【正文】 13615 陸波. [J]，1994，第6期:23 2716 曹立田，林穎，陳明宇. 非獨立懸架汽車轉(zhuǎn)向輪運動分析[J].機械設計與制造， 1998，第4期:1415 指導教師審閱簽字： 年 月 日附錄3 外文翻譯附錄3 外文翻譯許多文獻對1/4汽車模型做出描述。 天棚阻尼控制算法盡可能的使車身錨定，旨在提高舒適性。因此，與減振器的轉(zhuǎn)動慣量相對應的質(zhì)量也要添加到簧下質(zhì)量中。因此,電子阻尼器可以理解為理想的力矩發(fā)生器。本節(jié)中介紹的工作主要基于以往的由同一作者研究的開發(fā)方法和模型,如[ 13 ]和[ 14 ]，本文就不再詳細描述。在整個尺寸標注和優(yōu)化過程中(圖7),路面,zroad,(t)是需要作為輸入。優(yōu)化過程的目標院子阻尼器執(zhí)行機構(gòu)的最優(yōu)物理參數(shù)。然而,即使在這種情況下,也需要有一個能量損失的模型。因為沒有分析校正裝置,/ l設置為零。此外，阻尼力由相應的阻尼力矩表示。然而，由于低頻路面的不平度，如上坡時，受輪行程的限制車身不能完全孤立。重型汽車對路面破壞機理的研究及認識進一步加深,政府對高速公路養(yǎng)護的重視,限制超載逐步在國內(nèi)各地受到重視等,汽車的設計越來越以人為本的思想,采用電子控制空氣懸架系統(tǒng)不僅可提高乘坐舒適性,汽車的操縱穩(wěn)定性則包括兩方面的含義：一是汽車是否具有正確遵守駕駛員操縱轉(zhuǎn)向機構(gòu)所給規(guī)定方向行駛的能力，即所謂的操縱性；二是汽車在外界條件（如地面不平、坡道、大風等）干擾下，能否保持原方向行駛的能力，即所謂的穩(wěn)定性。懸架的設計關系到汽車的操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性、行駛舒適性、輪胎壽命以及汽車布置中的運動干涉等諸多方面。汽車懸架可分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。因為燭式懸架現(xiàn)在已經(jīng)很少運用，所幾乎很難查到有關該懸架的參考資料，我只能從常見懸架設計中尋找設計方法，有些設計甚至要根據(jù)自己以前所學的知識自己尋找計算方法進行計算，比如主銷軸和彈簧的受力分析過程。 本章小結(jié)橫向穩(wěn)定桿參數(shù)： L=1020mm ，a=68mm，b=70mm, =182mm，圓角半徑R=25mm。根據(jù)圖52，可知=A=(55)式中，A——車身振幅，取A=40mm ——懸架系統(tǒng)固有頻率根據(jù)伸張行程最大卸荷力公式可以計算最大卸荷力： (56)式中，——是減振器伸張行程時的阻尼系數(shù)，取== 減振器參數(shù)選擇 減振器工作缸筒直徑可根據(jù)最大卸荷力和缸內(nèi)最大壓力強度來近似的求工作缸的直徑： (57)式中，[P] ——工作缸內(nèi)最大允許壓力, [P]=，取[P]=3MPa ——連桿直徑與缸筒直徑之比,雙筒式取，取 =由《汽車筒式減振器尺寸系列及技術(shù)條件》可知:減振器的工作缸直徑有20mm，30mm,40mm,45mm,50mm,65mm等幾種（見圖54）。本課題選擇的減振器形式是雙向筒式減振器，其工作原理如圖51所示，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(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒌簟５?章 減振器設計第5章 減振器設計 概述汽車減振器是懸架系統(tǒng)中重要部件之一，在車輛行駛過程中起著重要作用，為加速車身振動的衰減，改善汽車行使平順性，大多數(shù)轎車的懸架內(nèi)都裝有減震器。