麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)卓越工程師培養(yǎng)（海格班）麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教 師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 盡我所知，除文中特別加 以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研 究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體， 均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作者簽名： 日期：指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和

2、電 子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供 目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制 手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分 或全部?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外， 本論文 不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 對(duì)本文的研 究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完 全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有

3、關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定， 同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版， 允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位 論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索， 可以采用影印、縮 印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名:日期： 年 月注意事項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）.論文字?jǐn)?shù)

4、要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、 程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬(wàn)字。.附件包括：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件） 。.文字、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò) 別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所 有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程 字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔.裝訂順序）設(shè)計(jì)（論文）附件：

5、按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫（設(shè)計(jì)）過(guò)程、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度優(yōu)良中及格不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力優(yōu)良中及格不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性優(yōu)良中及格不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況優(yōu)良中及格不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？?jī)?yōu)良中及格不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？?jī)?yōu)良中及格不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平、論文（設(shè)

6、計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？?jī)?yōu) 良中及格不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平優(yōu) 良中及格不及格建議成績(jī)：口優(yōu)口 良 中 及格不及格（在所選等級(jí)前的口內(nèi)畫）指導(dǎo)教師:（簽名）（蓋章）年 月 日評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？口優(yōu)口良口中口及格口不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？口優(yōu)口良口中口及格口不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義口優(yōu) 口良 口中 口及格 口不及格2、論文的觀念是否有

7、新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？口優(yōu)口良口中口及格口不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平口優(yōu)口良口中口及格口不及格建議成績(jī)：口優(yōu) 口良 口中 口及格 口不及格（在所選等級(jí)前的口內(nèi)畫）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià):一、答辯過(guò)程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況口優(yōu) 口良 口中 口及格 口不及格2、對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況口優(yōu)口良口中口及格口不及格3、學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài)口優(yōu)口良口中口及格口不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？口優(yōu)口良口中口及格口不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？

8、 口優(yōu)口良口中口及格口不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 口優(yōu) 口良 口中 口及格 口不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？口優(yōu)口良口中口及格口不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平口優(yōu)口良口中口及格口不及格評(píng)定成績(jī)：口優(yōu) 口良 口中 口及格 口不及格教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）：（簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任：（簽名）年 月 日本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)輕型車和懸架發(fā)展趨勢(shì)的了解，主要介紹了懸架的定義及重 要性，描述了懸架的作用和功能。 主要闡述了獨(dú)立懸架的類別和構(gòu)造， 尤其是詳 細(xì)的介紹了麥弗遜獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)過(guò)程，本著滿足車輛行駛平順性的

9、原則，設(shè)計(jì) 了麥弗遜獨(dú)立懸架的各個(gè)組成部分， 并對(duì)其進(jìn)行了校核。如橫置板簧的設(shè)計(jì)和計(jì) 算，橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)，對(duì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了平順性分析， 橫擺臂的長(zhǎng)度計(jì)算和減 震器的設(shè)計(jì)計(jì)算等。輕型車屬于客車，然而隨著輕型車越來(lái)越多的應(yīng)用于商務(wù)通勤， 城市物流等 方面，人們對(duì)其平順性的要求越來(lái)越高，因此以輕型車的懸架系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)輕型車 懸架系統(tǒng)。輕型車懸架是一個(gè)較難達(dá)到完美要求的輕型車總成，這是因?yàn)閼壹芗纫獫M足輕型車的舒適性要求，又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求，而這兩方面又是互 相對(duì)立的。比如，為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖輕型車的震動(dòng)，這樣彈 簧就要設(shè)計(jì)得軟些，但彈簧軟了卻容易使輕型車發(fā)生剎車“點(diǎn)頭”、加速“

10、抬頭” 以及左右側(cè)傾嚴(yán)重的不良傾向，不利于輕型車的轉(zhuǎn)向，容易導(dǎo)致輕型車操縱不穩(wěn) 定等。怎樣處理好這些方面的關(guān)系就擺在了我們?cè)O(shè)計(jì)人員的面前。因此要是能夠設(shè)計(jì)出使這些方面都能達(dá)到一個(gè)和諧的懸架對(duì)越來(lái)越多的輕型車使用人員來(lái)說(shuō) 將會(huì)帶來(lái)極大的好處。他們將會(huì)體會(huì)到優(yōu)秀懸架帶給他們的良好的舒適性，和安全的平順性。希望本人的設(shè)計(jì)能夠滿足大家的要求。而本設(shè)計(jì)創(chuàng)造性的在麥弗遜懸架上使用橫置板簧代替螺旋彈簧，以解決輕型車上彈簧剛度不足的問(wèn)題。本設(shè)計(jì)的圖紙主要由計(jì)算機(jī)繪制完成， 計(jì)算機(jī)編檔、排版，打印出圖及論文。 還完成了 一定量的英文翻譯工作。關(guān)鍵詞：麥弗遜式獨(dú)立懸架，懸架，輕型車懸架，橫置板簧ABSTRACTA

11、ccording to learning the kei and suspension devebpment trend, the main design on the suspension of the definition and importance of a suspension described the rol e and functions primarily on the type of ind ependent suspension and tectonic particularly detail ed introduced Macpherson ind ependent s

12、uspension design process, in the spirit of the exercise smoothly vehicles meet the principl es of the design of the independent suspension Macpherson various components, and the degree of there. If transversal leaf spring loaded design and calculation, horizontal designed to guide agencies conducted

13、 smoothly and analytical, Wang squatting length calculation and shock absorber design.The kei is belong to passenger car, but people regard its suspension as carriage suspension because of the kei wid ely applying to business commute and urban l ogistics, etc .Training is a perfect car for the car m

