【正文】 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 13片等厚，厚度為 15mm，寬 110mm；副簧 8片等厚，厚度為 10mm，寬 70mm。 相對(duì)動(dòng)載 Fd/G 對(duì) q的幅頻特性： )( 1 qzKF td ?? ，頻率響應(yīng)函數(shù) gm Kq qzGqFjH tdqGF d )1()( 1~ ???? ?? 將 NKAAAA KAqz tt 22123 21 ??? 代入上式，得： gm KNKAGqF ttd )1(12 ??????? ?? ? 21222241????????????????????????????????gqGF d? 式中 KCjA ?? ?1 KCjmA ???? ?? 22 圖 4— 3 相對(duì)動(dòng)載的幅頻特性曲線圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 以上三組分析得出的特性曲線其規(guī)律符合要求，功率譜峰值在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。如圖41。當(dāng)人體承受的振動(dòng)強(qiáng)度在這個(gè)極限之內(nèi)，將保持健康或安全。該標(biāo)準(zhǔn)用加速度均方根值 (rms)給出了在中心頻率 1～ 80HZ振動(dòng)頻率范圍內(nèi)人體對(duì)振動(dòng)反應(yīng)的三種不同的感覺界限。 平順性的研究 汽車行駛平順性的評(píng)價(jià)方法，通常是根據(jù)人體對(duì)振動(dòng)的生理反應(yīng)及對(duì)保 持貨物完整性的影響來制訂的，并用振動(dòng)的物理量，如頻率、振幅、加速度、加速度變化率等作為行駛平順性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中 SF 為滿載靜止時(shí)鋼板彈簧端部的載荷， b為主片葉片寬； d為鋼板彈簧直徑。22021239。許用應(yīng)力 ??? 取為 1000N/mm2 。0239。 先對(duì)主簧的總成弧高核算 將主簧各片的長度和曲率半徑代入上述公式可得： mmR 23400 ? 然后再代入 H 02 8/ RL? = mm125234081530 2 ?? 。 4 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算 （ 1）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 0H 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 0H ，用下式計(jì)算： )(0 fffH ac ???? 式中， cf 為靜撓度； af 為滿載弧高； f? 為鋼板彈簧總成用 U 型螺栓夾緊后引起的弧高變化，22 ))(3( L ffSLSf ca ????； S 為 U 型螺栓的中心距。各片實(shí)，際長度尺寸需經(jīng)圓整后確定。 （ 4） 鋼板彈簧片數(shù)的選擇： 片數(shù) n少些有利于制造和裝配，并可以降低片與片之間的干摩擦，改善汽車的行駛平順性。 撓度增大系數(shù) ? 的確定： 先確定與主片等長的重疊片數(shù) 1n ，再估計(jì)一 個(gè)總片數(shù) 0n ，求得 01 /nn?? ，然后 ? =? ?)( ?? ，初定 ? 。簧下部分荷重 N92702 ?ZG ，由此可計(jì)算出單個(gè)鋼板彈簧的載荷： NGGF ZW 2 9 9 1 02 9 2 7 06 9 0 9 02 22 ???? —。由于貨經(jīng)常處于滿載狀態(tài)，采用如下方 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 法來確定。主鋼板彈簧由數(shù)片鋼片疊成，副鋼板彈簧用數(shù)片鋼片疊成，連接方法副鋼板彈簧裝在主鋼板彈簧的上方。筒式減振器工作壓力雖然僅為 ，但由于工作性能穩(wěn)定而在現(xiàn)代汽車上得到廣泛的應(yīng)用。2m — 制動(dòng)時(shí)前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù) , 39。有的葉片端部裝有卡箍，則需伸出卡箍稍許。 L= Lz= 4050=1280mm （ 3） . 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定 1）鋼板斷面寬度 b的確定 鋼板彈簧的總慣性矩 Jo Jo ? ?EcksL 48/])[( 3 ??? （ 33） 式中， s— U形螺栓中心距， s=110mm k— U形螺栓夾緊 彈簧后的無效長度系數(shù)， k= c— 鋼板彈簧垂直剛度， c= Fw1/ fc1=9895/80=123(N/mm) δ — 撓度增大系數(shù) , δ =（先確定與主片等長的重疊片 n1 ，在估計(jì)一個(gè)總片數(shù) n0 ，求的η = n1 / n0 ,然后用δ =[(1+ )]初定δ） E— 材料的彈性模量， E= 105MPa Jo=[（ 110） 3 123 ]/(48 105)=31327mm2 鋼板彈簧總截面系數(shù) Wo Wo≥ [Fw1(Lks)/(4[σ w])] （ 34） 式中， [σ w]— 許用彎曲應(yīng)力， [σ w]=350～ 450MPa Wo≥ [9895 ( 110)/(4 350)]=8658 剛板彈簧的平均厚度 hp （ 35） =10mm 推薦片寬與厚度的比值在 610范圍內(nèi)選取。 