【電動公交車空氣懸架設(shè)計10000字（論文）】

-1-電動公交車空氣懸架設(shè)計TOC\o"1-3"\h\u38281緒論 -3-136511.1前言 -3-275811.1.1概論 -3-269111.1.2預(yù)期效果 -3-306011.2國內(nèi)外發(fā)展狀況及現(xiàn)狀介紹 -3-161981.3針對本設(shè)計的空氣懸架系統(tǒng)簡介 -4-151201.4本設(shè)計的目的與意義 -5-27841.4.1本設(shè)計的主要內(nèi)容： -5-238992公交車總體參數(shù)的布置 -6-158312.1客車參考車型及其參數(shù) -6-316262.2空氣懸架的工作原理 -6-123272.3電動公交車的空氣懸架的種類選擇 -7-265312.4電動公交車懸架整體參數(shù)計算 -8-97062.4.1電動公交車懸架的靜撓度計算 -8-201772.4.2懸架的動撓度確定 -9-130782.4.3懸架的彈性特性的分析 -9-27622.5方案論證 -10-209493空氣彈簧的設(shè)計 -11-161783.1空氣彈簧類型選擇 -11-268373.2空氣彈簧參數(shù) -12-110523.3空氣彈簧參數(shù)計算 -12-105153.3.1前懸空氣彈簧參數(shù)選擇 -12-62793.3.3空氣彈簧剛度計算 -13-99543.3.4電動公交車空氣彈簧固有頻率的校核 -15-238374減震器設(shè)計 -16-287324.1電動公交車減震器的類型與選取 -16-185264.2電動公交車減振器的參數(shù)計算 -17-129684.2.2減振器結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算 -18-261534.3電動公交車減振器的結(jié)構(gòu)參數(shù) -19-218125懸架導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 -20-23915.1導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要求 -20-203085.2電動公交車前懸架導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 -20-255045.2.2側(cè)傾軸線 -21-29795.2.3縱傾中心 -21-240145.2.4懸架橫臂的定位角 -22-240365.2.5導(dǎo)向桿計算 -22-149315.2.6電動公交車前懸導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計參數(shù) -23-34945.5電動公交車后懸導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計參數(shù) -24-76105.5.1導(dǎo)向桿布置方式 -24-17280結(jié)論 -25-13208參考文獻 -26-1緒論1.1前言本設(shè)計主要針對某國產(chǎn)品牌電動公交車為設(shè)計背景，以設(shè)計出優(yōu)秀的空氣彈簧前后懸架為目標。通過對公交車乘坐舒適性與平順性等分析與研究，結(jié)合懸架主要原件，如減震器，空氣彈簧，等設(shè)計計算，完成說明書，并熟練掌握CAD軟件，繪制出總裝圖與零件圖。1.1.1概論本設(shè)計要解決的主要問題是設(shè)計出優(yōu)秀且滿足條件的電動公交車前后空氣彈簧懸架。作為車身與地面的連接部分，車輪懸架應(yīng)重量輕，因為公交車的特殊性，所以需要盡可能的提高安全性與司機在駕駛時要保證舒適性。