【正文】 而減小。車身又回到正常水平，此時，頂桿又上移，將排氣門關閉，高度閥又處于一個平衡狀態(tài)。 （ 4） 高度閥的充、排氣閥均為關閉狀態(tài)。 車身由原高位置降至最低位置： a) A閥的氣源口被關閉，排氣口被打開。 b) B閥的氣源口被打開，排氣口被關閉。 c) 杠桿由最低位置向上回轉。 3)囊式氣囊在反跳時的有效承壓面積最小，泄壓面積最大，所以，反彈行程過大易于引起氣囊的爆破。減振器工作過程中產生的熱量靠儲油鋼筒散發(fā)，這樣，減振器吸收振動的能量就轉化為熱能消散掉了?？蓪?A形架導向機構看成是縱向單臂式導向機構的一種特殊形式，將二根縱向單臂與車架連接處的鉸鏈點合在一起，構成 A形架， A形架可避免導向機構內的附加載荷，克服了縱向單臂式導向機構的缺點。多數空氣懸架采用這種結構。 有式可知，懸架的靜撓度 cf 直接影響車身振動的偏頻 n。對大客車 ， df 取 58cm。這樣可在 有限的動撓度 df 范圍內，得到比線性懸架更多的動容量。這種懸架除彈性元件、減振器和導向機構外，一般還裝有車身高度調節(jié)裝置。 空氣彈簧剛度計算 空氣彈簧是利用橡膠氣囊內壓縮空氣的反作用力作為彈性恢復力的彈性元 件。W為簧上質量 當用靜剛度 比 時則 242 0 1 ????f zH ?? f 合格 當用動剛度比時則 242 0 1 ????f zH ?? f 合格 空氣彈簧的剛度特性分析 彈簧的剛度公式為 ??????????xaa ddPV Apk 2? 從中可以看出，要想獲得較軟的剛度，應該增大 V，但在布置上又不允許占用過高的空間，因而常常采用增加輔助氣室的辦法來達到增大 V，減小剛度的目的。在設計車身高度調節(jié)器時，必須采取必要的措施以防止在此類情況下 車身高度調節(jié)器頻繁動作 ]9[ 。其中，導向機構發(fā)揮著非常重要的作用。通過，在汽車的前、后懸架中都裝有橫向穩(wěn)定桿，或者只在前懸架中安裝。 側傾力矩和側傾角 這里 181。為此，現代汽車大多都裝有橫向穩(wěn)定桿來加大懸架的側傾角剛度以改善汽車的行駛穩(wěn)定性。 23 圖 不帶延時機構的高度閥 示意 圖 高度閥的主要特性參數有截止頻率一般為 1Hz，不感帶 ? mm，動作延遲時間為 13? s，低流量為 120 L/Min， 標準流量 為 350 L/Min， 排氣氣流流速為 875 L/min。 空氣懸架車身高度調節(jié)機構是一端固定在車架、一端固定在車身上的聯(lián)動閥，當車引高度變化時，閥動作打開相應的氣路，向彈簧氣室中補充或由彈簧氣室放出空氣，達到測節(jié)車身高度的目的。另外，囊式空氣彈簧可以通過添加輔助氣室，膜式空氣彈簧可利用活塞底座空心內腔作為輔助氣室來增大氣體體積，從而降低彈簧 剛度 ]8[ 。 圖 膜式空氣彈簧 21 空氣彈簧力學性能 空氣彈簧的支承、彈性作用取決于空氣彈簧內的壓縮空氣。 圖 懸架彈性特性曲線 1— 緩沖塊復原點 2— 復原行程緩沖塊脫離支架 3— 主彈簧彈性特性曲線 4— 復原行程 5— 壓縮行程 6— 緩沖塊壓縮期懸架彈性特性曲線 7— 緩沖塊壓縮時開始接觸彈性支架 8— 額定載荷 20 5 彈性元件的設計 空氣懸架多應用于大型客車和無軌電車上，在高級轎車、長途運輸重型載貨汽車和掛車上有所應用。當懸架變形 f 與所受垂直外力 F之間不呈固定比例變化時，彈性特性如圖 3— 1所示。 懸架動撓度 懸架的動撓度 df 是指從滿載平衡位置開始懸架壓縮到結構允許的最大形變。 )2/(/ 111 ?m ? ； )2/(/ 222 ?m ? （ ） 1c ， 2c 為前、后懸架的剛度（ N/cm）； 1m ， 2m 為前、后懸 架的簧上質量（ kg）當采用彈性特性為線性變化的懸架時，前、后懸架的靜撓度可以用下式表示 111 /cgmfc ? ； 222 /cgmfc ? 式中， g為重力加速度， g=9810mm/ 2s 。 