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目 錄
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 緒論 1
1.1 懸架的功用 1
1.2 懸架的組成 1
1.3 懸架的分類 2
1.3.1 獨(dú)立懸架 2
1.3.2 麥弗遜懸架 4
1.3.3 非獨(dú)立懸架 4
1.4 懸架的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 5
第2章 懸架分析設(shè)計(jì) 7
2.1 懸架結(jié)構(gòu)方案分析 7
2.1.1 獨(dú)立懸架與獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)形式的選擇 7
2.1.2 懸架具體結(jié)構(gòu)形式的選擇 7
2.2 彈性元件 7
2.3 減震元件 7
2.4 傳力構(gòu)件及導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 8
2.5 橫向穩(wěn)定器 8
第3章 懸架主要參數(shù)的確實(shí) 10
3.1 懸架的空間幾何參數(shù) 11
3.2 懸架的彈性特性和工作行程 11
3.2.1 懸架頻率的選擇 11
3.2.2 懸架的工作行程 11
3.2.3 懸架剛度的計(jì)算 12
第4章 懸架主要零部件的設(shè)計(jì) 13
4.1 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 13
4.1.1 螺旋彈簧的剛度 13
4.2 彈簧的受力及變形 13
4.2.1 彈簧幾何參數(shù)的計(jì)算 15
4.2.2 彈簧的校核 17
4.3 減震器結(jié)構(gòu)類型的選擇 18
4.3.1 減震器參數(shù)的設(shè)計(jì) 21
4.4 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì) 25
4.4.1 橫向穩(wěn)定桿的作用 25
4.4.2 橫向穩(wěn)定桿參數(shù)的選擇 25
第5章 麥弗遜獨(dú)立懸架catia建模 26
5.1 麥弗遜獨(dú)立懸架零部件的設(shè)計(jì) 26
5.2 對(duì)懸架系統(tǒng)總裝設(shè)計(jì) 26
5.3 麥弗遜懸架的整體安裝 27
結(jié) 論 28
致 謝 29
參考文獻(xiàn) 30
摘 要
懸架是現(xiàn)代汽車(chē)上的重要總成之一，它最主要的功能是傳遞作用在車(chē)輪和車(chē)架(或車(chē)身)之間的一切力和力矩，并緩和汽車(chē)駛過(guò)不平路面時(shí)所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，以保證汽車(chē)的行駛平順性。為了迅速衰減不必要的振動(dòng)，懸架中還必須包括阻尼元件，即減振器。此外，懸架中確保車(chē)輪與車(chē)架或車(chē)身之間所有力和力矩可靠傳遞并決定車(chē)輪相對(duì)于車(chē)架或車(chē)身的位移特性的連接裝置統(tǒng)稱為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
此次設(shè)計(jì)是對(duì)哈飛路寶7110前獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)要求根據(jù)夏利某改型車(chē)的改。總體方案要求，對(duì)其前懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。為了闡述懸架的設(shè)計(jì)過(guò)程，說(shuō)明書(shū)分別從設(shè)計(jì)計(jì)算、仿真分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面對(duì)夏利用麥?zhǔn)綉壹艿脑O(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了介紹。說(shuō)明書(shū)首先闡述了懸架中關(guān)鍵零部件如：螺旋彈簧、橫向穩(wěn)定桿、減振器等的設(shè)計(jì)、選型和校核
關(guān)鍵詞：麥弗遜獨(dú)立懸架；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；減震器；彈簧；橫向穩(wěn)定器
ABSTRACT
Suspension is the modern car on the important assembly, which has one of the main function is to transfer function in the wheels and frame (or body) all between the force and moment, and ease when rough road surface cars driving by the impact of attenuation arising from the vibration of the bearing system, to ensure the smooth running of the car. So must the wheel and frame or body to provide flexible connection between, rely on the elastic element to deliver the wheel or axle and frame or between vertical load of the body, and depend on the deformation to absorb energy, to achieve the purpose of the buffer.
This design is to LuBao hafei before 7110 independent suspension design, the graduation design requirements according to a car to retrofit of the entrant 。The overall design of request, to the front suspension design calculation. In order to this suspension design process, the specification separately from the design calculation, the simulation analysis, optimization design with wheat for supporters of suspension design process were introduced in this article. The first elaborated the suspension of the key parts such as: spiral spring, horizontal WenDingGan, shock absorber of such as design, selection and check
Keywords: paper independent suspension; Steering mechanism; Shock absorber; Spring;Transverse stabilizer
第1章 緒 論
1.1懸架的功用
