【正文】 空載 滿載 前軸 后軸 前軸 后軸 轎車 前置發(fā)動機前輪驅(qū)動（ FF） 56%~66% 34%~44% 47%~60% 40%~53% 前置發(fā)動機后輪驅(qū)動（ FR） 50%~55% 45%~50% 45%~50% 50%~55% 后置發(fā)動機后輪驅(qū)動（ RR） 42%~50% 50%~58% 40%~45% 55%~60% 貨車 4*2 后 輪單胎 50%~59% 41%~50% 32%~40% 60%~68% 4*2 后輪雙胎，長頭、短頭車 44%~49% 51%~56% 27%~30% 70%~73% 4*2 后輪雙胎，平頭車 49%~54% 46%~51% 32%~35% 65%~68% 6*4 后輪雙胎 31%~37% 63%~69% 19%~24% 76%~81% 客車 前置發(fā)動機前輪驅(qū)動 前置發(fā)動機后輪驅(qū)動 后置發(fā)動機后輪驅(qū)動 17 螺旋彈簧形式選擇為兩端 碾細 并并緊如圖 （ b） 圖所示，彈簧的材料為有淬火回火 硅錳 合金彈 簧鋼絲 。 圖 懸架幾何關系示意圖 初步 選定下擺臂長 EH= mm ；半輪距 B=785 mm ；減震器 的 布置角度β=176。 得 ??????? ) 2 8 8/() s2 2 0 0( s/co s1 ?? PU Cc N/mm 計算彈簧鋼絲直徑 d 根據(jù)下面的公式可以計算： 18 iDGdC m341 8? ? 4 18 G CiDd m ??? 式 中 i——彈簧有效工作圈數(shù)，先取 8。 彈簧表面剪切應力校核 彈簧在壓縮時其工作方式與扭桿 類似，都是靠材料的剪切變形吸收能量，彈簧鋼絲表面的剪應力為： 239。 ???? ； P——彈簧軸向載荷 。339。汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力式減震器。故名思義，摩擦式減振器利用兩個緊壓在一起的盤片之間相對運動時的摩擦力提供阻尼。筒式減震 器的質(zhì)量僅為擺臂式的約 1/2，并且制造方便，工作壽命長，因而現(xiàn)代汽車幾乎都采用筒式減震器。車輪向上跳動即懸架壓縮時，活塞 1 向下運動，油液通過閥 Ⅱ 進入工作腔上腔，但是由于活塞桿 9 占據(jù)了一 部分體積，必須有部分油液流經(jīng)閥 Ⅳ進入補償腔 C。為了提供溫度升高后油液膨脹的空間，減震 器的油液不能加得太滿 ，但一般在補償腔中油液高度應達到缸筒長度的一半，以 防止低溫或減震 器傾斜的情況下，在極限伸張位置時空氣經(jīng)油封 7 進入補償腔甚至經(jīng)閥 Ⅲ 吸入工作腔，造成油液乳化，影響減震 器的工作性能。其一為粘性沿程阻力損失，對一般的湍流而言，其數(shù)值近似地正比于流速 。如果 B 為 21 一個閥門，則當其逐漸打開時，可獲得曲線 A 與曲線 A+B 間的過渡特性。 圖 速度對減震器特性影響示意圖 圖 所示三種典型的減 震 器特性曲線。 需要注意的是，在大部分汽車上，減震 器不是完全垂直安裝，如圖 所示為剛性橋非獨立懸架的情況。此時，補償腔 2 中的氣體推動活塞 3 下移以補償活塞桿抽出造成的容積減小 。③ 在充氣壓力作用下，油液不會乳化，保證了小振幅高頻振動時的減震 效果 。③ 軸向尺寸相對較大 。③ 提高了行駛平順性 。 圖 雙筒充氣式減震 器用于麥克弗遜懸架時的結(jié)構(gòu)圖 23 1六方 。5補償腔 。9壓縮閥 。13活塞桿小端 減震器參數(shù)設計 阻尼系數(shù)ψ 相對阻尼系數(shù) ψ 的物理意義是：減震器的阻尼作用在與不同剛度 C 和不同簧上質(zhì)量 1m 的懸架系統(tǒng)匹配時，會產(chǎn)生不同的阻尼效果。 取 ψ=，則有： S ?? ?? S ，計算得： S? =， Y? = ? 的確定 減震器阻尼系數(shù) scm?? 2? 。此時的活塞速度稱為卸荷速度 xV ，按上圖安裝形式時有： baAV x /co s??? 式中， xV 為卸荷速度，一般為 ～ /s， A 為車身振幅，取 mm50? ；? 為懸架振動固有頻率。 代入計算得工作缸直徑 D 為： ? ? mmD 15914 26 ????? ?? 減震器的工作缸直徑 D 有 20 mm ， 30mm ， 40mm ， 45mm ， 50 mm ， 65mm ，等幾種。