【正文】 .................... 9 ............................................................................ 11 后懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................................................... 13 主、副鋼板彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù) ............................................................ 13 鋼板彈簧的驗(yàn)算 ............................................................................ 15 第 4 章 減振器設(shè)計(jì) ............................................... 17 減振器分類 ............................................................................................... 17 前后懸架減振器計(jì)算 ............................................................................... 17 相對阻尼系數(shù)和阻尼系數(shù) .................................................................... 17 最大卸荷力 ............................................................................................ 18 工作缸直徑 ............................................................................................ 18 第 5 章 平順性分析和編程 ......................................... 20 平順性的概念 ........................................................................................... 20 平順性的評價(jià)方法 ................................................................................... 20 平順性的分析 ........................................................................................... 21 第 6 章 結(jié)論 ..................................................... 25 參考文獻(xiàn) ........................................................ 26 致 謝 ........................................................... 27 附 錄 Ⅰ： 程序 ................................................. 28 附 錄 Ⅱ：外文資料 .............................................. 32 附 錄 Ⅲ：中文翻譯 .............................................. 35 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1章 緒 論 懸架是汽車的車架與車橋之間的一切傳力連接裝置的總稱 。 懸架是一個(gè)較難達(dá)到完美要求的汽車總成，這是因?yàn)閼壹芗纫獫M足汽車的舒適性要求，又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求，而這兩方面又是互相對立的。目前多數(shù)汽車上都采用被動懸架，汽車姿態(tài)只能被動地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的 組成 之一。在懸架垂直載荷一定時(shí)，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(shí)懸架垂直變形就越大。另外，當(dāng)懸架剛度一定時(shí)，簧載質(zhì)量越大，懸架垂直變形也 越 大，而固有頻率越低。 影響汽車平順性的另一個(gè)懸架指標(biāo)是簧載質(zhì)量。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(jià)。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。一般前懸架側(cè)傾角剛度與后懸架側(cè)傾角剛度比應(yīng)在 ～ 范圍內(nèi)，如前后懸架本身不能滿足上述要求，可在前后懸架中加裝橫向穩(wěn)定桿，提高汽車 操縱穩(wěn)定性。 典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等組成，個(gè)別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。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。 非獨(dú)立懸架特點(diǎn)是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上 ，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊力時(shí)會直接影響到另一側(cè)車輪上，當(dāng)車輪上下跳動時(shí)定位參數(shù)變化小。 其主要特點(diǎn)是： （ 1） 組成懸架的構(gòu)件少，結(jié)構(gòu)簡單，便于維修 ，經(jīng)濟(jì)性好 。 （ 5）側(cè)傾中心位置較高，有利于減小轉(zhuǎn)向 時(shí)車身的側(cè)傾角 。 （ 3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。在滿足零部件質(zhì)量小的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。此外，前后懸架的固有頻率接近可以避免產(chǎn)生較大的車身角振動， n1n2的汽車高速通過單個(gè)路障時(shí)引起的車身角振動小于 n1n2的汽車。因此，汽車前、后部分車身的固有頻率 n1和 n2可用下式表示 n1= )2/(/ 11 ?mc ； n2= )2/(/ 22 ?mc （ 1） 式中，1c、2c為前、后懸架的剛度（ N/mm） ； m m2為前、后懸架的簧上質(zhì)量（ kg）。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(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。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(shí)，彈性特性為一直線，稱為線性彈性特性，此時(shí)懸架剛度為常數(shù)。其懸架的彈性特性曲線如圖 22 所示。側(cè)傾角過大或過小都不好。所以前、后懸架側(cè)傾角剛度的比值為 1ΦC / 2ΦC =。 ：分體式。前端卷耳用鋼板彈簧銷與前支架相連，形成固定的鉸鏈支點(diǎn)，與車架連起來；后端卷耳則通過吊耳銷與用鉸鏈掛在后支架上可以自由擺動的吊耳相連，與車架連起來。 減振器為液力雙作用筒式減振器。