懸架是車(chē)架（或承載式車(chē)身）與車(chē)橋（或車(chē)輪）之間彈性連接裝置的總稱。
(1) 傳遞它們之間一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。
(2）緩和，抑制由于不平路面所引起的振動(dòng)和沖擊，以保證汽車(chē)良好的平順性，操縱穩(wěn)定性。
(3）迅速衰減車(chē)身和車(chē)橋的振動(dòng)。
懸架系統(tǒng)的在汽車(chē)上所起到的這幾個(gè)功用是緊密相連的。要想迅速的衰減振動(dòng)、沖擊，乘坐舒服，就應(yīng)該降低懸架剛度。但這樣，又會(huì)降低整車(chē)的操縱穩(wěn)定性。必須找到一個(gè)平衡點(diǎn)，即保證操縱穩(wěn)定性的優(yōu)良，又能具備較好的平順性。
懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對(duì)汽車(chē)行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。由此可見(jiàn)懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車(chē)上是重要的總成之一。
1.2 懸架的組成
現(xiàn)代汽車(chē)，特別是乘用車(chē)的懸架，形式，種類，會(huì)因不同的公司和設(shè)計(jì)單位，而有不同形式。
但是，懸架系統(tǒng)一般由彈性元件、
減振器、緩沖塊、橫向穩(wěn)定器等幾部分組成等，見(jiàn)圖1-1所示。
它們分別起到緩沖、減振 、力的傳遞、限位和控制車(chē)輛側(cè)傾角度的作用。
圖1-1 汽車(chē)懸架組成示意圖
1-彈性元件 2-縱向推力桿 3-減震器 4-橫向穩(wěn)定器 5-橫向推力桿
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，現(xiàn)代轎車(chē)懸架多采用螺旋彈簧，個(gè)別高級(jí)轎車(chē)則使用空氣彈簧。螺旋彈簧只承受垂直載荷，緩和及抑制不平路面對(duì)車(chē)體的沖擊，具有占用空間小，質(zhì)量小，無(wú)需潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)，但由于本身沒(méi)有摩擦而沒(méi)有減振作用。這里我們選用螺旋彈簧。
減振器是為了加速衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振動(dòng)，減振器有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。它是懸架機(jī)構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機(jī)械件。
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來(lái)傳遞車(chē)輪與車(chē)身間的力和力矩，同時(shí)保持車(chē)輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車(chē)身跳動(dòng)，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車(chē)和客車(chē)上,為防止車(chē)身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車(chē)具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。
現(xiàn)代汽車(chē)懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架。目前多數(shù)汽車(chē)上都采用被動(dòng)懸架，也就是說(shuō)汽車(chē)姿態(tài)（狀態(tài)）只能被動(dòng)地取決于路面及行駛狀況和汽車(chē)的彈性元件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。
1.3懸架的分類
汽車(chē)的懸架從大的方面來(lái)看，可以分為兩類：非獨(dú)立懸架系統(tǒng)，
如圖1-2所示。
圖1-2 獨(dú)立懸架
1.3.1獨(dú)立懸架
獨(dú)立懸架是兩側(cè)車(chē)輪分別獨(dú)立地與車(chē)架（或車(chē)身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車(chē)輪，獨(dú)立懸架所采用的車(chē)橋是斷開(kāi)式的。這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車(chē)重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立懸架允許前輪有大的跳動(dòng)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(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車(chē)車(chē)輪的附著性。
獨(dú)立懸架的類型及特點(diǎn)：獨(dú)立懸架的車(chē)軸分成兩段（如圖1-3），每只車(chē)輪用螺旋彈簧獨(dú)立地，地連接安裝在車(chē)架(或車(chē)身)下面，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車(chē)輪，獨(dú)立懸架所采用的車(chē)橋是斷開(kāi)式的。
圖1-3獨(dú)立懸架的運(yùn)動(dòng)
現(xiàn)在，前懸架基本上都采用獨(dú)立懸架系統(tǒng)，最常見(jiàn)的有雙橫滑柱
臂式（又稱麥弗遜式）。
（1）雙橫臂式（圖1-4）
。
圖1-4 雙橫臂式獨(dú)立前懸架
工作原理：由上短下長(zhǎng)兩根橫臂連接車(chē)輪與車(chē)身，通過(guò)選擇比例合適的長(zhǎng)度，可使車(chē)輪和主銷的角度及輪距變化不大
這種獨(dú)立懸架被廣泛應(yīng)用在轎車(chē)前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形，V形臂的上下2個(gè)V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車(chē)輪上，另一端安裝在車(chē)架上。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但經(jīng)久耐用，同時(shí)減振器的負(fù)荷小，壽命長(zhǎng)?？梢猿休d較大負(fù)荷，多用于輕型﹑小型貨車(chē)的前橋。
缺點(diǎn)：因?yàn)橛袃蓚€(gè)擺臂，所以占用的空間比較大。所以，乘用車(chē)的前懸架一般不用此種結(jié)構(gòu)形式。
（2）麥弗遜式（圖1-5）
圖1-5 麥弗遜式獨(dú)立前懸架
工作原理：這種懸架目前在轎車(chē)中采用很多。這種懸架將減振器作為引
車(chē)輪跳動(dòng)的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。
這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允許滑柱上端作少許角位移。內(nèi)側(cè)空間大，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)布置，并降低車(chē)子的重心。
