【正文】 . Design process is presented for design of air suspension and the related knowledge. Due to these design methods used in practical design, correctness, it is necessary to verify the design result and therefore, in the specification, the design of full air suspension as an example, the design method of the specification are described. In addition, in order to improve the design speed, but also the guide rod air suspension force, calculation of absorber spring stiffness are programmed, the design can be used together. Air spring and shock absorber cited the standard。 另外，為了提高設(shè)計(jì)的速度，還把空氣懸架的導(dǎo)向桿受力，減震器的彈簧剛度等的計(jì)算都程序化了，我在設(shè)計(jì)中都 一起使用 了 。 給出了設(shè)計(jì)全空氣懸架時(shí)所需的設(shè)計(jì)過(guò)程和相關(guān)知識(shí)。 36 1 摘要 本設(shè)計(jì)書(shū) 首先收集了懸架的一些知識(shí)，在此基礎(chǔ)上提出了空氣懸架優(yōu)缺點(diǎn)。 32 總結(jié) 30 減震器的選定及阻尼力的計(jì)算 30 減震器分類 27 7 減振器機(jī)構(gòu)類型 及主要參數(shù)的選擇計(jì)算 26 穩(wěn)定桿的橫向載荷及強(qiáng)度 24 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的概述及強(qiáng)度受力計(jì)算 21 高度控制閥 19 5 彈性元件的設(shè)計(jì) 18 懸架動(dòng)撓度 16 大客車的結(jié)構(gòu)參數(shù) 11 反彈限位 10 高度控制閥 3 空氣懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 7 空氣懸架系統(tǒng)的工作原理 8 5 2 空氣懸架結(jié)構(gòu) 4 懸架技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 3 3 懸架的概述 1 Abstract 本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 鄭 重 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 3．進(jìn)度安排： 1. 查閱資料，熟悉結(jié)構(gòu) 2. 翻譯外文，開(kāi)題報(bào)告 3． 結(jié)構(gòu)選型，參數(shù)選擇，設(shè)計(jì)計(jì)算 4． 繪 制總裝圖，零件圖 5． 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯 4．指導(dǎo)老師意見(jiàn)： 明確了設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)空氣懸架的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)缺少具體設(shè)計(jì)方案，因此下階段還需修改、充實(shí)設(shè)計(jì)方案，按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 空氣懸架的控制技術(shù)空氣懸架的控制包括空氣彈簧的剛度控制，車身高度控制，車身姿態(tài)控制等多方面，空氣懸架在結(jié)構(gòu)保證了控制的方便性，因此控制算法、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（包括控制硬件）應(yīng)是研究的關(guān)鍵。橡膠氣囊的設(shè)計(jì)還要考慮氣囊和金屬連接件之間的封密問(wèn)題。這包括兩個(gè)方面：一是根據(jù)懸架設(shè)計(jì)所要的參數(shù)設(shè)計(jì)空氣彈簧，這些參 數(shù)包括空氣彈簧頻率，剛度，容積，有效面積等；二是空氣彈簧橡膠囊的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，橡膠氣囊的設(shè)計(jì)和制 造直接決定空氣彈簧的性能和壽命。由于空氣彈簧的剛度特性是一組非線性彈性特性曲線，研究這一類剛度非線性系統(tǒng)的振動(dòng)傳遞規(guī)律是空氣彈簧匹配的關(guān)鍵空氣彈簧橡膠氣囊在有氣體壓力作用的情況下彎曲產(chǎn)生的彈簧性力對(duì)整個(gè)空氣彈簧性力的 貢獻(xiàn)只得進(jìn)一步研究。故固有頻率的劇烈變化 會(huì)惡化汽車的舒適性，汽車設(shè)計(jì)時(shí)一般希望保持固有頻率不變。 由于空氣 彈簧氣囊是一個(gè)彈性體，一般情況下在空氣彈簧變形時(shí)有效面積不是固定不變的，但不同結(jié)構(gòu)形式的空氣彈簧，有效面積的的變化是 不同的。而常用的空氣彈簧的靜剛度和動(dòng)剛度。 2．基本內(nèi)容和技術(shù)方案： 預(yù)計(jì)需達(dá)到的目標(biāo) 設(shè)計(jì)的客車懸架有良好的行使平順性、具有合適的衰減振動(dòng)能力、保證客車具有良好的操縱穩(wěn)定性、有良好的隔 聲能力并且結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間尺寸要小等 關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo) 1. 空氣彈簧的剛度特性 汽車空氣懸架中的空氣彈簧具有非線性剛度特性。此外，國(guó)內(nèi)其它一些客車廠家也都是以選裝國(guó)外空氣懸架產(chǎn)品為主。