【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、后懸架的側(cè)傾角剛度比值，也有助于使汽車(chē)獲得所需要的不足轉(zhuǎn)向特性。通常，在汽車(chē)的前、后懸架中都裝有橫向穩(wěn)定桿，或者只在前懸架中安裝。若只在后懸架中安裝，則會(huì)使汽車(chē)趨于過(guò)多轉(zhuǎn)向。橫向穩(wěn)定桿帶來(lái)的不利因素有：當(dāng)汽車(chē)在坑洼不平的路面行駛時(shí)，左右輪之間有垂向相對(duì)位移，由于橫向穩(wěn)定桿的作用，增加了車(chē)輪處的垂向剛度，回影響汽車(chē)的行駛平順性。在有些懸架中，橫向穩(wěn)定桿還兼起部分導(dǎo)向桿系的作用，其余情況下則在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意避免與懸架的導(dǎo)向桿系發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。為了緩沖隔振和降低噪聲，橫向穩(wěn)定桿與車(chē)輪及車(chē)架的連接處均有橡膠支承。前懸架側(cè)傾角剛度由下式計(jì)算得：后懸架側(cè)傾角剛度由下式計(jì)算得：穩(wěn)定桿的角剛度由式得到式：由下式可計(jì)算橫向穩(wěn)定桿直徑：式中：E——材料的彈性模量，E=105MPa；L——橫向穩(wěn)定桿兩端點(diǎn)間的距離,取L=1150mma——兩端縱向部分的長(zhǎng)度,取a=82mmb——橫向穩(wěn)定桿與車(chē)身支點(diǎn)距離，取b=900mm所以本次設(shè)計(jì)橫向穩(wěn)定桿的直徑d=20mm。第8章 平順性分析行駛平順性，是指汽車(chē)在一般行駛速度范圍內(nèi)行駛時(shí)，能保證乘員不會(huì)因車(chē)身振動(dòng)而引起不舒服和疲勞的感覺(jué)，以及保持所運(yùn)貨物完整無(wú)損的性能。由于行駛平順性主要是根據(jù)乘員的舒適程度來(lái)評(píng)價(jià)，又稱為乘坐舒適性，它是現(xiàn)代汽車(chē)的主要性能之一。 1/4汽車(chē)振動(dòng)系統(tǒng)模型為增強(qiáng)車(chē)內(nèi)乘員的舒適感，必須降低汽車(chē)行駛中的振動(dòng)，即提高汽車(chē)的行駛平順性能。汽車(chē)在一定路面上行駛時(shí)，其振動(dòng)量（振幅、振動(dòng)速度及加速度）的大小取決于汽車(chē)的質(zhì)量、懸架剛度、輪胎剛度和阻尼等結(jié)構(gòu)參數(shù)。本設(shè)計(jì)根據(jù)目前現(xiàn)有的測(cè)試條件和計(jì)算精度以及建立整車(chē)模型要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)的要求，建立了二自由度汽車(chē)振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型如圖81。圖81 二自由度汽車(chē)振動(dòng)系統(tǒng)模型根據(jù)力學(xué)定理，可列出圖81所示系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程： 式中，為簧載質(zhì)量；為非簧載質(zhì)量； 為左右兩側(cè)懸架的合成剛度；為左右兩側(cè)懸架的合成當(dāng)量阻尼系數(shù)；為左右兩側(cè)懸架的合成輪胎剛度；為簧載質(zhì)量的垂直位移；為簧載質(zhì)量的垂直位移；為路面不平度賦值函數(shù)，即路面不平度對(duì)汽車(chē)的實(shí)際激勵(lì)。解式（1）可得該系統(tǒng)振動(dòng)的兩個(gè)主頻率： 式中。由上式可知，汽車(chē)振動(dòng)存在兩個(gè)主頻和，它們僅為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的函數(shù)而與外界的激勵(lì)條件無(wú)關(guān)，是表征系統(tǒng)特征的固有參數(shù)。一般地說(shuō)，其中較小值的一階主頻，且接近由彈簧質(zhì)量和懸架剛度所決定的頻率，而較大值的二階主頻率，較接近主要由輪胎剛度和非簧載質(zhì)量所決定的頻率。方程的解是由自由振動(dòng)齊次方程的解與非齊次方程特解之和組成。令，則齊次方程為 式中的稱為系統(tǒng)固有頻率，而阻尼對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響取決于和的比值變化ζ，ζ稱為阻尼比 ，屬于小阻尼，此時(shí)微分方程的通解為 對(duì)該車(chē)懸架進(jìn)行平順性分析，在車(chē)輪和車(chē)身垂直方向上建立兩自由度的平順性分析模型。根據(jù)公式其中為阻尼比；為剛度比； = m2/m1為質(zhì)量比。取=9 ， =。根據(jù)此方程，利用MATLAB進(jìn)行分析可得到車(chē)身加速度的幅頻特性曲線，如圖82所示。82 車(chē)身加速度的幅頻特性曲線圖車(chē)輪動(dòng)載，靜載。對(duì)q的頻率響應(yīng)函數(shù)：其中為阻尼比；為剛度比； = m2/m1為質(zhì)量比。取=9 ， =。根據(jù)此方程，利用MATLAB進(jìn)行分析可得到相對(duì)動(dòng)載的幅頻特性曲線，如圖 8—3所示。圖83 相對(duì)動(dòng)載的幅頻特性曲線圖 當(dāng)確定了路面不平度系數(shù)和車(chē)速u(mài)之后，可計(jì)算路面速度功率譜密度，并求出振動(dòng)相應(yīng)量、Fd/G、f對(duì)的幅頻特性，然后就可以求出響應(yīng)量的功率譜密度。