轎車(chē)懸架系設(shè)計(jì)指南畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 19:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 b則 T u=RPP/u = fa /fb fb=fa u/P ————————————（1）由于質(zhì)量G、撓度f(wàn)、剛度C之間存在下述關(guān)系，即：C=G/f，則： fb= GCosβ/Cs ———————————（2） fa= GCosδ/C —————————— （3）將（2）（3）式代入（1）式得GCosβ/Cs = uGCosδ/CP 整理后得懸架彈簧鋼度C與螺旋彈簧剛度CS的關(guān)系式如下： C=(uCosδ/PCosβ)Cs ——————（4） 5．求前懸架空載偏頻n0及滿載偏頻n 已知：空載前單輪懸架質(zhì)量 G0=2714N滿載前單輪懸架質(zhì)量 G=3018NCs= N/mm將有關(guān)數(shù)據(jù)代入（4）式后得：C=(176。/2428 Cos 11176。)Cs前懸架剛度C為：C===計(jì)算：前懸架單輪空載靜撓度f(wàn)0=G0/C=2714/=123mm=前懸架空載偏頻 n0=300/√f0 ＝300 / √＝前懸架單輪滿載靜撓度f(wàn)=G0/C=3018/=137mm= 前懸架滿載偏頻 6．螺旋彈簧的計(jì)算 根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)布置和彈簧特性，分別計(jì)算出前（后）軸，空載和滿載時(shí)單個(gè)車(chē)輪上的懸架質(zhì)量。接著算出懸架的動(dòng)、靜撓度。然后進(jìn)行螺旋彈簧的計(jì)算。計(jì)算方法與普通彈簧無(wú)任何區(qū)別，它僅能承受垂直載荷。鋼絲內(nèi)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τc為： τc=8FWD/πd3 FW 彈簧上的軸向力 D 彈簧平均直徑 d 彈簧鋼絲直徑 螺旋彈簧的靜撓度f(wàn)cs fcs=8FWD3i / Gd4 i 彈簧工作圈數(shù) 綜合兩式有： τc=（ fcs Gd/πd2i）≤〔τc〕 同理，動(dòng)載荷下的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： τc=（ fds Gd/πd2i）≤〔τm〕許用靜扭轉(zhuǎn)應(yīng)力〔τc〕=500 N/mm2 ；最大許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力〔τm〕=8001000 N/mm2 懸架用螺旋彈簧采用60Si2MnA彈簧鋼制造，由于制造上的原因，彈簧表面往往有裂痕、皺折、凹痕、及錘擊印痕等缺陷，它們是造成降低疲勞極限、早期損壞的元兇。為此，采取噴丸處理在彈簧表面造成殘余壓應(yīng)力，從而降低彈簧工作時(shí)引起的拉應(yīng)力，提高了彈簧的疲勞強(qiáng)度。 另一項(xiàng)提高彈簧的疲勞強(qiáng)度的措施是采取塑性壓縮處理（俗稱(chēng)立定試驗(yàn)）。塑性壓縮處理是指對(duì)彈簧進(jìn)行予加載荷，并使表面層產(chǎn)生的拉應(yīng)力達(dá)到材料的屈服極限，卸載后造成一定的塑性變形及殘余應(yīng)力，從而強(qiáng)化了金屬表面，道理與噴丸處理相似。 3．懸架系統(tǒng)與整車(chē)的匹配 1． 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求：1． 車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，輪距變化不超過(guò)177。4mm以防止輪胎早期磨損。2． 車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)，前輪定位角變化特性合理。3． 轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)身在 ，車(chē)身側(cè)傾角不大于3—4176。，并保證車(chē)輪與車(chē)身傾斜同向，以增加不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。4． 制動(dòng)及加速時(shí)，車(chē)身應(yīng)有“抗點(diǎn)頭”及“抗后坐”效應(yīng)。5． 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以可靠地承受及傳遞除垂直力以外的力和力矩。2．側(cè)傾中心與側(cè)傾軸 側(cè)傾中心是指在橫向垂直平面內(nèi)，汽車(chē)在橫向力（例如轉(zhuǎn)彎離心力）作用下，車(chē)身在前、后軸處側(cè)傾的瞬時(shí)迴轉(zhuǎn)中心。前后、軸的側(cè)傾中心距地面的高度，被稱(chēng)之為側(cè)傾中心高度hg，如圖1所示。 圖 1前懸架側(cè)傾中心高度hg可按圖1中各參數(shù)計(jì)算獲得。在前面計(jì)算懸架偏頻時(shí)已知： m=150 δ=176。 P=2428 B=740求hg 在△EOW中， OW=PSinδ=176。= EW=PCosδ=176。= OQ=OW+m=+150= QT=EW+m tgβ=+150 tg11176。= ∵OQ/hg=QT/B， P/QT=k/B ∴hg=740/=114 mm k=PB/QT=2428740/=而后懸架采用縱置擺臂式非獨(dú)立懸架，如圖2所示。 圖2此類(lèi)縱置擺臂式非獨(dú)立懸架的側(cè)傾中心，一般都大約在車(chē)軸中心處。如圖3示。 圖3側(cè)傾軸：將前、后軸側(cè)傾中心連接成一條軸線，此軸線位于汽車(chē)橫向?qū)ΨQ(chēng)中心面上，并與汽車(chē)重心在同一平面內(nèi)。如圖3所示。車(chē)身在側(cè)向力（側(cè)風(fēng)、轉(zhuǎn)彎離心力等）作用下圍繞側(cè)傾軸線的轉(zhuǎn)角φ稱(chēng)為車(chē)身側(cè)傾角。側(cè)傾角φ直接影響到汽車(chē)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向效應(yīng)。側(cè)傾角過(guò)大，乘客感到不安全、不舒服；側(cè)傾角過(guò)小，則懸架的側(cè)傾角剛度過(guò)大，單輪遇到障礙物時(shí)，車(chē)身會(huì)受到強(qiáng)烈沖擊，平順性差。側(cè)傾角過(guò)小會(huì)使駕駛員失去汽車(chē)將要發(fā)生側(cè)滑、側(cè)翻的警告信號(hào)。3．側(cè)傾角φ汽車(chē)作穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)，側(cè)傾力矩Mφ除以懸架總角剛度Cφ（前、后懸架），即得側(cè)傾角φ φ=Mφ / Cφ 4．側(cè)傾力矩Mφ 側(cè)傾力矩Mφ由三部分組成：1）懸架質(zhì)量離心力引起的側(cè)傾力矩Mφ1 汽車(chē)作勻速圓周行駛時(shí)，懸架質(zhì)量的離心力為Fy為 Fy=GSV2 / gR N GS 懸架重量 kg V 車(chē)速 m/s g 重力加速度 R 轉(zhuǎn)彎半徑 m Mφ1 = Fy h h 懸架質(zhì)量的質(zhì)心至側(cè)傾軸線的距離 m as 懸架質(zhì)量的質(zhì)心至前軸線的距離 m bs 懸架質(zhì)量的質(zhì)心至前軸線的距離 m L 軸距 m h1 前軸側(cè)傾中心至地面的距離 m h2 后軸側(cè)傾中心至地面的距離 m hs 懸架質(zhì)量
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