【正文】
。麥弗遜式獨立懸架是目前前置前驅動轎車和某些輕型客車首選的較好的懸架結構形式。另外,還可將減振器導向座和活塞的摩擦表面用減磨材料制成,以減少磨損。 該懸架突出的優(yōu)點是增大了兩前輪內(nèi)側的空間,便于發(fā)動機和其他一些部件的布置;其缺點是滑動立柱摩擦和磨損較大。筒式減振器裝在滑柱桶內(nèi),滑柱桶與轉向節(jié)剛性連接,螺旋彈簧安裝在滑柱桶及轉向節(jié)總成上端的支承座內(nèi),彈簧上端通過軟墊支承在車身連接的前簧上座內(nèi),滑柱桶的下端通過球鉸鏈與懸架的橫擺臂相連。車輪上下運動時,主銷軸線的角度會有變化,這是因為減振器下端支點隨橫擺臂擺動。這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承,允許滑柱上端作少許角位移。該結構可看做是燭式懸架的改進型,由于增加了橫擺臂改善了滑動立柱的受力狀況。現(xiàn)代轎車上大都采用獨立式懸架,此次設計為:前、后懸架均為麥弗遜式懸架。因為獨立懸架具有如下優(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。目前轎車的前后懸架采用的方案有:前輪和后輪均架采用獨立懸;前輪用獨立懸架,后輪用非獨立懸架。占用空間小的懸架,則允許行李箱寬敞,而且底部平整,布置油箱容易。若用于轉向軸上的懸架橫向剛度小,則容易造成轉向輪發(fā)生擺振現(xiàn)象。車廂側傾角與側傾力矩和懸架總的側傾角剛度大小有關,并影響汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性。若主銷內(nèi)傾角變化大,容易使轉向輪產(chǎn)生擺振;若車輪外傾角變化大,會影響汽車的直線行駛穩(wěn)定性,同時也會影響輪距的變化和輪胎的磨損速度。但側傾中心過高,會使車身傾斜時輪距變化大,加快輪胎的磨損。側傾中心到地面的距離,稱為側傾中心高度。獨立懸架可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等形式。獨立懸架的缺點是結構復雜,成本較高,維修困難。故采用獨立懸架可以提高汽車的平均行駛速度;采用斷開式車橋,發(fā)動機總成的位置便可以降低和前移,使汽車質(zhì)心下降,提高了汽車行駛穩(wěn)定性。所以在采用獨立懸架時,非簧載質(zhì)量只包括車輪質(zhì)量和懸架系統(tǒng)中的一部分零件的全部或部分質(zhì)量,顯然比用非獨立懸架時的非簧載質(zhì)量要小得多。在非獨立懸架的情況下,整個車橋和車輪都屬于非簧載質(zhì)量部分。兩側車輪可以單獨跳動,互不影響。獨立懸架導向桿系鉸接處多采用橡膠襯套,能隔絕車輪所受來自路面的沖擊向車身的傳遞。 利用減振器的阻尼作用,使汽車振動的振幅減小,直至振動停止。阻尼值取大,能使振動迅速衰減,但會把路面較大的沖擊傳遞到車身,阻尼值取小,振動衰減慢,受沖擊后振動持續(xù)時間長,使乘客感到不舒服。汽車在不平路面行駛時,由于懸架的彈性作用,使汽車產(chǎn)生垂直振動。為了滿足汽車具有良好的行駛平順性,要求簧上質(zhì)量與彈性元件組成的振系統(tǒng)的固有頻率應在合適的頻段,并盡可能低。此外,懸架對整車操縱穩(wěn)定性、抗縱傾能力也起著決定性的作用。:汽車懸架和簧載質(zhì)量質(zhì)量、非簧載質(zhì)量構成了一個振動系統(tǒng),該振動系統(tǒng)的特性很大程度上決定了汽車的行駛平順性,并進一步影響到汽車的行駛車速、燃油經(jīng)濟性和運營經(jīng)濟性。但這種懸架構造較復雜,承載力小。非獨立懸架的車輪裝在一根整體車軸的兩端,當一邊車輪跳動時,影響另一側車輪也作相應的跳動,使整個車身振動或傾斜,汽車的平穩(wěn)性和舒適性較差,但由于構造較簡單,承載力大,目前仍有部分轎車的后懸架采用這種型式。按結構特點分,懸架主要分為兩大類,獨立懸架和非獨立懸架。減振器多指液力減振器,作用是加速衰減車身的振動。汽車懸架包括彈性元件,減振器和導向機構等三部分,這三部分分別起緩沖,減振和力的傳遞作用。其功用是把路面作用于車輪上的垂直反力,縱向反力和側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。 Ride fort 。