【導(dǎo)讀】本設(shè)計通過對輕型車和懸架發(fā)展趨勢的了解，主要介紹了懸架的定義及重要性，描述了懸架的作用和功能。主要闡述了獨立懸架的類別和構(gòu)造，尤其是詳細的介紹了。架的各個組成部分，并對其進行了校核。如橫置板簧的設(shè)計和計算，橫向穩(wěn)定桿的設(shè)。計，對導(dǎo)向機構(gòu)進行了平順性分析，橫擺臂的長度計算和減震器的設(shè)計計算等。輕型車屬于客車，然而隨著輕型車越來越多的應(yīng)用于商務(wù)通勤，城市物流等方面，舒適性要求，又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求，而這兩方面又是互相對立的。向，不利于輕型車的轉(zhuǎn)向，容易導(dǎo)致輕型車操縱不穩(wěn)定等。怎樣處理好這些方面的關(guān)。系就擺在了我們設(shè)計人員的面前。因此要是能夠設(shè)計出使這些方面都能達到一個和諧。的懸架對越來越多的輕型車使用人員來說將會帶來極大的好處。他們將會體會到優(yōu)秀。彈簧剛度不足的問題。本設(shè)計的圖紙主要由計算機繪制完成，計算機編檔、排版，打印出圖及論文。完成了一定量的英文翻譯工作。

　　

【正文】 種形狀的緩沖塊，它兼有輔助彈性元件的作用。多孔聚氨脂是一種有很高強度和耐磨性能的符合材料。這種材料起泡時就形成了致密的耐磨層，它保護內(nèi)部的發(fā)泡部分不受損傷。由于在該材料中有密封的起泡，在載荷作用下彈性元件被壓縮，但其外廓尺寸增加卻不大，這點與橡膠不同。有些汽車的緩沖塊裝在減振器上。 而對于輕型車，其對舒適性和操作穩(wěn)定性的 要求越來越高，因此可以以汽車的標準來設(shè)計輕型車。 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第五章：懸架撓度 f 的計算 懸架靜撓度 fc的計算 懸架靜撓度 fc 是指輕型車在滿載靜止時懸架上的載荷 Fw 與此時懸架剛度才 c 之比，即 fc=Fw/c 輕型車懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率，是影響輕型車平順性的主要參數(shù)之一。而輕型車部分車身固有頻率（偏頻）可用下式表示： n=?21ssmc 式中 cs—— 車輛前懸架剛度， N/mm； ms—— 車輛前懸架簧上質(zhì)量， kg； n—— 輕型車前懸架偏頻， Hz 而輕型車懸架的靜撓度可用下式表示： ssc cgmf ? 由這兩式可得出： 224 ngfc ?? 設(shè)計時取前懸架的偏頻 n=。 根據(jù)上面公式可以計算出前懸架的靜撓度為： ??cf mm 懸架動撓度 fd計算 懸架的動撓度 fd 是指從滿載經(jīng)平衡位置開始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形（通常指緩沖塊壓縮到其自有高度的 1/2 或 2/3）時，車輪中心相對車架（或車身）的垂直位移。要求懸架應(yīng)由足夠大的動撓度，以防止在壞路面上行駛時經(jīng)常碰到緩沖塊。對乘用車， fd 取 70～ 90mm；對客車， fd 取 50～ 80mm；對貨車， fd 取 60～ 90mm。 取懸架動撓度 fd 為 80mm。 懸架彈性特性 懸架受到的垂直外力 F 與由此引起的車輪中心相對于車身位移 f（即懸架的變形）的關(guān)系曲線，稱為懸架的彈性特性。其切線的斜率是懸架的剛度。 懸架的彈性特性有線性特性和非線性彈性特性兩種。當懸架變形 f 與所受垂直外力 F 之間成固定的比例變化時，彈性特性為以 直線，稱為線性彈性特性，此時，懸 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 架剛度為常數(shù)。當懸架變形 f 與所受垂直外力 F 之間不成固定比例變化時，彈性特性如圖所示。此時，懸架剛度是變化的，其特點是在滿載位置（圖中點 8）附近，剛度小且曲線變化平緩，因而平順性良好；距滿載較遠的兩端，曲線變陡，剛度增大。這樣，可在有限的動撓度 fd范圍內(nèi)，得到比線性懸架更多的動容量。懸架的動容量系指懸架從靜載荷的位置起，變形到結(jié)構(gòu)允許的最大變形位置消耗的功。懸架的動容量越大，對緩沖塊擊穿的可能性越小。 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第六章 彈性元件的設(shè)計及平順性校核 板簧的布置方案 鋼板彈簧在汽車上可以縱置或者橫置。后者因為要傳遞縱向力，必須設(shè)置附加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，所以只在極少數(shù)汽車上使用。縱置鋼板彈簧能夠傳遞各種力和力矩并且結(jié)構(gòu)簡單，故在汽車上得到廣泛應(yīng)用。 但是對于輕型車，由于人們對于輕型車的舒適性及操作穩(wěn)定性要求的提高，在輕型車上采用獨立懸架，而獨立懸架的螺旋彈簧剛度不能滿足輕型車大的載荷要求，故采用橫置鋼板彈簧的布置方案來取代螺旋彈簧的布置方案，由于使用了獨立懸架的結(jié)構(gòu)，使其傳力導(dǎo)向機構(gòu)不再單獨設(shè)立。因此其 結(jié)構(gòu)較為簡單，成本不高，適用于本設(shè)計中的輕型車市場定位。 