【正文】 ring。 Truck 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 第 1 章 緒 論 ..................................................... 1 第 2 章 懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分析 ...................................... 3 懸架的功能和組成 .................................................................................... 3 汽車懸架的分類 ........................................................................................ 3 懸架的設(shè)計要求 ........................................................................................ 4 懸架主要參數(shù) ............................................................................................ 4 懸架的靜撓度 fc及剛度 c.............................................................. 5 懸架的動撓度 fd ............................................................................ 5 懸架彈性特性 ................................................................................. 5 懸架側(cè)傾角剛度及其在前、后軸的分配 ..................................... 7 鋼板彈簧結(jié)構(gòu) ................................................................................. 7 第 3 章 前后懸架系統(tǒng)的設(shè)計 ........................................ 9 前懸架系統(tǒng)設(shè)計 ......................................................................................... 9 鋼板彈簧的設(shè)計 .............................................................................. 9 ............................................................................ 11 后懸架系統(tǒng)設(shè)計 ....................................................................................... 13 主、副鋼板彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù) ............................................................ 13 鋼板彈簧的驗算 ............................................................................ 15 第 4 章 減振器設(shè)計 ............................................... 17 減振器分類 ............................................................................................... 17 前后懸架減振器計算 ............................................................................... 17 相對阻尼系數(shù)和阻尼系數(shù) .................................................................... 17 最大卸荷力 ............................................................................................ 18 工作缸直徑 ............................................................................................ 18 第 5 章 平順性分析和編程 ......................................... 20 平順性的概念 ........................................................................................... 20 平順性的評價方法 ................................................................................... 20 平順性的分析 ........................................................................................... 21 第 6 章 結(jié)論 ..................................................... 25 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 參考文獻(xiàn) ........................................................ 26 致 謝 ........................................................... 27 附 錄 Ⅰ： 程序 ................................................. 28 附 錄 Ⅱ：外文資料 .............................................. 32 附 錄 Ⅲ：中文翻譯 .............................................. 35 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1章 緒 論 懸架是汽車的車架與車橋之間的一切傳力連接裝置的總稱 。保證貨物完好和人員舒適 ，使汽車 在 行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，改善操縱穩(wěn)定性；同時懸架系統(tǒng)承擔(dān)著傳 遞 垂直反力，縱向反力和側(cè)向反力以及這些力所造成的力矩，以保證汽車行駛平順 ；并且當(dāng)車輪相對車架跳動時，特別在轉(zhuǎn)向時，車輪運動軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對車身跳動的導(dǎo)向作用。 懸架是一個較難達(dá)到完美要求的汽車總成，這是因為懸架既要滿足汽車的舒適性要求，又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求，而這兩方面又是互相對立的。 