懸架既要保證擁有準確的方向盤導(dǎo)向，也要盡可能的時汽車轉(zhuǎn)向可以做到輕盈;此外，由于電動公交車長期在市區(qū)內(nèi)運行，所以應(yīng)該盡量減少其噪聲。電動公交車在正常行駛時車輪連接點處所收到的沖擊力會通過車輪懸架傳遞到車身，因此空氣懸架的耐久與強度更是重中之重。本課題設(shè)計的總體思路是以電動公交車為設(shè)計背景，由有整到戲，先對懸架整體進行選擇布置，之后再對懸架元件加以分析，精準計算與設(shè)計，以改善傳統(tǒng)彈性元件對于乘客舒適性的不足，并通過減震器，導(dǎo)向部件的結(jié)構(gòu)和布置等部件，以盡量減少路面不平整對驅(qū)動橋負載的影響。1.1.2預(yù)期效果首先完成預(yù)計任務(wù)，完成說明書與CAD圖紙，之后結(jié)合設(shè)計過程，可以仔細學(xué)習(xí)以及研究空氣彈簧懸架工作原理，更加了解多種多樣的懸架分類，進行細致對比與學(xué)習(xí)。也更加了解設(shè)計過程，增加編寫說明書經(jīng)驗，熟練掌握繪圖技巧。為之后的工作設(shè)計打好基礎(chǔ)。國內(nèi)外發(fā)展狀況及現(xiàn)狀介紹我國空氣懸架由于時代問題，所以起步相對較晚，總體來講研究現(xiàn)狀落后于國外幾十年。直到近年來才開始有了改善。首先因為國際交流的增進，技術(shù)開始流通，中國在汽車制造業(yè)領(lǐng)域引入了大量國外人才，其中不乏掌握空氣懸架技術(shù)的人才，其次，我國針對于客車各分類出臺了新的國家政策，而客車正是廣泛應(yīng)用空氣懸架的一種乘用車型。正因如此我國空氣懸架的研究才逐漸步入正軌，開始逐步追趕國際腳步。目前，高端乘用車更偏向選用空氣懸架，但由于其成本相對較高等諸多因素的影響，空氣懸架在我國汽車設(shè)計中應(yīng)用率依舊相對較低，還是主要用過國外引進。關(guān)于自主研發(fā)的情況，我國現(xiàn)在也不是完全沒有進展，縱觀市場，中國現(xiàn)在也存在可以生產(chǎn)部分空氣懸架元件的廠商，一些國產(chǎn)汽車制造商已經(jīng)開始針對我國特有的地形與路況開始著手設(shè)計屬于中國自己的優(yōu)秀的空氣懸架，可以掌握技術(shù)且降低成本。近幾年來，隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國的公路事業(yè)也得到了飛速提升。在這些客觀條件的助力下，我國空氣彈簧的發(fā)展得到了空前的提升。隨著中國更優(yōu)秀的高速公路質(zhì)量，更長的高速公路里程，以及更多的運輸總量，在這一時間段，我國對車輛的需求從車輛的功用性更加偏向舒適性，操作穩(wěn)定性和安全性。在這種情況下，空氣彈簧相比于其他普通常見彈簧有著更明顯的優(yōu)勢，會得到廠家更廣泛的青睞與應(yīng)用。這也將大幅度促進空氣彈簧懸架的設(shè)計的進步與提升。在國內(nèi)因為空氣懸架設(shè)計的研究進展不及國外，仍舊有很多問題等待研究人員解決，列如控制空氣懸架的高度控制閥不具有較高的可靠性且存在密封性問題，又如空氣懸架現(xiàn)在存在的穩(wěn)定性的問題。而國產(chǎn)的空氣懸架更有壽命較低等不足。也因此從嚴格來說，如今中國不存在有能力生產(chǎn)完整一套空氣懸架的廠家，而且電動公交車也處于剛剛起步的階段，自主研發(fā)能力不足，有待提高。從國外的懸架研發(fā)歷史來看，主要經(jīng)歷了，從剛剛開始，相對傳統(tǒng)的板簧，再一步一步由各大車廠細心研發(fā)到如今隨處可見的電控空氣懸架。雖然近幾年在汽車懸架方面并沒有本質(zhì)性的變革與研發(fā)，但國外團隊與汽車企業(yè)也取得了一定的成果。