【正文】 業(yè)出版社 [3] 梁新成，黃志剛，朱婷，穆以東 .汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀和展望 [J].北京工商大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2021,第 24 卷第 2 期 [4] 丁謂平 .懸架彈性元件最佳剛度分布的工程設(shè)計方法 [J].汽車工程 2021,第 27卷第 5 期 [5] BOSCH 汽車工程手冊 [P].北京理工大學(xué)出版社， 2021 [6] 王望予 .汽車設(shè)計 [M].北京機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [7] 余志生 .汽車?yán)碚?[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [8] 陳家瑞 .汽車構(gòu)造 [M].北京機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [9] 張洪欣 .汽車設(shè)計 [M].北京機(jī)械工業(yè)出版社， 1995 [10] and Measurement of Driver vehicle Handling PA:SAE paper 730486 [11] Moon Byung2Young， and reliability analysisof stochastic structue system using p robabi2 listicfininte element method [J]. Structural Engineering and Me2chanics， 2021 教師簡介 第 35 頁 共 40 頁 指導(dǎo)教師簡介 王海軍，男， 1965 年 8 月出生于吉林于吉林農(nóng)安縣 。先作出設(shè)計方案，根據(jù)設(shè)計方案確定懸架的基本參數(shù)。一般地， xv 在 ~ /ms。設(shè)計時，現(xiàn)選取 Y? 與 S? 的平均值 ψ。 圖所示為減振 器的阻力 —— 速度特性。由于減振器充入高壓氣體可以得到穩(wěn)定的阻力特性，不容易產(chǎn)生噪聲。雖然搖臂式減振器能夠在比較大的工作壓力（ 10～ 20） Mpa）條件下工作，但由于它的工作特性受活塞磨損和工作溫度的變化的影響大而遭淘汰。矩形制造成本最低，但效果最差。后懸 NmjF 1 5 8 7 8 8 0x ???? ,將數(shù)據(jù)代入 （ 41）是得， M?? pa350M?? 。選擇卷耳上卷式結(jié)構(gòu)，其特點是制造工藝性良好，但因卷二中心線與主片斷面中心線之間存在一定距離，所以工作時葉片內(nèi)應(yīng)力較大。螺栓螺紋牙底開關(guān)按 GB/T 1971981 規(guī)定。 （ 1）性能等級：螺栓等于或高于 級，按 GB/T 《緊固件機(jī)械性能螺栓，螺釘和螺柱》規(guī)定。 根據(jù)車型和潤滑的難易程度，選擇尼龍襯套。 塑料襯套一般采用尼龍或聚甲醛材料制成。22m a x bhmGWllcllmG ??????? （ 312 ） 式中， G2 為作用在后輪上的垂直靜負(fù)荷； m2 為驅(qū)動時后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)。 代入數(shù)據(jù)驗算， mm134401 ?R , mm229402 ?R ， mm209803 ?R 與預(yù)先設(shè)定的 01R 、 02R 、03R 相差不多。 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，驗算合格，預(yù)應(yīng)力取值同上。根據(jù)要求，彈簧預(yù)應(yīng)力取為 70,65,20,25，30,30,40,50Mpa。 3 鋼板彈簧的設(shè)計 第 19 頁 共 40 頁 矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由正式確定 ? ?)Eh/R21/RR i00i0i （）（ ??? （ 38） 式中， Ri 為第 i 片彈簧自由狀態(tài)下的曲率半徑 (mm)； R0 為鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑 (mm)； i0? 為各片彈簧的預(yù)應(yīng)力 (Mpa)； E 為材料彈性模量 (Mpa)，取 M 5?? ； hi 為第 i 片的彈簧厚度 (mm)。 后懸主鋼板彈簧的剛度驗算 。 表 32 后鋼板彈簧個片長度 用 做圖法繪制的 后副 鋼板彈簧長度表 32。但矩形截面制造簡單，成本低廉，因此，選擇此種截面形式。根據(jù)數(shù) ?h ，主片應(yīng)取厚些，取為 12mm， 第二片取為 12mm,第三片到第十片取為 10mm。多片鋼板彈簧一般在 14~6 片之間選，總質(zhì)量超過 14t 的貨車可達(dá) 20 片 。 