【正文】 ................................ 11 自振頻率 .......................................................................................... 11 懸架剛度 suK ................................................................................... 11 懸架靜撓度 cf ................................................................................. 11 懸架動(dòng)撓度 df ................................................................................. 12 第 4 章 彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................ 13 前懸架彈簧（麥弗遜懸架） .......................................................... 13 螺旋彈簧的端部形狀 ............................................................... 13 螺旋彈簧的參數(shù)計(jì)算 ............................................................... 13 彈簧圈數(shù) ................................................................................... 14 后懸架彈簧（二連桿懸架） .......................................................... 14 螺旋彈簧的參數(shù)計(jì)算 ............................................................... 14 彈簧圈數(shù) ................................................................................... 15 第 5 章 減振器設(shè)計(jì) ............................................................................................ 16 減振器概述 ...................................................................................... 16 減振器分類 ...................................................................................... 16 減振器主要性能參數(shù) ...................................................................... 17 相對(duì)阻尼系數(shù) ........................................................................... 17 減振器阻尼系數(shù) ....................................................................... 18 最大卸荷力 ...................................................................................... 18 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） IV 筒式減振器主要尺寸 ...................................................................... 18 筒式減振器工作直徑 ............................................................... 18 油筒直徑 ................................................................................... 19 第 6 章 橫向穩(wěn)定器設(shè)計(jì) .................................................................................... 19 第 7 章 平順性分析 ............................................................................................ 21 平順性概念 ...................................................................................... 21 汽車平順性 的研究方法 .................................................................. 21 汽車振動(dòng)系統(tǒng)模型的建立 .............................................................. 22 平順性的評(píng)價(jià)方法 .......................................................................... 24 影響平順性的因素 .......................................................................... 25 第 8 章 結(jié)論 ........................................................................................................ 26 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 27 致 謝 ..................................................................................................................... 28 附錄Ⅰ ..................................................................................................................... 29 附錄Ⅱ ..................................................................................................................... 41 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 1 第 1章 緒論 懸架系統(tǒng)概述 近年來 ,舒適性問題對(duì)于汽車企業(yè)的要求逐年提高 ,影響舒適性的主要因素有操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性 等因素。采用彈性聯(lián)接后，汽車可以看作是由懸掛質(zhì)量 (即簧載質(zhì)量 )、非懸掛質(zhì)量 (即非簧載質(zhì)量 )和彈簧 （ 彈性元件 )組成的振動(dòng)系統(tǒng)，承 受來自不平路面、空氣動(dòng)力及傳動(dòng)系、發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)。