車(chē)輛工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-礦用越野車(chē)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-在線(xiàn)瀏覽
2025-02-05 16:59本頁(yè)面
【正文】 度，實(shí)現(xiàn)前、后軸懸架側(cè)傾角剛度的合理分配。并且根據(jù)給定的參數(shù)確定了前后懸架的靜撓度和動(dòng)撓度，了解前后懸架的彈性特性，了解懸架的側(cè)傾角剛度及其再在前后懸架的分配。為了滿(mǎn)足汽車(chē)具有良好的行駛平順性，要求由簧上質(zhì)量與彈性元件組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)在合適范圍，并盡可能低。 選擇彈簧的類(lèi)型為冷卷壓縮彈簧，材料為 60Si2MnA C 類(lèi) 初選彈簧鋼絲直徑 mmd 25= 初選旋繞比 6=c 彈簧中經(jīng) cdD ?= = 625 = mm150 初選工作行程 mmh 2= aC =hPP ln （ ） 9 式中： nP ─ 彈簧最大工作載荷； lP─ 彈簧最小工作載荷。取 32 HH = mmHHHb 20 =+=+= 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 0H = mm340 mmi dHt === α =arctan Dtπ （ ） α =arctan =゜ K = CCC 14 + （ ） K = 164 =+ 3min π8τ dKDPl= （ ） minτ = 11 minτ = maxτ =38 dKDPnπ （ ） maxτ = maxτ = pτ 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 pτ MPa740= 前懸架螺旋彈簧的校核 圓柱螺旋彈簧按所 受載荷分三類(lèi)，本設(shè)計(jì)選第二類(lèi)，載荷作用次數(shù)在 310 ～ 610 次范圍內(nèi)。為了保證使用穩(wěn)定，髙徑比應(yīng)滿(mǎn)足要求。 b= == 符合設(shè)計(jì)要求 由以上計(jì)算可知 minτ = maxτ = 疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù) S S=maxmin0 τ ≥ [S] （ ） 式中 :[S]取 ～ 。如表 表 循環(huán)次數(shù)與 0τ 關(guān)系 12 循環(huán)載荷作用次數(shù) ／ N（次） 410 510 610 710 0τ ／ MPa [τ ] [τ ] [τ ] [τ ] 本設(shè)計(jì)螺旋彈簧選為 Ⅱ 類(lèi)載荷，受變載荷作用次數(shù)在 310 ～ 610 次范圍的荷載，以及沖擊載荷等。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得許用切應(yīng)力 [τ ]=590MPa。 懸架用得最多的減震器是內(nèi)部沖有液體的液力減震器。如果能量的耗散僅僅是在壓縮行程或者是在伸張行程，就把這種減震器稱(chēng)為單向作用式減震器，反之稱(chēng)為雙向作用式減震器。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，減震器分為搖臂式和筒式兩種，筒式又分為單筒式，雙筒式和充氣式三種。 本設(shè)計(jì)選用的雙向作用筒式液壓減振器，一般都具有四個(gè)閥，即壓縮閥、伸張閥、流通閥和補(bǔ)償閥。壓縮閥和伸張閥是卸載閥，其彈簧較強(qiáng)，預(yù)緊力較大，只有當(dāng)油壓增高到一定程度時(shí)，閥才能開(kāi)啟；而當(dāng)油壓減低到一定 程度時(shí)，閥即自行關(guān)閉。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使汽車(chē)振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，而被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。 雙向作用筒式減振器工作原理說(shuō)明?；钊虑皇业娜莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥流到活塞上面的腔室（上腔）。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)。由于活塞桿的存在，自上腔流來(lái)的油液不足以充滿(mǎn)下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸 中的油液推開(kāi)補(bǔ)償閥流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。 14 圖 雙向作用筒式減振器基本結(jié)構(gòu) 1— 壓縮閥 2— 儲(chǔ)油缸 3— 伸張閥活塞 4— 油封 5— 與車(chē)架 (身 )相 連 6—防塵罩 7— 導(dǎo)向座 8— 流通閥 9— 工作缸 10— 補(bǔ)償閥 11— 與車(chē)橋相連 減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù)，阻尼力過(guò)大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。 (1) 在壓縮行程（車(chē)橋 和車(chē)架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。 (2) 在懸架伸張行程中（車(chē)橋和車(chē)架相互遠(yuǎn)離），減振器阻尼力應(yīng)大，迅速減振。 由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。 ψ 在減振器卸荷閥打開(kāi)之前，其中的阻力 F與減振器振動(dòng)速度 v之間的關(guān)系為 vFδ= () 式中： δ ─ 減振器阻尼系數(shù) 汽車(chē)懸架在有阻尼以后，簧上質(zhì)量的振動(dòng)是周期衰減振動(dòng)，用相對(duì)阻尼系數(shù) ψ的大小來(lái)評(píng)定振動(dòng)衰減的快慢程度。 ψ 值大，振動(dòng)能迅速衰減，同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車(chē)身。通常情況下將壓縮行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù) ψy 取小些，伸張行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù) ψs 取大些，兩者保持有 ψy=（ ～ ）ψs 的關(guān)系。對(duì)于無(wú)內(nèi)摩擦的彈性元件 (螺旋彈簧 )懸架，取 ψ=~。對(duì)于行駛路面條件較差的汽車(chē)， ψ 值應(yīng)取大些，一般取 ψs；為避免懸架碰撞車(chē)架，取 ψy= ψs。 本設(shè)計(jì)取 2=an α=0176。 naAvx αcosω= () 式中： xv ─ 一般在 ～ sm A ─ 車(chē)身振幅，取 40177。 xv == D 的確定 根據(jù)伸張行程的最大卸荷力計(jì)算工作剛直徑公式為： D=)λ1([P]π 4 20F （ ） 式中： [P] ─ 工作缸最大許用壓力，取 3～ 4MPa，本設(shè)計(jì)取 4MPa； λ ─ 連桿直徑與缸筒直徑之比。 連桿直徑 d=λ D，儲(chǔ)油筒直徑 Dc=（ ~） D，壁厚取為 3mm，材料可選 20鋼。 活塞桿直徑 mmd == 貯油筒直徑 =cD （ ~ ） D 取 DDc = mmDc == 后懸架彈性元件的設(shè)計(jì) 后懸架參數(shù)：滿(mǎn)載后橋載質(zhì)量為 5420kg，簧下載重為 542026%=，單個(gè)彈簧載荷 wF =（ ） =，軸距為 3300mm，后懸架的靜撓度 2cf =63mm，動(dòng)撓度 df =80mm。 后懸架鋼板彈簧的計(jì)算 0J 17 )48(]δ)[( 30 EckSLJ = （ ） 式中： S ─ U 型螺栓中心距（ mm） k ─ U 型螺栓夾緊彈簧后的無(wú)效長(zhǎng)度系數(shù)（剛性?shī)A緊取 k=；撓性?shī)A緊取 k=0） c ─ 鋼板彈簧的垂直剛度（ mmN ） c = cw fF = )(31263 mmN= δ ─ 撓度增大系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)取 E ─ 材料的彈性模量， E= 610 MPa。 主葉片厚度 h； =hcpcEfL62δσ （ ） 式中： cL ─ 主片長(zhǎng)度 pσ ─ 許用彎曲應(yīng)力，取 450MPa =h 2 = 取 h=13mm 葉片的寬度 b 6 hb 12 取 hb =10 mmhb 1 3 0131010 === 表 葉片長(zhǎng)度計(jì)算 18 片號(hào) 片厚 kI 1kkII 1+ +1kkII [331)(ωkkklll + ] =+31)(kkll )11( ⑹ =+)13(1kkll ⑹ 下一排的 ⑼ ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ 1 13 2 13 2 3 13 2 4 13 2 5 13 2 6 13 2 7 13 2 8 13 2 0 0 ⑸ ⑺ 3 11kkll=)4()8( =+31)9(kkll1 313)()10(kkll= )10( 1kcll = /mm 239。 （ 2） cl =21 有效長(zhǎng)度（即減去 U型螺栓中心距后的板簧長(zhǎng)度）； 2139。 剛度計(jì)算 ∑11k1339。 ∑1 131 )(nk kkk YYa= ++見(jiàn)表 表 ∑1 13 1 )(nk kkk YYa= ++的計(jì)算 片號(hào) k kl 111 ++ = kk lla /cm ∑ 1ki kI= /cm kk YI =1 /cm 1 +kk YY 13+ka / 3cm )Y (1k 13++ kk Ya 1cm 1 66 2 66 0 0 3 55 11 1331 20 4 5 42 24 13824 6 7 8 17 49 117649 66 287496 39387 281784 38604 彈簧的檢驗(yàn)剛度 ∑11k1339。39。P 2325N/cm 自由狀態(tài)下弧高 H H= 0H + Δ+cf （ ） 式中： Δ — 一般取 Δ=（ ~） cf ，取 Δ = （手工制造的板簧取 Δ= ）。 cf =AhL2
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