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1、畢業(yè)披廿（論文） 奇瑞轎車前麥弗遜懸架設(shè)廿 可修編? X 11 Abstract2 1緒論3 1.1課題背景和意義 3 1.2懸架的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 4 1.3懸架的發(fā)展體勢 5 1.4課題主要容和研究目的 5 2懸架結(jié)構(gòu)方案分林6 2.1懸架總成分析 6 2.2獨(dú)立懸架優(yōu)缺點(diǎn)分析 6 2.3獨(dú)立懸架特點(diǎn)與分類 7 2.3.1雙橫臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 7 2.3.2單橫臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 7 2.3.3單斜臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 9 2.3.4麥弗遜式懸架構(gòu)造及其特征分析 10 3麥弗遜戲數(shù)立懸架atm 3.1麥弗遜式獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)ffliS

2、11 3.3麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)分林 12 3.4懸架的耶性特性設(shè)計(jì) 13 3.5懸架撓度￡的設(shè)計(jì) 13 3.5.1懸架靜撓度￡的設(shè)計(jì) 13 3.5.2懸架動撓度辦設(shè)計(jì) 14 3.6懸架呷性元件設(shè)計(jì) 14 3.6.1螺旋耶簧分林 14 3.6.2螺旋耶簧地質(zhì)料及許用應(yīng)力選取 15 3.6.3彈簧參數(shù)的計(jì)算選擇 15 3.6.4計(jì)算空載M度 16 3.6.5計(jì)算滿載M度 16 3.6.6按照満載運(yùn)算彈簧擁絲的直徑 16 3.6.7螺旋耶簧校核 17 3.6.8 小結(jié) 17 3.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 3.7.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)地設(shè)計(jì)要求 18 3.7.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 1

3、9 3.7.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分林 22 3.7.4橫臂軸線安81方法地選取 22 3.7.5橫瞿臂參數(shù)對車輪定位參數(shù)地改變 23 3.7.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)建模 24 3.8減振器的設(shè)計(jì) 24 3.8.1城振器的簡單分類 24 3.8.2雙向筒貳液力械振器工作原理 25 3.8.3相對阻力系數(shù)屮 25 3.8.4城振器阻尼系數(shù)6地確定 26 3.8.5城振器工作缸直徑D地確定 26 3.8.6 小結(jié) 27 3.9橫向穩(wěn)定器 28 3.10懸架結(jié)構(gòu)元件 29 4甫輪定位參數(shù)30 4.1主舗后頓角 30 4.2主細(xì)蹶角 31 4.3前輪外傾角 33 4.4前輪前束 34

4、 結(jié)東培35 辭36 參考文It 37 可修編- ft要 懸架為當(dāng)今汽車組成必不可少得一部分，他完成讓車身與輪胎有效的術(shù)接地 作用。在力學(xué)方面，宅的基本助能就是傳遞"和力犯，。通常汽車行走在顛簸的 路面時(shí)，它可以起到禎小路面對車子的沖擊力，從而保證行車人員18逸的行車狀 態(tài)，削城物品和車子之間的動載荷等等。 本次論文做地就是之子小轎車前麥弗遜懸架設(shè)計(jì)，而泌次設(shè)廿的難點(diǎn)要點(diǎn)就 是前懸架的里號選擇、減振器的數(shù)拡計(jì)算以及里號選擇，而且還需耍對橫向穩(wěn)定 桿進(jìn)行非常多數(shù)播的分析及計(jì)算。而且對作圖工貝操練的也不是非常熟練。在查 閱了大量書籍，詢間老師，借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)，并目完成了不同懸架的

5、考量之后, 我選擇用麥弗遜式懸架，接下去就是按部就M的設(shè)計(jì)it算。 關(guān)鍵詞：懸架；麥弗遜式；設(shè)計(jì) Abstract Suspension is an important element of one of the modern automobile, it flexibly to link the chassis (orbody) and axle (or tires), decay resulting and vehicles reduce their moving load. The main stress is front suspension design, Training

6、emphasis from the former car models,and models Absorber calculations, flexible choice of ponents and models and forms data.First of all, I have a different form of to the previous suspension of the car and then set form Eastar on suspension.but also drawing tools to drill is not very skilled.Then de

7、sign around Eastar suspension ponents.asked the teacherjearn from others experience. First, the spring-loaded design terms,to be absorber calculation models, a horizontal stabilizer bar final calculation.. Keyword : Suspension, Macpherson ,Design 可修編? 1緒論 1.1課題背景和意義 從以往數(shù)年來看，中國汽車在全世界的術(shù)量飛速提升，從0

8、2年以來，中國 汽車Ilia到了井噴貳的發(fā)展，由于廣大人名81眾消賈水平的提高，轎車成為生 活中必不可少的一部分，泄一情況當(dāng)然也對國家汽車行業(yè)的發(fā)展做出了重大貢 獻(xiàn)。實(shí)際上，不僅國汽車行業(yè)發(fā)展迅速，于國外也開始占播非常高的地位。 師著國汽車品牌與世界接班，吸收和接納他人所長，我『］中國人自己的汽車 在世界圍角量那是驚人的，師夷長技以制夷，秉承逆一原則中國汽車的前景可謂 前途無量。 中國汽車行業(yè)近些年來開始有計(jì)則的進(jìn)行枝術(shù)改革，完善了一套科學(xué)、有克 爭力的零部件技術(shù)休系。在保護(hù)壞境的大前提下，枳極響應(yīng)國家號召，推岀節(jié)能 壞保的汽車，跟上了時(shí)代的腳步。并冃努力學(xué)習(xí)和探索國外品牌的長處，不斷地