14、ore difficult to achieve fuel, because it is necessary to meet the suspension of vehicl e comfort, but also meet the requirements of the stability of its manipulation, and these two aspects are mutually antagonistic. For exampl e, in ord er to achieve good sexual comfort, require a significant buffe

15、r car shock, which is designed spring-l oaded soft farther, but the spring-l oaded soft but easy to vehicle braking occurred nod and accelerate the rise and so serious adverse trends, to the d etriment of the vehicle to easily lead to vehicle instability manipulation. How to handle the relationship

16、between these areas before our designers have to face the problem .So if these meet the mission to design a harmonious suspension of a growing number of vehicles involved will bring great benefits. They will und erstand their outstanding suspension to the comfort of a good, and safe smoothly. I hope

17、 the design can satisfy all requirements.It is creativity of the d esign that it uses transversal l eaf spring instead the coil spring at the Macpherson type of independent, to solve the problem of kei that lateral rigidity.The design drawings completed mainly by computer mapping, computer archiving

18、, typesetting, printing out maps and papers. Also compl eted a number of English translation work.KEY WORDS: Macpherson type of independent suspension, suspension, Kei suspension , Transversal leaf spring目錄 TOC o 1-5 h z 摘要2.ABSTRACT.3. HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第一章緒論6. HYPERLINK l b

19、ookmark16 o Current Document 課題研究的背景和意義6. HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 懸架的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 6.懸架的現(xiàn)狀6.懸架的發(fā)展趨勢(shì)7.懸架的設(shè)計(jì)要求8. HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 麥弗遜懸架概述 8. HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 麥弗遜懸架的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 9 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第二章匹配車型選擇1.1 HYPERLINK

20、 l bookmark26 o Current Document 第三章 懸架的結(jié)構(gòu)分析及選型 12 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 懸架的分類12非獨(dú)立懸架優(yōu)缺點(diǎn) 12獨(dú)立懸架優(yōu)缺點(diǎn) 1.3比較選型13 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 獨(dú)立懸架的分類及比較1.3雙橫臂式結(jié)構(gòu)及特性分析14單橫臂式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析 1.4單縱臂式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析 1.4單斜臂式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析 1.5麥弗遜式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析 1.5扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析 .15比較選型15 HYPERLIN

21、K l bookmark32 o Current Document 第四章 輔助元件的選擇 1.6 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 是否需要增加橫向穩(wěn)定桿 16 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 緩沖塊設(shè)計(jì)1.6 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 第五章：懸架撓度f(wàn)的計(jì)算17 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 懸架靜撓度f(wàn)c的計(jì)算.17 HYPERLINK l bookmark44 o Curr

22、ent Document 懸架動(dòng)撓度f(wàn)d計(jì)算1.8 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 懸架彈性特性1.8 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 第六章彈性元件的設(shè)計(jì)及平順性校核1.9 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 板簧的布置方案 1.9 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 橫置板簧主要參數(shù)的確定19 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 前橫置板簧剛度計(jì)

23、算20 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 板簧應(yīng)力計(jì)算21 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 第七章導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)22 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 7. 1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 22 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 7. 2麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 237. 2. 1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受力分析237. 2. 2橫臂軸線布置方式的選擇 247.2.3橫臂長(zhǎng)度的確定 24 HYPERLINK l book

24、mark66 o Current Document 第八章 減振器的結(jié)構(gòu)類型與主要參數(shù)的選擇 26 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 8.1減振器分類 26 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 8. 2雙筒式液力減振器工作原理 26 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 8. 3減振器計(jì)算273. 1相對(duì)阻尼系數(shù)巾 28減振器阻尼系數(shù)6的確定28減振器最大卸荷力Fo的確定29減振器工作缸直徑 D的確定29 HYPERLINK l bookmark74

25、o Current Document 第九章 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì) 30 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 橫向穩(wěn)定桿作用 30 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 橫向穩(wěn)定桿參數(shù)的選擇 31 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 第十章懸架的結(jié)構(gòu)元件32 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 控制臂與推力桿32一章車輛穩(wěn)定性分析.前后懸架頻率比.空載側(cè)傾穩(wěn)定性分析滿載側(cè)傾性能分析.縱傾穩(wěn)定性計(jì)算.3435.3

26、53537 .394142二章設(shè)計(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)分析第一章緒論課題研究的背景和意義隨著汽車產(chǎn)銷量的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)汽車的保有量也達(dá)到了空前的規(guī)模， 消費(fèi) 者在購(gòu)車的時(shí)候也不再簡(jiǎn)單把汽車看成是面子工程，而是越來(lái)越關(guān)心其汽車的各項(xiàng)性能，尤其是汽車的操控性能受到了極大關(guān)注。而汽車的操控性與汽車的懸架系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。懸架系統(tǒng)的差異對(duì)汽車 的乘坐舒適性和操作穩(wěn)定性有很大影響，而乘坐舒適性和操作穩(wěn)定性這兩方面又 是相互矛盾的。為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖輕型車的震動(dòng)，這樣彈簧就要設(shè)計(jì)得軟些，但彈簧軟了卻容易使汽車發(fā)生剎車點(diǎn)頭”、加速 抬頭”以及嚴(yán)重側(cè)傾偏向，不利于汽車的轉(zhuǎn)向，容易導(dǎo)致汽車操縱不穩(wěn)定等。懸

