【正文】 止因一側車輪遇障礙物時，限制該側 車輪跳動幅度。取 n=。 懸架剛度計算 已知：已知整車裝備質量： m =1521kg， 取簧上質量為 1060kg；取簧下質量為 60kg，則由軸荷分配范圍表 可 知： 空載前軸單輪軸荷取 60%： 2 %6015211 ??m= 滿載前軸單輪軸荷取 50%： kgm 4 62 %50)4106041 5 2 1(2 ??????? 表 各類汽車的軸荷分配范圍 懸架剛度：cWc fFfFC ?? 滿載 = mmN / * ? 。 β=176。K —— 曲 度 系 數(shù) ， 為 考 慮 簧 圈 曲 率 對 強 度 影 響 的 系 數(shù) ；CCCK 6 1 1439。 減震 器結構類型的選擇 減震 器的功能是吸收懸架垂直振動的能量，并轉化為熱能耗散掉，使振動迅速衰減。與筒式液力減震器相比，搖臂式減震 器的活塞行程要短得多，因此其工作油壓可高達 7530MPa，而筒式只有 。減 震 器的工作溫度可高達 120 攝氏度，有時甚至可達 200 攝氏度 。不論是哪種情形，其阻力都大致與速度的平方成正比，如圖 圖中曲線 A 所示為在某一給定的 A 通道下阻尼力 F 與液流速度 v的關系，若與通道A 并聯(lián)一個直徑更 /大的通道 B，則總的特性將如圖中曲線 A+B 所示。根據(jù)汽車的型式、道路條件和使用要求，可以選擇恰當?shù)淖枘崃μ匦浴＂?在缸筒外徑相同的前提下，可采用大直徑活塞，活塞面積可增大將近一倍，從而降低工作油壓 。② 改善了壞路上的阻尼特性 。4貯油缸筒 。12活塞緊固螺母 。 選擇下圖 的安裝形式，則起阻尼系數(shù) ? 為： ???? 2c o s2 sm? （ ） 24 圖 減震器安裝布置示意圖 根據(jù)公式ssmCn ?21?，可得出 ： nmcs ?? 2?? 滿載時計算前懸剛度 22 ?????SC N/m 代入數(shù)據(jù)得： ? =，取 ?ba , ?? ? 按滿載計算有：簧上質量 ?m kg，代入數(shù)據(jù)得減震器的阻尼系數(shù)為： msN / 22 ????????????????????? 減震器最大卸荷力 0F 的確定 為減小傳到車身上的沖擊力，當減震器活塞振動速度達到一定值時，減震器打開卸荷閥。 橫向穩(wěn)定桿設計 橫向穩(wěn)定桿的作用 橫向穩(wěn)定桿是一根擁有一定剛度的扭桿彈簧，它和左右懸掛的下托臂或減震器滑柱相連。 圖 接頭剖面圖 穩(wěn)定桿直徑計算 由公式? ? ? ??????? ??????? cblbaalE I llfpCb 222331224212321? （ ） 式中 bC? 為角剛度， E 為材料彈性模量， E 取 Mpa5102? ， I 為穩(wěn)定桿的截 27 面慣性矩 , 644dI ?? , L 為穩(wěn)定桿兩端間的距離其余變量如下圖 所示。其他位置的應力一般都小于圓角截面處的內側應力。 ????， ? ? ? ? 432324822 ???????? ddRC 1439。221? （ ） 式中 39。虛擬樣機技術（ VP）就是在這種市場背景下產(chǎn)生的。國 外許多大型公司及企業(yè)的機械系統(tǒng)動力學仿真平臺均采用 ADAMS 軟件。 ADAMS 仿真軟件的應用非常廣泛，不僅可以應用于預測機械系統(tǒng)的性能、碰撞檢測 以及運動范圍，還可以應用于峰值載荷的計算以及有限元的輸入載荷領域 。 在 ADAMS/View 菜單欄中，選擇設置（ Setting）菜單中的（ Working Grid）命令，將網(wǎng)格 X 方向和 Y方向的大小分別設置為 750 和 500，將網(wǎng)格的間距設置為 50（如圖 所示）。 麥弗遜 懸架簡化模型 圖 麥弗遜懸架簡化模型 懸架 建模關鍵點確定 關鍵點 POINT_1 為懸架下控制臂外點，關鍵點 POINT_86 為懸架下控制臂內點，關鍵點 POINT_4 為減振器上鉸點，關鍵點 POINT_5 為車輪中心點，關鍵 32 點 POINT_6 為減振器下安裝點（與轉向節(jié)連接），關鍵點 POINT_28 為轉向節(jié)中心點，關鍵點 POINT_8 為轉向橫拉桿內鉸點，關鍵點 POINT_32 為轉向橫拉桿外鉸點。在使用 ADAMS 31 軟件的虛擬環(huán)境時，可以自動生成包括機械液壓控制系統(tǒng)在內的、任意復雜虛擬樣機系統(tǒng)的多體動力學數(shù)字化模型，并能夠 對該模型進行仿真分析計算。