【正文】 ................................................................................... 14 后懸架彈簧（二連桿懸架） .......................................................... 14 螺旋彈簧的參數(shù)計算 ............................................................... 14 彈簧圈數(shù) ................................................................................... 15 第 5 章 減振器設計 ............................................................................................ 16 減振器概述 ...................................................................................... 16 減振器分類 ...................................................................................... 16 減振器主要性能參數(shù) ...................................................................... 17 相對阻尼系數(shù) ........................................................................... 17 減振器阻尼系數(shù) ....................................................................... 18 最大卸荷力 ...................................................................................... 18 本科生畢業(yè)設計（說明書） IV 筒式減振器主要尺寸 ...................................................................... 18 筒式減振器工作直徑 ............................................................... 18 油筒直徑 ................................................................................... 19 第 6 章 橫向穩(wěn)定器設計 .................................................................................... 19 第 7 章 平順性分析 ............................................................................................ 21 平順性概念 ...................................................................................... 21 汽車平順性 的研究方法 .................................................................. 21 汽車振動系統(tǒng)模型的建立 .............................................................. 22 平順性的評價方法 .......................................................................... 24 影響平順性的因素 .......................................................................... 25 第 8 章 結(jié)論 ........................................................................................................ 26 參考文獻 ................................................................................................................. 27 致 謝 ..................................................................................................................... 28 附錄Ⅰ ..................................................................................................................... 29 附錄Ⅱ ..................................................................................................................... 41 本科生畢業(yè)設計（說明書） 1 第 1章 緒論 懸架系統(tǒng)概述 近年來 ,舒適性問題對于汽車企業(yè)的要求逐年提高 ,影響舒適性的主要因素有操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性 等因素。 并且現(xiàn)代汽車懸架是重要總成之一，它把懸架（或車身）與車軸（或輪胎）彈性的連接在一起。采用彈性聯(lián)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 (即非簧載質(zhì)量 )和彈簧 （ 彈性元件 )組成的振動系統(tǒng)，承 受來自不平路面、空氣動力及傳動系、發(fā)動機的激勵。在有些懸架中還有緩沖塊和橫向穩(wěn)定桿。該振動系統(tǒng)也決定了汽車承載系和行駛系許多零部件的動載，并進而影響到這些零件的使用壽命。前后懸架的固有頻率的匹配應合理，對轎車，要求前懸架的固有頻率略低于后懸架的固有頻率，還要求盡量避免懸架撞擊懸架。 要正確的選擇懸架的方案參數(shù)，在車輪上下跳動時，使主銷的定位參數(shù)變化不大、車輪運動與到向機構(gòu)運動要協(xié)調(diào)，避免前輪擺振；汽車轉(zhuǎn)向時，應使之具有不足轉(zhuǎn)向特性。懸架結(jié)構(gòu)是否合理直接影響到車輛行駛平順性、操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性和運行安全性。 該課題研究為懸架設計開發(fā)開拓了更加科學的方法，結(jié)合汽車設計，解決運動學及動力學問題，從而提高設計質(zhì)量。 