【正文】 。從而保證了彈簧變形時兩卷耳中心線間的距離有改變的可能。彈簧兩端的卷耳孔中壓入襯套。第3章 前后懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)前懸架由前鋼板彈簧和減振器組成。而前、后懸架側(cè)傾角剛度的分配會影響前、后輪的側(cè)偏角大小，從而影響轉(zhuǎn)向特性，設(shè)計(jì)還要考慮懸架側(cè)傾角剛度在前、后軸上的分配。EQ1092中型貨車車身側(cè)傾角選為6o。它對簧上質(zhì)量的側(cè)傾角有影響。載荷小時副簧不工作，載荷達(dá)到一定值時副簧與主簧共同工作。（如圖21） 圖21 懸架彈性特性曲線 后懸架主、副簧剛度的分配EQ1092中型貨車后懸架采用主、副簧結(jié)構(gòu)的鋼板彈簧。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)。 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。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。懸架的彈性特性為線性變化時，前、后懸架的靜撓度可用下式表示fc1=m1g/c1；fc2=m2g/c2式中，g為重力加速度,g=981cm/s2 。因現(xiàn)代汽車的質(zhì)量分配系數(shù)ε近似等于1，于是汽車前、后軸上方車身兩點(diǎn)的振動不存在聯(lián)系。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。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。在滿足零部件質(zhì)量小的同時，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。（5）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小。（3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。 懸架的設(shè)計(jì)要求懸架與汽車的多種使用性能有關(guān)，在懸架的設(shè)計(jì)中應(yīng)該滿足這些性能的要求：（1）保證汽車有良好的行駛平順性。同時獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。這樣使得發(fā)動機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。(9) 由于左右車輪的運(yùn)動相互影響，很容易產(chǎn)生顫動和搖擺現(xiàn)象。(7) 車輪定位幾乎不因其上下運(yùn)動而改變，所以輪胎磨損較少。(5) 堅(jiān)固耐用，適合重載。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡化，降低成本。 汽車懸架的分類根據(jù)汽車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不同懸架種類又可分為獨(dú)立懸架，非獨(dú)立懸架。典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)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)定器等?！?，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。所以，整車側(cè)傾角剛度應(yīng)滿足：，～4176。懸架的側(cè)傾角剛度及前后匹配是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。如果減小非簧載質(zhì)量可使車身振動頻率降低，而車輪振動頻率升高，這對減少共振，改善汽車的平順性是有利的。簧載質(zhì)量分為簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量兩部分，由彈性元件承載的部分質(zhì)量，如車身、車架及其它所有彈簧以上的部件和載荷屬于簧上質(zhì)量。為了使空載和滿載固有頻率保持一定或很小變化，需要把懸架剛度做成可變或可調(diào)的?？哲嚂r的固有頻率要比滿載時的高?！?Hz，～，高級轎車1～。這樣若無有足夠大的限位行程，就會使撞擊限位塊的概率增加。車身振動的固有頻率應(yīng)接近或處于人體適應(yīng)的頻率范圍，才能滿足舒適性要求。 汽車的固有頻率是衡量汽車平順性的重要參數(shù)，它由懸架剛度和懸架彈簧支承的質(zhì)量（簧載質(zhì)量）所決定。懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對汽車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。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。目前多數(shù)汽車上都采用被動懸架，汽車姿態(tài)（狀態(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(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。 現(xiàn)代汽車懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，嶄新的懸架裝置。從外表上看，懸架僅是由一些桿、筒以及彈簧組成，但千萬不要以為它很簡單，相反懸架是一個較難達(dá)到完美要求的汽車總成，這是因?yàn)閼壹芗纫獫M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。