車(chē)輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，主銷軸線的角度會(huì)有變化，這是因?yàn)闇p振器
端支點(diǎn)橫擺臂擺動(dòng)。以上問(wèn)題可通過(guò)調(diào)整桿系設(shè)計(jì)布置合理得到解決。
麥弗遜獨(dú)立懸架的特點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)緊湊，響應(yīng)速度快，占用空間少，便于裝車(chē)及整車(chē)布局，多用于中低檔乘用車(chē)的前橋。
缺點(diǎn)：由于結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，剛度小，穩(wěn)定性較差，轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯，必須加裝橫向穩(wěn)定器，加強(qiáng)剛度。
1.3.2非獨(dú)立懸架
非獨(dú)立懸架如圖1-6所示。其特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪安裝于一整體式車(chē)橋上，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接 影響到另一側(cè)車(chē)輪上，當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化小。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(jiǎn)化，降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車(chē)和大客車(chē)上，有些轎車(chē)后懸架也有采用的。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。
圖1-6懸架在汽車(chē)的承載力
1.4懸架的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況
汽車(chē)懸架的發(fā)展十分迅速，不斷出現(xiàn)嶄新的懸架裝置。正常情況按控制形式不同分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架。目前多數(shù)汽車(chē)上都采用被動(dòng)懸架，20世紀(jì)80年代以來(lái)主動(dòng)懸架開(kāi)始在一部分汽車(chē)上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)中。主動(dòng)懸架可以能主動(dòng)地控制垂直振動(dòng)及其車(chē)身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動(dòng)調(diào)整懸架剛度和阻尼。
隨著當(dāng)前世界汽車(chē)工業(yè)朝著高速、高性能、舒適、安全可靠的方向發(fā)展，空氣懸架彈簧是當(dāng)今汽車(chē)發(fā)展的一大趨勢(shì)，特別是在大型客車(chē)和載重汽車(chē)上尤為突出。其實(shí)，早在20世紀(jì)50年代，空氣懸架彈簧就開(kāi)始應(yīng)用在載重車(chē)、小轎車(chē)、大客車(chē)及鐵道車(chē)輛上。到60年代，德國(guó)、美國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的大部分公共汽車(chē)上裝有了主動(dòng)式空氣彈簧懸架。
國(guó)內(nèi)早在20世紀(jì)60年代就設(shè)計(jì)生產(chǎn)了空氣彈簧懸架，但由于工業(yè)技術(shù)條件有限，當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的產(chǎn)品使用效果不甚理想，以后在很長(zhǎng)一段時(shí)期，產(chǎn)品沒(méi)有進(jìn)一步發(fā)展，因此，國(guó)外生產(chǎn)空氣懸架彈簧的廠家憑借著資金與技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)豪華客車(chē)的廠家配套成熟的主動(dòng)式空氣彈簧懸架產(chǎn)品。
同時(shí)我國(guó)公路條件的改善為汽車(chē)懸架創(chuàng)造了基本的使用條件，并產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。高速公路的迅速發(fā)展、運(yùn)輸量的增加以及對(duì)高性能客車(chē)的需求，都對(duì)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求。此外，重型汽車(chē)對(duì)路面破壞機(jī)制的研究及認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步加深，政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，限制超載逐步在國(guó)內(nèi)各地受到重視，這些因素都將促使新型懸架在重型車(chē)市場(chǎng)的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。
隨著國(guó)內(nèi)客車(chē)產(chǎn)品檔次的逐步升級(jí)，空氣懸架彈簧逐步被市場(chǎng)接受。目前，在國(guó)內(nèi)有多家客車(chē)廠生產(chǎn)的豪華大客車(chē)裝有空氣懸架，如安凱、金龍客車(chē)、桂林大宇、合肥現(xiàn)代、杭州客車(chē)等。
由于主動(dòng)式空氣懸架彈簧價(jià)格較貴，為降低成本，有的企業(yè)部分車(chē)型前橋使用鋼板彈簧，后橋使用空氣懸架彈簧。由此可知懸架正充分關(guān)注這方面的變化，提高綜合開(kāi)發(fā)能力，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求和變化，新型懸架的誕生迫在眉睫。
本章小結(jié)
本章主要介紹了麥弗遜懸架的功用和優(yōu)缺點(diǎn)。并且針對(duì)麥弗遜獨(dú)立懸架的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有了一定了解。
第2章 懸架分析設(shè)計(jì)
2.1懸架結(jié)構(gòu)方案分析
2.1.1 獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)形式的選擇
為適應(yīng)不同車(chē)型和不同類型車(chē)橋的需要，懸架有不同的結(jié)構(gòu)型式，主要有獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架各自的特點(diǎn)在上一章中已經(jīng)作了介紹，本章不再累述，轎車(chē)對(duì)乘坐舒適性要求較高，故選擇獨(dú)立懸架。
2.1.2 懸架具體結(jié)構(gòu)形式的選擇
麥弗遜式獨(dú)立懸架是獨(dú)立懸架中的一種，是一種減振器作滑動(dòng)支柱并與下控制臂鉸接組成的一種懸架形式,與其它懸架系統(tǒng)相比,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能好、布置緊湊,占用空間少。因此對(duì)布置空間要求高的發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)轎車(chē)的前懸架幾乎全部采用了麥弗遜式懸架。
