【正文】 整體進(jìn)行研究與設(shè)計，由于它主要研究的是在路面的反作用力的激勵下，影響汽車平順性的彈性元件以及阻尼元件的力學(xué)特性，因此可以稱之為懸架系統(tǒng)動力學(xué)研究。 汽車懸架系統(tǒng)的研究與設(shè)計主要是為了提高汽車整車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。(2) 獨立懸架中沒有這樣的剛性梁，左右車輪各自“獨立”地與車架或車身相連或構(gòu)成斷開式車橋，按結(jié)構(gòu)特點又可細(xì)分為橫臂式、縱臂式、斜臂式等等。[7]1 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，汽車懸架可以分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。為減少車軸對車架或車身的直接沖撞，一些汽車懸架上裝有緩沖塊，起限制移動行程。彈性元件受沖擊后會產(chǎn)生持續(xù)的振動，使乘坐不適，因此，設(shè)有減振器將振動迅速衰減，使振幅迅速減小。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定了車輪跳動時的運動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，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，依靠彈性元件來傳遞車輪或車橋與車架或車身之間的載荷，并依靠其變形來吸收能量，達(dá)到緩沖的目的。 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。3 最后以長安星卡SC1022D7車型為例設(shè)計后懸架——鋼板彈簧懸架，結(jié)構(gòu)設(shè)計和強(qiáng)度設(shè)計，并對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析。1 鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計介紹鋼板彈簧的設(shè)計方法，確定鋼板彈簧的主要參數(shù)的過程和結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程。我國的汽車產(chǎn)業(yè)要加速、持續(xù)和健康的發(fā)展，并成為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，必須堅持產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，選擇面向自主發(fā)展具有中國特色的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式，推動汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級、技術(shù)的進(jìn)步、以及民族品牌的崛起。自主開發(fā)是中國汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的保障。國內(nèi)能夠生產(chǎn)高檔次汽車鋼板懸架彈簧的企業(yè)只有4家：一汽集團(tuán)遼陽汽車彈簧廠、東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司、重慶紅巖汽車彈簧廠、山東汽車彈簧廠，他們都具有生產(chǎn)多種疊片簧、漸變剛度彈簧、少片變截面鋼板彈簧和雙曲率半徑及平直段的汽車鋼板彈簧的能力。大部分企業(yè)規(guī)模較小，生產(chǎn)集中度低，散亂差問題較嚴(yán)重。國內(nèi)汽車懸架彈簧生產(chǎn)企業(yè)160余家，遍布全國各地，具有規(guī)模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)()約80余家。國內(nèi)能夠生產(chǎn)高檔次汽車鋼板懸架彈簧的企業(yè)只有4家：一汽集團(tuán)遼陽汽車彈簧廠、東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司、重慶紅巖汽車彈簧廠、山東汽車彈簧廠，他們都具有生產(chǎn)多種疊片簧、漸變剛度彈簧、少片變截面鋼板彈簧和雙曲率半徑及平直段的汽車鋼板彈簧的能力。大部分企業(yè)規(guī)模較小，生產(chǎn)集中度低，散亂差問題較嚴(yán)重。國內(nèi)汽車懸架彈簧生產(chǎn)企業(yè)160余家，遍布全國各地，具有規(guī)模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)()約80余家。目前國內(nèi)95%以上的重卡懸架系統(tǒng)是以鋼板彈簧為彈性元件兼作導(dǎo)向裝置的非獨立懸架，其主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，維修方便，工藝成熟，工作可靠。目前適用于中大型的貨卡車上。有些懸架中的鋼板彈簧兩端不做成卷耳，而采用其他的支撐連接方式，如橡膠支撐墊。主片卷耳受力嚴(yán)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成卷耳，包在主片卷耳的外面，稱為包耳。這時，車橋和車架便相互靠近。鋼板彈簧簡介[3]鋼板彈簧是汽車懸架中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件，它是由若干片等寬但不等長（厚度可以相等，也可以不相等）的合金彈簧片組合而成的一根近似等強(qiáng)度的彈性梁。為了減輕車軸對車架(或車身)的直接沖撞，采用了緩沖塊。