同時懸架形式又分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩種。使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，改善操縱穩(wěn)定性；同時懸架系統(tǒng)承擔(dān)著緩和作用到車架（或車身）上垂直反力，縱向反力（牽引力和制動力）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(yùn)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。汽車懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間全部傳力聯(lián)接裝置的總稱。運(yùn)用優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法在保證減小懸架整體質(zhì)量的同時又不缺少應(yīng)有的剛度、強(qiáng)度與紉度，從而提高了車速，降低了能耗是目前國內(nèi)汽車懸架系統(tǒng)發(fā)展的主方向。EQ1092貨車的前后懸架系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)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 懸架的作用和組成 3 汽車懸架的分類 3 懸架的設(shè)計(jì)要求 4 懸架主要參數(shù) 4 懸架的靜撓度fc 4 懸架的動撓度 fd 5 懸架彈性特性 5 后懸架主、副簧剛度的分配 5 懸架側(cè)傾角剛度及其在前、后軸的分配 6第3章 前后懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 7 7 12 1副鋼板彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù) 13 13第4章 平順性分析和編程 15 15 15 16第5章 結(jié)論 21參考文獻(xiàn) 22致 謝 23附 錄Ⅰ：外文資料 24附 錄 Ⅱ：中文翻譯 31附 錄 Ⅲ： 程序 36II第1章 緒 論隨著時代的發(fā)展，以及我國汽車行業(yè)的發(fā)展，人們對貨車的舒適性和穩(wěn)定性提出了新的要求。懸架作為提高汽車操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性的關(guān)鍵部分必須進(jìn)行更好的改進(jìn)，由此懸架得到了人們廣泛重視和深入研究。汽車車架（或車身）若直接安裝于車橋（或車輪）上，由于道路不平，由于地面沖擊使貨物和人會感到十分不舒服，這是因?yàn)闆]有懸架裝置的原因。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），把路面作用于車輪上的各種力及其產(chǎn)生的力矩傳遞到車架(或承載式車身)上，吸收和緩和行駛中因路面不平引起的車輪跳動而傳給車架的沖擊和振動，保證貨物完好和人員舒適。 懸架由彈性元件、減振裝置和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等三部分組成。懸架是汽車中的一個重要總成，它把車架與車輪彈性地聯(lián)系起來，關(guān)系到汽車的多種使用性能。比如，為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖汽車的震動，這樣彈簧就要設(shè)計(jì)得軟些，但彈簧軟了卻容易使汽車發(fā)生剎車“點(diǎn)頭”、加速“抬頭”以及左右側(cè)傾嚴(yán)重的不良傾向，不利于汽車的轉(zhuǎn)向，容易導(dǎo)致汽車操縱不穩(wěn)定等。按控制形式不同分為被動式懸架和主動式懸架。20世紀(jì)80年代以來主動懸架開始在一部分汽車上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開發(fā)中?，F(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)代汽車上是重要的總成之一。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(diǎn)頭角，轉(zhuǎn)彎側(cè)貨角，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，懸架垂直變形也愈大，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(dú)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(jìn)行評價(jià)。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(jī)路感不好。范圍內(nèi)，汽車有一定不足轉(zhuǎn)向特性，前懸架側(cè)傾角剛度應(yīng)大于后懸架側(cè)傾角剛度。第2章 懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分析 懸架的作用和組成懸架系統(tǒng)的作用：(1) 傳遞作用在車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩；(2) 緩和路面?zhèn)鹘o車架（或車身）的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動，保證汽車的行駛平順性；(3) 保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運(yùn)動特性，保證汽車的操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式。