【正文】 ： 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 滿載弧高 af 是指鋼板彈簧裝到車軸上，汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與兩端連線間的高度差。 單個鋼板彈簧空載載時簧上質(zhì)量： Fo= NG .56 6 5 92 9 2 7 02 2 5 8 922 ??? —簧下質(zhì)量 n= , m=3137kg,代入公式： n= ?2//mc 可得 C=4800N/cm 又 6 5 92 9 9 1 0/ ??? FoFW? ma cc/ = 1?? = 有上面的二式，可聯(lián)立方程組： cmNccc ma /4800??? （ 1） ma cc/ = （ 2） 由（ 1），（ 2）兩式可得： 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 ac =2536N/cm , mc =2264N/cm 副簧起作用后，近似認(rèn)為變形相同，從副簧開始起作用到滿載的變形為 caf 。 使副簧開始起 作用時的懸架撓度 af 等于汽車空載時懸架的撓度 0f ，而使副簧開始起作用前一瞬間的撓度 kf 等于滿載時懸架的撓度 cf 。后懸架總成承受并傳遞各方向的力和力矩。主副鋼板彈簧中部用蓋板和 U 型螺栓固定在后橋殼的鋼板座上。 vx=A? cos? /i 式中 ， vx 為卸荷速度， A 為車身振幅，取 ? 40mm； ? 為懸架振動固有頻率。筒式減振器又分為單筒式和雙筒式和充氣筒式三種。后者因減振作用比前者好而得到廣泛應(yīng)用 。2m = ? — 道路附著系數(shù) , ? = 21 ll、 — 鋼板彈簧前、后段長度 , 21 ll、 =640mm Wo— 鋼板彈簧總截面系數(shù) , Wo=8658 c— 彈簧固定點到路面的距離 ,c=644mm σ max=[9895 )( ???? ]/[ 8658)640640( ?? ] =924Mpa1000Mpa，合格 （ 2）鋼板彈簧卷耳的強度核算 卷耳處所受應(yīng)力σ是由彎曲應(yīng)力和壓（拉）應(yīng)力合成的應(yīng)力，即 )/()/()](3[ 1211 bhFbhhDF xx ???? （ 315） 式中， Fx— 沿彈簧縱向作用在卷耳中心線上的力 , Fx= ?139。 結(jié)果 c= 104N/m （ 1）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 Ho 鋼板彈簧各片裝配后，在預(yù)壓縮和 U 形螺栓夾緊前，其主片上表面與兩端（不包括卷耳孔半徑）連線間的最大高度差，稱為鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 Ho，用下式計算 Ho=fc+fa+△ f (38) 式中，△ f— 鋼板彈簧總成用 U形螺栓夾緊后引起的弧高 △ f= ? ?22 )(3 L ffsLs ca ?? （ 39） 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 △ f= 21 2 8 0 )8018(1 1 01 2 8 031 1 02 ????????????? =12 Ho=80+18+12=110mm （ 2）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑 Ro Ro=L2/(8Ho) (310) Ro=12802/(8 110)=1862mm 根據(jù)最小勢能原理，鋼板彈簧總成的穩(wěn)定平衡狀態(tài)是各片勢能總和最小狀態(tài)，由此可求得等厚葉片彈簧的 Ro 1/Ro=? ?? ?nini iii LRL1 1/)/( （ 312） 結(jié)果 Ro=1872mm 經(jīng)檢驗合格。 (如圖 34) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 5 54 7 0 . 12 3 2 . 91 7 3 . 62 9 2 . 23 5 1 . 54 1 0 . 85 2 9 . 45 8 8 . 71 1 4 . 36 4 0 圖 34 鋼板彈簧各片長度的作圖法 由于有關(guān)撓度增大系數(shù)δ、慣性矩 Jo、片長和葉片 端部形狀等的確定不夠準(zhǔn)確，所以要驗算剛度。 AB 線與各葉片上側(cè)邊的交點即決定了各片長度。取片寬與片厚的比值 b/hp=7 所以 b=7 hp=7 10=70mm 取 b=75mm 2）鋼板彈簧片厚 h的選擇 矩形斷面等厚鋼板彈簧的總慣性矩 Jo Jo=nbh3/12 cWp EfksLWJh 6 ][)(/2 200 ????? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 h 3 /12 nbJo ?? (36) 式中， n— 鋼板彈簧片數(shù)， n=10 h=3 /12 nbJo ? = 3 7510/1231327 ?? = 取各片片厚等厚： h1=h2=h3=h4=h5=h6=h7=h8=h9=h10=8mm 3）鋼板斷面形狀（如圖 33） 圖 33 矩形斷面 在選擇各葉片長度時，應(yīng)盡量使應(yīng)力在片間和沿片長的分布合理，以達(dá)到各片壽命接近并節(jié)省材料、減小板簧質(zhì)量的目的。所以本次設(shè)計 選取 fa=18mm。 初始條件：滿載靜止時汽車前、后軸（橋）負(fù)荷 G1=24500N、 G2=69090N 和簧下部分荷重 Gu1=4710N、 Gu2=9270N，懸架的靜撓度 fc和動撓 度 fd，單個鋼板彈簧的載荷： Fw1=( G1 Gu1)/2=(245004710)/2=9895N, 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 Fw2=( G2 Gu2)/2=(690909270)/2=29910N 汽車的軸距 Lz=4050mm?？v置鋼板彈簧能傳遞各種力和力矩，并且結(jié)構(gòu)簡單，故選用在 CA1091 貨 車上。減振器在拉伸和壓縮過程中，通過復(fù)原閥和壓縮閥及其相應(yīng)的節(jié)流系統(tǒng)產(chǎn)生阻尼力，從而使鋼板彈簧的振動速度衰減以改善汽車的行駛平順性。從而保證了彈簧變形時兩卷耳中心線間的距離有改變的可能。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第 3 章 前后懸架系統(tǒng)的設(shè)計 前懸架系統(tǒng)設(shè)計 前懸架由前鋼板彈簧和減振器組成。 CA1091 貨 車車身側(cè)傾角選為 6o。載荷小時副簧不工作，載荷達(dá)到一定值時副簧與托架接觸，開始與主簧共同工作。當(dāng)懸架變形 f 與所受垂直外力 F 之間成固定的比例變化時，彈性特性為一直線，稱為線性彈性特性，此時懸架剛度為常數(shù)。要求懸架應(yīng)有足夠大的動撓度，以防止在壞路面上行駛時經(jīng)常碰撞緩沖塊。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 因現(xiàn)代汽車的質(zhì)量分配系數(shù)ε近似等于 1，于是汽車前、后軸上方車身兩點的振動不存在聯(lián)系。 