微型乘務(wù)車k61001懸架系統(tǒng)設(shè)計計算及運動學(xué)分析報告(已修改)
2025-08-27 14:31 本頁面
【正文】 XXXXX報告編號：AM81DP002懸架系統(tǒng)設(shè)計計算及運動學(xué)分析報告項目名稱：K61001微型乘用車 項目代碼： _AM81____ _____ 編制: 123 日期: 20101007 校對: 456 日期: 20101008 審核: 789 日期: 20101009 批準: 321 日期: 20101010 上海同濟同捷科技股份有限公司2010年10月 1 懸架系統(tǒng)設(shè)計計算報告 目 錄一、懸架系統(tǒng)設(shè)計計算 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)移量計算 1抗仰率計算 15 20 20 20 21 21 22 23 23 25 26 2后輪荷轉(zhuǎn)移量計算 2抗仰率計算 29 2抗仰率計算 30 整車姿態(tài)角計算 32 335. 設(shè)計車與競品車懸架系參數(shù)對比列表 36二、懸架系統(tǒng)動運動學(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)運動學(xué)仿真分析結(jié)果 374 前懸架系統(tǒng)運動學(xué)仿真分析結(jié)論 40 懸架系統(tǒng)設(shè)計計算及運動學(xué)分析報告一、懸架系統(tǒng)設(shè)計計算根據(jù)《新車設(shè)計開發(fā)項目協(xié)議書－K61001車型設(shè)計開發(fā)》內(nèi)容，懸架系統(tǒng)參考樣車進行優(yōu)化設(shè)計。該款車型前懸架采用麥弗遜式獨立懸架，后懸架采用縱置鋼板彈簧，前端固定，后端擺動式。圖1 前懸架結(jié)構(gòu)形式圖2 后懸架結(jié)構(gòu)形式本項目設(shè)計車型的總質(zhì)量、質(zhì)量分布、軸距等參數(shù)與競品車基本相同，因此可通過比對競品車懸架，確定設(shè)計車的設(shè)計目標，進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，剛度計算公式為： …………………………（1） 螺旋彈簧剛度計算公式，參考《汽車工程手冊》設(shè)計篇式中：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)測量（夾緊狀態(tài)下）復(fù)合剛度：786（N/mm），在5200N~7000N 范圍內(nèi)測量（夾緊狀態(tài)下）負荷P（N）自由弧高（H）撓度（f）010480226859645394028676507614690競品前懸架為麥弗遜獨立懸架，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驗數(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)及競品車實驗數(shù)據(jù)可知：空載狀態(tài)時，后懸架剛度為106（N/mm），滿載狀態(tài)時，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)量組成的振動系統(tǒng)決定了車身的振動頻率，這是影響汽車行駛平順性的重要性能指標之一。 （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)當接近，～，這樣有利于防止車身產(chǎn)生較大的縱向角振動。，；計算側(cè)傾時，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)定桿的線剛度會減小約15％～30％。 ％，根據(jù)上式計算得到穩(wěn)定桿的單側(cè)線剛度為=k
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