由于這三個(gè)振動(dòng)響應(yīng)量地均值為零，所以這幾個(gè)量的統(tǒng)計(jì)特征值—方差等于均方值，此值可由功率譜密度對(duì)頻率積分求得。其中為阻尼比；為剛度比； = m2/m1為質(zhì)量比。取=9 ， =。根據(jù)此方程，利用MATLAB進(jìn)行分析可得到懸架動(dòng)撓度的幅頻特性曲線，如圖 8—4所示圖84 懸架動(dòng)撓度的幅頻特性曲線圖（1）懸架剛度彈性元件是汽車(chē)懸架的主要組成部分，彈性元件的剛度或懸架等效剛度及其特性是影響平順性的主要因素。當(dāng)簧載質(zhì)量一定時(shí)，減小可降低車(chē)體固有振動(dòng)頻率，但值過(guò)小會(huì)使車(chē)體振動(dòng)過(guò)程中的懸架動(dòng)行程增大，并使非簧載質(zhì)量的振動(dòng)位移也增大，甚至導(dǎo)致車(chē)輪離開(kāi)地面，對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生不利后果。汽車(chē)在實(shí)際使用中，簧載質(zhì)量隨汽車(chē)的裝載情況而變，當(dāng)值一定時(shí)，將隨減小而增大。因此，理想的懸架彈性特性應(yīng)具有變剛度或非線性特性，即隨汽車(chē)載荷的變化，懸架剛度能自動(dòng)增大或減小，以減小懸架限位塊碰撞車(chē)身的機(jī)率，使車(chē)體免遭撞擊。（2）懸架阻尼汽車(chē)懸架系統(tǒng)中裝有減振器。減振器阻尼對(duì)車(chē)體固有頻率的影響不大，但卻能使車(chē)體振動(dòng)迅速衰減，改善車(chē)內(nèi)乘員的舒適感。研究表明，懸架阻尼的大小還對(duì)操縱穩(wěn)定性和制動(dòng)方向穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。（3） 輪胎輪胎徑向剛度與輪胎結(jié)構(gòu)、尺寸和氣壓有關(guān)，若以與懸架剛度之比來(lái)表示，則可見(jiàn)，對(duì)于一定型號(hào)的輪胎，降低胎內(nèi)氣壓（即剛度減?。┛筛纳破巾樞?，但也將增加車(chē)輪的側(cè)向偏離，以惡化操縱穩(wěn)定性，應(yīng)予以注意。（4） 非簧載質(zhì)量在整車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，減小非簧載質(zhì)量可改善平順性。目前多數(shù)轎車(chē)采用獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)之一可在一定總質(zhì)量下減小非簧載質(zhì)量，改善平順性。道路不平是引起汽車(chē)振動(dòng)的主要原因，當(dāng)汽車(chē)在不平路面行駛時(shí)，前、后車(chē)橋和車(chē)體都經(jīng)常受來(lái)自道路的沖擊。路面越惡劣，行駛速度越高，車(chē)體加速度均方根值越大。當(dāng)激勵(lì)頻率與車(chē)輛系統(tǒng)的一階主頻率或二階主頻率重和時(shí)，將產(chǎn)生車(chē)體的共振，加速車(chē)體的振動(dòng)。路面的激勵(lì)頻率由路面譜的頻率分量和車(chē)速?zèng)Q定，因此對(duì)應(yīng)一定的路面必有某一引起車(chē)體共振的車(chē)速，行駛時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離共振車(chē)速。第9章 結(jié) 論根據(jù)紅旗世紀(jì)星轎車(chē)的基本參數(shù)和性能參數(shù)，并通過(guò)計(jì)算選擇了切實(shí)可行的方案，前、后懸均采用了目前較流行且技術(shù)比較成熟的麥弗遜式獨(dú)立懸架，麥弗遜懸架的優(yōu)點(diǎn)是懸掛重量輕和占用空間小。前、后懸架的減振器均采用雙作用筒式減振器。這種設(shè)計(jì)極大的提升了汽車(chē)行使穩(wěn)定性與乘坐舒適性?？紤]到轎車(chē)的使用條件增強(qiáng)汽車(chē)乘坐舒適性，我選用了螺旋彈簧做為彈性元件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便及有較高的比能容量，在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大擺動(dòng)量下任具有保持車(chē)輪定位角的能力，因此得到了廣泛采用。為了降低汽車(chē)的固有振動(dòng)頻率以改善行駛平順性，增強(qiáng)懸架的垂直剛度值，減小汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)身的側(cè)傾，我在前懸架增加了橫向穩(wěn)定桿來(lái)增強(qiáng)汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性?？紤]到現(xiàn)代人對(duì)汽車(chē)的行駛平順性與乘坐舒適性的要求越來(lái)越高，我利用MATLAB軟件進(jìn)行平順性分析，保證汽車(chē)的平順性達(dá)與乘坐舒適性的到要求。參考文獻(xiàn)[1 ] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 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Warrendale PA: SAE paper 860047致 謝首先要感謝遼寧工業(yè)大學(xué)給我們提供了四年的學(xué)習(xí)和生活的良好環(huán)境，且提供給我們一次又一次受益匪淺的課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，使我掌握了大量的理論知識(shí)之余，通過(guò)實(shí)踐將其相結(jié)合，更能學(xué)以致用，及時(shí)彌補(bǔ)我們?cè)趯W(xué)習(xí)中的不足，并在我們即將離開(kāi)校園走向工作崗位之時(shí)，提供了一次使我受益終身的畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。