奔騰B50轎車懸架系統(tǒng)設計畢業(yè)論文

1、摘要如今汽車技術的發(fā)展越來越快，人們對汽車舒適性的要求也越來越高，而汽車的這一方面性能需要靠懸架系統(tǒng)予以保證。根據(jù)當前轎車懸架的發(fā)展情況，本設計的轎車前后懸架均采用獨立懸架的形式。并且前懸采用比較流行的雙橫臂懸架。根據(jù)確定的結構選取懸架的自振頻率，從而可以計算出懸架的剛度、靜撓度和動撓度。采用以上數(shù)據(jù)計算彈性元件尺寸并且進行應力校核。在設計減振器時，根據(jù)阻尼系數(shù)和最大卸荷力來計算選取減振器的主要尺寸。然后再依次確定導向機構和橫向穩(wěn)定桿。在所有結構尺寸確定后采用caxa軟件繪制前后懸架的裝配圖和零件圖。在對樣車懸架進行平順性分析中，建立了兩自由度的平順性分析模型，分別繪制車身加速度幅頻特性曲線、

2、彈簧動撓度幅頻特性曲線分析了懸架參數(shù)對汽車平順性的影響。本文所做工作可為奔騰b50轎車的懸架系統(tǒng)設計提供理論依據(jù)，具有一定的實際應用意義。關鍵詞：汽車；懸架；減震器；平順性分析；abstractnow the development of automobile technology more and more rapidly, people on car comfort requirements are also increasing, and this aspect of performance cars on the need to ensure that suspension syste

3、m. based on the current developments in the car suspension, the design of the car before and after the suspension are used in the form of independent suspension. before the hanging and are used more popular double withbone arm type suspension. according to determine the structure of the selected sus

4、pension natural frequency, which can calculate the stiffness of the suspension, static and dynamic deflection deflection. more flexible use of data of components and size of a stress check. in the design of shock absorber, in accordance with the largest damping and unloading of the terms of the main

5、 shock absorber selected size. then bodies were identified and horizontal orientation wending gan. in all structure size is determined by caxa mapping software before and after the suspension of the assembly and parts plans.in the car-like suspension of a ride, a two degree of freedom of the ride an

6、alysis model, were drawn body acceleration of the rate of frequency, the relative frequency of dynamic curve, moving spring deflection increase the frequent cy of a hanging curve analysis - parameters on the car ride impact. in this paper, for the work done by ben teng b 50 cars suspension system de

7、sign provide a theoretical basis, the practical application of a certain significance. key words: car; suspension;shock absorber ; ride analysis目錄第一章 緒 論1第二章 前、后懸架結構的選擇22.1 獨立懸架結構特點22.2 獨立懸架結構形式及評價指標分析22.3 前后懸架結構方案32.4 輔助元件32.4.1 橫向穩(wěn)定桿32.4.2 導向機構3第三章 技術參數(shù)確定與計算43.1 主要技術參數(shù)43.2 懸架性能參數(shù)確定43.3 懸架靜撓度53.4 懸

8、架動撓度5.5 懸架彈性特性曲線6第四章 彈性元件的設計計算74.1 前懸架彈簧（麥弗遜懸架）74.1.1 彈簧中徑、鋼絲直徑及結構形式74.1.2 彈簧圈數(shù)74.2 后懸架彈簧（雙橫臂獨立懸架）84.2.1 彈簧中徑、鋼絲直徑及結構形式84.2.2 彈簧圈數(shù)8第五章 懸架導向機構及橫向穩(wěn)定的設計105.1 導向機構設計要求105.2雙橫臂獨立懸架示意圖105.3橫臂軸線布置方式115.4導向機構的布置參數(shù)115.4.1 側傾中心115. 4.2縱傾中心125. 4.3抗制動縱傾性（抗制動前俯角）135. 4.4抗驅(qū)動縱傾性（抗驅(qū)動后仰角）135. 4.5懸架橫臂的定位角13第六章 減振器設計

9、176.1 減振器概述176.2 減振器分類176.3 減振器主要性能參數(shù)186.3.1 相對阻尼系數(shù)確定186.3.2 減震器阻尼系數(shù)186.4 最大卸荷力196.4.1 前懸架的最大卸荷力196.4.2 后懸架的最大卸荷力196.5 筒式減振器主要尺寸206.5.1 筒式減振器工作直徑206.5.2 油筒直徑21第七章 平順性分析227.1 平順性概念227.2 汽車的等效振動分析227.3車身加速度的幅頻特性247.4懸架動撓度的幅頻特性25第八章 結論27參考文獻28附 錄i30附錄ii42第一章 緒 論懸架是現(xiàn)代汽車最重要的總成之一。懸架結構的選用，不但在很大程度上決定了汽車平順性的