相對具有代表性的是，韓國現(xiàn)代汽車的研究員在2011年通過滑模控制理論設(shè)計了電控空氣懸架高度調(diào)節(jié)控制器，實現(xiàn)了對車身高度的有效控制。目前，空氣懸架在國外的應(yīng)用的遠多于國內(nèi)的應(yīng)用，尤其在高端的乘用車型如寶馬，奧迪等高端汽車。近年來，空氣懸架也被廣泛應(yīng)用于國產(chǎn)車型，如蔚來ES6、紅旗HS7等高端SUV車型。兩者相做比較，足以看出，相對于國外的空氣懸架研究進展，國內(nèi)國內(nèi)研究仍顯稚嫩，與之仍舊有很多差距。隨著我國經(jīng)濟的提升，以及交通工業(yè)的變革，越來越多的人選擇相對高檔的私家車，而高檔乘用車型的懸架首選往往是空氣懸架，所以空氣懸架的應(yīng)用型也得到了更廣泛的接受與提高。針對本設(shè)計的空氣懸架系統(tǒng)簡介1.空氣彈簧：總體來講在我國應(yīng)用范圍不及普通彈簧那般廣泛，它獨有的氣動特性就來源于被壓縮的空氣，它最顯著的特征擁有一個可以伸縮的彈簧密封容器，里面充滿了被處理過的空氣。在這種情況下會導(dǎo)致空氣氣囊內(nèi)部的壓力與外面的大氣壓產(chǎn)生巨大的氣壓差。與此同時，空氣彈簧的活塞的橫截面也大于活塞桿的橫截面依舊會產(chǎn)生明顯的氣壓差，進而可以產(chǎn)生運動。由于空氣彈簧的剛度會隨著電動公交車的載荷變化而變化。通過研究，我們知道，當電動公交車所承受的載荷增大，空氣彈簧的剛度就會增大，當電動公交車所承受的載荷降低時，剛度又會隨之減少。就觀此種特性，相比于其他常見的普通彈簧擁有更好，更少見的彈性特性，這種特性，獲得各種廠商的認可，會成為汽車懸架的主流方向。2.減振裝置：減振器的主要功能是降低振動能量和減振。因為空氣彈簧與普通彈簧不同，空氣本身是摩擦較小的一種介質(zhì)，而且空氣懸架的阻尼也更小。所以在設(shè)計過程中空氣懸架必須要配備一個適當?shù)臏p震器。在工作過程中，我們要求空氣彈簧懸架必須擁有快速減震的能力但同時如果阻尼過高車輪所受到的震動與沖擊又會直接傳遞給車身，懸架減震就會變慢。因此，選擇適應(yīng)減振器會影響電動公交車懸架的性能。3.導(dǎo)向機構(gòu)：導(dǎo)向機構(gòu)是在懸架系統(tǒng)中的必要裝置，在研究中不可遺忘。它主要是用來傳遞各種力矩于力同時傳遞垂向力。需要滿足懸架系統(tǒng)不同情況下的載荷變化，避免電動公交車出在轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)過度轉(zhuǎn)彎。同時保證電動公交車的軸距不會在行駛過程中發(fā)現(xiàn)明顯變化。1.4本設(shè)計的目的與意義隨著人們越來越重視環(huán)保，電動汽車也開始逐步替代生活中普通的燃油車，尤其在公共乘用車方面。我國公交車也在逐步進入電動時代。而電動公交車的乘坐舒適性正是與懸架掛鉤。因為其公交車的特殊性，所以其具有低地板，低速，大容量等特點，電動公交車底盤需要盡可能保證其穩(wěn)定性與可靠性。在這些目的下，電動公交車應(yīng)該盡量降低電動公交車車身的固有頻率，已達到盡可能“柔軟”的目的，使乘客感到盡量舒適。經(jīng)過與各種不同的懸架互相對比，我們可以了解到空氣懸架具有其他懸架所不擁有的良好的減振與隔振性能。所以在公交車的制造過程中逐漸得到更多廠家的青睞。由近幾年的情況來看，空氣懸架總體具有良好的工業(yè)前景。本次設(shè)計主要運用，汽車構(gòu)造，汽車設(shè)計，汽車底盤設(shè)計，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與懸架設(shè)計，汽車懸架等課程知識來完成本次畢業(yè)設(shè)計，更加了解設(shè)計流程，熟悉掌握設(shè)計懸架的技巧。由于空氣懸架本屬于相對熱門的研究項目，對其制造工藝，選擇，布置方法，以及適當了解維修方法對于學(xué)生之后的工作與研究都是很好的助力。