【正文】 全車鋼板消耗量的 40%左右。 為了使車架具有上述功能，對汽車車架有如下的一些要求 ： 要有足夠的強度：必須保證在各種復(fù)雜受力的情況下不致破壞。 目錄 Ⅲ 第 1 章 前 言 車架的發(fā)展 懸架的發(fā)展 第 2 章 總體方案論證 2． 1 設(shè)計選型原則 2． 2 設(shè)計內(nèi)容 第 3 章 主要尺寸參數(shù)的選定 3． 1 外廓尺寸 3． 2 質(zhì)量參數(shù) 第 4 章 車架總成設(shè)計 4． 1 車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4． 2 車架的技術(shù)要求 第 5 章 車架的設(shè)計計算 5． 1 車架的計算 5． 2 車架載荷分析 5． 3 車架彎曲強度的假設(shè) 5． 4 車架彎曲強度的計算 第 6 章 懸 架的總成設(shè)計 6． 1 懸架的設(shè)計要求 6． 2 懸架的兩種形式 6． 3 懸架的主要參數(shù)的確定 第 7 章 鋼板彈簧 的設(shè)計 計算 7． 1 鋼板彈簧的布置方案 7． 2 鋼板彈簧主要參數(shù)的確定 7． 3 鋼板彈簧 的剛度驗算 7． 4 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧 高及曲率半徑計算 7． 5 鋼板彈簧 的強度驗算 結(jié)論 參 考 文 獻 致 謝 附 錄 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） Ⅰ 第 1 章 前言 車架 和 懸架系統(tǒng) 是汽車設(shè)計的重要 部分 ，因為它 們 的好壞直接關(guān)系到 汽 車 各個方面 （操控、性能、安全、舒適 ）性能。 Frame。設(shè)計 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） Ⅰ ABSTRACT This topic bined production, the low speed truck frame and suspension system have been designed. The main content of the design include: the design of the participation system, analysis of the structure pattern of the frame and suspension and determination of the main parameter, design of the structure of the frame and suspension. During the entire design process, the principles and the technical standards are followed: the reasonable pattern and the size, the structure and arrangement?？紤]到車架和懸架在整車設(shè)計中的作用，首先進行了車架、懸架的總體設(shè)計，然后對車架、懸架結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，最后對車架、懸架的結(jié)構(gòu)進行了受力綜合分析，在次基礎(chǔ)上確定了它們的主要參數(shù)。設(shè)計內(nèi)容主要包括：參與總體設(shè)計；車架、懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的確定；車架、懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計。 整個設(shè)計過程遵循以下原則和技術(shù)標準： 規(guī)范合理的型式和尺寸選擇，結(jié)構(gòu)和布置合理；保證整車良好的平順性能。 關(guān)鍵詞 ： 低速貨車 。 the good smooth performance of the entire vehicle。 Suspension。 現(xiàn)代汽車絕大多數(shù)都具有作為整車骨架的車架。要求具有足夠的疲 勞強度，在汽車運行 30? 50 萬公里以前，不致有嚴重的疲勞損傷。因此，車架應(yīng)按照等強度的原則進行設(shè)計，以減輕汽車的自重和降低材料消耗量。汽車在崎嶇不平的道路上行駛時，車架在載荷作用下可能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形以及在縱向平面內(nèi)的彎曲變形；車架布置的離 地面近一些，以使汽車重心位置降低，有利于提高汽車的行駛穩(wěn)定性。 汽車懸架是將車架（或車身）與車軸（或直接與車輪）彈性聯(lián)接的部件，其主要功用如下： 1. 緩和、抑制由于不平路面所引起的振動和沖擊，以保證汽車有良好的平順性。 汽車懸架通常由彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)和減震器等三部分組成。減震器用來迅速衰減車身和車橋（或車輪）的振動。 c．工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便 ，便于維修、調(diào)整。 