汽車懸架方案設(shè)計設(shè)計

1、總體方案：在設(shè)計時首先考慮改型車的總體方案要求， 在借鑒原型車懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 提出改型 車懸架系統(tǒng)的總體方案。 接著， 根據(jù)懸架總體方案，進行懸架系統(tǒng)各零部件的設(shè)計計算，在 計算時應(yīng)重點計算對懸架整體性能影響較大的零部件如：螺旋彈簧、 橫向穩(wěn)定桿、 減振器等。然后，運用 CAD 工具進行懸架系統(tǒng)的實體建模和二維零件圖的繪制；最后，利用計算機仿 真手段對懸架系統(tǒng)的運動學(xué)特性進行仿真分析。原型車是奇瑞 QQ3 前懸架選擇麥弗遜式獨立懸架 后懸架選擇縱向拖拽臂式非獨立式懸架為什么前懸架選擇麥弗遜式懸架？麥弗遜式懸架的特點麥弗遜懸架一般用于轎車的前輪。 與其它懸架系統(tǒng)相比， 麥弗遜式懸架系統(tǒng)具

2、有結(jié)構(gòu)簡 單，緊湊，占用空間少，性能優(yōu)越等特點。麥式懸架還具有較為合理的運動特性，能夠保證 可有效擴大車內(nèi)乘坐空間， 但也由于其構(gòu)造為滑柱式， 對左右方向的沖擊缺乏阻擋力， 抗剎 車點頭等性能較差。麥佛遜式懸架的經(jīng)濟性分析自 20 世紀 30 年代美國通用汽車的一名工程師麥弗遜( McPherson )發(fā)明了麥弗遜式 懸架以來，麥弗遜式獨立懸架已成為使用量最多的懸架結(jié)構(gòu)形式之一 5 。從寶馬 M3 ，保 時捷 911 等高性能車，到菲亞特 STILO ，福特 FOCUS 和國產(chǎn)的夏利、哈飛面包車等前懸掛采用的都是麥弗遜式懸架。麥弗遜式懸架的有效性和經(jīng)濟型已經(jīng)得到了無數(shù)事實的佐證。 隨著世界能源

3、的日益匱乏，微型汽車和節(jié)能汽車已成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的一個重要方向， 小排量汽車和經(jīng)濟型汽車的推廣勢必會帶來麥弗遜式獨立懸架更為廣泛的運用， 麥弗遜式懸 架的經(jīng)濟性也將得到充分的體現(xiàn)。 麥弗遜式懸架最大的設(shè)計特點就是結(jié)構(gòu)簡單， 結(jié)構(gòu)簡單能 帶來兩個直接好處是： 懸掛質(zhì)量輕和占用空間小。 我們知道， 汽車的質(zhì)量是影響汽車燃油經(jīng) 濟性的一個關(guān)鍵因素，減輕懸架的質(zhì)量進而減輕整車的質(zhì)量就可以有效地降低汽車的油耗， 從而達到減少能源消耗和降低使用成本的目的；同樣， 由于麥式懸架有著結(jié)構(gòu)緊湊、 占用空間小等結(jié)構(gòu)特點，這就使汽車的前置前驅(qū)式布置方案（FF）成為可能。這樣，不僅省去了采用前置后驅(qū)式布置（FB）

4、時所使用的驅(qū)動軸，減輕了汽車的質(zhì)量降低了油耗，還縮小的 整車的尺寸，便于汽車向著微型化方向發(fā)展。 當(dāng)然，和其它結(jié)構(gòu)形式的懸架相比從使用經(jīng)濟性角度來講， 麥弗遜式懸架也存在一定的不足。 我們知道， 懸掛屬于運動部件， 在汽車運行過程中， 懸架將要承受來之路面和車身各個方向 的力和力矩。 對于麥弗遜式懸架這些沖擊載荷將完全由減振器支柱和下擺臂來承受，所以這些部位較易發(fā)生幾何變形，進而使零件損害造成懸架的失效。前懸架設(shè)計方案：1.懸架靜撓度 f c懸架靜撓度 fc 是指汽車滿載靜止時懸架上的載荷FW 與此時懸架剛度 c 之比，即f c FW / c 。汽車前、后懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動系統(tǒng)的固有頻