鋼板彈簧平均厚度 ? ? )6/()(/2 cw200p EfksLWJh ????? （ 34） 代入計算后得前懸 1 ?? , 后懸主簧 2 ?? ，后懸副簧 3 ?? 與一般要求在 6～ 12mm 的范圍相符。對稱鋼板彈簧，總慣性矩為 ? ? ）（ 48E/)( 30 ?cKsLJ ?? （ 32） 式中， s 為Ｕ該螺栓中心距（ mm）； k 為考慮 U 形螺栓夾緊彈簧后的無效長度系數(shù) ； c 為鋼板彈簧垂直剛度（ N/mm）； ?為撓度增大系數(shù) ； Ｅ為材料的彈性模量（ MPa）?？紤]使用期間鋼板彈簧塑性變形的影響和為了在車架高度已限定時能得到足夠的動撓度值，常取 20mm~10a ?f，本設(shè)計取前懸 mmf 101a ? , 后懸 mmf 141a ? 。 鋼板彈簧形式的選擇：本車為 輕型貨車，選擇多片彈簧片數(shù) 初 定為 68/10 ?片。本設(shè)計選擇非獨立懸架。 確定副簧開始參加工作的載荷 kF 與主、副簧之間的剛度分配，受懸架的彈性特性和主、副簧載荷分配。這樣可在有限的動撓度df 范圍內(nèi)，得到比線性懸架 更多的動容量。這里取 前懸架 cm71d ?f ， 后懸架 ?f 。 汽車前、后懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車行駛平順性的主要參數(shù)之一。因為 非獨立懸架具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、強(qiáng)度高、保養(yǎng)容易、行車中前輪定位變化小的優(yōu)點 。不同形式的懸架占用的空間尺寸不同，占用橫向尺寸大的懸架影響發(fā)動機(jī)的布置和從車上拆裝發(fā)動機(jī)的困難程度；占用高度空間小的懸架，則允許行李箱寬敞，而且底部1 概述 第 4 頁 共 40 頁 平整，布置油箱容易。側(cè)傾中心位置高，它到車身質(zhì)心的距離縮短，可使側(cè)傾力臂及側(cè)傾力矩小些，車身的側(cè)傾角也會減小。這種懸架主要用在貨車、大客車的前、后懸架以及某些轎車的后懸架上。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時保持車輪按一定運動軌跡相對車身跳動，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。 （ 4）汽車制動或加速時，要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾（即所謂“點 頭”或“后仰”）的可能性，轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾角要合適。承受振動作用的時間長，容許的加速度值就小。汽車懸架是車架（或車身）與車軸（或車輪）之間的彈性聯(lián)結(jié)裝置的統(tǒng)稱。在設(shè)計過程中即要考慮設(shè)計的合理性，同時還要考慮結(jié)構(gòu)簡單、成本低等因素。 I 輕型載貨汽車懸架的設(shè)計 摘要 ：汽車懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱。通過計算得出的數(shù)據(jù)表明此次設(shè)計的懸架系統(tǒng)符合設(shè)計要求。它的作用是彈性地連接車轎和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力。而頻率的影響表現(xiàn)在某一頻 段（對于垂直振動，此頻率為4— 8Hz)容許振動加速度為最??；而在其余頻段內(nèi)，振動加速度與頻率成線性關(guān)系。 （ 5）有良好的隔振能力。種類有單桿式或多連桿式的。 （ 2）獨立懸架又分為雙橫臂式、單橫臂式、雙縱臂式、單縱臂式、單斜臂式、麥弗遜式和扭梁隨動臂式等幾種類型。但側(cè)傾中心過高，會使車身傾斜時輪距變化大 ，加速輪胎的磨損。因此，懸架占用的空間尺寸也用來作為評價指標(biāo)之一。 2 懸架基本參數(shù)的確定 第 5 頁 共 40 頁 2 懸架基本參數(shù)的確定 懸架設(shè)計的主要目的有以下兩個方面：一是確保汽車有良好的行駛平順性；一是保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性。因現(xiàn)代汽車的質(zhì)量分配系數(shù) ? 近似等于 1，于是汽車前、后軸上方車身兩點的振動不存在聯(lián)系。 懸架的剛度 由 cmgf /c ? 得懸架的剛度，簧上質(zhì)量 kg1300m1 ? , kg2400m2 ? ,代入得懸架剛度。懸架的動容量系指懸架從靜載荷的位置起，變形到結(jié)構(gòu)允許的最大變形為止消耗的功。原則上，要求車身從空載到滿載時的振動頻率變化要小，以保證汽車有良好的平順性；還要求副簧參加工作前、后的懸架振動頻率 變化不大。其特點是：結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，性能可靠；車輪上下跳動時車輪相對地面垂直變化小，故可以降低輪胎的磨損；簧下質(zhì)量大，乘坐舒適性不好；左右同時運動，容易產(chǎn)生橫向振動。 