10、優(yōu)劣，而且隨著汽車速度的提高，對于與行駛速度密切相關的操縱穩(wěn)定性的影響也越來越大。隨著時代的發(fā)展，進口城市休閑車對國內(nèi)市場的影響，使得市場競爭的加劇，與此同時人們對城市休閑車的舒適性和穩(wěn)定性提出了新的要求。由于汽車懸架系統(tǒng)的結構參數(shù)及布置型式對汽車的各項使用性能有著舉足輕重的影響，因此懸架得到了人們廣泛重視和深入研究。運用優(yōu)化的設計方法在保證減小懸架整體質(zhì)量的同時又不缺少應有的剛度、強度與韌度，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。 懸架系統(tǒng)可以在凹凸不平路段，緩和路面?zhèn)鹘o車身的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動，以保證汽車行駛平順；轎車乘坐舒適性主要取決于懸架系統(tǒng)的好

11、壞，設計良好的懸架系統(tǒng)可以使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，減小車身移動，改善操縱穩(wěn)定性。汽車懸架包括彈性元件，減振器和傳力裝置等三部分，這三部分分別起緩沖、減振和力的傳遞作用。在汽車行駛中，由于路面的不平坦和懸架的彈性作用，使汽車產(chǎn)生垂直振動，減振器緩和及抑制不平路面對車體的沖擊，使汽車振動的振幅減小，直至振動停止，防止汽車部件的損壞。車輪相對于車架和車身跳動時，車輪的運動軌跡應該符合一定的要求，否則會產(chǎn)生運動干涉，影響汽車的行駛性能，特別是操縱穩(wěn)定性，所以就要安裝傳力裝置，如上下擺臂等叉形剛架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件，讓它來傳遞縱向力、側向力及力矩，并保證車輪對于車架（或車身）有確定的相對運動規(guī)律。這些傳

12、力機構還起導向作用，又稱導向機構。導向桿系鉸接處多采用橡膠襯套，能隔絕車輪所受來自路面的沖擊向車身的傳遞。非獨立懸架的車輪裝在一根整體車軸的兩端，當一邊車輪跳動時，影響另一側車輪也作相應的跳動，使整個車身振動或傾斜，汽車的平穩(wěn)性和舒適性較差，但由于構造較簡單，承載力大，目前仍有部分轎車的后懸架采用這種型式。獨立懸架的車軸分成兩段，每只車輪用螺旋彈簧獨立地安裝在車架(或車身)下面，當一邊車輪發(fā)生跳動時，另一邊車輪不受波及，汽車的平穩(wěn)性和舒適性好。但這種懸架構造較復雜，承載力小。現(xiàn)代轎車前后懸架大都采用了獨立懸架，并已成為一種發(fā)展趨勢。第二章 前、后懸架結構的選擇2.1 獨立懸架結構特點獨立懸架的

13、結構特點是車橋做成斷開的，每一側的車輪可以單獨的通過彈性懸架與車架（車身）連接，兩側車輪可以單獨跳動，互不影響。轎車和載重量1t以下的貨車前懸架廣為采用獨立懸架，轎車后懸架上也在逐漸采用獨立懸架，越野車、礦用車和大客車的前懸架也有一些采用獨立懸架。 獨立懸架的優(yōu)點是：簧下質(zhì)量小；懸架占用的空間小；彈性元件只承受垂直力，所以可以用剛度小的彈簧，使車身振動頻率降低，改善了汽車行駛平順性；由于采用斷開式車軸，所以能降低發(fā)動機的位置高度，使整車的質(zhì)心高度下降，改善了汽車的行駛穩(wěn)定性；左、右車輪獨自運動互不影響，可減少車身的傾斜和振動，同時在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力；獨立懸架可提供多種方案供

14、設計人員選用，以滿足不同設計要求。獨立懸架的缺點是結構復雜，成本較高，維修困難。這種懸架主要用于乘用車和部分質(zhì)量不大的商用車上。2.2 獨立懸架結構形式及評價指標分析根據(jù)導向機構不同的結構特點，獨立懸架可分為：雙橫臂，單橫臂，縱臂式，單斜臂，多桿式及滑柱（桿）連桿（擺臂）式等等。按目前采用較多的有以下三種形式：雙橫臂式，滑柱連桿式，斜置單臂式。按彈性元件采用不同分為：螺旋彈簧式，鋼板彈簧式，扭桿彈簧式，氣體彈簧式，中級轎車目前采用最多的是螺旋彈簧懸架。 評價時常從以下幾個方面進行：（1）側傾中心高度 汽車在側向力作用下，車身在通過左、右車輪中心的橫向垂直平面內(nèi)發(fā)生側傾時，相對于地面的瞬時轉(zhuǎn)動中