導(dǎo)向桿系有多種新式，可單獨用其中的一種，也可將幾種配合起來使用。減震器有多種形式，現(xiàn)在最常用的是筒式減震器。為了完成2項功能，懸架使用了彈簧和減震器。非獨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，當(dāng)單邊車輪駛過凸起時，會直接影響另一側(cè)車輪。裝有橫向穩(wěn)定器的汽車，能減少轉(zhuǎn)彎行駛時車身的側(cè)傾角和橫向角振動。當(dāng)用縱置鋼板彈簧作彈性元件時，它兼起導(dǎo)向裝置作用。小型商用車的后懸架設(shè)計畢業(yè)論文目 錄第一章 緒論 1 汽車懸架概述 1 2 3 畢業(yè)論文研究內(nèi)容 4第二章 汽車懸架概述 5 5 5 5[4]~ [6] 6[7] 6 7 7 8 懸架的垂直彈性特性 8 減振器的特性 9 本章小結(jié) 9第三章 懸架對汽車主要性能的影響 10 10 11 15 17 17 18 汽車的側(cè)傾 1右側(cè)車輪上的重新分配及其對穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響 21 23第四章 對長安星卡SC1022D7后懸架的設(shè)計 25及其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核 25 鋼板彈簧的種類 25 鋼板彈簧主要元件結(jié)構(gòu)選取 27 27 29 30 31 32 33 普通多片鋼板彈簧設(shè)計與計算 34 34 鋼板彈簧設(shè)計的已知參數(shù) 35 50第五章 三維作圖 51 Pro/E軟件的簡介 51 三維作圖 54 Pro/E設(shè)計界面 54 鋼板彈簧懸架設(shè)計繪制過程 56 設(shè)計優(yōu)點 66 鋼板彈簧的工程圖 67 本章小結(jié) 68結(jié) 論 69 55 第1章 緒論 汽車懸架概述懸架由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器等組成[1]。導(dǎo)向裝置由導(dǎo)向桿系組成，用來決定車輪相對對于車架(或車身)的運動特性，并傳遞除彈性元件傳遞的垂直力以外的各種力和力矩。緩沖塊用來減輕車軸對車架(或車身)的直接沖撞，防止彈性元件產(chǎn)生過大的變形。根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，汽車懸架可分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。獨立懸架中沒有這樣的剛性梁，左右車輪各自“獨立”地與車架或車身相連或構(gòu)成斷開式車橋，按結(jié)構(gòu)特點又可細(xì)分為橫臂式、縱臂式、斜臂式等等，它的主要功用如下[2]：1 緩和、抑制由于不平路面所引起的振動和沖擊，以保證汽車的行駛平順性；2 迅速衰減車身和車橋(或車輪)的振動；3 傳遞作用在車輪和車架(或車身)之間的各種力(驅(qū)動力、制動力、橫向力)和力矩(制動力矩和反作用力矩)；4 保證汽車行駛穩(wěn)定性。汽車懸架常用的彈性元件有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、橡膠彈簧及空氣彈簧等。為了完成4項功能，懸架采用了適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向干系把車架(車身)與車軸(車輪)聯(lián)接起來。鋼板彈簧懸架中的鋼板彈簧不僅用作彈性元件而且兼起導(dǎo)向的作用。為了減小車身的側(cè)傾角，有的汽車還裝有橫向穩(wěn)定桿。當(dāng)鋼板彈簧安裝在汽車懸架中，所承受的垂直載荷為正向時，各彈簧片都受力變形，有向上拱彎的趨勢。當(dāng)車橋與車架互相遠(yuǎn)離時，鋼板彈簧所受的正向垂直載荷和變形便逐漸減小，有時甚至?xí)聪颉榱耸沟迷趶椥宰冃螘r各片有相對滑動的可能，在主片卷耳與第二片包耳之間留有較大的空隙。扁平長方形的鋼板呈彎曲形，以數(shù)片疊成的底盤用彈簧，一端以梢子安裝在吊架上，另一端使用吊耳連接到大梁上，使彈簧能伸縮。鋼板彈簧懸架(簡稱板簧懸架)又分為少片變截面鋼板懸架與等截面多片板簧懸架。缺點是汽車平順性、舒適性較差；簧下質(zhì)量大，無法適應(yīng)重卡輕量化的發(fā)展，并且不能同時兼顧重卡的舒適性與操縱穩(wěn)定性。產(chǎn)品質(zhì)量水平已達(dá)到國外先進(jìn)國家90年代水平。其中真正形成大規(guī)模、大批量生產(chǎn)的企業(yè)為數(shù)不多，大多仍停留在簡單生產(chǎn)工藝的水平上，產(chǎn)品成本較高，難以參與國際市場競爭。國內(nèi)能夠同時生產(chǎn)客車、貨車、轎車懸架彈簧的廠家只有三個：一汽集團(tuán)遼陽汽車彈簧廠、東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司、山東汽車彈簧廠。產(chǎn)品質(zhì)量水平剛達(dá)到國外先進(jìn)國家90年代水平。其中真正形成大規(guī)模、大批量生產(chǎn)的企業(yè)為數(shù)不多，大多仍停留在簡單生產(chǎn)工藝的水平上，產(chǎn)品成本較高，難以參與國際市場競爭。國內(nèi)能夠同時生產(chǎn)客車、貨車、轎車懸架彈簧的廠家只有三個：一汽集團(tuán)遼陽汽車彈簧廠、東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司、山東汽車彈簧廠。我國汽車產(chǎn)業(yè)在經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)初具規(guī)模，但是面臨著能源緊張、技術(shù)落后、自主品牌嚴(yán)重缺乏以及國際競爭加劇帶來的壓力。