本次設(shè)計(jì)是在韓忠浩老師的悉心指導(dǎo)下完成的。韓老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和富有創(chuàng)新的精神對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在設(shè)計(jì)期間，韓老師更是給了我無(wú)微不至的關(guān)懷和悉心的指導(dǎo)。另外，系里的各位老師都能在我們遇到困難時(shí)，給予熱情的解答，在此向韓老師及系里的各位老師致以最忠心的感謝！雖然在本次設(shè)計(jì)中遇到過(guò)很多困難，但在一次次發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，討論問(wèn)題，解決問(wèn)題，在這過(guò)程中受益匪淺，提高了解決問(wèn)題的能力。最后，向所有幫助過(guò)我的老師、同學(xué)還有實(shí)習(xí)單位表示忠心的謝意！附 錄Ⅰ Suspension systemsMost suspension systems have the same basic parts and operate basically in the same way. They differ, however, in the way the parts are arranged. The vehicle wheel is attached to a steering knuckle. The steering knuckle is attached to the vehicle frame by two control arms, which are mounted so they can pivot up and down. A coil spring is mounted between the lower control arm and the frame.When the wheel rolls over a bump, the control arms move up and press the spring. When the wheel rolls into a dip, the control arms move down and the springs expand. The spring force brings the control arms and the wheel back into the normal position as soon as the wheel is on flat pavement. The idea is to allow the wheel to move up and down while the frame, body, and passengers stay smooth and level. The unequal length control arm or short, long arm (SLA) suspension system has been mon on American vehicles for many years. Because each wheel is independently connected to the frame by a steering knuckle, ball joint assemblies, and upper and lower control arms, the system is often described as an independent suspension. The short, long arm suspension system gets its name from the use of two control arms from the frame to the steering knuckle and wheel assembly. The two control arms are of unequal length with a long control arm on the bottom and a short control arm on the top. The control arms are sometimes called A arms because in the top view they are shaped like the letter A. In the short, long arm suspension system, the upper control arm is attached to a cross shaft through two bination rubber and metal bushings. The cross shaft, in turn, is bolted to the frame. A ball joint, called the upper ball joint, is attached to the outer end of the upper arm and connects to the steering knuckle through a tapered stud held in position with a nut. The inner ends of the lower control arm have pressed