汽車的前、后懸架與簧載質(zhì)量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車行駛平順性主要參數(shù)之一。 （ 5）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小。 懸架的設(shè)計要求 懸架與汽車的多種使用性能有關(guān)，在懸架的設(shè)計中應(yīng)該滿足這些性能的要求： （ 1）保證汽車有良好的行駛平順性。這樣使得發(fā)動機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。 （ 3）轉(zhuǎn)彎時車身傾斜度小。目前廣泛應(yīng)用于貨車和大客車上，有些轎車后懸架也有采用的。彈性元件又有鋼 板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個別高級轎車則使用空氣彈簧。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第二章 懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分析 懸架的功能和組成 懸架系統(tǒng)功能很多，主要有 以 下幾點： (1)對不平路面所造成的汽車行駛中的各種顫動和搖擺還有振動等，與 輪胎一起，予以吸收和減緩，從而保證乘客和貨物的安全，并提高駕駛穩(wěn)定性。當(dāng)汽車受側(cè)向力作用發(fā)生車身側(cè)傾，若側(cè)傾角過大，乘客會感到不安全，不舒適，如側(cè)傾角過小，車身受到橫向沖擊較大，乘客也會感到不適，司機(jī)路感不好。非簧載質(zhì)量對平順性的影響，常用非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之比 m/M 進(jìn) 行評價。 影響汽車平順性的另一個懸架指標(biāo)是簧載質(zhì)量 。另外，當(dāng)懸架剛度一定時，簧載質(zhì)量越大，懸架垂直變形也愈大，而固有頻率越低。在懸架垂直載荷 一定時，懸架剛度越小， 固有頻率就越低， 但懸架剛度越小，載荷一定 時懸架垂直變形就越大。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的總成之一。而主動懸架的控制環(huán)節(jié)中安裝了能夠產(chǎn)生抽動的裝置，采用一種以力抑力的方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身的傾斜力。 現(xiàn)代汽車中的懸架有兩種，一種是從動懸架，另一種是主動懸架。鋼板彈簧作為彈性元件時，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。保證貨物完好和人員舒適；衰減由于彈性系統(tǒng)引進(jìn)的振動，使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，改善操縱穩(wěn)定性；同時懸架系統(tǒng)承擔(dān)著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和 制動力）和側(cè)向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛平順；并且當(dāng)車輪相對車架跳動時，特別在轉(zhuǎn)向時，車輪運動軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對車身跳動的導(dǎo)向作用。 Truck 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 第 1 章 緒 論 ........................................................................................................... 1 第 2 章 懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分析 ............................................................................. 3 懸架的功能和組成 .................................................................................... 3 汽車懸架的分類 ........................................................................................ 3 懸架的設(shè)計要求 ........................................................................................ 4 懸架主要參數(shù) ............................................................................................ 4 懸架的靜撓度 fc............................................................................. 4 懸架的動撓度 fd ............................................................................ 5 懸架彈性特性 ................................................................................. 5 后懸架主、副簧剛度的分配 ......................................................... 6 懸架側(cè)傾角剛度及其在前、后軸的分配 ..................................... 6 第 3 章 前后懸架系統(tǒng)的設(shè)計 ................................................................................. 7 前懸架系統(tǒng)設(shè)計 ......................................................................................... 7 鋼板彈簧的設(shè)計 .............................................................................. 7 ................................................................................ 12 后懸架系統(tǒng)設(shè)計 ....................................................................................... 13 懸架主要參數(shù)