【正文】 51 減震器阻力 速度特性 在減振器卸荷閥打開(kāi)前，其中的阻力 F 與減振器振動(dòng)速度 v 之間的關(guān)系為 FV?? （ 51） 式中， σ 為減振器阻尼系數(shù)。雙筒充所式減振器克服了上述兩種減振器的缺點(diǎn)，可以在很大的工作范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的阻力特性，而且軸向尺寸和噪聲小，價(jià)格便宜，5 減震器的設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 40 頁(yè) 雙筒充氣式減振器在轎車上廣泛應(yīng)用。減振器在拉伸或壓縮時(shí)，油液流經(jīng)活塞上壓縮閥（或復(fù)原閥）產(chǎn)生阻力。 （ 1）雙筒式減振器：減振器在拉伸（或壓縮）時(shí)，工作缸內(nèi)油液流經(jīng)復(fù)原閥（或壓縮閥）產(chǎn)生復(fù)原阻力（或壓縮阻力）。 減振器的分析和選型 減振器分為搖臂式和筒式兩種。名稱 材料 加工方法 直徑（ mm） 前懸卷耳 55SiMnVB 表面噴丸 30 前懸鋼板彈簧銷 45鋼 經(jīng)高頻淬火 25 后懸卷耳 55SiMnVB 表面噴丸 40 后懸鋼板彈簧銷 45鋼 經(jīng)高頻淬火 30 5 減震器的設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 40 頁(yè) 5 減振器的設(shè)計(jì) 減振器是產(chǎn)生阻尼力的主要元件，其作用是迅速衰減汽車振動(dòng)，改善汽車行駛平順性，增強(qiáng)車輪與路面的附著性能，減少汽車因慣性力引起的車身傾角變化，提高汽車操縱性和穩(wěn)定性。 表 51卷耳的基本參數(shù) 葉片的端部結(jié)構(gòu) 葉片的端 部結(jié)構(gòu)可以按其形狀和加工方式分為矩形，梯形（片端切角），橢圓形（片端壓延）和片端壓延切斷四種。前鋼板彈簧銷直徑定為 25mm,代入數(shù)據(jù)，得 M?? pa97 M 。則 mjF?x （ 42） 則，前懸 NmjF 7 9 2 4 0 0x ???? ，將數(shù)據(jù)代入（ 41）式，得 ?? 許用應(yīng)力 pa350M?? 。 由于所懸架的使用范圍是輕型貨車，一般采用 1/4 包耳形式，卷耳銷采用不可拆式，卷耳形式如 圖（ 41）所示。一般鋼板彈簧端部做成卷耳狀，再通過(guò)鋼板 彈簧銷固定在車架的托架或吊耳的孔中。螺栓表面處理按主機(jī)廠要求，電鍍層或化學(xué)處理按 QC/T2641999《汽車電鍍層和化學(xué)處理層》規(guī)定：涂漆處理按QC/T 4841999《汽車油漆涂層》規(guī)定。螺母螺紋鍍鉻后為 6H 級(jí)按 GB/T 1971981 規(guī)定。螺母推薦用 35,45 鋼按 GB 69965 規(guī)定。 騎馬螺栓的技術(shù)要求（引自 QC/T 5171999）： 產(chǎn)品應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，并按照規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文件制造。為維修方便，選擇可拆裝式夾箍。橡膠襯套結(jié)構(gòu)可分為硫化壓結(jié)式和壓裝式兩種，后者又有軸向壓裝和徑向壓裝兩種。確定襯套與卷耳孔徑時(shí)，最好根據(jù)不同塑料的性能，經(jīng)試驗(yàn)后給出合理的過(guò)盈量，并選擇合適的彈簧銷配合間隙。但金屬襯套需要有良好的潤(rùn)滑，這種襯套大多用于載貨汽車 上。 圖 33 汽車制動(dòng)時(shí)鋼板彈簧的受力圖 鋼板彈簧中心螺栓的選定 中心螺栓的作用除了夾緊各片彈簧外，又是 安裝鋼板彈簧的定位中心栓直徑一般 接近簧片厚度。220212139。1m a x (/)( WllcllmG ）????? （ 311） 式中， 1G 為作用在前輪上的垂直靜負(fù)荷； 1m 為制動(dòng)時(shí)前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)。 根據(jù)最小勢(shì)能原理，鋼板彈簧總成的穩(wěn)定平衡狀態(tài)是各片勢(shì)能總和最小狀態(tài)，由此可求得等厚葉片彈簧的 0R 為 ?????n1i in1i ii0 /)/(/1 LRLR （ 310） 3 鋼板彈簧的設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 40 頁(yè) 式中， iL 為鋼板彈簧第 i 片長(zhǎng)度。 表 310 前鋼板弧高 mm991 ?H mm992 ?H mm713 ?H mm544 ?H mm425 ?H mm336 ?H mm257 ?H mm178 ?H mm109 ?H mm510?H 后主簧鋼板弧高為 表 38。 i0? 為鋼板彈簧第 i 片的預(yù)應(yīng)力。 矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由 式（ 38）計(jì)算如表 38： 表 38后主鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑 mm26291 ?R mm26022 ?R mm21923 ?R mm21694 ?R mm21465 ?R mm21466 ?R mm21077 ?R mm20608 ?R 設(shè)計(jì)后鋼板 副片各片的預(yù)應(yīng)力，可取第一，二片的預(yù)應(yīng)力為 80～ 150Mpa，最幾片的預(yù)應(yīng)力取 20～ 60Mpa。 矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由式（ 38）計(jì)算如表 37： 表 37前彈簧裝配前各片曲率半徑 mm14771 ?R mm14682 ?R mm13373 ?R mm13374 ?R mm12905 ?R mm12146 ?R mm12147 ?R mm12598 ?R mm12519 ?R mm124410 ?R 同理可得，設(shè)計(jì)后鋼板主片各片的預(yù)應(yīng)力，可取第一，二片的預(yù)應(yīng)力為 80～150Mpa，最后幾片的預(yù)應(yīng)力取 20～ 60Mpa。所確定的預(yù)應(yīng)力還應(yīng)該滿足這樣的條件，即在未受外界載荷的作用時(shí)，鋼板彈簧任何斷面預(yù)應(yīng)力的內(nèi)力矩（彎矩）之代數(shù)和等于 即0n1i i01n1i i ??? ?? ?? WM 。各片自由狀態(tài)下做成不同曲率半徑的目的是：使各片厚度相同的鋼板彈簧裝配后能很好地貼緊，減少主片工作應(yīng)力，使各片壽命接近。 表 36 a與 1Y 的值 a 單位（ mm） Y 單位（ mm） 2a 90 1Y ? 3a 290 2Y ? 4a 375 3Y ? 5a 455 4Y ? 6a 540 5Y ? 6Y ? 將表 36 中的數(shù)據(jù)代入（ 35)式，得出剛度為： mmNc / 5j ?? 。 表 34 a與 1Y 的值 a 單位（ mm） Y 單位（ mm） 2a 0 Y1 ? 3a 155 Y2 ? 4a 200 Y3 ? 5a 245 Y4 ? 6a 285 Y5 ? 7a 330 Y6 ? 3 鋼板彈簧的設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 40 頁(yè) a 單位（ mm） Y 單位（ mm） 8a 375 7Y ? 9a 420 8Y ? 10a 465 9Y ? 10Y ? 將表 34 中的數(shù)據(jù)代入（ 35）式，得出剛度為： mmNc / 5j ?? 。 剛度驗(yàn)算公式為 ? ?31116/nk k kkc E a Y Y? ???????????? （ 35） 式中， ? ?1 1 1kka l l???? ； ???ki ik jY 1/1； 11 11kkiiYJ?? ?? ? ?為經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)， ? ＝ ～ ； E為材料彈性模量； 1l 、 1kl? 為主片和第 k+1 片的一半長(zhǎng)度。 表 31 前鋼板各片長(zhǎng)度 序號(hào) 斷面（ mm） L（ mm） 1 6012? 1070 2 6012? 1070 3 6010? 920 4 760 5 670 6 580 7 500 8 410 9 320 10 230 3 鋼板彈簧的設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 40 頁(yè) 用做圖法繪制的 后 鋼板 主 彈簧長(zhǎng)度表 32。 AB 線與各葉片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長(zhǎng)度。工作時(shí)，一面受拉應(yīng)力，一面受壓應(yīng)力，而且上下表面的名義拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的絕對(duì)值相等，因材料的抗拉性能低于抗壓性能，所以在受拉作用的一面首先產(chǎn)生疲勞斷裂。副鋼板片數(shù) n=6。葉片斷面尺寸 b 和 h 最后選取要符合我國(guó)型材規(guī)格。 選擇前懸鋼板彈簧片數(shù)n=10。但片數(shù)少了將使鋼板彈簧與等強(qiáng)度的差別增大，材料利用率變壞。前懸架用寬的彈簧片，會(huì)影響轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)角。本設(shè)計(jì)初取前懸 [σw]＝ 450Mpa，后懸主 ? ? pa400w M?? ，后副懸 ? ? 250Mpaw ?? 。 后主懸鋼板彈簧選擇撓性?shī)A緊， 1k =0；初選與主片等長(zhǎng)的重疊片數(shù)為 1 片，總數(shù)為 8 片， ?＝ 0， ?? ； U 形螺栓中心距初取 s=100mm； E=。 鋼板斷面寬度 b 的確定 有關(guān)鋼板彈簧的剛度、強(qiáng)度等，可按照截面簡(jiǎn)支梁的計(jì)算公式計(jì)算，但需引入撓度增加系數(shù) ? 加以修正。但選用較長(zhǎng)的鋼板彈簧，會(huì)在汽車布 置上產(chǎn)生困難。當(dāng) ?a=0 時(shí)，鋼板彈簧在對(duì)稱位置上工作。 鋼板彈簧主要參數(shù)的選擇 單個(gè)鋼板彈簧承受的載荷 滿載靜止時(shí)汽車前、后軸負(fù)荷 G 和簧下部分重 uG 。一般選用對(duì)稱式鋼板彈簧，本車采用縱置對(duì)稱式鋼板彈簧。 