27、掛的構(gòu)件雖然簡(jiǎn)單但參數(shù)的確定卻相當(dāng)?shù)膹?fù)雜， 廠家不但要考慮輕型車的 舒適性，操控穩(wěn)定性還要考慮到成本問(wèn)題。 基于這三個(gè)問(wèn)題不同廠家有不同的傾 向性策略。而對(duì)于開發(fā)一款適用于國(guó)內(nèi)及國(guó)外的中、 低端輕型客車產(chǎn)品，其成本是考慮 的主要方面，隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，為滿足人們對(duì)舒適性的要求，此產(chǎn)品必須具 備較為優(yōu)異的舒適性能，綜合考慮舍棄非獨(dú)立懸架，并在獨(dú)立懸架中選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，成本較低的麥弗遜式獨(dú)立懸架。懸架的現(xiàn)狀及發(fā)展方向懸架的現(xiàn)狀懸架是保證車輪與輕型車承載之間具有彈性聯(lián)系并能傳遞載荷、緩和沖擊、 衰減振動(dòng)以及調(diào)節(jié)輕型車行駛中的車身位置等有關(guān)裝置的總稱。在現(xiàn)代汽車中對(duì)懸架提出的要求是： 除了要保證其基

28、本性能，即行駛性、轉(zhuǎn) 向性和制動(dòng)性等之外，目前正致力于提高安全性與舒適性，向高附加價(jià)值、高性 能和高質(zhì)量的方向發(fā)展。對(duì)此，尤其作為提高操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的汽車懸 架必須進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。舒適性是汽車最重要的使用性能之一。舒適性與車身的固有振動(dòng)特性有關(guān)，而車身的固有振動(dòng)特性又與懸架的特性 相關(guān)。懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一， 它把車架（或車身）與車軸（或輪胎） 彈性地連接起來(lái)。懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩， 并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動(dòng)、保證乘員的舒 適性、減小貨物和車輛本身的動(dòng)載荷。其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架（或 車身）

29、之間的一切力和力矩；緩和路面?zhèn)鹘o車架（或車身）的沖擊載荷，衰減由 此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證汽車的行駛平順性；保證車輪在路面不平和載荷 變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特性，保證汽車的操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力。汽車在不平路面上行駛時(shí)，由于懸架的彈性作用，使汽車產(chǎn)生垂直振動(dòng)。為 了迅速衰減這種振動(dòng)和抑制車身、車輪的共振， 減小車輪的振幅，懸架應(yīng)裝有減 振器，并使之具有合理的阻尼。利用減振器的阻尼作用，使汽車振動(dòng)的振幅連續(xù) 減小，直至振動(dòng)停止。由于人們對(duì)汽車乘坐舒適性及操作穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高， 所以非獨(dú)立懸架 系統(tǒng)已漸漸被淘汰。而獨(dú)立懸架系統(tǒng)因其車輪觸地性良好、 乘坐舒適性及操作穩(wěn) 定性大幅提升、

30、左右車輪可自由運(yùn)動(dòng)， 輪胎與地面的自由度大，車輛操作性較好 等優(yōu)點(diǎn)。目前被汽車廠普遍采用。常見的獨(dú)立懸架系統(tǒng)有多連桿式懸架系統(tǒng)、 麥 弗遜式懸架系統(tǒng)、拖拽臂式懸架系統(tǒng)等。獨(dú)立懸架早期單純?cè)谳p型車上使用，目前大部分輕型汽車以及越野汽車也采 用獨(dú)立懸架，同時(shí)，一些中型卡車及客車為提高駕乘的舒適性和行駛性能也開始 采用獨(dú)立懸架。在國(guó)外甚至一些輪式工程機(jī)械如吊車和重型卡車也采用了獨(dú)立懸 架。懸架的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于輕型汽車前獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)分析架設(shè)計(jì)技術(shù)，國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了研究。這些研究主要集中在以下幾個(gè)方面：獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)方法；獨(dú)立懸架參數(shù)對(duì)車輛行駛平 順性的影響；獨(dú)立懸架參數(shù)對(duì)車輛操縱穩(wěn)定性影響。國(guó)內(nèi)的研究目前主

31、要表現(xiàn)為： 獨(dú)立懸架和轉(zhuǎn)向系的匹配；獨(dú)立懸架與轉(zhuǎn)向橫拉桿長(zhǎng)度及斷開點(diǎn)確定； 懸架彈性 元件的設(shè)計(jì)分析；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析； 獨(dú)立懸架對(duì)前輪定位參數(shù)的影響； 獨(dú)立 懸架的優(yōu)化設(shè)計(jì)等。國(guó)外除上述研究外， 還進(jìn)入了微觀領(lǐng)域的研究，如用原子力 學(xué)顯微鏡觀察懸架材料內(nèi)部聚合體的電子轉(zhuǎn)化情況、研究懸架作為彈性介質(zhì)的流 變特性等。人們借助先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法（CAD/CAE/CAT）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、 虛擬試驗(yàn)技術(shù)，基本做到了最優(yōu)化。從這方面看，不管懸架如何分類，電子化、 智能化，控制有效、能耗低、造價(jià)合理的電控懸架將是懸架發(fā)展的一個(gè)方向，電 子化、智能化同時(shí)成為輕型車產(chǎn)品先進(jìn)性的重要體現(xiàn)。現(xiàn)代懸架向高

32、附加值、高 性能和高質(zhì)量方向發(fā)展。而現(xiàn)在出現(xiàn)的半主動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架、以及電磁懸架系統(tǒng)是現(xiàn)今研究的主要 方向，但被動(dòng)懸架中的獨(dú)立懸架仍在很長(zhǎng)一段時(shí)間中占據(jù)主要的地位。懸架的設(shè)計(jì)要求對(duì)懸架提出的設(shè)計(jì)要求有：1）保證輕型車有良好的行駛平順性。2）具有合適的衰減振動(dòng)的能力。3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。4）汽車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要 合適。5）有良好的隔聲能力。6）結(jié)構(gòu)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(zhì)量要小的同時(shí)，還要保證有足夠 的強(qiáng)度和壽命。為了滿足汽車具有良好的行駛平順性，要求由簧上質(zhì)量與彈性元件組成