1.4.1本設(shè)計的主要內(nèi)容：本次畢業(yè)設(shè)計學(xué)生通過閱讀文獻與參考已有設(shè)計，綜合自身所學(xué)習(xí)的知識完成電動公交車的前，后空氣懸架設(shè)計，最后成果如下：一套完整的前后懸架總裝圖，以及各個部分元件的零件圖，以及說明書。學(xué)生更加深入且仔細的了解了懸架的更多種分類以及各個種類的優(yōu)缺點，了解了設(shè)計流程，可以順利在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成一套完整的設(shè)計。2公交車總體參數(shù)的布置2.1客車參考車型及其參數(shù)本次畢業(yè)設(shè)計選用的參考的客車車型為宇通ZK6875BEVG1純電動公交車，并援引相關(guān)數(shù)據(jù)。表2-1宇通ZK6875BEVG1型號客車基本參數(shù)項目數(shù)據(jù)單位車身長度8680mm車身寬度2550mm軸距4300mm前/后軸載4200/8300kg總質(zhì)量13700kg前輪距2040mm后輪距1836mm前懸/后懸1910/2470mm電機功率200kW排量-ml最高車速100km\h接近角7°離去角8°底盤類型承載式車身用途公交車2.2空氣懸架的工作原理我們通過學(xué)習(xí)了解到常見的空氣懸架的主要工作原理，是在通過發(fā)動機提供動力的情況下，電動公交車的壓縮機開始工作，壓縮空氣，之后在經(jīng)過油水分離機的分離，再通過壓力調(diào)節(jié)閥，是混合液進入油箱。通過空氣彈簧的壓力調(diào)節(jié)閥來控制保證空氣懸架的空氣氣囊內(nèi)部所壓縮的空氣的壓力。在適當情況時，被壓縮的空氣將從空氣彈簧的氣囊中流出，將進入與車架互相互相關(guān)聯(lián)的空氣懸架高度控制閥，進一步調(diào)節(jié)高低，增加通過性與舒適性。在電動公交車工作過程中，由于其本身的工作性質(zhì)，隨著乘客的增加，電動公交車的載荷也將逐步增加。在這種情況下，電動公交車的車軸與車架之間的間距會逐步減少。這種情況下就需要控制聯(lián)動裝置的運作。電控系統(tǒng)將公交車的充氣機打開工作，壓縮空氣逐步進入空氣彈簧的氣囊，使氣囊內(nèi)部壓力增加，增大壓力。在一系列工作下，車架（車身）逐漸上升，直到空氣閥關(guān)閉。當電動公交車上乘客下車時，電動公交車載荷逐步減少，電動公交車的車架與車軸之間的間距會逐步增大。此時，電動公交車的電控系統(tǒng)會通過控制連桿的工作來打開氣閥，排除氣囊中的空氣，降低電動公交車空氣懸架的壓力，直到車身回到原本高度。因此，采用空氣彈簧懸架的車輛可以保持從空載到滿載的車身高度不變。這有助于乘客上下火車或裝卸貨物。儲氣罐通過管道與其他空氣彈簧連通，用于保持連接空氣彈簧的空氣彈簧壓力相同，使本體處于水平狀態(tài)。圖2-12.3電動公交車的空氣懸架的種類選擇空氣懸架有各種不同的分類方式，總的大領(lǐng)域是，獨立懸架，半獨立懸架，非獨立式懸架，在此基礎(chǔ)上，又布置結(jié)構(gòu)可以再次細化分類。獨立懸架與非獨立懸架的主要區(qū)別還是在于導(dǎo)向元件的不同。非獨立式懸架主要特點：車輪兩側(cè)由一個整體框架或軸連接的懸掛式，在電動公交車的實際應(yīng)用中，非獨立懸架的主要特點在于結(jié)構(gòu)很簡單，在經(jīng)濟性方面有著顯著的優(yōu)勢，在當今中國是最常見的懸架。在電動公交車車輪兩側(cè)具有相同的外傾角與前梁。但是將在工作中，常見左、右車輪運行的過程中會互相左右影響，最后嘗試連接到電動公交車車身上時是通過導(dǎo)游組件。