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載貨汽車的懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書-展示頁

2024-09-06 19:40本頁面
  

【正文】 懸架等。其優(yōu)點是:質(zhì)量輕,減少了車身受到的沖擊,并提高了車輪的地面附著力;可用剛度小的較軟彈簧,改善汽車的舒適性;可以 使發(fā)動機(jī)位置降低,汽車重心也得到降低,從而提高汽車的行駛穩(wěn)定性;左右車輪單獨跳動,互不相干,能減小車身的傾斜和震動。 非獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是,左、右車輪用一根整體軸連接,再經(jīng)過懸架和車價(或車身)連接;獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是,左、右車輪通過各自的懸架與車架(或車身)連接。 由此可見,上述這三個組成部分分別起緩沖、減振和導(dǎo)向的作用,然而三者共同的任務(wù)則是傳力。 車輪相對于車架和車身跳動時,車輪(特別是轉(zhuǎn)向輪)的運動軌跡應(yīng)符合一定的要求,否則對汽車某些行駛性能(特別是操縱穩(wěn)定性 )有不利的影響。 (三 )減振裝置 減振裝置主要是用來消耗振動能量,衰減振動。導(dǎo)向裝置主要有以下幾點作用:①在車架或車橋之間傳遞力矩。 (4)扭桿彈簧 將用彈簧桿做成的扭桿一端固定于車架,另一端通過擺臂與車輪相連,利用車輪跳動時扭桿的扭轉(zhuǎn)變形起到緩沖作用 ,適合于獨立懸掛使用。 (3)螺旋彈簧 只具備緩沖作用,多用于轎車獨立懸掛裝置。 (2)鋼板彈簧 由多片不等長和不等曲率的鋼板疊合而成。從而空氣彈簧的設(shè)計與研究也越來越受到車輛設(shè)計人員的青睞。反之,當(dāng)載荷減小時,彈簧內(nèi)的氣壓下降,剛度減小,故空氣彈簧具有較理想的彈性特性。 (1)空氣彈簧 空氣彈簧是由橡膠囊所圍成的一個密閉容器,在其中貯入壓縮空氣,利用空氣的可壓縮性實現(xiàn)其彈簧的作用。 以下對懸架重要的組成部分進(jìn)行簡單的介紹。故懸架還應(yīng)當(dāng)具有減振作用,使振動迅速衰減(振幅迅速減?。?。但彈性系統(tǒng)在受到?jīng)_擊后,將產(chǎn)生振動。沖擊力傳到車架和車身時,可能引起汽車機(jī)件的早期損壞,傳給乘員和貨物時,將使乘員感到極不舒適,貨物也可能受到損傷。 現(xiàn)代汽車的懸架盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式,但是一般都由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。 1 載貨汽車的懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計 目錄 摘要 .....................................................................Ⅰ Abstract……………………………………………… …………… .…… ...………………… Ⅱ 1 緒論 ................................................................... 3 懸架的概述 ........................................................ 3 懸架的分類 ........................................................ 4 重型載貨汽車懸架系統(tǒng)目前的工作狀況 ................................ 5 懸架技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ...................................... 6 懸架技術(shù)的 研究現(xiàn)狀 ........................................... 6 懸架技術(shù)的發(fā)展趨勢 ........................................... 6 懸架設(shè)計的技術(shù)要求 ........................................... 6 2 空氣懸架結(jié)構(gòu) ........................................................... 7 空氣懸架結(jié)構(gòu)簡介 .................................................. 7 空氣懸架系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) ....................................... 7 空氣彈簧的類型 ............................................... 7 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) ..................................................... 8 高度控制閥 ................................................... 8 空氣懸架系統(tǒng)的工作原理 ............................................ 8 3 懸架主要參數(shù)的確定 .................................................... 10 載貨汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù) ............................................... 10 懸架靜撓度 ....................................................... 10 懸架動撓度 ....................................................... 11 懸架彈性特性 ..................................................... 11 4 彈性元件的設(shè)計 ........................................................ 13 空氣彈簧力學(xué)性能 ................................................. 13 空氣彈簧剛度計算 ............................................ 13 空氣彈簧固有頻率的計算 ...................................... 15 空氣彈簧的剛度特性分析 ...................................... 16 高度控制閥 ....................................................... 18 5 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .................................................... 19 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的概述 ............................................... 19 橫向穩(wěn)定桿的選擇 ................................................. 19 側(cè)頃力臂的計算方法 ............................................... 