33、的振 動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)在合適的頻段，并盡可能低。前、后懸架固有頻率的匹配應(yīng)合理，對(duì)乘用車，要求前懸架固有頻率略低于后懸架的固有頻率，還要盡量避免懸架撞擊車架（或車身）。在簧上質(zhì)量變化的情況下，車身高度變化要小，因此， 應(yīng)采用非線性彈性特性懸架。要正確地選擇懸架方案和參數(shù)，在車輪上、下跳動(dòng)時(shí)，使主銷定位角變化不 大、車輪運(yùn)動(dòng)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要協(xié)調(diào)，避免前輪擺振；汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，應(yīng)使之稍有 不足轉(zhuǎn)向特性。麥弗遜懸架概述麥弗遜式獨(dú)立懸架在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從構(gòu)成部件來(lái)看，它僅僅由兩大部分構(gòu)成支 柱式減震器簡(jiǎn)稱滑柱和A字型下托臂。與復(fù)雜的多連桿式以及占用空間的橫臂式 相比，麥弗遜式獨(dú)立懸架在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)作了最大化精

34、簡(jiǎn)，并且經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的 檢驗(yàn)，其結(jié)構(gòu)充分可靠。麥弗遜式獨(dú)立懸架的物理結(jié)構(gòu)為支柱式減震器兼作轉(zhuǎn)向 主銷，承受來(lái)自于車身抖動(dòng)和地面沖擊的上下預(yù)應(yīng)力，轉(zhuǎn)向節(jié)也可說(shuō)車輪，因?yàn)?轉(zhuǎn)向節(jié)作用于車輪則沿著主銷轉(zhuǎn)動(dòng)此外，其主銷可擺動(dòng)，特點(diǎn)是主銷位置和前輪 定位角隨車輪的上下跳動(dòng)而變化，且前輪定位變化小，擁有良好的行駛穩(wěn)定性。 在麥弗遜式獨(dú)立懸架中，支柱式減震器除具備減震效果外，還要擔(dān)負(fù)起支撐車身 的作用，所以它的結(jié)構(gòu)必須緊湊且剛度足夠，并且套上螺旋彈簧后還要能減震， 而彈簧與減震器一起構(gòu)成了 一個(gè)可以上下運(yùn)動(dòng)的滑柱。在麥弗遜懸架結(jié)構(gòu)中，還有一個(gè)關(guān)鍵部件一一 A字型下托臂，它的作用是為 車輪提供橫向支撐力，并

35、能承受來(lái)自前后方向的預(yù)應(yīng)力。車輛在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ，車 輪所承受的所有方向的沖擊力量就要靠支柱減震器和 A字型下托臂這兩個(gè)部件承 擔(dān)，而這兩個(gè)部件的高強(qiáng)度和輕質(zhì)量也就成為當(dāng)下最前衛(wèi)的設(shè)計(jì)思路，于是就有廠商用空氣減震取代傳統(tǒng)的液壓減震，不過(guò)由于成本高昂而難以形成氣候。推廣 不了成本與舒適性成正比的空氣減震，還是繼續(xù)使用液壓的吧，不過(guò)由減震器和 A字型下托臂構(gòu)成的型麥弗遜懸架還是能為時(shí)下流行的小車裝大排量發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)留 充足的空間。根據(jù)以上所述麥弗遜懸架的獨(dú)特構(gòu)造，再看看時(shí)髦的香港人多年前 發(fā)明的麥花臣支柱式獨(dú)立懸架，理解起來(lái)是不是更直觀，也更形象雖然麥弗遜式 獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)眾多，但這并不能掩蓋它本身的瑕

36、疵。當(dāng)裝備有麥弗遜式獨(dú)立懸 架的車輛行駛在不平路面時(shí)，車輪很容易隨路面不平發(fā)生自動(dòng)扭轉(zhuǎn)，令駕駛員難 于控制，所以駕駛員須時(shí)刻用手握緊方向盤而當(dāng)車輛行駛速度過(guò)快車輪受到劇 烈沖擊時(shí)，支柱減震器又容易因?yàn)槭芰^(guò)猛而導(dǎo)致彎曲，危及車輛在行駛中的安 全。止匕外，麥弗遜式獨(dú)立懸架的抗側(cè)傾和抑制制動(dòng)點(diǎn)頭的能力較差 ，雖然能通過(guò) 增加穩(wěn)定桿、防傾桿，以及增加彈簧圈數(shù)和阻尼系數(shù)對(duì)其進(jìn)行改善，但問(wèn)題無(wú)法 從根本上解決，主要原因還是由于機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造成剛度和耐用性不高。正因?yàn)?如此，麥弗遜懸架的減震器需根據(jù)使用公里數(shù)定期更換。麥弗遜懸架的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)得益于各個(gè)廠商的設(shè)計(jì)師不斷地對(duì)麥弗遜式獨(dú)立懸架進(jìn)行改進(jìn)，才

37、使它有今 天的輝煌成就。許多廠商通過(guò)對(duì)麥弗遜懸架加裝橫向穩(wěn)定桿 ,擴(kuò)充其運(yùn)動(dòng)特性, 同時(shí)使左右懸掛的下托臂或支柱減震器相連，增強(qiáng)懸掛系統(tǒng)的整體性。這主要是 因?yàn)辂湼ミd懸架靠支柱減震器和A字型下托臂來(lái)承受強(qiáng)大的車輪沖擊力，容易發(fā) 生幾何變形，而這種結(jié)構(gòu)變形體現(xiàn)到駕駛感受上就是駕駛者會(huì)明顯感到車身側(cè) 傾加劇，穩(wěn)定性較差，于是上述辦法就是最好的解決方案。而當(dāng)左右懸掛都處于 跳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，兩側(cè)的懸掛各自運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定桿不發(fā)生扭轉(zhuǎn)當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)側(cè)懸掛 承受的力量較大，車身會(huì)發(fā)生一定側(cè)傾，而此時(shí)由于內(nèi)側(cè)懸掛被壓縮，外側(cè)懸掛 舒張，加裝的橫向穩(wěn)定桿就會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的彈力阻止車輛側(cè)傾，從而提 高了車輛的行駛