當左右懸掛都處于顛簸路面時，兩邊的懸掛同時上下運動，穩(wěn)定桿工作缸直徑D 基長 L 貯油直徑cD 吊環(huán)直徑φ 吊環(huán)直徑寬度 B 活塞行程 S 30 11 （ 120） 44 （ 47） 29 24 2 2 250、 260、270、 280 40 14 （ 150） 54 39 32 1 1 1 150、270、 280 50 17 （ 180） 70 （ 75） 47 40 1 1 1 150、160、 170、 180 65 210 210 62 50 1 1 1 150、160、 170、 180、 190 26 不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，當車輛在轉(zhuǎn)彎時，由于外側(cè)懸掛承受的力量較大，車身發(fā)生一定得側(cè)傾。穩(wěn)定桿的安裝因車而異。 穩(wěn)定桿材料為 60Si2Mn。1K 為線形剛度 ） 一般情況下，圖示穩(wěn)定桿最大應力發(fā)生在圓角截面處的內(nèi)側(cè)（原理與螺旋彈簧內(nèi)側(cè)扭轉(zhuǎn)應力大于外側(cè)類似），其大小與截面處遠角半徑 R 有關，因為 R 決定此處的曲度系數(shù)。 由于現(xiàn)行剛度計算牽涉到獨立懸架具體機構(gòu)，因此 239。 穩(wěn)定桿校核 穩(wěn)定桿 B 處的半徑取 mmdR ???? 。 ??????? CCk ppd kpl 0 2 7 1 0 33 39。 輪胎尺寸 我所選的輪胎規(guī)格為 1760/225 R 即輪胎的寬 mmB 225? ，高寬比為 ，得出輪胎高 mmH 1 3 *2 2 5 ?? ，輪輞直徑為 17 英寸換算為 因此車輪直徑 為 0 121 3 3 1 ??? 。2m 為負荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，取 ?，39。還確定了橫向穩(wěn)定桿兩端接頭的形式和中間支承的結(jié)構(gòu)形式，初步計算了穩(wěn)定桿的直徑和長度。 虛擬樣機技術是隨著 計算機技術的發(fā)展而興起的一種計算機輔助工程技術，它是一種嶄新的產(chǎn)品設計方法，是一種用來代替真實的物理樣機設計的、基于產(chǎn)品的計算機仿真模型的數(shù)字化設計方法。 虛擬樣機技術已經(jīng)廣泛應用 在各個領域，如汽車制造業(yè)、工程機械、航空航天業(yè)、國防工業(yè)以及機械制造業(yè)，所涉及到的產(chǎn)品從龐大的卡車到照相機快門，從火箭到輪船的錨機。國內(nèi)的一汽、二汽、上海通用等大型企業(yè)進行設計研究也都采用 ADAMS 技術。采用該技術后，可以最大限度的降低新型產(chǎn)品研發(fā)成本、縮減研發(fā)周期以及提高產(chǎn)品質(zhì)量， 為占據(jù)更多市場可以提供強有力的保證 。 ADAMS 具有與實際情況十分接近的仿真功能，還具有方便、友好的用戶界面以及強大的圖形顯示能力，使得用戶能夠準確快速的建立幾何模型。 8 個 關鍵點的坐標如下表： 表 關鍵點坐標表 在 ADAMS/View 中創(chuàng)建懸架模型 首先啟動 ADAMS/View。 在 ADAMS/View 菜單欄中，選擇設置（ Setting）菜單中的（ Gravity）命令，將重力方向設置為沿 Y 軸負方向，大小為 （如圖 所示）。 圖 ADAMS/View 進入界面 33 在 ADAMS/View 菜單欄中，選擇設置（ Setting）菜單中的（ Units）命令，將模型的長度單位 、質(zhì)量單 位、力的單位、時間單位、角度單位和頻率單位分別設置為 mm、 kg、 N、 s、 deg 和 HZ（如圖 所示）。以上可以知道 ADAMS 軟件具有強大的功能和廣泛的影響力。 ADAMS 軟件帶有專門的求解模塊 Solver，該求解器以多剛體系統(tǒng)動力學理論中的拉格郎日方程方法為基礎，自動的建立系統(tǒng)動力學方程，對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學、運動學和動力學分析，該過程與實際情況非常接近，并 利用 PostProcesor 后處理模塊輸出位移、速度、加速度以及反作用力等曲線。用戶可以利用這些模塊進行產(chǎn)品各階段、高精度、全方位的仿真計算分析結(jié)果，該過程包括概念設計、方案論證、試驗規(guī)劃、詳細設計、產(chǎn)品方案修改、故障診斷以及優(yōu)化。 虛擬樣機技術 的 實現(xiàn) —— ADAMS 軟件介紹 機械系統(tǒng)動力學自動分析 (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，簡稱 ADAMS)，該虛擬樣機分析軟件是由美國 MDI 公司 (Mechanical Dynamics Lnc)開發(fā)的。