該振動(dòng)系統(tǒng)也決定了汽車承載系和行駛系許多零部件的動(dòng)載，并進(jìn)而影響到這些零件的使用壽命。 要正確的選擇懸架的方案參數(shù)，在車輪上下跳動(dòng)時(shí)，使主銷的定位參數(shù)變化不大、車輪運(yùn)動(dòng)與到向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要協(xié)調(diào)，避免前輪擺振；汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，應(yīng)使之具有不足轉(zhuǎn)向特性。 該課題研究為懸架設(shè)計(jì)開發(fā)開拓了更加科學(xué)的方法，結(jié)合汽車設(shè)計(jì)，解決運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)問題，從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量?？擅黠@提高乘坐舒適性，并且在高速行駛時(shí)提高汽車的行駛穩(wěn)定性。雙橫臂的臂有做成 A 字形或 V字形 。整個(gè)車體的重量和汽車在運(yùn)動(dòng)時(shí)車輪承受的所有沖擊就靠這兩個(gè)部件承擔(dān)。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 6 4）多桿式獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對(duì)于側(cè)向力，垂直力以及縱向力需加設(shè)導(dǎo)向裝置即采用桿件來承受和傳遞這些力。多桿懸架系統(tǒng)具有良好操縱穩(wěn)定性，可減小輪胎摩損。 非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 非獨(dú)立懸架是相對(duì)與 獨(dú)立懸架 （ individual wheel suspension）的車輪結(jié)構(gòu)。 其不足之處在于： 1)由于車 橋與車輪一起跳動(dòng)，因而需要較大的空間，影響發(fā)動(dòng)機(jī)或行李箱的布置。 雙橫臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)擺臂長(zhǎng)度可以相等，也可以不相等。這樣，在車輪上下跳動(dòng)時(shí)， 主銷后傾角保持不變，適用于轉(zhuǎn)向輪。 車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí) ，主銷軸線的角度會(huì)有變化，這是因?yàn)闇p振器下端支點(diǎn)隨橫擺臂擺動(dòng)。懸架前端為固定鉸鏈，也叫死吊耳。因而要求車身高度隨使用要求可以調(diào)節(jié)。 因此對(duì)于平順性要求高的 SUV后懸架，設(shè)計(jì)時(shí)采用 2－ 3螺旋彈簧非獨(dú)立懸架 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 10 鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架顯然不太合適。當(dāng)前后懸架側(cè)傾角剛度值大于后懸架的側(cè)傾角剛度值時(shí)，前軸的負(fù) 荷大于后軸車輪的負(fù)荷轉(zhuǎn)移，并使前輪側(cè)傾角大于后輪的側(cè)傾角，以保證汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性。同時(shí)螺旋彈簧只能承受垂直載荷，故必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以傳遞垂直力以外的各種力和力矩。 汽車前、后懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車的行使 平順性的主要參數(shù)之一。 動(dòng)撓度與靜撓度的總和為： fc1+fd1=172+103=275mm fc2+fd2=147+88=235mm 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 13 第 4章 彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 前懸架彈簧（麥弗遜懸架） 螺旋彈簧作為彈性元件，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便及有高的比熱容量，因此在現(xiàn)代輕型以下汽車的懸架中應(yīng)用的相當(dāng)普遍，特別是在轎車中，由于要求良好的舒適性和懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在大擺動(dòng)下仍具有保持車輪角定位的能 力，因此螺旋彈簧懸架早就取代了鋼板彈簧懸架。 ?? ????? ?? FCKd 取 mmd 13? 螺旋彈簧中徑 mmd 91137CD 2 ????＝ 螺旋彈簧外徑 mmd 1041391DD 2 ????? 螺旋彈簧內(nèi)徑 mmdDD 78139121 ????? 節(jié)距 mmDP 30. 039132 ＝?? 螺旋升角 ??? ???? 121 DP?? 自由高度 0H ＝ PZ+＝ 30179。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車身和車架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化成為熱能被油液和減振器殼所吸引，然后散到大氣中。 減振器分類 減振器按結(jié)構(gòu)形式的不同可分為：筒式減振器和搖臂式減振器。如下圖 36 所示。 設(shè)計(jì)時(shí)，先取φ y 與φ s的平均值φ。 前懸架每個(gè)減振器的最大卸荷力為： NVF xs 1 8 7 2 3 3101 ????? ? 后懸架每個(gè)減振器的最大卸荷力為： NVF xs 1 8 5 1 7 8202 ????? ? 筒式減振器主要尺寸 筒式減振器工作直徑 根據(jù)伸張行程的最大卸荷力 0F 計(jì)算工作缸直徑 D, 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 19 )1]([ 4 20 ?? －P F D ? 式中， [P]為工作缸最大允許壓力，?。场?Mpa，這里?。?Mpa。 在有些懸架中，橫向穩(wěn)定桿還兼起部分導(dǎo)向桿系的作用，其余情況下則在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意避 免與懸架的導(dǎo)向桿系發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。虛擬試驗(yàn)用于車輛平順性研究，具有理論的深刻性和實(shí)際應(yīng)用的雙重意義。總的來講可分為兩 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 22 大類 :試驗(yàn)研究方法和理論研究方法。 二、理論研究方法。 汽車振動(dòng)系統(tǒng)模型的建立 本設(shè)計(jì)根據(jù)目前現(xiàn)有的測(cè)試條件和計(jì)算精度以及建立整車模型要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)的要求，既考慮到能夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)汽車的振動(dòng)響應(yīng)，又確立了對(duì)汽車振動(dòng)影響主次因素，從而對(duì)一些次要因素進(jìn)行 了舍棄。振幅為 10z 、 20z ，則其解為： )(101 ?? ?? tjezz )(202 ?? ?? tjezz 將上面兩個(gè)解代入微分方程（ 83）、（ 84）得： 0102202220 ???? zmKzmKz ? （ 88） 0101202010 ????? zm KKzmKz t? （ 89） 將 220 mK?? 、 12 )( mKK tt ???