此次設(shè)計(jì)的懸架為發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的哈飛路寶7110車(chē)型，故選擇麥弗遜式獨(dú)立懸架形式。
2.2彈性元件
彈性元件是懸架的最主要部件，因?yàn)閼壹茏罡镜淖饔檬菧p緩地面不平度對(duì)車(chē)身造成的沖擊，即將短暫的大加速度沖擊化解為相對(duì)緩慢的小加速度沖擊。使人不會(huì)造成傷害及不舒服的感覺(jué)；對(duì)貨物可減少其被破壞的可能性。
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。除了板彈簧自身有減振作用外，配備其它種類彈性元件的懸架必須配備減振元件，使已經(jīng)發(fā)生振動(dòng)的汽車(chē)盡快靜止。鋼板彈簧是汽車(chē)最早使用的彈性元件，由于存在諸多設(shè)計(jì)不足之處，現(xiàn)逐步被其它種類彈性元件所取代，本文選擇螺旋彈簧。
2.3減振元件
減振元件主要起減振作用。為加速車(chē)架和車(chē)身振動(dòng)的衰減，以改善汽車(chē)的行駛平順性，在大多數(shù)汽車(chē)的懸架系統(tǒng)內(nèi)都裝有減振器。減振器和彈性元件是并聯(lián)安裝的，如圖2-1所示。
汽車(chē)懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振器。液力減振器的作用原理是當(dāng)車(chē)架與車(chē)橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，而減振器中的活塞在缸筒內(nèi)也作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過(guò)一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。此時(shí)，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車(chē)身和車(chē)架的振動(dòng)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。本文選擇雙筒式液力減振器。
圖2-1 含減振器的懸架簡(jiǎn)圖
1.車(chē)身；2.減震器；3.彈性原件；4.車(chē)橋。
2.4傳力構(gòu)件及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
車(chē)輪相對(duì)于車(chē)架和車(chē)身跳動(dòng)時(shí)，車(chē)輪（特別是轉(zhuǎn)向輪）的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)符合一定的要求。因此，懸架中某些傳力構(gòu)件同時(shí)還承擔(dān)著使車(chē)輪按一定軌跡相對(duì)于車(chē)架和車(chē)身跳動(dòng)的任務(wù)，因而這些傳力構(gòu)件還起導(dǎo)向作用，故稱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
對(duì)前輪導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求
（1）懸架上載荷變化時(shí)，保證輪距變化不超過(guò)+4.0mm，輪距變化大會(huì)引起輪胎早期磨損；
（2）懸架上載荷變化時(shí)，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性，車(chē)輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度；
（3）汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車(chē)身側(cè)傾角小。在0.4g側(cè)向加速度作用下，車(chē)身側(cè)傾角≤6-7度。并使車(chē)輪與車(chē)身的傾斜同向，以增強(qiáng)不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。
（4）制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使車(chē)身有抗前俯作用；加速時(shí)，有抗后仰作用。
（5）具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命，可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。
2.5橫向穩(wěn)定器
在多數(shù)的轎車(chē)和客車(chē)上，為防止車(chē)身在轉(zhuǎn)向行駛等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜，在懸架中還設(shè)有輔助彈性元件——橫向穩(wěn)定器。
橫向穩(wěn)定器實(shí)際是一根近似U型的桿件，兩個(gè)端頭與車(chē)輪剛性連接，用來(lái)防止車(chē)身產(chǎn)生過(guò)大側(cè)傾。其原理是當(dāng)一側(cè)車(chē)輪相對(duì)車(chē)身位移比另外一側(cè)位移大時(shí)，穩(wěn)定桿承受扭矩，由其自身剛性限制這種傾斜，特別是前輪，可有效防止因一側(cè)車(chē)輪遇障礙物時(shí)，限制該側(cè)車(chē)輪跳動(dòng)幅度。
本章小結(jié)
本章主要介紹麥弗遜懸架的主要結(jié)構(gòu)組成，各個(gè)零部件的工作原理以及在汽車(chē)整體運(yùn)動(dòng)中的主要功用。對(duì)在以后的懸架設(shè)計(jì)中提供了理論基礎(chǔ)。
第3章 懸架主要參數(shù)的確定
懸架設(shè)計(jì)可以大致分為結(jié)構(gòu)型式及主要參數(shù)選擇和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，有時(shí)還要反復(fù)交叉進(jìn)行。由于懸架的參數(shù)影響到許多整車(chē)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。此次設(shè)計(jì)是對(duì)哈飛路寶7110前獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)。哈飛路寶7110參數(shù)如表3-1所示
表3-1 哈飛路寶7110參數(shù)
長(zhǎng)/寬/高（mm）
3618/1563/1533
變數(shù)器型式 排量（毫升）
1075
最大功率（kw）
33.5/5000
最大扭矩（N.M）
72/3500
油耗（L/100km）
6.5
軸距（mm）
2335
前輪距（mm）
1360
后輪距（mm）
1355
滿載質(zhì)量（kg）
1270
空車(chē)質(zhì)量（kg）
920
主銷內(nèi)傾角
11°56′
注銷后傾角
4°30′
車(chē)輪外傾角
22′
前束
-2～4
滿載前軸允許負(fù)荷
<810kg
滿載后軸允許負(fù)荷
<810kg
3.1懸架的空間幾何參數(shù)
在確定零件尺寸之前，需要先確定懸架的空間幾何參數(shù)。麥弗遜式懸架的受力圖如圖3-1所示
圖3-1麥弗遜式懸架的受力分析
根據(jù)車(chē)輪尺寸，確定G點(diǎn)離地高度為158.3mm，根據(jù)車(chē)身高度確定C大致高度為700mm，O點(diǎn)距車(chē)輪中心平面110mm，減震器安裝角度14°。