虛擬樣機技術的應用，對涉及的創(chuàng)新、提高設計質量、減少設計錯誤、加快產(chǎn)品開發(fā)周期有重要意義。 本章小結 本章介紹了懸架的基本尺寸的確定 ，螺旋彈簧的設計，減 振器工作缸、貯 油缸直徑的確定，導向機構中各參數(shù)的確定，導向機構 的結構形式的確定，并且確定其基本尺寸。 ? ? M p aM p adpl 1 2 5 5 732 30101 0 8 2 132631 ?????????? ???? （ ） 綜上所述穩(wěn)定桿的強度和剛度都滿足要求。取 ?cmNC b /700 ??? ，則 28 圖 穩(wěn)定桿結構尺寸圖? ? ? ?? ? mmmd 70031284 22338 ???????????? ? （ ） 故 取 mmd 32? 。1221 KBC b ?? （ B 為輪距， 39。 由于為了提高汽車的行駛平順性，從而降低了汽車的固有頻 率，導致懸架的垂直剛度減小，側傾角剛度值很小，結果使汽車轉彎時側傾嚴重，影響了汽車的穩(wěn)定性，為此大多數(shù)汽車都裝有橫向穩(wěn)定桿來加大汽車的側傾角剛度。式中， c 是沖擊載荷系數(shù)，取 c=；代入數(shù)據(jù)可得最大卸荷力 0F 為： NF 1 5 9 12 8 7 5 ???? 減 震器工作缸直徑 D 的確定 根據(jù)伸張行程的最大卸荷力 0F 計算工作缸直徑 D 為： 25 ? ?? ?20xx ?? ?? P FD （ ） 其中， ??P ——工作缸最大壓力，在 3Mpa～ 4Mpa,取 ??P =3Mpa； ? ——連桿直徑與工作缸直徑比值， ? = ～ ，取 ? =。相對無摩擦的彈性元件懸架，取ψ=；對有內摩擦的彈性元件懸架， ψ值取的小些，為避免懸架碰撞車架，取 Y? = S? 。8限位塊 。因而本次設計選擇雙筒式減震 器。② 成本高 。當車輪下落即懸架 22 伸張 時，活塞桿 8 帶動活塞 5 下移，壓迫油液經(jīng)過伸張閥 10 從工作腔下腔流入上腔。通常情況下，當減震 器活塞相對于缸筒的運動速度達到0. lm/s 時閥就開始打開，完全打開則需要運動速度達到數(shù)米每秒。一般而言，當油液流經(jīng)某一給定的通道時，其壓力損失由兩部分構成。其中 A 為工作腔， C 為補償腔，兩腔之間通過閥系連通，當汽車車輪上下跳動時，帶動活塞1 在工作腔 A 中上下移動，迫使減震 器液流過相應閥體上的阻尼孔，將動能轉變?yōu)闊崮芎纳⒌簟? 減震器大體上可以分為兩大類，即摩擦式減震器和液力減震 器。 ???? ??????? CCCK P= 2 3 314c o 4 0 ???? N； 則彈 簧表面的剪切應 19 力： ? ? 23239。 代入計算得： d= 確定鋼絲直 徑 d=12mm ，彈簧外徑 D=122mm ，彈簧有效工作圈數(shù) n=8； 彈簧校核 （ 1）彈簧剛度校核 彈簧剛度的計算公式為：iDGdC m341 8? 代入數(shù)據(jù)計算可得彈簧剛度 SC 為： 81101101108 410341 ????? ???? iDGdC mN/mm 所以彈簧選擇符合剛度要求。 例如麥弗遜獨立懸架的懸架剛度 C 的計算方法：如下圖所示。 ??nn在 ～ 范圍內符合要求。麥弗遜式懸架的受力圖如圖 所示。 （ 4）制動時，應使車身有抗 ” 前俯 ” 作用；加速時， 有抗 “后仰” 作用。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內摩擦便形成 對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉化為熱能，而被油液和減 震 器殼體所吸收，然后散到大氣中。鋼板彈簧是汽車最早使用的彈性 元件，由于存在諸多設計不足之處，現(xiàn) 在 逐步被其它種類彈性元件所取代。 麥弗遜式 獨立懸架是獨立懸架中的一種，是一種減震 器作滑動支柱并與下控制臂鉸接組成的一種懸架形式 ,與其它懸架系統(tǒng)相比 ,結構簡單、性能好、布置緊湊 ,占 用空間少。目前廣泛應用于貨車和大客車上，有些轎車后懸架也有采用的。6反跳緩沖彈簧 圖 麥弗遜懸架的另一種結構圖 麥弗遜獨立懸架的特點： 麥 弗遜式是 鉸接 式滑柱與下橫臂組成的懸架形式，減 振器可兼做轉向主銷，轉向節(jié)可以繞著它轉動。12防塵罩 。4橫向穩(wěn)定桿支架 。 