從外觀、功能和空間關系上模擬真是產(chǎn)品，模擬在真實環(huán)境下系統(tǒng)的運動學和動力學特性并根據(jù)仿真結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)，為物理樣機的設計和制造提供參數(shù)依據(jù)。 傳統(tǒng)物理樣機設計流程在產(chǎn)品的研發(fā)中已經(jīng)越來越無法滿足多變的持續(xù)發(fā)展的市場需求。 mmNM ????????? 5 8 2 ? 3 ?Mkd? k， 為直徑系數(shù)一般為 ~ 取 ?k mmd 3 6 ??? （ ） 取 mmd 25? 。 29 ?? rrGmM 239。 ? ? M p a7 0 8 8 2 10 2 7 ?????? ?? （ ） 彎曲應力 B 截面在彎矩 1pl 的作用下產(chǎn) 生的彎曲應力 31 32 dpl ?? ? 。216 d kpl?? ? cCCk 1439。實際轎車的前側(cè)傾角剛度為 ?? cmN /1200～300 ，后側(cè)傾角剛度為?? cmN /7000～180 。 求出最小圓角半徑 R 后，通 常推薦 R 的取值不小于 。 ? ? ? ?4 2223312 42131 2 8 ?????? ?????? cblbaalElCd b?? 、由于所選參考車型的輪距為1570，所以初步選取 mmL 1000? , mml 1101 ? , mmbmma 5040 ?? ， , mmbaLC 4102 ???? mmall 10240110 222212 ????? （ ） 懸架側(cè)傾角剛度的計算： 39。橡膠元件放在一個近似 U 型元件中有 U 型元件固定在車架上。從而提高車輛行駛穩(wěn)定性。 表 減振器系列選用表 所以選擇工作缸直徑 D=30mm 的減震器，對照上表選擇起長度： 活塞行程 S=240mm ，基長 L=110mm ，則： mmSLL 350110240m i n ????? （壓縮到底的長度） mmSLL 590240350m i nm a x ????? （拉足的長度） 取貯油缸直徑 CD =44mm ，壁厚取 2mm 。 根據(jù)伸張行程最大卸荷力公式： xVcF ??0 可以計算最大卸荷力。實際上，應根據(jù)減震器的布置特點確定減震器的阻尼系數(shù)。 圖 減 震 器的阻力 位移特性與阻力 速度特性 設計時，先選取 Y? 與 S? 的平均值 ψ。11閥片 。7彈簧托架 。3導向座 。⑤ 與單筒充氣式減震 器相比，占用軸向 尺寸小，由于沒有浮動活塞，摩擦也 較小。 雙筒充氣式減震 器的優(yōu)點有 : ① 在小振幅時閥的響應也比較敏感 。其缺點在于 :①為保證氣體密封，要求制造精度高 。 與前述的雙筒式減震器相比，單筒充氣式減震 器具有以下優(yōu)點 : ① 工作缸筒 n直接暴露在空氣中，冷卻效果好 。其中浮動活塞 3 將油液和氣體分開并且將缸筒內(nèi)的容積分成工作腔 4 和補償腔 2 兩部分。其中第一種在小速度時，阻尼力較小，有利于保證平坦路面上的平順性 ，第三種則在相當寬的振動速度范圍內(nèi)都可提供足夠的阻尼力，有利于提高車輪的接地能力和汽車的行駛性能。閥打開的過程可用三個階段來描述，第一階段為閥完全關閉 ，第二階段為閥部分開啟，第三階段為閥完全打開。由于油液粘性隨溫度的變化遠比密度隨溫度的變化顯著，因而在設計閥系時若能盡量利用前述的第二種壓力損失，則其特性將不易受油液粘性變化的影響，也即不易受油液溫度變化的影響。減震 器特性曲線的形狀取決于閥系的具體結(jié)構(gòu)和各閥開啟力的選擇。減震 器工作過程中產(chǎn)生的熱量靠貯油缸筒 3 散發(fā)。 雙筒式液力減震 器 雙筒式液力減震器雙筒式液力減震 器的工作原理如圖 9 所示。液力減震 器首次出現(xiàn)于 1901 年，其兩種主要的結(jié)構(gòu)型式分別為搖臂式和筒式。此時，孔與油液見的摩擦力及液體分子內(nèi)摩擦便行程對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉(zhuǎn)換為熱能 ，被油液所吸收，然后散到大氣中。 綜上可以最終選定彈簧的參數(shù)為：彈簧鋼絲直徑 d=12 mm ，彈簧外徑D=122mm ，彈簧有效工作圈數(shù) n=8。K ： dDC m/? =110/2= 6 1 1 1439。 88 dP CKd KPD m ??? ?? 式