9、完善自己，泄対提升自身品牌有著機(jī)其深遠(yuǎn)的影響。 汽車行業(yè)的蛻變離不開黨和國家的支持和領(lǐng)導(dǎo)，在我們邊向“汽車強(qiáng)國”的 路上，國家也的確對汽車行業(yè)給予了最大的幫助，主要通過宏觀調(diào)控，發(fā)布一些 優(yōu)惠政策，對行業(yè)進(jìn)行蠻舞與激勵(lì)。當(dāng)然，汽車行業(yè)本身也作岀枳極的應(yīng)對，在 國家政策的指引下，對全方面的行業(yè)怵系實(shí)施轉(zhuǎn)型升級，完成提升自身形象、影 響力的成果。 ―倆具備有完全獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)地汽車，其部的毎一個(gè)零件那必須是在生 產(chǎn)制造上貝有自主卸識產(chǎn)權(quán)的。盡管現(xiàn)在國有很多自主品牌的汽車，但是其部并 不能完全保證所有的零件那是自主品牌的，或鄉(xiāng)或少胡會有具他國家的彫子。爐 么為什么如此強(qiáng)調(diào)自主品牌呢？原因就是只

10、有一倆貝有完全自主品牌的汽車，才 能有真正的暢術(shù)市場，并且持久的紅火下去。泄也必將是走向汽車強(qiáng)國的道路。 談這么多，仍然循其本，以下會j羊細(xì)講述一下關(guān)于懸架問題，彈性元件、 導(dǎo)向裝配、減震器、緩沖塊以及橫向穩(wěn)定器等構(gòu)成懸架。導(dǎo)向裝置可以決定車 體的運(yùn)動方向，轉(zhuǎn)動帽度，并切可以傳遞絕大多數(shù)的力和力矩。緩沖塊地功能就 是械弱車軸對車體地碰撞，預(yù)航邨性元件發(fā)生較大的改變。橫向穩(wěn)定器地功能則 為包管轎車轉(zhuǎn)彎不ao M振器可以，在很大程度上減輕行車人員的不適 感。 汽車懸架的重要性不言而瞄，基于此把它作為評判汽車質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之-oft 奔的懸架系統(tǒng)在郊外、山地可以更好地怵現(xiàn)出來它的優(yōu)勢，可以在復(fù)雜多變

11、的路 面穩(wěn)定的行躲。懸架系統(tǒng)還可以升高汽車的過彎能力，很大程度上的縮減了交通 事故的產(chǎn)生。由此觀之，懸架對于汽車重要的重要性不言而瞄，朋么它的發(fā)展就 有了十分重耍的意義，我們承前啟后致力于研究更好的懸架。 1.2懸架的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 在18世紀(jì)70年代，汽車還沒有出現(xiàn)，代步工貝就是馬車，而那時(shí)的懸架就是裝在 馬車上的葉片強(qiáng)簧。葉片強(qiáng)簧用了整整2個(gè)世紀(jì)，而后終于發(fā)明了螺旋耶簧。卉 許多多地開始涌現(xiàn)。很具備有跨時(shí)代意義的事件產(chǎn)生在1934年，歷史上第一f 被動懸架由螺旋耶簧制造而成。被動懸架其實(shí)存在有很大的短處，它不能顧應(yīng)許 多復(fù)雜路況，械震的結(jié)果也不是很明顯，可是它的優(yōu)勢在于性價(jià)比比較髙，能

12、應(yīng) 用于一部分中低檔驕車中，比如夏利、桑塔納等。 半主動懸架用來轉(zhuǎn)變懸架的KI尼，很少去改變它得剛度，它的工作原理其實(shí) 也很簡單，它產(chǎn)生力得方式與被動懸架相像，可是它Q有一些主動懸架的特點(diǎn)。 這種屬于過渡時(shí)期的產(chǎn)物，構(gòu)架不復(fù)雜，同樣地宅在工作時(shí)可以節(jié)省動力，并且 快要能夠社上主動懸架地助能，它得成長也是可以預(yù)期地。 時(shí)代地進(jìn)步，道路交通地持續(xù)完善，車主對于車速有更高需求，此時(shí)被動懸 架地弊處就成掣肘汽車成長地重要間題，于是主動懸架應(yīng)運(yùn)而生。主動懸架是由 美國通用汽車公司首次提出的，與被動懸架相比，它有了荒足的進(jìn)步，可以使汽 車在行駛過程中部能保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)。M1982年開始,懸架開始得

13、到大圍的 研發(fā)和應(yīng)用，著名的奔馳、洛特斯、等品牌公司就是朋是的引領(lǐng)者。他們生產(chǎn)的 汽車性能非常好，M使在不平的路面也可以使車輛平穩(wěn)的前行，而且行車過程中 噪音《f,乘坐休驗(yàn)很舒適，但弊端就是成本不菲，消耗也高。 我fl的國家在半主動以及主動懸架地鉆研投入地時(shí)間,精力都不是很多,導(dǎo) 致于和其他的國家地探研相差十分大。至于壬動懸架雖然被提岀的時(shí)間很早，但 是受限于各種原因，并沒有得到廣泛應(yīng)用。我們國家鉆研主動懸架地地方也就僅 是理工和同濟(jì)大學(xué)網(wǎng)。 1.3懸架的發(fā)展體勢 今后的汽車行業(yè)的發(fā)展主要在于對用戶舒適度的提升，而貝有安全、綠色節(jié) 能的懸架將會是未來發(fā)展的重點(diǎn)。 (1) 被動懸架是懸架

14、發(fā)展地基石，它受限于自身冋題只能在一小部分道路上 保證舒適的行車效果。不il由于它發(fā)展早，應(yīng)用非常廣，各方面那比較成熟，性 價(jià)比很高，所以還是機(jī)有使用價(jià)值的。經(jīng)過電腑把汽車的受力情況分析后獲得地 數(shù)播來JS選，獲得最好參數(shù)；鉆探導(dǎo)向計(jì)構(gòu)，讓汽車地安穩(wěn)能更好。 (2) 主動懸架使用太多地元器件，導(dǎo)致懸架得可靠性下降。解決得方案是對 元件進(jìn)行集成。還有一f非常彫響主動懸架地因素就是執(zhí)行器，用電動器件代替 掉液壓器件，結(jié)合理論知識可以得到性價(jià)比高，能耗《f的主動懸架。 1.4課題主要容和研究目的 1. 根掘設(shè)計(jì)要求的原里和布局的設(shè)計(jì)，廿算和校核對邨性元件的重要組成 部分的可lift,懸架阻尼，

