汽車多功能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車懸架設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-05 11:58本頁面
【正文】 導(dǎo)向機構(gòu)受力分析 22 下橫臂軸線布置方式的選擇 23 下橫擺臂主要參數(shù) 24 第六章 論文總結(jié) 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 摘要根據(jù)對汽車懸架的研究以及資料的查閱，著重闡述了應(yīng)用于多功能轉(zhuǎn)向電動汽車麥佛遜式獨立懸架的設(shè)計與計算，在保證電動車能原地旋轉(zhuǎn)以及側(cè)向行駛對懸架的布置進(jìn)行全新設(shè)計，包括汽車懸架類型選擇，不同類型懸架的優(yōu)缺點，和各種類型懸架應(yīng)用狀況等。根據(jù)原有數(shù)據(jù)計算麥佛遜式懸架的靜撓度和動撓度，懸架剛度等。通過對麥佛遜式懸架的設(shè)計，選取出相關(guān)的零件，并在說明書中畫出相關(guān)零件的零件圖。因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垂向載荷，并依靠其變形來吸收能量，達(dá)到緩沖的目的。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。導(dǎo)向機構(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，從而在很大程度上提高了整車的操縱穩(wěn)定性和抗縱傾能力。課題來源及要求：本課題來源于實際生活中，設(shè)計出一款能滿足汽車原地轉(zhuǎn)向以及側(cè)向行駛的前后懸架。另外需要做出一份零件圖及裝配工程圖。根據(jù)目前市面上存在的懸架類型進(jìn)行選型改進(jìn)，結(jié)合對象車型的具體參數(shù)進(jìn)行設(shè)計校核，從而實現(xiàn)課題的設(shè)計目標(biāo)，利用原理分析及實驗法，分析汽車原地轉(zhuǎn)向和側(cè)向行駛的原理以及條件，結(jié)合相關(guān)計算，設(shè)計出懸架的下擺臂的具體尺寸參數(shù)。主要內(nèi)容：1）懸架分析選擇（獨立懸架與非獨立懸架結(jié)構(gòu)形式的選擇，懸架具體結(jié)構(gòu)形式的選擇，彈性元件，減振元件，橫向穩(wěn)定器）；2）懸架主要參數(shù)的確定（懸架的空間幾何參數(shù)，懸架的彈性特性和工作行程，懸架的工作行程）3）螺旋彈簧的設(shè)計（螺旋彈簧的剛度，直徑等，相關(guān)強度校核）4）減振器參數(shù)的設(shè)計（相對阻尼系數(shù)ψ，減振器阻尼系數(shù)的確定，減振器最大卸荷力的確定，減振器工作缸直徑D的確定）5）橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計6）關(guān)鍵零部件有限元分析。由于懸架的參數(shù)影響到許多整車特性，并且涉及其他總成的布置，因而一般要與總布置共同配合確定。4輪輪轂驅(qū)動模式構(gòu)成44全輪驅(qū)動。獨立懸架允許前輪有大的跳動空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善，同時獨立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性，且轎車對乘坐舒適性要求較高，故選擇獨立懸架。本次設(shè)計的車型為比亞迪—ET，采用麥佛遜式懸架。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)計不足之處，現(xiàn)逐步被其它種類彈性元件所取代，本次設(shè)計選擇螺旋彈簧。為加速車架和車身振動的衰減，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。汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振器。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能，而被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。車輪相對于車架和車身跳動時，車輪（特別是轉(zhuǎn)向輪）的運動軌跡應(yīng)符合一定的要求，否則對汽車某些行駛性能（特別是操縱穩(wěn)定性）有不利的影響。對前輪導(dǎo)向機構(gòu)的要求：（1）懸架上載荷變化時，保證輪距變化不超過+，輪距變化大會引起輪胎早期磨損；（2）懸架上載荷變化時，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度；（3） 汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，應(yīng)使車身側(cè)傾角小。并使車輪與車身的傾斜同向，以增強不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。（5） 具有足夠的疲勞強度和壽命，可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。橫向穩(wěn)定器實際是一根近似U型的桿件，兩個端頭與車輪剛性連接，用來防止車身產(chǎn)生過大側(cè)傾。 下擺臂類型選擇麥弗遜懸掛通常由兩個基本部分組成：支柱式減振器和A（或L型）字型托臂，整個車體的重量和汽車在運動時車輪承受的所有沖擊就靠這兩個部件承擔(dān)。結(jié)合本次設(shè)計的目的，考慮到汽車需要原地旋轉(zhuǎn)，為了防止轉(zhuǎn)向車輪與下擺臂發(fā)生干涉，故選取L型托臂。一般對于鋼制彈簧的轎車，約為1～（60～80次/min），～（70～90次/min），非常接近人體步行時的自然頻率。汽車懸架的振動系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車平順性的主要參數(shù)之一。要求懸架應(yīng)有足度，以防止在壞路面上行駛時經(jīng)常碰到緩沖塊。本次設(shè)計取懸架動撓度為80mm。對于前懸架：因為： 故設(shè)計合理對于后懸架：因為： 故設(shè)計合理 懸架剛度計算已知：已知整車裝備質(zhì)量：m =1470kg，參考本次設(shè)計車型，取簧上質(zhì)量為1400kg；取簧下質(zhì)量為70kg，則由表21軸荷分配圖知：滿載前軸單輪軸荷取55%：（滿載時車上5名成員，60kg/名）。但兩者可根據(jù)經(jīng)驗公式（懸架剛度=彈簧剛度/杠桿比的平方）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，杠桿比的取值范圍為（0—1），本設(shè)計中取為1，使彈簧剛度的校核值為最大值。 彈簧表面剪切應(yīng)力校核彈簧在壓縮時其工作方式與扭桿類似，都是靠材料的剪切變形吸收能量，彈簧鋼絲表面的剪應(yīng)力為： (33)式中 C——彈簧指數(shù)（旋繞比）， ——曲度系數(shù)，為考慮簧圈曲率對強度影響的系數(shù)， P——彈簧軸向載荷已知=110mm，d=13mm，可以算出彈簧指數(shù)C和曲度系數(shù)：P=則彈簧表面剪切應(yīng)力為：[τ]=[σ]=1000Mpa，因為τ[τ]，所以彈簧滿足要求。
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