【正文】 里不再重點(diǎn)介紹。要正確的選擇懸架方案和參數(shù)，在車輪上、下跳動(dòng)時(shí)，使主銷定位角變化不大、車輪運(yùn)動(dòng)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要協(xié)調(diào)，避免前輪擺振；汽車轉(zhuǎn)向時(shí)應(yīng)使之稍有不足轉(zhuǎn)向[4] 。裝有橫向穩(wěn)定器的汽車，能減少轉(zhuǎn)彎行駛使車身的側(cè)傾角橫向角振動(dòng)。當(dāng)用縱置鋼板彈簧做彈性元件時(shí)，他兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用。懸架由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器等組成。為了滿足現(xiàn)代汽車對(duì)懸架提出的各種性能要求，懸架的結(jié)構(gòu)形式一直在不斷地更新和完善，盡管這樣，傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架仍然受到很多限制，主要是難于同時(shí)改善在不平路面上高速行駛車輛的穩(wěn)定性和行駛平順性，即使采用優(yōu)化設(shè)計(jì)也只能保證懸架在特定的激勵(lì)發(fā)生變化后，懸架的性能亦隨之發(fā)生變化，為了克服傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架對(duì)汽車性能改善的限制，近年來，在電子技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，在一定范圍內(nèi)可調(diào)整的電子控制懸架得到很大發(fā)展，這種懸架稱為電控懸架。比如，汽車不同的行駛狀態(tài)對(duì)懸架有不同的要求。在懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能做到既能使行駛平順性（即乘坐舒適性）達(dá)到令人滿意的程度，又能使其操縱穩(wěn)定性（即行駛安全性）也達(dá)到最佳的狀態(tài)。所謂行駛平順性是指汽車在行駛過程中，保持駕駛員和乘員處于振動(dòng)環(huán)境中具有一定的舒適度，或保持所載物資完好的能力。另外，為適應(yīng)其四輪驅(qū)動(dòng)四輪轉(zhuǎn)向的特性及輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，就要求在傳統(tǒng)懸架的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，改變其結(jié)構(gòu)，以使其能夠發(fā)揮出最佳效果。在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的過程中，首先，要查閱相關(guān)資料，在對(duì)各種懸架有一定了解后，通過對(duì)資料的歸納與總結(jié)撰寫開題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述；然后，確定設(shè)計(jì)方案，通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定后懸架系統(tǒng)各部件的設(shè)計(jì)參數(shù)，在確定參數(shù)后完成后懸架系統(tǒng)的裝配圖，通過裝配圖繪制各個(gè)零件圖；最后，完成零件圖的繪制后撰寫論文。毫無疑問,主動(dòng)懸架這一先進(jìn)的懸架系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用將越來越普及[3]。電子控制懸架可以提高車輛乘坐舒適性、行駛平順性和操縱穩(wěn)定性,代表了目前汽車懸架的發(fā)展方向，現(xiàn)代的懸架系統(tǒng)將逐步向半主動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架過渡。20世紀(jì)80年代以來主動(dòng)懸架開始在一部分汽車上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開發(fā)中。隨著當(dāng)前世界汽車工業(yè)朝著高速、高性能、舒適、安全可靠的方向發(fā)展，空氣懸架彈簧是當(dāng)今汽車發(fā)展的一大趨勢(shì)。目前多數(shù)汽車上都采用被動(dòng)懸架。獨(dú)立懸架的左右車輪各自“獨(dú)立”地與車架或車身相連或構(gòu)成斷開式車橋。1.. 懸架發(fā)展趨勢(shì)汽車懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩大類。懸架系統(tǒng)都是由彈性元件、減振裝置和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。