【正文】 中心上來。這種水平作用力與它到地面的距離的乘積被認為是非側傾力矩?？v傾中心用來決定抗制動前俯角和抗驅(qū)動后仰角[5]。 抗驅(qū)動后仰角 抗驅(qū)動后仰角可減小后輪驅(qū)動汽車車尾的下沉量或前輪驅(qū)動汽車車頭的抬高量。 磨胎半徑磨胎半徑定義是主銷軸線的延長線和地面的交點到車輪中心平面和地面的交線的距離[6]。一定的磨胎半徑會使得輪胎產(chǎn)生側向加速度，當向前加速時會改變輪胎的側偏角，這就會反過來影響車輛的側向運動。如圖211，為CATIA中建立的8英寸的輪輞模型。最后確定上下橫臂的長度。2) 當懸架剛度一定時，簧載質(zhì)量越大，則懸架的靜撓度就越大，偏頻就越小。 懸架剛度的計算由總布置給出的整車數(shù)據(jù)，賽車的總質(zhì)量為220+60=280kg，軸荷比為43:57。由于民用胎的數(shù)據(jù)對賽車輪胎的剛度進行估測()，輪胎徑向剛度估為KT=140 N/mm乘適剛度與懸架剛度的關系為： （28） 17 式中 KR——乘適剛度(N/mm)；KW—懸架剛度(N/mm)；KT—輪胎徑向剛度(N/mm)。本次設計把傳遞比設計成隨懸架行程的增大而變小，從而使懸架剛度增大，增強其操控穩(wěn)定性。見圖 對于每個車輪承受相同載荷的車輛，在側偏角一定時，每個車輪的側向力也是一定的。如果發(fā)生在前輪胎，前部將向外滑出，車輛具有不足轉(zhuǎn)向特性。進一步說，側傾力矩的分配影響著左右車輪垂直載荷的轉(zhuǎn)移，而垂直載荷的轉(zhuǎn)移影響的側偏剛度。通過對側傾力矩的分配計算而得的側傾角剛度與由彈簧提供的側傾角剛度進行比較，從而判斷需不需要附加橫向穩(wěn)定桿。此機制是由于側向力作用在車軸上所引發(fā)的，并產(chǎn)生一個瞬時影響，它與車身的側傾角和側傾力矩的分配無關。2) 設計者一般也努力提高前懸架的側傾剛度以保證極限轉(zhuǎn)向時的不足轉(zhuǎn)向特性。/g前后側傾力矩為賽車設計的初衷是使賽車趨向于中性轉(zhuǎn)向，則前后側傾力矩相等前懸架由橫向穩(wěn)定桿提供的側傾角剛度為后懸架由橫向穩(wěn)定桿提供的側傾角剛度為 彈簧、減震器的選擇計算減震器是懸架系統(tǒng)中最重要的組成部件之一。減震器可設計成壓縮阻尼與回彈阻尼微調(diào)，甚至壓縮阻尼可鎖死的狀態(tài)。大多數(shù)我們選擇的減振器需要滿足以下三個個條件。擁有足夠的散熱面積能夠確保防止發(fā)生這樣的事。本設計中選擇單筒液力式減振器。因此，還要充分考慮懸架的剛度和簧載質(zhì)量，這也是直接決定振動衰減程度的值的依據(jù)。2) 減振器阻尼系數(shù) (235)不同懸架的導向機構杠桿比不同，參賽賽車減振器的具體計算由下式?jīng)Q定：減振器阻尼系數(shù)δ的確定 (236)故 3) 主要尺寸參數(shù) 筒式減振器工作缸直徑D可由最大卸荷力和允許壓力來近似求得： (237)式中 ——工作缸最大允許壓力，取3~4MPa，此處； —連桿直徑與工作缸筒直徑之比，~，此處；必須圓整為標準值：20，30，40，50，65圓整后 =20mm經(jīng)過計算與分析最終確定本輛賽車選用充氣式減振器，這種減振器的優(yōu)點是在不利于車輛連續(xù)行駛的路面上行駛時，能夠體現(xiàn)出更加優(yōu)良的阻尼力，是有著十分出色的工作的持續(xù)性和高速特性。 25 懸架的結構設計 懸架裝配設計圖在綜合考慮布置空間與懸架的性能要求后，前后懸架的布置如圖前懸架裝配：圖217 前懸架裝配圖后懸架裝配圖：圖218 后懸架裝配圖35 前后懸架總裝配圖:圖219 總裝圖對于設計懸架時，橫臂首先要考慮軸向長度，角度等問題。這樣的設計思路被廣泛的應用在賽車包括F1賽車的設計當中。對于立柱寬度與厚度的設計主要是由軸承的尺寸選擇及制動鉗的安裝尺寸決定的。本次設計的懸架橫臂材料選用的是4130鋼管，鋼管規(guī)格為14。由于橫臂與立柱連接處的鉸點受力比較復雜，采用的向心軸承通過軸承套與橫臂焊接在一起的方案，而橫臂與車架連接處的鉸點受力較小，采用的是桿端軸承與橫臂螺紋連接。與車架焊接連接的吊耳，一般有兩種方式，分為31 單片式與整體式，單片式吊耳焊接簡單、質(zhì)量輕，但是強度較低，定位角度較低。 圖225 單片吊耳 圖226 整體式吊耳圖227 減震器吊耳 圖228 搖臂吊耳 本章小結本章主要總結了懸架系統(tǒng)的設計思路，主要包括了懸架偏頻的選取，懸架剛度、側傾角剛度的計算，以及彈簧與減振器的選取。其中子模塊Adams/Car因其專業(yè)性，在汽車行業(yè)中應用更為廣泛。