15、心，稱為側傾中心。側傾中心到地面的距離，稱為側傾中心高度。側傾中心位置高，它到車身質(zhì)心的距離縮短，可使側向力臂及側傾力矩小些，車身的側傾角也會減小。但側傾中心過高，會使車身傾斜時輪距變化大，加快輪胎的磨損。（2）車輪定位參數(shù)的變化 車輪相對車身上、下跳動時，主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、車輪外傾角及車輪前束等定位參數(shù)會發(fā)生變化。若主銷內(nèi)傾角變化大，容易使轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生擺振；若車輪外傾角變化大，會影響汽車的直線行駛穩(wěn)定性，同時也會影響輪距的變化和輪胎的磨損速度。（3）懸架側傾角剛度 當汽車作穩(wěn)態(tài)圓周行駛時，在側向力作用下，車廂繞側傾軸線轉(zhuǎn)動，并將此轉(zhuǎn)動角稱之為車廂側傾角。車廂側傾角與側傾力矩和懸架總的側傾

16、角剛度大小有關，并影響汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性。（4）橫向剛度 懸架的橫向剛度影響操縱穩(wěn)定性。若用于轉(zhuǎn)向軸上的懸架橫向剛度小，則容易造成轉(zhuǎn)向輪發(fā)生擺振現(xiàn)象。懸架不同占用的空間尺寸不同，占用橫向尺寸大的懸架影響發(fā)動機的布置和從車上拆裝發(fā)動機的困難程度。占用空間小的懸架，則允許行李箱寬敞，而且底部平整，布置油箱容易。因此，懸架占用的空間尺寸也用來作為評價指標之一。2.3 前后懸架結構方案目前汽車的前、后懸架采用的方案有：前輪和后輪均采用非獨立懸架；前輪采用獨立懸架，后輪采用非獨立懸架；前輪和后輪均采用獨立懸架等幾種。參照本車型的實際用處。本設計的前、后懸架均采用獨立懸架。前懸架采用不等長雙橫臂獨立

17、懸架，后懸架采用麥弗遜式獨立懸架。2.4 輔助元件2.4.1 橫向穩(wěn)定桿橫向穩(wěn)定桿，是汽車懸架中的一種輔助彈性元件。它的作用是防止車身在轉(zhuǎn)彎時發(fā)生過大的橫向側傾。目的是防止汽車橫向傾翻和改善平順性。 橫向穩(wěn)定桿是用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，橫置在汽車的前端和后端。桿身的中部，用套筒與車架鉸接，桿的兩端分別固定在左右懸架上。當車身只作垂直運動時，兩側懸架變形相同，橫向穩(wěn)定桿不起作用。當車身側傾時，兩側懸架跳動不一致，使橫向穩(wěn)定桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)，桿身的彈力成為繼續(xù)側傾的阻力，起到橫向穩(wěn)定的作用。穩(wěn)定桿使汽車行駛較穩(wěn)定、舒適，翻車幾率大大降低，并能提高車輛的操縱穩(wěn)定性。2.4.2 導向機構導向機構的作用是傳遞

18、車輪與車身間的力和力矩，同時保持車輪按一定運動軌跡相對車身跳動，它由導向機構由控制擺臂式桿件組成。出于對中級轎車的考慮為了在原有獨立懸架的基礎上添加導向機構又不使結構復雜，決定采用單桿式導向機構。第三章 技術參數(shù)確定與計算3.1 主要技術參數(shù)表31整車基本參數(shù)尺寸參數(shù)輪距（mm）1540質(zhì)心位置a （mm）1380b （mm）1300質(zhì)量參數(shù)軸荷分配空載前軸（kg）687后軸（kg）563滿載前軸（kg）962后軸（kg）788非簧載質(zhì)量：前懸非簧載質(zhì)量為60kg 后懸非簧載質(zhì)量為50kg簧載質(zhì)量（滿載）前簧載質(zhì)量滿載軸荷質(zhì)量非簧載質(zhì)量96260902kg后簧載質(zhì)量滿載軸荷質(zhì)量非簧載質(zhì)量788

19、50738kg3.2 懸架性能參數(shù)確定1）自振頻率（固有頻率）選取轎車自振頻率取值范圍為0.71.6hz。對于簧載質(zhì)量大的車型取值偏向小的方向，對于簧載質(zhì)量小的車型取值偏向大的方向。貨車自振頻率取值范圍為1.54.0 hz。crv轎車要兼顧轎車和越野車的性能。因此，前懸架偏頻為 1.20hz，即=1.20hz后懸架偏頻為 1.30hz，即=1.30hz 2) 懸架剛度汽車前、后部分車身的自振頻率和（亦稱偏頻）可用下式表示； （3-1） 上式中，、為前、后懸架的剛度（n/m）；將、代入式（3-1），得 單邊 單邊3.3 懸架靜撓度靜撓度： （3-2） g為重力加速度，gmms=172.7mm=1

