【正文】 af 1 ????????? ）（）＝（ 根據螺旋受力 1F ＝ 4780N 確定合金彈簧鋼絲材料的許用剪切應力 本科生畢業(yè)設計（說明書） 14 [τ ]=700N/mm2 螺旋彈簧的強度條件表達式為τ＝ τ]Mpa[8F CK2 ?d?’ 式中 K－曲度系數，按下式計算CCCK 14 ????，其中彈性指數 C＝ 7 14 ＝CCCK ???? 彈簧絲直徑 d 的設計計算式為 ][839。 7+179。 總圈數 1Z ＝ Z+2＝ 9 后懸架彈簧（二連桿懸架） 螺旋彈簧 的參數計算 懸架剛度與彈簧剛度的關系為 2susp KCosK ?? ? 本科生畢業(yè)設計（說明書） 15 可得出彈簧剛度?CosKsusp 2K ? 前懸架彈簧剛度 mNCosCosK susp /300 17122 587 222K 111 ????? ? 后懸架彈簧剛度 mNCosCosK susp /32 011102 63 0512K 222 ????? ? 螺旋受力 NMba b r 2 ????????? ）（）＝（ 根據螺旋受力 2F ＝ 5119N 確定合金彈簧鋼絲材料的許用剪切應力[τ ]=700N/mm2 螺旋彈簧的 強度條件表達式為τ＝ τ]Mpa[8F CK2 ?d?’ 式中 K－曲度系數，按下式計算 CCCK 14 ???? ，其中彈性指數 C＝ 7 14 ＝CCCK ???? 彈簧絲直徑 d 的設計計算式為 ][839。 7+179。 本科生畢業(yè)設計（說明書） 16 總圈數 1Z ＝ Z+2＝ 9 第 5章 減振器設計 減振器概述 懸架系統中由于彈性元件受沖擊產生振動，為改善汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件并聯安裝減振器，為衰減振動，汽車懸架系統中采用減振器多是 液力減振器， 液力減振器的工作原理是，當車架和車橋作往復的相對運動而活塞在鋼筒內作往復的運動時，減振器殼底內的油液便反復的通過一些窄小的空隙流入另一內腔。減振器的阻尼力的大小隨車架和車橋相對速度的增減而增減，并且與油液的黏度有關。 減振器的阻尼力越大，振動消除的越快 ，但卻使串聯的彈性元件的作用發(fā)揮的作用不能充分的發(fā)揮，同時，過大的阻尼力還可能導致減振器連接零件及車架的損壞。這時，彈性元件起主要作用。 (3) 當車橋與車橋間的相對速度過大時，要求減振器能自動加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內，以避免承受過大的沖擊載 荷。雖然搖臂式能夠在較大的工作壓力下（ 10～ 20MP）工作，但由于它的工作特性受活塞的磨損和工作溫度變化影響大，現在已經被淘汰。 減振器按作用方式不同，可分為單向作用減振器和雙向作用減振器。 雙向作用減振器具有工作性能穩(wěn)定、干摩擦阻力、噪聲低、總長度短等優(yōu)點，在乘用車上得到越 來越多的應用。 減振器的性能通常用阻力 速度特性圖表示。該圖具有如下的特點：阻力 速度特性由四段近似的直線線段組成，其中的壓縮行程和伸張行程的阻力 —— 速度各占兩段；各段特性的指明時，減振器的阻尼系數是指當卸荷閥開啟前的阻尼系數而言。 圖 51減振器特性 （ a）阻力 —— 位 移特性 （ b）阻力 —— 速度特性 汽車懸架有阻尼后，簧上質量的振動是周期衰減的振動，用相對阻尼系數φ來表示評定振動衰減的快慢程度。φ值小則反之。兩者之間的保持φ y=（ ～ ） φ s的關系。對于無內摩擦的彈性元件懸架，取φ=～ ；對于有內摩擦的彈性元件懸架，φ s＞ ；為了避免懸架碰撞車 本科生畢業(yè)設計（說明書） 18 架，取φ y= s。則前懸架減振器的阻尼系數為： mNsmK su /4 6 7 51 0 3 45 8 7 2 1111 ?????φ＝δ 則后懸架減振器的阻尼系數為： mNsmK su /4 6 3 39 4 66 3 0 5 2222 ?????φ＝δ 伸張行程時 前懸架 減振器的阻尼系數為： MNsmK suss /6 2 3 31 0 3 45 8 7 2 20 .422 111 ＝δ ?????? ? 伸張行程時后懸架減振器的阻尼系數為： MNsmK suss /1786469305160 .422 222 ＝δ ?????? ? 最大卸荷力 為減小傳到車身上的沖擊，當減振器活塞振動速度達到一定值時，減振器打開卸荷閥。 Vx=Aω acosα /n 式中， A為車身振幅，取177。 懸架在伸 張行程時，最大卸荷力最大，為 xs VF ???0 。λ為連桿直徑與缸筒直徑之比 ，雙筒式減振器取λ =～ ，取λ =。 前貯油筒直徑 Dc 前 ==*40=56mm 后貯油筒直徑 Dc 后 =*40=56mm 前后的貯油筒的材料為 20 鋼 第 6章 橫向穩(wěn)定器 設計 現代轎車懸架很軟，即固有頻率很低，為提高懸架的側傾角剛度，減小橫 向傾斜 ，常在懸架中添設橫向穩(wěn)定桿 ，保證良好操縱穩(wěn)定性。