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)部分?jǐn)?shù)量相對(duì)較大的應(yīng)用主要集中在鄭州宇通、廈門(mén)金龍、蘇州金龍、揚(yáng)州亞星、一汽客底、東風(fēng)杭汽等規(guī)模較大的主要客車及底盤(pán)廠家。 我國(guó)空氣懸架的應(yīng)用發(fā)展 空氣懸架在我國(guó)的應(yīng)用落后國(guó)外幾十年，直到近幾年，隨著高檔客車制造技術(shù)的引進(jìn)以及人們對(duì)舒適性要求的提高，加上國(guó)家對(duì)客車等 級(jí)劃分的標(biāo)準(zhǔn)要求，空氣懸架才開(kāi)始逐步應(yīng)用起來(lái)。 國(guó)外汽車空氣懸架發(fā)展經(jīng)歷了“鋼板彈簧 氣囊復(fù)合式懸架→被動(dòng)全空氣懸架→主動(dòng)全空氣懸架的變化。 國(guó)內(nèi)外概況 國(guó)外的應(yīng)用 目前國(guó)外高級(jí)大客車幾乎全部使用空氣懸架，重型載貨車使用空氣懸架的比例已達(dá) 80%以上，空氣懸架在輕型汽車上的應(yīng)用量也在迅速上升，部分轎車也逐漸安裝使用空氣懸架，如美國(guó)的林肯、德國(guó)的 Benz300SE 和 Benz600 等。根據(jù)國(guó)家汽車行業(yè)“十五規(guī)劃”要求：我國(guó)的客車將“重點(diǎn)發(fā)展適應(yīng)高速公路需要的大中型客車，專用客車底盤(pán)及關(guān)鍵總成”并“根據(jù)市場(chǎng)需求適當(dāng)發(fā)展高檔旅游客車”。 客車市場(chǎng)的快速發(fā)展將大大拉動(dòng)空氣懸架的需求增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)高速公路的發(fā)展對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求，對(duì)空氣懸架國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。 對(duì)于我國(guó)汽車業(yè)界而言，空氣懸架項(xiàng)目不 僅僅是一個(gè)難得的商機(jī)，更重要的是，誰(shuí)先掌握了汽車空氣懸架的開(kāi)發(fā)技術(shù)，誰(shuí)領(lǐng)先開(kāi)發(fā)出配置空氣懸架的成熟車型，誰(shuí)就掌握了今后若干年內(nèi)商用車市場(chǎng)的先機(jī)。空氣彈簧的運(yùn)動(dòng)性能特點(diǎn)是：(1)負(fù)載能力可調(diào)； (2)彈性系數(shù)隨負(fù)載變化； (3)負(fù)載變化肘 ,固有頻率幾乎不變； (4)固有頻率較低?？諝鈶壹芟到y(tǒng)是以空氣彈簧為彈性元件，利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈性作用的。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ） 大客車前空氣懸架設(shè)計(jì) 教 學(xué) 系 ： 汽車系 指導(dǎo)教師： 唐新蓬 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 車輛 1091 指導(dǎo)教師 工作單位 汽車系 設(shè)計(jì) (論文 )題目 大客車前空氣懸架設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容： 1. 查閱相關(guān)文獻(xiàn)， 了解空氣彈簧懸架的結(jié)構(gòu)，寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告； 2. 選擇、確定空氣彈簧懸架 的結(jié)構(gòu)型 式和 主要參數(shù)； 3. 對(duì)主要零件進(jìn)行強(qiáng)度校核 ； 4. 繪制 空氣彈簧 懸架的裝配圖、主要零部件圖以及 部分零件的 三維圖 ； 5. 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 要求完成的主要任務(wù)及其時(shí)間安排 : 1. 查閱的相關(guān) 參考 文獻(xiàn) 不少于 10 篇，其中 外文資料 2 篇 ； 2. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)符合學(xué)院對(duì)開(kāi)題報(bào)告的要求； 3. 二維裝配圖和零件圖 應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 繪制，總圖紙量不少于 2張 A0 幅面 圖紙，其中至少 要有一張 A1 幅面 的手工繪制圖紙； 4. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要能真實(shí)反映設(shè)計(jì)內(nèi)容 ，設(shè)計(jì)計(jì)算正確， 書(shū)寫(xiě)格式符合學(xué)院的 撰寫(xiě)要求 ，字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字 時(shí)間安排： 年 11 月～ 20xx 年 12 月 查閱資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 20xx 年 12 月 30 日 前完成； 年 1 月～ 3 月 確定設(shè)計(jì)方案 ，完成主要參數(shù)、性能和強(qiáng)度的校核計(jì)算； 月～ 5 月 17 日 完成圖紙的繪制和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)； 月 18 日～ 5 月 24 日 修改設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯； 月 27 日 ～ 6 月 7 日 答辯 必讀參考資料： 1. 王望予 . 汽車設(shè)計(jì) [M] 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 （第三版） 2. 