【正文】 4 汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定減少車身縱傾轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾角要合適 5 有 良好的隔聲能力 6 結(jié)構(gòu)緊湊占用空間尺寸要小 7 可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩通過選用合適的制造材料和合理的結(jié)構(gòu)設計提高零部件強度和使用壽命降低生產(chǎn)成本從而使汽車具有良好的行駛平順性進而改善汽車的行駛車速燃油經(jīng)濟性和運營經(jīng)濟性提高汽車的性價比 近年來國內(nèi)外隨著高速公路的發(fā)展車速的進一步提高對汽車懸架的結(jié)構(gòu)發(fā)展設計提出越來越高的要求 國內(nèi)外汽車懸架的發(fā)展點主要是圍繞著小轎車進行的這是因為轎車的車速高對舒適性操縱穩(wěn)定性要求高的緣故大客車貨車的懸架也在發(fā)展但大多數(shù)是在轎車的經(jīng)驗與成果的基礎上推廣的 貨車的 懸架目前大多數(shù)仍采用縱置半橢圓鋼板彈簧非獨立懸架少數(shù)采用了扭桿彈簧獨立懸架 在重型礦自卸用車上為改善駕駛員的勞動條件減少顛簸提高汽車的平均速度越來越多的采用油氣懸架代替鋼板彈簧懸架 為了提高載重汽車的運輸效率應盡量增加載重量和車箱容積這樣為使軸荷不超過公路允許范圍采用了多軸汽車多軸汽車由于懸架系統(tǒng)的靜不定需采用平衡懸架目前在國外已有不少車型使用一種擺臂式后軸平衡懸架這種懸架的主要優(yōu)點是相對于常用的推桿式平衡懸架來說取消了從動軸的整體梁所以減小了非簧載質(zhì)量提高了行駛平順性因為懸架和車架兩點支撐對車架受力有利和 一般貨車的零部件多數(shù)能實現(xiàn)通用制動力矩容易平衡并且汽車向前行駛時由于載荷轉(zhuǎn)移而增加了驅(qū)動輪對地面的壓力故能提高車輪與地面間的附著性能等此外如在從動軸上安裝一個簡單的舉升油缸在空載行駛時通過杠桿機構(gòu)可將從動輪升起使其減少從動輪的磨損并降低油耗 軸數(shù)更多的汽車多于四軸由于懸架系統(tǒng)靜不定使得汽車在不平路面上行駛時各軸上的載荷分配不斷發(fā)生變化如要得到可以保證車軸上載荷不變且與路面結(jié)構(gòu)無關(guān)的懸架系統(tǒng)其最好的方法是在靜不定的車軸上裝空氣彈簧懸架但這會使結(jié)構(gòu)復雜成本高很難調(diào)整恰當和不易保修等所以應該力圖采用專同形式的鋼板 彈簧懸架并達到近似于空氣彈簧懸架的工作性能 據(jù)分析得知在多軸汽車上采用傳統(tǒng)的鋼板彈簧時應適當?shù)恼{(diào)整吊耳長度和擺動角度利用隨吊耳實際擺角迅速增加的吊耳水平分力可得到工作載荷有一個在大值的一條懸架特性曲線在這個最大值附近懸架可以在近乎載荷不變的情況下工作因此多軸汽車仍可采用結(jié)構(gòu)簡單的非平衡式鋼板彈簧懸架 26 鋼板彈簧 一般載貨汽車均采用鋼板彈簧作為彈性元件的非獨立懸架因鋼板彈簧既有緩沖減振的功能又起傳力和導向的作用使得懸架結(jié)構(gòu)大為簡化 鋼板彈簧的基本結(jié)構(gòu)和作用原理 在板簧式非獨立懸架中鋼板彈簧一般是 縱向安置它與車橋的連接絕大多數(shù)是用兩個 U 形螺栓將鋼板彈簧的中部剛性地固定在車橋上部鋼板彈簧兩端通過鋼板彈簧銷與車架支座活動鉸接以起傳力和導向作用 