【正文】 懸架對于整車的意義重大。 本論文是基于某 型車的改型總體方案要求進行的，與生產(chǎn)實際結(jié)合較緊密。另外，設計還需 包括懸架系統(tǒng)部分零件的 CAD 裝配圖和 CATIA 三維裝配圖的繪制。最后，對關鍵零件進行強度校核 . 研究的主要內(nèi)容 本文的研究對象是的前懸架，通過對懸架彈性元件的計算、 分析，導向機構(gòu)的核算和校核，可以驗證懸架中關鍵零部件的可行性，掌握懸架的適用范圍和使用條件，計算整車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。 汽車懸架是車架（或車身）與車橋（或車輪）之間彈性連接的部件。 彈性元件使車架（或車身）與車橋（或車輪） 之間實現(xiàn)彈性連接，用來承受并傳遞垂直載荷，緩和不 平路面、緊急制動、加速和轉(zhuǎn)彎引起的沖擊。若鋼板彈簧作為彈性元件時，它本身兼有導向作用，可不另設導向機構(gòu)。這樣就使汽車空車對懸架剛度小，而載荷增加時，懸架剛度隨之增加。獨立懸架中沒有這樣的剛性 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 4 梁，左 右車輪各自“獨立”地與車架或車身相連或構(gòu)成斷開式車橋，按結(jié)構(gòu)特點又可細分為橫臂式、縱臂式、斜臂式等等，各種懸架的結(jié)構(gòu)特點將在以下章節(jié)中進一步討論。 按照彈性元件的種類，汽車懸架又可以分為鋼板彈簧懸架、螺旋彈簧懸架、扭桿彈簧懸 架、空氣懸架以及油氣懸架等 [4]。等長雙橫臂懸架在其車輪做上下跳動時，可保持主銷傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會使輪胎磨損嚴重，多為不等長雙擺臂懸架代替，后一種懸架在其車輪上下 跳動時候只需要適當?shù)倪x擇上下橫臂的長度并合理布置，即可使輪距及車輪定位參數(shù)的變化限定在一定的范圍之內(nèi)，這種不大的輪距的改變，不應引起車輪沿路面的滑移，而為輪胎的彈性變形所補償，因此其保持了汽車良好的行使平順性，雙橫臂懸架的突出優(yōu)點在于其設計的靈活性，可以通過合理選擇空間桿系的鉸接點的位置及導向臂的長度，使得懸架具有合適的運動特性，并且形成恰當?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心。下面是針對懸架設計所需要的基本參數(shù)： 表 31 越野車的基本參數(shù) 車長 車高 /寬 前輪距 后輪距 軸距 4629mm 1653/1880mm 1617mm 1613mm 2807mm 車身重量 加速時間 最大功率 最大扭矩 最高速度 1900 kg 秒（ 0100km/h） 155/43006000 KW/rpm 350/15004200 N （ ） 汽車彈簧與簧上質(zhì)量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車平順性的主要參數(shù)之一。 ； 錯誤 !未找到引用源。 之間有如下關系： 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 7 錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 。 取 7～ 9cm，貨車 錯誤 !未找到引用源。如圖 所示： 懸架的彈性特性有 線性和非線性特性兩種。 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 9 第 4 章 獨立懸架導向機構(gòu)設計及強度校核 設計要求 針對前雙橫臂對立懸架導向機構(gòu)的設計要求： 1） 懸架上載荷變化時，保證輪距變化不超過 錯誤 !未找到引用源。在 側(cè)加速度作用下，車身側(cè)傾角 ≤ 錯誤 !未找到引用源。 目前，汽車上廣泛采用上下不等臂長的雙橫臂獨立懸架且主要應用前懸架。 ） 前輪距變化 后輪距變化 在 0176。 3mm 4mm 導向機構(gòu)的布置參數(shù) 側(cè)傾中心 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 10 雙 橫臂的獨立懸架的側(cè)傾中心，如圖 所示方式得出； 圖 41 雙橫臂式獨立懸架側(cè)傾中心 W的確定 將上下橫臂內(nèi)外轉(zhuǎn)動點的連線延長，以得到極點 P，比且得到 P 的高度。 （ ） 式中： 錯誤 !未找到引用源。 ， ??=12176。 = 代入式中： 側(cè)傾中心高度： 錯誤 !未找到引用源。各匹配方案中 錯誤 !未找到引用源。 、 錯誤 !未找到引用源。 、 錯誤 !未找到引用源。 圖 45 上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案 水平面內(nèi)上、下橫臂軸的布置方案 橫臂軸在水平面的布置方案有三種，如圖 圖 46 水平面 內(nèi)上、下橫臂軸的布置方案 下橫臂軸 MM 和尚橫臂軸 NN與軸線的夾角，分別用 錯誤 !未找到引用源。與汽車軸線平行者，夾角為零。如圖 所示，當上、下橫臂軸傾斜角 錯誤 !未找到引用源。但是注銷后傾變的太大時，會在支撐處產(chǎn)生過的反力矩，同時使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對側(cè)向力十分敏感，易造成車輪擺動或方向盤上的力的變化。 時）。現(xiàn)代轎車所用的雙橫臂式前懸架，一般設計，這樣可以方便發(fā)動機的布置請可以得到理想的運動特性。 表示為 1/2 輪距）表示為車輪接地點在橫向平面內(nèi)隨車輪跳動的特性曲線。圖中 Z— α 和 Z— β 分別表示車輪外傾角和車輪內(nèi)傾角隨車路跳動的特 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 14 征曲線如圖 。在有些轎車的后輪非獨立懸架中，其彈性元件也采用螺旋彈簧。 根據(jù)汽車工作時螺旋彈簧的受力特點和壽命要求（可參考下文的計算分析），選擇 60Si2MnA 為簧絲的材料 [1]，以提高彈簧在交變載荷下的疲勞壽命。 