雙橫臂獨立懸架的設計答辯

1、雙橫臂獨立懸架的設計雙橫臂獨立懸架的設計1 概述概述2 懸架結構形式分析懸架結構形式分析3 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定4 減振器設計分析減振器設計分析5 導向機構的設計導向機構的設計6 UG三維實體模型三維實體模型7 二維圖紙二維圖紙8 改進改進1 1 概概 述述 一一 主要作用主要作用 傳遞車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩; 緩和、抑制路面對車身的沖擊和振動； 保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特 性。保證汽車的操縱穩(wěn)定性。二二 對懸架提出的對懸架提出的設計要求設計要求 1）保證汽車有良好的行駛平順性。2）具有合適的衰減振動能力。3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。4）

2、汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾；轉彎 時車身側傾角要合適。5）有良好的隔聲能力。6）結構緊湊、占用空間尺寸要小。7）可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部 件質量要小的同時，還要保證有足夠的強度和壽命。 雙橫臂獨立懸架是獨立懸架中一種比較典型的結構形式。按照上、下橫臂的長短可分為等長和不等長兩種。等長雙橫臂懸架在其車輪上下跳動時，雖然可以保持主銷的傾角和車輪外傾角不變，但是輪距變化大，導致輪胎的磨損嚴重，現(xiàn)在已經很少采用；不等長雙橫臂獨立懸架只要合理的選擇結構參數(shù)和適當?shù)夭贾?，就可以將輪距和前輪的定位參?shù)變化限制在一定的范圍之內，保證良好的行駛穩(wěn)定性，故這種形式的獨立

3、懸架在現(xiàn)代高級轎車中得到了廣泛的應用。 2 懸架結構形式分析懸架結構形式分析3 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定一、整車參數(shù)：一、整車參數(shù)：%82 ,%18ussusummmmmm類別項目參數(shù)值質量參數(shù)整車整備質量me（kg）1535座位數(shù)5最大總質量ma (kg)1845最大軸載質量（kg）前軸G1 (0.55ma)1015后軸G2(0.45ma)830 前軸懸掛質量 后軸懸掛質量kgmms83255. 01kgmms68145. 02前懸架滿載時取偏頻n1=1Hz 則前懸架空載時的靜撓度： mmnfc2501552211剛度： mmNmmkgfPCc/1066.16/7 . 12504

4、16311主銷后傾角主銷后傾角 ：主銷內傾角主銷內傾角 ：前輪外傾角前輪外傾角 ：前輪前束前輪前束 ：（A-B）二、轉向輪定位參數(shù)二、轉向輪定位參數(shù)圖1 由圖可以看出，上、下橫臂和主銷(BD)采用球副聯(lián)接，上、下橫臂和車身采用旋轉副聯(lián)接，拉臂(EH)和轉向拉桿(HI)以及轉向拉桿和車身為球副聯(lián)接。A1、A2分別為上橫臂兩桿的旋轉中心，A3、A4為下橫臂兩桿的旋轉中心，B、D分別為下橫臂和主銷、上橫臂和主銷的球副中心，E為拉臂和主銷的聯(lián)接點，G為輪胎轉向節(jié)和主銷的聯(lián)接點，F(xiàn)為輪胎中心；DO1為上橫臂的等效長度(r1)，BO2為下橫臂的等效長度(r2)，O1、O2分別為上、下橫臂的等效旋轉中心。根

5、據(jù)等效原理，圖1等效為圖2。 通過計算和分析，確定懸架的各個設計參數(shù)如下： 主銷長度：330mm 主銷內傾角：10 主銷后傾角：2.5 上橫臂長度：350mm 上橫臂在汽車橫向平面的傾角：11 上橫臂軸水平斜置角：-5 下橫臂長度：500mm 下橫臂在汽車橫向平面的傾角：9.5 下橫臂軸水平斜置角：10 車輪前束：6.5mm 輪距：1551mm圖24 減振器設計分析減振器設計分析壓縮行程：壓縮行程： 車輪靠車輪靠近車身的過近車身的過程。程。復原行程：復原行程： 車輪遠車輪遠離車身的過離車身的過程。程。壓縮行程：壓縮行程：容積減少，油壓升容積減少，油壓升高，油液打開流通高，油液打開流通閥，經過流

