【正文】 系統(tǒng)，前后車輪的有效行程至少為 (2英寸)，(1英寸)的上跳行程與 (1英寸)的回彈行程；有固定的駕駛員座位；技術(shù)檢查時，所有懸架安裝點必須可見，直接能看到或者打開蓋子能看到。圖24 燭式懸架圖25 麥弗遜式懸架其中，雙橫臂懸架按照橫臂的長度等長與否又分為等長雙橫臂獨立懸架和不等長雙橫臂獨立懸架。非獨立懸架是由一根整體式車橋?qū)蓚?cè)車輪相連，車輪與車橋共同通過彈性原件與車架相連。驗證在此偏頻下其他性能參數(shù)是否滿足要求，如不滿足，做稍微修改，反復(fù)驗證。如下:1) 確定了解整車主要框架參數(shù)，包括輪距，軸距，質(zhì)量等。廣汽本田汽車有限公司的鄒海峰工程師利用Adams/car軟件對即將開發(fā)的車型的懸架進行分析，對懸架和整車的主要性能事先預(yù)測，為懸架的優(yōu)化提供了可靠的數(shù)據(jù)，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了汽車產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。30多年來，F(xiàn)SAE已發(fā)展成為每年有15個國家舉辦的20場賽事。另外麥弗遜懸架的優(yōu)點是占用的布置空間較小，便于其他零件的布置，所以麥弗遜被廣泛應(yīng)用于轎車的前懸當中。而不等長雙橫臂可以使車輪與主銷的變化范圍都不太大，因此在轎車上應(yīng)用較多。鋼板彈簧在貨車上應(yīng)用較為廣泛，鋼板彈簧通常通過鉸鏈與吊耳縱向布置地固定在車架上，這樣可以使得彈簧在變形時兩包耳中間之間的距離可以發(fā)生改變，這也是貨車中采用較多的一種連接形式。轎車一般多用的是螺旋彈簧，鋼板彈簧與空氣彈簧多用于貨車或客車，扭桿彈簧多應(yīng)用與輕型客車或貨車[1]。在比賽過程要比多項靜態(tài)項目與動態(tài)項目，難免會遇到突發(fā)狀況，這就要考驗一個車隊怎樣去合作，共同應(yīng)對難關(guān)。 大學(xué)生方程式賽車的研究意義當前，中國的汽車工業(yè)已經(jīng)蓬勃發(fā)展，但是還不是真正的汽車技術(shù)強國。我國首次于2010年進行FSC比賽，這項賽事在中國大學(xué)生中廣受歡迎，取得了較大的成功。在技術(shù)答辯與成本答辯當中，不僅僅要考驗隊員對專業(yè)知識的掌握，對整輛賽車的了解，還要求隊員要有足夠優(yōu)異的表達能力，從而使技術(shù)裁判對賽車有了感官的認知。在整車的設(shè)計階段，培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計能力提高了他們的專業(yè)素養(yǎng)。另外在這個過程中還會遇到各種各樣的問題，零件原材料的購買、加工工廠的尋找，正是不斷的客服這些困難，才鍛煉了自己的心智，為以后步入社會打下堅實的基礎(chǔ)。當彈性元件不斷的受到?jīng)_擊時，便會持續(xù)地發(fā)生振動而這種振動也會使乘坐人員與駕駛?cè)藛T感到不適，減振器的便會使這種振動迅速減弱，消除振動的快慢還與阻尼力有關(guān)，阻尼力越大振動消除的就越快，但是阻尼力也不能過大，太大的話沖擊載荷便會加大，會有可能造成某些零件的損壞?？諝鈴椈赏ǔ?yīng)用于客車上，并且隨壓縮行程的不同，可以實現(xiàn)變剛度的調(diào)節(jié)，另外空氣彈簧也可以實現(xiàn)車身高度的自動調(diào)節(jié)，很大程度上提高了行駛的平順性。雙縱臂式懸架包括兩個等長的縱臂，所以可以用于轉(zhuǎn)向輪。而同一類型的懸架也可以通過選取不同磅數(shù)的彈簧來調(diào)整懸架的剛度，這也是懸架調(diào)校的一部分。前后懸架均采用了拉桿不等長雙橫臂式懸架。在ADAMS/Insight模塊下對懸架進行試驗設(shè)計，根據(jù)運動學(xué)仿真結(jié)果和試驗設(shè)計結(jié)果，對懸架進行多目標優(yōu)化設(shè)計。