四連桿機構里上 V 形桿的布置問題 V形桿夾角的選擇 夾角越大， V 形桿在承受側向力時桿向力越小，但承受縱向力時桿向力越大，若與下桿受力情況對比， V形桿有富裕的承載能力，所以夾角應盡可能選大些。如圖 2所示。在活塞以及底閥座上分別裝有兩個單向閥，且稱之為 1， 2， 3， 4. 車輪向上跳動即懸架壓縮時，活塞向下運動，油液 經過閥 2進入工作腔上腔，但是由于活塞桿占據了一部分體積，必須有部分油液 經過閥 4 進入補償腔。 反彈限位 由于 空氣彈簧的反向剛度很小，如不采取反向限位措施，必然會出現以下幾個問題： 1)因為氣囊的自由度有限，所以無止境的反彈，必然會出現脫囊（若無夾緊措施）或拉斷氣囊（有夾緊措施）的現象。 13 車身由最高位置直接降到最低位置： a) A閥的氣源口被關閉，排氣口被打開。這時車身降落在 6個彈性限位塊上，當限位塊的變形回彈力與車重力達到平衡時，車身停止下降，此時即為車身的最低位置。此時車身恢復到定高位置（氣囊回伸到原來高度）。 （ 2） B閥的氣源口被關閉，排氣口被打開。隨著氣囊內氣壓的上升，空氣彈簧高度增加，車身也隨之上升，進氣門則因為擺桿的移動而關閉，此時高度控制閥處于一個平衡狀態(tài)。因此，采用輔助氣室能減小空氣彈簧的剛 11 度。可看出膜式空氣彈簧在其正常工作范圍內，彈 簧剛度變化要比囊式空氣彈簧小，因而就振動性能來說，膜式空氣彈簧要比囊式空氣彈簧優(yōu)越的多 。 2. 空氣彈簧的剛性導向臂與車架支架用橡膠襯套相連接，在加速和剎車時，允許車橋有控制的運動，以減少橋殼應力，防 止損壞。 10 3. 空氣懸架系統(tǒng)結構方案設計 空氣彈簧懸架與機械彈簧懸架比較 空氣彈簧懸架與機械彈簧懸架性能的比較 空氣彈簧與機械彈簧懸架的目的是一樣的，都是為了 保護車輛不受振動和路面沖擊振動的影響 。延時機 構由緩沖彈簧和油壓減振器組成。因此要有一定的強度，布置的方式要合理。在外筒的內壁與內筒的外壁上預先給出適當的傾斜或曲面，據此橡皮膜伸縮時可沿該壁面發(fā)生變形，受壓面積隨變形而變化。氣囊的內層用氣密性好 8 的橡膠制成，而外層則用耐油橡膠制成。但如果阻尼過大又會使反應遲鈍并向車身傳遞過多的高頻振動和沖擊，所以減振器 阻尼的匹配是否合理將影響懸架的性能。 7 2 空氣懸架結構 空氣懸架結構簡介 空氣懸架系統(tǒng)的基本結構 空氣彈簧懸架具有變剛度、剛度小、振動頻率低、車身高度不變等優(yōu)點?？諝鈶壹芡怀龅膬?yōu)點是平順性好，維修少，壽命長，對承運的乘客和貨物的保護比鋼板彈簧懸架有著很大的提高，而對整車和路面的損壞程度也大大減少 。其優(yōu)點是：質量輕，減少了車身受到的沖擊，并提高了車輪的地面附 著力；可用剛度小的較軟彈簧，改善汽車的舒適性；可以使發(fā)動機位置降低，汽車重心也得到降低，從而提高汽車的行駛穩(wěn)定性；左右車輪單獨跳動，互不相干，能減小車身的傾斜和震動。 (三 )減振裝置 減振裝置主要是用來消耗振動能量，衰減振動。 (2)鋼板彈簧 由多片不等長和不等曲率的鋼板疊合而成。 以下對懸架重要的組成部分進行簡單的介紹。 現代汽車的懸架盡管有各種不同的結構形式，但是一般都由彈性元件、減振器和導向機構三部分組成。空氣懸架的現狀發(fā)展趨勢等等。 35 致 謝 10 空氣彈簧懸架與機械彈簧懸架比較 4 懸架技術的研究現狀及發(fā)展趨勢 3 3．進度安排： 1. 查閱資料，熟悉結構 2. 翻譯外文，開題報告 3． 結構選型，參數選擇，設計計算 4． 繪制總裝圖，零件圖 5． 撰寫設計說明書，準備答辯 4．指導老師意見： 明確了設計目標和設計任務，對空氣懸架的設計方法進行了說明，但對缺少具體設計方案，因此下階段還需修改、充實設計方案，按時完成畢業(yè)設計任務。