3.2懸架的彈性特性和工作行程
3.2.1懸架頻率的選擇
對(duì)于大多數(shù)汽車(chē)而言，其懸掛質(zhì)量分配系數(shù)ε=0.8～1.2，因而可以近似地認(rèn)為ε=1，即前后橋上方車(chē)身部分的集中質(zhì)量的垂直振動(dòng)是相互獨(dú)立的，并用偏頻，表示各自的自由振動(dòng)頻率，偏頻越小，則汽車(chē)的平順性越好。一般對(duì)于鋼制彈簧的轎車(chē)，約為1～1.3Hz（60～80次/min），約為1.17～1.5Hz（70～90次/min），非常接近人體步行時(shí)的自然頻率。
取n=1.2HZ
3.2.2 懸架的工作行程
懸架的工作行程由靜撓度與動(dòng)撓度之和組成。
由 n (3-1)
式中： —懸架靜撓度
得懸架靜撓度：
(3-2)
則懸架動(dòng)撓度： =（0.5—0.7）
取 =0.5=0.5×173.6＝86.8mm
為了得到良好的平順性，因當(dāng)采用較軟的懸架以降低偏頻，但軟的懸架在一定載荷下其變形量也大，對(duì)于一般轎車(chē)而言，懸架總工作行程（靜擾度與動(dòng)擾度之和）應(yīng)當(dāng)不小于160mm。
而=173.6+86.8=260.4mm>160mm 符合要求
3.2.3懸架剛度計(jì)算
已知：已知整車(chē)裝備質(zhì)量：m =920kg，取簧上質(zhì)量為870kg；取簧下質(zhì)量為50kg，則由軸荷分配圖知：
空載前軸單輪軸荷取60%： =261kg
滿載前軸單輪軸荷取50%：（滿載時(shí)車(chē)上5名成員，60kg/名）。懸架剛度：
=
本章小結(jié)
本章主要介紹了哈飛路寶7110的主要參數(shù)?；诠w路寶的數(shù)據(jù)參數(shù)對(duì)懸架系統(tǒng)的剛度進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)都是在懸架總體剛度的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)。
第4章 懸架主要零件設(shè)計(jì)
4.1 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算
螺旋彈簧材料的選擇。
螺旋彈簧作為彈性元件的一種，具有結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便及高的比能容量等特點(diǎn)，在輕型以下汽車(chē)的懸架中運(yùn)用普遍。根據(jù)哈飛路寶汽車(chē)工作時(shí)螺旋彈簧的受力特點(diǎn)和壽命要求（可參考下文的計(jì)算分析），選擇60Si2MnA為簧絲的材料，以提高彈簧在交變載荷下的疲勞壽命。
4.1.1螺旋彈簧的剛度
由于存在懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的關(guān)系，懸架剛度C與彈簧剛度是不相等的，其區(qū)別在于懸架剛度C是指車(chē)輪處單位撓度所需的力；而彈簧剛度僅指彈簧本身單位撓度所需的力。
例如麥弗遜獨(dú)立懸架的懸架剛度C的計(jì)算方法：
選定下擺臂長(zhǎng)：EH=284mm；半輪距：B=680mm ；減震器布置角度：β=9°，高度430.48mm。
可知懸架剛度與彈簧剛度的關(guān)系如下：
可知： C=(uCosδ/PCosβ)Cs （4-1）
式中： C—懸架剛度；Cs—彈簧剛度。
已知u=1392.9mm p=1565.3mm δ=16°β=24°
得： 19.36 N/mm
4.2 彈簧的受力及變形
根據(jù)懸架系統(tǒng)的裝配圖，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析 計(jì)算可以得到平衡位置處彈簧所受壓縮力P與車(chē)輪載荷N’v的關(guān)系式:
P=Ay===2890(N) （4-2）
式中：-車(chē)輪外傾角；-減震器的內(nèi)傾角
-主銷軸線與減震器的夾角。
圖4-1彈簧的受力
（1）彈簧所受的最大力
取動(dòng)載荷系數(shù)k=1.7 則彈簧所受的最大力Pdmax 為
Pdmax=k×p=1.7×2890=(N)
圖4-2 螺旋彈簧受力
（2）車(chē)輪到彈簧的力及位移傳動(dòng)比
車(chē)輪與路面接觸點(diǎn)和零件連接點(diǎn)間的傳遞比既表明行程不同也表明作用在該二處的力的大小不同。彈簧的剛度Ks與懸架剛度Kx可由傳遞比建立聯(lián)系；利用位移傳遞比ix便可計(jì)算出螺旋彈簧的剛度Ks
(4-3)
其中分?jǐn)?shù) 代表懸架的線性剛度。從而，得到如下關(guān)系式
當(dāng)球頭支撐B由減震器向車(chē)輪移動(dòng)t值時(shí)，根據(jù)文獻(xiàn)，懸架的行程傳遞比及力的傳遞比為
ix=1/cos(-)=1.005 (4-4)
iy==1.022 (4-5)
代入數(shù)值可得ix=1.005 iy=1.022 所以，位移傳遞比iyix為1.027
（3）彈簧在最大壓縮力作用下得變形量
由于哈飛路寶的前懸架給定的偏頻f=1.2Hz.可得汽車(chē)懸架的線剛度
K= (4-6)
可得到彈簧的剛度Ks
Ks=Kxiyix=28.43(n.mm) (4-7)
進(jìn)而可得到彈簧在最大壓縮力Pdmax作用下的變形量F
F=Pdmax/Ks=172.8(mm) (4-8)
所以，彈簧所受最大彈簧力和相應(yīng)的最大變形為：
Pdmax=4913N F=172.8 mm
4.2.1 彈簧幾何參數(shù)的計(jì)算
根據(jù)以求得的彈簧所受的最大力和相應(yīng)的變形進(jìn)行彈簧的設(shè)計(jì)
（1）彈簧的材料許用應(yīng)力
根據(jù)其工作條件已經(jīng)選擇彈簧材料60Si2MnA。材料的表4-1所示。
表4-1 60Si2MnA性能參數(shù)
許用應(yīng)力
48kgf/
許用剪切力
100kgf/
剪切模量
8000kgf/
彈性模量
2000mp
強(qiáng)度范圍
45-50 HRC
（2）選擇彈簧旋繞比
旋繞比（彈簧指數(shù)）影響著彈簧的加工工藝，當(dāng)旋繞比過(guò)小時(shí)將給彈簧的制作帶來(lái)困難。一般的選擇范圍是C=4-8 這里初選旋繞比C=8.
（3）計(jì)算鋼絲的直徑d
曲率系數(shù) (4-9)
= (4-10) d≧ 選 d=10 mm
（4）彈簧中經(jīng)D2的選擇
D2=c×d=8×10=80 mm (4-11)
選擇 D2=92
（5）彈簧圈數(shù)n的選擇
選擇n=6圈 （4-12）
兩端均選0.75的支承圈，則彈簧總?cè)?shù)為
N1=n+n2=7.5
（6）彈簧的工作極限變形
Fj≦1.12F=1.12×0.173=0.194
工作極限載荷
Pj≦P
（7）彈簧的幾何尺寸
節(jié)距t t=d+F/n+=33.03
自由高度Ho Ho=nt+1.5d=279.34
選 Ho=280 mm
螺旋角
（4-13）
外徑 D=D2+d=102 mm
進(jìn)而需將原有彈簧座尺寸作相應(yīng)的改變（實(shí)際尺寸根據(jù)彈簧的外徑尺寸而定內(nèi)徑D1；D1=D2-d=92-10=82
4.2.2彈簧校核
彈簧剛度校核
彈簧剛度的計(jì)算公式為：
（4-16）
代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得彈簧剛度為：N/mm
所以彈簧選擇符合剛度要求。
計(jì)算結(jié)果的處理
表4.2 螺旋彈簧的參數(shù)
自由高度Ho
280 mm
彈簧圈數(shù) n
7.5 圈
