微型乘務(wù)車k61001懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析報(bào)告(已修改)
2025-08-27 14:31 本頁面
【正文】 XXXXX報(bào)告編號(hào)：AM81DP002懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析報(bào)告項(xiàng)目名稱：K61001微型乘用車 項(xiàng)目代碼： _AM81____ _____ 編制: 123 日期: 20101007 校對(duì): 456 日期: 20101008 審核: 789 日期: 20101009 批準(zhǔn): 321 日期: 20101010 上海同濟(jì)同捷科技股份有限公司2010年10月 1 懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算報(bào)告 目 錄一、懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 7 7 7 7 10 10 后懸架輪荷轉(zhuǎn)移量計(jì)算 1抗仰率計(jì)算 15 20 20 20 21 21 22 23 23 25 26 2后輪荷轉(zhuǎn)移量計(jì)算 2抗仰率計(jì)算 29 2抗仰率計(jì)算 30 整車姿態(tài)角計(jì)算 32 335. 設(shè)計(jì)車與競品車懸架系參數(shù)對(duì)比列表 36二、懸架系統(tǒng)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 371 概述 372 ADAMS模型的建立及分析內(nèi)容 373 前懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析結(jié)果 374 前懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析結(jié)論 40 懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析報(bào)告一、懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)《新車設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目協(xié)議書－K61001車型設(shè)計(jì)開發(fā)》內(nèi)容，懸架系統(tǒng)參考樣車進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。該款車型前懸架采用麥弗遜式獨(dú)立懸架，后懸架采用縱置鋼板彈簧，前端固定，后端擺動(dòng)式。圖1 前懸架結(jié)構(gòu)形式圖2 后懸架結(jié)構(gòu)形式本項(xiàng)目設(shè)計(jì)車型的總質(zhì)量、質(zhì)量分布、軸距等參數(shù)與競品車基本相同，因此可通過比對(duì)競品車懸架，確定設(shè)計(jì)車的設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)而確定懸架零部件的性能參數(shù)，為零部件開發(fā)提供依據(jù)。表1 競品車參數(shù)列表參數(shù)競品車質(zhì)心高（mm）空載695滿載750前輪距（mm）1386后輪距（mm）1408軸距（mm）2700空載質(zhì)量（kg）1178滿載質(zhì)量（kg）1778前軸荷（kg）空載558滿載707后軸荷（kg）空載620滿載1071前懸架非簧載質(zhì)量（kg）后懸架非簧載質(zhì)量（kg）螺旋彈簧為近似圓柱螺旋彈簧，剛度計(jì)算公式為： …………………………（1） 螺旋彈簧剛度計(jì)算公式，參考《汽車工程手冊(cè)》設(shè)計(jì)篇式中：G為彈性剪切模量（按60Si2Mn），G= 83000N/mm2；d為螺旋彈簧簧絲直徑， 前螺旋彈簧簧絲直徑d=12mm；為螺旋彈簧中徑，D=106mm。n 為彈簧有效圈數(shù)。彈簧端部切斷處理，即n=。