【正文】 使電子元件集成度得以提高，從而促進(jìn)可靠性得到保障，使懸架更加智 能化而滿足人們的要求。影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對(duì)軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車的結(jié)構(gòu)等。增加驅(qū)動(dòng)輪數(shù)能夠提高汽車的通過(guò)能力，驅(qū)動(dòng)輪數(shù)越多，汽車的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，整備質(zhì)量和制造成本也隨之增加，同時(shí)也使汽車的總體布置工作變得困難、乘用車和總質(zhì)量小些的 商用車，多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的 4? 2 驅(qū)動(dòng)形式。它應(yīng)根據(jù)汽車的類型、用途、承載量、道路條件、結(jié)構(gòu)選型與布置以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)限制等因素來(lái)確定。軸距短些，汽車總長(zhǎng)、質(zhì)量、最小轉(zhuǎn)彎半徑和縱向通過(guò)半徑就小一些。 軸距的最終確定應(yīng)通過(guò)總布置和相應(yīng)的計(jì)算來(lái)完成，其中包括檢查最小轉(zhuǎn)彎半徑和萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的夾角是否過(guò)大，軸荷分配是否合理，乘坐是否舒適以及能否滿足整車總體設(shè)計(jì)的要求等。在圖示的理想情況下，最小轉(zhuǎn)彎半徑 minR 與外轉(zhuǎn)向輪最大偏轉(zhuǎn)角max? 的關(guān)系為： min maxsinLR ?? 一般來(lái)說(shuō)， max ? ? ， minR =，則計(jì)算出最大軸距為 3588mmm 所以，取汽車的軸距為： L=3200mm 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 圖 21 理想的內(nèi)、外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角間的關(guān)系 （ 3） 前后輪距 12BB與 汽車輪距 B 對(duì)汽車的總寬、總質(zhì)量、橫向穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性都有較大的影響。 載貨汽車的前輪距 1B 與車架前部寬、前懸架寬、輪胎寬、前輪最大轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向拉桿和轉(zhuǎn)向車輪以及和車架間的運(yùn)動(dòng)空間等因素有關(guān)，應(yīng)經(jīng)過(guò)具體布置和計(jì)算才能最后確定。由于前輪為轉(zhuǎn)向輪，即前輪兩轉(zhuǎn)向主銷中心線與地面交點(diǎn)間的距離為 K=964mm，輪距一般都比 K 大，所以取前輪輪距 B1=1600mm，后輪距 B2=1600mm。汽車的后懸長(zhǎng)度主要與貨箱長(zhǎng)度、軸距及軸荷分配有關(guān)。長(zhǎng)軸距、特長(zhǎng)貨箱的汽車，其后懸可長(zhǎng)達(dá)約 。 載貨汽車可參考國(guó)內(nèi)外同類型同級(jí)別的汽車的裝載量與整備質(zhì)量之比 0/emm（稱為汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù) 0m? ） 為新車型選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)恼麄滟|(zhì)量利用系數(shù)， 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 然后按其裝載量 em 計(jì)算 汽車的整備質(zhì)量 00( / )emmm ?? 。 計(jì)算公式為： 0a e pm m m m? ? ?， 駕駛室可乘坐兩人， 65 2 130pm kg? ? ? ， 所以貨車的總 質(zhì)量 計(jì)算為 am = 。為了使其磨損均勻，對(duì)后輪裝單胎的雙軸汽車，要求其滿載時(shí)的前后軸荷分配為 50%，而對(duì)后胎為雙胎的雙軸汽車，則 前后軸荷大致按 1/3 和 2/3 分配。載貨汽車的 0maxD 值是隨汽車總質(zhì)量的增大而逐漸減小的，但也有個(gè)限度。它和汽車總質(zhì)量關(guān)系不明顯而主要取決于所要求的最大爬坡度和附著條件。各類汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩值的范圍見(jiàn)表 26，比功率初選為 18kw/t, 比轉(zhuǎn)矩為 。 minR 是指轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)轉(zhuǎn)向中 心至前外輪接地中心的距離，它 反 映了汽車通過(guò)小曲率半徑道路的能力和在狹窄路面上或場(chǎng)地上掉頭的能力。） ? /（ 176。 綜上， 汽車的主要性能參數(shù)選定如下：（表 29） 表 29 汽車的主要性能參數(shù)值 動(dòng)力性參數(shù) 機(jī)動(dòng)性參數(shù) 通過(guò)性參數(shù) 0max ? max ? maxaV =125km/h =18kw/t T． ma1= minR = minh =260mm ? =42176。