螺旋角
6.67度
內(nèi)徑 D1
82mm
外徑 D
102mm
節(jié)距 t
33mm
為了改善彈簧在安裝后的受力狀況，螺旋彈簧的兩端做端平處理，在裝配時(shí)此處的配合精度選為七級(jí)精度，又因?yàn)閺椈傻耐鈴綖?02mm，根據(jù)文獻(xiàn)（18），粗糙度值選為3.2
圖4-3 螺旋彈簧
4.3 減振器結(jié)構(gòu)類型的選擇
減振器的功能是吸收懸架垂直振動(dòng)的能量，并轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，使振動(dòng)迅速衰減。汽車(chē)懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力式減震器。其作用原理是，當(dāng)車(chē)架與車(chē)橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減震器中的活塞在缸筒內(nèi)業(yè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，于是減震器殼體內(nèi)的油液反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過(guò)另一些狹小的孔隙流入另一個(gè)內(nèi)腔。此時(shí)，孔與油液見(jiàn)的摩擦力及液體分子內(nèi)摩擦便行程對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車(chē)身和車(chē)架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為熱能，被油液所吸收，然后散到大氣中。
減振器大體上可以分為兩大類，即摩擦式減振器和液力減振器。故名思義，摩擦式減振器利用兩個(gè)緊壓在一起的盤(pán)片之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力提供阻尼。由于庫(kù)侖摩擦力隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的提高而減小，并且很易受油、水等的影響，無(wú)法滿足平順性的要求，因此雖然具有質(zhì)量小、造價(jià)低、易調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)代汽車(chē)上已不再采用這類減振器。液力減振器首次出現(xiàn)于1901年，其兩種主要的結(jié)構(gòu)型式分別為搖臂式和筒式。與筒式液力減減振器振器相比，搖臂式減振器的活塞行程要短得多，因此其工作油壓可高達(dá)75-30MPa，而筒式只有2.5-5MPa。筒式減振器的質(zhì)量?jī)H為擺臂式的約1/2，并且制造方便，工作壽命長(zhǎng)，因而現(xiàn)代汽車(chē)幾乎都采用筒式減振器。筒式減振器最常用的三種結(jié)構(gòu)型式包括:雙筒式、單筒充氣式和雙筒充氣式。
雙筒式液力減振器
雙筒式液力減振器雙筒式液力減振器的工作原理如圖4-4所示。其中A為工作腔，C為補(bǔ)償腔，兩腔之間通過(guò)閥系連通，當(dāng)汽車(chē)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)活塞1在工作腔A中上下移動(dòng)，迫使減振器液流過(guò)相應(yīng)閥體上的阻尼孔，將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒌?。?chē)輪向上跳動(dòng)即懸架壓縮時(shí)，活塞1向下運(yùn)動(dòng)，油液通過(guò)閥Ⅱ進(jìn)入工作腔上腔，但是由于活塞桿9占據(jù)了一部分體積，必須有部分油液流經(jīng)閥Ⅳ進(jìn)入補(bǔ)償腔C;當(dāng)車(chē)輪向下跳動(dòng)即懸架伸張時(shí)，活塞1向上運(yùn)動(dòng)，工作腔A中的壓力升高，油液經(jīng)閥Ⅰ流入下腔，提供大部分伸張阻尼力，還有一部分油液經(jīng)過(guò)活塞桿與導(dǎo)向座間的縫隙由回流孔6進(jìn)人補(bǔ)償腔，同樣由于活塞桿所占據(jù)的體積，當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，必定有部分油液經(jīng)閥Ⅲ流入工作腔下腔。減振器工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量靠貯油缸筒3散發(fā)。減振器的工作溫度可高達(dá)120攝氏度，有時(shí)甚至可達(dá)200攝氏度。為了提供溫度升高后油液膨脹的空間，減振器的油液不能加得太滿，但一般在補(bǔ)償腔中油液高度應(yīng)達(dá)到缸筒長(zhǎng)度的一半，以防止低溫或減振器傾斜的情況下，在極限伸張位置時(shí)空氣經(jīng)油封7進(jìn)入補(bǔ)償腔甚至經(jīng)閥Ⅲ吸入工作腔，造成油液乳化，影響減振器的工作性能。
圖4-4 雙筒式減振器工作原理圖
1-活塞；2-工作缸筒；3-貯油缸筒；4-底閥座；5-導(dǎo)向座；6-回流孔活塞桿；7-油封；8-防塵罩9-活塞桿
減振器的特性可用圖4-5所示的示功圖和阻尼力-速度曲線描述。減振器特性曲線的形狀取決于閥系的具體結(jié)構(gòu)和各閥開(kāi)啟力的選擇。一般而言，當(dāng)油液流經(jīng)某一給定的通道時(shí)，其壓力損失由兩部分構(gòu)成。其一為粘性沿程阻力損失，對(duì)一般的湍流而言，其數(shù)值近似地正比于流速。其二為進(jìn)入和離開(kāi)通道時(shí)的動(dòng)能損失，其數(shù)值也與流速近似成正比，但主要受油液密度而不是粘性的影響。由于油液粘性隨溫度的變化遠(yuǎn)比密度隨溫度的變化顯著，因而在設(shè)計(jì)閥系時(shí)若能盡量利用前述的第二種壓力損失，則其特性將不易受油液粘性變化的影響，也即不易受油液溫度變化的影響。不論是哪種情形，其阻力都大致與速度的平方成正比，如圖10所示。圖中曲線A所示為在某一給定的A通道下阻尼力F與液流速度v的關(guān)系，若與通道A并聯(lián)一個(gè)直徑更/大的通道B，則總的特性將如圖中曲線A+B所示。如果B為一個(gè)閥門(mén)，則當(dāng)其逐漸打開(kāi)時(shí)，可獲得曲線A與曲線A+B間的過(guò)渡特性。恰當(dāng)選擇A,B的孔徑和閥的逐漸開(kāi)啟量，可以獲得任何給定的特性曲線。閥打開(kāi)的過(guò)程可用三個(gè)階段來(lái)描述，第一階段為閥完全關(guān)閉，第二階段為閥部分開(kāi)啟，第三階段為閥完全打開(kāi)。通常情況下，當(dāng)減振器活塞相對(duì)于缸筒的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到0. lm/s時(shí)閥就開(kāi)始打開(kāi)，完全打開(kāi)則需要運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到數(shù)米每秒。
圖4-5 閥的開(kāi)啟程度對(duì)減振器特性影響示意圖
圖4-5給出了三種典型的減振器特性曲線。第一種為斜率遞增型的，第二種為等斜率的(線性的)，第三種為斜率遞減型的。其中第一種在小速度時(shí)，阻尼力較小，有利于保證平坦路面上的平順性，第三種則在相當(dāng)寬的振動(dòng)速度范圍內(nèi)都可提供足夠的阻尼力，有利于提高車(chē)輪的接地能力和汽車(chē)的行駛性能。根據(jù)汽車(chē)的型式、道路條件和使用要求，可以選擇恰當(dāng)?shù)淖枘崃μ匦浴?