所以為了適應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)的自主開發(fā)道路，對懸架進(jìn)行設(shè)計和強(qiáng)度計算并進(jìn)行推廣交流顯得尤為重要 畢業(yè)論文研究內(nèi)容本文主要對小型商用車——微卡的后懸架進(jìn)行設(shè)計研究。圖11 2 對鋼板彈簧進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析介紹鋼板彈簧懸架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方法和過程。第2章 汽車懸架概述懸架是汽車的車架與車橋或者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，并且緩沖衰減由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊，以保證汽車能平順行駛。 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，并緩和汽車駛過不平路面時所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動，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、非懸掛質(zhì)量(即非簧載質(zhì)量)和彈簧 (彈性元件)組成的振動系統(tǒng)，承受來自不平路面、空氣動力及傳動系、發(fā)動機(jī)的激勵。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)。[4]~ [6]懸架主要由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器組成，有些懸架中還有緩沖塊和橫向穩(wěn)定桿。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來確定車輪相對于車架或車身的運動，傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。橫向穩(wěn)定桿的作用是減少轉(zhuǎn)彎時車身的側(cè)傾，并提高輪胎對地面的附著力。(1) 非獨立懸架是左、右車輪之間由一剛性梁或非斷開式車橋聯(lián)接，當(dāng)單邊車輪駛過凸起時，會直接影響另一側(cè)車輪。 2 按照彈性元件的種類，鋼板彈簧懸架、螺旋彈簧懸架、扭桿彈簧懸架、空氣懸架以及油氣懸架等。汽車懸架系統(tǒng)的研究與設(shè)計的領(lǐng)域也相應(yīng)地分為兩大部分：一是對汽車平順性產(chǎn)生主要影響的懸架特性；另一是對汽車操縱穩(wěn)定產(chǎn)生主要影響的懸架特性。后一部分主要是對懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，主要是研究在車輪與車身發(fā)生相對運動時，懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)如何引導(dǎo)和約束車輪的運動、車輪定位及影響轉(zhuǎn)向運動的一些懸架參數(shù)的運動學(xué)特性?？紤]了彈性襯套等連接件對懸架性能的影響，則懸架運動學(xué)即為懸架彈性運動學(xué)。這樣懸架系統(tǒng)的運動學(xué)研究就包括了懸架運動學(xué)和彈性運動學(xué)兩個方面的內(nèi)容。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(jìn)而影響到這些零件的使用壽命。因而在設(shè)計懸架時必須考慮以下幾個方面的要求[8]~ [9]： 1 通過合理設(shè)計懸架的彈性特性及阻尼特性確保汽車具有良好的行駛平順性，具有較低的振動頻率、較小的振動加速度值和合適的減振性能，并能避免在懸架的壓縮伸張行程極限點發(fā)生硬沖擊，同時還要保證輪胎具有足夠的接地能力； 2 合理設(shè)計導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，以確保車輪與車架或車身之間力和力矩可靠傳遞。懸架設(shè)計可以大致分為結(jié)構(gòu)型式及主要參數(shù)選擇和詳細(xì)設(shè)計兩個階段，有時還要反復(fù)交叉進(jìn)行。 懸架的垂直彈性特性汽車懸架的垂直彈性特性表示作用在懸架上的垂直載荷與在輪軸上方的變形之間的關(guān)系。經(jīng)常用的是雙向作用的，具有非對稱特性及卸荷閥的減振器。減震器的外特性主要指的是阻力速度特性[10]，特性圖如下圖。熟悉本章內(nèi)容，對后文的分析和設(shè)計起基礎(chǔ)作用。依靠彈性元件來傳遞車輪或車橋與車架或車身之間的垂向載荷，并依靠其變形來吸收能量，達(dá)到緩沖的目的。懸架設(shè)計可以大致分為結(jié)構(gòu)型式及主要參數(shù)選擇和詳細(xì)設(shè)計兩個階段，有時還要反復(fù)交叉進(jìn)行。第3章 懸架對汽車主要性能的影響懸架型式、導(dǎo)向桿系的布置以及懸架參數(shù)的選擇等對汽車性能的影響，并不是孤立的，而是存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系。良好的汽車行駛平順性不僅能保證乘員的舒適與所運貨物的完整無損，而且還可以提高汽車的運輸生產(chǎn)率、降低燃油消耗、延長零件的使用壽命及提高零件的工作可靠性等。對垂直振動而言，人體對4—8Hz的振動最敏感，所以這一頻帶的界限值最低。在一定隨機(jī)路面不平度的輸入下，車身加速度的均方根值的大小，取決于車身加速度對路面不平度g的幅頻特性“｜/g｜”，與車身在懸架上振動的固有頻率n、非周期性系數(shù)及非簧載質(zhì)量m的大小有關(guān)。圖