【正文】 式結(jié)構(gòu)，以避免后傾式引 起的失穩(wěn)或卸貨不完全等問(wèn)題。 [1] 自卸汽車有多種不同的類型，通常按照用途可以分為兩類：①用于非公路運(yùn)輸用的重型和超重型自卸汽車，裝載質(zhì)量一般在 20t 以上，主要承擔(dān)大型礦山、水利工地等的運(yùn)輸任務(wù)，通常與挖掘機(jī)配套使用，這類自卸汽車稱為礦用自卸汽車，其長(zhǎng)度、寬度、高度及軸荷不受公路法規(guī)限制，但是只能在工地、礦山或指定的地方使用；②用于公路運(yùn)輸?shù)能囕v，分為輕、中、重型自卸汽車，裝載質(zhì)量為 2 到 20t，主要承擔(dān)沙石、泥土、煤炭等松散物質(zhì)的運(yùn)輸 ，通常與裝載機(jī)配套使用，稱為普通自卸汽車。 2020年自卸汽車產(chǎn)量為 271830 輛， 2020 年為 242712 輛。 概述 自 卸汽車是利用汽車本身的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)液壓舉升機(jī)構(gòu)，使車廂傾斜一定角度進(jìn)行卸貨，并依靠車廂自重自動(dòng)落下復(fù)位的專用汽車。 在方案的確定和設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了大量的資料。 盡管一百多年來(lái)汽車懸架從結(jié)構(gòu)型式到作用原理一直在不斷地演進(jìn)，但從結(jié)構(gòu)功能而言，它都是由彈性元件、減振裝置和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定 了車輪跳動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡和車輪定位參數(shù)的變化，以及汽車前后側(cè)傾中心及縱傾中心的位置，從而在很大程度上影響了整車的操縱穩(wěn)定性和抗縱傾能力。為了迅速衰減不必要的振動(dòng)，懸架中還必須包括阻尼元件，即減振器。為此必須在車輪與車架或車身之間提供彈性聯(lián)接，依靠彈性元件來(lái)傳遞車輪或車橋與車架或車身之間的垂向載荷，并依靠其變形來(lái)吸收能量，達(dá)到緩沖的目的。 焊接強(qiáng)度的計(jì)算 ......................... 46 結(jié) 論 ........................................................................................................... 48 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................... 49 致 謝 ........................................................................................................... 51 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 前 言 懸架是保證車輪或車橋與汽車承載系統(tǒng) (車架或承載式車身 )之間具有彈性聯(lián)系并能傳遞載荷、緩和沖擊、衰減振動(dòng)以及調(diào)節(jié)汽車行駛中的車身位置等有關(guān)裝置的總稱。 副車架縱梁與橫梁的連接方式的選擇 ......... 45 167。 橫梁的設(shè)計(jì) ................................. 43 167。 縱梁的設(shè)計(jì) ................................. 37 167。 連接結(jié)構(gòu)安裝位置的選擇 ...................... 34 167。 副車架前端形狀的設(shè)計(jì) ........................ 33 167。 查表確定減振器參數(shù) ..................... 31 第五章 副車架的設(shè)計(jì) ................................................................................ 32 167。 最大卸荷力 0F 的確定 ..................... 29 167。 減振器相對(duì)阻尼系數(shù) ..................... 28 167。 減振器的分類 ............................... 27 167。 鋼板彈簧卷耳和彈簧銷的強(qiáng)度核算。 鋼板彈簧總成弧高的核算 .................. 22 167。 初選參數(shù) .............................. 17 167。 ......... 15 167。 鋼板彈簧強(qiáng)度核算 ....................... 14 167。 鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定 .................. 10 167。 設(shè)計(jì)參數(shù) ............................... 8 167。 影響縱向穩(wěn)定性的因素 .................... 7 第三章 鋼板彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................................................... 8 167。 影響平順性的因素 ........................ 7 167。 獨(dú)立懸架 .................................... 6 167。 非獨(dú)立式懸架特點(diǎn) ........................ 5 167。 非獨(dú)立懸架 .................................. 5 167。 懸架 ................................... 