20、47.0 mm3.4 懸架動撓度前后懸架自振頻率的不同，決定了他們撓度數(shù)值不同。各類汽車動靜撓度取值范圍如下： 貨 車 越野車 大客車 轎 車 所以， .5 懸架彈性特性曲線1-緩沖塊復原點 2-復原行程緩沖塊脫離支架3-主彈簧彈性特性曲線 4-復原行程5-壓縮行程6-緩沖塊壓縮期懸架特性曲線7-緩沖塊壓縮時開始接觸彈性支架 8-額定載荷圖 3-1懸架彈性特性曲線第四章 彈性元件的設計計算 4.1 前懸架彈簧（麥弗遜懸架）4.1.1 彈簧中徑、鋼絲直徑及結構形式 ：汽車滿載靜止時懸架上的載荷 （4-1） 單邊:彈簧指數(shù)，設計中一般推薦取，常用的初選范圍為c=58 所以，初選c=6.曲度系數(shù)彈簧

21、絲直徑設計： （4-2）彈簧壓縮時 類載荷范圍內(nèi)；許用切應力 mpa 取d=12mm d=cd=72mm 因此d取75mm結構形式：端部并緊、不磨平、支撐圈為1圈查機械設計手冊得。材料名稱：硅錳合金彈簧鋼絲(60si2mna)其節(jié)距為p=2537.5mm4.1.2 彈簧圈數(shù)彈簧工作圈數(shù) i=67 初選 i=6.5螺旋彈簧的靜撓度： （4-3） 式中 g-彈簧材料的剪切彈性模量，查表得mpa 則 符合要求。4.2 后懸架彈簧（雙橫臂獨立懸架）4.2.1 彈簧中徑、鋼絲直徑及結構形式：汽車滿載靜止時懸架上的載荷 單邊:彈簧指數(shù)，設計中一般推薦取，常用的初選范圍為c=58 所以，初選c=6曲度系數(shù)=

22、1.2525彈簧絲直徑設計： （4-4）彈簧壓縮時 類載荷范圍內(nèi)；許用切應力 mpa 取d=12mm d=cd=72mm 因此d取75mm結構形式：端部并緊、不磨平、支撐圈為1圈查機械設計手冊得。材料名稱：硅錳合金彈簧鋼絲(60si2mn)其節(jié)距為p=2537.5mm4.2.2 彈簧圈數(shù)彈簧工作圈數(shù) i=67 初選 i=6螺旋彈簧的靜撓度： g彈簧材料的剪切彈性模量，查表得mpa 則 符合要求。 第五章 懸架導向機構及橫向穩(wěn)定的設計5.1 導向機構設計要求1）懸架上載荷變化時，保證輪距變化不超過，輪距變化大會引起輪胎早期磨損。 2）懸架上載荷變化時，前輪定位參數(shù)有合理的變化特性，車輪不應產(chǎn)生縱

23、向加速度。 3）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，應使車身側傾角小。在側加速度下，車身側傾角不大于，并使車輪與車身的傾斜同向，以增強不足轉(zhuǎn)向效應。 4）汽車制動時，應使車身有抗前俯作用，加速時有抗后仰作用。5.2雙橫臂獨立懸架示意圖圖5-1 雙橫臂式獨立懸架（1） 適用彈簧：螺旋彈簧（2） 主要使用車型：轎車前輪；（3） 車輪上下振動時前輪定位的變化：（4）輪距、外傾角的變化比稍??；（5）拉桿布置可在某種程度上進行調(diào)整。（6）側擺剛度：很高、不需穩(wěn)定器；（7）操縱穩(wěn)定性：（8）橫向剛度高；（9）在某種程度上可由調(diào)整外傾角的變化對操縱穩(wěn)定性進行調(diào)整。5.3橫臂軸線布置方式雙橫臂式獨立懸架的擺臂軸線與主銷后傾角的匹

24、配影響到汽車的側傾穩(wěn)定性。當擺臂軸的抗前傾俯角等于靜平衡位置的主銷后傾角時，擺臂軸線正好與主銷軸線垂直，運動瞬心交于無窮遠處，主銷軸線在懸架跳動作平動。因此，主銷后傾角保持不變。當抗前傾俯角與主銷后傾角的匹配使運動瞬心交于前輪后方時，在懸架壓縮行程，主銷后傾角有增大的趨勢。當抗前傾俯角與主銷后傾角的匹配使運動瞬心交于前輪前方時，在懸架壓縮行程，主銷后傾角有減小的趨勢。為了減少汽車制動時的縱傾，一般希望在懸架壓縮行程主銷后傾角有增加的趨勢。因此，在設計雙橫臂式獨立懸架時，應選擇參數(shù)抗前傾俯角能使運動瞬心交于前輪后方。5.4導向機構的布置參數(shù)5.4.1 側傾中心 雙橫臂式獨立懸架側傾中心的高度為