38、穩(wěn)定性。如果能在其結(jié)構(gòu)中再增加諸如縱向支撐桿等部件，則能同時(shí)達(dá)到提高懸掛縱向剛度的目的2其實(shí)增加懸架輔助零件的好處很好理解，好比我們使用電腦，不斷地更新配置就是為了使電腦的兼容性和處理能力更強(qiáng)大。其實(shí)，對(duì)比其他類型的獨(dú)立懸架，麥弗遜式的優(yōu)勢(shì)還是相當(dāng)明顯的。與燭式 懸架相比，麥弗遜式懸架的車輪沿主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，并且主銷是可以擺動(dòng)的，能提高操 控穩(wěn)定性；與雙橫臂式懸架相比，麥弗遜式懸架又具備結(jié)構(gòu)緊湊、車輪跳動(dòng)時(shí)前 輪定位參數(shù)變化小等特點(diǎn)，加上沒有上橫臂，給發(fā)動(dòng)機(jī)及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的布置帶來(lái)了 方便。所以，麥弗遜式懸架多應(yīng)用在中小型輕型車的前懸架上，像我們所熟悉的雪 佛蘭、奇瑞、雪鐵龍畢加索、寶馬、馬自達(dá)乃至行政

39、級(jí)別的奔馳 E級(jí)和別克林蔭 大道都裝配這種懸架。綜合起來(lái)看，麥弗遜懸掛雖然在穩(wěn)定性、剛度以及耐用度方面遜色于結(jié)構(gòu)更 為復(fù)雜的多連桿和雙橫臂式，但它的技術(shù)含量和成本都不高，適應(yīng)范圍很強(qiáng)，而 且改裝提升空問(wèn)也很大。麥弗遜式獨(dú)立懸架被譽(yù)為汽車結(jié)構(gòu)中經(jīng)典的設(shè)計(jì)，想必再效力半個(gè)世紀(jì)，也不是不可能的事。第二章匹配車型選擇此懸架匹配蘇州金龍海格客車最新開發(fā)的海格輕型車H5V,主打商務(wù)通勤和城市物流。其基本參數(shù)如下：車型凌特H5VA08 K13-001整備狀態(tài)前軸何138814601349后軸荷125312701051總質(zhì)量264127302400重心高度746746滿載狀態(tài)前軸何166017301600后軸

40、荷192522502000總質(zhì)量358539803600重心高度841815非簧載 質(zhì)量刖140160130后245290160前懸跳動(dòng)極限（上/下）105/-81109/-78104.5/-89后懸跳動(dòng)極限（上/下）125/-68122/-67輪距刖171017101734后171617161728軸距366536703610輪胎245/75 R16215/75 R16C215/75 R16C靜力半徑347340329滾動(dòng)半徑376352353輪胎偏置距535466第三章懸架的結(jié)構(gòu)分析及選型懸架的分類根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，輕型車懸架可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩大 類。非獨(dú)立懸架的車輪裝在一

41、根整體車軸的兩端，當(dāng)一邊車輪跳動(dòng)時(shí)，影響另一側(cè)車輪也作相應(yīng)的跳動(dòng)，使整個(gè)車身振動(dòng)或傾斜，輕型車的平穩(wěn)性和舒適性較差， 但由于構(gòu)造較簡(jiǎn)單，承載力大，目前仍有部分輕型車的后懸架采用這種型式。圖3-1非獨(dú)立懸架圖獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架的車軸分成兩段，每只車輪用螺旋彈簧獨(dú)立地安裝在車架（或車身） 下面，當(dāng)一邊車輪發(fā)生跳動(dòng)時(shí)，另一邊車輪不受波及，輕型車的平穩(wěn)性和舒適性 好。但這種懸架構(gòu)造較復(fù)雜，承載力小?，F(xiàn)代輕型車前后懸架大都采用了獨(dú)立懸 架，并已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。3.1.1非獨(dú)立懸架優(yōu)缺點(diǎn)非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪裝在一根整體的剛性軸或非斷開式驅(qū) 動(dòng)橋的橋殼上。優(yōu)點(diǎn)是：1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、維修方便，

42、經(jīng)濟(jì)性好。2）工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；3）車輪跳動(dòng)時(shí)，輪距、前束不變，因而輪胎磨損??；4）轉(zhuǎn)向時(shí)，車身側(cè)傾后車輪的外傾角不變，傳遞測(cè)向力的能力不降低；5）側(cè)傾中心位置較高，有利于減小轉(zhuǎn)向時(shí)車身的側(cè)傾角。不足之處是：1）由于整車布置上的限制，鋼板彈簧不可能有足夠的長(zhǎng)度（特別是前懸架），使之剛度較大，所以輕型車平順性較差；2）簧下質(zhì)量大；在不平路面上行駛時(shí)，左、右車輪相互影響，并使車軸（橋） 和車身傾斜；3）當(dāng)兩側(cè)車輪不同步跳動(dòng)時(shí)，車輪會(huì)左、右搖擺，使前輪容易產(chǎn)生擺振；前 輪跳動(dòng)時(shí)，懸架易與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉；4）當(dāng)汽車直線行駛在凹凸不平的路段上時(shí)，由于左右兩側(cè)車輪反向跳動(dòng)或只有一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí)

