【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(lèi) ............................................................................................... 17 前后懸架減振器計(jì)算 ............................................................................... 17 相對(duì)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(píng)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(chē)的車(chē)架與車(chē)橋之間的一切傳力連接裝置的總稱(chēng) 。 懸架是一個(gè)較難達(dá)到完美要求的汽車(chē)總成，這是因?yàn)閼壹芗纫獫M足汽車(chē)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(duì)立的。目前多數(shù)汽車(chē)上都采用被動(dòng)懸架，汽車(chē)姿態(tài)只能被動(dòng)地取決于路面及行駛狀況和汽車(chē)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(jiàn)懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車(chē)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(chē)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(duì)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(píng)價(jià)。當(dāng)汽車(chē)受側(cè)向力作用發(fā)生車(chē)身側(cè)傾，若側(cè)傾角過(guò)大，乘客會(huì)感到不安全，不舒適，如側(cè)傾角過(guò)小，車(chē)身受到橫向沖擊較大，乘客也會(huì)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(chē) 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(dòng)機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車(chē)重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。 非獨(dú)立懸架特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪安裝于一整體式車(chē)橋上 ，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接影響到另一側(cè)車(chē)輪上，當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)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(jiǎn)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(chē)身的側(cè)傾角 。 （ 3）保證汽車(chē)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(chē)身角振動(dòng)， n1n2的汽車(chē)高速通過(guò)單個(gè)路障時(shí)引起的車(chē)身角振動(dòng)小于 n1n2的汽車(chē)。因此，汽車(chē)前、后部分車(chē)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(dòng)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(chēng)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(guò)大或過(guò)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(xiāo)與前支架相連，形成固定的鉸鏈支點(diǎn)，與車(chē)架連起來(lái)；后端卷耳則通過(guò)吊耳銷(xiāo)與用鉸鏈掛在后支架上可以自由擺動(dòng)的吊耳相連，與車(chē)架連起來(lái)。 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(chē)上應(yīng)用。 CA1046貨 車(chē)采用對(duì)稱(chēng)式鋼板彈簧。 （ 2）鋼板彈 簧長(zhǎng)度 L 的確定 鋼板彈簧長(zhǎng)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(zhǎng)度的方法有作圖法和計(jì)算法。當(dāng)有與主片等長(zhǎng)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(lái)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(zhǎng)度。1m — 制動(dòng)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(chē)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(kāi)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(duì)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(chē)驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(duì)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(chē)緩和振動(dòng)，減少對(duì)乘員影響的性能以汽車(chē)的“行駛平順性”來(lái)描述，即汽車(chē)不因振動(dòng)而使乘員感到不舒適的性能稱(chēng)為汽車(chē)行駛平順性。它約為 60～ 85 次 /分 (1Hz～ )，振動(dòng)加速度極限值為 ～ 。 在綜合大量 資料基礎(chǔ)上，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 提出了 ISO 2631《人體承受全身振動(dòng)的評(píng)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(dòng)量的上限。 平順性的 分析 為了改善車(chē)內(nèi)乘員的舒適感，必須降 低汽車(chē)行駛中的振動(dòng)，即提高汽車(chē)的行駛平順性能。 如圖 41所示的兩個(gè)自由度振動(dòng)系統(tǒng)。 1. 車(chē)身加速度 ?z2對(duì) ?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(chē)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(duì)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(duì)所設(shè)計(jì)的懸架系統(tǒng) 進(jìn)行 了 平順性分析， 建立了 車(chē)身與車(chē)輪二自由度 振動(dòng)系統(tǒng) 模型 。 張 老師在繁忙的工作中經(jīng)常抽出時(shí)間來(lái)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(shí)，開(kāi)闊了我的思路，提高了我的專(zhuān)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(chē)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(duì)動(dòng)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