【正文】 動(dòng) , 前輪定位變化小，具有良好的行駛穩(wěn)定性同雙橫臂式獨(dú)立懸架比 , 它沒(méi)有上橫臂 , 因而增大了兩輪間 9 的內(nèi)部空間 , 給發(fā)動(dòng)機(jī)和其他部件的布置帶來(lái)了方便。 圖 麥弗遜懸架結(jié)構(gòu) 1減振器外筒 。9彈簧上支座 。3減振器外筒 。 非獨(dú)立 式 懸架 非獨(dú)立懸架如圖 所示。 獨(dú)立 懸架與非獨(dú)立懸架各自的特點(diǎn)在上一章中已經(jīng)作了介紹，本章不再累述。使人不會(huì)造成傷害及不舒服的感覺(jué)；對(duì)貨物可減少其被破壞的可能性。減 震 器和彈性元件是并聯(lián)安裝的，如圖 所示。 ，輪距變化大會(huì)引起輪胎早期磨損； （ 2）懸架上載荷變化時(shí)，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車(chē)輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度； （ 3）汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車(chē)身側(cè)傾角小。 主要依據(jù)參數(shù) 的確定 本次設(shè)計(jì)主要是根據(jù) 20xx 款 北京現(xiàn)代 ix35 尊貴版 6 檔手自一體型 前懸架來(lái)進(jìn)行 的， 具體 車(chē)型參數(shù)配置 如表 。 懸架的工作行程 汽車(chē)的前后偏頻的計(jì)算公式如下： 11111 π21π21ssss Ggcm ?? （ ） 22222 π21π21ssss Ggcm ?? （ ） 其中 g為重力加速度其值取 g= , 1sc 、 2sc 為前后懸架剛度 ， 1sG 、 2sG 為前后懸架的簧載質(zhì)量。 螺旋彈簧的設(shè)計(jì) 螺旋彈簧的剛度 螺旋彈簧類(lèi)型的選擇 車(chē)型 空載 滿載 前軸 后軸 前軸 后軸 轎車(chē) 前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)（ FF） 56%~66% 34%~44% 47%~60% 40%~53% 前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)（ FR） 50%~55% 45%~50% 45%~50% 50%~55% 后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)（ RR） 42%~50% 50%~58% 40%~45% 55%~60% 貨車(chē) 4*2 后 輪單胎 50%~59% 41%~50% 32%~40% 60%~68% 4*2 后輪雙胎，長(zhǎng)頭、短頭車(chē) 44%~49% 51%~56% 27%~30% 70%~73% 4*2 后輪雙胎，平頭車(chē) 49%~54% 46%~51% 32%~35% 65%~68% 6*4 后輪雙胎 31%~37% 63%~69% 19%~24% 76%~81% 客車(chē) 前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng) 前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng) 后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng) 17 螺旋彈簧形式選擇為兩端 碾細(xì) 并并緊如圖 （ b） 圖所示，彈簧的材料為有淬火回火 硅錳 合金彈 簧鋼絲 。 得 ??????? ) 2 8 8/() s2 2 0 0( s/co s1 ?? PU Cc N/mm 計(jì)算彈簧鋼絲直徑 d 根據(jù)下面的公式可以計(jì)算： 18 iDGdC m341 8? ? 4 18 G CiDd m ??? 式 中 i——彈簧有效工作圈數(shù)，先取 8。 ???? ； P——彈簧軸向載荷 。汽車(chē)懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力式減震器。筒式減震 器的質(zhì)量?jī)H為擺臂式的約 1/2，并且制造方便，工作壽命長(zhǎng)，因而現(xiàn)代汽車(chē)幾乎都采用筒式減震器。為了提供溫度升高后油液膨脹的空間，減震 器的油液不能加得太滿 ，但一般在補(bǔ)償腔中油液高度應(yīng)達(dá)到缸筒長(zhǎng)度的一半，以 防止低溫或減震 器傾斜的情況下，在極限伸張位置時(shí)空氣經(jīng)油封 7 進(jìn)入補(bǔ)償腔甚至經(jīng)閥 Ⅲ 吸入工作腔，造成油液乳化，影響減震 器的工作性能。如果 B 為 21 一個(gè)閥門(mén)，則當(dāng)其逐漸打開(kāi)時(shí)，可獲得曲線 A 與曲線 A+B 間的過(guò)渡特性。 需要注意的是，在大部分汽車(chē)上，減震 器不是完全垂直安裝，如圖 所示為剛性橋非獨(dú)立懸架的情況。③ 在充氣壓力作用下，油液不會(huì)乳化，保證了小振幅高頻振動(dòng)時(shí)的減震 效果 。③ 提高了行駛平順性 。5補(bǔ)償腔 。13活塞桿小端 減震器參數(shù)設(shè)計(jì) 阻尼系數(shù)ψ 相對(duì)阻尼系數(shù) ψ 的物理意義是：減震器的阻尼作用在與不同剛度 C 和不同簧上質(zhì)量 1m 的懸架系統(tǒng)匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果。此時(shí)的活塞速度稱(chēng)為卸荷速度 xV ，按上圖安裝形式時(shí)有： baAV x /co s??? 式中， xV 為卸荷速度，一般為 ～ /s， A 為車(chē)身振幅，取 mm50? ；? 為懸架振動(dòng)固有頻率。