20 穩(wěn)定桿的角剛度計算 ............................................... 22 懸架的側(cè)傾角校核 ................................................. 23 6 減振器機(jī)構(gòu)類型及主要參數(shù)的選擇計算 .................................... 24 分類 ............................................................. 24 主要參數(shù)的選擇計算 ............................................... 25 7 技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性分析 ...................................................... 30 8 結(jié)論 .................................................................. 31 2 參考文獻(xiàn) ................................................................ 32 致謝 .................................................................... 33 附錄 A 譯文 .............................................................. 34 附錄 B 外文原文 .......................................................... 41 附錄 C 維圖形 …………………………………………………………………………… .…………… ..51 3 1 緒論 懸架的概述 懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力(支承力)、縱向反力(牽引力和制動力)和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車架(或承載式車身)上,以保證汽車的正常行駛 ]1[ 。由于汽車行駛的路面不可能絕對平坦,路面作用于車輪上的垂直反力往往是沖擊性的,特別是在壞路面上 高速行駛時,這種沖擊力將達(dá)到很大的數(shù)值。為了緩和沖擊,在汽車行駛系統(tǒng)中,除了采用彈性的充氣輪胎之外,在懸架中還必須裝有彈性元件,使車架(或車身)與車橋(或車輪)之間作彈性聯(lián)系。持續(xù)的振動易使乘員感到不舒適和疲勞。為此,在許多結(jié)構(gòu)形式的汽車懸架中都設(shè)有專門的減振器。 (一 )彈性元件 彈性元件主要是把車架或車身與車橋或車輪彈性的連接起來,主要有空氣彈簧,鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧等 。這種彈簧的剛度是可變的,因為作用在彈簧上的載荷增加時,容器內(nèi)的定量氣體氣壓升高,彈簧剛度增大。 隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),生活水平的不斷提高,人們對汽車的乘坐舒適性及各方面的性能提出了更高的要求,這便迫 使各汽車生產(chǎn)廠家不斷的引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品,保持強(qiáng)大的競爭能力。在本論文主要是對空氣彈簧進(jìn)行了研究與探討。鋼板彈簧除具有緩沖作用外,還有一定的減震作用。由于沒有減震和傳力的功能,還必須設(shè)有專門的減震器和導(dǎo)向裝置。 4 (二 )導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置是指懸架中的某些用來傳力同時還承擔(dān)著使車輪按一定軌跡相對車架和車身跳動的任務(wù)的機(jī)構(gòu)。②使車橋或車輪按一定軌跡相對車身或車架跳動。彈性系統(tǒng)在受到?jīng)_擊后,將會產(chǎn)生振動,減震器可以使振幅迅速減小,以避免持續(xù)的振動給駕駛員的不舒適和疲勞。因此,懸架中某些傳力構(gòu)件同時還承擔(dān)著使車輪按一定軌跡相對于車架和車身跳動的任務(wù),因而這些傳力構(gòu)件還起導(dǎo)向作用,故稱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 1— 彈性元件 2— 縱向推力桿 3— 減振器 4— 橫向穩(wěn)定器 5— 橫向推力桿 圖 11 汽車懸架組成示意圖 懸架的分類 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)型式的不同,汽車懸架又可分為非獨立懸架和獨立懸架。 獨立懸架是每一側(cè)的車輪都是單獨地通過彈性懸架懸掛在車架或車身下面的。不過,獨立懸架存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修不便的缺點。 5 1 2 3 4 5 圖 12 獨立懸架 非獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)車輪由一根整體式車架相連,車輪連同車橋一起通過彈性懸架懸掛在車架或車身的下面。 圖 13 非獨立懸架 重型載貨汽車懸架系統(tǒng)目前的工作狀況 現(xiàn)代的載貨運輸特點是要求多樣化的,簡單的將貨物從甲地運送到乙地的運輸方式以滿足不了運輸要求。運輸質(zhì)量和安全首先通過行駛系統(tǒng)來保證,因此越來越多的車輛制造者和汽車企業(yè)家認(rèn)識到懸架系統(tǒng)的重要性。載貨汽車空載時汽車的舒適性會比滿載時差的很多,尤其是大型工程運輸車在凹凸不平的路面甚至是露天礦山上長時間往返的行駛時,這種情況更加明顯。對于載重貨車而言,根據(jù)不同的用途,不同的工況以及客戶的需求承載能力和平順性必須要綜合考慮。然而根據(jù)以往的研究得知,懸架的剛度越大汽車的行駛平順性和安全性能也 就越差。 6 懸架技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 懸架技術(shù)的研究現(xiàn)狀 機(jī)械裝置的基本規(guī)律指出:載貨汽車良好的舒適性,操縱穩(wěn)定性及良好的承載能力在使用定剛度和定阻尼減震器的傳統(tǒng)懸架中是不能同時滿足的。 懸架技術(shù)的發(fā)展趨勢 當(dāng)前在大型商用汽車、半掛車中采用空氣懸架系統(tǒng)越來越多。 鋼板彈簧在不同的載荷下產(chǎn) 生不同的彎曲,這樣會導(dǎo)致整車到地面的距離總是在發(fā)生變化,如果保持彈簧的彈性而增加載荷的話,這會降低彈簧的固有頻率甚至使彈簧的特性發(fā)生改變。空氣彈簧的固有頻率穩(wěn)定,因此它的彈性性能也穩(wěn)定,這樣就意味著空氣彈簧更加的接近理想狀態(tài)。另外,隨著重型載貨汽車對路面的破壞機(jī)理的研究及認(rèn) 識的進(jìn)一步加深,以及政府對高速路養(yǎng)護(hù)的進(jìn)一步重視,空氣懸架在重型貨車上的應(yīng)用也必將進(jìn)一步增加。 懸架設(shè)計的技術(shù)要求 對懸架提出的設(shè)計要求有: ( 1) 保證汽車有良好的行駛平順性 ; ( 2) 具有適合的衰減振動的能力 ; ( 3) 保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性 ; ( 4) 汽車制動或加速時,要保證車身穩(wěn)定性,減少車身縱傾,轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾角要適合 ; ( 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,在滿足零 部件質(zhì)量要小的同時,還要保證有
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