因此，無論是從設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)的觀點(diǎn)，還是從實(shí)用的角度來看，了解和掌握電動(dòng)汽車技術(shù)的社會(huì)需求會(huì)越來越大。電動(dòng)汽車具有良好的環(huán)保性能和可以以多種能源為動(dòng)力的顯著特點(diǎn)，即可以保護(hù)環(huán)境，又可以緩解能源短缺和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全。車速控制由控制器通過調(diào)速系統(tǒng)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)[1]。電動(dòng)汽車由底盤、車身、蓄電池組、電動(dòng)機(jī)、控制器和輔助設(shè)施蓄電池六部分組成。電動(dòng)車后懸架設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第1章 緒論 課題背景 電動(dòng)汽車簡介及發(fā)展背景電動(dòng)汽車（Electric Vehicle）是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。一般采用高效率充電電池，或燃料電池為動(dòng)力源。由于電動(dòng)機(jī)具有良好的牽引特性，因此蓄電池汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)不需要離合器和變速器。隨著世界環(huán)境的污染、全球石油危機(jī)日益嚴(yán)重而帶動(dòng)的石油價(jià)格不斷上漲給汽車工業(yè)帶來了不可忽視的沖擊，也增強(qiáng)了人們開發(fā)新能源的意識(shí)，而新能源汽車更是人們關(guān)注的一大焦點(diǎn)。目前發(fā)展電動(dòng)汽車已成為各國政府和汽車行業(yè)的共識(shí)，電動(dòng)汽車的研發(fā)已成為汽車行業(yè)的熱點(diǎn)。 懸架簡介懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力矩，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動(dòng)，以保證汽車能平順地行駛。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[2]。非獨(dú)立懸架的鮮明特色是左、右車輪之間由一剛性梁或非斷開式車橋聯(lián)接。按控制形式不同分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架。早在20世紀(jì)50年代，空氣懸架彈簧就開始應(yīng)用在載重車、小轎車、大客車及鐵道車輛上。隨著車速的提高，被動(dòng)懸架的缺陷逐漸成為提高汽車性能的瓶頸，為此人們開發(fā)了能兼顧舒適和操縱穩(wěn)定的主動(dòng)懸架．主動(dòng)懸架可以能主動(dòng)地控制垂直振動(dòng)及其車身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動(dòng)調(diào)整懸架剛度和阻尼。為提高綜合開發(fā)能力，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求和變化，新型懸架的誕生迫在眉睫。隨著人們生活水平的提高,對(duì)汽車舒適性的要求也越來越高。 課題目的 本課題主要為YDⅢ電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)后懸架，通過對(duì)汽車研究分析和設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我們的開發(fā)和設(shè)計(jì)能力，鞏固我們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去解決實(shí)際問題，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際。需要注意的是本課題是為四輪轉(zhuǎn)向四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車進(jìn)行后懸架設(shè)計(jì)，故對(duì)該懸架的設(shè)計(jì)要求與前懸架設(shè)計(jì)要求基本相同。 課題意義汽車懸架系統(tǒng)對(duì)汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性都有較大的影響。汽車的操縱穩(wěn)定性則包括兩方面的含義：一是汽車是否具有正確遵守駕駛員操縱轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)所給規(guī)定方向行駛的能力，即所謂的操縱性；二是汽車在外界條件（如地面不平、坡道、大風(fēng)等）干擾下，能否保持原方向行駛的能力，即所謂的穩(wěn)定性。