s suspension system also made high demands. The project mainly includes the design of construction of HongQi front and rear suspension on the current developments in the car suspension, the design of the car before and after the suspension are used in the form of independent suspension. Before and after the hanging and are used more popular McPherson suspension. According to determine the structure of the selected suspension natural frequency, which can calculate the stiffness of the suspension, static and dynamic deflection deflection. More flexible use of data of ponents and size of a stress check. In the design of shock absorber, in accordance with the largest damping and unloading of the terms of the main shock absorber selected size. Then bodies were identified and horizontal orientation Wending Gan. when all structure size are determined, using CAXA mapping software in before and after the suspension of the assembly and parts plans.Matlab software programming analysis was used in the ride suspension system.,demonstration of the system design of reasonable accuracy, to meet the actual needs.Key words: Suspension。利用Matlab軟件對懸架系統(tǒng)的平順性進行了編程分析, 論證了該系統(tǒng)設計方案的合理正確性,能夠滿足實際的需要。然后再依次確定導向機構和橫向穩(wěn)定桿。采用以上數(shù)據(jù)計算彈性元件尺寸并且進行應力校核。本次設計主要內(nèi)容是:紅旗世紀星轎車的前、后懸架系統(tǒng)的結構設計,根據(jù)當前轎車懸架的發(fā)展情況,本設計的轎車前后懸架均采用獨立懸架的形式,并且前后懸均采用比較流行的麥弗遜懸架。本科生畢業(yè)設計(論文)摘 要隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,人們對汽車的乘坐舒適性和安全性的要求逐漸提高,而懸架對汽車這一方面性能有很大的影響。因此對汽車的懸架系統(tǒng)和減振器也提出了更高的要求。根據(jù)確定的結構選取懸架的自振頻率,從而可以計算出懸架的剛度、靜撓度和動撓度。在設計減振器時,根據(jù)阻尼系數(shù)和最大卸荷力來計算選取減振器的主要尺寸。在所有結構尺寸確定后采用CAXA軟件繪制前后懸架的裝配圖和零件圖。關鍵詞:懸架;汽車減振器;平順性;導向機構AbstractWith the development of the Automobile industry, people have been promoting the requirement for the safety and ride fort quality of the vehicle. and suspension system influence this aspect of performance a lot. As a result, there is a higher demand on the suspension and the shock absorber system of the vehicle. while the car39。Automobile shock absorber。 Guide mechnism 目 錄第1章 緒 論 1 懸架簡介 1: 1第2章 前、后懸架結構的選擇 3 3 3 4 5 5 6第3章 技術參數(shù)確定與計算 7 7 7 7 8 8第4章 彈性元件的設計計算 9 鋼絲直徑、及結構形式 9 彈簧圈數(shù) 9 簧完全并緊時的高度 9 應力校核 10 鋼絲直徑、及結構形式 10 彈簧圈數(shù) 10 11 11第5章 懸架導向機構的設計 12 12 12 13 14 14 側傾中心 14 15(抗制動前俯角) 15(抗驅動后仰角) 16 16第6章 減振器設計 17 17 17 18 18 19 20 20 20 21第7章 橫向穩(wěn)定桿設計 22第8章 平順性分析 24 24 1/4汽車振動系統(tǒng)模型 24 26 27 28 29 29 29第9章 結 論 30參考文獻 31致 謝 32附 錄Ⅰ 33附 錄II 43IV第1章 緒 論 懸架簡介懸架是汽車的車架(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。