但是柴油機(jī)也有工作粗暴，振動(dòng)及噪聲大，尺寸和質(zhì)量大，造價(jià)高，起動(dòng)較困難及易生黑煙等缺點(diǎn)。由于設(shè)計(jì)的該貨車的裝載質(zhì)量為 2t，并且對(duì)動(dòng)力性要求較高，（最高車速為 115km/h，最大爬坡度為 30176。在中高級(jí)以上的轎車、重型載貨汽車和越野汽車上，水平對(duì)置式的發(fā)動(dòng)機(jī)高度低易于平衡。 它的主要優(yōu)點(diǎn)有冷卻均勻可靠，散熱性好，噪聲小，能解決車內(nèi)供暖等。 maxav — 最高速度， km/h ； DC — 空氣阻力系數(shù)，貨車取 — ； A — 汽車正面投影面積， 2m ，無(wú)測(cè)量數(shù)據(jù)，可按前輪距 1B 、汽車總高 H、汽車總寬 B等尺寸近似計(jì)算： 對(duì)轎車 BH? ， 對(duì)貨車 1A BH? 此處取 A= 2m )1257 6 1 4 6 0 0 2 8 0( 1 3m a x ???????eP = 考慮空調(diào)系統(tǒng)和其它電器設(shè)備影響發(fā)動(dòng)機(jī)使用特性曲線的 maxep ，（比萬(wàn)有特性曲線的 maxep 小）發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率比計(jì)算的最大功率應(yīng)大 15%。表中各列數(shù)據(jù)中如無(wú)帶括號(hào)的數(shù)據(jù)，表示該列數(shù)據(jù)對(duì)斜交輪胎和子午線輪胎通用，否則，不帶括號(hào)的數(shù)據(jù)適用于斜交胎，而帶括號(hào)的數(shù)據(jù)適用于子午線輪胎，貨車上雙胎并裝時(shí)，負(fù)荷約比單胎使用時(shí)的負(fù)荷增加 10%~15%。但不得大于 。因此，同樣載重量的汽車所用的輪胎尺寸已減少。 綜上所述，采用子午線輪胎。緩和、抑制路面對(duì)車身的沖擊和振動(dòng)；保證車輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特性。 3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。 7）可靠地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 懸架的結(jié)構(gòu)型式與分析 非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架 懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩類。 非獨(dú)立懸架主要用于貨車、大客車的前、后懸架以及某些轎車的后懸架。評(píng)價(jià)時(shí)常從以下幾個(gè)方面進(jìn)行： 1) 側(cè)傾中心高度 汽車在側(cè)向力作用下，車身在通過(guò)左、右車輪中心的橫向垂直平面內(nèi)發(fā)生側(cè)傾時(shí)，相對(duì)于地面的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心稱之為側(cè)傾中心。 2) 車輪定位參數(shù)的變化 車輪相對(duì)車身上、下跳動(dòng)時(shí)，主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、車輪外 傾角及車輪前束等定位參數(shù)會(huì)發(fā)生變化。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 4) 橫向剛度 懸架的橫向剛度影響操縱穩(wěn)定性。 懸架 雙橫臂式 單橫臂式 單縱臂式 單斜臂式 麥弗遜式 扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式 側(cè)傾中心高 比較低 比較高 比較低 居單橫臂和 單縱臂之間 比較高 比較低 車輪定位 參數(shù)的變化 車輪外傾角 與主銷內(nèi)傾 角均有變化 車輪外傾角 與主銷內(nèi)傾 角變化大 主銷后傾角 變化大 有變化 變化小 左、右輪同時(shí)跳動(dòng)時(shí)不變 輪距 變化小，輪 胎磨損速度 慢 變化大，輪 胎磨損速度 快 不變 變化不大 變化很小 不變 懸架側(cè)傾角 剛度 較小，需用 橫向穩(wěn)定器 較大，可不 裝橫向穩(wěn)定 器 較小，需用 橫向穩(wěn)定器 居單橫臂式 和單縱臂式 之間 較大，可不裝橫向穩(wěn)定器 橫向剛度 橫向剛度大 橫向剛度小 橫向剛度較 小 橫向剛度大 占用空間尺寸 占用較多 占用較少 幾乎不占用高度空間 占用的空間小 其它 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 前懸架用 得較多 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成 本低，前懸架 上用得少 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 緊湊，轎車 上用得較多 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用于 發(fā)動(dòng)機(jī)前置 前輪 驅(qū)動(dòng)轎車后懸架 表 32 不同形式懸架的特點(diǎn) 前、后懸架方案的選擇 目前汽車的前、后懸架采用的方案有：前輪和后輪均采用非獨(dú)立懸架；前輪采用獨(dú)立懸架，后輪采用非獨(dú)立懸架；前輪與后輪均采用獨(dú)立懸架等幾種。