取后懸架偏頻n=，則單側(cè)懸架剛度： (31) 懸架撓度計算懸架靜撓度： (32)為了得到良好的平順性，因當采用較軟的懸架也降低偏頻，但較軟的懸架在一定載荷下其變形量也大，對于一般轎車而言，懸架靜撓度與動撓度之和應不小于160mm[10]。圖23 燭式懸架簡圖圖24 燭式懸架設計三維圖 緩沖塊設計緩沖塊通常用橡膠制造，通過硫化將橡膠與鋼板連成一體，在經(jīng)焊在鋼板上的螺釘將緩沖塊固定到車架或其他部位上，起到限制懸架最大行程的作用。 懸架結(jié)構(gòu)形式確定燭式懸架的結(jié)構(gòu)如圖23，其特點是懸架沿著固定不動的主銷軸上、下跳動，所以燭式懸架的主銷軸還兼起導向機構(gòu)的作用，而燭式懸架設計首先要確定主銷軸的布置，雖然本課題研究的是后懸架，但由于要求四輪驅(qū)動四輪轉(zhuǎn)向，所以后懸架的設計與前懸架設計要求基本相同，對車輪定位參數(shù)也有嚴格的要求，車輪定位參數(shù)布置如下：主銷內(nèi)傾角； 主銷后傾角；車輪外傾角； 彈性元件選擇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。對于某種特定汽車而言, 懸架剛度有要求, 其行駛中變化不是很大, 懸架剛度隨著壓縮行程的增加而減少較大, 這是不希望的。在現(xiàn)代汽車設計中，根據(jù)美國福特公司的設計觀點認為，前束的真正作用是防止和補償車輪后束，因為后束會導致汽車行駛不穩(wěn)定。 主銷內(nèi)傾角主銷內(nèi)傾角是指車身前視圖主銷軸與垂直軸的夾角，正的主銷內(nèi)傾角是指主銷軸頂部向內(nèi)傾的角度。一般主銷后傾角越大, 主銷后傾拖距也越大, 則回正力矩的力臂越大, 因此回正力矩也就越大。如果空車時車輪的安裝正好垂直于路面，則滿載時車橋因承載變形而可能出現(xiàn)車輪內(nèi)傾，這樣將加速車輪胎的磨損。 汽車懸架類型及其特點 汽車懸架的類型現(xiàn)代汽車懸架按控制方式不同可分為主動懸架和被動懸架兩大類；按傳統(tǒng)定義可分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。 課題意義汽車懸架系統(tǒng)對汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性都有較大的影響。非獨立懸架的鮮明特色是左、右車輪之間由一剛性梁或非斷開式車橋聯(lián)接。電動汽車由底盤、車身、蓄電池組、電動機、控制器和輔助設施蓄電池六部分組成。隨著當前世界汽車工業(yè)朝著高速、高性能、舒適、安全可靠的方向發(fā)展，空氣懸架彈簧是當今汽車發(fā)展的一大趨勢。比如，汽車不同的行駛狀態(tài)對懸架有不同的要求。圖21 非獨立懸架圖22 獨立懸架 非獨立懸架與獨立懸架比較非獨立懸架特點是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，但其質(zhì)量較大，兩側(cè)車輪跳動相互影響較大，因此被廣泛應用于貨車的前、后懸架中，在轎車中非獨立懸架很少使用，一般只用作后懸架。為保證輪胎的側(cè)偏性能，懸架設計要求上跳時外傾角向負值變化，下落時向正值變化。,一般希望后傾角隨著車輪的上跳而增加, 以增加高速行駛穩(wěn)定性。主銷內(nèi)傾角的變化，影響了車輪繞主銷的回正力矩，主要在低速時其回正作用使車輪喪失車輪自動定位、保持直線行駛的能力，影響了轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性。車輪前束可以彌補外傾角帶來的不利影響，減少輪胎的磨損。 側(cè)傾角剛度側(cè)傾角剛度過小而側(cè)傾角過大的汽車，乘員缺乏舒適感和安全感。 減震器設計參數(shù)確定減振元件主要起減振作用。本次設計的緩沖塊也采用多孔聚氨酯作為材料。