橫置板簧主要參數(shù)的確定 本設(shè)計由于使用橫置板簧代替螺旋彈簧 ,前懸架橫置板簧采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料（ CFRP） ， 板簧模型如下圖 ， 板簧具體參數(shù)如下表所示： 前橫置板簧剛度計算 板簧參數(shù) H5V 板簧形式 單片橫置板簧 長 179。寬179。高 (mm) 1358179。 179。 彈性元件剛度（ N/mm） 懸架剛度 滿載應(yīng)力（ Mpa） 極限 應(yīng)力 (Mpa) 757 空載偏頻 滿載偏頻 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 板簧受力模型按照懸臂梁模型進行簡化，受力見圖如下圖所示； D點處的剛度1 2 03(2 )EIK a l a? ?=式中： E=58000N/mm2(由板簧試驗剛度計算所得 )； a=369mm； l0=310mm； I=Bh3/= K 點的剛度和 D 點相同，所以整個剛度 K=2K1=懸架板簧和端部墊塊接觸點垂直位移與車輪中心處的垂直位移杠桿比 i=。 懸架剛度 2/C K i? =單側(cè)懸架剛度 C1為 板簧應(yīng)力計算 懸架從空載位置到上跳極限位置行程： 109mm； 空載撓度 =Ms179。 ； 懸架上跳極限載荷 F 上 =（ 109+101）179。 = 上跳極限板簧載荷 Fs 上 =F 上 178。 i=19673N 板簧的彎曲應(yīng)力公式為 max maxmax zMyI? ? 公式 ymax 為中性層距最外層的距離： 根據(jù)簡支梁彎矩特性知道最大彎矩發(fā)生在兩載荷之間的位置， M 滿載max=F178。 a= 所以板簧最大許用載荷靜應(yīng)力 max maxmaxzMyI? ? =179。 上跳極限最大彎矩 M 上跳 max= 上跳極限最大應(yīng)力σ =757 MPa 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第七章 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 7． 1 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要求 對前輪導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計要求是： 1） 懸架上載荷變化時，保證輪距變化不超過177。 ，輪距變化大會引起輪胎早期磨損。 2） 懸架上載荷變化時，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車輪不應(yīng)該產(chǎn)生縱向加速度。 3） 汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，應(yīng)使車身側(cè)傾角小。在 側(cè)向加速度作用下，車身側(cè)傾角小于等于 6176?！?7176。，并使車輪與車身的傾斜同向，以增強不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。 4） 制動時，應(yīng)使車身有抗前俯作用；加速時，有抗后俯作用。 對輕型車后輪獨立懸架導(dǎo)向機構(gòu)的要求： 1） 懸架上載荷變化時，輪距無顯著變化。 2） 汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，應(yīng)使車身側(cè)傾角小，并使車輪與車身的傾斜反向，以減小過多轉(zhuǎn)向效應(yīng)。 此外，導(dǎo)向機構(gòu)還應(yīng)有足夠強度，并可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。 7． 2 麥弗遜式獨立懸架導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 7． 2． 1 導(dǎo)向機構(gòu)受力分析 受力簡圖如下，由圖可知： 作用在導(dǎo)向套上的橫向力 F3得： ? ?? ?cdbc adFF ??? 13 式中， 1F 前輪上的靜載荷′ 1F 減去前軸簧下質(zhì)量的 1/2。 橫向力 3F 越大，則作用在導(dǎo)向套上的摩擦力 3F f 越大（ f 為摩擦因數(shù)），這對汽車平順性有不良影響。為了減小摩擦力，在導(dǎo)向套和活塞表面應(yīng)用了減摩擦材料和特殊工藝。由上式可知，為了減小 3F ，要求尺寸 c+b 越大越好，或者減小尺寸 a。增大 c 使懸架占用空間增加，在布置上有困難；若采用增加減振器軸線傾斜度的方法，可達到減小 a 的目的，但也存在布置困難的問題。為此，在保持減振器軸線不變的條 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 共 39 頁 第 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 件下，常將圖中的 G 點外伸至車輪內(nèi)部，既可以達到縮短尺寸 a 的目的，又可以獲得小、較小的甚至是負的主銷偏移距，提高制動穩(wěn)定性能。移動 G 點后的主銷軸線不再與減振器軸線重合。 7． 2． 2 橫臂軸線布置方式的選擇 麥弗遜式獨立懸架的橫臂軸線與主銷后傾角的匹配，影響汽車的縱傾穩(wěn)定性。如圖所示。其中 O 點為汽車縱向平面內(nèi)懸架相對于車身跳動的運動瞬心。當擺臂的抗俯角 β′等于靜平衡位置的主銷后傾角γ時，橫臂軸線正好與主銷軸線垂直，運動瞬心交于無窮遠處，主銷軸線在懸架跳動時作