【導讀】對保證流動警務室設計水平和行駛的安全性具有重要的指導意。論文結合流動警務室懸架結構特點進行分析。以及對鋼板彈簧各個重要參數的校核。對減震器的計算選型，并且對減震器的。使用情況進行了強度以及穩(wěn)定性的校核。成功的完成了整個懸架系統(tǒng)的設計計。證了本文建立的流動警務室懸架部分設計計算正確性。

　　

【正文】 大一些。兩者之間保持有 ψy=（ ～ ）ψs 的關系。 設計時，先選取 ψy 與 ψs 的平均值 ψ。對于無內摩擦的彈性元件懸架， 取 ψ=～ ；為避免懸架碰撞車架，取 ψy=。 取 ψ為 ，則有 ?? sy ?? 計算的伸張行程 ψs=，壓縮行程 ψy=。 減震器阻尼系數 δ的確定 減震器阻尼系數 scm?? 2? 。懸架系統(tǒng)固有振動頻率 smcw /? ，所以理論上δ=2ψmsw。實際上，應該根據 布置定減震器的阻尼系數。 確定減震器的安裝角度，減震器的軸線相對地面水平安裝時，減震器的剛度最小；對垂直方向載荷的承受能力也比較小。而減震器的軸線相對地面垂直安裝時，減震器的剛度最大；對垂直方向載荷的承受能力也比較大。剛度小，隔振效果會比較好；剛度大，減震器的使用壽命會延長。大量實驗證明，在軸線與豎直呈 30176。時最合適。如圖 ： 青島大學學士學位 論文 26 圖 減震器安裝角度 減震器安裝角度在 30176。時，減震器的阻尼系數計算公式為： δ=2ψmsw/cos2α （ ） 式中： ψ：相對阻尼系數 ； ms：為簧上質量 800kg； w： w=2πn= α： 30176。 得減震系數 δ= 最大卸荷力 F0的確定 為了減小傳到車身上的沖擊力，當減震器活塞振動速度達到一定時，減震器打開卸荷閥。此時的活塞速度稱為卸荷速度 vx。 vx 一般為 ～ ，取 。伸張行程的阻尼系數 δ=，沖擊載荷系數 c 取為 ，在伸張行程的最大卸荷力為： F0=cδxvx= （ ） 減震器工作缸直徑 D 的確定 根據伸程的最大卸荷力 F0 計算工作缸直徑 D 為： ? ? )1(4 20 ?? ?? p FD （ ） 青島大學學士學位 論文 27 圖 4— 4 廣州金威減震氣囊制造有限公司 JW130+C 液壓減震器 式中： [p]為工作缸最大允許壓力，取 ，取 4MPa； λ 為連桿與缸直徑之比，單筒取 λ=～ ，取 。 得 D= 由表 可以得到減震器的工 作缸的直徑。 圓整為 30mm。 型號選取 廣州金威減震氣囊制造有限公司 JW130+C 液壓減震器。 該型號尺寸參數與連接參數已標出。 減震器的校核 缸筒內徑的確定 ? ? )1(4 20 ?? ?? p FD （ ） 查標準如表 ，將其圓整為 D=30mm 青島大學學士學位 論文 28 表 筒式減震器工作缸直徑 （ mm） 工作缸直徑 20 30 40 （ 45） 60 65 注：表中有括號者，不推薦使用。 活塞桿直徑的確定 表 壓液缸活塞桿直徑推薦值 活塞桿受力情況 受拉伸 受壓縮，工作壓力 p1/MPa p1≤5 5≤p1＜ 7 p1＞ 7 活塞桿直徑 （ ～ ） D （ ～ ） D （ ～ ） D 活塞桿直徑 d=，由于系統(tǒng)壓力 P=4MPa≤5MPa，所以活塞桿直徑 d=15mm，圓整為 16mm。 強度校核 液壓缸的缸筒壁厚 δ、活塞桿直徑 d 和缸蓋處緊固螺栓的直徑，在高壓 系統(tǒng)中必須進行強度校核。其他零件如活塞、導向套、端蓋、放氣閥、管接頭、密封件等，不需要進行計算，可參閱有關設計手冊直接選用。 （ 1）缸筒壁厚的校核 已知初選液壓缸壁厚 δ=5mm 缸筒壁厚校核時分薄壁跟厚壁兩種情況。當 ?D ≥10 時為薄壁，壁厚按式（ ）進行校核 ? ??? 