圖4-6 典型的減振器特性曲線 圖4-7減振器斜置時(shí)計(jì)算傳遞比示意圖
需要注意的是，在大部分汽車(chē)上，減振器不是完全垂直安裝，如圖4-7所示為剛性橋非獨(dú)立懸架的情況。這時(shí)減振器本身的阻尼力與車(chē)輪處的阻尼力之間存在差異，當(dāng)左右車(chē)輪同向等幅跳動(dòng)時(shí)，阻尼力的傳遞比，由于角度 (見(jiàn)圖4-7)同時(shí)造成車(chē)輪處力的減小和減振器行程的減小，因此減振器的阻尼系數(shù)應(yīng)為車(chē)輪處阻尼系數(shù)的倍。當(dāng)車(chē)身側(cè)傾時(shí)，相應(yīng)的傳遞比，式中B為輪距，b為減振器下固定點(diǎn)的安裝距。
單筒充氣式液力減振器
單筒充氣式減振器的工作原理如圖（4-8）所示。其中浮動(dòng)活塞3將油液和氣體分開(kāi)并且將缸筒內(nèi)的容積分成工作腔4和補(bǔ)償腔2兩部分。當(dāng)車(chē)輪下落即懸架伸張時(shí)，活塞桿8帶動(dòng)活塞5下移，壓迫油液經(jīng)過(guò)伸張閥10從工作腔下腔流入上腔。此時(shí)，補(bǔ)償腔2中的氣體推動(dòng)活塞3下移以補(bǔ)償活塞桿抽出造成的容積減小;車(chē)輪上跳時(shí)，活塞5向上運(yùn)動(dòng)，油液通過(guò)壓縮閥6由上腔流入下腔，同時(shí)浮動(dòng)活塞向上移動(dòng)以補(bǔ)償活塞桿在油液中的體積變化。
與前述的雙筒式減振器相比，單筒充氣式減振器具有以下優(yōu)點(diǎn):①工作缸筒n直接暴露在空氣中，冷卻效果好;②在缸筒外徑相同的前提下，可采用大直徑活塞，活塞面積可增大將近一倍，從而降低工作油壓;③在充氣壓力作用下，油液不會(huì)乳化，保證了小振幅高頻振動(dòng)時(shí)的減振效果;④由于浮動(dòng)活塞將油、氣隔開(kāi)，因而減振器的布置與安裝方向可以不受限制。其缺點(diǎn)在于:①為保證氣體密封，要求制造精度高;②成本高;③軸向尺寸相對(duì)較大;④由于氣體壓力的作用，活塞桿上大約承受190-250N的推出力，當(dāng)工作溫度為100℃時(shí)，這一值會(huì)高達(dá)450N，因此若與雙筒式減振器換裝，則最好同時(shí)換裝不同高度的彈簧。
圖4-8單筒充氣式減振器
雙筒充氣式減振器的優(yōu)點(diǎn)有:①在小振幅時(shí)閥的響應(yīng)也比較敏感;②改善了壞路上的阻尼特性;③提高了行駛平順性;④氣壓損失時(shí)，仍可發(fā)揮減振功。
圖4-9 為雙筒充氣式減振器用于麥克弗遜懸架時(shí)的結(jié)構(gòu)圖
1-六方;2-蓋板;3-導(dǎo)向座;4-貯油缸筒;5-補(bǔ)償腔;6-活塞桿;7-彈簧托架;8-限位塊;9-壓縮閥;10-密封環(huán);11-閥片;12-活塞緊固螺母;13-活塞桿小端;14-底閥
4.3.1減震器參數(shù)的設(shè)計(jì)
（1）相對(duì)阻尼系數(shù)ψ
相對(duì)阻尼系數(shù)ψ的物理意義是：減震器的阻尼作用在與不同剛度C和不同簧上質(zhì)量的懸架系統(tǒng)匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果。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；ψ值小則反之，通常情況下，將壓縮行程時(shí)的相對(duì)阻 尼系數(shù)取小些，伸張行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得大些，兩者之間保持=（0.25-0.50）的關(guān)系。
設(shè)計(jì)時(shí)，先選取與的平均值ψ。相對(duì)無(wú)摩擦的彈性元件懸架，取ψ=0.25-0.35；對(duì)有內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，ψ值取的小些，為避免懸架碰撞車(chē)架，取=0.5
取ψ=0.3，則有： ，計(jì)算得：=0.4，=0.
（2）減震器阻尼系數(shù)的確定
減震器阻尼系數(shù)。因懸架系統(tǒng)固有頻率，所以理論上。實(shí)際上，應(yīng)根據(jù)減震器的布置特點(diǎn)確定減震器的阻尼系數(shù)。我選擇下圖的安裝形式，則起阻尼系數(shù)為：
（4-18）
圖4-10 減震器的布置
根據(jù)公式，可得出：
滿載時(shí)計(jì)算前懸剛度N/m
代入數(shù)據(jù)得：=6.3HZ，取,
按滿載計(jì)算有：簧上質(zhì)量kg，代入數(shù)據(jù)得減震器的阻尼系數(shù)為：
（4-19） （3）減震器最大卸荷力的確定
為減小傳到車(chē)身上的沖擊力，當(dāng)減震器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，減震器打開(kāi)卸荷閥。此時(shí)的活塞速度稱為卸荷速度，按上圖安裝形式時(shí)有：
(4-20)
式中，為卸荷速度，一般為0.15~0.3m/s，A為車(chē)身振幅，取；為懸架振動(dòng)固有頻率。
代入數(shù)據(jù)計(jì)算得卸荷速度為：
符合在0.15~0.3m/s之間范圍要求。
根據(jù)伸張行程最大卸荷力公式：可以計(jì)算最大卸荷力。式中，c是沖擊載荷系數(shù)，取c=1.5；代入數(shù)據(jù)可得最大卸荷力為：
（4）減震器工作缸直徑D的確定
根據(jù)伸張行程的最大卸荷力計(jì)算工作缸直徑D為：
(4-21)
其中，——工作缸最大壓力，在3Mpa~4Mpa,取=3Mpa；
——連桿直徑與工作缸直徑比值，=0.4~0.5，取=0.4。
代入計(jì)算得工作缸直徑D為：
(4-22)
減震器的工作缸直徑D有20mm，30mm，40mm，45mm，50mm，65mm，等幾種。選取時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)選用，按下表選擇。
表4.3 減震器的工作缸選擇
工作缸直徑D
基長(zhǎng)L
貯油直徑
吊環(huán)直徑φ
吊環(huán)直徑寬度B
活塞行程S
30
11 （120）
44 （47）
29
24
230、240、250、260、270、280
40
14 （150）
54
39
32
120、130、140、150、270、280
50
17 （180）
70 （75）
47
40
120、130、140、150、160、170、180
65
210
210
62
50
120、130、140、150、160、170、180、190
所以選擇工作缸直徑D=30mm的減震器，對(duì)照上表選擇起長(zhǎng)度：
活塞行程S=240mm，基長(zhǎng)L=110mm，則：
（壓縮到底的長(zhǎng)度）
（拉足的長(zhǎng)度）
取貯油缸直徑=45mm，壁厚取2.6mm。
4.4 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)
4.4.1 橫向穩(wěn)定桿的作用