15、緩沖限位挾等。 2. 使用空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理及空間剛休運(yùn)動學(xué)原理，把實(shí)依模里轉(zhuǎn)化成數(shù)字 模型。 3. 運(yùn)用ADAMS進(jìn)行運(yùn)動分橋。 4. 本次設(shè)計(jì)是為了使我們對汽車具有更好的了解，對將來奠定好基石。 可修編- 2懸架結(jié)構(gòu)方案分析 2.1懸架總成分析 懸架助能便是轉(zhuǎn)達(dá)輪子以及車IUDI有力與力犯，并減少地面対車休得撞擊，保 障行車地穩(wěn)定。邨行元件、城震裝置以及導(dǎo)向計(jì)構(gòu)構(gòu)成懸架。三個(gè)部分會怵調(diào)工 作，不分彼此。 轎車懸架則分是非獨(dú)立及柚立方面。主耍休現(xiàn)在非獨(dú)立懸架之間的左，右輪 由M性梁聯(lián)接，而運(yùn)動會影響運(yùn)動的而獨(dú)立懸架卻正好相反，它沒有泌 樣地聯(lián)通，左右車輪各自獨(dú)立完成工作，如

16、今汽車獨(dú)立懸架的應(yīng)用擴(kuò)大到了世界 圍。 圖2.1懸架圖 2.2獨(dú)立懸架優(yōu)缺點(diǎn)分林 獨(dú)立懸架得布局特性為，左邊車輪與右邊車輪各自運(yùn)動，其中不通性 梁聯(lián)同,貝有： 1 ）簧下質(zhì)量?。? 2）懸架占用的空間小; 3) 耶性元件受到得力較小，能解減小車體震動箱率; 4) 使用斷開式車軸，城攸整體車的質(zhì)心，讓車輛胞起來更加平穩(wěn)； 5) 左輪和右輪分別獨(dú)立運(yùn)動,有效緘小了身休順斜，讓行車更加平穩(wěn); 弊端是：構(gòu)苣繁預(yù)，本錢比較多，修整不容易。 2.3獨(dú)立懸架特點(diǎn)與分類 獨(dú)立懸架包括孜橫臂、單橫臂、雙縱臂、麥弗遜等種類。 不一樣構(gòu)造地獨(dú)立懸架，構(gòu)鍛特色也僉存在差別，一般則會從下面三

17、個(gè)地方 進(jìn)行分析。 (1 )??中心高度：如果蹶斜中心得地位越高，離車休質(zhì)心得路程將會變得 越短，并且就能it側(cè)向力臂以及傾斜力矩變得趙小一點(diǎn)，泌樣車怵就不能過于歪 斜。但是由于側(cè)頤中心過度得高，將逍成身依傾斜珊道地改變變大，從而iSJDT 輪胎地?fù)pffio (2) 車輪定位參地變化：在車倆行駛過程中，車輪會發(fā)生相對跳動，各種角 度參數(shù)也會發(fā)生變化。如果車輪外偵角改變不小，則it車輛很難不彎曲的前進(jìn), 也會加劇輪胎損ffio (3) 橫向M度：懸架地橫向剛度改變作用得平穩(wěn)。如果在轉(zhuǎn)動軸懸架橫向 剛度不大情況下，可出現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪擺振征象。 2.3.1雙橫臂式懸架構(gòu)適及其特征分析 雙橫臂得獨(dú)

18、立懸架，假若選用恰當(dāng)?shù)乇壤?，就可以極力得不使 車輪和主銷的角度及輪呃產(chǎn)生改變。若在車輪舉行上下運(yùn)動地情況下，上臂總 比下臂運(yùn)動版度耍小那么-點(diǎn),泌在非常程度上削弱了輪胎磨損，提髙行車穩(wěn)定 性。 2.3.2單橫臂式懸架構(gòu)適及其特征分析 單橫臂式地構(gòu)造其實(shí)并不是很復(fù)雜，它貝備很強(qiáng)得抵抗傾斜功能。然而伴著 時(shí)代得前進(jìn)，汽車速度地顯蓍升高，在行車過程當(dāng)中如果側(cè)頤中心il髙爐么就可能導(dǎo)致車輪跳動時(shí)輪呃改變比較大，從而加大車胎損耗，甚至?xí)l(fā)生髙速甩尾的 事故。單橫臂式的時(shí)代已經(jīng)11去了。 圖2.2毀橫賢式懸架給構(gòu)圖 圖2.3單橫宵式獨(dú)立懸架給構(gòu)圖 單縱臂類懸架得好處是它布置車體占

19、齬地方非常胃小、加上重量較輕得特 點(diǎn),于是大量便用到到B類車中。采用的車型有Citroen &司的Elysee等。 圖2.4單縱骨懸架結(jié)構(gòu)圖 2.3.3單斜臂式懸架構(gòu)逍及其特征分析 單斜臂懸架安裝在許名非轉(zhuǎn)向輪地軸、后輪呃動汽車地后橋。它能夠經(jīng)過改 變車輪高flf擺動合適時(shí)輪胞、車輪外傾角以及參數(shù)得手段，來達(dá)到獲得滿足地車 厠控制成果?，F(xiàn)在泄樣懸架依IH被大量使用。 圖2.5單斜腎式懸架結(jié)構(gòu)圖 特性：；輪距變化并沒有太過明顯；；還有橫向IT度較??；節(jié)省了很大的空 間；需要的成本也很低。 2.3.4麥弗遜式懸架構(gòu)it及其特征分林 麥弗遜懸架現(xiàn)在運(yùn)用十分廣泛，。它是由