然而，這兩個(gè)要求在懸掛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中往往是矛盾的。一般行駛時(shí)需要柔軟一點(diǎn)的懸架以求舒適感，當(dāng)急轉(zhuǎn)彎及制動(dòng)時(shí)又需要硬一點(diǎn)的懸架以求穩(wěn)定性，兩者之間有矛盾。3第2章 懸架設(shè)計(jì)方案的選擇第2章 懸架設(shè)計(jì)方案選擇 概述懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它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。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向桿系組成，用于決定車身相對(duì)與車架（或車身）的運(yùn)動(dòng)特性，并傳遞除彈性元件傳遞的垂直力意外的各種力和力矩。緩沖塊用來減輕車軸對(duì)車架或車身的直接沖撞，防止彈性元件產(chǎn)生過大的變形。因此，懸架提出的設(shè)計(jì)要求有：1）保證汽車有良好的行駛平順性；2）具有合適的衰減振動(dòng)的能力；3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性；4）汽車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證稱身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身縱傾角要合適；5）有良好的隔聲能力；6）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要?。?）可靠的傳遞車身和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(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。 汽車懸架類型及其特點(diǎn) 汽車懸架的類型現(xiàn)代汽車懸架按控制方式不同可分為主動(dòng)懸架和被動(dòng)懸架兩大類；按傳統(tǒng)定義可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩大類。非獨(dú)立懸架懸架如圖21所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)的車輪由一根整體式車橋相連，而車輪與車橋一起通過懸架與車橋連接。與非獨(dú)立懸架不同，獨(dú)立懸架的車橋往往是斷開的，每一側(cè)的車輪可以單獨(dú)的通過懸架與車架相連，兩側(cè)的車輪可以單獨(dú)跳動(dòng)，互不影響，所以稱其為獨(dú)立懸架，獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)如圖22 。并且其結(jié)構(gòu)，特別是導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，隨著懸架所采用的彈性元件的不同而有所差異，甚至差別很大。2）減少了汽車的非簧載質(zhì)量（即不由彈簧支撐的質(zhì)量，在道路條件和車速相同時(shí)，非簧載質(zhì)量越小則懸架受到的沖擊載荷越小）。4）增大汽車的離地間隙，從而提高汽車的通過性。雖然獨(dú)立懸架據(jù)有許多優(yōu)點(diǎn)，但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高；保養(yǎng)維修不便；在一般情況下，車輪跳動(dòng)時(shí)，由于車輪外傾角和輪距變化較大，輪胎磨損較嚴(yán)重。本章只介紹比較重要的幾種。如果空車時(shí)車輪的安裝正好垂直于路面，則滿載時(shí)車橋因承載變形而可能出現(xiàn)車輪內(nèi)傾，這樣將加速車輪胎的磨損。因此，前輪有一個(gè)外傾角，同時(shí)為防止車輪出現(xiàn)過大的不足轉(zhuǎn)向或過度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)，為防止車輪出現(xiàn)過大的不足轉(zhuǎn)向或過度轉(zhuǎn)向趨勢(shì), 一般希望車輪從滿載位置起上下跳動(dòng)40mm 的范圍內(nèi), 車輪外傾角變化在1度左右。汽車作曲線行駛時(shí)，車輪隨車身一起傾斜，即車身外側(cè)車輪向正的外傾角方向變化，從而降低了其側(cè)偏性能。但是從操縱穩(wěn)定性來講，要求前懸架設(shè)計(jì)成上跳時(shí)外傾角向增大方向變化，下落時(shí)向減小方向變化，后懸架設(shè)計(jì)成上跳時(shí)向減小方向變化，下落時(shí)向增大方向變化。