43、，不僅車輪外傾角有變化，還會(huì)產(chǎn)生不利的周轉(zhuǎn)向特性；5）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，離心力也會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；車軸（橋）上方要 求有與彈簧行程相適應(yīng)的空間。這種懸架主要用在總質(zhì)量大些的商用車前、后懸架以及某些乘用車的后懸架上。3.1.2獨(dú)立懸架優(yōu)缺點(diǎn)獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪通過(guò)各自的懸架與車架（或車身）連接。優(yōu)點(diǎn)是：1）非懸掛質(zhì)量小；2）懸架占用的空間小，便于發(fā)動(dòng)機(jī)的布置；3）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(dòng)頻率降低， 改善了汽車行駛平順性；4）由于采用斷開式車軸，所以能降低發(fā)動(dòng)機(jī)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；5）左、右車輪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不

44、影響，可減少車身的傾斜和振動(dòng)，同時(shí)在起 伏的路面上能獲得良好的地面附著能力；6）獨(dú)立懸架可提供多種方案供設(shè)計(jì)人員選用，以滿足不同設(shè)計(jì)要求。7）易于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)向。缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，維修困難。這種懸架主要用于乘用車和部分總質(zhì)量不大的商用車上。3.1.3比較選型由于人們對(duì)輕型車舒適性和操縱穩(wěn)定性要求的提高，在本輕型車的設(shè)計(jì)中使 用獨(dú)立懸架作為前懸架設(shè)計(jì)。3.2獨(dú)立懸架的分類及比較獨(dú)立懸架又分為雙橫臂式、單橫臂式、雙縱臂式、單縱臂式、單斜臂式、麥弗遜式和扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式等幾種類型。對(duì)于不同結(jié)構(gòu)形式的獨(dú)立懸架，不僅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，而且許多基本特性也有 較大區(qū)別。評(píng)價(jià)時(shí)常從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：(1)

45、側(cè)傾中心高度 汽車在側(cè)向力作用下，車身在通過(guò)左、右車輪中心的橫 向垂直平面內(nèi)產(chǎn)生側(cè)傾時(shí)，相對(duì)于地面的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心，稱為側(cè)傾中心高度。 側(cè) 傾中心位置高，它到車身質(zhì)心的距離縮短， 可使側(cè)向力臂及側(cè)傾力矩小些， 車身 的側(cè)傾角也會(huì)減少。但側(cè)傾中心過(guò)高， 會(huì)使車身傾斜時(shí)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(duì)車身上、下跳動(dòng)時(shí)，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(huì)發(fā)生變化。若主銷后傾角變化大， 容易使轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生擺振；若車輪外傾角變化大，會(huì)影響汽車的直線行駛穩(wěn)定性， 同時(shí)也會(huì)影響輪距的變化和輪胎的磨損速度。(3)懸架側(cè)傾角剛度 當(dāng)汽車作穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)，在側(cè)向

46、力作用下，車廂繞 側(cè)傾軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并將此轉(zhuǎn)動(dòng)角度稱之為車廂側(cè)傾角。 車廂側(cè)傾角與側(cè)傾力矩和懸 架總的側(cè)傾角剛度大小有關(guān)，并影響輕型車的操縱穩(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。雙橫臂式結(jié)構(gòu)及特性分析結(jié)構(gòu)如右圖，特性：側(cè)傾中心高度較低；車輪外傾角與主銷內(nèi)傾角均有變化；輪距變化小，故輪胎磨損速度慢；懸架側(cè)傾角剛度較小需要橫向穩(wěn)定器；橫向剛度大；空間尺寸大； 結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，前懸架用得較多。單橫臂式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析結(jié)構(gòu)如下圖，特性：側(cè)傾中心高度較高；車輪外傾角與主銷內(nèi)傾角變化大；輪距變化大， 故輪胎磨損速度快；懸架側(cè)傾

47、角剛度較大可不裝橫向穩(wěn)定器；橫向剛度大；空間尺寸較??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，前懸架用得較少。單縱臂式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析結(jié)構(gòu)如右圖， 側(cè)傾中心高度較低；車輪外傾角與主銷內(nèi)傾角變化大；輪距變化不大；懸架側(cè)傾角剛度較小需要橫向穩(wěn)定器； 橫向剛度?。粠缀醪徽加酶叨瓤臻g;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。單斜臂式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析結(jié)構(gòu)如右圖，側(cè)傾中心高度在單橫臂式和單縱臂式之間；車輪外傾角與主銷內(nèi)傾角變化大；輪距變化不大；一一二|懸架側(cè)傾角剛度在單橫臂式和單縱臂式之間；橫向剛| j度較小；幾乎不占用高度空間；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。麥弗遜式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析結(jié)構(gòu)如右圖， 特性：側(cè)傾中心高度較高；車輪外傾角與主銷內(nèi)傾角變化小；輪距

48、變化很小，故輪胎磨損速度慢；懸架側(cè)傾角剛度較大可不裝橫向穩(wěn)定器；橫向剛度大；占用空間尺寸??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊乘用車上用得較多。扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式懸架結(jié)構(gòu)及特性分析 結(jié)構(gòu)如右圖，特性：側(cè)傾中心高度較低；左右車輪同時(shí)跳動(dòng)時(shí)不變；輪距不變，故輪胎磨損速度慢；懸架側(cè)傾角剛度較大可不裝橫向穩(wěn)定器；橫向剛度大；占用空間尺寸??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)乘用車的后懸架。比較選型本設(shè)計(jì)中的輕型車是以某品牌輕型車為原型，此原型車為麥弗遜獨(dú)立前懸 架，為減少開發(fā)成本，綜合舒適性和操縱穩(wěn)定性選用麥弗遜獨(dú)立懸架。第四章輔助元件的選擇是否需要增加橫向穩(wěn)定桿通過(guò)減小懸架垂直剛度，能降低車身的固有頻率，達(dá)到改善汽車平順性的