后者因?yàn)橐獋鬟f縱向力，必須設(shè)置附加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，所以只在極少數(shù)汽車上應(yīng)用。 CA1046貨 車采用對稱式鋼板彈簧。 （ 2）鋼板彈 簧長度 L 的確定 鋼板彈簧長度 L 是指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。 確定各葉片長度的方法有作圖法和計(jì)算法。當(dāng)有與主片等長的重疊片時(shí)，可將 B 點(diǎn)與最下一個(gè)重疊片的上側(cè)端點(diǎn)相連。用共同曲率法來計(jì)算剛度。 （ 1）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 Ho Ho=fc+fa+△ f 式中， fc為靜撓度 ； fa 為滿載弧高； △ f為鋼板彈簧總成用 U型螺栓加緊后引起的弧高變化， 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 △ f= ? ?22 )(3 L ffsLs ca ?? s為 U型螺栓中心距； L 為鋼板彈簧主片長度。1m — 制動時(shí)前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù) , 39。連接方法 ： 副鋼板彈簧裝在主鋼板彈簧的 下 方。后懸架總成承受并傳遞各方向的力和力矩。 主、副鋼板彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù) 數(shù) 空載靜止時(shí)汽車后懸單個(gè)鋼板彈簧的簧載質(zhì)量 m=（ ） ①主簧單獨(dú)作用時(shí)（空載）的剛度 C= 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 ②主副簧完全貼合后的共同剛度 C2=③主副簧開始接觸的載荷，一般應(yīng)高于空載，取 7000N ④主副簧完全接觸對應(yīng)的載荷，一般應(yīng)小于設(shè)計(jì)載荷，取 9000N ⑤板簧從設(shè)計(jì)載荷位置到限位塊壓死的行程， fd2=63mm ⑥板簧空載弧高 70mm，滿載弧高 20mm ⑦主簧 5片，寬度選 80mm，厚度選 8mm。主副簧共同作用總驗(yàn)算剛度 N/mm。 2. 鋼板彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算 （ 1）汽車驅(qū)動時(shí)，后鋼板彈簧承受的載荷最大，在其前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力σ max σ max=[G2 39。2m = ? — 道路附著系數(shù)， ? = 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 b— 鋼板彈簧片寬， b=80mm h1— 鋼板彈簧主片厚度 , h1=8mm 21 ll、 — 鋼板彈簧前、后段長度 , 21 ll、 =585mm c— 彈簧固定點(diǎn)到路面的距離 ,c=449mm Wo— 鋼板彈簧總截面系數(shù) , Wo = 鋼板彈簧總截面系數(shù) Wo Wo≥ [Fw(Lks)/(4[σ w])] 式中， [σ w]— 許用彎曲應(yīng)力， [σ w]=350～ 450MPa Wo≥ [ ( 120)/(4 350)]= σ max=[ 585 (585+ 449) /1170 ]+ (80 8) = [? ]=1000MPa，合格 （ 2）鋼板彈簧卷耳的強(qiáng)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 ???? 式中， Fx— 沿彈簧縱向作用在卷耳中心線上的力 , Fx= ?239。后者因減振作用比前者好而得到廣泛應(yīng)用 。筒式減振器又分 為單筒式和雙筒式和充氣筒式三種。 阻尼系數(shù) ? =2? ms? / 2cos? =2 ? 和阻尼系數(shù) ? 的確定 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 相對阻尼系數(shù) ? =， 取 ? =10o， ms=，杠桿比 n/a=1， n2= ， ? 為懸架固 有頻率? =2? n2=。 40mm； ? 為懸架固有頻率。通常把汽車緩和振動，減少對乘員影響的性能以汽車的“行駛平順性”來描述，即汽車不因振動而使乘員感到不舒適的性能稱為汽車行駛平順性。它約為 60～ 85 次 /分 (1Hz～ )，振動加速度極限值為 ～ 。 在綜合大量 資料基礎(chǔ)上，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 提出了 ISO 2631《人體承受全身振動的評價(jià)指南》。 舒適－降低界限 CDT 與保持舒適有關(guān)。 暴露極限通常作為人體可以承受振動量的上限。 平順性的 分析 為了改善車內(nèi)乘員的舒適感，必須降 低汽車行駛中的振動，即提高汽車的行駛平順性能。 如圖 41所示的兩個(gè)自由度振動系統(tǒng)。 1. 車身加速度 ?z2對 ?q 的幅頻特性 122 22 14qz ?? ? ???? ? ????????? ? ? ? ? ? ? ?2 2222 2 240 0 0 0111 1 1 1? ? ? ??? ?? ? ? ???? ? ???? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???? ? ? ? ??????? ? ? ? ? ??? 其中 ? ?mKCmk /2/)/(/ 0 ??? ????? 為頻率比；為阻尼比； KKt/??為剛度比 ； ? = m2/m1 為質(zhì)量比 。取 ? =9 ， ? =。 根據(jù)此方程，利用 MATLAB 進(jìn)行分析可得到車身加速度的幅頻特性曲線，如圖5— 4所示。 前懸架系統(tǒng)采用 常剛度鋼板彈簧和減振器組成的非 獨(dú)立懸 架，后懸架采用了主副簧結(jié)構(gòu)變剛度 鋼板彈簧 和減振器組成的 非獨(dú)立懸架。在后懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要 對主副簧的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，主簧 5片等厚，厚度為 8mm，寬 80mm；副簧 3片等厚，厚度為 10mm，寬 80mm。 另外，本文還 對所設(shè)計(jì)的懸架系統(tǒng) 進(jìn)行 了 平順性分析， 建立了 車身與車輪二自由度 振動系統(tǒng) 模型 。 張 老師在繁忙的工作中經(jīng)常抽出時(shí)間來審閱我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 內(nèi)容 并耐心的指導(dǎo)我改正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。在 前階段 的課程學(xué)習(xí)和現(xiàn)階段的 畢業(yè)設(shè)計(jì) 中 ， 老師們都給予我很大的幫助與 關(guān)懷，豐富了我的知識，開闊了我的思路，提高了我的專業(yè)技能。 m1=40。 w=2.*pi.*x。 g=。)。 title(39。前懸 39。 )。 u=m2/m1。 b=。 y=w.*9./g.*sqrt((1+4.*b.*b.*d.*d)./a)。 ylabel(39。車身加速度幅頻特性曲線 39。)。 u=m2/m1。 b=。 y=w.*9./g.*sqrt(((d.*d./(1+u)1).^2+4.*b.*b.*d.*d)./a)。 ylabel(39。相對動載的幅頻特性曲線 39。)。 hold on x=::15。 x0=。 a=((1w./w0).^2).*(1+91./u.*(w./w0).^21).^2+4.*b.*b.*(w./w0).^2.*(9(1./u+1).*(w./w0).^2).^2。 plot (x,y) gtext(39。 m2=。 w0=2.*pi.*x0。 d=w./w0。)。 title(39。前懸 39。 )。 u=m2/m1。 b=。 plot (x,y) gtext(39