現(xiàn)代汽車懸架的發(fā)展 迅速 ，不斷出現(xiàn) 嶄新的懸架裝置。目前多數(shù)汽車上都采用被動懸架，汽車姿態(tài)只能被動地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導(dǎo)向機構(gòu)以及減振器這些機械零件。主動懸架可以能動地控制垂直振動及其車身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動調(diào)整懸架剛度和阻尼 現(xiàn)代汽車對平順性和 操縱穩(wěn)定性和舒適性的要求越來越高，已成為衡量汽車性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的 組成 之一。人體所習(xí)慣的垂直振動頻率約為 1～ 。在懸架垂直載荷一定時，懸架剛度越小， 固有頻率就越低， 但懸架剛度越小，載荷一定時懸架垂直變形就越大。若固有頻率選取過低，很可能會出現(xiàn)制動點頭 ，轉(zhuǎn)彎側(cè) 傾角大 ，空載和滿載車身高度變化過大。另外，當(dāng)懸架剛度一定時，簧載質(zhì)量越大，懸架垂直變形也 越 大，而固有頻率越低?；奢d質(zhì)量變化范圍大，固有頻率變化范圍也大。 影響汽車平順性的另一個懸架指標(biāo)是簧載質(zhì)量。車輪、非獨立懸架的車軸等屬于簧下質(zhì)量，也叫非簧載質(zhì)量 M。非簧載質(zhì)量對平順性的影響，常用非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之比 m/M 進 行評價。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(shè)計得比伸張小。當(dāng)汽車受側(cè)向力作用發(fā)生車身側(cè)傾，若側(cè)傾角過大，乘客會感到不安全，不舒適，如側(cè)傾角過小，車身受到橫向沖擊較大，乘客也會感到不適，司機路感不好。 ～ 4176。一般前懸架側(cè)傾角剛度與后懸架側(cè)傾角剛度比應(yīng)在 ～ 范圍內(nèi)，如前后懸架本身不能滿足上述要求，可在前后懸架中加裝橫向穩(wěn)定桿，提高汽 車操縱穩(wěn)定性。 (2)將路面與車輪之間的摩擦所產(chǎn)生的驅(qū)動力和制動力傳輸?shù)降妆P和車身。 典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)以及減震器等組成，個別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。 汽車懸架的分類 為適應(yīng)不同車型和不同類型車橋的需要 ， 懸架有分為獨立懸架和 非獨立懸架。這樣使得發(fā)動機可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。同時獨立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。 非獨立懸架特點是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋 上，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊力時會直接影響到另一側(cè)車輪上，當(dāng)車輪上下跳動時定位參數(shù)變化小。目前廣泛應(yīng)用于貨車和大客車上，有些轎車后懸架也有采用的。 其主要特點是： （ 1） 組成懸架的構(gòu)件少，結(jié)構(gòu)簡單，便于維修 ，經(jīng)濟性好 。 （ 3） 轉(zhuǎn)彎時車身傾斜度小。 （ 5）側(cè)傾中心位置較高，有利于減小轉(zhuǎn) 向時車身的側(cè)傾角 。 懸架的設(shè)計要求 懸架與汽車的多種使用性能有關(guān)，在懸架的設(shè)計中應(yīng)該滿足 以下 性能要求： （ 1）保證汽車有良好的行駛平順性。 （ 3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。 （ 5）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小。在滿足零部件質(zhì)量小的同時，還要保證有足夠的強度和壽命。 汽車的前、后懸架與簧載質(zhì)量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車行駛平順性主要參數(shù)之一。此外，前后懸架的固有頻率接近可以避免產(chǎn)生較大的車身角振動， n1n2的汽車高速通過單個路障時引起的車身角振動小于 n1n2的汽車。 滿載 時單個鋼板彈簧的載荷： Fw1=( G1 Gu1)/2=()/2=, 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 Fw2=( G2 Gu2)/2=()/2= 滿載時單個鋼板彈簧的簧載質(zhì)量： m1= Fw1/g=m2= Fw2/g= 懸架的靜 撓度 fc及剛度 c 懸架的靜撓度 fc 是指滿載靜止時懸架上的載荷 Fw與此時懸架剛度 c 之比，即fc= Fw /c。因此，汽車前、后部分車身的固有頻率 n1和 n2可用下式表示 n1= )2/(/ 11 ?mc ； n2= )2/(/ 22 ?mc （ 1） 式中，1c、2c為前、后懸架的剛度（ N/mm） ； m m2為前、后懸架的簧上質(zhì)量（ kg）。將 fc fc2代入式（ 1）得到 n1=； n2=（ 2） 所以 fc1=()2=()2=77mm fc2=()2=()2=63mm 懸架剛度1c=；2c=。要求懸架應(yīng)有足夠大的動撓度，以防止在壞路面上行駛時經(jīng)常碰撞緩沖塊。 懸架彈性特性 懸架受到的垂直外力 F 與由此所引起的車輪中心相對于車身位移 f（即懸架的變形） 的關(guān)系曲線，稱為懸架的彈性特性。當(dāng)懸架變形 f與所受垂直外力 F之間成固定的比例變化時，彈性特性為一直線，稱為線性彈性特性，此時懸架剛度為常數(shù)。 （ 1）前懸架常剛度 前懸架承載輕且載荷變化不大，所以設(shè)計為常剛度的， 鋼板彈簧非獨立懸架的彈性特性可視為線性的（如圖 21）。其懸架的彈性特性曲線如圖 22 所示。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 22 變剛度懸架 彈性特性曲線 示意圖 懸架側(cè)傾角剛度及其在前、后軸的分配 懸架側(cè)傾角剛度系指簧上質(zhì)量產(chǎn)生單位側(cè)傾角時，懸架給車身的彈性恢復(fù)力矩。側(cè)傾角過大或過小都不好。 此外，還要求汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，在 的側(cè)向加速度作用下，前、后輪側(cè)偏角之差δ 1δ 2應(yīng)當(dāng)在 1o～ 3o范 圍內(nèi)。所以前、后懸架側(cè)傾角剛度的比值為 1ΦC / 2ΦC =。 圖 23 矩形 斷 面 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 ：矩形。 ：分體式。 鋼板彈簧中部用兩個 U型螺栓固定在前橋上。前端卷耳用鋼板彈簧銷與前支架相連，形成固定的鉸鏈支點，與車架連起來；后端卷耳則通過吊耳銷與用鉸鏈掛在后支架上可以自由擺動的吊耳相連，與車架連起來。鋼板彈簧工作時，越靠近中間受到的彎曲力矩越大，為了充分利用材料并有足夠的強度和彈性，鋼片長度由上到下逐漸縮短。 減振器為液力雙作用筒式減振器。減振器通過連接銷、上支架、下支架以及其橡膠襯套分別與車架和前軸連接 ，并且向后傾斜十度 。后者因為要傳遞縱向力，必須設(shè)置附加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，所以只在極少數(shù)汽車上應(yīng)用。 縱置鋼板彈簧又有對稱與不對稱式之分。 CA1046