【正文】 如下： 前懸架 O～ 120mm； 后懸架 80～ 150mm。 圖 54 α、β、θ的 定義 縱向平面內上、下橫臂的布置方案 上、下橫臂軸抗前俯角的匹配對主銷后傾角的變化有較大影響。 本次設計選擇方案 2進行設計。如組合方案為上、下橫臂軸斜置角α α 2 都為正值時，則主銷后傾角隨車輪的上跳有較少增加甚至減少（當α 1α 2時）。該圖由三組線圖組成：圖 58a 為汽車在不同減速度時 (以重力加速度 g百分數(shù)表示 )，前輪上方車身下沉量與抗前俯率的關系；圖 58b 為下橫臂擺動軸線與水平線夾角不相同時，主銷后傾角的變化率與抗前俯率的關系；圖 58c 為不同球銷中心距時，主銷后傾角的變化率與上、下橫臂擺動軸線夾角 (一 )的關系?，F(xiàn)代轎車所 用的雙橫臂式前懸架，一般設計成上橫臂短、下橫臂長。 前輪定位參數(shù)與主銷軸的布置 筒式減振器上鉸鏈的中心與橫擺臂外端的球鉸鏈中心的連線為麥弗遜懸架的主 銷軸線。除了板彈簧自身有減振作用外，配備其它種類彈性元件的懸架必須配備減振元件，使已經(jīng)發(fā)生振動的汽車盡快靜止。 代入上式得：?? ???? 2) ( (N/mm) 計算彈簧中徑 Dm 根據(jù)下面的公式可以計算： iDGdC mS 348? (63) 式中 i—— 彈簧有效工作圈數(shù)，先取 8 G—— 彈簧材料的剪切彈性模量，取 104 Mpa d—— 彈簧鋼絲直徑，取 12 )(834 mmiG CdD sm ??mm (64) 故確定鋼絲直徑 d=12mm，彈簧中徑 Dm=90mm,彈簧外徑 D=102m，彈簧有效工作圈數(shù)i= [12]： 廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 30 62 螺旋彈簧的端部結構圖 選用上表中的第 YⅠ類，取支撐圈數(shù) : ?n 則總圈數(shù)： n=i+錯誤 !未找到引用源。K ： dDC m /? =90/12= (69) 1439。其作用原理是，當車架與車橋作往復相對運動廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 32 時，減震器中的活塞在缸筒內業(yè)作往復運動，于是減震器殼體內的油液反復地從一個內腔通過另一些狹小的孔隙流入另一個內腔。筒式減振器最常用的三種結構型式包括 :雙筒式、單筒充氣式和雙筒充氣式。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，迫使減振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? 減振器的分類 減振器大體上可以分為兩大類，即摩擦式減振器和液力減振器。 =800— 1000N/錯誤 !未找到引用源。 =it+d 式中 i—— 為工作圈數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 螺旋彈簧的剛度 螺旋彈簧的剛度 由于存在懸架導向機構的關系，懸架剛度 C與彈簧剛度 SC 是不相等的，其區(qū)別在于懸架剛度 C是指車輪處單位撓度所需的力；而彈簧剛度 SC 僅指彈簧本身單位撓度所需的力。 主銷偏移距 圖 510所示為麥弗遜式前懸架，當主銷軸線的延長線與地面的交點位于輪胎胎冠印跡中心線外側時，具有負的主銷偏移距。 廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 25 輪距變化 車輪外傾角 主銷內傾角 圖 59 上、下橫臂長度之比 L1/L2 改變時的懸架運動特性 上圖為下橫臂長度 L1保持原車值不變，改變上橫臂長度 L2，使 L1/L2 分別 為 ， ， ， ， ?！?3186。當車輪上跳、主銷后傾角變大時，車身上的懸架支承處會產(chǎn)生反力矩，有抑制制動時的前俯作用。 廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 23 圖 56 a) b) c) 上、下橫臂在橫向平面內的布置方案 本次按照圖 7） a 進行設計。圖中橫坐標為λ（主銷后傾角）值，縱坐標為車輪接地中心的垂直位移量 Z。當后懸 架采用獨立懸架時，其側傾中心高度要稍大些。作出與其平行的通過 N點的平行線，同樣可獲得側傾中心 W。 4） 制動時，應使車身有抗前俯作用；加速時，有抗后俯作用。前后懸架采用雙橫臂獨立懸架。 由 ncf5? (41) 式中 錯誤 !未找到引用源。 