【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(duì)汽車車架有如下的一些要求 ： 要有足夠的強(qiáng)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(jì)選型原則 2． 2 設(shè)計(jì)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(jì) 4． 1 車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4． 2 車架的技術(shù)要求 第 5 章 車架的設(shè)計(jì)計(jì)算 5． 1 車架的計(jì)算 5． 2 車架載荷分析 5． 3 車架彎曲強(qiáng)度的假設(shè) 5． 4 車架彎曲強(qiáng)度的計(jì)算 第 6 章 懸 架的總成設(shè)計(jì) 6． 1 懸架的設(shè)計(jì)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(jì) 計(jì)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(yàn)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(jì)算 7． 5 鋼板彈簧 的強(qiáng)度驗(yàn)算 結(jié)論 參 考 文 獻(xiàn) 致 謝 附 錄 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ 第 1 章 前言 車架 和 懸架系統(tǒng) 是汽車設(shè)計(jì)的重要 部分 ，因?yàn)樗?們 的好壞直接關(guān)系到 汽 車 各個(gè)方面 （操控、性能、安全、舒適 ）性能。 Frame。設(shè)計(jì) 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（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。考慮到車架和懸架在整車設(shè)計(jì)中的作用，首先進(jìn)行了車架、懸架的總體設(shè)計(jì)，然后對(duì)車架、懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最后對(duì)車架、懸架的結(jié)構(gòu)進(jìn)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(jì)內(nèi)容主要包括：參與總體設(shè)計(jì)；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(jì)。 整個(gè)設(shè)計(jì)過程遵循以下原則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： 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(qiáng)度，在汽車運(yùn)行 30? 50 萬公里以前，不致有嚴(yán)重的疲勞損傷。因此，車架應(yīng)按照等強(qiáng)度的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(shí)，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(dòng)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(jī)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(dòng)。 c．工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便 ，便于維修、調(diào)整。 目前 ， 農(nóng) 用運(yùn)輸車 不能滿足 “ 三農(nóng) ” 市場(chǎng)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(jì)（論文） Ⅰ 力過剩，技術(shù)水平低 ， 而市場(chǎng)急需的 高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)型 產(chǎn)品不能滿足需求。這種設(shè)計(jì)的最大好處，在于輕量化與剛性得以同時(shí)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(jì)。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(fèi)。不過這樣一來，重量必然會(huì)相對(duì)增加，而原本出于輕量化考量而采用鋁合金材料的動(dòng)機(jī)，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(hù)標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)雛形后，還會(huì)再由專業(yè)的試車人員進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。 我國(guó)的車架企業(yè)基本擁有剪切、沖壓、焊接、鉚接、油漆、機(jī)加工六大工藝能力和完善的檢測(cè)手段、研究設(shè) 計(jì)中心，具有 16 噸至 3000 噸的冷沖壓能力，具備了開發(fā)、設(shè)計(jì)、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(gè)由螺旋彈簧組成的被動(dòng)懸架。隨著道路交通的不斷發(fā)展，汽車車速的提高，被動(dòng)懸架的缺陷逐漸成為提高汽車性能的瓶頸。裝備主動(dòng)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(shì)。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(dòng)懸架采用了大量的傳感器、單片機(jī)、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(gè)不可逾越的階段。計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、先進(jìn)制造技術(shù)、運(yùn)動(dòng)仿真等為懸架的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力的。 但是狹而長(zhǎng)的車架采用 X 型橫梁并無明顯優(yōu)點(diǎn)，這是因 X 型橫梁太長(zhǎng)時(shí) ,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(diǎn)僅對(duì)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(shí)，它兼起導(dǎo)向裝置作用。 2． 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 a．參與總體設(shè)計(jì)； 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(jì)。參考國(guó)內(nèi)外同類型同級(jí)別的汽車整備質(zhì)量利用系數(shù)和查《汽車設(shè)計(jì)》表 210，所以： 0m = Gm /=2125 ㎏ 在輕型載貨汽車之列 ,所以滿足設(shè)計(jì)要求取 0m =2100。以便簡(jiǎn)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(jì)取軸距 2700mm。同時(shí)要求其質(zhì)量盡可能小。由于槽形梁具有強(qiáng)度高、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，因此在載貨汽車設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)于要求有一定扭轉(zhuǎn)彈性的貨車車架有重要意義。 ，左右對(duì)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(duì)稱支架的相對(duì)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(jì)（論文） Ⅰ 第 5 章 車架的設(shè)計(jì)計(jì)算 車架的計(jì)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(shí)，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(dòng)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(duì)稱的垂直動(dòng)載荷。這種動(dòng)載荷會(huì)使車架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。 空車時(shí)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(zhǎng)上。 實(shí)際上，縱梁的某些部位會(huì)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(jì)時(shí)通常在此安置一根橫梁，使得這種對(duì)縱梁的扭轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)橫梁的彎矩。 受力分析 為簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)計(jì)時(shí)做以下幾點(diǎn)假設(shè)： a．縱梁為支撐在前后軸上的簡(jiǎn)支梁 b．空車時(shí)簧載質(zhì)量均布在左、右縱梁的全長(zhǎng)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(jì) ) 把車架縱梁分為六段。 參考 歐鈴 ZB5040XXYBSC3S 運(yùn)輸車 對(duì)低速載貨汽車做了簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)， 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(dòng)或加速時(shí)，保證車身穩(wěn)定，減少車身側(cè)傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適。 非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架 A． 非獨(dú)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(shí)的相對(duì)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(dòng)，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(dòng)，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(dòng)出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的活塞上下移動(dòng)，減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個(gè)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(duì)速度過大時(shí)，要求減振器能自動(dòng)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。活塞下腔室的容積減少， 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)。 由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)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(jì)（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(dòng)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(shí)的振動(dòng)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(dòng)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(duì)簧上質(zhì)量的側(cè)傾角有影響?？v置鋼板彈簧有對(duì)稱和不對(duì)稱之分，因大多數(shù)汽車采用對(duì)稱式鋼板彈簧所以我選用了對(duì)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(jì)（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(jì)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(jì)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