鋼板彈簧材料的選擇根據(jù)材料的性質(zhì)和成本，可選用 55SiMnTi，采用表面噴丸處理或減少表面脫碳層深度來提高材料的強(qiáng)度，提高壽命。 鋼板彈簧長度 L 的確定 鋼板彈簧長度 L 是指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。 3 鋼板彈簧的設(shè)計 第 11 頁 共 40 頁 剛性夾緊取 k=，撓性夾緊取 k=0，先確定與主片等長的重疊算數(shù) 1n ，再估計一個總片數(shù) 0n ， 01/nn?? ? ，然后用 ? ?）（ ?? 0 .511 .0 41 .5 / ?? 初定 。 前鋼板彈簧平均厚度 ?? ，有了 ?h 以后，再選鋼板彈簧的片寬 b。 這里選前前鋼板彈簧n=10。后懸主鋼板片數(shù) n=8。 鋼板彈簧各片長度的確定 鋼板彈簧各片長度就是基于實際鋼板各片展開圖接近梯形梁的形狀這一原則來作圖的。 表 33 后副簧鋼板彈簧各片長度 序號 斷面（ mm） L（ mm） 1 6012? 1360 2 6012? 1360 3 1060 1120 4 880 5 740 6 710 7 550 8 380 序號 斷面（ mm） L（ mm） 1 6012? 1200 2 6012? 1010 3 6010? 720 4 620 5 390 6 220 3 鋼板彈簧的設(shè)計 第 15 頁 共 40 頁 鋼板彈簧的剛度 驗算 采用共同曲率法驗算剛度。 表 35 a與 1Y 的值 將表 35 中的數(shù)據(jù)代入（ 35）式，得出剛度為： mmNc / 6j ?? 。 設(shè)計前鋼板各片的預(yù)應(yīng)力，可取第一，二片的預(yù)應(yīng)力為 80～ 150Mpa，最后幾最后幾片的預(yù)應(yīng)力取 20～ 60Mpa。所確定的預(yù)應(yīng)力還應(yīng)該滿足這樣的條件，即在未受外界載荷的作用3 鋼板彈簧的設(shè)計 第 20 頁 共 40 頁 時，鋼板彈簧任何斷面預(yù)應(yīng)力的內(nèi)力矩（彎矩）之代數(shù)和等于零，即 0n1i i01n1i i ??? ?? ?? WM 式中， iW 為鋼板彈簧第 i 片的截面系數(shù)， 62ii bhW?； i0? 為鋼板彈簧第 i 片的預(yù)應(yīng)力。 矩形斷面鋼板 彈簧裝配前各片曲率半徑由式（ 38）計算如表 39。 鋼 板 彈 簧 總 成 的 弧 高 為 )8/( 02 RLH ? ， 代 入 數(shù) 據(jù) 得 ?H ， ?H ， ?H 兩次計算的弧高幾乎 相等，因此，選擇的各片預(yù)應(yīng)力數(shù)值合理。 貨車： ~ ?m ； ? 為道路附著系數(shù)，取 ?? ； b 為鋼板彈簧片寬； 1h為鋼板彈簧主片厚度。由于塑料襯套本身有潤滑性質(zhì)，因此對潤滑要求較低。 彈簧夾箍的選擇 目前使用較多的是可拆裝式夾箍，但對于不經(jīng)常拆裝換片的彈簧，使用不可拆裝式夾箍。螺母等于或高于 8 級，按 GB/T 《緊固件機(jī)械性能螺母》規(guī)定。螺栓螺母螺紋不允許有毛刺，裂紋，亂扣，刀傷，碰傷等缺陷，但在不影響螺紋量規(guī)自由旋入的情況下，螺紋端部不 多于兩牙允許有機(jī)械加工的缺陷。因此應(yīng)使彈簧第二片端部也要向上卷起，包在第一片卷耳上，使主片工作條件改善，工作可靠性提高。 鋼板彈簧銷的強(qiáng)度驗算 用 30 鋼或 40 鋼經(jīng)液體碳氮共滲處理時，彈簧銷許用擠壓應(yīng)力 [σz]取為 34 paM ；用 20 鋼或 20Cr 鋼經(jīng)滲碳處理或用 45 鋼經(jīng)高頻淬火后，其許用應(yīng)力 [σz]≤79 paM ，對鋼板彈簧銷，要驗算鋼板彈簧受靜載荷時它受到的擠壓應(yīng)力 ? ?zsF bd? ? 。與壓延后的片端相比，在片端的接觸區(qū)域，傳遞的壓力更大也更集中，導(dǎo)致片間摩擦和磨損加劇。筒式減振器工作壓力雖然僅為 ～ 5Mpa，但因為工作性能穩(wěn)定而在現(xiàn)代汽車上得到廣泛應(yīng)用。缺點 是軸向安裝尺寸大，對油封和零部件加工要求高。該圖具有如下特點：阻力 —— 速度特性由四段近似直線線段組成，其中壓縮行程和伸張行程的阻力 —— 速度特性各占兩段；各段特性線的斜率是減振器的阻尼系數(shù) σ=F/u，所以減振器有四個阻尼系數(shù)。對于無內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，取 ψ=～；對于有內(nèi)摩擦的彈性元件懸架， ψ 值取小 些。 已知伸張行程的阻尼系數(shù) S? ，在伸張行程的最大卸荷力為 0 SxFv?? （ 54） 其中， xv 取 ，則 NF 6730 ? 。在設(shè)計過程中主要是懸架彈性元件和減震器。 1988 年 7 月畢業(yè)于吉林工業(yè)大學(xué)，獲學(xué)士學(xué)位。 1997 年被評為工程師。減震器選擇單筒式減震器，通過計算得出減震器的尺寸，在根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇合理的尺寸。缸內(nèi)最大允許壓