通過對本章內容得學習和研究，知道影響汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性的幾個因素，知道在設計鋼板彈簧懸架時，應該著重考慮這些因素，通過對這些因素的分析和研究，了解這些因素是如何影響汽車行駛平順性和 操縱穩(wěn)定性，從而在設計時綜合各個方面的知識，設計出使汽車同時具有適當?shù)男旭偲巾樞院筒倏v穩(wěn)定性的鋼板彈簧懸架。0k 即為梯形 abcd 中線 ef 的高度。 垂直載荷的變化對輪胎側偏特性有顯著影響 [20]~ [22]。 若已知懸架的線剛度，即可算出該懸架的側傾角剛度。 a 非獨立懸架 具有 非獨立懸架的汽車車身作垂直位移時所受到的彈性恢復力，就是彈簧直接作用于車身的彈性力。 汽車的側傾 1 )車身側傾軸線 車身相對地面轉動時的瞬時軸線稱為車身側傾軸線。 (2) 盡量減少非簧載質量。 下圖示出了車身加速度、車輪相對動載荷和彈簧行程與阻尼比 (相對阻尼系數(shù) )之間的關系。 非線性的懸架彈性特性可以采用適當?shù)膽壹芙Y構 (導向機構 )或彈性元件 (如加輔助彈簧、調節(jié)彈簧、空氣彈簧等 )來實現(xiàn)。一般鋼板彈簧懸架即屬此類。 從圖 31可知，車身固有頻率 0n 低于 3Hz 就可以保證人體最敏感的 4～ 8Hz 處于減震區(qū)。從下圖可以看出，當車身固有頻率越低曲線越低，車身加速度均方根值越小。由于懸架的參數(shù)影響到許多整車特性，并且涉及其他總成的布置，因而一般要與總布置共同協(xié)商確定。在現(xiàn)有的減振器中，復原阻力系數(shù)比壓縮阻力系數(shù)要大 2— 6 倍。此外，懸架對整車操縱穩(wěn)定性、抗縱傾能力也起著決定性的作用。 前一部分主要是對懸架的彈性元件和阻尼元件特性展開工作，主要是將路面、輪胎、非簧載質量、懸架、簧載質量作為一個整體進行研究 與設計 ，由于它主要研究的是在路面的反作用力的激勵下，影響汽車平順性的彈性元件以及阻尼元件的力學特性，因此可以稱之為懸架系統(tǒng)動力學研究。 導向機構用來確定車輪相對于車架或車身的運動，傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。 懸架最主要的功能 懸架最主要的功能是傳遞作用在車輪和車架 (或車身 )之間的一切力和力矩，并緩和汽車駛過不平路面時所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動，以保證汽 車的行駛平順性。我國的汽車產(chǎn)業(yè)要加速、持續(xù)和健康的發(fā)展，并成為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，必須堅持產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，選擇面向自主發(fā)展具有中國特色的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式，推動汽車產(chǎn)業(yè)結構的升級、技術的進步 、以及民族品牌的崛起。 論文研究 的背景及意義 國內汽車懸架彈簧生產(chǎn)企業(yè) 160 余家，遍布全國各地，具有規(guī)模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè) (生產(chǎn)規(guī)模在 萬噸以上 )約 80 余家。 當鋼板彈簧安裝在汽車懸架中，所承受的垂直載荷為正向時，各彈簧片都受力變形，有向上拱彎的趨勢。汽車懸架常用的彈性元件有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、橡膠彈簧及空氣彈簧等。當用 縱置鋼板彈簧作彈性元件時，它兼起導向裝置作用。 本文是在 奧迪 R8 FSI quattro 2021 款 轎車前懸架基礎上設計的，目的是為了考察大學四年的學習成果并為將來走向工作崗位打下堅實的基礎。 設計中 包括了減振器、彈性元件和橫向穩(wěn)定桿各項參數(shù)的確定，包括主要參數(shù)的選擇計算、受力情況、強度校核等。 根據(jù)導向機構的結構特點，汽車懸架可分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。導向 桿系有多種形式，可單獨用其中的一種，也可將幾種配合起來使用。 主片卷耳受力嚴重，是薄弱處，為改善主片卷耳的受力情況，常將第二片末廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 2 端也彎成卷耳，包在主片卷耳的外面，稱為包耳。其中真正形成大規(guī)模、大批量生產(chǎn)的企業(yè)為數(shù)不多，大多仍停留在簡單生產(chǎn)工藝的水平上，產(chǎn)品成本較高，難以參與國際市場競爭。 