25、式中 5-4雙橫臂式懸架側傾中心的確定獨立懸架的側傾高度為前懸架；后懸架。 5. 4.2縱傾中心 雙橫臂式獨立懸架的縱傾中心，可由用作圖法得出，作兩橫臂轉(zhuǎn)動軸c和d的延長線，兩線的交點即為縱傾中心，如圖5-5所示。圖 5-5 雙橫臂式獨立懸架的縱傾中心5. 4.3抗制動縱傾性（抗制動前俯角）抗制動縱傾性使得制動過程中汽車車頭的下沉量與車尾的抬高量減小。只有當前、后懸架的縱傾中心位于兩根車橋（軸）之間時，這一性能方可實現(xiàn)，如圖5-6所示。圖5-6 抗制動縱傾性5. 4.4抗驅(qū)動縱傾性（抗驅(qū)動后仰角）抗驅(qū)動縱傾性可減小后輪驅(qū)動汽車車尾的下沉量或前驅(qū)動汽車車頭的抬高量。與抗制動縱傾性不同的是，只有當

26、汽車為單橋驅(qū)動時，該性能才起作用。對于獨立懸架而言，當縱傾中心位置高于驅(qū)動橋車輪中心時，這一性能方可實現(xiàn)。5. 4.5懸架橫臂的定位角圖5-7 的定義如圖5-7為橫臂軸的水平斜置角 、懸架抗前俯角 、懸架斜置初始角的定義5.5 橫向穩(wěn)定桿的作用當車身側傾時，兩側懸架跳動不一致，橫向穩(wěn)定桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)，桿身的彈力成為繼續(xù)側傾的阻力，起到橫向穩(wěn)定的作用。當車身只作垂直移動而兩惻懸架變形相等時，橫向穩(wěn)定桿在套筒內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，橫向穩(wěn)定桿不起作用。當兩側懸架變形不等而車身對于路面橫向傾斜時，車架的一側移近彈簧支座，穩(wěn)定桿的該側末端就相對于車架向上移，而車架的另一側遠離彈簧支座，相應的穩(wěn)定桿的末端則相對于車架向

27、下移，然而在車身和車架傾斜時，橫向穩(wěn)定桿的中部對于車架并無相對運動。這樣在車身傾斜時，穩(wěn)定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)，于是穩(wěn)定桿便被扭轉(zhuǎn)。彈性的穩(wěn)定桿所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力矩就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。 橫向穩(wěn)定桿帶來的不利因素有：當汽車在坑洼不平的路面行駛時，左右車輪有垂直的相對位移，由于橫向穩(wěn)定桿的作用，增加了車輪處的垂直剛度，會影響汽車的行駛平順性。5.6 橫向穩(wěn)定桿的設計計算前懸架彈簧剛度的計算： 式中懸架剛度 （5-1） 根據(jù)結構需要，選定從懸架支撐點到螺旋彈簧中心之間的距離m=350mm，從懸架支撐點到輪胎中心之間的距離n=350mm。因此，前懸架

28、每個彈簧的剛度為：后懸架彈簧剛度的計算：選定從懸架支撐點到螺旋彈簧中心之間的距離m=220mm，從懸架支撐點到輪胎中心之間的距離n=370mm。因此，后懸架每個彈簧的剛度為：前懸架的側傾角剛度為：后懸架的側傾角剛度為：由 （5-2）則穩(wěn)定桿的角剛度： （5-3）式中 e材料的彈性模量， d穩(wěn)定桿的直徑，mm p端點作用力，n f端點位移，mm i穩(wěn)定桿的截面慣性矩，前懸架橫向穩(wěn)定桿直徑d： 式中 -曲度系數(shù)， c-彈簧指數(shù)， r的取值不小于1.25d后懸架穩(wěn)定桿的角剛度 圖5-3 橫向穩(wěn)定桿設計示意圖第六章 減振器設計6.1 減振器概述懸架系統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生振動，為改善汽車行駛平順性

29、，懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器，為衰減振動，汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器，其工作原理是當車架（或車身）和車橋間受振動出現(xiàn)相對運動時，減振器內(nèi)的活塞上下移動，減振器腔內(nèi)的油液便反復地從一個腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個腔內(nèi)。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對振動形成阻尼力，使汽車振動能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間的相對運動速度增減，并與油液粘度有關。減振器與彈性元件承擔著緩沖擊和減振的任務，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。 (1) 在壓縮行程