前懸架設計偏頻 n 1150Kg 950Kg 102Kg 彈簧所受壓力 P： 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 15 P= 錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。彈簧的剛度 錯誤 !未找到引用源。?? （ ） 其中分數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 和相應的最大變形為 F=： 根據(jù)公式 可以算出前懸架的剛度： 錯誤 ! 未找到引用源。 指汽車前懸架的偏頻， Hz 汽車空載剛度計算： 錯誤 !未找到引用源。 424=汽車滿載剛度計算 錯誤 !未找到引用源。 524= 按滿載計算彈簧鋼絲幾何參數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 指彈簧中經(jīng)，取 112mm 代入式 ()中： d= 彈簧直徑 d取 14mm 彈簧設計中，螺旋比 錯誤 !未找到引用源。 +2（ +） =7 彈簧的節(jié)距 t 一般按公式?。? 錯誤 !未找到引用源。 彈簧鋼絲的工作間隙，為 42mm 錯誤 !未找到引用源。 () 式中： i指彈簧的有效工作參數(shù)，取 5 G指彈簧材料的剪切彈 性模量，取 錯誤 !未找到引用源。 /d 錯誤 !未找到引用源。 =（ 4錯誤 !未找到引用源。 到引用源。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，改善汽車行駛平順性，增強車輪與路面附著性能，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。另有一種減振器僅在伸張行程內(nèi)起作用，稱為 單向作用式減振器 。在設計的應當滿足的要求是，在使用期間保證汽車的行駛平順性的性能穩(wěn)定；有足夠的使用性能。通常壓 縮行程的阻尼系數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 的大小來評價振動衰減的快慢程度。 指簧上質(zhì)量 從中表明，相對阻尼系數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 值越大，振動能衰減越快，同時又能將較大的路面沖擊力傳到車身 。兩者的關系是 錯誤 !未找到引用源。 。 ；為了避免懸架碰到車架，取 錯誤 !未找到引用源。 =。 =， 錯誤 !未找到引用源。 。 =錯誤 !未找到引用源。錯誤 !未找到引用源。 =2 524 !未找到引用源。 nA wav x /co s ?? （ ） 式中， 錯誤 !未找到引用源。 = =已知伸張行程的阻尼系數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 = =17007N 最大卸荷力 。 指連桿與缸筒直徑之比，雙筒式減震器 錯誤 !未找到引用源。 吊環(huán)直徑寬度 B 活塞行程 S 20 11(120) 44(47) 29 24 2 2 250、 260、270、 280 30 14(150) 54 39 32 1 1 1 150、270、 280 40 17(180) 70(75) 47 40 1 1 1 150、 160、 170、 180 50 210 90 62 50 1 1 1 150、 160、 170、 180、 190 查汽車筒式減振器的有關國標 (JB1459— 85)，就可以 就近選用一個標準尺寸。 上述的計算結(jié)果如表所示，減振器的裝配簡圖主要參數(shù)如表 ： 表 52 減震器尺寸 阻尼系數(shù) ? 最大允許壓力 p 工作缸直徑 D 儲油筒 直徑 Dc 連桿與缸筒直徑之比 ? 壁厚 錯誤 !未找到引用源。 CATIA 提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領域的大、中、小型企業(yè)需要。產(chǎn)品整個開發(fā)過程包括概念設計、詳細設計、工程分析、成品定義和 制造乃至成品在整個生命周期中的使用和維護。 在標準的 STEP 格式里支持復合材料數(shù)據(jù)并具備 Light Manufacturing Part Generation 提高生產(chǎn)效率， CATIA V5R20 是首個在標準的 STEP 格式里支持復合材料數(shù)據(jù)的解決方案。 工業(yè)設計：利用新的 Imagine amp。Imagine amp。功能性建模技術令用戶設計油底殼、變速箱或發(fā)動機托架的速度提高了 40%。這樣，他們就可以馬上對多種內(nèi)部特征進行可視化，如孔或洞，只需一個視圖就能夠更好地理解幾何體及其所有備注。這個功能用于航空工 業(yè)。這些功能的增強對于促進航空航天和汽車工業(yè)的發(fā)展尤其有意義。這個特征對于航空和汽車工業(yè)特別有意義。 而高級精加工特征則通過提供一個只需操作一次的精加工路線并把縱向和橫向區(qū)域都納入戰(zhàn)略考量 的辦法縮短加工時間。它還向用戶提供詳細說明可接受的元素品質(zhì)標準，如最小的刀口長、長寬比和斜度。所以，對雙橫臂在越野車的應用上設計十分有意義。然后，文章又不拘泥于課本知識，再利用分析軟件對懸架導向機構(gòu)進行分析時，同利用 CATIA 軟件對所用零件進行三維建模，從運動學角度對懸架主要結(jié)構(gòu)定位參數(shù)進行了分析。雖然兩個多月的時間忙碌而又緊張，但我感受到更多的是充實和快樂。在這個共同進步的大集體，我們才能高質(zhì)量的完成任務。一種雙橫臂懸架側(cè)傾中心的計算和分析 [J].合肥工業(yè) 大學學報， 1999，第 22卷，第 4 期 :132136. 13 陸波 .雙橫臂系統(tǒng)運動分析 .汽車技術， 1994，第 6期 :2327. 14 王敏，周 恒昌 .微型汽車構(gòu)造與維修 (底盤及電器 ).第 1 版 .北京 :人民交通出版社， 1995. 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 32