【正文】 ）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計(jì)算 2. 曲率半徑 （ 1）自由狀態(tài)下曲率半徑的特點(diǎn)：各片曲率半徑不同，而且如圖所示：主片附近的幾片曲率半徑比較大，片越短，曲率半徑越小。裝配后貼合良好 2）適當(dāng)降低主片及相鄰長片的應(yīng)力，保證有足夠的使用壽命。 3 m a x )(16 ??Md ?? ? ? ?ncGdL 324??第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第四節(jié) 彈性元件的計(jì)算 二、扭桿彈簧 材料 40Cr , 45CrNiMoVA, 42CrMo,50CrV,經(jīng)過預(yù)扭處理和噴丸處理 端部形狀 形狀 特點(diǎn) 花鍵 方形 六角形 備注 制造 難 容易 容易 疲勞強(qiáng)度 弱① 足夠 足夠 應(yīng)用 多 少② 少② ① 如用三角形花鍵，花鍵角度若取太小，載荷分布不均勻；花鍵角度若取太大，套管會因強(qiáng)度不足而裂開。 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第五節(jié) 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 1．側(cè)傾中心位置的確定方法 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第五節(jié) 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 1．側(cè)傾中心位置的確定方法 1) 雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心位置的確定 首先延長上、下橫臂交于 P點(diǎn)，其次 P點(diǎn)與車輪接地中心點(diǎn) N連線， PN線與汽車橫斷面對稱線交于 W點(diǎn)。 下橫臂軸 MM與縱軸軸線夾角用 α1表示， 上橫臂軸 NN與縱軸軸線夾角用 α2表示 α1與 α2的匹配有三種方案，不同方案對車輪上跳主銷后傾角變化有影響 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第五節(jié) 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 三、 雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3. 水平面內(nèi)上、下橫臂擺動(dòng)軸線的布置方案 1) 布置方案與主銷后傾角的關(guān)系 特點(diǎn) 方案 a) b) c) 備注 α 1 α 2 車輪上跳時(shí)主銷后傾角變化 （當(dāng) α 1 α 2 時(shí)）減少 增大 增大 2) 主銷后傾角 λ 變化范圍特點(diǎn) 方案 備注車輪上跳時(shí)主銷后傾角變化（當(dāng)時(shí)）減少增大 增大主銷后傾角 變化范圍第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第五節(jié) 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 三、 雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3. 水平面內(nèi)上、下橫臂擺動(dòng)軸線的布置方案 2) 主銷后傾角 λ變化范圍 λ增大： (1) 如圖 使主銷延長線與地面交點(diǎn)變化，并使 c增至 c1。在車輪上、下跳動(dòng)（ z）時(shí) ,不同匹配方案對主銷后傾角的影響不一樣。 4）制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使車身有抗前俯的作用，加速時(shí)，應(yīng)使車身有抗后仰的作用。1)( WllllF???0W備 注制動(dòng)時(shí)前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)、側(cè)滑時(shí)作用在前鉸鏈第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第四節(jié) 彈性元件的計(jì)算 一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì) （七）鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算 無側(cè)滑時(shí) F1=F2=G2/2有側(cè)滑時(shí) F1+ Δ F ； F2 Δ F ； F1F2力矩 Fd ? Fd/B1= Δ F所以 F1= G2/2 + Fd/B1又因?yàn)?F=Fb1+Fb2= G2φ1所以 F1=G2/2+ G2φ1d/ B1無側(cè)滑時(shí)有側(cè)滑時(shí) ； ；力矩所以又因?yàn)樗缘诹? 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第四節(jié) 彈性元件的計(jì)算 一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì) （七）鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算 參數(shù)車型 m1’ m2’ 轎車 1 . 