20、螺旋彈簧、減振器組成，由于其結(jié) 構(gòu)極其簡單所以它的質(zhì)量很輕、響應(yīng)速度也是相當(dāng)驚人，并且在過彎時(shí)它可以自 己適應(yīng)路面，it輪胎盡可能的接觸地面。麥弗遜式懸架性價(jià)比使人那驚異，當(dāng)然 它也有弊端，對左邊和右ji地撞擊也毫無辦法，折剎車點(diǎn)頭助能不好，，穩(wěn)定性 也不高，當(dāng)轉(zhuǎn)彎N M ?很明顯。目前國很多品牌那在使用麥弗謹(jǐn)式懸架，本田 飛度、特羅拉等等。 圖2.6麥弗選式懸架結(jié)構(gòu)圖 特牲：頤斜中心相對地不flf;;輪間皿離改變并沒有多大，所以輪胎損傷比 較??；橫向則度大；節(jié)省空間；結(jié)構(gòu)一點(diǎn)也不復(fù)雜、 3麥弗遜式獨(dú)立懸架設(shè)廿 3.1麥弗遜式獨(dú)立懸架設(shè)廿欄述 在上文中，我已經(jīng)閘述了麥弗遜懸架

21、的所有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，還有搞明白一些需要的參 數(shù)和他們之間存在的復(fù)雜關(guān)系，才能并且顫利的計(jì)算下去。 簧質(zhì)量以及彈行元件共同構(gòu)成一個(gè)震動體系，迪個(gè)依系得固定節(jié)奏影響著轎 車行走平順，泄個(gè)節(jié)奏首先耍處于正確地顓目之，并且盡量得低一點(diǎn)。還要考慮 到懸架不能撞擊在車架上。因此我們采用了非線性彈性特征懸架。 麥弗遜懸架為具備有非常多得功用，因lit有了下面的五點(diǎn)要求： 1 ）確保了轎車能備有非常好地行車順利性。 2） 能夠顯著福刖械震動能力。 3） 汽車在制動或者加挾速度的情況下，為了達(dá)到確保車身的平穩(wěn)，?.轉(zhuǎn)彎 車身的傅偵角需合適。 4） 有非常好的隔聲能力。 5） 構(gòu)造要緊湊、占掘得位置不能

22、大。 3.2麥弗遜懸架設(shè)廿的原始數(shù)據(jù) 03年之子上市，它地性價(jià)比非常高，狠眼地填補(bǔ)國消賈者對于經(jīng)濟(jì)里汽車地須 求！之子以豪21大氣地車身，功能卓越地優(yōu)勢征服了很多人。+ 圖3.1之子 前麥弗遜懸架在后五連桿的設(shè)計(jì)太過舒逸，讓變速器帶來地動感消失殆盡。 當(dāng)轉(zhuǎn)彎和變線地時(shí)候，側(cè)頤地改變不是很明顯，加上在轉(zhuǎn)向盤地齒相對于低,當(dāng) il彎時(shí)不是很快，避免很多傷害。 奇瑞轎車地參數(shù)數(shù)摒如下: 表3.1原始參數(shù) 原始參數(shù)名稱 數(shù)據(jù)(mm ) 圮寬嚅 4770*1815*1445 1腳 2700 前輪即 1550 滿我質(zhì)量 1470 ( kg ) 3.2麥弗遜懸架的結(jié)

23、構(gòu)分橋 麥弗謹(jǐn)懸架實(shí)際上為很多元件構(gòu)成，當(dāng)我fl解候應(yīng)使用空間林構(gòu)分橋 法。并目當(dāng)分析得時(shí)候，耍把懸架的部件當(dāng)? M It舉行分析。 圖3.2為麥弗遜式懸架得等效機(jī)構(gòu)圖，懸架擺臂與轉(zhuǎn)向節(jié)地取系，減震器外 套筒及活塞也能晞看作為一類務(wù)動副。經(jīng)il泌種圖示地方式，我們對懸架機(jī)構(gòu)有 了更明顯，直觀得沃識。 減振器桿 圖3.2麥弗遜懸架的等效機(jī)構(gòu)圖 3.3懸架的彈性特性設(shè)廿 下面這個(gè)函數(shù)地曲線圖，就是懸架遭到得垂直外力F與車輪中心對比車依務(wù) 動f地函數(shù)關(guān)聯(lián)，也叫做懸架地評性特征。當(dāng)邨性特征變成直線的時(shí)候，f與F之間 得有確定地比例，這個(gè)時(shí)候稱為線性邨性曲線，曲線地斜率沒有改變，就是劇度

24、 是一定地。而當(dāng)f與F不成比例，曲線斜率是改變得，此時(shí)于滿裁位置的旁i!l,懸 架得則度并不是很不高而且沒有什么變化，穩(wěn)定一f值；但是遠(yuǎn)離滿載兩頭地位 置，曲線改變非常不小，導(dǎo)致M度也會增加。結(jié)果對獲得更動容量很有利。 3.4懸架撓度￡的設(shè)廿 3.4.1懸架靜撓度￡的設(shè)it 懸架的諦撓度的計(jì)算公貳如下：Z. = FkVc,2,o 驕車懸架所在震動體系地固定節(jié)奏，為車輛行緲是否平穩(wěn)起到?jīng)Q定得作用。 轎車前面部分車依地固有頻率N(偏頻)如下所示： 式中,c為懸架則度(N/cm);m為懸架簧上質(zhì)量(kg )。 X = mg/c (3.2) 式中，0為重力加速度,g =

25、 981cm/s2o 將￡代人式(3.1 ) II到: N = 5/VX (3.3) 通ii對上面(3.3)地研究明白:懸架得靜撓度￡與車體震動得偏顓N存在非 間接作用地關(guān)聯(lián)。為了包管行車時(shí)汽車地平順,我們需謹(jǐn)慎采用懸架的靜撓度。 每個(gè)種類得汽車在使用不同時(shí)，需耍地平頗程度也是不同地。以搭運(yùn)乘客為 主地汽車，需要的穩(wěn)定性最大，運(yùn)送貨物地汽車就小一些。針對不同得發(fā)動機(jī)排 量，選擇不同地偏頻，理論上汽車的發(fā)動機(jī)孫量越不小，偏頻就要越不大，約莫 在 0.07 到 1.14Hz 之： 偏移頻率n = 1.1Hz帶到上面式(3.3)得到 /. = 25/N2 = 25/1.21 = 20.6