Adams/Car模塊提供了兩種運行模式：標準模式和模板模式；不同的模式對應著不同的界面和功能。將整車化為幾個主要的系統(tǒng)，然后理清每個系統(tǒng)中的零部件，以及它們之間的運動關系，定義拓撲結構。3) 創(chuàng)建零件。Mount part建立的同時，也會生成與之對頂?shù)耐ㄓ嵠?，且與通訊器的名稱相同，方便與實驗臺相連。6) 定義約束(constrain)。不同的模板還需要進行不同參數(shù)變量的設置。通訊器的作用是把不同的子系統(tǒng)裝配到一起，將裝配體與試驗臺相連。雙橫臂獨立懸架的主要部件有上橫臂(UCA，Upper Control Arm)、下橫臂(LCA，Lower Control Arm)、轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuckle)、橫向拉桿(Tie Rod)，由于車架固定在地面上，因此車架和地面為一體，它們之間由鉸鏈聯(lián)接，并提供給其一個位移驅(qū)動，使其能繞軸上下轉(zhuǎn)動[10]。 創(chuàng)建部件與約束前懸架的主要部件有上下橫臂、立柱、推臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿、搖塊和減震器組成。為了保證裝配的正確性，需要確定所建立的懸架系統(tǒng)如何與軟件本身的懸掛實驗臺連接。最后將懸架子系統(tǒng)與試驗臺(Test Rig)裝配在一起，再通過通訊器檢查，得到最終的前懸架系統(tǒng)分析總成圖為裝配后前懸架的模型，在模型中。在正常車輪跳動行程內(nèi)，讓車輪定位參數(shù)變化量保持在合理的范圍內(nèi)，保證汽車設計所期望行駛特性的能力。以內(nèi)。車輪跳動時外傾角的變化對賽車的穩(wěn)態(tài)響應特性等有很大的影響，外傾角在車輪上跳時應有輕微的負值，下落時朝正值方向變化，應盡量減少車輪相對車身跳動時的外傾角變化[14]。變化較小，這將減小輪胎側向滑移，提高汽車的操縱穩(wěn)定性，符合設計要求。車輪前束角對轉(zhuǎn)向、操縱穩(wěn)定性的影響：1) 前束角過大，在抵消了前輪外傾所產(chǎn)生的側偏力同時，前束角還會產(chǎn)生一個額外的側偏力，同樣會加大輪胎的磨損。車輪前束角隨車輪上下跳動時的變化曲線如所示車輪跳動（mm） 前束角（176。/50mm。/30mm，變化較小，這將減小輪胎側向滑移，提高汽車的操縱穩(wěn)定性，從而符合設計要求。過多地加大主銷后傾角也會影響汽車行駛的穩(wěn)定性，在高速行駛中會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向發(fā)飄，左右牽引的故障。主銷后傾角隨車輪上下跳動時的變化曲線如所示。主銷內(nèi)傾角變化對轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性的影響：1) 主銷內(nèi)傾角過大，不僅會使轉(zhuǎn)向輪胎的磨損增加，還會造成方向盤打到止端后不能自動回正。主銷內(nèi)傾角影響轉(zhuǎn)向盤手感和輪胎磨損速度，變化不宜過大，一般將內(nèi)傾角設計成隨車輪上跳而增加、下跳而減小的趨勢。車輪跳動主銷內(nèi)傾角（176。利用ADAMS虛擬樣機技術對YX5 FSC賽車雙橫前臂前懸架的性能進行了仿真分析及優(yōu)化的研究。賴姆佩爾. 懸架元件及底盤力學[M].吉林：吉林科學出版社. 19915 [M].6 [M].北京：7 金敘龍 [J].長春汽車研究所. 2001(4): 1135 [J].9 趙寧,桑俊寶,. 西北工業(yè)大學機電學院, : 25826110陳有余. ADAMS軟件在汽車操縱穩(wěn)定性研究中的應用. 內(nèi)蒙古公路與運輸, : 16718911陳軍. MSC. ADAMS技術與工程分析實例. 中國水利水電出版社, : 5515612 ALLAN STANIFORTH ,Competion Car Suspention[M], Haynes Publishing,200213 Carroll Smith,Tune To Win[M], AERO PUBLISHERS, 14 Milliken, . and Milliken,.