目前 ， 農(nóng) 用運輸車 不能滿足 “ 三農(nóng) ” 市場需求，突出表現(xiàn)為一般產(chǎn)品生產(chǎn)能 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） Ⅰ 力過剩，技術(shù)水平低 ， 而市場急需的 高質(zhì)量經(jīng)濟型 產(chǎn)品不能滿足需求。這種設(shè)計的最大好處，在于輕量化與剛性得以同時兼顧，因此受到了不少跑車制造商的青睞，早期的 法拉利 與 蘭博基尼 都是采用的這種設(shè)計。通過采取模組化生產(chǎn)的共用策略，車廠可以 將同一具車架分別使用在數(shù)種不同的車款上，這樣也可節(jié)省不少研發(fā)經(jīng)費。不過這樣一來，重量必然會相對增加，而原本出于輕量化考量而采用鋁合金材料的動機，當(dāng)然也就失去了意義。 歐美從 90 年代開始逐漸提高了撞擊事故的安全防護標準，這也是凸現(xiàn)出車架剛性重要的另一原因。有些車廠在用電腦完成設(shè)計雛形后，還會再由專業(yè)的試車人員進行實際測試。 我國的車架企業(yè)基本擁有剪切、沖壓、焊接、鉚接、油漆、機加工六大工藝能力和完善的檢測手段、研究設(shè) 計中心，具有 16 噸至 3000 噸的冷沖壓能力，具備了開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)各種類型車架。汽車誕生后，相繼出現(xiàn)了扭桿彈簧、氣體彈簧、橡膠彈簧、鋼板彈簧等彈性件，1934 年世界上出現(xiàn)了第一個由螺旋彈簧組成的被動懸架。隨著道路交通的不斷發(fā)展，汽車車速的提高，被動懸架的缺陷逐漸成為提高汽車性能的瓶頸。裝備主動懸架的汽車，行駛中車身非常平穩(wěn)，輪胎的噪音小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高、成本昂貴、可靠性存在問題。 由于汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性的要求，具有安全、智能和清潔的綠色智能懸架將是今后汽車懸架發(fā)展的趨勢。阻尼可調(diào)減振器主要有兩種，一種是通過改變節(jié)流孔的大小調(diào)節(jié)阻尼；一種是通過改變減振液的粘性調(diào)節(jié)阻尼。由于主動懸架采用了大量的傳感器、單片機、輸出輸入電路和各種接口，元器件較多，降低了懸架的可靠性，因此加大元件的集成程度是一個不可逾越的階段。計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、先進制造技術(shù)、運動仿真等為懸架的進一步發(fā)展提供了有力的。 但是狹而長的車架采用 X 型橫梁并無明顯優(yōu)點，這是因 X 型橫梁太長時 ,受壓的一根可能喪失穩(wěn)定 ,失去抵抗能力因此， X 型橫梁的優(yōu)點僅對短 而寬的車架較有效，最適宜于小客車。中央 縱梁可以是圓管狀的，也可以是箱形斷面的。在中梁上固定有橫梁，用以支承汽車車身。因此，目前尚未獲得廣泛的采用。 由于是載貨汽車，前后懸架均采用縱置半橢圓形鋼板彈簧，當(dāng)采用縱置鋼板彈簧作彈性元件時，它兼起導(dǎo)向裝置作用。 2． 2 設(shè)計內(nèi)容 a．參與總體設(shè)計； b．車架、懸架結(jié)構(gòu)型式分析和主要參數(shù)的 確定； c．車架、懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計。參考國內(nèi)外同類型同級別的汽車整備質(zhì)量利用系數(shù)和查《汽車設(shè)計》表 210，所以： 0m = Gm /=2125 ㎏ 在輕型載貨汽車之列 ,所以滿足設(shè)計要求取 0m =2100。以便簡化制造工藝和避免縱梁寬度變化處產(chǎn)生應(yīng)力集中。 軸距 L 由總體設(shè)計取軸距 2700mm。同時要求其質(zhì)量盡可能小。由于槽形梁具有強度高、工藝簡單等特點，因此在載貨汽車設(shè)計中選用槽形梁結(jié)構(gòu)。 橫梁形式的確定 橫梁是車架中用來連接左、右縱梁，構(gòu)成車架的主要構(gòu)件。 縱、橫梁材料的選用有以下 三種：車架 A：箱型縱梁、管型橫梁，橫、縱梁間采用焊接連接，扭轉(zhuǎn)剛度最大。 本設(shè)計共有六根橫梁，有前橫梁 ，第二橫梁，第三橫梁，第四橫梁，第五橫梁，第六橫梁 。鉚釘連接具有一定彈性，有利于消除峰值應(yīng)力，改善應(yīng)力狀況，這對于要求有一定扭轉(zhuǎn)彈性的貨車車架有重要意義。 ，左右對稱的前后鋼板彈簧支架及吊耳支架其銷孔中心線應(yīng)在同一直線上，且與車架中 心線垂直，偏差不大于 1000： ，左右對稱支架的相對位置尺寸應(yīng)符合要求。 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） Ⅰ 第 5 章 車架的設(shè)計計算 車架的計算 縱梁彎曲應(yīng)力 彎矩 M可用彎矩差法或多邊形法求得。 車架扭轉(zhuǎn)時，縱梁還將出現(xiàn)彎曲應(yīng)力，須和 w? 相加。其大小與垂直振動加速度有關(guān)，與作用在車架上的靜載荷及其分布有關(guān)，路面的作用力使車架承受對稱的垂直動載荷。