鋼板彈簧由若干長度不等等寬等厚厚度也可不等的彈簧鋼片迭成構(gòu)成整體上近似于等強度的彈性梁最長的第一片稱為主片兩端有卷耳鋼板彈簧的的卷耳受力嚴重是薄弱處為改善主片卷耳的受力情況常將第二片末端也彎曲成卷耳包在主片卷耳的外面亦稱包耳自由狀態(tài)下鋼片曲率半徑不同下片小于上片多片鋼板由中心螺栓和若干鋼板夾連在一起鋼片之間須涂上較稠的石墨潤滑脂以減小各片彈簧之間的干摩擦和減小噪聲 鋼板彈簧變形時為保證車架兩端與鋼板彈簧連接的卷耳間的距離有伸縮的余地彈簧后端與車架的連接通常采用了以下幾種結(jié)構(gòu)型式 1 吊耳支架式解放 CAl091 型載貨汽車前懸架采用 2 滑板支承式東風 EQl090E 型載貨汽車前懸架采用 3 橡膠塊支承式一汽早期生產(chǎn)的 2． 5t 越野汽車前懸架采用 鋼板彈簧非獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點鋼板彈簧一般安裝在非獨立懸架上沿汽車縱向放置鋼板彈簧中部用 U 型螺栓通過上下蓋板和下托板與車橋固定連接前端卷耳用銷子與支架相連后端卷耳通過銷子與車架上的擺動吊耳相連形成活動鉸鏈支點保證彈簧變形時兩端卷耳間 的距離有改變的可能 有的鋼板彈簧后端與車架之間采用滑板式連接滑板式連接結(jié)構(gòu)簡單拆裝方便不須潤滑廣泛應用于貨車 貨車后懸架所受載荷因汽車裝載量不同在很大范圍內(nèi)變化要求懸架剛度可變一般采用加置加副彈簧的方式以達到設計要求副鋼板彈簧總成一般裝在主鋼板彈簧總成上方當后懸架負荷較小時僅由主鋼板彈簧起作用在負荷增加到一定程度時副鋼板彈簧總成與車架上的支架接觸開始起作用此時主副鋼板彈簧一起工作一起承受載荷而使懸架剛度增大保證車身振動頻率不致因載荷增加而變化過大這種結(jié)構(gòu)形式的懸架其主要缺點是剛度的增加很突然對汽車行駛平順性 不利為提高汽車的平順性有的輕型汽車上采用將副簧置于主簧下面的漸變剛度鋼板彈簧 簧的布置方案及材料選擇 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置附加的導向傳力裝置使結(jié)構(gòu)復雜質(zhì)量加大所以只在少數(shù)輕微型車上應用縱置鋼板彈簧能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用 縱置鋼板彈簧又有對稱式與不對稱式之分鋼板彈簧中部在車橋上的固定中心至鋼板彈簧兩端卷耳中心之間的距離若相等則為對稱式鋼板彈簧若不相等則稱為不對稱式鋼板彈簧多數(shù)情況下汽車采用對稱式鋼板彈簧由于整車布置上的原因或者鋼板彈簧 在汽車上的安裝位置不動又要改變軸距或者通過變化軸距達到改善軸荷分配的目的時采用不對稱式鋼板彈簧 根據(jù)鋼板彈簧的工作情況和 GBT12221984選擇 60Si2MnA作為鋼板彈簧的材料高溫回火后有良好的綜合力學性能用 60Si2MnA 制鋼板彈簧熱處理 870℃油浴淬火 440℃中溫回火再經(jīng)表面噴丸處理 我們此次研究的 CA1092 載貨汽車后懸掛系統(tǒng)鋼板彈簧擬采用縱置對稱式鋼板彈簧 第三章 汽車后懸架系統(tǒng)鋼板彈簧的設計計算 31 設計給定參數(shù) 后軸荷 6175kg 后軸非簧載質(zhì)量 945kg 汽車軸距 4100mm 后懸架簧載質(zhì)量 6175945 5230kg 每副鋼板彈簧載荷 Pc N 32 鋼板彈簧主要參數(shù)的確定 