由于空氣彈簧的剛度特性是一組非線性彈性特性曲線，研究這一類剛度非線性系統(tǒng)的振動傳遞規(guī)律是空氣彈簧匹配的關鍵空氣彈簧橡膠氣囊在有氣體壓力作用的情況下彎曲產生的彈簧性力對整個空氣彈簧性力的 貢獻只得進一步研究。 2．基本內容和技術方案： 預計需達到的目標 設計的客車懸架有良好的行使平順性、具有合適的衰減振動能力、保證客車具有良好的操縱穩(wěn)定性、有良好的隔聲能力并且結構緊湊，占用空間尺寸要小等 關鍵理論和技術、技術指標 1. 空氣彈簧的剛度特性 汽車空氣懸架中的空氣彈簧具有非線性剛度特性。 國外汽車空氣懸架發(fā)展經歷了“鋼板彈簧 氣囊復合式懸架→被動全空氣懸架→主動全空氣懸架的變化。國內高速公路的發(fā)展對汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求，對空氣懸架國內市場產生了很大的促進作用。學號 10110209102 畢 業(yè) 設 計（ 論 文 ） 大客車前空氣懸架設計 教 學 系 ： 汽車系 指導教師： 唐新蓬 專業(yè)班級： 車輛 1091 學生姓名： 朱冰 二 0 一三 年 五 月 畢業(yè)設計 (論文 )任務書 學生姓名 朱冰 專業(yè)班級 車輛 1091 指導教師 唐新蓬 工作單位 汽車系 設計 (論文 )題目 大客車前空氣懸架設計 設計（論文）主要內容： 1. 查閱相關文獻， 了解空氣彈簧懸架的結構，寫 出開題報告； 2. 選擇、確定空氣彈簧懸架 的結構型 式和 主要參數； 3. 對主要零件進行強度校核 ； 4. 繪制 空氣彈簧 懸架的裝配圖、主要零部件圖以及 部分零件的 三維圖 ； 5. 撰寫畢業(yè)設計說明書 要求完成的主要任務及其時間安排 : 1. 查閱的相關 參考 文獻 不少于 10篇，其中 外文資料 2篇 ； 2. 開題報告應符合學院對開題報告的要求； 3. 二維裝配圖和零件圖 應按國家標準 繪制，總圖紙量不少于 2張 A0 幅面 圖紙，其中至少 要有一張 A1 幅面 的手工繪制圖紙； 4. 設計說明書要能真實反映設計內容 ，設計計算正確， 書寫格式符合學院的 撰寫要求 ，字數不少于 1萬字 時間 安排： 11月～ 2021年 12月 查閱資料，撰寫開題報告。 我國公路條件的改善為汽車空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件。在一些特種車輛（如對防震要求較高的儀表車、救護車、特種軍用車及要求高度調節(jié)的集裝箱運輸車等）上，空氣懸架幾乎為唯一選擇?？傊壳捌嚳諝鈶壹茉谳d重貨車的應用國內尚處于起步階段。 對于模式空氣彈簧，采用圓柱活塞，就可以利用簡化前面的空氣彈簧感度計算公式 今后在以下幾個方面應該是研究的重點： 空氣彈簧的匹配技術。今后電子控制式空氣懸 架將成為空氣懸架發(fā)展的必然趨勢。 14 4 懸架主要參數的確定 18 懸架彈性特性 22 6 懸架導向機構的設計 30 減震器的選定及阻尼力的計算 36 1 摘要 本設計書 首先收集了懸架的一些知識，在此基礎上提出了空氣懸架優(yōu)缺點。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力（支承力）、縱向反力（牽引力和制動力）和側向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車架（或承載式車身）上，以保證汽車的正常行駛 ]1[ 。為此，在許多結構形式的汽車懸架中都設有專門的 減振器。在本論文主要是對空氣彈簧進行了研究與探討。②使車橋或車輪按一定軌跡相對車身或車架跳動 。 獨立懸架是每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸架懸掛在車架或車身下面的。 當前在大型商用汽車、半掛車中采用空氣懸架系統(tǒng)越來越多。 對懸架提出的設計要求有： （ 1）保證汽車有良好的行駛平順性； （ 2）具有適合的衰減振動的能力；