【正文】 h as long double wishbone suspension in the wheel up and down beat, the kingpin inclination to maintain the same, but changes in Tread large (with a single arm is similar), resulting in severe tire wear, is now seldom used. The length double wishbone suspension, as long as the appropriate choice, to optimize the length of upper and lower arm, and a reasonable layout, you can make Tread and the front wheel alignment parameters are within acceptable limits the scope of this structure helps to reduce tire wear and improve vehicle ride fort and directional stability, and ensure the car has a good driving stability. The current length double wishbone suspension has been widely used in the front and rear suspension cars, some sports and racing cars of the rear wheel is also used in this suspension structure. The subject of the design of suspension system design plete a double wishbone independent suspension design in accordance with the basic requirements and the given parameters . Keywords: Vehicle。汽車的懸架系統(tǒng)對(duì)以上三種性能有著最直接、最重要的影響。 懸架對(duì)汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性都具有重要的影響。 汽車在不平的路面上行駛，由于懸架的彈性作用，使汽車發(fā)生垂直振動(dòng)。 其中獨(dú)立懸架又分為多種類型，主要包括：單橫臂式獨(dú)立懸架、雙橫臂式獨(dú)立懸架、單縱臂式獨(dú)立懸架、雙縱臂式獨(dú)立懸架、燭式懸架、麥弗遜 式懸架、單斜臂式獨(dú)立懸架以及近些年來剛推出的多連桿式獨(dú)立懸架；高檔車上有的還應(yīng)用了主動(dòng)懸架。等長雙橫臂懸架在其車輪上下跳動(dòng)時(shí)，雖然可以保持主銷的傾角和車輪外傾角不變，但是輪距變化大，導(dǎo)致輪胎的磨損嚴(yán)重，現(xiàn)在已經(jīng)很少采用；不等長雙橫臂獨(dú)立懸架只要合理的選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)和適當(dāng)?shù)夭贾?，就可以將輪距和前輪的定位參?shù)變化限制在一定的范圍之內(nèi)，保證 良好的行駛穩(wěn)定性，故這種形式的獨(dú)立懸架在現(xiàn)代高級(jí)轎車中得到了廣泛的應(yīng)用。采用彈性連接后，汽車可以看作是由懸掛質(zhì)量 (即簧載質(zhì)量 )、非懸掛質(zhì)量 (非簧載質(zhì)量 )和彈簧 (彈性元件 )組成的振動(dòng)系統(tǒng)，承載來自不平路面、空氣動(dòng)力及傳動(dòng)系、發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)。在有些懸架中還有緩沖塊和橫向穩(wěn)定桿。按照作用原理分為被動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架介于二者之間的半主動(dòng)懸架。因而在設(shè)計(jì)懸架必須考慮以下幾個(gè)方面的要求。 側(cè)傾中心及縱傾中心恰當(dāng)，汽車具有抗 側(cè)傾能力，汽車制動(dòng)和加速時(shí)。 懸架對(duì)汽車性能的影響 懸架對(duì)汽車行駛平順性的影響 懸架設(shè)計(jì)的主要目的之一是保證汽車具有良好的行駛平順性，良好的汽車行駛平順性不僅能保證乘員的舒適與所運(yùn)貨物的完整無損，而且還可以提高汽車的運(yùn)輸生產(chǎn)率，降低燃料消耗，延長零件使用壽命和提高零件的工作可靠性等。 何建勛： 雙橫臂獨(dú)立懸架設(shè)計(jì) 4 因此，在設(shè)計(jì)汽車或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析時(shí)，除車身振動(dòng)固有頻率外，還應(yīng)以車身振動(dòng)加速度作為行駛平順性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。 f)的關(guān)系曲線稱為懸架的彈性特性。 