橫向穩(wěn)定桿是一根擁有一定剛度的扭桿彈簧，它和左右懸掛的下托臂或減震器滑柱相連。當(dāng)左右懸掛都處于顛簸路面時(shí)，兩邊的懸掛同時(shí)上下運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定桿不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，當(dāng)車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于外側(cè)懸掛承受的力量較大，車(chē)身發(fā)生一定得側(cè)傾。此時(shí)外側(cè)懸掛收縮，內(nèi)測(cè)懸掛舒張，那么橫向穩(wěn)定桿就會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的彈力，阻止車(chē)輛側(cè)傾。從而提高車(chē)輛行駛穩(wěn)定性。
4.4.2 橫向穩(wěn)定桿參數(shù)的選擇
具體尺寸選擇如下：桿的直徑d=22mm，桿長(zhǎng)L=1000mm，c=363mm，a=68mm，b=69mm，=156mm，圓角半徑R=23mm。
圖4-11橫拉桿
本章小結(jié)
本章主要是針對(duì)零部件主要參數(shù)的計(jì)算和校核。在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要根據(jù)整體懸架在整個(gè)汽車(chē)中的剛度的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)。并且在計(jì)算和設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷的了解到了整體懸架的剛度在其零部件的設(shè)計(jì)中的作用。
第五章 麥弗遜獨(dú)立懸架catia建模
5.1 麥弗遜獨(dú)立懸架零部件的設(shè)計(jì)
根據(jù)CAD總裝和零部件圖對(duì)螺旋彈簧、減震器、下擺臂件設(shè)計(jì)。
圖5-1麥弗遜獨(dú)立懸架零部件
5.2 對(duì)懸架系統(tǒng)零部件的總 裝
基于CATIA平臺(tái)的零部件總裝
圖5-2 懸架系統(tǒng)零部件的總裝設(shè)計(jì)
5.3 麥弗遜懸架的整體安裝
對(duì)麥弗遜懸架安裝轉(zhuǎn)向系 輪胎 輪轂等安裝
圖5-3麥弗遜懸架及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的整體安裝
本章小結(jié)
本章主要是基于CAD圖紙利用CATIA進(jìn)行三維建模的設(shè)計(jì)，在利用CATIA的制圖了解它的具體形狀和在整體懸架中的具體位置的設(shè)計(jì)和作用， 在三維建模過(guò)程中應(yīng)不斷的與實(shí)體與設(shè)計(jì)理論相結(jié)合。
結(jié) 論
在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)哈飛路寶7110麥弗遜懸架的設(shè)計(jì)工作。本文按照劉惟信編著的《汽車(chē)設(shè)計(jì)》一書(shū)詳細(xì)研究了麥弗遜懸架的設(shè)計(jì)方案，提出了比較可行的設(shè)計(jì)思路，并按照這一思路進(jìn)行詳細(xì)地計(jì)算，最終根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)繪制出麥弗遜懸架系統(tǒng)的總裝配圖及其零部件圖。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，查閱了很多汽車(chē)相關(guān)的資料，對(duì)大學(xué)期間學(xué)到的汽車(chē)知識(shí)有了更高層次的認(rèn)識(shí)。通過(guò)親自查找資料和分析計(jì)算，充分鍛煉了自己設(shè)計(jì)的能力；通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，體驗(yàn)到了設(shè)計(jì)的樂(lè)趣；在繪圖的過(guò)程中，我熟悉并掌握了CAD制圖的一些標(biāo)準(zhǔn)和技巧，當(dāng)然也會(huì)存在一些問(wèn)題，期待批評(píng)指正。用CAD繪過(guò)圖之后，我更深刻地體會(huì)到CAD制圖的效率，也認(rèn)識(shí)到其成為主流的深層原因。手繪零件圖后，我進(jìn)一步熟悉了手繪圖紙的各個(gè)細(xì)節(jié)，同時(shí)進(jìn)一步感受到了手繪圖紙的麻煩與機(jī)繪圖紙的簡(jiǎn)便。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，考驗(yàn)了我在大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，是我大學(xué)四年課程的一次大的總結(jié)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我明顯地感覺(jué)到自己專業(yè)知識(shí)不足、專業(yè)經(jīng)驗(yàn)欠缺以及知識(shí)面狹窄。我以后會(huì)努力拓展自己的知識(shí)面，積累各方面的經(jīng)驗(yàn)，彌補(bǔ)專業(yè)知識(shí)的不足，使自己得到全面的發(fā)展，在以后的工作中作出理大的成績(jī)。
隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，轎車(chē)會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，普通老百姓擁有自己的轎車(chē)不將只是夢(mèng)想，隨著新車(chē)型的推出，轎車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)工作將會(huì)變得更為頻繁。為了提高工作效率和降低開(kāi)發(fā)成本，越來(lái)越多的軟件和技術(shù)將會(huì)應(yīng)用到傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中去，CAD、CATIA也會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以了解到，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作根本達(dá)不到轎車(chē)輕量化的要求，零部件也不一定能夠達(dá)到所需的強(qiáng)度要求，隨著有限元技術(shù)和優(yōu)化分析軟件的發(fā)展，設(shè)計(jì)工作將會(huì)變得更合理，優(yōu)化設(shè)計(jì)需要兼顧的因素也會(huì)越來(lái)越多，約束條件和優(yōu)化目標(biāo)越來(lái)越復(fù)雜，優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果也會(huì)更加滿足轎車(chē)所需要達(dá)到的要求。這樣將設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)用到實(shí)踐中才會(huì)更有實(shí)際意義。
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