這種動載荷會使車架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。 空車時的簧載質(zhì)量（包括車架自身的質(zhì)量在內(nèi)）均勻分布在左右二縱梁的全長上。 實際上，縱梁的某些部位會由于安裝外伸部件（如油箱、蓄電池等）而產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn)，在設(shè)計時通常在此安置一根橫梁，使得這種對縱梁的扭轉(zhuǎn)變?yōu)閷M梁的彎矩。 受力分析 為簡化計算，設(shè)計時做以下幾點假設(shè)： a．縱梁為支撐在前后軸上的簡支梁 b．空車時簧載質(zhì)量均布在左、右縱梁的全長上． c．所有作用力均通過 截面的彎心 (局部扭轉(zhuǎn)的影響忽略不計 ) 把車架縱梁分為六段。 參考 歐鈴 ZB5040XXYBSC3S 運輸車 對低速載貨汽車做了簡要設(shè)計， 汽車性能的優(yōu)劣 不僅取決于組成汽車的各部件的性能，而且在很大程度上取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合，取決于車架的布 置。 c．汽車制動或加速時，保證車身穩(wěn)定，減少車身側(cè)傾，轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾角要合適。 非獨立懸架和獨立懸架 A． 非獨立懸架如圖 (a)所示。如 下圖 所示。中心螺栓 4用來連接各彈簧片，并保證各片的裝配時的相對位置。各片間的干摩擦，車輪將所受沖擊力傳遞給車架，且增大了各片的摩損。 D． 懸架系統(tǒng)中由于彈性元件受沖 擊產(chǎn)生振動，為改善汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器，為衰減振動，汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器，其工作原理是當(dāng)車架（或車身）和車橋間受振動出現(xiàn)相對運動時，減振器內(nèi)的活塞上下移動，減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個腔內(nèi)。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。 c .當(dāng)車橋（或車輪）與車橋間的相對速度過大時，要求減振器能自動加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷?；钊虑皇业娜莘e減少， 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） Ⅰ 油壓升高，油液流經(jīng)流通閥 8流到活塞上面的腔室（上腔）。這時減振器的活塞向上移動。 由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng) 的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。貨車的車身的固有頻率 n,可用下式來表示： n= ?2//mc （ 62） 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） Ⅰ 式中， c 為懸架的剛度（ N/m） ,m 為懸架的簧上質(zhì)量（ kg） 又靜撓度可表示為： cmgfc /? （ 63） g：重力加速度（ ） ,代入上式得到： n=5/ cf （ 64） 分析上式可知：懸架的靜撓度直接影響車身的振動頻率，因此欲保證汽車有良好的行駛平順性，就必須正確選擇懸架的靜撓度。其切線的斜率是懸架的剛度。 懸架主，副簧剛度的分配 圖 65 貨車主、副簧為鋼板彈簧結(jié)構(gòu)的彈性特性 如何確定 副簧開始參加工作的載荷 kF 和主，副簧之間剛度的分配，受懸架的彈性特性和主，副簧上載荷分配的影響，原則上要求車身從空載到滿載時的振動頻率變化要小，以保證汽車有良好的平順性，還要求副簧參加工作前后的懸架振動頻率不大。于是可求 kF = WFF0 。根據(jù)同類車型類比，后懸架的非簧載質(zhì)量為 100kg。它對簧上質(zhì)量的側(cè)傾角有影響?？v置鋼板彈簧有對稱和不對稱之分，因大多數(shù)汽車采用對稱式鋼板彈簧所以我選用了對稱式鋼板彈簧。 表 7117鋼板彈簧許用應(yīng)力 載重汽車的前板簧許用彎曲應(yīng)力 M Pap 441~343?? ； 載重汽車的后板簧許用彎曲應(yīng)力 M Pap 490~441?? 。轎車 L=(～ ) 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） Ⅰ 軸距；貨車前懸架： L=(～ )軸距，后懸架： L=(～ )軸距。 ? —— 為撓度增大系數(shù)。 wF = mF = L=1650mm k= S=100mm ? ?w? =500 N/ 2mm . 將上面數(shù)據(jù)代入公式，得： 0W = 1033mm 再計算主簧平均厚度： ? ?cmwp EfkSLWJh 6 )(/2 200 ????? = 取 12mm。 b = 120mm （ 2）鋼板彈簧片厚 h的選取 : 本設(shè)計主簧和副簧均采用等厚片，片厚分別為 12mm、 16mm。但片數(shù)少了將使 鋼板彈簧與等