【導(dǎo)讀】隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對汽車的乘坐舒適性和安全性的要求逐漸提高，而懸架對汽車這一方面性能有很大的影響。因此對汽車的懸架系統(tǒng)和減振器也提。出了更高的要求。后懸均采用比較流行的麥弗遜懸架。根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)選取懸架的自振頻率，從而。可以計算出懸架的剛度、靜撓度和動撓度。采用以上數(shù)據(jù)計算彈性元件尺寸并且。在設(shè)計減振器時，根據(jù)阻尼系數(shù)和最大卸荷力來計算選取減振器。然后再依次確定導(dǎo)向機構(gòu)和橫向穩(wěn)定桿。用CAXA軟件繪制前后懸架的裝配圖和零件圖。方案的合理正確性，能夠滿足實際的需要。

　　

【正文】 Mm kk ttt ?????? 220220222 )(41)(21 ????? 式中， Mk?20?， mkk tt ??2?。由上式可知，汽車振動存在兩個主頻 1? 和 2? ，它們僅為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的函數(shù)而與外界的激勵條件無關(guān)，是表征系統(tǒng)特征的固有參數(shù)。一般地說，其中較小值的一階主頻 01 ??? ，且接近由彈簧質(zhì)量和懸架剛度所決定的頻率 0? ，而較大值的二階主頻率 t???2 ，較接近主要由輪胎剛度 tk 和非簧載質(zhì)量 m 所決定的頻率 t? 。 方程 0)()( ????? sZksZcZM ???? 的解是由自由振動齊次方程的解與非齊次方程特解之和組成。 令 Mcb?2 ， Mk?20?，則齊次方程為 02 20 ??? ZZbZ ???? 式中的 0? 稱為系統(tǒng)固有頻率，而阻尼對運動的影響 取決于 b 和 0? 的比值變化ζ，ζ稱為阻尼比 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 Mkcb 20 ?? ?ζ 汽車懸架系統(tǒng)阻尼比ζ的數(shù)值通常在 左右，屬于小阻尼，此時微分方程的通解為 )s in( 220 atbAeZ nt ??? ? ? 車身加速度的幅頻特性 對該車懸架進(jìn)行平順性分析，在車輪和車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 ? ?mKCmk /2/)/(/ 0 ??? ????? 為頻率比；為阻尼比； KKt/??為剛度比； ? = m2/m1 為質(zhì)量比。取 ? =9 ， ? =。 根據(jù)此方程，利用 MATLAB 進(jìn)行分析可得到車身加速度的幅頻特性曲線，如圖82 所示。 82 車身加速度的幅頻特性曲線圖 22020222020 ))(11()(41))(11)()(1( ?????? ????????? ?????? ????????????? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 相對動載的幅頻特性 車輪動載 ? ?qzKF td ?? 1 ，靜載 ? ? ? ?gmgmMG 1???? ?。 GFd 對 q 的頻率響 應(yīng)函數(shù)： 其中 ? ?mKCmk /2/)/(/ 0 ??? ????? 為頻率比；為阻尼比； KKt/??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 可得到相對動載的幅頻特性曲線 ，如圖 8— 3所示。 圖 83 相對動載的幅頻特性曲線圖 ? ? ? ?gm KqqzGqFjH tdG ～～F d 11 ??? ?????????????????????????? ??????????222 241121gqGF d 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 懸架動撓度的幅頻特性 當(dāng)確定了路面不平度系數(shù) )( 0nGq 和車速 u 之后，可計算路面速度功率譜密度)(fGq? ，并求出振動相應(yīng)量 ?z 、 Fd/G、 fd 對 ?q 的幅頻特性，然 后就可以求出響應(yīng)量的功率譜密度。由于這三個振動響應(yīng)量地均值為零，所以這幾個量的統(tǒng)計特征值 — 方差等于均方值，此值可由功率譜密度對頻率積分求得。 其中 ? ?mKCmk /2/)/(/ 0 ??? ????? 為頻率比；為阻尼比； KKt/??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 可得到懸架動撓度的幅頻特性曲 線，如圖 8— 4所示 圖 84 懸架動撓度的幅頻特性曲線圖 1221dqf ?? ?? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ?2 2222 2 240 0 0 0111 1 1 1? ? ? ??? ?? ? ? ???? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???? ? ? ? ??????? ? ? ? ? ? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 影響平順性的因素 結(jié)構(gòu)參數(shù)對平順性的影響 （ 1）懸架剛度 彈性元件是汽車懸架的主要組成部分，彈性元件的剛度或懸架等效剛度 k 及其特性是影響平順性的主要因素。