30、（車橋和車架相互靠近），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。這時，彈性元件起主要作用。 (2) 在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠離），減振器阻尼力應大，迅速減振。 (3) 當車橋（或車輪）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(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷。6.2 減振器分類減振器按結構形式不同，分為搖臂式和筒式兩種。雖然搖臂式減振器能在比較大的工作壓力（1020mpa）條件下工作，但由于它的工作特性受活塞磨損和工作溫度變化的影響大而遭淘汰。筒式減振器工作壓力雖然僅為（2.55mpa），但是因為工作性能穩(wěn)定而在現(xiàn)代汽車上得到廣

31、泛的應用。筒式減振器又分為單筒式、雙筒式和充氣筒式三種。雙筒充氣液力減振器具有工作性能穩(wěn)定、干摩擦阻力小、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。6.3 減振器主要性能參數(shù)6.3.1 相對阻尼系數(shù)確定表6.3.1汽車懸架的偏頻及相對阻尼比空氣彈簧鋼制彈簧轎車載貨汽車轎車載貨汽車前懸架后懸架前懸架后懸架前懸架后懸架前懸架后懸架偏 頻n/hz0.50.80.81.21.01.21.31.5相對阻尼比0.80.60.80.60.40.20.40.3由表6.3.1初選前、后懸架平均阻尼系數(shù)：；壓縮、伸張行程時的相對阻尼系數(shù)一般取： 本次設計取0.5倍。前懸架，伸張行程時的相對阻尼系數(shù)，壓

32、縮行程時的相對阻尼系數(shù)后懸架，伸張行程時的相對阻尼系數(shù)，壓縮行程時的相對阻尼系數(shù)6.3.2 減震器阻尼系數(shù)懸架相對阻尼比： （6-1）式中 懸架系統(tǒng)的垂直剛度； 懸掛部分的質(zhì)量減震器阻尼系數(shù) （6-2）前懸架，壓縮行程時減振器阻尼伸張行程時減振器阻尼后懸架，壓縮行程時減振器阻尼 伸張行程時減振器阻懸架系統(tǒng)固有頻率 （6-3）由上式可知：前懸架：后懸架：6.4 最大卸荷力6.4.1 前懸架的最大卸荷力為減小傳到車身上的沖擊力，當減振器活塞振動速度達到一定值時，減振器打開卸荷閥。此時的活塞速度稱為卸荷速度vx， （6-4）式中，vx：卸荷速度，一般為0.150.30m/s 。a：車身振幅，取40m

33、m；：懸架振動固有頻率。a：減振器在下橫臂上的連接點到下橫臂在車身上的鉸接點之間的距離；n：懸架的下臂長；前懸架為雙橫臂式獨立懸架， 輪距b=1.54m最大卸荷力 （6-5）伸張行程時的最大卸荷力壓縮行程時的最大卸荷力6.4.2 后懸架的最大卸荷力后懸架為麥弗遜式獨立懸架，即b=1.54m最大卸荷力伸張行程時的最大卸荷力壓縮行程時的最大卸荷力6.5 筒式減振器主要尺寸6.5.1 筒式減振器工作直徑可根據(jù)最大卸荷力和缸內(nèi)最大壓力強度來近似的求工作缸的直徑 （6-6）式中 p-工作缸內(nèi)最大允許壓力,取 -連桿直徑與缸筒直徑之比,雙筒式取 由汽車筒式減振器尺寸系列及技術條件可知:減振器的工作缸直徑

34、有等幾種。所以筒式減振器工作直徑可?。簻p振器的工作缸直徑為30mm減振器的工作缸直徑為30mm 圖6-1 懸架減振器安裝示意圖6.5.2 油筒直徑貯油筒直徑，壁厚取，材料可取鋼 前貯油筒直徑 取后貯油筒直徑 取連桿直徑的選擇：；第七章 平順性分析7.1 平順性概念汽車的平順性是指汽車行駛時對不平路面的隔振特性。汽車是由包括車輪、懸架彈簧及彈性減震坐墊等，具有固有振動特性彈性元件組成，這些彈性元件可緩和不平路面對汽車的沖擊，使乘員舒適和減少貨物損傷。但路面不平激起的振動達到一定程度時，會使乘員感到不適和疲勞或使運載的貨物損壞，車輪載荷的波動還影響地面與車輪間的附著性能，影響到汽車的操縱穩(wěn)定性。因