4) 估計簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量四個車輪載荷。懸架的設(shè)計計算就是一個反復(fù)迭代與校核的過程，使主要性能參數(shù)都在設(shè)置范圍內(nèi)。獨立懸架具有以下優(yōu)點：1) 在彈簧一定的變形范圍內(nèi)，兩側(cè)車輪能夠獨立跳動而不會互相影響，可以減弱汽車在行駛過程中的震動，提高行駛的穩(wěn)定性。因此不等長雙橫臂獨立懸架在轎車前輪上廣泛應(yīng)用。缺點：減震器與搖臂機構(gòu)頂置，提高了賽車的重心，不利于操縱穩(wěn)定11 性；推桿的布置不利于賽車車身的流線設(shè)計。隨著桿的連接時移動的，瞬時中心也是動的，所以合適的幾何設(shè)計不僅建立在所有的瞬時中心隨離地間隙的變化出現(xiàn)在它們期望的位置，也要隨懸架的行程的變化，控制瞬 11時中心位置的變化與變化的快慢。如果在前視圖里做投影，得到的瞬時中心影響著外傾角的變化率、側(cè)傾中心的某些信息、磨胎運動和一些決定著轉(zhuǎn)向特性的某些數(shù)據(jù)。如果適當?shù)牧εc力矩(有關(guān)側(cè)傾中心的)被顯示出來，作用于CG的水平力可以轉(zhuǎn)移到側(cè)傾中心上來?？v傾中心用來決定抗制動前俯角和抗驅(qū)動后仰角[5]。 磨胎半徑磨胎半徑定義是主銷軸線的延長線和地面的交點到車輪中心平面和地面的交線的距離[6]。如圖211，為CATIA中建立的8英寸的輪輞模型。2) 當懸架剛度一定時，簧載質(zhì)量越大，則懸架的靜撓度就越大，偏頻就越小。由于民用胎的數(shù)據(jù)對賽車輪胎的剛度進行估測()，輪胎徑向剛度估為KT=140 N/mm乘適剛度與懸架剛度的關(guān)系為： （28） 17 式中 KR——乘適剛度(N/mm)；KW—懸架剛度(N/mm)；KT—輪胎徑向剛度(N/mm)。見圖 對于每個車輪承受相同載荷的車輛，在側(cè)偏角一定時，每個車輪的側(cè)向力也是一定的。進一步說，側(cè)傾力矩的分配影響著左右車輪垂直載荷的轉(zhuǎn)移，而垂直載荷的轉(zhuǎn)移影響的側(cè)偏剛度。此機制是由于側(cè)向力作用在車軸上所引發(fā)的，并產(chǎn)生一個瞬時影響，它與車身的側(cè)傾角和側(cè)傾力矩的分配無關(guān)。/g前后側(cè)傾力矩為賽車設(shè)計的初衷是使賽車趨向于中性轉(zhuǎn)向，則前后側(cè)傾力矩相等前懸架由橫向穩(wěn)定桿提供的側(cè)傾角剛度為后懸架由橫向穩(wěn)定桿提供的側(cè)傾角剛度為 彈簧、減震器的選擇計算減震器是懸架系統(tǒng)中最重要的組成部件之一。大多數(shù)我們選擇的減振器需要滿足以下三個個條件。本設(shè)計中選擇單筒液力式減振器。2) 減振器阻尼系數(shù) (235)不同懸架的導(dǎo)向機構(gòu)杠桿比不同，參賽賽車減振器的具體計算由下式?jīng)Q定：減振器阻尼系數(shù)δ的確定 (236)故 3) 主要尺寸參數(shù) 筒式減振器工作缸直徑D可由最大卸荷力和允許壓力來近似求得： (237)式中 ——工作缸最大允許壓力，取3~4MPa，此處； —連桿直徑與工作缸筒直徑之比，~，此處；必須圓整為標準值：20，30，40，50，65圓整后 =20mm經(jīng)過計算與分析最終確定本輛賽車選用充氣式減振器，這種減振器的優(yōu)點是在不利于車輛連續(xù)行駛的路面上行駛時，能夠體現(xiàn)出更加優(yōu)良的阻尼力，是有著十分出色的工作的持續(xù)性和高速特性。這樣的設(shè)計思路被廣泛的應(yīng)用在賽車包括F1賽車的設(shè)計當中。本次設(shè)計的懸架橫臂材料選用的是4130鋼管，鋼管規(guī)格為14。與車架焊接連接的吊耳，一般有兩種方式，分為31 單片式與整體式，單片式吊耳焊接簡單、質(zhì)量輕，但是強度較低，定位角度較低。