螺旋彈簧剛度：=（N/mm） …………………………（2）根據(jù)配套廠提供的鋼板彈簧和技術(shù)數(shù)據(jù)：主簧剛度：533（N/mm），在800N~2400N 范圍內(nèi)測(cè)量（夾緊狀態(tài)下）復(fù)合剛度：786（N/mm），在5200N~7000N 范圍內(nèi)測(cè)量（夾緊狀態(tài)下）負(fù)荷P（N）自由弧高（H）撓度（f）010480226859645394028676507614690競品前懸架為麥弗遜獨(dú)立懸架，簡化后如圖3所示。螺旋彈簧引起的前懸架單側(cè)線剛度Ck計(jì)算如下：其中： Cs’，螺旋彈簧等效到減振器中心線在YOZ平面投影線的剛度；α，彈簧中心線與減振器中心線在YOZ平面投影線的夾角，176。；β，車輪中心和瞬心連線與水平面夾角，176。δ，下擺臂與水平面夾角，176。；a，車輪中心至瞬心距離，；b，減振器上安裝點(diǎn)至瞬心距離， mm；L，下擺臂長度。根據(jù)簡圖分析可得Cs’=Cs/cos2α …………………………（3）設(shè)F是地面作用力在車輪中心沿瞬心和車輪中心連線的垂線方向的增量，并且設(shè)x為瞬心旋轉(zhuǎn)虛位移，根據(jù)虛功原理： axF=( bx)2Cs’ 即 (ax)2 Ck*cos2β=( bx)2Cs’所以 Ck=Cs*b2/a2/cos2α/cos2β=。δLba圖3 前懸架簡化示意圖參考競品車剛度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，前懸架單側(cè)剛度C=（695556）[[（）+（）]/2]/2 =擺臂襯套扭轉(zhuǎn)剛度引起的單側(cè)懸架線剛度為C2=CCk==擺臂襯套扭轉(zhuǎn)剛度K=（C2*Cos2δ）L2=* 176。=105 Nmm/rad其中，δ為擺臂和水平線的夾角， L為擺臂球銷中心到扭轉(zhuǎn)中心線的距離。 由配套廠提供的板簧數(shù)據(jù)及競品車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：空載狀態(tài)時(shí)，后懸架剛度為106（N/mm），滿載狀態(tài)時(shí)，后懸架剛度為156（N/mm）。 懸架系統(tǒng)將車身與車輪彈性地連接起來，由此彈性元件與它所支承的質(zhì)量組成的振動(dòng)系統(tǒng)決定了車身的振動(dòng)頻率，這是影響汽車行駛平順性的重要性能指標(biāo)之一。 （Hz） …………………………（4）前后懸簧載質(zhì)量如下：；；；；代入樣車空、滿載前、后軸荷得：前懸空載偏頻n1e =；后懸空載偏頻n2e =；前懸滿載偏頻n1f = ；后懸滿載偏頻n2f =；懸架的偏頻直接關(guān)系到靜撓度，影響著整車的行駛平順性。一般希望前后懸架的偏頻應(yīng)當(dāng)接近，～，這樣有利于防止車身產(chǎn)生較大的縱向角振動(dòng)。，；計(jì)算側(cè)傾時(shí)，單側(cè)懸架線剛度由兩部分共同作用，即螺旋彈簧及擺臂引起的線剛度與橫向穩(wěn)定桿引起的線剛度：＝＋ …………………………………（5）式中：，橫向穩(wěn)定桿引起的等效單側(cè)線剛度，單位Nmm/rad；，螺旋彈簧及擺臂引起的單側(cè)線剛度，單位Nmm/rad。橫向穩(wěn)定桿的角剛度可用虛功原理計(jì)算, 參數(shù)見下，具體參數(shù)值可見橫向穩(wěn)定桿簡圖：E：材料的彈性模量，取206000N/mm2；：穩(wěn)定桿的截面慣性矩， ；d：穩(wěn)定桿的直徑，d＝ 18mm；L1 L2L2XL2Y L3L3XL3Y125 L4L4XL4Y125 L5L5XL5YS5XS5YL6182L6X325L6Y55S6XS6Y701 圖4 前橫向穩(wěn)定桿結(jié)構(gòu)圖對(duì)第一段：M=FX T=0 U1=∫L10[M2/2EI ]dx+0 W=1/2Fδ=U 推導(dǎo)得：1/k1=L13/3EI=同理可推導(dǎo)：1/k2 = 1/k3 =1/k4 = 1/k5 =1/k6 =1/k=1/k1+1/k2+1/k3+1/k4+1/k5+1/k6= 得k=由于連接處橡膠件的變形等，穩(wěn)定桿的線剛度會(huì)減小約15％～30％。 ％，根據(jù)上式計(jì)算得到穩(wěn)定桿的單側(cè)線剛度為=k
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