懸架系統(tǒng)中的阻尼對(duì)汽車行駛平順性的影響 當(dāng)汽車懸架僅有彈性元件而無摩擦或減振裝置時(shí)，汽車懸掛質(zhì)量的振動(dòng)將會(huì)延續(xù)很長時(shí)間，因此，懸架中一定要有減振的阻尼力，對(duì)于選定的懸架剛度，只有恰當(dāng)?shù)淖枘崃Σ拍馨l(fā)揮懸架的緩沖減振作用。對(duì)于各種懸架結(jié)構(gòu)，以鋼板彈簧懸架系統(tǒng)中的干摩擦最大，鋼板彈簧葉片數(shù)目越多，摩擦越大。 為了獲得良好的平順性和操縱性，非懸掛質(zhì)量應(yīng)當(dāng)盡量小，可以減少高頻共振區(qū)車身振動(dòng)加速度和減少車輪離開地面的幾率。 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)車輪側(cè)偏角 (偏離角 )影響 從《汽車?yán)碚摗返弥?，汽車?yīng)具有不足轉(zhuǎn)向性，即前輪側(cè)偏角大于后輪側(cè)偏角 (一般希望在向心加速度為 時(shí)，前輪側(cè)偏角減去后輪側(cè)偏角 =1～ 3176。而單橫臂式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的懸架則使車輪的傾斜方向與側(cè)向慣性力方向相反，故側(cè)偏角減小。 汽車的側(cè)傾 包括汽車車廂的側(cè)傾中心的高度、懸架的側(cè)傾角剛度 (懸架的線剛度和懸架的側(cè)傾角剛度 )、車廂的側(cè)傾角剛度。通常在車輪跳動(dòng)全行程范圍內(nèi)，其車輪外傾角的變化不大 于 1～ 3度。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第二章 獨(dú)立懸架及彈性元件的結(jié)構(gòu)形式與分析 獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)型式與分析 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，獨(dú)立懸架可分為：雙橫臂，單橫臂，縱臂式，單斜臂，多桿式及滑柱 (桿 )連桿 (擺臂 )式等等。 雙橫臂獨(dú)立懸架 如圖 21所示為雙橫臂式獨(dú)立懸架。 V形臂的上下 2個(gè) V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。這種結(jié)構(gòu)有利于減少輪胎磨損，提高汽車行駛平順性和方向穩(wěn)定性。雙縱臂式獨(dú)立懸何建勛： 雙橫臂獨(dú)立懸架設(shè)計(jì) 8 架的 兩個(gè)擺臂長度相等。 滑柱擺臂式獨(dú)立懸架 (麥弗遜式或叫支柱式等 ) 這種懸架目前在轎車中采用很多。內(nèi)側(cè)空間大，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)布置，并降低車子的重心。其擺臂繞與汽車縱軸 線具有一定交角的軸線擺動(dòng)，選擇合適的交角可以滿足汽車操縱穩(wěn)定性要求。 彈性元件的特定分析比較 懸架的彈性元件的種類繁多，如鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧 (空氣彈簧、油氣彈簧 )、橡膠彈簧等 ， 在此不作一一介紹 。同一種彈性元件又可以與不同的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組合成非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。主銷后傾角在運(yùn)動(dòng)中保持不變可以使汽車在制動(dòng)時(shí)保持適當(dāng)?shù)目骨案┞?，另外也可避免前輪擺振及減小轉(zhuǎn)向盤上的變化。因此，前后部分的車身的固有頻率為： n= ?21 mc (31) 此處 c為懸架的剛度 (N/cm)； m為簧上質(zhì)量 (kg)。 對(duì) 乘用車，一般前懸架要求偏頻為 1～ ，后懸架為 ～ ，且汽車的級(jí)別越高，則 n越小。此處取 fc2= fc1=139mm。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 靜撓度和動(dòng)撓度增大后，車輪垂直位移增大，對(duì)行駛穩(wěn)定性不利。這一方面考慮到布置發(fā)動(dòng)機(jī)方便，另一方面也是為了得到理想的懸架特性。 下表是國外一些轎車的上 下臂長及球銷距的尺寸： 表 31 國外轎車獨(dú)立懸架的一些參數(shù) 車牌名 上臂長 A， mm 下臂長 C， mm 球銷距 B， mm CA BA 奔馳 600(西德 ) 伏爾加 (蘇 ) 雷諾 (法 ) 王子 (日 ) 伏克斯豪爾 (英 ) 雪佛蘭 (美 ) 330 200 215 245 250 190 479 445 350 305 380 330 256 250 200 200 200 215 由同類汽車類比，此處取 l1=326mm， l2=212mm。主銷內(nèi)傾角的作用能使前輪自動(dòng)回正、轉(zhuǎn)向操縱輕便和減小作用在轉(zhuǎn)向盤上的沖擊力。而現(xiàn)代汽車這兩個(gè)參數(shù)的數(shù)值變化很大，研究表明，主銷偏移距為零或少量的負(fù)值是可取的。 圖 31 主銷內(nèi)傾角與車輪外傾角 前輪外傾角α是通過車輪中心的汽車橫向平面與車輪平面的交線與地面垂線之間的夾角，如圖 31所示。以內(nèi)。 