每個車輪單獨通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上，車橋采用斷開式，中間一段固定于車架或者車身上；此種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響，而且由于非懸掛質(zhì)量較輕；緩沖與減震能力很強，乘坐舒適?？擅黠@提高乘坐舒適性，并且在高速行駛時提高汽車的行駛穩(wěn)定性。 目前采用較多的有以下三種形式： (1) 雙橫 臂式， (2) 麥弗遜式， (3)斜置單臂式。雙橫臂的臂有做成 A 字形或 V字形 。這將使輪胎上部輕微地內(nèi)外移動，而底部影響很小。整個車體的重量和汽車在運動時車輪承受的所有沖擊就靠這兩個部件承擔。在中型車上能放下大型發(fā)動機，在小型車上也能放下中型發(fā)動機，讓各種發(fā)動機 的匹配更靈活 。 本科生畢業(yè)設計（說明書） 6 4）多桿式獨立懸架 獨立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對于側(cè)向力，垂直力以及縱向力需加設導向裝置即采用桿件來承受和傳遞這些力。第三連桿的下端通過重型止推軸承與轉(zhuǎn)向節(jié)連接。多桿懸架系統(tǒng)具有良好操縱穩(wěn)定性，可減小輪胎摩損。 現(xiàn)代轎車大 都是采用獨立式懸架，按其結(jié)構(gòu)形式的不同，獨立懸架又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等。 非獨立懸架結(jié)構(gòu)特點 非獨立懸架是相對與 獨立懸架 （ individual wheel suspension）的車輪結(jié)構(gòu)。這種懸掛結(jié)構(gòu)簡單，傳力可靠，但兩輪受沖擊震動時互相影響。 其不足之處在于： 1)由于車 橋與車輪一起跳動，因而需要較大的空間，影響發(fā)動機或行李箱的布置。此外，這種懸架 用于轉(zhuǎn)向輪時， 會使主銷內(nèi)側(cè)角和車輪外傾角發(fā)生較大的變化 ， 對于轉(zhuǎn)向操縱有一定影響，故目前在前懸架中很少采用。 雙橫臂式獨立懸架的兩個擺臂長度可以相等，也可以不相等。 目前不等長雙橫臂式懸架已廣泛應用在轎車的前后懸架上，部分運動型轎車及賽車的后輪也采用這一懸架結(jié)構(gòu)。這樣，在車輪上下跳動時， 主銷后傾角保持不變，適用于轉(zhuǎn)向輪。但是多連桿式懸架結(jié)構(gòu)復雜昂貴，不便于發(fā)動機布置，因此多應用于后懸架。 車輪上下運動時 ，主銷軸線的角度會有變化，這是因為減振器下端支點隨橫擺臂擺動。 本科生畢業(yè)設計（說明書） 9 1）鋼板彈簧式非獨立懸架 鋼板彈簧被用做非獨立懸架的彈性元件，由于它兼起導向機構(gòu)的作用，使得懸架系統(tǒng)大為簡化。懸架前端為固定鉸鏈，也叫死吊耳。 鋼板彈簧式非獨立懸架結(jié)構(gòu)簡單工作可靠 ， 但其減振效果不太理想 ，多應用于貨車 。因而要求車身高度隨使用要求可以調(diào)節(jié)。而采用螺旋彈簧、空氣彈簧（主要用于商用車上）的非獨立懸架都必須設置能約束車軸運動的導向桿。 因此對于平順性要求高的 SUV后懸架，設計時采用 2－ 3螺旋彈簧非獨立懸架 本科生畢業(yè)設計（說明書） 10 鋼板彈簧式非獨立懸架顯然不太合適。解決這一矛盾的主要方法就是在汽車上安裝橫向穩(wěn)定器。當前后懸架側(cè)傾角剛度值大于后懸架的側(cè)傾角剛度值時，前軸的負 荷大于后軸車輪的負荷轉(zhuǎn)移，并使前輪側(cè)傾角大于后輪的側(cè)傾角，以保證汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性。桿式橫向穩(wěn)定器在車身和車架傾斜時穩(wěn)定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)， 于是穩(wěn)定桿便被扭轉(zhuǎn) 。同時螺旋彈簧只能承受垂直載荷，故必須設置導向機構(gòu)以傳遞垂直力以外的各種力和力矩。載貨汽車的偏頻略高于轎車，前懸架約為 ,后懸架則可能超過 。 汽車前、后懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車的行使 平順性的主要參數(shù)之一。 懸架動撓度 df 懸架的動撓度 df 是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形（通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的 1/2 或 2/3）時，車輪中心相對車架（或車身）的垂直位移。 動撓度與靜撓度的總和為： fc1+fd1=172+103=275mm fc2+fd2=147+88=235mm 本科生畢業(yè)設計（說明書） 13 第 4章 彈性元件的設計計算 前懸架彈簧（麥弗遜懸架） 螺旋彈簧作為彈性元件，由于其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便及有高的比熱容量，因此在現(xiàn)代輕型以下汽車的懸架中應用的相當普遍，特別是在轎車中，由于要求良好的舒適性和懸架導向機構(gòu)在大擺動下仍具有保持車輪角定位的能 力，因此螺旋彈簧懸架早就取代了鋼板彈簧懸架。必要時，兩端都要磨平。 ?? ????? ?? FCKd 取 mmd 13? 螺旋彈簧中徑 mmd 91137CD 2 ????＝ 螺旋彈簧外徑 mmd 1041391DD 2 ????? 螺旋彈簧內(nèi)徑 mmdDD 78139121 ????? 節(jié)距 mmDP 30. 039132 ＝?? 螺旋升角 ??? ???? 121 DP?? 自由高度 0H ＝ PZ+＝ 30179。 ?? ????? ?? FCKd 取 mmd 13? 螺旋彈簧中徑 mmd 91137CD 2 ????＝ 螺旋彈簧外徑 mmd 1041391DD 2 ????? 螺旋彈簧內(nèi)徑 mmdDD 78139121 ????? 節(jié)距 mmDP 30. 039132 ＝?? 螺旋升角 ??? ???? 121 DP?? 自由高度 0H ＝ PZ+＝ 30179。此時孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉(zhuǎn)化成為熱能被油液和減振器殼所吸引，然后散到大氣中。為解決彈性元件與減振器之間的這一矛盾，對減振器提出了如下的要求： (1) 在壓縮行程（車橋和車架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。 減振器分類 減振器按結(jié)構(gòu)形式的不同可分為：筒式減振器和搖臂式減振器。在壓縮和伸張行程都能起作用的減振器被稱為雙向作用減振器；單向作用減振器僅 本科生畢業(yè)設計（說明書） 17 在伸張行程起作用。如下圖 36 所示。φ的表達方式為 φ =δ /[2（ cms） 1/2] 式中 C—— 懸架系統(tǒng)的垂直剛度； ms—— 簧上質(zhì)量； 相對阻尼系數(shù)的物理意義是：減振器的阻尼作用在于不同的剛度 c和不同的簧載質(zhì)量 ms 的懸架系統(tǒng)匹配時，會產(chǎn)生不同的阻尼效果。 設計時，先取φ y 與φ s的平均值φ。此時的活塞速度稱為卸荷速度 Vx。 前懸架