2 0 ~ 1 . 4 0 1 . 2 5 ~ 1 . 3 0 貨車 1 . 4 0 ~ 1 . 6 0 1 . 1 0 ~ 1 . 2 0 2 ．許用應(yīng)力 [ σw] 1000N/mm2212139。目的是利用各片曲率半徑不同，裝配夾緊后各片之間貼合良好，當(dāng)載荷小時(shí)，各片也能參加工作，減輕主片負(fù)荷。因?yàn)椴牧峡箟耗芰Υ笥诳估芰?，所以，受拉?yīng)力的上表面先行損壞。 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定 四、后懸架主副簧剛度的分配 5. 第一種分配方法 副簧開始起作用時(shí)的載荷等于空載與滿載時(shí)懸架載荷的平均值， Fk=(F0+FW)，并使 Fo和 Fk間的平均載荷對應(yīng)的頻率與 Fk和 FW間平均載荷對應(yīng)的頻率相等，即圖中 f1=f2 )(220 am kwm k CC FFC FF ?????mwkakmk CFFCFFCFF )()()( 00 ?????)()( 00 FFCFFC wmka ???kwma FF FFCC ???00???????????????????32232232222000000000maWWmaWWWmawWmawkCCFFFFCCFFFFFFCCFFFFFCCFFF即則令即又/第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定 四、后懸架主副簧剛度的分配 5. 第一種分配方法 （ 1）只有主簧工作時(shí)， C不變，隨 F↑， n↓ （ 2）副簧參加工作瞬間 C↑， ∴ n↑。 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定 三、懸架彈性特性 3. 非線性的彈性特性特點(diǎn) （ 1）定義：懸架變形 f與所受垂直外力 F之間，不呈固定比例變化時(shí)，彈性特性為曲線。）級別越高的轎車 應(yīng)越小。 汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)前后軸車輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移大小，主要取決于前后懸架的側(cè)傾角剛度。 （ 2 ） 前懸架采用雙橫臂式獨(dú)立懸架、后懸架采用縱置鋼板 彈簧非獨(dú)立懸架時(shí)，可通過將雙橫臂中的上橫臂支承軸銷的軸線布置成前高后低狀，使懸架的縱向運(yùn)動(dòng)瞬心位于能減少制動(dòng)前俯角處，使制動(dòng)時(shí)車身縱傾減少，達(dá)到保持車身有良好的穩(wěn)定性能 。除此之外，兩前輪裝上麥弗遜式懸架以后，當(dāng)主銷軸線的延長線與地面的交點(diǎn)位于輪胎胎冠印跡中心外側(cè)時(shí)，具有負(fù)主銷偏移距 rs，有利于制動(dòng)穩(wěn)定性 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第二節(jié) 懸架結(jié)構(gòu)形式分析 三、前后懸架方案的選擇 2. 三種匹配方式 2）前輪獨(dú)立、后輪非獨(dú)立 （ 2） 前懸架采用雙橫臂式獨(dú)立懸架、后懸架采用縱置鋼板 彈簧非獨(dú)立懸架時(shí)，可通過將雙橫臂中的上橫臂支承軸銷的軸線布置成前高后低狀，使懸架的縱向運(yùn)動(dòng)瞬心位于能減少制動(dòng)前俯角處，使制動(dòng)時(shí)車身縱傾減少，達(dá)到保持車身有良好的穩(wěn)定性能 。 板簧 壽命 好路 10～ 15萬 Km 壞路 1～ Km 一般 4～ 5萬 Km 空氣彈簧氣囊壽命是板簧四倍 . 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第二節(jié) 懸架結(jié)構(gòu)形式分析 五、輔助元件分析 1. 橫向穩(wěn)定器 通過減小懸架垂直剛度，能降低車身振動(dòng)固有頻率，達(dá)到改善平順性的目的。2 ）級別越高的轎車 n 應(yīng)越小。 動(dòng)容量大，懸架碰撞緩沖塊的可能性愈小。 3．剛度分配 設(shè)計(jì)有副簧的懸架，需要確定兩個(gè)參數(shù)： 1）主副簧之間的剛度分配。 分析上式可知：在垂直剛度不變的條件下，Cγ∝ L2所以 L增加的同時(shí) Cγ也上升，結(jié)果因扭轉(zhuǎn)力矩 T引起的變形減少（即 r角減少）導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)力矩 T產(chǎn)生的應(yīng)力減少： 42CLTC ????第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第四節(jié) 彈性元件的計(jì)算 一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì) （二）主要參數(shù)的確定 2. 鋼板彈簧長度 L 3）選取原則：在總布置允許的條件下， L盡可能選長些。使各片應(yīng)力大致接近。11m ax)()(bhmGWllCllmG ??? ????139。