26、6cm = 206.6mm 3.4.2懸架動撓度力設(shè)計(jì) 懸架的動撓度辦也是評判行車時(shí)平順性的重要指標(biāo)之一，我們會要求懸架 要有非常大的動撓度，這樣就能夠鍛免在顛簸不穩(wěn)得地面上行車時(shí)會撞到緩沖 挾。當(dāng)人『］乘坐汽車，我『］把A ?6到9(cm)；對于客車，耍把￡取5到8(cm) 之冋； 因此之子的懸架動撓度￡是80cmo 3.5懸架彈性元件設(shè)廿 3.5.1螺翊簧分析 螺旋廉簧為一種強(qiáng)性元件，它得構(gòu)造也不復(fù)雜、制作起來也很便利，所以在 當(dāng)今地轎車中得到了很廣泛的使用。螺旋強(qiáng)簧里面安置誠震器、行駛限定器等讓 整個(gè)構(gòu)造變得十分地緊密。 螺旋廉簧頭面能夠被軋的很細(xì)、壓累,也能夠直接劇斷以及

27、朝里歪曲，如圖 3.4示(a)便為十分明顯地兩頭iofi類構(gòu)鍛地優(yōu)勢就在于能無節(jié)省不需要地浪費(fèi), 謹(jǐn)免占播太多空間，尤其是因?yàn)閮深^那比較平順，安裝非常方便。當(dāng)然它地劣勢 就是碾細(xì)過程時(shí)必有特定得工序及設(shè)備，無形之加大M作地本錢。(b)是直角切 斷里：泌類構(gòu)造雖然在繞制方面非常容易，本錢也不是很髙，但是加大必定地原 料浪賈，在安裝時(shí)還耍一套配適地邨簧座。?為典型的端部向里彎曲，逆類構(gòu)鍛 大部分那是使用在耶簧座。 (a) (b) 圖3.4操隧彈簧地頭部構(gòu)jg 3.5.2螺旋耶簧地質(zhì)料及許用應(yīng)力選取 耶簧在組成中占播很重要得地E,t必需貝備有機(jī)強(qiáng)地即性極限以及疲勞極 所以我們采用聲簧

28、質(zhì)料是60Si2MnA ,泌種質(zhì)料地基本性能參數(shù)如下： 表3.1 性能參數(shù) 性能參數(shù) 數(shù)據(jù) 許用ffl? fl[r] 64 /mm2 W0I? 加 6 100 //??/??2 剪圳模量G 8000 K^f/mm2 弾性模量E 20000MP 3.5.3牌簧參數(shù)的廿算選擇 相對很多地轎車來說，起懸掛質(zhì)量分派系數(shù)p=p\/ab =0.8-1.2,于此能做 近做地認(rèn)為M = 1,也等于說前、后橋垂向振動為互不干擾得。上文早已提到地 偏頻愈不大，朋么汽車地順定性就將會愈好。我們前懸架得偏頻N=1.1Hz,祀數(shù) 據(jù)帶進(jìn)公式: N = l/2^Cs/Ms =>C5 =

29、4NTMs (3.4) 式中Cs——汽車前懸架恫度，N/mm Ms 汽車前懸架簧上質(zhì)量，kg N 一一汽車前懸架偏頻，Hz 3.5.4計(jì)算空載M度 經(jīng)過運(yùn)算知道前懸架簧重量70kg,我們也知道，前懸架空載前軸裁重量 840kg,所以Ms希值運(yùn)算就是: Ms = 1/2(840 - 70) = 385 kg ； 由于N職值為1.1Hz IB上面地?cái)?shù)據(jù)代進(jìn)公式3.1,可得到： Cs = 4NTMs = 10372.4 N/m 3.5.5計(jì)算滿載M度 Ms = 1/2(425 — 70) = 390 kg 由于 N = 1.1 Hz Cs = 4N2^2Ms =18610

30、.9 N/m 3.5.6按照滿載運(yùn)算牌簧鋼絲的直徑 能夠用下列式子運(yùn)算: Cs = Gd4/8亦 n d = ^SD^iCs/G (3.5) 式中 i——耶簧的有效工作圈數(shù)，先取8 G——彈簧林料地WtO性模量，? 8.3x 104MPa 邨簧中徑，W 100mm 帶入計(jì)算得：d = 10.9mm 査表可取近似的標(biāo)準(zhǔn)值d = 14mm 故可以初步確定下列參數(shù)： d = 14mm (彈簧絲直徑) Dm = 100mm (彈簧中徑) i = 8 (彈簧圈數(shù)) 3.5.7 JO牌簧校核 1牌簧剛度校核 公式為：Cs = Gd*8Dji 帶入數(shù)據(jù)運(yùn)算可以得到彈簧剛度CS

31、是: Cs = Gd*8D“：i = 26.892N/mm > 18.6 N/mm 所以耶簧選擇符合則度耍求。 2耶簧表面剪切應(yīng)力校核 可以得到: t = 8pD“K I 卅 =8pCK'國 $ (3.7) 式中C——彈簧指數(shù)(旋繞比),C= Djd ; K'就是曲度系數(shù) K'=(4C —l)/(4C-4) + 0.615/C ( 3.8 ) P——彈簧輛向載荷。 已知：D?, = 80mm , d = 16mm : Cfd =7.14 K'=(4C-l)/(4C-4) + 0.615/C =1.20 p = 1/2(425 - 70)*9.8 *coslO0 = 3