懸架的設計和主要參數(shù)的選擇首先取決于整車的一系列總布置參數(shù)以及它們的關(guān)系例如每副彈簧上的載荷就和整車重量軸距重心位置等參數(shù)有關(guān)懸架的結(jié)構(gòu)布置和幾何參數(shù)也必須與整車總體布置相適應所以確定懸架的主要性能參數(shù)也應從整車出發(fā)來考慮根據(jù)汽車的綜合性能要求懸架應首先考慮保證汽車有良好的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性這就是我們選擇懸架主要參數(shù)的基本依據(jù) 架靜撓度和動撓度的選擇 表 31 汽車懸架的偏頻靜撓度 和動撓度 車 型 滿載時偏頻 Hz 滿載靜撓度㎝ 滿載動撓度㎝ 前懸架 后懸架 前懸架 后懸架 前懸架 后懸架 轎 車 中低級 102144 118158 1224 1018 811 1014 高 級 091112 098129 2030 1526 811 1014 客車 129189 715 58 載貨汽車 151204 167223 611 59 69 68 越野汽車 139204 613 713 根據(jù)表 31 前后懸架靜撓度的匹配對汽車行駛平順性有很大影響一般希望前后懸架的靜撓度值以及振動頻率值都比較接近這樣可以減少共振機會同時希望后懸架的靜撓度比前懸架的小一些以減少車身縱向角振動據(jù)統(tǒng)計一般取貨車后懸架的動撓度的變化范圍是 69cm 滿載動撓度選取 對于我們要研究的 CA1092 型載貨汽車的前懸架系統(tǒng)選取靜撓度為后懸架系統(tǒng)選取靜撓度由公式得滿載偏頻為 鋼板彈簧滿載弧高的選擇 滿載弧高是指鋼板彈簧裝到車軸上汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與兩端 不包括卷耳孔半徑 連線間的最大高度差弧高用來保證汽車具有給定的高度它直接影響車身高度一般希望它等于零可使彈簧滿載時在對稱位置工作但考慮到彈簧在使 用中會產(chǎn)生塑性變形要由給予補償有時為了車架具有一定高度而又不使動撓度值過小也許給予一定的值進行補償通常取在此我們選取 鋼板彈簧長度的確定 系鋼板彈簧伸直后兩卷耳中心線間的距離它是鋼板彈簧的主要參數(shù)之一要合理的確定彈簧長度必須考慮多方面的因素增加鋼板彈簧長度 L 能顯著降低彈簧應力這不僅提高了彈簧的強度而且隨 L 的增長彈簧變形時應力變化幅度減小從而使彈簧使用壽命得以提高因此原則上在總布置許可的范圍內(nèi)應盡可能將鋼板彈簧取長些一般取鋼板彈簧長度為 035045 倍的軸距 [12] CA1092 的軸距為 4100mm 則 主簧長度是 副簧長度為 1200mm 懸架主副鋼板彈簧的剛度分配 設計主副鋼板彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)時首先應確定主副簧之間的剛度分配以及副簧開始參加工作時的載荷 設副簧開始作用時的懸架撓度等于汽車空載時懸架的撓度副簧即將起作用時的撓度等于滿載時的懸架撓度由此可到以下等式即 31 式中 汽車空載時懸架上的載荷 副簧起作用時懸架上的載荷 汽車滿載時懸架上的載荷 分別為主副簧的剛度 根據(jù)上述假設即則 32 經(jīng)整理后可得 33 34 其中 又 25627N 空載時整車質(zhì)量為 kgCA1092 型貨車在空載時的軸荷分配范圍為前軸為 5059 后軸為 4150 所以空載時懸架載荷則 懸架總體剛度為 不難得到主副彈簧的剛度 汽車后鋼板彈