外表看似簡單的懸掛系統(tǒng)綜合多種作用力,決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,是現(xiàn)代轎車十分關鍵的部件之一。從轎車上來講,彈性元件多指螺旋彈簧,它承受垂直載荷,緩和及抑制不平路面對車體的沖擊,具有占用空間小,質(zhì)量小,無需潤滑的優(yōu)點,但沒有減振作用。導向機構是指車架的上下擺臂等叉形剛架、轉向節(jié)等元件,用來傳遞縱向力,側向力及力矩,并保證車輪相對于車架(或車身)有確定的相對運動規(guī)律。本設計主要介紹獨立懸架。獨立懸架的車軸分成兩段,每只車輪用螺旋彈簧獨立地安裝在車架(或車身)下面,當一邊車輪發(fā)生跳動時,另一邊車輪不受波及,汽車的平穩(wěn)性和舒適性好?,F(xiàn)代轎車前后懸架大都采用了獨立懸架,并已成為一種發(fā)展趨勢。該振動系統(tǒng)也決定了汽車承載系和行駛系許多零部件的動載,并進而影響到這些零件的使用壽命。因而在設計懸架時必須考慮以下幾個方面的要求:1)保證汽車有良好的行駛平順性;2)具有合適的衰減振動的能力;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,減少車身縱傾,轉彎時車身側傾角要合適;5)有良好的隔音能力;6)結構緊湊、占用空間尺寸要?。?)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,還要保證有足夠的強度和壽命。前、后懸架固有頻率的匹配應合理,對于轎車,要求前懸架的固有頻率略低于后懸架的固有頻率,還要盡量避免懸架撞擊車架(或車身)。為了迅速衰減這種振動和抑制車身、車輪的共振,減小車輪的振幅,懸架應裝有減振器,并使之具有合理的阻尼。為充分發(fā)揮彈簧在壓縮行程中作用,常把壓縮行程的阻尼比設計得比伸張行程小。適當?shù)剡x擇懸架方案和參數(shù),在車輪上、下跳動時,使主銷定位角變化不大、車輪運動與導向機構運動要協(xié)調(diào),避免前輪擺振;汽車轉向時,應使之稍有不足轉向特性。第2章 前、后懸架結構的選擇獨立懸架的結構特點是車橋做成斷開的,兩側的車輪各自獨立地與車架或車身彈性連接。獨立懸架的優(yōu)點是:懸架彈性元件在一定的變形范圍內(nèi),兩側車輪可以單獨運動,而互不影響,這樣在不平道路上行駛時可減少車架和車身的振動,而且有助于消除轉向輪不斷偏擺的不良現(xiàn)象;減少了汽車的非簧載質(zhì)量。在用獨立懸架時,對驅動橋而言,由于主減速器,差速器及其外殼都固定在車架上,成了簧載質(zhì)量;對轉向橋而言,它僅具有轉向主銷和轉向節(jié),而中部的整體梁不再存在。在道路條件和車速相同時,非簧載質(zhì)量越小,則懸架所受到的沖擊載荷也越小。同時能給與車輪較大的上下運動的空間,因而可以將懸架剛度設計得較小,使車身振動頻率降低,以改善行駛平順性;左、右車輪獨自運動互不影響,可減少車身的傾斜和振動,同時在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力;獨立懸架可提供多種方案供設計人員選用,以滿足不同設計要求。這種懸架主要用于乘用車和部分質(zhì)量不大的商用車上。 評價時常從以下幾個方面進行:(1)側傾中心高度 汽車在側向力作用下,車身在通過左、右車輪中心的橫向垂直平面內(nèi)發(fā)生側傾時,相對于地面的瞬時轉動中心,稱為側傾中心。側傾中心位置高,它到車身質(zhì)心的距離縮短,可使側向力臂及側傾力矩小些,車身的側傾角也會減小。(2)車輪定位參數(shù)的變化 車輪相對車身上、下跳動時,主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、車輪外傾角及車輪前束等定位參數(shù)會發(fā)生變化。(3)懸架側傾角剛度 當汽車作穩(wěn)態(tài)圓周行駛時,在側向力作用下,車廂繞側傾軸線轉動,并將此轉動角稱之為車廂側傾角。(4)橫向剛度 懸架的橫向剛度影響操縱穩(wěn)定性。懸架不同占用的空間尺寸不同,占用橫向尺寸大的懸架影響發(fā)動機的布置和從車上拆裝發(fā)動機的困難程度。因此,懸架占用的空間尺寸也用來作為評價指標之一。我所設計的是前、后均采用獨立懸架。不過,獨立懸架存在著結構復雜、成本高、維修不便的缺點。如圖2—1所示,麥弗遜式獨立懸架也稱滑柱連桿式懸架,它是由滑動立柱和橫擺臂組成?;鶖[臂式懸架將減振器作為引導車輪跳動的滑柱,螺旋彈簧與其裝于一體。內(nèi)側空間大,有利于發(fā)動機布置,并降低車子的重心。以上問題可通過調(diào)整桿系設計布置合理得到解決。當車輪上下運動時,滑柱桶及轉向節(jié)總成沿減振器活塞運動軸線移動,同時,滑柱桶的下支點還隨橫擺臂擺動。為減摩擦通常是將螺旋彈簧中心線與滑柱中心線 圖21 麥弗遜式獨立懸架