【正文】 磨 損等的敏感性 ，在繪制裝配 圖時(shí)是根據(jù)減 振器的使用 條件的要求注明了技術(shù)要求（可參考減振器的零件圖），零件配合處的粗糙度 Ra 值選為 。這里我們選用的工作缸直徑 D=25mm。此時(shí)的活塞速度稱為卸荷速度 vx vx Awacos ?/ n （ ） 式中， vx 為卸荷速度一般為 － ， A 為車身振幅，取 ?40mm； w 為懸架振動(dòng)固有頻率。 ?=2?MK x （ ） 夏利轎車中減振器安裝在懸架中與垂直線成 5 的 夾 角，則此時(shí)的阻尼系數(shù)應(yīng) 根據(jù)減震器的布置特點(diǎn)確定： a cos ? 201 cos 5 式中： w——杠桿比 ,i=n/a； N——為下橫臂的長(zhǎng)度 ?——減振器安裝角。由前面的計(jì)算得知螺旋彈簧的剛度為 21N/m、汽車懸 架的偏頻 為 ，為了使減振器和螺旋彈簧有較好的匹配關(guān)系，在考慮型車設(shè)計(jì)要求的 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 情況下，本車的相對(duì)阻尼系數(shù)擬選為： ?=，這樣能夠讓懸架發(fā)揮其較佳的性 能。它們決定 了減振器的阻力 —位移特性和阻力 —速度特性 ? 的選擇 [8] 。使用液力減振器后，當(dāng)車 架與車橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器能夠通過(guò)內(nèi)部粘性油液的流動(dòng)，將車身和車 架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，最終散 到大氣中，從而達(dá)到使振動(dòng)迅速衰減的目的。懸架的減振器在這樣的路面上工作時(shí)，振動(dòng)的幅值不大，但頻率較高。 圖 橫向穩(wěn)定桿零件簡(jiǎn)圖 由上述的計(jì)算結(jié)果和二維零件圖，可利用 UG 軟件的建模環(huán)境建立橫向穩(wěn)定 桿的三維模型如圖 所示。 在 AUTOCAD 軟件環(huán)境下繪制螺旋彈簧的工程圖（如圖 ）所示。 ls=1145mm. 各參數(shù)的含義如圖 所示，其數(shù)值可參考橫向穩(wěn)定桿的零件圖。 l5=210mm。 l2=363mm。 G=80Gpa。 確定橫向穩(wěn)定桿桿徑 d0 的公式如下： G 32 （ ） 其中： Cs=。 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 夏利轎車采用的前置前驅(qū)（ FF）方案，因此汽車總布置對(duì)空間的要求比較嚴(yán) 格，可利用的空間不大。采用橫向穩(wěn)定桿除了可減輕車身傾斜外，還會(huì)影響汽 [11] 車的操 縱穩(wěn)定性。 圖 基于 UG 軟件的螺旋彈簧三維零件圖 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 橫向穩(wěn)定桿的作用 汽車在高速行駛時(shí)，車身會(huì)產(chǎn)生很大的橫向傾斜和橫向角振動(dòng)。為了改善 彈簧在安裝后的受力狀況，螺旋彈簧的兩端需作端平處理，在裝配時(shí)此處的配合 精度選為七級(jí)精度，又因?yàn)閺椈傻耐鈴綖? ，根據(jù)文獻(xiàn) [18]，粗糙度值選為 。 3. 計(jì)算鋼絲直徑 d 4C ?4 C [?] D2 選擇 D2=C*d=8*＝ 84mm 選 D2=90mm n 選擇 8 D2 8 ? ?21?10 選 n=6 圈 兩端均選 圈支承圈，則彈簧總?cè)?shù)為： n1=n+n2=6+= 圈 6 .彈簧的工作極限變形 F j ? F ?0. 258 （ ） 工作極限載荷： 4C ?1 曲率系數(shù) K= （ ） KPC d ? = 選 d= 4 9 ?3 4 Gd K ?10 ?( ?10 ) n= （ ） 3 3 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè) F 258 節(jié)距 t t=d+F/n+ ? 8 ? mm 自由高度 H0 H0=nt+ = 8? ? 選 H0=370mm nD2 ??90 外徑 D： D=D2+d=90+= ? 進(jìn)而需將原有彈簧座的尺寸作相應(yīng)的改變（實(shí)際尺寸根據(jù)彈簧的外徑尺寸而 定）。材料的性能參數(shù)如表 所示 表 60Si2MnA 性能參數(shù) 許用切應(yīng)力 ? 48 Kgf/ mm 2 2 許用剪應(yīng)力 ? 100 K 8000 g f/ mm 2 剪切模量 G K g f/ mm 彈性模量 E 強(qiáng)度范圍 20200 MP 4550 HRC ： 旋繞比（ 彈簧指數(shù)）影 響著彈簧的加 工工藝，當(dāng)旋 繞比過(guò)小時(shí)將 給彈簧的制 造帶來(lái)困難。