滿載時(shí)彈簧受力為 F2=3600N。 103 Mpa 許用切應(yīng)力 p? =590Mpa 由公式 p2388 ???? ??? dKCFdKD F (34) K=CCC 14 ??? (35) 得 d=PKCF? (36) 式中： ? —— 切應(yīng)力， Mpa； F—— 工作載荷， N； D—— 彈簧中徑， mm； d—— 簧條直徑， mm； C—— 旋繞比， C=D/d； K—— 曲度系數(shù)； k—— 彈簧剛度， N/mm； f—— 工作載荷下的變形量， mm。 壓縮圈數(shù)取為 n2=2，則總?cè)?shù) n1=n+ n2=4+2=6。 筒式液阻減振器最初采用雙筒式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)目前仍是懸架減振器中最常見的形式，其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單、成本低廉，缺點(diǎn)是散熱困難，且安裝角度受到限制。 單筒充氣式液力減振器與雙筒式液力減振器的制造工藝相對(duì)比較成熟，所以我在這兩種方案中選擇。 減 振 器主要參數(shù)的選擇 相對(duì)阻尼系數(shù) 減振器在卸荷閥打開前，減振器中的阻力 F與減振器振動(dòng)速度 v之間有如下關(guān)系： vF ?? (37) 式中， δ為減振器阻尼系數(shù)。通常壓縮行 程的阻尼系數(shù) δy =Fy /vy 與伸張行程的阻尼系數(shù)療 δs=Fs/vs不等。ψ值大，振動(dòng)能迅速衰減，同時(shí)何建勛： 雙橫臂獨(dú)立懸架設(shè)計(jì) 16 又能將較大的路面沖擊力傳到車身；ψ值小則反之。對(duì)于行駛路面條件較差的汽車，ψ值應(yīng)取大些，在本設(shè)計(jì)中取ψ =。 (a) (b) (c) 圖 34 減 振 器安裝位置 例如，如圖三種方式安裝減 振 器時(shí)，計(jì)算公式均不相同，本設(shè)計(jì)中選擇第二種方式。 最大卸荷力 F0的確定 為減小傳到車身上的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，減振器打開卸荷閥。 最大卸荷力 F0=δsvs。 接頭 控制臂或推力桿常通過位于它們端部的接頭與其他部件實(shí)現(xiàn)連接。位于轉(zhuǎn)向輪內(nèi)側(cè)的雙橫臂獨(dú)立懸架上的接頭，由 于轉(zhuǎn)向時(shí)車輪繞主銷軸線回轉(zhuǎn)，同時(shí)車輪在垂直面內(nèi)有位移，因此要求橫臂與轉(zhuǎn)向節(jié)連接處接頭能夠完成空間運(yùn)動(dòng)，故在此處選擇球銷式接頭。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 謝辭 在本論文完成之際，我要向所有幫助過我的老師、同學(xué)表示衷心的感謝！我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 李剛 老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。 感謝所有支持和幫助過我的良師益友。t control the car. That39。t be necessary. But roads are far from flat. Even freshly paved highways have subtle imperfections that can interact with the wheels of a car. It39。s ability to smooth out a bumpy road ? Handling a car39。s grip on the road. Cornering The ability of a vehicle to travel a curved path Minimize body roll, which occurs as centrifugal force pushes outward on a car39。s body. Chassis These systems include: ? The frame structural, loadcarrying ponent that supports the car39。s body, use the pressive qualities of air to absorb wheel vibrations. The concept is actually more than a century old and could be found on horsedrawn buggies. Air springs from this era were made from airfilled, leather diaphragms, much like a bellows。s time to look at the three fundamental ponents of any suspension: springs, dampers and antisway bars. Springs Today39。s suspension, with its various ponents, provides all of the solutions described. 何建勛： 雙橫臂獨(dú)立懸架設(shè)計(jì) 24 Let39。s ability to a