唐新蓬 . 汽車總體設(shè)計(jì) [M] 北京：高等教育出版社 20xx 3. 張小虞，葉平 . 汽車工程手冊(cè) (設(shè)計(jì)篇 )[M].人民交通出版社 20xx 4. 張英會(huì)主編 彈簧 [M] 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1982 5. 機(jī)械制圖、公差與配合等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 6. 其 它相關(guān)設(shè)計(jì)資料 指導(dǎo)教師簽名： 教研室主任簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開(kāi)題報(bào)告 題目 大客車前空氣懸架設(shè)計(jì) 1． 目的及意義（含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析） ： 隨著人們對(duì)乘坐舒適性要求的提高，與鋼板彈簧懸架相比，空氣彈簧懸架因其獨(dú)特的性能和適應(yīng)性，正在逐步打入傳統(tǒng)的鋼板和螺旋彈簧領(lǐng)域。通過(guò)壓縮氣體的氣壓能夠隨載荷和道路條件變化而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，不論滿載還是空載，整車 高度不會(huì)變化，可以大大提高乘坐的舒適性。這些特點(diǎn)決定了空氣懸架具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)乘坐更舒適安全； (2)改善車輛的行駛平順性； (3)延長(zhǎng)輪胎和制動(dòng)片的使用壽命； (4)負(fù)載變化時(shí)車身高度不變； (5)減少電氣、空調(diào)、排氣系統(tǒng)、車橋、車身和底盤(pán)的維修成本； (6)減少對(duì)道路的沖擊，保護(hù)路面，降低高速公路的維修費(fèi)用； (7)延長(zhǎng)車輛的使用壽命并增加折舊值。 我國(guó)公路條件的改善為汽車空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件。此外，重型汽車對(duì)路面破壞機(jī)理的研究及認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，限制超載逐步在國(guó)內(nèi)各地受到重視，使空氣懸架在重型車市場(chǎng)的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大，為適應(yīng)高速公路運(yùn)輸?shù)男枰呒?jí)客車和大型載貨車都 必須使用空氣懸架。近幾年，空氣懸架的需求主要是與高等級(jí)客車的銷售量直接相關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)高級(jí)客車的市場(chǎng)以每年 15％的速度增長(zhǎng)?！笆逡?guī)劃”預(yù)測(cè)， 20xx 年大中型客車年需求量為 12～ 16 萬(wàn)輛 (其中大型客車為 3～ 5 萬(wàn)輛，中型客車為 9～ 11 萬(wàn)輛 )， 20xx 年 7 月，交通部頒布實(shí)施《營(yíng)運(yùn)客車類型劃分及等級(jí)評(píng)定》 (JT/T32520xx)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，新頒布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)里面對(duì)大中型客車配置懸架類型作了規(guī)定，其中高級(jí)大中型客車必須采用空氣懸架，這為空氣懸架產(chǎn)品的推廣使用創(chuàng)造了一個(gè)良好的外部環(huán)境。在一些特種車輛（如對(duì)防震要求較高的儀表車、救護(hù)車、特種軍用車及要求高度調(diào)節(jié)的集裝箱運(yùn)輸車等）上，空氣 懸架幾乎為唯一選擇。 ECAS 應(yīng)用了電子控制系統(tǒng)，使傳統(tǒng)的空氣懸架系統(tǒng)的性能得到很大改善，汽車在各種路面、各種工況條件下能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)調(diào)節(jié)、主動(dòng)控制，并增加了許多輔助功能（如故障診斷功能等），目前在歐洲一些國(guó)家的大客車上已經(jīng)大量應(yīng)用，可以預(yù)見(jiàn)， ECAS 在汽車上的應(yīng)用將越來(lái)越普及。目前空氣懸架主要集中應(yīng)用在高等級(jí)客車上，但是受多方面因素的制約，空氣懸架的配置率還很低，基 本上還屬于“導(dǎo)入”階段。 20xx～ 20xx年的大致情況是：鄭州宇通在 20xx 年自主開(kāi)發(fā)，加上選配 NEWWAY 及 Reyco 的的空氣懸架，年裝車近 500～ 800 臺(tái)套；揚(yáng)州亞星年產(chǎn)客車及底盤(pán) 8000 多臺(tái)，其中選用 Neway 及 Reyco 的空氣懸 架；東風(fēng)杭汽近兩年客車及客車底盤(pán)的產(chǎn)量都在 8000～ 9000 臺(tái)水平徘徊，先后采用 Neway 和科曼的空氣懸架；一汽客底主要選用 Neway 或 Reyco 的空氣懸架；廈門(mén)金龍、蘇州金龍一邊選用 Neway、科曼或其他國(guó)外公司的產(chǎn)品，一邊在進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)。總之，目前汽車空氣懸架在載重貨車的應(yīng)用國(guó)內(nèi)尚處于起步階段。理論計(jì)算時(shí) 空氣彈簧剛度 ?????????? dxdAPV APak2? 式中γ 為剛度比， Pa 為絕對(duì)壓力（ kg / 2cm ） ， A 為空氣彈簧的有效面積 2cm ， V 為彈簧的體積 3cm ， P 為示壓強(qiáng) 2/cmkg 這是空氣彈簧剛度的一般表達(dá)式。所謂的靜剛度是指空氣彈簧低頻時(shí)的歸納剛度（一般認(rèn)為頻率 F） ,由于空氣彈簧震動(dòng)比較緩慢，假定空氣彈簧