49、目的。但因?yàn)閼壹艿膫?cè)傾角剛度和懸架的垂直剛度之間是正比關(guān)系，所以側(cè)傾角剛度也隨著垂直剛度的減小而減小。因此需要增加橫向穩(wěn)定桿，來(lái)增加前懸架的側(cè) 傾角剛度。為增加寬體輕型客車的橫向剛度，在麥弗遜懸架的中間安裝一復(fù)合材 料橫置板簧。對(duì)于后懸架來(lái)說(shuō)，采用鋼板少片簧設(shè)計(jì)，為增大側(cè)傾剛度，故需要橫向穩(wěn)定 桿來(lái)提高后懸架的側(cè)傾角剛度。緩沖塊設(shè)計(jì)緩沖塊通常用如左圖所示形狀橡膠制造。通過(guò)硫 化將橡膠與鋼板連接為一體，再經(jīng)焊在鋼板上的螺釘 將緩沖塊固定到車架（車身）或其他部位上，起到限 制懸架最大行程的作用。有些汽車裝用多孔聚氨脂制成的幾種形狀的緩沖塊，它兼有輔助彈性元件的作用。多孔聚氨脂是一種有很高強(qiáng)度和耐磨

50、性能的 符合材料。這種材料起泡時(shí)就形成了致密的耐磨層， 它保護(hù)內(nèi)部的發(fā)泡部分不受 損傷。由于在該材料中有密封的起泡， 在載荷作用下彈性元件被壓縮，但其外廓 尺寸增加卻不大，這點(diǎn)與橡膠不同。有些汽車的緩沖塊裝在減振器上因此可以以汽車而對(duì)于輕型車，其對(duì)舒適性和操作穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高, 的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)輕型車。第五章：懸架撓度f(wàn)的計(jì)算5.1懸架靜撓度f(wàn)c的計(jì)算懸架靜撓度f(wàn)c是指輕型車在滿載靜止時(shí)懸架上的載荷 Fw與此時(shí)懸架剛度才 c之比，即fc=Fw/C輕型車懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，是影響輕型車平順性的主要參數(shù)之一。而輕型車部分車身固有頻率（偏頻）可用下式表示：n2 二.ms式中 車

51、輛前懸架剛度，N/mm ;叫一一車輛前懸架簧上質(zhì)量,kg ；n輕型車前懸架偏頻，Hz而輕型車懸架的靜撓度可用下式表示：氣由這兩式可得出：g .22 4二 n設(shè)計(jì)時(shí)取前懸架的偏頻n=1.2Hz。根據(jù)上面公式可以計(jì)算出前懸架的靜撓度為:25一fc = -2 =173.6 mm1.2懸架動(dòng)撓度f(wàn)d計(jì)算懸架的動(dòng)撓度f(wàn)d是指從滿載經(jīng)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有高度的 1/2或2/3）時(shí)，車輪中心相對(duì)車架（或 車身）的垂直位移。要求懸架應(yīng)由足夠大的動(dòng)撓度，以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng) 常碰到緩沖塊。對(duì)乘用車，fd取7090mm ;對(duì)客車，fd取5080mm ;對(duì)貨車,

52、fd 取 60 90mm。取懸架動(dòng)撓度f(wàn)d為80mm 。懸架彈性特性懸架受到的垂直外力F與由此引起的車輪中心相對(duì)于車身位移 f（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特性和非線性彈性特性兩種。當(dāng)懸架變形f與所受L域片帙申用h LSft第鹿*塊貝七七證4/小樣門為用人1 本行耳，必皓訐4b.以片興后彳翕石外性小ii也或（V*導(dǎo)工1SS-1 性畔懸架的動(dòng)容量系指懸架從靜載荷的垂直外力F之間成固定的比例變化時(shí)，彈性特 性為以直線，稱為線性彈性特性，此時(shí)，懸架 剛度為常數(shù)。當(dāng)懸架變形 f與所受垂直外力 F之間不成固定比例變化時(shí)，彈性特性如圖所 示

53、。此時(shí)，懸架剛度是變化的，具特點(diǎn)是在滿 載位置（圖中點(diǎn)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(yuǎn)的兩端， 曲線變陡，剛度增大。這樣，可在有限的動(dòng)撓 度f(wàn)d范圍內(nèi)，得到比線性懸架更多的動(dòng)容量。位置起，變形到結(jié)構(gòu)允許的最大變形位置消耗的功。懸架的動(dòng)容量越大，對(duì)緩沖塊擊穿的可能性越小。第六章彈性元件的設(shè)計(jì)及平順性校核板簧的布置方案鋼板彈簧在汽車上可以縱置或者橫置。后者因?yàn)橐獋鬟f縱向力，必須設(shè)置附 加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，所以只在極少數(shù)汽車上使用。縱置 鋼板彈簧能夠傳遞各種力和力矩并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故在汽車上得到廣泛應(yīng)用。但是對(duì)于輕型車，由于人們對(duì)于輕型車的舒適性及操作穩(wěn)

54、定性要求的提高， 在輕型車上采用獨(dú)立懸架，而獨(dú)立懸架的螺旋彈簧剛度不能滿足輕型車大的載荷 要求，故采用橫置鋼板彈簧的布置方案來(lái)取代螺旋彈簧的布置方案，由于使用了獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)，使其傳力導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不再單獨(dú)設(shè)立。因此其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，成本不高，適用于本設(shè)計(jì)中的輕型車市場(chǎng)定位。橫置板簧主要參數(shù)的確定本設(shè)計(jì)由于使用橫置板簧代替螺旋彈簧，前懸架橫置板簧采用碳纖維增強(qiáng)環(huán) 氧樹脂復(fù)合材料（CFRP）,板簧模型如下圖，板簧具體參數(shù)如下表所示:板簧分?jǐn)?shù)H5V板簧形式單片橫置板簧長(zhǎng)3寬3高 （mm）13583 74.53 34.5彈性元件剛度（N/mm ）278.3懸架剛度63.06滿載應(yīng)力（Mpa）439.7極限應(yīng)