2 167。車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 目 錄 前 言 ............................................................................................................. 1 第一章 緒論 ................................................................................................. 2 167。 概述 ....................................... 2 167。 副車架 ................................. 3 第二章 懸架的結(jié)構(gòu)形式與分析 .................................................................. 5 167。 非獨(dú)立式懸架簡(jiǎn)介 ........................ 5 167。 鋼板彈簧式非 獨(dú)立懸架 .................... 5 167。 懸架的主要影響因素 ........................... 7 167。 響操縱穩(wěn)定性的因素 ...................... 7 167。 前橋鋼板彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................... 8 167。 初選參數(shù) ............................... 8 167。 鋼板彈簧總成弧高的核算 .................. 14 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 167。 鋼板彈簧卷耳和彈簧銷的強(qiáng)度核算。 后橋鋼板彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................... 17 167。 鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定 .................. 19 167。 鋼板彈簧強(qiáng)度核算 ....................... 23 167。 ......... 24 第四章 減震器設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................ 27 167。 減振器的選擇 ............................... 27 167。 減振器阻尼系數(shù)δ的確定 .................. 28 167。 筒式減振器工作缸直徑 D 的確定 ............ 30 167。 副車架截面形狀及尺寸的設(shè)計(jì) .................. 32 167。 舉升機(jī)構(gòu)位置的設(shè)計(jì) .......................... 34 167。 副車架的最終選擇方案 ........................ 36 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 第六章 副車架及相關(guān)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................... 37 167。 縱梁結(jié)構(gòu)、材料設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核 ............ 37 167。 連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................. 44 167。 鉚縫的強(qiáng)度計(jì)算 ......................... 45 167。 懸架最主要的功能是傳遞作用在車輪和車架 (或車身 )之間的一切力和力矩，并緩和汽車駛過(guò)不平路面時(shí)所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，以保證汽車的 行駛平順性。采用彈性聯(lián)接后，汽車可以看作是由懸掛質(zhì)量 (即簧載質(zhì)量 )、非懸掛質(zhì)量 (即非簧載質(zhì)量 )和彈簧 (彈性元件 )組成的振動(dòng)系統(tǒng)，承受來(lái)自不平路面、空氣動(dòng)力及傳動(dòng)系、發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)。此外，懸架中確保車輪與車架或車身之間所有力和力矩可靠傳遞并決定車輪相對(duì)于車架或車身的位移特性的連接裝置統(tǒng)稱為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。在有些懸架中還有緩沖塊和橫向穩(wěn)定桿。在有些情況下，某一零部件兼起兩種或三種作用，比如鋼板彈簧兼起彈性元件及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，麥克弗遜懸架 (McPherson strut suspension，或稱滑柱擺臂式獨(dú)立懸架 )中的減振器柱兼起減振器及 部分導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，有些主動(dòng)懸架中的作動(dòng)器則具有彈性元件、減振器和部分導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能。同時(shí)也得到了徐銳良 和彭巧勵(lì) 老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的 無(wú)私 幫助，在此特別表示感謝！ 