當車身只作垂直移動而兩側懸架變形相等時，橫向穩(wěn)定桿在支座的套筒內自由轉動，橫向穩(wěn)定桿不起作用。彈性穩(wěn)定桿所產生的扭轉內力矩妨礙了懸架彈簧的變形，因而減小了車身的橫向傾斜和橫向角振動 。為了緩沖隔振和降低噪聲，橫向穩(wěn)定桿與車輪及車架的連接處均有橡膠支承。 平順性是指汽車在行駛過程中保持乘員所處的振動環(huán)境具有一定舒適性的 性能，對于載貨汽車還包括保持貨物完好的性能。 傳統的分析方法是對車輛進行抽象簡化，建立其振動微分方程，通過在頻域范圍求解預估其平順性，分析結論都以曲線和數據來表示，缺乏直觀性和交互性。即通過在計算機上 “ 再現 ” 、 “ 體驗 ” 試驗過程，在產品的設計階段進行車輛的平順性試驗，為減少開發(fā)過程中試驗和制造費用提供求解方案。圍繞車輛平順性的虛擬試驗技術，本文在設計與建立桌面式車輛平順性虛擬試驗系統、建立平順性動 力學 分析模型 ，虛擬場景中車輛平順性試驗的實現，試驗數據的再現等方面進行了探索性的工作。系統的“輸入”主要是汽車以一定車速駛過隨機的路面不平度而引起，因此產生的振動也是隨機的。系統的“輸入”經過由輪胎、懸架、座墊等彈性阻尼元件和懸掛質量、非懸架質量構成的振動系統，傳遞到懸掛質量或人體，這兩部分的加速度就是“輸出”的振動物理量。 目前，人們在平順性研究方一面積累了大量的研究方法。 一、試驗研究方法 : 新設計或改進的汽車，在試制出來以后要對它進行平順性試驗，以便對這些車輛的平順性進行評定。所以對汽車平順性進行 試驗研究是必須的。汽車試驗按試驗方法可分為三類 : 。 。 傳統的理論研究方法就是力求建立能完全反映客觀實際的振動模型，用精確的算法求出與實際一致的響應。近年來，人們在平順性研究上提出了各種各樣的簡化模型和求解方法。隨著研究的深入，又發(fā)展 了二自由度、四自由度、五自由度、八自由度、十自由度等乃至更多自由度；系統的模型也由一維增加到二維過渡到三維立體；路面輸入也從單輪發(fā)展到雙輪直至四輪輸入；系統的性態(tài)由線性發(fā)展到非線性。然后采用不同的算法進行微分方程求解。對整車的振動模型進行的某種程度的簡化，既保證了分析的準確性，又給計算和分析帶來了很大的方便。 (如圖 41) 車輪與車身垂直位移坐標為 1z 、 2z ，坐標原點選在各自的平衡位置，其運動方程為： 0)()( 121222 ????? zzKzzCzm ???? （ 81） 0)()()( 1212111 ??????? qzKzzKzzCzm t???? （ 82） 式中， 2m 為簧載質量， 2m =1034kg； 1m 為非簧載質量， 1m =55kg； 本科生畢業(yè)設計（說明書） 23 K 為左右兩側懸架的合成剛度， mNK /58722? ； C 為左右兩側懸架的合成當量阻尼系數， msNC ?? ； tK 為左右兩側懸架的合成輪胎剛度 )( mN ； 2z 為簧載質量 2m 的垂直位移 )(m ； 1z 為簧載質量 1m 的垂直位移 )(m ； z q 為路面不平度賦值函數 )(m ，即路面不平度對汽車的實際激勵。若 1m 不動（ 01?z ），則由式（ 83）得： 0222 ?? Kzzm ?? （ 85） 這相當于只有車身質量 2m 單自由度無阻尼自由振動。 在無阻尼自由振動時，設兩個質量以相同的圓頻率 ? 和相角 ? 作簡諧振動。 考慮寬帶隨機振動是不同頻帶的振動對人體感覺的干擾作用，將對人體最敏感頻率范圍以外的其它頻帶的振動加速度有效值進行頻率加權，等效折算為最敏感頻率范圍的振動加速度有效值 ， 并作出車身加速度的幅頻特性曲線圖 。路面越惡劣，行駛速度越高，車體加速度均方根值越大。路面的激勵頻率由路面譜的頻率分量和車速決定，因此對應一定的路面必有某一引起車體共振的車速，行駛時應遠離共振車速。 7－ 2 幅 頻特性曲線 本科生畢業(yè)設計（說明書） 26 第 8章 結論 本次設計是以實車為研究對象，對 SUV 轎車的懸架系統進行設計和平順性分析。經過以上的計算和參數的確定，繪制出前、后懸架的裝配圖和部分零件圖。用 MATLAB 軟件進行 時域響應 計算， 求出了線性系統振動各自由度處的時域加速度響應，分析了 座椅、地板、車軸的垂直振動；利用頻率加權法即：總加權加速度有效值評價法對平順性進行分析，并計算出加權加速度均方根w? =178。評價結果為在人的主觀感覺上沒有不舒適的感覺。 本科生畢業(yè)設計（說明書） 27 參考文獻 [1]劉惟信 . 汽車設計 .北京：青華大學出版社 .2020 [2]張洪欣 .汽車設計 .北京：機械出版社 .1981 [3]陳家瑞 .汽車構造（下） .北京：機械工業(yè)出版社 .2020， 10 [4]落瑞清 .國產轎車使用大全 .北京：人民交通出版社 .1999， 5 [5]余志生 .汽車理論 .北京：機械工業(yè)出版社 . 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