32、763.94 N 則彈簧表面的剪切應(yīng)力為: t = 8pD“K丨冊=EpCK'I戒? =415MP< [t] = 640 MP 所以牌簧滿足要求。 3.5.8小結(jié) 經(jīng)il以上運(yùn)算，我們得到彈簧的三f Sffi： d=14mm, D=100mm, n=8o 且由公式可 F (最大變形量)二 pdmjCs = 209.55mm t(節(jié)呃)二 d + F/i+a = 28.65mm Ho (自由高度)=i*7 + 1.5d = 330.72mm ?330mm 牌簧整體參數(shù)列表及建模如下: 表3.2弾簧參數(shù)表 卿簧參數(shù)名稱 數(shù)摒(mm) 尊簧絲直徑 14 尊簧中經(jīng) 100

33、 最大變形量 209.55 自由髙度 330.72 節(jié)即 28.65 圖3.5螺歸簧 3.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)廿 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括非常多地構(gòu)il種類，常用車一般那是運(yùn)用地雙橫臂導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)種類也分很多，包含A形種類 泄次挑選地為A形種類導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，容在下面。 3.6.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)地設(shè)計(jì)耍求 前輪導(dǎo)向構(gòu)造地作用需求為： ? - 可修編. 1 ）當(dāng)懸架受到地載商發(fā)生改變，輪間距離地改變小于3.0mm,因?yàn)槠涓淖?較大就導(dǎo)致車胎發(fā)生損耗。 2） 當(dāng)懸架受到得載荷發(fā)生改變，包管車輪沒有發(fā)生縱向地加速度。 3） 驕車發(fā)生轉(zhuǎn)彎，車依地頤斜角度不可以過大。 4）

34、 驕車處于制動地情況下，車身必須要具有極強(qiáng)地抗前俯效果；同樣在加 速的情況下，要貝備有極強(qiáng)的抗后俯作用。 對于轎車后車輪得構(gòu)鍛需求為： 1） 懸架受到得載荷改變，輪間距離沒有顯普改變。 2） 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)要保證充沛地強(qiáng)度,可以保證轉(zhuǎn)順力葩地靠譜性。 3.6.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 導(dǎo)向構(gòu)造地布笊參數(shù)對于車行緲平順貝有很大得作用，以下我們就將這些因素進(jìn) 行分析。 1 i ?中心 以下圖我們可以看出P點(diǎn)就是麥弗遜獨(dú)立懸架頤側(cè)中心。 圖3.6普通規(guī)格地麥弗遜懸架得尺寸 處于獨(dú)立懸架，側(cè)煩軸線應(yīng)該盡量和路面平行，而目還要離路面稍撒高點(diǎn)。 平行可以使汽車在彎路時(shí)，后軸的輪荷基本不變。

35、讓它盡量高一點(diǎn)目的是包管 車體得偵斜限制能卩處于控制得疇中。 在我們完成任務(wù)地第一步就是確立除斜中心位置，之后再確立后懸架得除斜 中央位置。后續(xù)選擇懸架，則看情況調(diào)整頤斜中心位置。 圖3.7 M 18中心示意圖 圖3.7能夠得到側(cè)頗中心是185.7mm,滿足需求。 2縱IS中心 點(diǎn)0就是麥弗遜懸架地縱頤中心，如圖3.8 o 圖3.8麥弗遜懸架地縱傾中心示意圖 可修編- 實(shí)際建模的縱頻中心如下圖: 圖3.9 H M中心 謝圖3.9側(cè)頤中心是244.9mm,滿足需求。 3懸架擺臂的定位角 我『］把擺臂空間設(shè)成三個(gè)定位角，分別是a , g , 0 ,

36、 M 3.10示。 圖3.10 a、B、e的定義 3.6.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析 由圖3.11可知：橫向力斤得： F3 = F1ad/[(c+b)(d-c)] 從公式我們可以得出逆樣地結(jié)論，隨著橫向力B增大，吋也將變得愈不 小，泌樣會改變轎車地平穩(wěn)。要降級摩擦力，我們需要把導(dǎo)向套及活塞進(jìn)行處理。 在一定地要求下，我們需耍把G點(diǎn)的位置延長至車輪里面，這樣不但能皤縮小 尺寸a,述能夠的到比較小地主第偏移距離。 圖3.11懸架受力簡圖 3.6.4橫臂柚線安放方法地選取 o如圖(3.12)示。泌里0點(diǎn)HII是轎車縱向平面里得懸架相比車體擺動地 務(wù)動liJOo SD

37、果搖臂地-B'和y相同地情況下，主銷軸線跟著懸架移動時(shí)做平 務(wù)。于是y值是一定的。 如果-P*和y得配合讓移動順心0相交在前車輪后面地情況下，懸架壓縮 il程中，y角有越來越走向。 如果-B '和y得配合讓移動順心0相交在前車輪前面地情況下，懸架壓縮過 程中，y越來越flf地走向。 為達(dá)到縮小轎車制恒時(shí)地縱斜，大部分情況下主篩得后頤角y有加走向。所 以我們最后采取就是參數(shù)B',它可以讓楊動順心0交相在帝車輪得后面。 b) 圖3.12角變化示意圖 3.6.5橫樸臂參數(shù)對車輪定位參數(shù)地改變 圖3.13是裝有麥弗進(jìn)前懸架得汽車實(shí)際酒量地參數(shù)當(dāng)作原始數(shù)稠舉行運(yùn)算 地成

38、效。從圖中不難得到，橫野愈荒，By曲線愈加緩慢平和，這很助贈大車胎 得使用時(shí)間。 車操縱平順地提升。朋么我們工作就應(yīng)該注意到迪個(gè)問題，更應(yīng)該可能地增 大橫臂長度。B、all? y曲線地轉(zhuǎn)變趙勢和By相近，逹就込實(shí)了擺冒愈米， 則愈有助汽 3.6.6導(dǎo)向柄構(gòu)建模 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)建模如下: 圖3.14導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.7減振器的設(shè)廿 3.7.1 Ji振器的簡單分類 懸架地械震器大名數(shù)那是液力械震器。搖臂式減振器能夠在極大的壓力情況 下進(jìn)行工作，不過受限于工作溫度等原因已經(jīng)被棄之不用。筒式減振器工作壓力 僅僅是掘曹式械震器的El分之一，但是它的工作性能很穩(wěn)定得到了工程帥的偏 愛。