主銷后傾角的主要作用是使車輪復(fù)位以提高車輛直線行駛的穩(wěn)定性。過大的后傾角可以增加轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性,但是所需要的轉(zhuǎn)向力會(huì)變大,容易使駕駛員疲勞。主銷后傾角應(yīng)保證車輪具有合適的回正力矩，使得汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性。另外，要求后傾角具有隨車輪上跳而增加的趨勢(shì)，這樣可以抵消制動(dòng)點(diǎn)頭時(shí)后傾角減小的趨勢(shì)，否則在出現(xiàn)制動(dòng)點(diǎn)頭時(shí)，由于后傾角減小，甚至出現(xiàn)負(fù)后傾，使回正力減小，從而出現(xiàn)制動(dòng)跑偏和轉(zhuǎn)向等不穩(wěn)定現(xiàn)象。一般主銷后傾角越大, 主銷后傾拖距也越大, 則回正力矩的力臂越大, 因此回正力矩也就越大。 3176。 10176。主銷后傾角對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響是通過“后傾拖距”(形象說法,指的是主銷軸軸線上下支點(diǎn)在車身縱向平面內(nèi)的距離)使地面?zhèn)认蛄?duì)輪胎產(chǎn)生一個(gè)回正力矩?！昂髢A拖距”一般是在車輪高速運(yùn)動(dòng)時(shí)起回正作用。主銷后傾角越大，“后傾拖距”就越大，地面?zhèn)认蛄?duì)輪胎的回正力矩也越大，轉(zhuǎn)向輪的力反饋和角反饋也就越大，這是汽車增加不足轉(zhuǎn)向特性，有利于改善汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性，但是，過大的力反饋會(huì)引起轉(zhuǎn)向沉重，使汽車駕駛員過度疲勞，對(duì)行車安全不利。其穩(wěn)定效應(yīng)是發(fā)生在前輪轉(zhuǎn)向時(shí)，憑借路面對(duì)輪胎的側(cè)向反力來實(shí)現(xiàn)的。但是一般不希望后傾角在車輪上下運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)大的變化，以免在載荷變化時(shí)出現(xiàn)回正力矩過大或過小的現(xiàn)象，使操縱穩(wěn)定性惡化。 主銷內(nèi)傾角主銷內(nèi)傾角是指車身前視圖主銷軸與垂直軸的夾角，正的主銷內(nèi)傾角是指主銷軸頂部向內(nèi)傾的角度。從而可以減少轉(zhuǎn)向時(shí)駕駛員加在轉(zhuǎn)向盤上的力，使轉(zhuǎn)向操作輕便，同時(shí)也可以減少從轉(zhuǎn)向輪到轉(zhuǎn)向盤上的沖擊力。這不僅使轉(zhuǎn)向變得沉重，而且加速了輪胎的磨損。主銷后傾角與前輪偏距所產(chǎn)生的回正力矩與側(cè)偏力成正比，而側(cè)偏力與車速的平方成正比，因此，車速越高，回正力矩越大，而當(dāng)車速較低時(shí)，主銷后傾角與前輪偏距就幾乎不產(chǎn)生回正作用。主銷內(nèi)傾角的增大使內(nèi)傾回正力矩成比例地增大，同時(shí)也使主銷的摩擦力矩與滾動(dòng)力矩增大，這些都使得操縱力相應(yīng)地增大。為了達(dá)到這個(gè)目的，必須有較大的主銷內(nèi)傾角。因此希望在車輪的跳動(dòng)過程中，主銷內(nèi)傾角的變化量不要太大。 前束角車輪前束角是指車輪中心平面與車身縱向平面的夾角，正的前束角是指車輪前部轉(zhuǎn)向車身的角度。在現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)中，根據(jù)美國福特公司的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)認(rèn)為，前束的真正作用是防止和補(bǔ)償車輪后束，因?yàn)楹笫鴷?huì)導(dǎo)致汽車行駛不穩(wěn)定。但是考慮到前輪驅(qū)動(dòng)的汽車在制動(dòng)等非驅(qū)動(dòng)工況下，負(fù)前束會(huì)導(dǎo)致行駛穩(wěn)定性惡化，一般取一定的正前束或0值[5]。最近發(fā)展趨勢(shì)多取零。為了使輪胎磨損不因側(cè)偏而加劇，同時(shí)也不增加滾動(dòng)阻力和不影響車輛直線行駛能力，車輪在跳動(dòng)過程中應(yīng)該盡可能使前束保持不變或者變化很小。前束角的設(shè)計(jì)原則是在車輪跳動(dòng)時(shí)，其變化量越小越好。 側(cè)傾中心高度側(cè)傾中心高度是指?jìng)?cè)傾中心的離地高度， 前后懸架側(cè)傾中心的變化形成汽車的側(cè)傾軸線。但是對(duì)獨(dú)立懸架來說，前懸架側(cè)傾中心高度為0120mm， 后懸架側(cè)傾中心高度為80150mm。 側(cè)傾剛度后懸架側(cè)傾剛度對(duì)車輛操穩(wěn)性具有非常重要的作用. 