1 雙橫臂獨立懸架導向機構設計 介紹雙橫臂導向機構的設計方法，確定雙橫臂主要參數(shù)的過程和結構的設計過程 。為了迅速衰減不必要的振動，懸架中還必須包括阻尼元件，即減振器。 廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 4 懸架類型 [7] 1 根據(jù)導向機構的結構特點，汽車懸架可以分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類： (1) 非獨立懸架是左、右車輪之間由一剛性梁或非斷開式車橋聯(lián)接，當單邊車輪駛過凸起時，會直接影響另一側車輪?？紤]了彈性襯套等連接件對懸架性能的影響，則懸架運動學即為懸架彈性運動學。 懸架設計可以大致分為結構 型式及主要參數(shù)選擇和詳細設計兩個階段，有時還要反復交叉進行。熟悉本章內容，對后文的分析和設計起基礎作用。 懸架對汽車平順性的影響 良好的汽車行駛平順性不僅能保證乘員的舒適與所運貨物的完整無損，而且還可以提高汽車的運輸生產(chǎn)率、降低燃油消耗、 延長零件的使用壽命及提高零件的工作可靠性等。 從上述公式中可見，車身振動的固有頻率 n0 由簧載質量 M、懸架剛度 c或由懸架靜撓度 cf 決定。另外， 0n 值選得過低，懸架設計不選取一定措施，就會增大制動“點頭”角和轉彎側傾角，使空、滿載時車身高度的變化過大。由于剛度 c隨載荷而改變，可以使得在載荷變化時，保持車身振動的固有頻率不變，從而獲得良好的汽車行駛平順性。 圖 33 減震器阻尼對振動的衰減作用 廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 11 a―振動完全沒有衰減的曲線，車身按懸架的固有振動頻率不斷振動； b―有衰減的情況，車身振動的振幅逐漸減小。 非簧載質量對汽車行駛平順性的影響 由懸架支承的部件、總成等稱為簧載質量 (或懸掛質量 )，不是由懸架支承的部分稱為非簧載質量 (或非懸掛質量 )。通過減震器來吸收路面?zhèn)鞯杰嚿系恼駝幽芰?，使汽車振動得到衰減。側傾中心位置高，它到車身質心的距離縮短，可使側向力臂及側傾力矩小些，車身的側傾角也會減小。 若能求出車身作 垂直位移 Δ tS 時地面作用于輪胎的反作用力 Δ ZF ，就可以求出懸架的線剛度。），后側傾角剛度為180700Nm／（176。內側車輪減少Δ W，外側車輪增加Δ W，兩個車輪的側偏剛度隨之變?yōu)?1k 、 rk 。進一步分析可知，左、右車輪垂直載荷差別越大，平均側偏剛度越小。用途不同的汽車，對平順性的要求是不一樣的。一般：動撓度，轎車： 7～ 9 cm； 大客車： 5～ 8cm； 貨 車： 6～ 9cm 。 2） 懸 架上載荷變化時，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車輪不應該產(chǎn)生縱向加速度。此外，導向機構還應有足夠強度，并可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和 力矩。側傾軸線應大致與地面平 行，且盡可能離地面高些。自鉸接點 E和 G作擺臂轉動軸 C和 D的平行線，兩線的交點即為縱傾中心。 1 方案：彈簧壓縮后傾角增大，拉伸時減?。? 2 方案：彈簧壓縮后傾角增大，拉伸時減小； 3方案：主銷后傾角基本不變化，但抗前俯的作用也最小，現(xiàn)代汽車中采用的較少。 為了使得車輪在遇到凸起路障時能夠使車輪一面上跳，一面后退，以減少傳到車身上的沖擊力，還為了便于布置發(fā)動機，多數(shù)前置發(fā)動機汽車的懸架下橫臂軸線 MM 的斜置角α 1 為正，而上橫臂軸 NN 的斜置角 α 2 則有正、有零或有負值三中布置方案；如圖中的 a、 b、 c所示。 ~+2176。此圖適用于軸距 ～ ，質心高為 ～ 的轎車。美國克萊斯勒和通用汽車分司分別認為， 上、下擺臂長度之比取 和 為最佳。 廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 27 圖 511 主銷后傾角 圖 512 主銷內傾角 圖 513 前輪外傾角 圖 514前輪前束（角） 廣西科技大學（籌） 2021屆畢業(yè)設計說明書 28 第 6章 彈性元件的計算 彈性元件是懸架的最主要部件，因為懸架最根本的作用是減緩地面不平度對車身造成的沖擊，即將短暫的大加速度沖擊化解為相對緩慢的小加速度沖擊。則α =10176。 扭轉應力公式：imKfGdD 2?? ? (67) 式中 39。彈簧自由高度 228mm，彈簧總圈數(shù) n=。液力減振器首次出現(xiàn)于 1901 年，其兩種主要的結構型式分別為搖臂