之所以叫減 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 震器支柱是因?yàn)樗藴p震還有支撐整個(gè)車身的作用 ，他的結(jié)構(gòu)很緊湊，把減震器和減震彈簧集成在一起，組成一個(gè)可以上下運(yùn)動(dòng)的滑柱；下托臂通常是 A 字型的設(shè)計(jì)，用于給車輪提供部分橫向支撐力，以及承受全部的前后方向應(yīng)力。占用空間小帶來(lái)的直接好處就是設(shè)計(jì)師能在發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)布置下更大的發(fā)動(dòng)機(jī)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的放置方式也能隨心所欲。 為了減小活塞 2和導(dǎo)向套之間的摩擦，彈簧上斜置的 活塞桿和彈簧上托盤 9通過(guò)一個(gè)可分離支座：在 E 點(diǎn)固定在汽車翼子板上。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 支架 4和 U形夾 13 焊接在管 1上。車輪的導(dǎo)向由一個(gè)第二代雙排徑向止推滾珠軸承來(lái)承擔(dān)。 斜置單臂式獨(dú)立懸架 是單橫臂式和單縱臂式獨(dú)立懸架的折衷方案。從而可獲得良好的操縱穩(wěn)定性。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 第 4 章 懸架的設(shè)計(jì)計(jì)算 懸架主要參數(shù)的選擇計(jì)算 （ 1） 懸架靜撓度 cf 懸架靜撓度 cf ，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 /cwf F c? 。 當(dāng)采用彈性特性為線性變化的懸架時(shí)，前、后懸架的靜撓度可用下式表示 111 cgmfc ? 222 cgmfc ? 式中， g 為重力加速度 (g=981cm／ s2)。理論分析證明：若汽車以較高車速駛過(guò)單個(gè)路障， 1n ／ 2n 1 時(shí)的車身縱向角振動(dòng)要比 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 1n / 2n 1 時(shí)小，故推薦取 2cf =(0． 8～ 0． 9) 1cf 。 用途不同的汽車，對(duì)平順性要求 不一樣。貨車滿載時(shí)，前懸架偏頻要求在 1． 50～ 2． 10Hz，而后懸架則要求在1． 70～ 2． 17Hz。 （ 2） 懸架的動(dòng)撓度 df 懸架的動(dòng)撓度 df 是指從滿載靜平衡位置開(kāi)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(shí)，車輪中心相對(duì)車架 (或車身 )的垂直位移。所以選取貨車前后懸架的動(dòng)撓度等于靜撓度，即： 1df = 1cf = ， 1df = 2cf = 。側(cè)傾剛度過(guò)大而側(cè)傾角過(guò)小的汽車又缺乏汽車發(fā)生側(cè)翻的感覺(jué)，同時(shí)使輪胎側(cè)偏角增大 ，如果發(fā)生在后輪會(huì)使汽車增加了過(guò)多轉(zhuǎn)向的可能?！?7176。而前、后懸架側(cè)傾角剛度的分配會(huì)影響前、后輪的側(cè)偏角大小，從而影響轉(zhuǎn)向特性，所以設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮懸架側(cè)傾角剛度在前、后軸上的分配。 彈性元件的計(jì)算 前懸架螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 螺旋彈簧的剛度計(jì)算 汽車滿載質(zhì)量 Q=3280 kg 前軸負(fù)荷 kgQG ?? 后軸負(fù)荷 kgQG ?? 非簧質(zhì)量 前懸架 1 70Q kg? 后懸架 2 80Q kg? 簧載質(zhì)量 前懸架 kgQGQ 5392/)701148(2/)( 1101 ????? 后懸架 kgQGQ 10262/)802132(2/)( 2202 ????? 螺旋彈簧的剛度 前懸架 cmNf gQc c / ???? 后懸架 cmNf gQc c / 6 1 0 2 62202 ???? （ 2） 彈簧的靜撓度scf和動(dòng)撓度sdf 麥弗遜懸架在振動(dòng)時(shí)，由于彈簧與車體并不垂直，所以懸架的靜撓度并不等于螺旋彈簧的靜撓度。 后懸架： 6 18 3442 ??? ???i 取工作圈數(shù)為： 42?i 圈 （ 4） 彈簧端部結(jié)構(gòu)型式及所用 材料的選定 首先，采用彈性特性為線性的等節(jié)距螺旋彈簧，由于鋼絲直徑 d =18mm10mm，所以在熱處理工藝上需要成形后淬火并回火，即熱成形彈簧。 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 （ 1） 前懸導(dǎo)向機(jī)構(gòu) ： 1)懸架上載荷變化時(shí)，保證輪距變化不超過(guò)177。在 0． 4g側(cè)向加 速度作用下，車身側(cè)傾 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 角不大于 6176。 （ 2）后懸導(dǎo)向機(jī)構(gòu) ： 1)懸架上的載荷變化時(shí)，輪距無(wú)顯著