6、通閥流閥，經過流通閥流入上腔。入上腔。由于上腔容積由于上腔容積被活塞桿用去被活塞桿用去部分空間，所部分空間，所以油液一部分以油液一部分油液打開壓縮油液打開壓縮閥流入外腔閥流入外腔由于各閥門的節(jié)由于各閥門的節(jié)流作用，便造成流作用，便造成對懸架壓縮運動對懸架壓縮運動的阻力，使振動的阻力，使振動能量衰減。能量衰減。復原行程復原行程上腔容積減少，油上腔容積減少，油壓升高，油液推開壓升高，油液推開復原閥，流入下腔。復原閥，流入下腔。由于活塞桿占去一定由于活塞桿占去一定空間，所以自上腔流空間，所以自上腔流入的油液不足以充滿入的油液不足以充滿下腔容積的增加。外下腔容積的增加。外腔中油液推開補償閥腔中油液推開

7、補償閥流入下腔補充。流入下腔補充。 由于各閥門的由于各閥門的節(jié)流作用，便造成節(jié)流作用，便造成對懸架伸張運動的對懸架伸張運動的阻力，使振動能量阻力，使振動能量衰減。衰減。雙筒減振器工作原理雙筒減振器工作原理 對于無內摩擦的彈性元件 (螺旋彈簧)懸架，取=0.250.35 取車身相對阻尼系數(shù)=0.28，伸縮阻力比 i=2.5，連桿直徑與缸筒直徑之比根據(jù)減振器類型選擇，雙筒式取=0.45。根據(jù)QC/T4911999汽車筒式減振器 尺寸系列及技術條件中規(guī)定的，取L2=140mm，外徑D1=65mm，外徑D2=75mm，活塞行程S=120mm。 a的確定 （減振器在下橫臂上的連接點到下橫臂在車身上的鉸接

8、點之間的距離 ） 阻尼系數(shù) 2 1628. 0223scmHzmcs3 . 64161066.163 固有振動頻率 )cos/(2222awnms由求得 a=383.7mm 1、筒式減振器的尺寸系列、筒式減振器的尺寸系列以工作缸內徑分為：以工作缸內徑分為： 中國：中國：20、30、40、(45)、50、65系列系列 日本：日本：20、25、30、40、45、50、65系列系列 歐美：歐美：20、27、32、40、45、50、65系列系列2、減振器活塞桿的尺寸系列、減振器活塞桿的尺寸系列常見活塞桿桿徑有：常見活塞桿桿徑有： 8、10、12、12.5、16、18、20、2

9、2、25、28取D=40mm，連桿直徑d=D=0.4540=18mm 儲油筒直徑Dc=1.45D=1.4540=58mm前減振器的安裝角=18；根據(jù)QC/T4911999汽車筒式減振器 尺寸系列及技術條件中規(guī)定的，取L2=140mm，外徑D1=65mm，外徑D2=75mm，活塞行程S=120mm。GH型減振器 6 UG三維實體模型三維實體模型7 二維圖紙二維圖紙8 改進改進 球銷式接頭： 汽車行駛時，可把高速轉動的車輪看成是一個轉子，而繞主銷轉動的轉向節(jié)視為該轉子的框架，從而構成一個二自由度的陀螺，力學中的陀螺就是除能繞其自轉軸轉動外，還能繞其它軸轉動的剛體。根據(jù)陀螺理論，當轉子(車輪)以wk高速旋轉時，如果框架也以某角速度轉動，則框架上將受到一個力矩作用，此力矩稱為陀螺力矩MT 上上/下橫臂長度的確定下橫臂長度的確定 陀螺力矩MT dtdWIMkkTdtdRvIMkT陀螺力矩將使車輪擺振，持續(xù)不停。 解決辦法 采用等長臂的獨立懸架，使車輪上下跳動時，其平面不偏轉，但其副作用是引起輪距變化和輪胎橫向滑移，使輪胎早期磨損，因此目前懸架設計中采取折衷方案，對于雙橫臂獨立懸架，取上橫臂長=0.6