旅游觀光車整車懸架設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)
2024-09-01 12:52本頁面
【正文】 參照上面的表格構(gòu)造整車平順性仿真所需的路面譜。 路面輪廓發(fā)生器是 ADAMS 提供的一個(gè)基于 Sayers 數(shù)字模型的路面生成工具 ，該模型是一種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?， 綜合了許多不同類型道路測(cè)量參數(shù)并給出了左右輪轍路 面輪廓參數(shù)。這種路面只能用路面的幾何尺寸來描述。 汽車平順性隨機(jī)輸入行駛試驗(yàn)就是在這種路面上進(jìn)行的 。 本文還綜合考慮懸架彈簧 的動(dòng)撓度、車輪與路面間的動(dòng)載荷 它們分別影響撞擊懸架限位的概率和行駛安全性。 4..3 對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)力仿真及分析 汽車的平順性可以由圖所示的“路面一汽車一人”系統(tǒng)框圖來分析。創(chuàng)建的模型中 （如圖所示） ， 包括主銷、上橫臂、下橫臂、 拉臂、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)、車輪以及測(cè)試平臺(tái)。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開發(fā)工具平臺(tái)。 ADAMS 軟件的仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢 測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等 。彈性的穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)內(nèi)力矩就阻礙懸架 彈簧的變形，減少了車身的橫向傾斜和橫向角振動(dòng)。 當(dāng)兩則懸架變形相同時(shí)，橫向穩(wěn)定器不起作用。桿 3的中部的兩端自由地支承在兩個(gè)橡膠套筒內(nèi)，套筒 2 固定于車架上。 為提高懸架的側(cè)傾角剛度，減小橫向傾斜，常在懸架中添設(shè)橫向穩(wěn)定器（桿），來保證良好操縱穩(wěn)定性如上圖所示桿式橫向穩(wěn)定器。如 果 , 過 大 ， 則 乘 員 會(huì) 感 到 不 穩(wěn) 定 。 它是評(píng)定汽車操縱穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。 r? 是影響汽車操縱穩(wěn)定性、平順性的重要參數(shù)。 橫向穩(wěn)定器的作用 現(xiàn)代轎車懸架很軟，即固有頻率 0f 很低，而 0f 與懸架阻尼比 ? 成正比 ,由于固有頻率 0f 的 ? ，可以明顯的使 a? （車身加速度），從而改善汽車的平順性。此時(shí)，孔壁與油液間的摩擦液體分子內(nèi)摩擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車輛的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，而被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。車輛在急加速、急剎車、急轉(zhuǎn)彎時(shí)，提高操作穩(wěn)定性 。降低對(duì)相關(guān)零件沖擊載荷減少磨損，提高使用經(jīng)濟(jì)性 。但減振器的功能決不僅僅是衰減振動(dòng)，其對(duì)整車綜合特性的影響如下： 圖 72 迅速衰減由路面?zhèn)鬟f給車體的振動(dòng)，提高行駛平順性 。減振器在汽車懸架安裝位置根據(jù)整車布局設(shè)計(jì)和懸架的 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有很多種，左圖為減振器在采用麥弗遜獨(dú)立懸架轎車上的安裝位置示意圖。2m ＝ ， （ 39。 39。 圖 62（作圖法定各片長度） ?3ih 得 ?2L 920 mm , 3L =720 mm , ?4L 580 mm L 為主片長度 采用等截面的簧片設(shè)計(jì)方式， 3033[ ( ) ]48[ (1 0 8 6 0 .5 7 6 ) 5 9 .3 7 1 .2 8 2 ]4 8 2 0 6 1 08 9 1 1 .2 0 5L k S cJE???? ? ? ????? 3 5 6 2 . 5 5 9 . 3 7 /60wacF Nc N m mf m m? ? ? S＝ 76 mm （ U 型螺旋中心距） 【101 .5 1 .5 1 .2 8 21( 1 .0 4 0 .5 ) 1 .0 4 ( 1 )414nn? ??? ? ?????? （ ? 為撓度增大系數(shù)）10nn .......... 與 主 片 長 度 相 等 的 片 數(shù).......... 總 片 數(shù)】 E=206 310? N/ 3mm （彈性模量） 取 k＝ ? ?w0wksw435 62 .545020 78 .1F ??????（ L ）（ 1086 － 0. 5 76 ）＝4＝ 取 0w 2178＝ 0p 2h 8 . 6 m mJ ?02 8 9 1 1 . 2 0 5＝ ＝ ＝W 2 0 7 8 39。 初選靜撓度 60cf ? mm 12: 1:1cff? 汽車的平順性比較好， ?初選 cf 的值。中 心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以相等，也可以不相等如下圖所示。鋼板彈簧的中間用 U形螺栓與后橋固定。鋼板彈簧 3的第一片（最長的一片）稱為主片，其兩端彎成卷耳 1，內(nèi)裝青銅 或塑料或橡膠。 鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長的合金材料的彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強(qiáng)度的梁。鋼板 彈簧一般選用 （ 1） 加工要求： 260SiMn 熱軋彈簧鋼加熱成形，而后淬火﹑回火，還要經(jīng)過實(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。鋼板彈簧即是后懸架的彈性元件，又起到導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 ，可不必單設(shè)導(dǎo)向裝置，使結(jié)構(gòu)簡化 ，并且由于彈簧各片之間摩擦引起一定減振作用。35 7490Pr a rc tg a rc tgD??? ? ?? 展開長度： 1 039。 據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 冶金工業(yè)出版社 360 頁 表 25— 4 ，表 25— 6 選擇用于汽車懸架的壓縮圓柱螺旋彈簧 油淬回火硅錳彈簧鋼 260Si MnA 彎曲應(yīng)力： 445PaMP? ? , 379 10G?? ， 彈性模量： 3206 10E?? 使用溫度： C020200 ??? 剪切應(yīng)力： 1569baMP? ? 據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 冶金工業(yè)出版社 表 25— 5 （ 2） 彈簧參數(shù)的計(jì)算 d 的計(jì)算 參數(shù)的計(jì)算： 最小工作負(fù)荷（輕載） 1 ? N 最大工作負(fù)荷（滿載） 2 ? N 極限狀態(tài)負(fù)荷 3 ? N 2 2 224 4 5 9 0 4 0 5 . 2 98 8 3 4 9 0 . 7P DA m mF?? ?? ??? ? ?? 據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 冶金工業(yè)出版社 查圖 25― 2 取 C＝ d= 32 1 2 1442( ) 7 9 1 0 9 0 ( ) 7 . 5 7 78 8 3 4 9 0 7 . 6G D f f f fn FC ? ? ? ? ?? ? ???DC= = 取 d=12 mm 剛度 2121FFk ff?? ? 11 2 7 7 8 .3 4 7 .7 5Ff m mkk? ? ? 12 3 4 9 0 .3 60Ff m mkk? ? ? ? k= 21213 4 9 0 . 7 2 7 7 8 . 3 5 8 . 1 86 0 4 7 . 7 5FF Nf f m m? ????? 32 1 2 1442( ) 7 9 1 0 9 0 ( ) 7 . 5 7 78 8 3 4 9 0 7 . 6G D f f f fn FC ? ? ? ? ?? ? ??? ? 取有 效圈數(shù)： n=8。 （ 1） 材料的選擇： 采用 5— 10 mm 直徑的熱扎彈簧鋼，加熱成形，而后淬火﹑ 回火等處理。 前 懸架的設(shè)計(jì)計(jì) 算 彈簧形式的選擇 選用普通圓柱螺旋彈簧，而非錐形，紡錘形或其它纏繞形式的彈簧。只有用好這張牌，才有可能在不遠(yuǎn)的將來打一個(gè)漂亮的防守反攻。 如此，既可兼顧技術(shù)的主流性，易于被客戶接受 ,又可降低制造成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競爭力。 前后懸架的確定 通過前一章的分析、對(duì)比，認(rèn)為，到滑柱連桿式獨(dú)立前懸比較適合本車的設(shè)計(jì)要求。但是，相對(duì)來說，總成本比較高，不適和本車的實(shí)際情況。雖然，采用四輪全獨(dú)立懸架的轎車操縱穩(wěn)定性，平順性及舒適性都比較理想。以盡可能低的成本制造出技術(shù)性能盡可能好的產(chǎn)品是每一個(gè)汽車設(shè)計(jì)人員的最大追求。目前，乘用車上應(yīng)用的懸架系統(tǒng)，五花八門，全部采用非獨(dú)立，全部獨(dú)立，抑或是將二者結(jié)合，這主要源于汽車廠商的不同市場(chǎng)定位，市場(chǎng)策略。比如，主動(dòng)，半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，已經(jīng)在一些高檔轎車上得以應(yīng)用。懸架上有橫向推力桿和橫向穩(wěn)定桿等，這些 機(jī)構(gòu)能將車輪上的側(cè)向力傳到車身上，使車身產(chǎn)生轉(zhuǎn)向或橫向運(yùn)動(dòng)。車輪滾動(dòng)過程，車輪受到地面給的力，這個(gè)力通過懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)傳到車身。當(dāng)汽車輪胎受到?jīng)_擊時(shí)，彈性元件對(duì)沖擊進(jìn)行緩沖，防止對(duì)汽車構(gòu)件和人員造成損傷，彈性元件受到?jīng)_擊會(huì)產(chǎn)生長時(shí)間的持續(xù)振動(dòng)，容易使駕駛員疲勞而發(fā)生車禍，故減振元件必須快速衰減振動(dòng)，當(dāng)車輪受到?jīng)_擊而跳動(dòng)時(shí)，使其運(yùn)動(dòng)軌跡符合一定的要求，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在傳力的同時(shí)，也對(duì)方向進(jìn)行了控制。主動(dòng)式懸架中按其是否包含動(dòng)力源，可分為有源主動(dòng)懸架（全主動(dòng)懸架）和無源主動(dòng)懸架（半主動(dòng)懸架）。被動(dòng)式懸架目前為絕大多數(shù)汽車上鎖采用。
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