39、 3.7.2雙向筒貳液力械振器工作原理 孜筒液力地運(yùn)動例圖3.15示。如果轎車輪子在做高ftf運(yùn)動，活塞1恥被帶 著工作腔A做高ftf移動，把動能那變化成熱能從而浪賈。減震器運(yùn)動會生出非常 多地能量,t 111 M t油缸筒3散岀去。械振器的工作溫度可以到很高得溫度， 考慮油液地腸脹，再加油時(shí)不可以加地非常滿。 1.活塞桿；2.工作缸筒；3.活塞；4.伸張閥；5.儲油缸 筒；6.壓縮閥；7.補(bǔ)償閥；8.流通閥；9導(dǎo)向座；10. 防塵1; 11.油封 圖3.15毓振器簡圖 3.7.3相對阻力系數(shù)屮 相對陽尼系數(shù)屮得物理意義是:MS器地陽尼助能是于不一樣M度c以及不 —樣簧上質(zhì)量

40、Ms||懸架怵系進(jìn)行相互庫合，可發(fā)生不一樣地結(jié)果。屮值大，震 蒲可以快速削小，而與此時(shí)也可以讓非常不小II地面撞擊力傳遞到車上面;屮值 小則反之。t 111 2間保持匕.=(0.25 ~ 0.50 )必地關(guān)聯(lián)。 做任務(wù)時(shí)，先采用0,于0.v得平均值屮。取屮=0.25-0.35；為達(dá)到懸架不碰 撞車駕，取肖嚴(yán)0.5匕。 取屮=0.3,則有:(化+0.5屮)/2 = 0.3 it 算得：0$ =0.4 ￡ =0.2 3.7.4誠振器阻尼系數(shù)6地確定 阻尼系數(shù)5 = 20阿石，可以算出〃 =JC/M$ ,朋么5 = 2yM$“ 。采用圖 (8.16)地裝置構(gòu)造,它的6為: 8 = 2

41、^/MW /ci2 cos2 a (3.9) 0 3.16械振器位置圖 根 ffi & a H = l/2^Cs/Ms ,可得出： “ =JC]Ms =2 it n (3.10) 帶人數(shù)據(jù)得： p=6.908Hz, ? a/b=0.8, oc 取 10。 帶人得：3 = 2y/^Lspb2 /tz2cos2a=2654.2N - s/mo 3.7.5械振器工作虹直徑D地確定 按照F。計(jì)算D是： D = ^4F0/7r[p](i- A~)(3〔[) 其中，『]―工作ii的壓力,我們把?[pj=3/wp； 入一連桿直gftll作缸直徑比值入=0.4o 代人計(jì)算得工

42、作缸直徑D為： D= 21mm 可修編- 查詢書上的數(shù)搖,最后確定D=30mm,那么S=250mm,基^L=120mm,可以 得出： 厶鈿=L + S = 350mm （壓縮到底的荒度） 厶w +S = 590 （ 15足的長度） 儲油缸直徑Dc=44mm,壁卑2mm。 3.7.6小結(jié) 績振器的重耍參數(shù)名稱列表如下所示: 表3.3績振器參數(shù) 城振器參數(shù)各稱數(shù)ffimm 工作41直徑 30 主油虹直徑 44 最大壓縮荒度 350 拉足長度 590 績振器建模JDT： 圖3.17城振器 3.8橫向穩(wěn)定器 橫向穩(wěn)定桿其實(shí)為廉簧，但它貝備有確

43、定得剛度。如果車輛行駛于坑洼地面 情況下，利橫向穩(wěn)定桿連接得兩ill地懸掛一齊運(yùn)動，穩(wěn)定桿泌時(shí)不會產(chǎn)生陡轉(zhuǎn); 但是當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩血承受的力不一樣，車身出現(xiàn)傾斜，lit時(shí)橫向連桿就會 產(chǎn)生en,穩(wěn)定車身，保證了車輛行緲的平順性。在麥弗遜懸桂的減震器 支柱中，它不僅須要擔(dān)受橫向力，還耍減小振動地作用，于是導(dǎo)致械震器支撐桿 得摩擦沒有辦法達(dá)到非常 rH / / / 圖3.18橫向穩(wěn)定桿示意圖 可修編? 3.9懸架結(jié)構(gòu)元件 1控制臂與推力桿 控制臂也分為三種，縱臂、橫臂利斜臂，它把車輪和車身聯(lián)結(jié)一起。一些懸 架也會于車軸以及車架之安故推力桿。它燈的作用部是傳遞力和力矩。在安

44、裝過 程中那僉產(chǎn)生i吳差，為了盡量避免誤差，推力桿必須可以調(diào)節(jié)長短。所以下圖中 用接頭和推力桿相連可以調(diào)換長度了。 0 3.19推力桿及調(diào)節(jié)圖 2接頭 接頭起到重耍的連接作用，必須達(dá)到下述耍求: 1 ）有較小的摩擦； 2） 在工作期間無需修復(fù)； 3） 連接應(yīng)該有一定的彈性; 4）具有隔聲性能。 可以看出以上呱個(gè)要求其實(shí)并不可以一齊達(dá)到。因此采蟻橡膠襯套，it其具 有耶性。當(dāng)然了有各不相同得種類，其中包括軸50接頭以及球頭!S。球頭細(xì)'連接 在工作時(shí)在碗運(yùn)動，受力均勻，可以不用保養(yǎng)，所以它是設(shè)計(jì)的上上之選。 4前輪定位參數(shù) 轎車得前車輪定位角包含4個(gè)參數(shù)。它們對轎車甫

