【正文】 非獨立懸架如圖 8 所示。其特點是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊力時會直接影響到另一側(cè)車輪上，當(dāng)車輪上下跳動時定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡9 化，降低成本。目 前廣泛應(yīng)用于貨車和大客車上，有些轎車后懸架也有采用的。非獨立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。 圖 8 懸架的國內(nèi)外發(fā)展情況 汽車懸架的發(fā)展十分 迅速 ，不斷出現(xiàn)嶄新的懸架裝置。 正常情況 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，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 主 動地控制垂直振動及其車身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動調(diào)整懸架剛度和阻尼。 隨著當(dāng)前世界汽車工業(yè)朝著高速、高性能、舒 適、安全可靠的方向發(fā)展 ，空氣懸架彈簧是當(dāng)今汽車發(fā)展的 一大 趨勢，特別是在大型客車和載重汽車上尤為突出。其實，早在 20 世紀(jì) 50 年代，空氣懸架彈簧就開始應(yīng)用在載重車、小轎車、大客車及鐵道車輛上。到 60 年代，德國、美國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的大部分公共汽車上裝有了 主動式 空氣彈簧懸架。 國內(nèi)早在 20 世紀(jì) 60 年代就設(shè)計生產(chǎn)了空氣彈簧懸架，但由于工業(yè)技術(shù)條件有限，當(dāng)時生產(chǎn)的產(chǎn)品使用效果不甚理想，以后在很長一段時期，產(chǎn)品10 沒有進(jìn)一步發(fā)展，因此，國外生產(chǎn)空氣懸架彈簧的廠家憑借著資金與技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)入國內(nèi)市場，為國內(nèi)生產(chǎn)豪華客車的廠家配 套成熟的 主動式 空氣彈簧懸架產(chǎn)品。 同時 我國公路條件的改善為汽車懸架創(chuàng)造了基本的使用條件，并產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。高速公路的迅速發(fā)展、運輸量的增加以及對高性能客車的需求，都對汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求。此外，重型汽車對路面破壞機制的研究及認(rèn)識的進(jìn)一步加深，政府對高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，限制超載逐步在國內(nèi)各地受到重視，這些因素都將促使 新型 懸架在重型車市場的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。 隨著國內(nèi)客車產(chǎn)品檔次的逐步升級，空氣懸架彈簧逐步被市場接受。目前，在國內(nèi)有多家客車廠生產(chǎn)的豪華大客車裝有空氣懸架，如安凱 、金龍客車、桂林大宇、合肥現(xiàn)代、杭州客車等。 由于 主動式 空氣懸架彈簧價格較貴，為降低成本，有的企業(yè)部分車型前橋使用鋼板彈簧，后橋使用空氣懸架彈簧。 由此可知 懸架 正 充分關(guān)注這方面的變化，提高綜合開發(fā)能力，以適應(yīng)市場的需求和變化 ，新型懸架的誕生迫在眉睫。 2 懸架分析設(shè)計 懸架結(jié)構(gòu)方案分析 獨立懸架與非獨立懸架結(jié)構(gòu)形式的選擇 為適應(yīng)不同車型和不同類型車橋的需要，懸架有不同的結(jié)構(gòu)型式 ，主要11 有獨立懸架與非獨立懸架 。 獨立懸架與非獨立懸架各自的特點在上一章中已經(jīng)作了介紹，本章不再累述，轎車對乘坐舒適性 要求較高，故選擇獨立懸架。 懸架具體結(jié)構(gòu)形式的選擇 麥弗遜式獨立懸架是獨立懸架中的一種，是一種減振器作滑動支柱并與下控制臂鉸接組成的一種懸架形式 ,與其它懸架系統(tǒng)相比 ,結(jié)構(gòu)簡單、性能好、布置緊湊 ,占用空間少。因此對布置空間要求高的發(fā)動機前置前驅(qū)動轎車的前懸架幾乎全部采用了麥弗遜式懸架。 此次設(shè)計的懸架為發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的桑塔納 2021 車型，故選擇麥弗遜式獨立懸架形式。 彈性元件是懸架的最主要部件，因為懸架最根本的作用是減緩地面不平度對車身造成的沖擊，即將短暫的大加速度沖擊化解為相 對緩慢的小加速度沖擊。使人不會造成傷害及不舒服的感覺；對貨物可減少其被破壞的可能性。 彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧等常用類型。除了板彈簧自身有減 振 作用外，配備其它種類彈性元件的懸架必須配備 減振元件 ，使已經(jīng)發(fā)生振動的汽車盡快靜止。鋼板彈簧是汽車最早使用的彈性元件，由于存在諸多設(shè)計不足之處，現(xiàn)逐步被其它種類彈性元件所取代，本文選擇螺旋彈簧。 減 振元件 主要 起減振作用 。為加速車架和車身振動的衰減，以改善汽車12 的行駛平順性，在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)都裝有減振器。減振器和彈性元件是 并聯(lián)安裝的，如圖 8 所示。 汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振器。液力減振器的作用原理是當(dāng)車架與車橋作往復(fù)相對運動時，而減振器中的活塞在缸筒內(nèi)也作往復(fù)運動，則減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能，而被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。本文選擇雙筒式液力減振器。 圖 8 含減振器的懸架簡圖 車輪相對于車架和車身跳動時， 車輪（特別是轉(zhuǎn)向輪）的運動軌跡應(yīng)符合一定的要求，否則對汽車某些行駛性能（特別是操縱穩(wěn)定性）有不利的影響。因此，懸架中某些傳力構(gòu)件同時還承擔(dān)著使車輪按一定軌跡相對于車架和車身跳動的任務(wù)，因而這些傳力構(gòu)件還起導(dǎo)向作用，故稱導(dǎo)向機構(gòu)。 13 對前輪導(dǎo)向機構(gòu)的要求 （ 1）懸架上載荷變化時，保證輪距變化不超過 +，輪距變化大會引起輪胎早期磨損； （ 2）懸架上載荷變化時，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度； （ 3） 汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，應(yīng)使車身側(cè)傾角小。在 側(cè)向加速度作用下，車身側(cè)傾角≤ 67 度 。并使車輪與車身的傾斜同向，以增強不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。 （ 4） 制動時，應(yīng)使車身有抗前俯作用；加速時，有抗后仰作用。 （ 5） 具有足夠的疲勞強度和壽命，可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。 在多數(shù)的轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向行駛等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架中還設(shè)有輔助彈性元件 —— 橫向穩(wěn)定器。 橫向穩(wěn)定器實際是一根近似 U 型的桿件，兩個端頭與車輪剛性連接，用來 防止車身產(chǎn)生過大側(cè)傾。 其原理是當(dāng)一側(cè)車輪相對車身位移比另外一側(cè)位移大時，穩(wěn)定桿承受扭矩，由其自身剛性限制這種傾斜，特別是前輪，可有 效防止因一側(cè)車輪遇障礙物時，限制該側(cè)車輪跳動幅度。 3 懸架主要參數(shù)的確定 懸架設(shè)計可以大致分為結(jié)構(gòu)型式及主要參數(shù)選擇和詳細(xì)設(shè)計兩個階段，有時還要反復(fù)交叉進(jìn)行。由于懸架的參數(shù)影響到許多整車特性，并且涉及其他總成的布置，因而一般要與總布置共同配合確定。 此次設(shè)計是對 桑塔納 202114 前獨立懸架設(shè)計 。 桑塔納 2021 參數(shù)：