(1995).Race Car Vehicle Dynamics. SAE15 Edmund F. Gaffney III and Anthony R. to Formula SAE Suspension and Frame Design[P]. University of Missouri – Rolla，200216 Cary Henry Michael Martha Hussain Kheshroh and Ryan Prentiss,SAE III: FSAE Suspension Design[P]，11/25/2003章及標題 致 謝首先我要感謝的是我的畢設指導老師夏懷成老師，在我的整個畢業(yè)設計過程當中，夏老師給予我很多的指導意見，提供了理論依據(jù)，使我在設計中遇到問題時，能得到很好的解決方案。我們在一起經(jīng)歷了殘酷的比賽，在失利之后，我們下決心要好下一輛賽車。在完成畢業(yè)設計之后還要跑加工廠，加工零件。再次感謝我的指導老師和我的團隊。2008年，中國的一些院校已參加此項比賽。它的功能是把路面作用于車輪上的垂直反力，縱向反力和側向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架上，以保證汽車的正常行駛。因此，設計一款性能優(yōu)異、符合比賽要求的賽車懸架，不僅能提高賽車行駛平順性，使車輪接地性變好，同時有利于提高操縱穩(wěn)定性[4]；而且可以通過合理的布置，使懸架與轉(zhuǎn)向系的干涉減少，因此不易產(chǎn)生跳擺，有利于提高橫向角剛度，減少側傾[5]。材料上是用的4130鋼管。正個懸架系統(tǒng)都會通過ADAMS進行優(yōu)化仿真分析，從而控制主銷參數(shù)，車輪定位參數(shù)在車輪跳動過程中的變化范圍，提高賽車的操縱穩(wěn)定性。對結構形式的設計注重協(xié)調(diào)整合，加強溝通使結構布置緊湊，造型優(yōu)美。目前舉辦賽事的國家有美、英、德、意、日等國。懸架是車架或承載式車身與傳統(tǒng)意義車橋或車輪之間傳力連接裝置的總稱[1]。這就使得傳統(tǒng)的空間解析幾何方法在分析雙橫臂獨立懸架的運動特性時進行設計變得非常繁瑣和復雜，更難于進行多方案的比較和分析，因而容易造成分析和設計工作的不全面性和盲目性[3]。二、研究主要成果 FSC賽車懸架仍然沿用不等長雙橫臂獨立懸架系統(tǒng)。再進行零部件的設計進而進行整個懸架系統(tǒng)的裝配。為了提高側傾剛度，對橫向穩(wěn)定桿進行設計，并且設計成剛度可調(diào)，滿足練車時的對賽車的調(diào)試[6] 。另外不少懸架系統(tǒng)已經(jīng)配備了直線位移傳感器，隨時檢測懸架系統(tǒng)運動過程中的狀態(tài)與相關的數(shù)據(jù)記錄，以方便后期對賽車的調(diào)校[7]。（包括主銷參數(shù)，側傾中心高度，懸架剛度，側傾角剛度，傳遞比等）懸架零部件的結構設計，在保證強度與剛度的前提下，達到輕量化的目的。賴姆佩爾. 懸架元件及底盤力學[M].吉林：[5].[M].[6]．[M].北京：[7].金敘龍 [J].(4):1135[8].潘筱 [J].[9]. Bastow, Howard,G.(1993).Car Suspension and Handing(3 rd edn),Pentech Press, London and SAE, Warrendale USA.[10].Edmund F. Gaffney III and Anthony R. to Formula SAE Suspension and Frame Design[P]. University of Missouri – Rolla，2002[11].Carroll Smith,Tune To Win[M], AERO PUBLISHERS, [12].ALLAN STANIFORTH ,Competion Car Suspention[M], Haynes Publishing,2002[13].Milliken, . and Milliken,.(1995).Race Car Vehicle Dynamics. SAE[14].Reimpell, Stoll,H.(1998).The Automotive Chassis:Engineering .[15].Wong,.(1993).Theory of Ground Vehicles.(2 nd edn).SAE.[16].Cary Henry Michael Martha Hussain Kheshroh and Ryan Prentiss,SAE III: FSAE Suspension Design[P]，11/25/2003六、指導教師意見 指導教師簽字： 附錄3 英文原文 附錄3 英文原文燕 山 大 學本科畢業(yè)設計外文原文課題名稱：YX5 FSC 賽車懸架系統(tǒng)設計與制作學院（系）：車輛與能源學院年級專業(yè)：10級車輛工程2班