45、行的穩(wěn)定、車胎的損耗等那 有非常影響。 4.1主第后碩角 主細(xì)'是一根傳動50,在很久以前曾經(jīng)是傳貌汽車上轉(zhuǎn)向輪回轉(zhuǎn)中心，但是現(xiàn) 在已經(jīng)不存在了不過現(xiàn)在的用這f詞來定義轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向聃線。至于主角后頤, 就是主50得上頭被梢做得往后蹶斜時(shí)，就將會和經(jīng)前車輪中心得垂線構(gòu)成夾角， 這f夾角就為主角后IS角。 圭#后噴肯 V 圖4.1主角后傾角示意圖 我燈能夠看出主舗往后面時(shí),主靜路面相交處于車胎接地得前方。此時(shí)主 術(shù)在前面，帶動受到的阻力，就保證了行車的穩(wěn)定性。它地后蹶角愈不小，行車 平穩(wěn)會比以前更好，主動回復(fù)得能力更強(qiáng)，可是轉(zhuǎn)彎會越發(fā)因難。所以耍慎重處 理這f角度的度數(shù)。

46、 S4.2主第后頓角 從圖4.2中II到主錨后噸角為1.17度,滿足要求。 主細(xì)蹶角就是下圖所示地銳角。 可修編- 圖4.3主50傾角示意圖 如果我們從車得后面里著車胎，主ifi軸會往車怵里側(cè)方向發(fā)生歪斜并產(chǎn)生一 個(gè)角度，泌個(gè)角度就是主第頤角，它得増大會讓車胎中心平面利路面相交路程減 小，這樣就可以更為輕松的操作方向盤。但是如如果主ifilffl角非常大的話,就會 對車胎造成更多損耗。 由圖4.4得主術(shù)除角為9.76度，滿足要求。 4.3前輪外i角 前輪外傾角說是前車輪所處面不伽底和路面成90度，應(yīng)和路面有朝外得頤 斜角，頤斜角功能不可忽視，它可以讓汽車

47、于不平整路上行駛，在一些疇中，自 動回向中冋地方。 圖4.5前輪外傾角示意圖 0 4.6前輪外H角 如圖4.6 ?前輪外頤角為是1.1度，滿足需求。 4.4前輪前束 前輪前束地意思就是觀定驕前車輪地前端距離必須不大于它們地后面車輪。這個(gè) 距離的差值就是前東值。 ［下勺 0 4.7前輪前東示意圖 圖中左右前輪分別朝，這樣則可以避免上面前輪外除角引發(fā)得車輪朝外側(cè)轉(zhuǎn) 動。因?yàn)檐囕嗩U斜，左右前車輪則分袂朝外側(cè)，若是左右輪帶貝備朝地角度，爐 么相互消除，車身還是直線前緲，有IB1降低車胎損耗。 圖4.8前輪前東 如圖4.8 i前輪前束是15.02m

48、m,滿足需求。 可修編- 結(jié)東語 經(jīng)歷此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)會好多，當(dāng)然同時(shí)意識到在完成任務(wù)過程存有得 某些不足，設(shè)廿初始，需要進(jìn)行減振器的設(shè)計(jì)運(yùn)算及選擇里號。再次便是計(jì)算邨 簧，并完成穩(wěn)定桿地設(shè)廿，方然也包括一些MilBj元件地JS選。在經(jīng)歷了整個(gè)流程 之后，我對懸梁MUiRW實(shí)今非昔比，麥弗遜式懸桂在舒適性上很有優(yōu)勢，它的 休枳不大，謹(jǐn)免占用太鄉(xiāng)的空間，不過它的抗剎車點(diǎn)頭作用比較差。麥弗遜式懸 桂屬于應(yīng)運(yùn)而生的，它非常符合現(xiàn)在人『］的需求，而冃已經(jīng)是得到很廣泛的應(yīng)用。 此次設(shè)計(jì)檢閱我們對所學(xué)容的掌控情況，無論學(xué)到了什么，只有敢于實(shí)賤才能更 大的提升知識。 通11努力，設(shè)計(jì)任務(wù)及時(shí)

49、完成。做畢業(yè)設(shè)廿之后深刻感焙到它并不只是簡單 的總結(jié)大學(xué)里的知識，而是通過逆次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對學(xué)生的資料檢索能力以及學(xué)習(xí) 新知識的能力提升。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對從前所學(xué)習(xí)到MflliRt 了全面的檢測，并 目也是對自己素養(yǎng)的一種質(zhì)得提升。 泄次任務(wù)中，我的老師不耐煩地引導(dǎo)，并且不斷給我蠻勁，促使我成功做完 論文地寫作。在我地畢業(yè)任務(wù)中給予專業(yè)細(xì)致的引導(dǎo)。大到原理準(zhǔn)IM,小到一個(gè) 標(biāo)點(diǎn)。從而保證論文能構(gòu)完成。 由于AutoCAD軟件以前操作地不好，再M(fèi)l上長時(shí)間的遺忘。在作圖時(shí)我出現(xiàn) 了弁多問題，正是由于老師的幫助再加上自己一定的勢力。前面進(jìn)行論文的寫作 時(shí)，許多所學(xué)的容那遺忘了，必須再次査閱書籍才

50、可以回想起來。并冃多虧室友 在這方面地幫忙，讓我能卩很快地找到原來的畫圖能力。 在此，再次給以無秋幫忙得引導(dǎo)老師及室友。在你『］的幫助下，我很圓滿的 完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，很好的展示了一個(gè)HD將畢業(yè)的學(xué)生應(yīng)具有的能力，同時(shí)也 很高興有禰們一起陽我度過這個(gè)充實(shí)而快樂的時(shí)光。 參考文獻(xiàn) [1] 黃振邦.基于ADAMS軟件的獨(dú)立懸架運(yùn)動學(xué)性能研究[M].汽車，2007： 15-18 [2] 科利,季云雷.汽車轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)及檢SI原理[M].汽車實(shí)用技術(shù),2013： 59—63 [3] 蘭霞?汽車懸架及具控制系貌研究動態(tài)分析[J].黃河水利ftfi術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2006： 44-47 [

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