要求作到：①在，車身側(cè)傾角不大于 6186。 （ 2）前懸架側(cè)傾中心位置的高度越高，輪距變化可能越大。 車輪上跳時(shí)，懸架每壓縮10mm，主銷后傾角變化范圍為 10ˊ~ 40ˊ。 0t a nc o s2 Rdkpbh vw ??? ??)s in ()90s in (???????? ?ckdkp ?? ?s in第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第五節(jié) 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 1．側(cè)傾中心位置的確定方法 2) 滑柱擺臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心位置的確定 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第五節(jié) 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 1．側(cè)傾中心位置的確定方法 2) 滑柱擺臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心位置的確定 首先，從 E點(diǎn)做活塞桿運(yùn)動(dòng)方向的垂直線與下橫臂延長線（ GD）交于 P點(diǎn)， P點(diǎn)于車輪接地中心點(diǎn) N連線，交在汽車橫斷面對稱線上 W點(diǎn)， W為懸架側(cè)傾中心。夾角椎體過渡，使之應(yīng)力集中最小 過渡段長： Lg =(Dd)/2tg15186。 1~4片長片疊加負(fù)的的預(yù)應(yīng)力，短片疊加正的的預(yù)應(yīng)力。主片又承受其它力。2 ．懸架側(cè)傾角剛度對下列使用性能有影響 側(cè) 傾 角 剛 度 使用性能 備注 過小 乘 員 乘 坐 舒 適 感 不 好 乘 員 乘 坐 安 全 感 不 好 側(cè)傾角剛度 過大 乘 員 缺 乏 發(fā) 生 側(cè) 翻 感覺 ， 后 輪 側(cè) 傾 角 大①，過 多 轉(zhuǎn) 向 性 ↑ ∵ 車身側(cè)傾角大 ∵ 車身側(cè)傾角大 ∵ 車身側(cè)傾角小 四、懸架側(cè)傾角剛度及其在前后軸的分配．懸架側(cè)傾角剛度定義簧上質(zhì)量產(chǎn)生單位側(cè)傾角時(shí)懸架給車身的彈性恢復(fù)力矩。懸架的彈性特性是線性的，且剛度 C較小。 剛度：彈性特性曲線上某點(diǎn)的切線與水平坐標(biāo)軸夾角的正切為該點(diǎn)剛度。即 fc=FW/C 2 ． 影響選取 fc的因素f c 因素 要求 f c 取 備 注 汽車平順性 大 f c 大， n ↓ 少碰緩沖塊 小 f c 小， C ↑變形小 緊急制動(dòng)汽車前俯角小 小 轉(zhuǎn)彎行駛減小側(cè)傾角 小 f c 取小， C ↑ 縱置鋼板彈簧長度短 小 cfn5?cWfFC ????車廂側(cè)傾角小前俯角小一、定義：是指汽車滿載靜止時(shí)，懸架上的載荷 與此時(shí)懸架剛度 之比。結(jié)果在不同方向襯套的剛度不一樣。汽車工程系 汽車懸架設(shè)計(jì) 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 懸架結(jié)構(gòu)形式分析 第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定 第四節(jié) 彈性元件計(jì)算 第五節(jié) 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第六節(jié) 減振器 第七節(jié) 懸架的結(jié)構(gòu)元件 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第一節(jié) 概述 一、功用 彈性連接車架（車身）與車軸（車輪） 傳遞作用在車輪與車架（車身）之間的一切力和力矩 緩和路面?zhèn)鹘o車架（車身）的沖擊載荷，緩和振動(dòng)，保證行駛平順性 保證車輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特性，保證汽車操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第一節(jié) 概述 二、組成 彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器 二．、設(shè)計(jì)要求 ，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適 、占用空間尺寸要小 ，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命 第六章 懸架設(shè)計(jì) 汽車工程系 第一節(jié) 概述 四、分類 三．分類1 ．懸架的分類分類 非獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架 簡圖 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 左右車輪用一根整體軸連接，再經(jīng)懸架與車架（身）連接 左右車輪用各自的軸和懸架再經(jīng)懸架與車架（身）連接 ．懸架的分類非獨(dú)立懸架左右車輪