當(dāng)左右懸掛都處于顛簸路面時(shí)，兩邊的懸掛同時(shí)上下運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定桿工作缸直徑D 基長(zhǎng) L 貯油直徑cD 吊環(huán)直徑φ 吊環(huán)直徑寬度 B 活塞行程 S 30 11 （ 120） 44 （ 47） 29 24 2 2 250、 260、270、 280 40 14 （ 150） 54 39 32 1 1 1 150、270、 280 50 17 （ 180） 70 （ 75） 47 40 1 1 1 150、160、 170、 180 65 210 210 62 50 1 1 1 150、160、 170、 180、 190 26 不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，當(dāng)車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于外側(cè)懸掛承受的力量較大，車(chē)身發(fā)生一定得側(cè)傾。 穩(wěn)定桿材料為 60Si2Mn。 由于現(xiàn)行剛度計(jì)算牽涉到獨(dú)立懸架具體機(jī)構(gòu)，因此 239。 ??????? CCk ppd kpl 0 2 7 1 0 33 39。2m 為負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，取 ?，39。 虛擬樣機(jī)技術(shù)是隨著 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而興起的一種計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)，它是一種嶄新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，是一種用來(lái)代替真實(shí)的物理樣機(jī)設(shè)計(jì)的、基于產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)仿真模型的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法。國(guó)內(nèi)的一汽、二汽、上海通用等大型企業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究也都采用 ADAMS 技術(shù)。 ADAMS 具有與實(shí)際情況十分接近的仿真功能，還具有方便、友好的用戶界面以及強(qiáng)大的圖形顯示能力，使得用戶能夠準(zhǔn)確快速的建立幾何模型。 在 ADAMS/View 菜單欄中，選擇設(shè)置（ Setting）菜單中的（ Gravity）命令，將重力方向設(shè)置為沿 Y 軸負(fù)方向，大小為 （如圖 所示）。以上可以知道 ADAMS 軟件具有強(qiáng)大的功能和廣泛的影響力。用戶可以利用這些模塊進(jìn)行產(chǎn)品各階段、高精度、全方位的仿真計(jì)算分析結(jié)果，該過(guò)程包括概念設(shè)計(jì)、方案論證、試驗(yàn)規(guī)劃、詳細(xì)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品方案修改、故障診斷以及優(yōu)化。從外觀、功能和空間關(guān)系上模擬真是產(chǎn)品，模擬在真實(shí)環(huán)境下系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性并根據(jù)仿真結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)，為物理樣機(jī)的設(shè)計(jì)和制造提供參數(shù)依據(jù)。 mmNM ????????? 5 8 2 ? 3 ?Mkd? k， 為直徑系數(shù)一般為 ~ 取 ?k mmd 3 6 ??? （ ） 取 mmd 25? 。 ? ? M p a7 0 8 8 2 10 2 7 ?????? ?? （ ） 彎曲應(yīng)力 B 截面在彎矩 1pl 的作用下產(chǎn) 生的彎曲應(yīng)力 31 32 dpl ?? ? 。實(shí)際轎車(chē)的前側(cè)傾角剛度為 ?? cmN /1200～300 ，后側(cè)傾角剛度為?? cmN /7000～180 。 ? ? ? ?4 2223312 42131 2 8 ?????? ?????? cblbaalElCd b?? 、由于所選參考車(chē)型的輪距為1570，所以初步選取 mmL 1000? , mml 1101 ? , mmbmma 5040 ?? ， , mmbaLC 4102 ???? mmall 10240110 222212 ????? （ ） 懸架側(cè)傾角剛度的計(jì)算： 39。從而提高車(chē)輛行駛穩(wěn)定性。 根據(jù)伸張行程最大卸荷力公式： xVcF ??0 可以計(jì)算最大卸荷力。 圖 減 震 器的阻力 位移特性與阻力 速度特性 設(shè)計(jì)時(shí)，先選取 Y? 與 S? 的平均值 ψ。7彈簧托架 。⑤ 與單筒充氣式減震 器相比，占用軸向 尺寸小，由于沒(méi)有浮動(dòng)活塞，摩擦也 較小。其缺點(diǎn)在于 :①為保證氣體密封，要求制造精度高 。其中浮動(dòng)活塞 3 將油液和氣體分開(kāi)并且將缸筒內(nèi)的容積分成工作腔 4 和補(bǔ)償腔 2 兩部分。閥打開(kāi)的過(guò)程可用三個(gè)階段來(lái)描述，第一階段為閥完全關(guān)閉 ，第二階段為閥部分開(kāi)啟，第三階段為閥完全打開(kāi)。減震 器特性曲線的形狀取決于閥系的具體結(jié)構(gòu)和各閥開(kāi)啟力的選擇。 雙筒式液力減震 器 雙筒式液力減震器雙筒式液力減震 器的工作原理如圖 9 所示。此時(shí)，孔與油液見(jiàn)的摩擦力及液體分子內(nèi)摩擦便行程對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車(chē)身和車(chē)架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為熱能 ，被油液所吸收，然后散到大氣中。K ： dDC m/? =110/2= 6 1 1 1439。 mD ——彈簧中徑，取 110mm 。 圖 彈簧兩端結(jié)構(gòu)圖 由于存在懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的關(guān)系，懸架剛度 C 與彈簧剛度 1c 是不相等的，其區(qū)別在于懸架剛度 C 是 指車(chē)輪處單位撓度所需的力；而彈簧剛度 1c 僅指彈簧本身單位撓度所需的力。 粗取 zHn ? ， zHn ? 。 