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 第 一章 緒論 167。 目前，自卸汽車的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，隨著我國(guó)建設(shè)速度的加快，對(duì)自卸汽車的需求量越來(lái)越大。其中，重型自卸汽車在 2020年產(chǎn)量占自卸汽車總產(chǎn)量的 ％， 2020 年為 ％。[2] 自卸汽車按照結(jié)構(gòu)分類又可以分為后傾式自卸汽車、側(cè)卸自卸汽車、三面卸 自卸汽車和底卸式自卸汽車。本課題就是針對(duì)總質(zhì)量為 20 噸的中型自卸汽車進(jìn)行懸架及副車架總成設(shè)計(jì)。 懸架 懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把車架（或車身）與車軸（或車輪）彈性地連接起來(lái)。 懸架由彈性元件、導(dǎo)向元件、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器等組成。當(dāng)縱置鋼板彈簧作彈性元件時(shí)，它兼起導(dǎo)向裝置作用。裝有橫向穩(wěn)定器的汽車，能減少轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)車身的側(cè)傾角和橫向角振動(dòng)。 2）具有合適的衰減振動(dòng)能力。 4）汽車制動(dòng)或加速時(shí)要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾；轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適。 6）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小。 167。副車架可以起到一個(gè)緩沖的作用，改善主車架的承載情況，避免集中載荷。車廂在舉升機(jī)構(gòu)的作用下，繞著這個(gè)鉸鏈支座轉(zhuǎn)動(dòng)。副車架可以有效的保護(hù)主車架，延長(zhǎng)自卸汽車的使用壽命。車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 重型自卸汽車裝載質(zhì)量大，對(duì)副車架的的要求更加嚴(yán)格。 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 第二章 懸架的結(jié)構(gòu)形式與分析 為適應(yīng)不同車型和不同類型車橋的需要，懸架有不同的結(jié)構(gòu)形式。 非獨(dú)立懸架 167。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(guò)彈性懸架懸掛在車架或車身的下面。 167。這種懸掛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳力可靠，但兩輪受沖擊震動(dòng)時(shí)互相影響。該懸掛一般多用于載重汽車、普通客車和一些其他車輛上。 鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架 鋼板彈簧被用做非獨(dú)立懸架的彈性元件，由于它兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，使得懸架系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。它中部用 U 型螺栓將鋼板彈簧固定在車橋上。它由鋼板彈簧銷釘將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈簧前支架連接在一起，前端卷耳孔中為減少摩損裝有襯套。當(dāng)車架受到?jīng)_擊彈簧變形時(shí)兩卷耳之間的距離有變化的可能。 獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架的車軸分成兩段，每只車輪用螺旋彈簧獨(dú)立地安裝在車架 (或車身 )下面，當(dāng)一邊車輪發(fā)生跳動(dòng)時(shí)，另一邊車輪不受波及，汽車的平穩(wěn)性和舒適性好。現(xiàn)代轎車前后懸架大都采用了獨(dú)立懸架，并已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。燭式采用車輪沿主銷軸方向移動(dòng)的懸架形式，形狀似燭形而得名。麥克弗遜式是絞結(jié)式滑柱與下橫臂組成的懸架形式，減振器可兼做轉(zhuǎn)向主銷，轉(zhuǎn)向節(jié)可以繞著它轉(zhuǎn)動(dòng)。 這種懸架構(gòu)造簡(jiǎn)單，布置緊湊，前輪定位變化小，具有良好的行駛穩(wěn)定性。 非獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架 圖 21 懸架簡(jiǎn)圖 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 167。由于懸架的參數(shù)影響到許多整車特性，并且涉及其他的布置，因而一般要與總布置共同協(xié)商確定。 影響平順性的 因素 懸架設(shè)計(jì)的主要目的之一是確保汽車具有良好的行駛平順性。建立汽 車的整車和局部模型，可以反映汽車懸架參數(shù)與振動(dòng)專遞特性之間的關(guān)系。 【 9】 167。懸架參數(shù)通過(guò)影響轉(zhuǎn)向時(shí)的車輪載荷轉(zhuǎn)移、車輪跳動(dòng)或車身側(cè)傾時(shí)車輪定位角的變化以及懸架與轉(zhuǎn)向桿系的運(yùn)動(dòng)干涉和整體橋的軸轉(zhuǎn)向等方面影響汽車的操縱穩(wěn)定性。 影響縱向穩(wěn)定性的 因素 汽車在制動(dòng)和加速行駛時(shí)， 由于慣性力的作用會(huì)造成軸荷轉(zhuǎn)移，并且伴隨前、后懸架的變形，表現(xiàn)為制動(dòng)時(shí)的“點(diǎn)頭抬尾”和驅(qū)動(dòng)時(shí)的“仰頭垂尾”