當(dāng)簧載質(zhì)量 M 一定時，減小 k 可降低車體固有振動頻率Mk?0?，但 k 值過小會使車體振動過程中的懸架動行程增大，并使非簧載質(zhì)量 m 的振動位移也增大，甚至導(dǎo)致車輪離開地面，對汽車操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生不利后果。汽車在實際使用中，簧載質(zhì)量 M 隨汽車的裝載情況而變，當(dāng) k 值一定時，Mk?0?將隨 M 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，即隨汽車載荷的變化，懸架剛度能自動增大或減小，以減小懸架限位塊碰撞車身的機率，使車體免遭撞擊。 （ 2）懸架阻尼 汽車懸架系統(tǒng)中裝有減振器。減振器阻尼對車體固有頻率的影響不大，但卻能使車體 振動迅速衰減，改善車內(nèi)乘員的舒適感。研究表明，懸架阻尼的大小還對操縱穩(wěn)定性和制動方向穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。 （ 3） 輪胎 輪胎徑向剛度 tk 與輪胎結(jié)構(gòu)、尺寸和氣壓有關(guān)，若以 tk 與懸架剛度 k 之比 kkr t? 來表示，則可見，對于一定型號的輪胎，降低胎內(nèi)氣壓（ 即剛度 tk 減?。┛筛纳破巾樞裕矊⒃黾榆囕喌膫?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 在整車質(zhì)量一定時，減小非簧載質(zhì)量 m 可改善平順性。目前多數(shù)轎車采用獨立懸架結(jié)構(gòu)，優(yōu)點之一可在一定總質(zhì)量下減小非簧載質(zhì)量 m ，改善平順性。 使用因素對平順性的影響 道路不平是引起汽車振動的主要 原因，當(dāng)汽車在不平路面行駛時，前、后車橋和車體都經(jīng)常受來自道路的沖擊。路面越惡劣，行駛速度越高，車體加速度均方根值越大。當(dāng)激勵頻率與車輛系統(tǒng)的一階主頻率 1? 或二階主頻率 2? 重和時，將產(chǎn)生車體的共振，加速車體的振動。路面的激勵頻率由路面譜的頻率分量和車速決定，因此對應(yīng)一定的路面必有某一引起車體共振的車速，行駛時應(yīng)遠(yuǎn)離共振車速。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 第 9 章 結(jié) 論 根據(jù)紅旗世紀(jì)星轎車的基本參 數(shù)和性能參數(shù)，并通過計算選擇了切實可行的方案，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立懸架，麥弗遜懸架的優(yōu)點是 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)計極大的提升了汽車行使穩(wěn)定性與乘坐舒適性。 考慮到轎車的使用條件增強汽車乘坐舒適性，我選用了螺旋彈簧做為彈性元件，其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便及有較高的比能容量，在導(dǎo)向機構(gòu)大擺動量下任具有保持車輪定位角的能力，因此得到了廣泛采用。 為了降低汽車的固有振動頻率以改善行駛平順性，增強懸架的垂直剛度值，減小汽車在轉(zhuǎn)彎時車身的側(cè)傾 ，我在前懸架增加了橫向穩(wěn)定桿來增強汽車的行駛穩(wěn)定性。 考慮到現(xiàn)代人對汽車的行駛平順性與乘坐舒適性的要求越來越高，我利用MATLAB 軟件進(jìn)行平順性分析，保證汽車的平順性達(dá)與乘坐舒適性的到要求。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 參考文獻(xiàn) [1 ] 王望予 .汽車設(shè)計 .吉林：機械工業(yè)出版社， 2020. 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Warrendale PA: SAE paper 860047 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 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)計和實習(xí)的機會，使我掌握了大量的理論知識之余，通過實踐將其相結(jié)合，更能學(xué)以致用，及時彌補我們在學(xué)習(xí)中的 不足，并在我們即將離開校園走向工作崗位之時，提供了一次使我受益終身的畢業(yè)設(shè)計的機會。 本次設(shè)計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)計期間，韓老師更是給了我無微不至的關(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，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)計中遇到過很多困難，但在一次次發(fā)現(xiàn)問題，討論問題，解決問題，在這過程中受益匪淺，提高了解決問題的能力。 最后，向所有幫助過我的老師、同學(xué) 還有實習(xí)單位表示忠心的謝意！ 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 附 錄Ⅰ Suspension systems Most 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 a