CA1091 貨 車采用對(duì)稱式鋼板彈簧。 減振器為液力雙作用筒式減振器。所以前、后懸架側(cè)傾角剛度的比值為 。其懸架的彈性特性曲線 0500010000150002020025000300003500040000450000 50 100 150 200fF 圖 22 主、副簧為鋼板彈簧結(jié)構(gòu)的 彈性特性曲 線 如圖 22 所示。將 fc fc2代入式（ 31）得到 n1=5/ 1cf ； n2=5/ 2cf （ 32） 所以 fc1=(5/n1)2=(5/)2=80mm fc2=(5/n2)2=(5/)2=64mm 懸架的動(dòng)撓度 fd 懸架的動(dòng)撓度 fd 是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允的最大變形時(shí)，車輪中心相對(duì)車架（或車身）的垂直位移。 懸架主要參數(shù) 根據(jù)懸架在整車中的作用和整車的性能要求，懸架首先應(yīng)保證有良好的行駛平順性，這是確定懸架主要性能參數(shù)的重要依據(jù)。 所以 本次設(shè)計(jì)中 CA1091 中 型貨車選用的是非獨(dú)立懸架。 （ 2）堅(jiān)固耐用，適合重載。 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。 懸架的側(cè)傾角剛度及前后匹配是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。為了使空載和滿載固有 頻率 保持一定或很小變化，需要把懸架剛度做成可變或可調(diào)的 。車身振動(dòng)的固有頻率應(yīng)接近或處于人體適應(yīng)的頻率范圍，才能滿足舒適性要求。由于這種懸架是由外力驅(qū)動(dòng)而起作用的，所以稱為從動(dòng)懸架。種類有單桿式或多連桿式的。 它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力。結(jié)論 是沒有不舒適性。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I CA1091 輕型貨車的前后懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)汽車的乘坐舒適性和安全性的要求逐漸提高，因此對(duì)汽車的懸架系統(tǒng)和減振器也提出了更高的要求。 因而對(duì)提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和操縱穩(wěn)定性是有利的。保證貨物完好和人員舒適；衰減由于彈性系統(tǒng)引進(jìn)的振動(dòng)，使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，改善操縱穩(wěn)定性；同時(shí)懸架系統(tǒng)承擔(dān)著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和 制動(dòng)力）和側(cè)向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛平順；并且當(dāng)車輪相對(duì)車架跳動(dòng)時(shí)，特別在轉(zhuǎn)向時(shí)，車輪運(yùn)動(dòng)軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對(duì)車身跳動(dòng)的導(dǎo)向作用。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。而主動(dòng)懸架的控制環(huán)節(jié)中安裝了能夠產(chǎn)生抽動(dòng)的裝置，采用一種以力抑力的方式來抑制路面對(duì)車身的沖擊力及車身的傾斜力。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。 影響汽車平順性的另一個(gè)懸架指標(biāo)是簧載質(zhì)量 。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(huì)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(huì)感到不適，司機(jī)路感不好。彈性元件又有鋼 板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個(gè)別高級(jí)轎車則使用空氣彈簧。 （ 3）轉(zhuǎn)彎時(shí)車身傾斜度小。 懸架的設(shè)計(jì)要求 懸架與汽車的多種使用性能有關(guān)，在懸架的設(shè)計(jì)中應(yīng)該滿足這些性能的要求： （ 1）保證汽車有良好的行駛平順性。 汽車的前、后懸架與簧載質(zhì)量組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車行駛平順性主要參數(shù)之一。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。載荷小時(shí)副簧不工作，載荷達(dá)到一定值時(shí)副簧與托架接觸，開始與主簧共同工作。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 前后懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 前懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前懸架由前鋼板彈簧和減振器組成。減振器在拉伸和壓縮過程中，通過復(fù)原閥和壓縮閥及其相應(yīng)的節(jié)流系統(tǒng)產(chǎn)生阻尼力，從而使鋼板彈簧的振動(dòng)速度衰減以改善汽車的行駛平順性。 初始條件：滿載靜止時(shí)汽車前、后軸（橋）負(fù)荷 G1=24500N、 G2=69090N 和簧下部分荷重 Gu1=4710N、 Gu2=9270N，懸架的靜撓度 fc和動(dòng)撓 度 fd，單個(gè)鋼板彈簧的載荷： Fw1=( G1 Gu1)/2=(245004710)/2=9895N, 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 Fw2=( G2 Gu2)/2=(690909270)/2=29910N 汽車的軸距 Lz=4050mm。取片寬與片厚的比值 b/hp=7 所以 b=7 hp=7 10=70mm 取 b=75mm 2）鋼板彈簧片厚 h的選擇 矩形斷面等厚鋼板彈簧的總慣性矩 Jo Jo=nbh3/12 cWp EfksLWJh 6 ][)(/2 200 ????? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 h 3 /12 nbJo ?? (36) 式中， n— 鋼板彈簧片數(shù)， n=10 h=3 /12 nbJo ? = 3 7510/1231327 ?? = 取各片片厚等厚： h1=h2=h3=h4=h5=h6=h7=h8=h9=h10=8mm 3）鋼板斷面形狀（如圖 33） 圖 33 矩形斷面 在選擇各葉片長度時(shí)，應(yīng)盡量使應(yīng)力在片間和沿片長的分布合理，以達(dá)到各片壽命接近并節(jié)省材料、減小板簧質(zhì)量的目的。 (如圖 34) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 5 54 7 0 . 12 3 2 . 91 7 3 . 62 9 2 . 23 5 1 . 54 1 0 . 85 2 9 . 45 8 8 . 71 1 4 . 36 4 0 圖 34 鋼板彈簧各片長度的作圖法 由于有關(guān)撓度增大系數(shù)δ、慣性矩 Jo、片長和葉片 端部形狀等的確定不夠準(zhǔn)確，所以要驗(yàn)算剛度。2m = ? — 道路附著系數(shù) , ? = 21 ll、 — 鋼板彈簧前、后段長度 , 21 ll、 =640mm Wo— 鋼板彈簧總截面系數(shù) , Wo=8658 c— 彈簧固定點(diǎn)到路面的距離 ,c=644mm σ max=[9895 )( ???? ]/[ 8658)640640( ?? ] =924Mpa1000Mpa，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 ???? （ 315） 式中， Fx— 沿彈簧縱向作用在卷耳中心線上的力 , Fx= ?139。筒式減振器又分為單筒式和雙筒式和充氣筒式三種。主副鋼板彈簧中部用蓋板和 U 型螺栓固定在后橋殼的鋼板座上。 使副簧開始起 作用時(shí)的懸架撓度 af 等于汽車空載時(shí)懸架的撓度 0f ，而使副簧開始起作用前一瞬間的撓度 kf 等于滿載時(shí)懸架的撓度 cf 。 由前面選定的參數(shù)知： cmfd .46? 滿載弧高 ： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 滿載弧高 af 是指鋼板彈簧裝到車軸上，汽車滿載時(shí)鋼板彈簧主片上表面與兩端連線間的高度差。 對(duì)于主簧： L=1530mm k= S=110mm 1n =1 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 0n =13 131?? ? =? ?)( ?? =?????? ??? )(= E= 510? N/ 4mm 將上述數(shù)據(jù)代入以上公式得