55、力（Mpa）757空載偏頻1.57滿載偏頻1.43前橫置板簧剛度計(jì)算板簧受力模型按照懸臂梁模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，受力見圖如下圖所示;3EID 點(diǎn)處的剛度 K1 = 2=139.15N/mma2(2lo a)式中：E=58000N/mm 2(由板簧試驗(yàn)剛度計(jì)算所得)；a=369mm ；lo=310mm ；I=Bh3/12-0.02368h 4=141448.9672mm 4K點(diǎn)的剛度和D點(diǎn)相同，所以整個(gè)剛度 K=2Ki=287.3N/mm懸架板簧和端部墊塊接觸點(diǎn)垂直位移與車輪中心處的垂直位移杠桿比 i=1.49o懸架剛度 C = K/i2=126.13N/mm單側(cè)懸架剛度Ci為63.06N/mm板簧應(yīng)力

56、計(jì)算懸架從空載位置到上跳極限位置行程：109mm；空載撓度=乂$3 9.8/ C1=101mm；懸架上跳極限載荷 F上=(109+101 ) 3 63.06= 13242.6N上跳極限板簧載荷Fs上=F上2 i=19673N板簧的彎曲應(yīng)力公式為二一 max = MmaxymaxI z公式y(tǒng)max為中性層距最外層的距離：14.75mmM滿載根據(jù)簡(jiǎn)支梁彎矩特性知道最大彎矩發(fā)生在兩載荷之間的位置，max=F2 a=4216751.3N.mm所以板簧最大許用載荷靜應(yīng)力仃 max = Mmaxymax =3 14.75/141448.9672=439.7MPaIz上跳極限最大彎矩 M上跳max=7259

57、345.2 N.mm上跳極限最大應(yīng)力(t=757 MPa第七章導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7. 1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求對(duì)前輪導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求是：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，車輪不應(yīng)該產(chǎn)生縱向加速度。3）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車身側(cè)傾角小。在 0.4g側(cè)向加速度作用下，車身 側(cè)傾角小于等于67。，并使車輪與車身的傾斜同向，以增強(qiáng)不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。4）制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使車身有抗前俯作用；加速時(shí)，有抗后俯作用。對(duì)輕型車后輪獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求：1）懸架上載荷變化時(shí)，輪距無(wú)顯著變化。2）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車身側(cè)傾角小，并

58、使車輪與車身的傾斜反向，以 減小過(guò)多轉(zhuǎn)向效應(yīng)。止匕外，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還應(yīng)有足夠強(qiáng)度，并可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。7. 2麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7. 2. 1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受力分析受力簡(jiǎn)圖如下，由圖可知：作用在導(dǎo)向套上的橫向力F3得：F3 ;F1adc b d -c式中，F(xiàn)i前輪上的靜載荷Fi減去前軸簧下質(zhì)量的1/2。橫向力F3越大，則作用圖87懸架受力筒圖在導(dǎo)向套上的摩擦力 F3 f越 大（f為摩擦因數(shù)），這對(duì)汽 車平順性有不良影響。為了減小摩擦力，在導(dǎo)向套和活塞表面應(yīng)用了減摩擦材料 和特殊工藝。由上式可知，為了減小 F3,要求尺寸c+b越大越好，或者減小尺 寸a。增大c使懸架占用空間增

59、加，在布置上有困難；若采用增加減振器軸線傾 斜度的方法，可達(dá)到減小a的目的，但也存在布置困難的問(wèn)題。為此，在保持減 振器軸線不變的條件下，常將圖中的G點(diǎn)外伸至車輪內(nèi)部，既可以達(dá)到縮短尺寸 a的目的，又可以獲得小、較小的甚至是負(fù)的主銷偏移距，提高制動(dòng)穩(wěn)定性能。 移動(dòng)G點(diǎn)后的主銷軸線不再與減振器軸線重合。7. 2. 2橫臂軸線布置方式的選擇國(guó)K7廣角變化不怠圖麥弗遜式獨(dú)立懸架的橫臂 軸線與主銷后傾角的匹配，影 響汽車的縱傾穩(wěn)定性。如圖所 示。其中O點(diǎn)為汽車縱向平面 內(nèi)懸架相對(duì)于車身跳動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 瞬心。當(dāng)擺臂的抗俯角-B等 于靜平衡位置的主銷后傾角 丫 時(shí)，橫臂軸線正好與主銷軸線垂直，運(yùn)動(dòng)瞬心交于無(wú)窮

60、遠(yuǎn)處，主銷軸線在懸架跳動(dòng)時(shí)作平動(dòng)。因此， 丫值保持 /、變。當(dāng)-B 與丫的匹配使運(yùn)動(dòng)瞬心 O交于前輪后方時(shí)，在懸架壓縮行程，丫角有增大的趨勢(shì)。當(dāng)-B 與丫德匹配使運(yùn)動(dòng)瞬心 O交于前輪前方時(shí)，在懸架壓縮行程，丫角有減小的趨勢(shì)。 為了減少汽車制動(dòng)時(shí)的縱傾，一般希望在懸架壓縮行程主銷后 傾角丫有增加的趨勢(shì)。因此，在設(shè)計(jì)麥弗遜式獨(dú)立懸架時(shí)，應(yīng)該選擇參數(shù) B 能 使運(yùn)動(dòng)瞬心O交于前輪后方。7.2.3橫臂長(zhǎng)度的確定下圖為某乘用車采用的麥弗遜式前懸架的實(shí)測(cè)參數(shù)為輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果。圖中的幾組曲線是下橫臂11取不同值時(shí)的懸架運(yùn)動(dòng)特性。由圖可以看出，橫臂 越長(zhǎng)，yB曲線越平緩，即車輪跳動(dòng)時(shí)輪距變化越小，有利于提