35、此平順性主要根據(jù)乘員主觀感覺的舒適性來評價，對于載貨汽車還包括保持貨物完好的性能，它是現(xiàn)代汽車的主要性能之一。7.2 汽車的等效振動分析為增強車內(nèi)乘員的舒適感，必須降低汽車行駛中的振動，即提高汽車的行駛平順性能。汽車在一定路面上行駛時，其振動量（振幅、振動速度及加速度）的大小取決于汽車的質(zhì)量、懸架剛度、輪胎剛度和阻尼等結構參數(shù)。但是，汽車振動是一個極為復雜的空間多自由度振動系統(tǒng)。為便于分析，需把復雜的實際汽車在某些假設條件下，簡化為等效振動系統(tǒng)。圖7-1 汽車振動系統(tǒng)模型根據(jù)力學定理，可列出系統(tǒng)的振動微分方程： 式中，為簧載質(zhì)量；為非簧載質(zhì)量；為左右兩側懸架的合成剛度；為左右兩側懸架的合成當量

36、阻尼系數(shù)；為左右兩側懸架的合成輪胎剛度；為簧載質(zhì)量的垂直位移；為非簧載質(zhì)量的垂直位移；為路面不平度賦值函數(shù)，即路面不平度對汽車的實際激勵。解式（1）可得該系統(tǒng)振動的兩個主頻率： 式中，。由上式可知，汽車振動存在兩個主頻和，它們僅為系統(tǒng)結構參數(shù)的函數(shù)而與外界的激勵條件無關，是表征系統(tǒng)特征的固有參數(shù)。一般地說，其中較小值的一階主頻，且接近由彈簧質(zhì)量和懸架剛度所決定的頻率，而較大值的二階主頻率，較接近主要由輪胎剛度和非簧載質(zhì)量所決定的頻率。方程的解是由自由振動齊次方程的解與非齊次方程特解之和組成。令，則奇次方程為 式中的稱為系統(tǒng)固有頻率，而阻尼對運動的影響取決于和的比值變化， 汽車懸架系統(tǒng)阻尼比的數(shù)

37、值通常在0.25左右，屬于小阻尼，此時微分方程的通解為 7.3車身加速度的幅頻特性雙質(zhì)量系統(tǒng)在，質(zhì)量比剛度比，阻尼比兩種情況下的幅頻特性曲線。由四個參數(shù)可按下式確定車輪部分的固有頻率和阻尼比 （一階阻尼比）（二階阻尼比）圖7-2車身加速度的幅頻特性曲線圖共振時，增大而幅頻減小，在第一共振峰和第二共振峰之間的高頻區(qū)，增大幅頻也增大，在高頻共振區(qū)，雙質(zhì)量系統(tǒng)出現(xiàn)第二共振峰，在之后，幅頻按一定斜率衰減，也減小，所以對共振與高頻段的效果相反，綜合考慮，取比較合適。7.4懸架動撓度的幅頻特性圖7-4 限位行程的示意圖由圖7-4所示，由車身平衡位置起，懸架允許的最大壓縮行程就是其限位行程。彈簧動撓度與限位

38、行程應適當配合，否則會增加行駛中撞擊限位的概率，使平順性變壞。頻率響應函數(shù)為 將 與 代入上式，得： 懸架系統(tǒng)對于車身位移來說，是將高頻輸入衰減的低通濾波器；對于動撓度來說，是將低頻輸入衰減的高通濾波器。阻尼比對只在共振區(qū)起作用，而且當時已不呈現(xiàn)峰值。且阻尼比與幅頻值成反比，如圖7-5所示。圖7-5 懸架動撓度的幅頻特性曲線圖通過分析，當阻尼比時，本懸架系統(tǒng)的平順性特性較好，符合iso02631-1：1997 （e）標準。第八章 結論 本次設計為奔騰b50轎車懸架系統(tǒng)設計。在基本形式的選取中選擇獨立式懸架，其特點為當一邊車論發(fā)生跳動時，另一邊車輪不受干擾，這樣提高了汽車的平穩(wěn)性和舒適性。并且現(xiàn)

39、代轎車前后懸架大都采用了獨立懸架，并已成為一種發(fā)展趨勢。所以前懸架系統(tǒng)采用雙橫臂式獨立懸架。后懸是麥弗遜式獨立懸架。設計的基本步驟為根據(jù)給定車型的各項基本參數(shù)計算出懸架的剛度，靜撓度，動撓度；在減振器設計過程中，對前后懸架選擇合適的平均阻尼系數(shù)，從而確定減振器的阻尼系數(shù)，并通過計算最大卸荷力確定其工作直徑；在平順性分析中，建立兩自由度的平順性分析模型，最后了解到影響汽車平順性因素都有哪些。通過這次實踐，我更加解了懸架系統(tǒng)，熟悉了轎車懸架的設計步驟，鍛煉了工程設計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立設計能力。鞏固了以前在課堂上所學的理論知識。并且與實際的實物聯(lián)系起來，在實際應用中，我發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足，也