非獨(dú)立懸架特點(diǎn)是左，右車輪用一根整體軸連接，在經(jīng)過懸架與車架（或車身）連接，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(diǎn)是：(4) 組成懸架的構(gòu)件少，結(jié)構(gòu)簡單，便于維修。(6) 轉(zhuǎn)彎時車身傾斜度小。(8) 由于非懸掛重量大，故乘坐欠舒適。獨(dú)立懸架是左，右車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn)動不直接影響到另一側(cè)車輪，獨(dú)立懸架所采用的車橋是斷開式的。獨(dú)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。綜上EQ1092中型貨車選用的是非獨(dú)立懸架。（2）具有合適的衰減振動能力。（4）汽車制動或加速時能保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，即點(diǎn)頭或后仰；轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾角要合適。（6）可靠的傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩。 懸架主要參數(shù)根據(jù)懸架在整車中的作用和整車的性能要求，懸架首先應(yīng)保證有良好的行駛平順性，這是確定懸架主要性能參數(shù)的重要依據(jù)。懸架固有頻率選取的主要依據(jù)是“ISO2631《人體承受全身振動的評價(jià)指南》”，固有頻率取值與人步行時身體上下運(yùn)動的頻率接近。故本次設(shè)計(jì)選取的汽車前后部分的車身固有頻率nn2分別為n1=,n2=2Hz 懸架的靜撓度懸架的靜撓度 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=；n2= （21）式中，、為前、后懸架的剛度（N/cm）；mm2為前、后懸架的簧上質(zhì)量（kg）。將fcfc2代入式（21）得到 =5/； =5/ （22）所以 fc1=(5/n1)2=(5/)2=69mm fc2=(5/n2)2=(5/2)2=62mm 懸架的動撓度 fd 懸架的動撓度fd是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允的最大變形時，車輪中心相對車架（或車身）的垂直位移。所以，對于貨車，fd取62mm。懸架的彈性特性有線性彈性特性和非線性彈性特性兩種。鋼板彈簧非獨(dú)立懸架的彈性特性可視為線性的。其懸架的彈性特性曲線圖22 主、副簧為鋼板彈簧結(jié)構(gòu)的彈性特性曲線如圖22所示。 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，前、后輪側(cè)偏角之差δ1δ2應(yīng)當(dāng)在1o～3o范圍內(nèi)。所以前、。 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(diǎn)，與車架連起來；后端卷耳則通過鋼板彈簧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(qiáng)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。后者因?yàn)橐獋鬟f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?？v置鋼板彈簧又有對稱與不對稱式之分。EQ1092貨車采用對稱式鋼板彈簧。（1）. 滿載弧高fa 滿載弧高fa是指鋼板彈簧裝到車軸（橋）上，汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與兩端（不包括卷耳孔半徑）連線間的最大高度差。取fa=20mm。L=Lz=3950=1264mm（3）. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定1）鋼板斷面寬度b的確定 鋼板彈簧的總慣性矩Jo （33）式中，s—U形螺栓中心距，s=120mm k—U形螺栓夾緊彈簧后的無效長度系數(shù)，k=c—鋼板彈簧垂直剛度， δ—撓度增大系數(shù), δ=E—材料的彈性模量，E=105MPaJo=[（120）3134]/(48105)= 鋼板彈簧總截面系數(shù)Wo W≥[Fw(Lks)/(4[σw])] （34）式中，[σw]—許用彎曲應(yīng)力，對于55SiMnVB，表面經(jīng)噴丸處理后，[σw]=350～450MPaWo≥[(120)/(4400)]=剛板彈簧的平均厚度hp （35）取片寬b=75mm2）鋼板彈簧片厚h的選擇 矩形斷面等厚鋼板彈簧的總慣性矩JoJo=nbh3/12 (36)式中，n—鋼板彈簧片數(shù)，n=9h===9mm 取各片片厚等厚：h1=h2=h3=h4=h5=h6=h7=h8 =9mm3）鋼板斷面形狀（如圖31）圖31 矩形斷面 在選擇各葉片長度時，應(yīng)盡量使應(yīng)力在片間和沿片長的分布合理，以達(dá)到各片壽命接近并節(jié)省材料、減小板簧質(zhì)量的目的。用作圖法確定各片長度的方法是基于實(shí)際鋼板彈簧各葉片的展開圖接近梯形梁形狀這一原則來作圖的,先將各葉片厚度的立方值按同一比例尺沿縱坐標(biāo)繪出，再沿橫坐標(biāo)繪出主片長度之半(即L／2)和u形螺拴中心距之半(即s／2)，得A