所以，位移傳遞比 i x i y 為 由夏利轎車前懸給定的偏頻 f＝ ，可得到了汽車懸架的線剛度： K x =4 ??f ?M ? ? （ n/mm） （ ） 于是可得出彈簧的剛度 K s ： K s = K x i x i y ＝ 21(N/mm） （ ） 進(jìn)而可得到彈簧在最大壓縮力 Pdmax 作用下的變形量 F： F=Pdmax/ K s =5420/21=258(mm) （ ） 所以，彈簧所受最大彈簧力和相應(yīng)的最大變形為： Pdmax=5420N F=258mm 彈簧幾何參數(shù)的計(jì)算 根據(jù)已求得的彈簧所受的最大力和相應(yīng)的變形進(jìn)行彈 簧的設(shè)計(jì)。 K = F / f N i i / f （ ） 39。彈簧的剛度 K s 與懸架的線剛度 K x 可由傳遞比建立聯(lián)系 ： 利用位移傳遞比 i x 便可計(jì)算出螺旋彈簧的剛度 K s s w F y x 其中分?jǐn)?shù) N v,h / f 代表懸架的線剛度。 v 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) ?? cos( ?? 0 ??) cos(20 12 ?30 ) 式中， ?為車輪外傾角， ? 式中角度如圖 所示。 m ?m 1 (kg ) （ ） 2 C 2?n ?m 2 2 ?? [6] 39。根據(jù)夏利汽車工作時(shí)螺旋彈簧的受 力特點(diǎn)和 壽命要求（ 可參考下文 的計(jì)算 分析 ），選擇 60Si2MnA 為簧絲的 材料，以 提高彈簧在交變載荷下的疲勞壽命。 從結(jié)構(gòu)和使用要求上來(lái)考慮選此懸架的動(dòng)撓度 fd ＝ 80mm。 懸架總體參數(shù)的計(jì)算 圖 麥弗遜懸架的等效機(jī)構(gòu)圖 在設(shè)計(jì)時(shí) 首先對(duì)懸架總 體參數(shù)進(jìn)行計(jì) 算，如懸架的 剛度、懸架的 撓度等，這 樣，在下文對(duì)零部件的計(jì)算時(shí)，就可以以懸架的總體參數(shù)為依據(jù)，根據(jù)懸架的結(jié) 構(gòu)參數(shù)求出相關(guān)零部件的受力、剛度等參數(shù)。這樣，麥弗遜式懸架被抽象成一個(gè)封閉的空間機(jī)構(gòu)。在運(yùn)用此方法進(jìn)行分析 時(shí)，將懸架總成中的構(gòu)件等效成剛體來(lái)研究懸架系統(tǒng)的空間運(yùn)動(dòng)。 39。 表 改型車總布置參數(shù)要求 設(shè)計(jì)狀態(tài)下的前軸軸荷 空載時(shí)的前軸軸載 m1 前橋左右懸架的總質(zhì)量 mu 前懸架的設(shè)計(jì)偏頻 n1 主銷內(nèi)傾角 主銷后傾角 車輪外傾角 710kg 639kg 73Kg 14 2 20 20 圖 夏利轎車左前懸架結(jié)構(gòu) 39。從表中給出的 數(shù)據(jù)來(lái)看，改型車在軸荷、車輪定位參數(shù)都和原型車不同，但變化不大。對(duì)于麥弗 遜式懸架這些沖擊載荷將完 全由減振器支柱和下擺臂來(lái)承受，所以這些部位較易發(fā)生幾何變形，進(jìn)而使零件 損害造成懸架的失效。 當(dāng)然，和 其它結(jié)構(gòu)形式 的懸架相比從 使用經(jīng)濟(jì)性角 度來(lái)講，麥弗 遜式懸架也 存在一定的不足。我們知道，汽車的質(zhì)量是影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)關(guān)鍵因素，減輕懸 架的質(zhì)量進(jìn)而減輕整車的質(zhì)量就可 以有效地降低汽車的油耗，從而達(dá)到減少能源 消耗和降低使用成本的目的；同樣，由于麥?zhǔn)綉壹苡兄Y(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小等 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這就使汽車的前置前驅(qū)式布置方案（ FF）成為可能。 隨著世界 能源的日益匱 乏，微型汽車 和節(jié)能汽車已 成為世界汽車 工業(yè)發(fā)展的 一個(gè)重要方向，小排量汽車和經(jīng)濟(jì)型汽車的推廣勢(shì)必會(huì)帶來(lái)麥弗遜式獨(dú)立懸架更 [2 4] [5] 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 為廣泛的運(yùn)用，麥弗遜式懸架的經(jīng)濟(jì)性也將得到充分的體現(xiàn)。 從寶馬 M3，保時(shí)捷 911 等高性能車，到菲亞特 STILO，福特 FOCUS 和國(guó)產(chǎn)的夏 利、哈飛面包車等前懸掛采用的都是麥弗遜式懸架。