本章螺旋彈簧參數(shù)的確定，首先應確定螺旋彈簧的剛度，懸架彈簧剛度設計、分配確定之后，應對常用螺旋彈簧的直徑、絲徑、圈數(shù)和長度進行設計和計算，對材料進行選擇，并最終進行校核。圖51 含減振器的懸架簡圖根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，減振器分為搖臂式和筒式兩種。為了提供溫度升高后油液膨脹的空間，減振器的油液不能加得太滿，但一般在補償腔中油液高度應達到缸筒長度的一半，以防止低溫或減振器傾斜的情況下，在極限伸張位置時空氣經(jīng)油封7進入補償腔甚至經(jīng)閥Ⅲ吸入工作腔，造成油液乳化，影響減振器的工作性能。第6章 橫向穩(wěn)定桿設計第6章 橫向穩(wěn)定桿設計 概述橫向穩(wěn)定桿是一根擁有一定剛度的扭桿彈簧，它和左右懸掛的下托臂或減震器滑柱相連?，F(xiàn)在轎車上廣泛采用的是雙橫臂式導向機構(gòu)。參考文獻參考文獻1 李興虎. ,20052 （第4版）.機械工業(yè)出版社，20043 梁新成，黃志剛，朱婷. 汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].北京工商大學學報，2006，第24卷，第2期：30334 陳家瑞， 人民交通出版社,20055胡亞莊. 簡明汽車知識詞典. 北京理工大學出版社，20016 余志生. 機械工業(yè)出版社,20097 Jonsson, Simulation of Dynamical Behaviour of a Front Wheel Suspension, Vehicle System Dynamics, 1999,Vol. 20, No. 5:2692818 約森早在20世紀50年代，空氣懸架彈簧就開始應用在載重車、小轎車、大客車及鐵道車輛上。隨著當前世界汽車工業(yè)朝著高速、高性能、舒適、安全可靠的方向發(fā)展，空氣懸架彈簧是當今汽車發(fā)展的一大趨勢，特別是在大型客車和載重汽車上尤為突出。為了滿足現(xiàn)代汽車對懸架提出的各種性能要求，懸架的結(jié)構(gòu)形式一直在不斷地更新和完善，盡管這樣，傳統(tǒng)的被動懸架仍然受到很多限制，主要是難于同時改善在不平路面上高速行駛車輛的穩(wěn)定性和行駛平順性，即使采用優(yōu)化設計也只能保證懸架在特定的激勵發(fā)生變化后，懸架的性能亦隨之發(fā)生變化，為了克服傳統(tǒng)的被動懸架對汽車性能改善的限制，近年來，汽車工業(yè)中相繼出現(xiàn)了性能更加優(yōu)越的主動懸架和半主動懸架。最優(yōu)控制算法，如LQ（線性二次調(diào)節(jié)器），常用來控制道路干擾影響下的彈簧和簧下質(zhì)量狀態(tài)[5,9]。錨定效應是產(chǎn)生抵抗車身運動的力。慣性力矩為Ti，加速所需的阻尼器慣性表示為 (9)Ja是阻尼器的質(zhì)量慣性矩。然而,有必要模擬阻尼器的功率損耗以評估系統(tǒng)總的能量消耗。由于控制器參數(shù)和物理執(zhí)行器的參數(shù)在同一過程中進行優(yōu)化，所以本文解決的設計問題是十分復雜的。物理部分由于與路面有關的連續(xù)操作被標注尺寸,因此，標注結(jié)果和優(yōu)化過程很大程度上取決于路面狀況。從第一次優(yōu)化開始,阻尼器執(zhí)行機構(gòu)的負載類型被獲得,然后被用作第二次優(yōu)化過程的的輸入。因此,齒輪可以被模擬為一個理想的齒輪比,n。扭桿彈簧, 在校正執(zhí)行機構(gòu)上，有一個轉(zhuǎn)動量kl (N s / rad),是由一個角,張緊/ l(rad)。該阻尼器是由一個旋轉(zhuǎn)的電機實現(xiàn)的，需要重新表達線性阻尼器與上臂的角度位置。理想情況下，車身應孤立于道路干擾。不過公路條件的改善為汽車空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件。