【正文】 en we made certain the main parameters. In the design of the front suspension we designed the leaf spring firstly, including the selection of section shape of leaf spring, made certain the main parameters, material and allowable stress and the design of scheme , moreover the design of shock absorber. In the design of rear suspension we carried out the design of the main spring and the helper spring. In the final design stage, the MATLAB software is used to analyze the ride fort of the suspension system by programming. The aim is whether suspension ride quality meets to the performance requirement. The results indicate that there is no unfortableness for the car on road. Therefore, it is helpful for the dynamical, economical and handling performances of the vehicle. Key words: Suspension Design。 懸架是汽車中的一個(gè)重要 總成，它把車架與車輪彈性地聯(lián)系起來，關(guān)系到汽車的多種使用性能 。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。由于這種懸架能夠自行產(chǎn)生作用力，因此稱為主動懸架。這樣若無有足夠大的限位行程，就會使撞擊限位塊的概率增加。簧載質(zhì)量分為簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量兩部分，由彈性元件承載的部分質(zhì)量，如車身、車架及其它所有彈簧以上的部件和載荷屬于簧上質(zhì)量。所以，整車側(cè)傾角剛度應(yīng)滿足：當(dāng)車身受到 側(cè)向加速度時(shí)，其側(cè)傾角在 ～ 4176。 汽車懸架的分類 為適應(yīng)不同車型和不同類型車橋的需要 ， 懸架有分為獨(dú)立懸架和 非獨(dú)立懸架。 （ 4）車輪定位幾乎不因其上下運(yùn)動而改變，所以輪胎磨損較少。 （ 2）具有合適的衰減振動能力。懸架固有頻率選取的主要依據(jù)是“ ISO2631《人體承受全身振動的評價(jià)指南》”，固有頻率取值與人步行時(shí)身體上下運(yùn)動的頻率接近。所以，對于貨車， fd取值與 fc相同 。 懸架側(cè)傾角剛度及其在前、后軸的分配 懸架側(cè)傾角剛度系指簧上質(zhì)量產(chǎn)生單位側(cè)傾角時(shí)，懸架給車身的彈性恢復(fù)力矩。 鋼板彈簧中部用兩個(gè) U 型螺栓固定在前橋上。減振器通過連接銷、上支架、下支架以及其橡膠襯套分別與車架和前軸連接。 （ 1） . 滿載弧高 fa 滿載弧高 fa是指鋼板彈簧裝到車軸（橋）上，汽車滿載時(shí)鋼板彈簧主片上表面與兩端（不包括卷耳孔半徑）連線間的最大高度差。 確定各葉片長度的方法有作圖法和計(jì)算法。用共同曲率法來計(jì)算剛度。121 Gm=13720N 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 D— 卷耳內(nèi)徑 ,D=42mm b— 鋼板彈簧寬度 ,b=75mm h1— 主片厚度 ,h1=8mm [? ]— 許用應(yīng)力， [? ]=350MPa )875/(1 3 7 2 0)7512/()]842(1 3 7 2 03[ 2 ???????? =[? ]=350MPa 合格 （ 3） 鋼板彈簧銷強(qiáng)度計(jì)算 ? ?zsz bdF ?? ?????? )16754/(2 4 5 0 0)/( 〈 79Mpa，合格 懸架中用的最多的減振器是內(nèi)部充有液體的液力式減振器。雙筒充氣液力減振器具有工作性能穩(wěn)定和干摩擦力 小和噪生低等優(yōu)點(diǎn)，在乘用車上得到越來越多的應(yīng)用。當(dāng)汽車裝載質(zhì)量較大時(shí)，副鋼板彈簧抵在輔助鋼板彈簧支架下面，主副鋼板彈簧共同參加工作。于是可求 kF = WFF0 式中 WFF和0 分別為空載和滿載時(shí)的懸架的載荷。常取 af =10～ 取： mmfa 18? 鋼板彈簧長度 L的確定： （ 1） 選擇原則： 鋼板彈簧長度是彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。 ? ?w? 的選?。汉笾骰蔀?450～ 550N/ 2mm ，后副簧為 220～ 250 N/ 2mm 。多片鋼板彈簧一般片數(shù)在 6～ 14片之間選取，重型貨車可達(dá) 20 片。用共同曲率法計(jì)算剛度，剛度的驗(yàn)算公式為： C= ?????? ??? ??ni KKk YYaE 1 131 )(/6? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 其中， )( 111 ?? ?? kk lla ； ???ki iK JY 1/1 ； ???? ?111 /1ki iK JY。 下面分別計(jì)算主簧和副簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 0H ： 主簧： 由： mmfcm ? mmfa 18? 22 ))(3( L ffSLSf cma ????= ? ?? ? ? ? 5 3 02/ 5 3 03110 2 ?????? 則 )(0 fffH acm ???? =+18+= 副簧： 22 ))(3( L ffSLSf caa ????= ? ? ? ? 1 0 02 1 01 1 0 031 1 02 ?? ????? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 )(0 fffH aca ???? =+18+=58mm （ 2）鋼板彈簧總成 在自由狀態(tài)下的曲率半徑的確定： 主簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑： 020 8/ HLR ? = ? =. 副簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑： 39。 再對副簧的總成弧高核算 將副簧各片的長度和曲率半徑代入公式： 1/ 39。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算 當(dāng)貨車牽引驅(qū)動時(shí)，貨車的后鋼板彈簧承受的載荷最大，在它的前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力 max? 用下式計(jì)算 max? =? ? ? ?0211239。 滿載靜止時(shí)有： fCfCFG zmzak ???2 NfCFF zmk 2 2 3 8 9 2 5 7 ??????主 NfCF za 7 5 0 3 7 6 ????副 由上式驗(yàn)算主簧強(qiáng)度： 其中牽引驅(qū)動時(shí)，主簧載荷為 G= NmFG 3 2 3 1 )7 9 4 33 6 0 4 0()( 39。2m a x ?? ??????????? M P aWllllmFaaaa副 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 NfCFF dzmmj 3 9 1 5 6 1 92 2 3 8 9 ?????? 主 副簧的極限載荷按下式計(jì)算： NfCFF dzaaj ?????? 副 不平路面上主副簧都符合強(qiáng)度要求。 NGF S 1 4 9 5 52/2 9 9 1 02/2 ??? bdFSz /?? = ? ? 2/ 1 0/1 4 9 5 5 mmNmmmmN ?? 彈簧銷滿足強(qiáng)度要求。試驗(yàn)表明，為了保持汽車具有良好的行駛平順性，車身振動的固有頻率應(yīng)為人體所習(xí)慣的步行時(shí)，身體上、下運(yùn)動的頻率。 ISO 2631 用加速度均方根值給出了人體在 1～ 80Hz 振動頻率范圍內(nèi)對振動反應(yīng)的三個(gè)不同感覺界限：舒適－降低界限 CDT 、疲勞－工效降低界限 FDT 和暴露極限?！氨┞稑O限”值為“疲勞－工效降低界限”的 2 倍 (增加 6dB)；“舒適－降低界限”為“疲勞 工效降低界限的 1/(降低 10dB)；而各個(gè)界限容許加速度值隨頻率的變化趨勢完全相同。 解式（ 1）可得該系統(tǒng)振動的兩個(gè)主頻率 ： Mm kk ttt ?????? 220220221 )(41)(21 ????? （ 42） Mm kk ttt ?????? 220220222 )(41)(21 ????? 式中， Mk?20?， mkk tt ??2?。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 第 5 章 結(jié)論 本 次設(shè)計(jì) 進(jìn)行了 CA1091型載貨汽車 懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì) 并對其進(jìn)行了 平順性 分析 。 副簧主片長度 1100mm，用作圖法確定其余各片的長度。接著對鋼板彈簧的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行了校核，使它們充分滿足要求。 令 Mcb?2 ， Mk?20?，則齊次方程為 02 20 ??? ZZbZ ???? 式中的 0? 稱為 系統(tǒng)固有頻率，而阻尼對運(yùn)動的影響 取決于 b 和 0? 的比值變化ζ，ζ稱為阻尼比 Mkcb 20 ?? ?ζ 汽車懸架系統(tǒng)阻尼比ζ的數(shù)值通常在 左右，屬于小阻尼，此時(shí)微分方程的通解為 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 )s in( 220 atbAeZ nt ??? ? ? 根據(jù)上面的式子可以得 到車身加速度的功率譜公式： )()()( 2 ??? qqzz GjHG ?? 其中qzgqzjH qz ?? ???)( gugnngGG qq 2020 )()2()( ??? ? （ u 為車速 ） 根據(jù)路面不平度分類標(biāo)準(zhǔn)選擇 G 級路面，可得： )( 0nGq = 610256 ?? ， 3m （其中 0n = ?m ） 則 )(?zG = guggqz 2622 5 6)2( ??? 圖 41 車身加速度的幅頻特性曲線圖 也可以得到： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 懸架動撓度 fd 對 q的幅頻特性： qfjH dqfd ?~)( ? 將 NKAAAA KAqz tt 22123 21 ??? 與 NKAqzzzqz t11122 ?? 代入上式，得： N AAKNKANKAqf tttd )( 2121 ???? 212 1 ???????? ???qfd? 式中 2202022020 )/)(11()/(41))/(11)()/(1( ?????? ????????? ?????? ????????????? 其中 ? ?mKCmk /2/)/(/ 0 ??? ????? 為頻率比；為阻尼比； KKt/??為剛度比； mM/?? 為質(zhì)量比。為便于分析，需把復(fù)雜的實(shí)際汽車在某些假設(shè)條件下，簡化為等效振動系統(tǒng)。當(dāng)駕駛員承受振動在此極限內(nèi)時(shí)，能保持正常地進(jìn)行駕駛。所以，車身振動加速度的極限值應(yīng)低 于 ～ 。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。代入上式得： 主片符合強(qiáng)度要求。 不平路面上時(shí)，應(yīng)按鋼板彈簧的極限變形即動撓度 fd 計(jì)算載荷。2m =~；貨車： 39。1 /)/(可得： 39。 鋼板彈簧的總成弧高為 H 02 8/ RL? 上式計(jì)算的結(jié)果應(yīng)與 )(0 fffH ac ???? 計(jì)算的設(shè)計(jì)結(jié)果相近。 結(jié)果得 Czm=2376N/cm 與設(shè)計(jì)值 Cm=2264N/cm 相差不大，基本滿足主簧剛度要求。 AB 線與各片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片的長度。 通過查手冊可得鋼板截面尺寸 b 和 h 符合國產(chǎn)型材規(guī)格尺寸。對于對稱式鋼板彈簧 ? ? EckSLJ 48/)( 30 ??? 式中： S—— U形螺栓中心距（ mm） k—— U形螺栓夾緊 (剛性夾緊， k取 )； c—— 鋼板彈簧垂直剛度（ N/mm） ,c= cW fF / 。 Wk FFF 0? = 又： acamcakW CfCfFF ??? ，得：