其中子模塊Adams/Car因其專業(yè)性，在汽車行業(yè)中應(yīng)用更為廣泛。將整車化為幾個主要的系統(tǒng)，然后理清每個系統(tǒng)中的零部件，以及它們之間的運動關(guān)系，定義拓撲結(jié)構(gòu)。Mount part建立的同時，也會生成與之對頂?shù)耐ㄓ嵠?，且與通訊器的名稱相同，方便與實驗臺相連。不同的模板還需要進行不同參數(shù)變量的設(shè)置。雙橫臂獨立懸架的主要部件有上橫臂(UCA，Upper Control Arm)、下橫臂(LCA，Lower Control Arm)、轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuckle)、橫向拉桿(Tie Rod)，由于車架固定在地面上，因此車架和地面為一體，它們之間由鉸鏈聯(lián)接，并提供給其一個位移驅(qū)動，使其能繞軸上下轉(zhuǎn)動[10]。為了保證裝配的正確性，需要確定所建立的懸架系統(tǒng)如何與軟件本身的懸掛實驗臺連接。在正常車輪跳動行程內(nèi)，讓車輪定位參數(shù)變化量保持在合理的范圍內(nèi)，保證汽車設(shè)計所期望行駛特性的能力。車輪跳動時外傾角的變化對賽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性等有很大的影響，外傾角在車輪上跳時應(yīng)有輕微的負值，下落時朝正值方向變化，應(yīng)盡量減少車輪相對車身跳動時的外傾角變化[14]。車輪前束角對轉(zhuǎn)向、操縱穩(wěn)定性的影響：1) 前束角過大，在抵消了前輪外傾所產(chǎn)生的側(cè)偏力同時，前束角還會產(chǎn)生一個額外的側(cè)偏力，同樣會加大輪胎的磨損。/50mm。過多地加大主銷后傾角也會影響汽車行駛的穩(wěn)定性，在高速行駛中會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向發(fā)飄，左右牽引的故障。主銷內(nèi)傾角變化對轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性的影響：1) 主銷內(nèi)傾角過大，不僅會使轉(zhuǎn)向輪胎的磨損增加，還會造成方向盤打到止端后不能自動回正。車輪跳動主銷內(nèi)傾角（176。賴姆佩爾. 懸架元件及底盤力學(xué)[M].吉林：吉林科學(xué)出版社. 19915 [M].6 [M].北京：7 金敘龍 [J].長春汽車研究所. 2001(4): 1135 [J].9 趙寧,?？?. 西北工業(yè)大學(xué)機電學(xué)院, : 25826110陳有余. ADAMS軟件在汽車操縱穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用. 內(nèi)蒙古公路與運輸, : 16718911陳軍. MSC. ADAMS技術(shù)與工程分析實例. 中國水利水電出版社, : 5515612 ALLAN STANIFORTH ,Competion Car Suspention[M], Haynes Publishing,200213 Carroll Smith,Tune To Win[M], AERO PUBLISHERS, 14 Milliken, . and Milliken,.(1995).Race Car Vehicle Dynamics. SAE15 Edmund F. Gaffney III and Anthony R. to Formula SAE Suspension and Frame Design[P]. University of Missouri – Rolla，200216 Cary Henry Michael Martha Hussain Kheshroh and Ryan Prentiss,SAE III: FSAE Suspension Design[P]，11/25/2003章及標題 致 謝首先我要感謝的是我的畢設(shè)指導(dǎo)老師夏懷成老師，在我的整個畢業(yè)設(shè)計過程當中，夏老師給予我很多的指導(dǎo)意見，提供了理論依據(jù)，使我在設(shè)計中遇到問題時，能得到很好的解決方案。