40、找到了彌補這些缺點的方法，使我在今后的工作生活中可以及時的改正自己，多多學習。也使我對設計有了一些初步的理解，學會了如何去設計，如何去修改、完善。為今后的工作打下了良好的基礎。另外，本次設計也增加了我們的獨立解決問題的能力和思維的能力，使我們能獨立利用各種資料來解決完成手頭的工作。參考文獻1 劉惟信汽車設計m.第5版北京:清華大學出版社，20012 余志生主編.汽車理論m.北京：機械工業(yè)出版社，20043 陳家瑞主編.汽車構造m.北京：人民交通出版社，20044 王望予主編.汽車設計m.北京：機械工業(yè)出版社，20045 龔微寒.汽車現(xiàn)代設計制造m.北京：人民交通出版社，19956 王 宣 譯

41、懸架元件與底盤力學m.北京：人民交通出版社，20047 龔微寒.汽車現(xiàn)代設計制造m.北京:人民交通出版社，19958 趙學敏.汽車底盤構造與維修.國防工業(yè)出版社，2003,19 屠衛(wèi)星.汽車底盤構造與維修.人民交通出版社，2001,810 宋 森.汽車底盤維修實例m.機械工業(yè)出版社，200211 嵇偉新型汽車懸架與車輪定位m.北京:機械工業(yè)出版社，200412 張金柱主編懸架系統(tǒng)m. 北京：化學工業(yè)出版社，200513 john fenton. hand book of vehicle design analysis.warrendale,pa.,usa:society of automo-t

42、ive engineers,incm,199614 julia happian-smisth.an introduction to modern vehicle designm.200615 yu f., crolla d.a. a state observer design for an adaptivevehicle suspension. vehicle suspension dynamicm, 199816 griffin，m.j. evaluation of vibration with respect to human response. warrendale pa: sae pa

43、per . 86004717 christian best.basic utility vehicle suspension designm.2002致 謝經(jīng)過快四個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。在這里我首先要感謝我的導師張立軍教授。張立軍教授平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，從查閱資料，設計方案的確定和修改，設計計算，中期檢查，后期詳細設計，裝配圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計較為復雜煩瑣，但是張老師仍然細心

44、地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩張老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。然后還要感謝大學四年來教導過我的所有老師，為我打下專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設計才會順利完成。最后感謝汽車學院和我的母校遼寧工業(yè)大學大學四年來對我的大力栽培。附 錄i suspension systemswhen people think of automobile performance, they normally think of horsepower, torque and zero-to-60 acce

45、leration. but all of the power generated by a piston engine is useless if the driver cant control the car. thats why automobile engineers turned their attention to the suspension system almost as soon as they had mastered the four-stroke internal combustion engine. double-wishbone suspension on hond

46、a accord 2005 coupethe job of a car suspension is to maximize the friction between the tires and the road surface, to provide steering stability with good handling and to ensure the comfort of the passengers. in this article, well explore how car suspensions work, how theyve evolved over the years a

47、nd where the design of suspensions is headed in the future. if a road were perfectly flat, with no irregularities, suspensions wouldnt be necessary. but roads are far from flat. even freshly paved highways have subtle imperfections that can interact with the wheels of a car. its these imperfections

48、that apply forces to the wheels. according to newtons laws of motion, all forces have both magnitude and direction. a bump in the road causes the wheel to move up and down perpendicular to the road surface. the magnitude, of course, depends on whether the wheel is striking a giant bump or a tiny spe

49、ck. without an intervening structure, all of wheels vertical energy is transferred to the frame, which moves in the same direction. in such a situation, the wheels can lose contact with the road completely. then, under the downward force of gravity, the wheels can slam back into the road surface. wh

50、at you need is a system that will absorb the energy of the vertically accelerated wheel, allowing the frame and body to ride undisturbed while the wheels follow bumps in the road. a cars suspension, with its various components, provides all of the solutions described. car suspension partsthe suspens

51、ion of a car is actually part of the chassis, which comprises all of the important systems located beneath the cars body. these systems include: the frame - structural, load-carrying component that supports the cars engine and body, which are in turn supported by the suspension the suspension system

52、 - setup that supports weight, absorbs and dampens shock and helps maintain tire contact the steering system - mechanism that enables the driver to guide and direct the vehicle the tires and wheels - components that make vehicle motion possible by way of grip and/or friction with the road so the suspension is just one of the major systems in any vehicle. with this big-picture overview in mind, its time to look at the three fundamental compone