(wěn)定桿帶來(lái)的好處除了可以增加懸架的側(cè)傾角剛度，從而減小汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)身的側(cè)傾角外，適當(dāng)?shù)剡x擇前、后懸架的側(cè)傾角剛度比值，也有助于使汽車(chē)獲得所需的不足轉(zhuǎn)向特性。通過(guò)，在汽車(chē)的前、后懸架中都裝有橫向穩(wěn)定桿，或者只在前懸架中安裝。若只在后懸架中安 裝，則會(huì)使汽車(chē)趨于過(guò)多轉(zhuǎn)向。橫向穩(wěn)定桿帶來(lái)的不利因素有：當(dāng)汽車(chē)在坑洼不平的路面行駛時(shí)，左右輪之間有垂向相對(duì)位移，由于橫向穩(wěn)定桿的作用，增加了車(chē)輪處的垂向剛度，會(huì)影響汽車(chē)的平順性 11 。 在有些懸架中，橫向穩(wěn)定桿還兼起部分導(dǎo)向桿系的作用，其余情況下則設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意避免與懸架的導(dǎo)向桿系發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。為了緩沖隔振和降低噪聲，橫向穩(wěn)定桿與車(chē)輪及車(chē)架的連接處均有橡膠支承。 定桿的橫向載荷及強(qiáng)度 圖 拉桿的受力 軸力 F （ 式中 3300 = 則 3415 加在桿上的拉伸（或壓縮）應(yīng)力 t = 2/ 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 則 格 格 架及整車(chē)的剛度 先分別計(jì)算前、后軸的側(cè)傾剛度，然后再計(jì)算整車(chē)側(cè)傾剛度 圖 軸的整車(chē)參數(shù) k g m m / r a d )G k g m m / r a d )G k g m m / r a d )k g m m / r a d )d 8 3 2 . 5 ( )7 9 6 ( )6 1 8 ( )1 3 . 1 8 /m mh m mH h m mk k g m m前軸的側(cè)傾剛度： （前空氣彈簧的角剛度： （前扭力桿的角剛度 ：（前懸架連桿的橡膠襯套的角剛度： ：（空氣彈簧左右間距：橫向穩(wěn)定桿的安裝點(diǎn)間距：側(cè)傾中心高度：側(cè)傾中心到重心的距離（ ）（ ）空氣彈簧的靜剛度111 1 . 3 1 /k g m m / r a d )rk s k g m 橫向穩(wěn)定桿的彈性系數(shù)：前橡膠襯套的角剛度 ：（買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 圖 軸的整車(chē)參數(shù) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 整車(chē)的側(cè)傾剛度 連接前后側(cè)傾中心的軸線(xiàn)稱(chēng)為側(cè)傾軸。 側(cè)傾力矩和側(cè)傾角 這里 = W=16000 H=1310 h=635 G=入得： 因?yàn)橐鬂M(mǎn)足的側(cè)傾角為： （允許有 誤差），所以合格 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 結(jié) 論 直到今天，畢業(yè)設(shè)計(jì)總算接近尾聲了，通過(guò)這次對(duì)于 載貨汽車(chē)前空氣懸架總成 的設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，特別是對(duì) 載貨汽車(chē)前空氣懸架總成 的設(shè)計(jì)有了深刻的體會(huì)，