在完成畢業(yè)設(shè)計之后還要跑加工廠，加工零件。2008年，中國的一些院校已參加此項比賽。因此，設(shè)計一款性能優(yōu)異、符合比賽要求的賽車懸架，不僅能提高賽車行駛平順性，使車輪接地性變好，同時有利于提高操縱穩(wěn)定性[4]；而且可以通過合理的布置，使懸架與轉(zhuǎn)向系的干涉減少，因此不易產(chǎn)生跳擺，有利于提高橫向角剛度，減少側(cè)傾[5]。正個懸架系統(tǒng)都會通過ADAMS進行優(yōu)化仿真分析，從而控制主銷參數(shù)，車輪定位參數(shù)在車輪跳動過程中的變化范圍，提高賽車的操縱穩(wěn)定性。目前舉辦賽事的國家有美、英、德、意、日等國。這就使得傳統(tǒng)的空間解析幾何方法在分析雙橫臂獨立懸架的運動特性時進行設(shè)計變得非常繁瑣和復(fù)雜，更難于進行多方案的比較和分析，因而容易造成分析和設(shè)計工作的不全面性和盲目性[3]。再進行零部件的設(shè)計進而進行整個懸架系統(tǒng)的裝配。另外不少懸架系統(tǒng)已經(jīng)配備了直線位移傳感器，隨時檢測懸架系統(tǒng)運動過程中的狀態(tài)與相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄，以方便后期對賽車的調(diào)校[7]。賴姆佩爾. 懸架元件及底盤力學(xué)[M].吉林：[5].[M].[6]．[M].北京：[7].金敘龍 [J].(4):1135[8].潘筱 [J].[9]. Bastow, Howard,G.(1993).Car Suspension and Handing(3 rd edn),Pentech Press, London and SAE, Warrendale USA.[10].Edmund F. Gaffney III and Anthony R. to Formula SAE Suspension and Frame Design[P]. University of Missouri – Rolla，2002[11].Carroll Smith,Tune To Win[M], AERO PUBLISHERS, [12].ALLAN STANIFORTH ,Competion Car Suspention[M], Haynes Publishing,2002[13].Milliken, . and Milliken,.(1995).Race Car Vehicle Dynamics. SAE[14].Reimpell, Stoll,H.(1998).The Automotive Chassis:Engineering .[15].Wong,.(1993).Theory of Ground Vehicles.(2 nd edn).SAE.[16].Cary Henry Michael Martha Hussain Kheshroh and Ryan Prentiss,SAE III: FSAE Suspension Design[P]，11/25/2003六、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 附錄3 英文原文 附錄3 英文原文燕 山 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計外文原文課題名稱：YX5 FSC 賽車懸架系統(tǒng)設(shè)計與制作學(xué)院（系）：車輛與能源學(xué)院年級專業(yè)：10級車輛工程2班