鋼板彈簧結(jié)構(gòu)選擇 鋼板彈簧在汽車上可以縱置或橫置。一般由彈性元件，減振器，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。具體確定的方法：使副簧開(kāi)始起作用是的載荷等于空載與滿載時(shí)懸架載荷的平均值，即 )( 0 wk FFF ?? ，并使 kF 與 0F 間的平均載荷對(duì)應(yīng)的頻率與 kF 和 wF 間平均載荷對(duì)應(yīng)的頻率相等，此時(shí)副簧與主簧的剛度比為 )3/()22(/c ma ?????c ， w0 F/F?? （ 24） 式中 0F 和 wF 分別為空載與滿載時(shí)的懸架載荷。2 懸架基本參數(shù)的確定 第 8 頁(yè) 共 40 頁(yè) 載荷小時(shí)副簧不工作，載荷達(dá)到一定值（圖 22 中的 kF ）時(shí)副簧與托架接觸，開(kāi)始與主簧共同工作。空載與滿載時(shí)簧上質(zhì)量變化大的貨車和客車，為了減少振動(dòng)頻率和車身高度的變化，應(yīng)當(dāng)選用剛度可變的非線性懸架二轎車簧上質(zhì)量在使用中雖然變化不大，但為了減少車軸對(duì)車架的撞擊，減少轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的側(cè)傾與制動(dòng)時(shí)的前俯角和加速時(shí)的后仰角，也應(yīng)當(dāng)采用剛度可變的非線性懸架。此時(shí)，懸架剛度是變化的，其特點(diǎn)是在滿載位置 (圖 21 中點(diǎn) 8)附近，剛度小且曲線變化平緩，2 懸架基本參數(shù)的確定 第 7 頁(yè) 共 40 頁(yè) 因而平順性良好；距滿載較遠(yuǎn)的兩端，曲線變陡，剛度增大。其切線的 斜率是懸架的剛度。對(duì) 于 貨車， df 取 cm9~6 。 將（ 22）式代入（ 21)可得 1c1 /5 fn? 2c2 /5 fn ? （ 23)把 HZn ? , HZn ? 代 入（ 23）中得 ?f ， ?f 。 懸架的靜撓度 懸架靜撓度 wf 是指汽車滿載靜止時(shí)懸架上的載荷 wF 與 此時(shí)懸架剛度 c 之比，即cFf /wc ? 。對(duì)操縱穩(wěn)定性影響的因素很多，包括穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)轉(zhuǎn)向特性及保持直線行駛的能力。 前后懸架采用的是縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架。 前、后懸架均采用縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架的汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，內(nèi)側(cè)懸架處于減載而外側(cè)懸架處于加載狀態(tài)，于是內(nèi)側(cè)懸架受拉抻，外側(cè)懸架受壓縮，結(jié)果與懸架固定連接的車軸 (橋 )的軸線相對(duì)汽車縱向中心線偏轉(zhuǎn)一角度。若用于轉(zhuǎn) 向軸上的懸架橫向剛度小，則容易造成轉(zhuǎn)向輪發(fā)生擺振現(xiàn)象。若主銷后傾角變化大，容易使轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生擺振；若車輪外傾角變化大，會(huì)影響汽車直線行駛穩(wěn)定性，同時(shí)也會(huì)影響輪距的變化和輪胎的磨損速度。側(cè)傾中心到地面的距離稱為側(cè)傾中心高度。獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，維修困難。缺1 概述 第 3 頁(yè) 共 40 頁(yè) 點(diǎn)是：由于整車布置上的限制，鋼板彈簧不可能有足夠的長(zhǎng)度，使之剛度較大，所以汽車平順性較差；簧下質(zhì)量大；在不平路面上行駛時(shí)，左、右車輪相互影響，并使車軸和車身傾斜；當(dāng)汽車直線行駛在凹凸不平的路段上時(shí)，由于左右兩側(cè)車輪反向跳動(dòng)或只有一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，離心力也會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；車軸 (橋 )上方 要求有與彈簧行程相適應(yīng)的空間。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。減振器用來(lái)衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振動(dòng)，減振器的類 型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。 （ 7）可靠的傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。轉(zhuǎn)向時(shí)整車應(yīng)有一些不足轉(zhuǎn)向特性。 （ 2）具有合適的衰減振動(dòng)的能力。振動(dòng)加速度的界限值是振動(dòng)頻率和人承受振動(dòng)作用時(shí)間的函數(shù)。