2 Dpy? （ ） 式中： D——缸筒內徑 D=30mm Py——缸筒試驗壓力，取 Py ==4=5MPa [ζ]——材料的許用壓力， [ζ]=ζb/n， ζb 為材料的抗拉強度，缸筒材料為 45 號無縫鋼管，故 ζb=600MPa， n 為安全系數，一般取 n=5 則 ? ? nb?? ? = 5600 =120 青島大學學士學位 論文 29 當 ?D 10 時，壁厚按式（ ）進行校核 ? ?? ??????????????? ppyyD??? （ ） 因為 ?D =6，所以壁厚按薄壁進行校核 ? ?? ??????????????? ppyyD??? =5mm 所選壁厚滿足要求 （ 2）活塞桿直徑 d 的校核 活塞桿直徑 d 按下式進行校核 ? ???Fd 4? （ ） 式中： F——活塞桿上的作用力 [ζ]——活塞桿材料的許用應力， [ζ]=ζb/ 活塞桿材料為 45 鋼，故 ζb=600MPa， [ζ]=600/= ????F4=16mm 所以活塞桿直徑滿足要求。 穩(wěn)定性校核 活塞桿受軸向壓縮負載時，它所承受的軸向力 F 不能超過使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負載 Fk，以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作。 Fk 的值與活塞桿材料性質、截面形狀、直徑和長度以及液壓缸的安裝方式等因素有關。 活塞桿的穩(wěn)定性校核如式（ ）： kknFF? （ ） 式中 nk——安全系數，一般取 nk=2～ 4，此處取 n=4 當活塞桿的細長比 21/ ???krl 時 青島大學學士學位 論文 30 222l EJFk ??? （ ） 當活塞桿的細長比 21/ ??＞rl k 時，且21 ??=20～ 120，則 212fAFk lr k?????? ???? 式中 ： l——安裝長度，其值與安裝方式有關 rk——活塞桿截面最小回轉半徑， rk =AJ Ψ1——柔性系數 Ψ2——由液壓缸支撐方式決定的末 端系數 E——活塞桿材料的彈性模量，對鋼取 E=1011N/m2 J——活塞桿橫截面慣性矩， A 為活塞桿橫截面積 F——由材料強度決定的實驗值、 α 為系數 由于液壓缸支撐方式為一端自由一端固定，因此查表得其末端系數 Ψ2=1/4。 已知活塞桿材料為 45 鋼，因此為鍛鋼。則查表得其柔性系數 Ψ1=110,系數 α=1/9000，由材料強度決定的實驗值 f= 而活塞桿截面最小回轉半徑 16416 224dddAJrk ??? ??=4mm 已知安裝長度 l=185mm，因此 l/rk=185/4=≤21 ??=55 A=πd2/4= 所以 26822 419 0 0 011)(1?????????kkrlfAF?? = 活塞桿所受軸向載荷 F= 則 ?nFk =≥F= 穩(wěn)定性滿足要求 青島大學學士學位 論文 31 減震器的參數如表 表 減震器液壓缸尺寸如下表所示 作用力 (kN) 缸筒內徑 (mm) 活塞桿直徑 (mm) 壁厚 (mm) 30 16 5 本章小結 本章詳細介紹了減震器的種類、減震器的選型，基于設計參數上的要求。還對減震器進行了校核。 青島大學學士學位 論文 32 第五章 總結 本文主要根據某公司設計流動警務室的改進。在劉大維老師的悉心教導下完成了懸架部分的研究與設計。主要設計了流動警務室懸架鋼板彈簧以及選用減震器。主要的設計內容如下： （ 1）詳細介紹了懸架 參數以及如何確定懸架參數的數值。其中包括懸架靜撓度 fc、懸架的動撓度 fd、懸架的彈性特性特性、懸架的側傾角剛度 KΦr 及在前、后軸的分配和懸架系統(tǒng)的固有頻率等。 （ 2）詳細介紹了鋼板簧的種類，各種類的彈性特性以及選取何種鋼板彈簧。詳細計算鋼板彈簧的各參數，例如鋼板簧的布置方案、滿載弧高 fa、鋼板彈簧長度的確定、鋼板簧斷面尺寸及片數的確定、鋼板斷面寬度 b 的確定、鋼板彈簧片厚 h 的選擇、鋼板彈簧斷面形狀的確定。 （ 4）詳細介紹了鋼板彈簧的校核，包括對鋼板彈簧剛度的校核、鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑的計算 、鋼板彈簧的強度驗算等。 （ 5）詳細分析了流動警務室制動的受力情況，并且以此為依據校核了鋼板彈簧的卷耳。 （ 6）本章詳細介紹了減震器的種類、減震器的選型，基于設計參數上的要求。還對減震器進行了強度及其穩(wěn)定性的校核。 青島大學學士學位 論文 33 致 謝 本論文是在導師劉大維教授的悉心指導完成的，導師崇高的品格、淵博的學識、嚴謹的治學態(tài)度、銳意進取的工作作風以及孜孜不倦的工作熱情等，給我留下了深刻的印象，是我學習工作的榜樣。同時導師在我求學的學習和生活中給予了我很多切實的幫助，導師的言傳身行不僅使我在學業(yè)上有了進步，而且學 到了很多做人做事的道理，這些寶貴的財富將讓我受益終生。在論文完成之際，我謹向導師表示最衷心的感謝。 此外，更要感謝四年來青島大學對我的培養(yǎng)，感謝各位老師的諄諄教誨，在今后的學習和生活中，我一定會謹記教誨，奮發(fā)向上，不辜負老師的期望，為學校增光添彩。 感謝課題組的其他同學，感謝他們對我富有創(chuàng)新性的建議以及無私的幫助。 向收錄于論文參考文獻中的各位編著者表示誠摯的謝意！ 最后感謝我的父母，特別是我的母親，在我求學生涯中，他們無私的奉獻、鼓勵和支持，是我得以順利完成學業(yè)的力量源泉和堅強后盾。向所有關心和支持我的親人和 朋友們表示深深的謝意！ 青島大學學士學位 論文 34 參考文獻 [1] 許有軍 .流動警務室的造型與結構設計 . [2] 液壓與氣壓傳動 .劉延?。ǖ诙妫?.北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [3] [4] 王啟平等 ． 機械制造工藝學 ． 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1999 [5] R Unnikrishnan and A Kelly. A Constrained Optimization Approach to Globally Consistent Mapping. 2020 IEEE/RSJ Intl. Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 39。02), 2020， Vol1: 564～ 569 [6] 李佩垳，易翔翔，候福深 .國外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀及對我國電動汽車發(fā)展的啟示 [J].北京工業(yè)大學學報 [7] Thorpe C． Vision and Navigation for the CMU Navlab． IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence． 1998,10(3):362～ 376 [8] 陳家瑞 ． 汽車構造（第三版） ． 北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [9 陶念生 .客車懸架系統(tǒng)的設計 .交通部重慶公路科學研究所 [10] 余志生 ． 汽車理論（第五版） ． 北京：機械工業(yè)出版社， 20201 [11] 王望予 ． 汽車設計（第四版） ． 北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [12] 張福潤 ， 徐鴻本 ， 劉延林 ． 機械制造技術基礎（第二版） ． 武漢：華中科技大學出版 社， 2020 [13] 劉鴻文 ． 材料力 學（第五版） ． 北京：高等教育出版社， 2020 [14] 濮良貴，紀名剛 ． 機械設計（第八版） ． 北京：高等教育出版社， 2020 [15] 唐新蓬 .多片鋼板彈簧預應力計算 .武漢工學院 [16] 于安和，桂良進，范子杰 .鋼板彈簧剛度特性的有限元分析 .清華大學 [17] 潘佳瑋，董曉丹 .基于接觸摩擦的漸變剛度鋼板彈簧剛度的計算 .廣州汽車集團股份有 限公司汽車工程研究院 [18] 丁華，朱茂桃，張華駿，陳松 .鋼板彈簧剛度影響系數分析 .江蘇大學