如果后懸架側(cè)傾剛度過大，在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)將在左右車輪間引起較大的載荷轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致前輪載荷轉(zhuǎn)移減小，在相同側(cè)向加速度下，后懸架產(chǎn)生的側(cè)偏角將大于前懸架，這將導(dǎo)致整車具有過多轉(zhuǎn)向趨勢(shì). 因此為保證車輛具有一定的不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì)，后懸架的側(cè)傾剛度應(yīng)該小于前懸架，并與前懸架側(cè)傾剛度匹配，提供理想的整車不足轉(zhuǎn)向度。對(duì)于某種特定汽車而言, 懸架剛度有要求, 其行駛中變化不是很大, 懸架剛度隨著壓縮行程的增加而減少較大, 這是不希望的。側(cè)傾角剛度的大小及其在前、后輪的分配, 對(duì)車輛側(cè)傾角的大小、側(cè)傾時(shí)前后軸及左右車輪的載荷再分配, 以及車輛的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有一定的影響。后懸架側(cè)傾剛度對(duì)車輛操穩(wěn)性具有非常重要的作用. 如果后懸架側(cè)傾剛度過大，在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)將在左右車輪間引起較大的載荷轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致前輪載荷轉(zhuǎn)移減小，在相同側(cè)向加速度下，后懸架產(chǎn)生的側(cè)偏角將大于前懸架，這將導(dǎo)致整車具有過多轉(zhuǎn)向趨勢(shì). 因此為保證車輛具有一定的不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì)，后懸架的側(cè)傾剛度應(yīng)該小于前懸架，并與前懸架側(cè)傾剛度匹配，提供理想的整車不足轉(zhuǎn)向度。側(cè)傾剛度過大而側(cè)傾角過小的汽車又缺乏汽車發(fā)生側(cè)翻的感覺，同時(shí)使輪胎側(cè)偏角增大，如果發(fā)生在后輪會(huì)使汽車增加了過多轉(zhuǎn)向的可能，176。轎車的前傾傾角剛度一般為3001200Nm/176。7176。為此，應(yīng)該使前懸架具有的側(cè)傾角剛度要略大于后懸架的側(cè)傾角剛度 [6]。獨(dú)立懸架按車輪運(yùn)動(dòng)形式可分為橫臂式獨(dú)立懸架、縱臂式獨(dú)立懸架、燭式（獨(dú)立懸架和麥弗遜式）、單鞋臂式獨(dú)立懸架四類。 懸架結(jié)構(gòu)形式確定燭式懸架的結(jié)構(gòu)如圖23，其特點(diǎn)是懸架沿著固定不動(dòng)的主銷軸上、下跳動(dòng)，所以燭式懸架的主銷軸還兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，而燭式懸架設(shè)計(jì)首先要確定主銷軸的布置，雖然本課題研究的是后懸架，但由于要求四輪驅(qū)動(dòng)四輪轉(zhuǎn)向，所以后懸架的設(shè)計(jì)與前懸架設(shè)計(jì)要求基本相同，對(duì)車輪定位參數(shù)也有嚴(yán)格的要求，車輪定位參數(shù)布置如下：主銷內(nèi)傾角； 主銷后傾角；車輪外傾角； 彈性元件選擇彈性元件是懸架的最主要部件，因?yàn)閼壹茏罡镜淖饔檬菧p緩地面不平度對(duì)車身造成的沖擊，即將短暫的大加速度沖擊化解為相對(duì)緩慢的小加速度沖擊。彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧等常用類型。鋼板彈簧是汽車最早使用的彈性元件，由于存在諸多設(shè)計(jì)不足之處，現(xiàn)逐步被其它種類彈性元件所取代，彈性元件選擇螺旋彈簧[7]。為加速車架和車身振動(dòng)的衰減，以改善汽車的行駛平順性，在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)都裝有減振器。液力減振器的作用原理是當(dāng)車架與車橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，而減振器中的活塞在缸筒內(nèi)也作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。減震器選擇雙筒式液力減振器。為了減少這種橫向傾斜，往往在懸架中添置橫向穩(wěn)定器來加大懸架的側(cè)傾角剛度以改善汽車的行駛穩(wěn)定性。它除了可增加懸架的側(cè)傾角剛度，從而減小汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車身的側(cè)傾角外，也有助于使汽車獲得