表 北京現(xiàn)代 ix35 尊貴版 整體尺寸數(shù)據(jù)表 車(chē)身 長(zhǎng) /寬 /高 4420mm /1820mm /1690mm 軸距 2640mm 前輪距 1570mm 后輪距 1570mm 整車(chē)整備質(zhì)量 1521kg 最小離地間隙 170mm 發(fā)動(dòng)機(jī)形式 /排量 16v θ IIdual— CWT 2359ml 輪胎規(guī)格 225/60 17R 懸架系統(tǒng) 前： 麥弗遜獨(dú)立前懸架 后：多連桿 獨(dú)立后懸架 最大總質(zhì)量 1821kg 懸架的空間幾何參數(shù) 在確定零件尺寸 之前，需要先 大體 確定懸架的空間幾何參數(shù)。并使車(chē)輪與車(chē)身的傾斜同向，以增強(qiáng)不足 轉(zhuǎn)向效應(yīng)。液力減 震 器的作用原理是當(dāng)車(chē)架與車(chē)橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，而減 震 器中的活塞在缸筒內(nèi)也作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則減 震 器殼體 13 內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過(guò)一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。除了板彈簧自身有減 振 作用外，配備其它種類(lèi)彈性元件的懸架必須配備 減振元件 ，使已經(jīng)發(fā)生振動(dòng)的汽車(chē)盡快靜止。 對(duì)乘坐舒適性要求較高，故選擇獨(dú)立懸架。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，降低成本。5上支承軸承 。11輔助彈簧 。3彈簧支座 。在中型汽車(chē)上 , 僅見(jiàn)于國(guó)外的一些輪式裝甲車(chē)輛 , 例如美國(guó)的斯特萊克、瑞士的皮蘭哈和意大利的 美洲獅等 , 但已呈逐漸增多的趨勢(shì)。這種不大的輪距改變，不應(yīng)引起車(chē)輪沿路面的側(cè)滑，而為輪胎的彈性變形所補(bǔ)償。 （ 1） 雙橫臂式 獨(dú)立懸架 工作原理：由上短下長(zhǎng)兩根橫臂連接車(chē)輪與車(chē)身，通過(guò)選擇比例合適的長(zhǎng)度，可使車(chē)輪和主銷(xiāo)的角度及輪距變化不大。 另外還形成了一種介于獨(dú)立和非獨(dú)立 的中間形式，稱(chēng)為半獨(dú)立式懸 架。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來(lái)傳遞車(chē)輪與車(chē)身間的力和力矩，同時(shí)保持車(chē)輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車(chē)身跳動(dòng)，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。 設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的文件和圖表： （ 1） 萬(wàn)字 的設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)一份 ，包括設(shè)計(jì)計(jì)算部分內(nèi)容 、懸架建模和仿真分析過(guò)程，重點(diǎn)是分析過(guò)程 ； （ 2） 零件圖一套（包括 PRO/E 零件圖） ，基于優(yōu)化完成后確定的結(jié)構(gòu)參數(shù)在三維建模軟件，建立懸架總成的裝配圖、零件圖 ； （ 3） 基于 虛擬軟件 ADAMS/View 的 仿真分析 ，給出具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程 。 美國(guó) MDI(Mechanical Dynamics Inc． )開(kāi)發(fā)的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS（ Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System）正是應(yīng)這些要求而誕生的。就汽車(chē)而言，車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能、駕駛操縱穩(wěn)定性能、平順性能均為汽車(chē)的根本特性，在實(shí)際的研發(fā)生 產(chǎn)過(guò)程中對(duì)這些性能的研究、測(cè)試就必不可少。 2 懸架技術(shù) 研究現(xiàn)狀 懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué) 仿真分析在汽車(chē)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中占有重要的地位。 獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品制造出之前， 就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)缺陷， 通過(guò)對(duì)模型某項(xiàng)或是多項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)的參數(shù)來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求 ,從而為汽車(chē)懸架的設(shè)計(jì)提供一種新的可行性方案 ,為生產(chǎn)實(shí)踐提供必要的理論支持 。 Motion Simulation 目 錄 摘 要 ................................................... Ⅰ Abstract ................................................... Ⅱ 第 1 章 緒 論 ............................................ 1 選題的目的 ........................................