其工作原理： 這種懸架將減 震 器作為引導車輪跳動的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。因此不等長雙橫臂式獨立懸架能保證汽車有良好的行駛穩(wěn)定行，已為中、高級轎車的前懸架所廣泛采用。這種獨立懸架被廣泛應用在轎車前輪上。 獨立懸架 獨立懸架是兩側車輪分別獨立地與車架 彈性地連接，當一側車輪受沖擊，其運動不直接影響到另一側車輪，獨立懸架所采用的車橋是斷開式的。種類有單桿式或多連桿式的。 5 第 2 章 麥弗遜 式 獨立 懸架結構分析 懸架的組成與分類 懸架的 組成 現(xiàn)代汽車，特別是乘用車的懸架，形式、種類 會因不同的 公司和設計單位，而有不同形式。特別是專門應用于汽車動 力學分析的 ADAMS／ Car專用模塊，極大地方便了汽車設計人員的設計工作。為了降低產(chǎn)品開發(fā)風險，在樣車制造出之前，利用數(shù)字化樣機對這些上述性能進行計算機仿真，并且優(yōu)化其參數(shù)就顯得十分必要了。 懸架系統(tǒng)在發(fā)揮車輛操縱穩(wěn)定性方面至關重要。 選題的意義 懸架是車輛行駛系的重要的組成部分。 附錄 B ........................................ 錯誤 !未定義書簽。本文的 初步 研究具有 一定 的實踐和應用價值 。汽車的操縱穩(wěn)定性是影響汽車行駛安全性的重要性能之一，因此，如何研究和評價汽車的操縱穩(wěn)定性，以獲得良好的汽車主動安全性能一直是關于汽車研究的一個重要課題。優(yōu)化后懸架的性能明顯提高，驗證了優(yōu)化方案的可行性。 ADAMS/ View。 本課題研究的目的就在于運用 CAD/CAE技術對車輛麥弗遜式前懸架的虛擬設計。 運用虛擬樣機技術，結合虛擬設計和虛擬試驗，可以大大簡化懸架系統(tǒng)設計開發(fā)過程，大幅度縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，大量減少產(chǎn)品開發(fā)費用和成本，提高產(chǎn)品質量和產(chǎn)品的系統(tǒng)性能，獲得最優(yōu)設計產(chǎn)品。上世紀末興起的數(shù)字化虛擬樣機技術是縮短車輛研發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高產(chǎn)品設計和制造質量的重要途徑。因為仿真分析花費時間短，可以在計算機上重復進行，對各種設計方案進行快速優(yōu)化 并對比，并且可實現(xiàn)實車試驗條件下不能進行的嚴酷工況分析，因此 廣泛地被人們采用。 圖 設計路線圖 4 預期結果 按照任務和進度要求，應該實現(xiàn)這些預期和相應結果：首先在完成必要的設計計算后， 利用 ADAMS平臺，建立簡化的麥弗遜前懸架模型，并進行運動學仿真，獲得相應的性能曲線。 減 震 器是為了加速衰減 由于彈性系統(tǒng)引起的 振動， 減 震 器有筒式減 震 器，阻力可調式新式減 震 器，充氣式減 震 器。目前多數(shù)汽車上都采用被動懸架，也就是說汽車姿態(tài)（狀態(tài)）只能被動地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導向機構以及減振器這些機械零件。 ( a ) ( b )( c ) ( d ) (a)— 雙橫臂式； (b)— 縱臂式； (c)— 燭式； (d)麥弗遜式 圖 常見的獨立 懸 架 類型 獨立懸架的類型及特點： 獨立懸架 的車軸分成兩段 （如 圖 ） ，每只車輪用螺旋彈簧獨立地， 彈性地連接 安裝在車架下面 ，當一側車輪受沖擊，其運動不直接影響到另一側車輪，獨立懸架所采用的車橋是斷開式的。等長雙橫臂式懸架在其車輪作上、下跳動時，可以保持主銷傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會使輪胎磨損嚴重，故已很少使用，多為不等長雙橫臂式懸架所取代。 （ 2） 麥弗遜式 獨立懸架 （滑柱連桿式） 圖 麥弗遜式獨立前懸架 麥弗遜式獨立懸架是以其發(fā)明者美國通用汽車公司工程師麥弗遜 ( Earle S MacPherson)先生命名的 , 也稱麥氏懸架 30年代 , 通用的雪佛蘭分部想設計一種質量小于 900kg、軸距小于 2740mm 的小型汽車 , 設計的關鍵是懸架總設計師麥弗遜創(chuàng)造性地將活塞桿兼做轉向主銷 , 車輪沿主銷軸線跳