所謂行駛平順性是指汽車在行駛過程中，保持駕駛員和乘員處于振動環(huán)境中具有一定的舒適度，或保持所載物資完好的能力。四、研究工作進度 周 次 1—4周 5—6 周 7—13周 14—16周 17—19周應完成的內(nèi)容調(diào)研查資料讀閱參考文獻，外文翻譯文獻綜述開題報告后懸架系統(tǒng)形式選擇主要參數(shù)確定總布置圖、及結(jié)構(gòu)設計圖總結(jié)撰寫畢業(yè)論文答辯五、主要參考文獻 1 萬沛霖. 電動汽車關鍵技術(shù)[M].北京: 北京理工大學出版社,19982 陳妙農(nóng). 國內(nèi)外電動汽車發(fā)展狀況[J].電器工業(yè),20033 李興虎. ,20054 陳家瑞， 人民交通出版社,20055 王望予. 機械工業(yè)出版社,20116 余志生. 機械工業(yè)出版社,20097 李鵬. ,20068 Jonsson, Simulation of Dynamical Behaviour of a Front Wheel Suspension, Vehicle System Dynamics, 1999,Vol. 20, No. 5:269281六、指導教師意見 指導教師簽字： 年 月 日七、系級教學單位審核意見：審查結(jié)果： □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負責人簽字：年 月 日附錄2 文獻綜述附錄2 文獻綜述一、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀汽車懸架是車身和車輪之間一切傳力連接裝置的總稱，它把路面作用于車輪的支撐力、牽引力、制動力、側(cè)反力和這些力產(chǎn)生的力矩傳遞到車身上以保證汽車的正常行駛。在有些情況下，某一零部件兼起兩種或三種作用，比如鋼板彈簧兼起彈性元件及導向機構(gòu)的作用，麥克弗遜懸架中的減振器柱兼起減振器及部分導向機構(gòu)的作用，有些主動懸架中的作動器則具有彈性元件、減振器和部分導向機構(gòu)的功能。從選題的開始，我就知道設計過程的不易。由于側(cè)傾角剛度未知，故可根據(jù)經(jīng)驗選取橫向穩(wěn)定器參數(shù)： L=1020mm ，a=68mm，b=70mm, =182mm，圓角半徑R=25mm。此時的活塞速度稱為卸荷速度。根據(jù)它們不同的工作要求，各閥系設計計算和裝配都有所不同。圖42 螺旋彈簧catia三維圖 本章小結(jié)綜上所述，彈簧各項參數(shù)確定如下：彈簧鋼絲直徑d=10mm，彈簧外徑D=110mm，彈簧有效工作圈數(shù)i=7,彈簧總?cè)?shù)=9，彈簧自由高度=355mm，彈簧節(jié)距t=43mm ，螺旋彈簧在catia中的三維模型如圖42。偏頻越小，則汽車的平順性越好，一般對于采用鋼制彈簧的轎車，（6080次/min），（7090次/min），非常接近人體步行時的自然頻率[9]。所以懸架設計最后一步就是設計橫向穩(wěn)定桿。而由于燭式懸架除兼具獨立懸架的優(yōu)點外，還具有主銷定位角不變的優(yōu)點，最終設計方案確定為燭式懸架。 懸架垂直剛度懸架垂直剛度既是影響操縱穩(wěn)定性又是影響舒適性的重要參數(shù), 對振動頻率起作用。前束角的變化，也即汽車懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的垂直運動和側(cè)傾運動干涉，不僅影響車輪的擺振和磨損，還直接影響汽車的轉(zhuǎn)向特性。因此，一般希望車輪每跳動10mm 時。主銷后傾角與主銷相對輪心的偏置距一起, 應保證足夠的側(cè)向力回正力矩, 以利于汽車直線行駛。 車輪外傾角前輪外傾角分零外傾角、正外傾角、負外傾角。要正確的選擇懸架方案和參