雖然麥弗遜懸掛在行車舒適 性上的表現(xiàn) 令人滿意，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積不大，可有效擴(kuò)大車內(nèi)乘坐空間，但也由于其構(gòu)造為 滑柱式，對(duì)左右方向的沖擊缺乏阻擋力，抗剎車點(diǎn)頭等性能較差。與 其它懸架系統(tǒng) 相比，麥弗遜 式懸架系統(tǒng) 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，占用空間少，性能優(yōu)越等特點(diǎn)。當(dāng)然，這兩種表現(xiàn)都和麥弗遜式獨(dú)立懸架的 特點(diǎn)密不可分。 原型車的麥弗遜懸架 原型車的 懸架結(jié)構(gòu)形式 為麥弗遜式。在此基礎(chǔ)上文章 還進(jìn)一步提出和懸架性能有著密切關(guān)系的轉(zhuǎn)向橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置的優(yōu)化方案，并 對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了剖析。 研究目的和主要內(nèi)容 本文的研 究對(duì)象是夏利 某改型轎車的 前懸架。接著，根據(jù)懸架總體方案，進(jìn)行懸架系 統(tǒng)各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，在計(jì)算時(shí)應(yīng)重點(diǎn)計(jì)算對(duì)懸架整體性能影響較大的零部件 如：螺旋彈簧、橫向穩(wěn)定桿、減振器等。本設(shè)計(jì)從生產(chǎn)實(shí)際中來(lái)，因此， 設(shè)計(jì)的方法和結(jié)果應(yīng)對(duì)生產(chǎn)實(shí)際具有一定的指導(dǎo)作用。在此設(shè)計(jì)中需要完成懸架中關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 和校核、減振器的選型、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的仿真等。通過(guò)對(duì)懸架系統(tǒng)中重要零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核；各定位參數(shù)涵義及其對(duì) 整車動(dòng)力學(xué)性能影響的分析，初步達(dá)到介紹懸架設(shè)計(jì)全過(guò)程目的，具有很強(qiáng)的操 [1] 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 作性，能夠?yàn)橄睦I車的生產(chǎn)實(shí)際提供一定意義上的指導(dǎo)。因此，對(duì)懸架的研究有著重要的實(shí)用意義。 鑒于懸架 設(shè)計(jì)在汽車特 別是在轎車總 成開(kāi)發(fā)中的重 要地位，天津 夏利汽車公 司一直非常重視懸 架總成的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。懸架需要 傳遞作用在車 輪和車身之 間的一切力和 力矩，緩和 路面?zhèn)鹘o車 身的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，使汽車獲得高速的行駛能力和 理想的運(yùn)動(dòng)特性。 Technical Analysis 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書論文 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 課題背景及研究意義 .......................................................................................... 1 課題來(lái)源、要求和研究方法 .............................................................................. 2 課題來(lái)源和要求 ........................................................................................ 2 研究方法 .................................................................................................... 2 研究目的和主要內(nèi)容 ............................................................................... 2 夏利原型車的麥弗遜式懸架 .....................................................