5、率，是影響汽車行駛平順性的 主要參數(shù)之一。因現(xiàn)代汽車的質(zhì)量分配系數(shù) 近似等于 1，于是汽車前、后軸上方車身兩點 的振動不存在聯(lián)系。因此，汽車前、后部分的車身的固有頻率n1和n2 （亦稱偏頻）可用下式表示1C2(4 1)式中，c1、c2為前、后懸架的剛度(N / cm) ；、m2為前、后懸架的簧上質(zhì)量(kg)。當(dāng)采用彈性特性為線性變化的懸架時，前、后懸架的靜撓度可用下式表示migCic2m2gc22式中，g為重力加速度(g = 981cm / s )。將f c1、f c2代人式(6 1)得到n2分析上式可知：懸架的靜撓度人直接影響車身振動的偏頻(4 2)n。因此，欲保證汽車有良好的行駛平順性，必

6、須正確選取懸架的靜撓度。在選取前、后懸架的靜撓度值 fc1和fc2時，應(yīng)當(dāng)使之接近，并希望后懸架的靜撓度fc2比前懸架的靜撓度 fc1小些，這有利于防止車身產(chǎn)生較大的縱向角振動。理論分析證明：若汽車以較高車速駛過單個路障，n2 v 1時的車身縱向角振動要比n n? > 1時小，故推薦取fc2 =( 0.80.9) fc1。考慮到貨車前、后軸荷的差別和駕駛員的乘坐舒適性，取前懸架的靜撓度值大于后懸架的靜撓度值，推薦fc2 =( 0.60.8 ) fc1。為了改善微型轎車后排乘客的乘坐舒適性，有時取后懸架的偏頻低于前懸架的偏頻。用途不同的汽車，對平順性要求不一樣。以運送人為主的轎車對平順性的

7、要求最高，大客車次之，載貨車更次之。對普通級以下轎車滿載的情況，前懸架偏頻要求在 1.001.45Hz ,后懸架則要求在1.171.58Hz。原則上轎車的級別越高，懸架的偏頻越小。對高級轎車滿載的情況，前懸架偏頻要求在 0.801.15Hz ,后懸架則要求在0.981.30Hz。貨車滿載時， 前懸架偏頻要求在 1.502.10Hz ,而后懸架則要求在 1.702.17Hz。選定偏頻以后，再利 用式 （6 2）即可計算出懸架的靜撓度。2.懸架的動撓度 fd懸架的動撓度 fd 是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形（通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的 12 或 2 3）時，車輪中心相對車

8、架 （或車身 ）的垂直位移。要 求懸架應(yīng)有足夠大的動撓度，以防止在壞路面上行駛時經(jīng)常碰撞緩沖塊。對轎車，fd取79cm ;對大客車，fd取58cm3.懸架彈性特性懸架受到的垂直外力 F與由此所引起的車輪中心相對于車身位移廠（即懸架的變形）的關(guān)系曲線稱為懸架的彈性特性。其切線的斜率是懸架的剛度。懸架的彈性特性有線性彈性特性和非線性彈性特性兩種。 當(dāng)懸架變形廠與所受垂直外力F 之間呈固定比例變化時，彈性特性為一直線，稱為線性彈性特性，此時懸架剛度為常數(shù)。當(dāng)懸架變形f與所受垂直外力 F之間不呈固定比例變化時， 彈性特性如圖4 1所示。此時， 懸架剛度是變化的，其特點是在滿載位置（圖中點 8）附近，剛度小且曲線變化平緩，因而平順性良好;距滿載較遠的兩端，曲線變陡，剛度增大。這樣可在有限的動撓度fd 范圍內(nèi)，得到比線性懸架更多的動容量。 懸架的動容量系指懸架從靜載荷的位置起， 變形到結(jié)構(gòu)允許 的最大變形為止消耗的功。懸架的動容量越大，對緩沖塊擊穿的可能性越小?？蛰d與滿載時簧上質(zhì)量變化大的貨車和客車， 為了減少振動頻率和車身高度的變化， 應(yīng) 當(dāng)選用剛度可變的非線性懸架。 轎車