在遇到不平整的道路時，一側(cè)車輪產(chǎn)生跳躍的情況下，另一側(cè)車輪也會因此產(chǎn)生跳躍，這樣的話電動公交車的整車舒適性就會有所降低。其結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。半獨立式懸架主要特點：半獨立式懸架在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用的不是很廣泛，其主要特征為左側(cè)車輪與右側(cè)車輪可以由可以扭轉(zhuǎn)的V行橫截面梁連接。整體來說半獨立式懸架同時擁有獨立懸架與非獨立懸架的一些特征，相對來說結(jié)構(gòu)簡單，裝配恨方便，成本比較容易控制。也常有B級轎車選擇使用半獨立式懸架，整體來說乘坐舒適性較差。獨立懸架主要特點：獨立懸架是在公交車中備受青睞的一種懸架。因為其在工作過程中可以保持左右公交車車輪的相互獨立，左側(cè)與右側(cè)的懸架部分通過導(dǎo)向元件與車身相連。擁有獨立懸架的電動公交車在其他條件相同的情況下?lián)碛懈玫耐ㄟ^性，舒適性與操作穩(wěn)定性。如圖2-3所示。圖2-2非獨立懸架懸架構(gòu)造圖圖2-3獨立懸架懸架構(gòu)造圖本次畢業(yè)設(shè)計，要系統(tǒng)的考慮電動公交車的總體性能，考慮承載能力以及舒適性來說，獨立懸架擁有更明顯的優(yōu)勢。再結(jié)合國內(nèi)的情況，再從市場上常見的獨立空氣懸架做出選擇。再參考各種懸架的優(yōu)缺點，結(jié)合經(jīng)濟性，本次畢業(yè)設(shè)計前空氣彈簧懸架選用雙橫臂懸架，后空氣彈簧懸架，選用四連桿懸架。2.4電動公交車懸架整體參數(shù)計算2.4.1電動公交車懸架的靜撓度計算當電動公交車滿載的情況下，且處于穩(wěn)定的靜止位置時，其懸架上的載荷與剛度之比為靜撓度當電動公交車處于滿載狀態(tài)下的靜止位置時，電動公交車的空氣懸架上所受到的載荷與此時此刻懸架本身的剛度c的比值，為我們所說的靜撓度。我們在設(shè)計過程中優(yōu)先確定靜撓度，因為在電動公交車的工作中，由懸架為主要元件所構(gòu)成的振動系統(tǒng)直接關(guān)系到電動公交車的平順性。我們參照各大廠商設(shè)計時，汽車質(zhì)量分配系數(shù)設(shè)為1。則可得下式：（2-1）（2-2）在通常的設(shè)計過程中，在防御車身產(chǎn)生較大的縱向角震動的情況下，我們需要讓電動公交車前懸架的靜撓度相對要小一點，在此前提下，我們還需要使前后懸架的靜撓度值應(yīng)該盡量接近。最后選定，電動公交車后懸架的偏頻為1.2，而前懸架的偏僻為1.0則：2.4.2懸架的動撓度確定通過查閱資料，我們了解到有關(guān)懸架的動偏轉(zhuǎn)主要是代表懸架以靜態(tài)平衡狀態(tài)為起點，懸架所允許的最大變形的高度。在這過程中緩沖塊常被壓縮到二分之一或三分之二。對于電動公交車的懸架的動撓度常見為，因此在本次設(shè)計中選擇前后懸架的動撓度為。2.4.3懸架的彈性特性的分析彈性特性曲線是力與變形之間的關(guān)系。力是指車輪上垂直的外力。變形是指車輪中心相對于車身的位移。曲線的斜率就是懸架的剛度。彈性特性可分為線彈性特性和非線性彈性特性，如圖2-9所示，具體描述如下。線彈性特性，懸架的變形和電動公交車車輪所受到的力成正比。我們常見的鋼板彈簧就是一種很標準的線性彈性特性的彈簧。圖2-9非線性彈性特性，電動公交車的空氣懸架的變形與車輪力不是成正比變化的，剛度隨著電動公交車在工作中的載荷變化。因為電動公交車汽車本身對于良好的乘坐舒性的要求，在針對具有非線性彈性特性懸架，適性，曲線上的任意一點M都必須滿足(2-3)因為(2-4)(2-5)lnP=+A(2-6)所以(2-7)因此通過上述計算，我們最終可以了解到，在外界條件理想的狀態(tài)下，剛度與載荷承指數(shù)關(guān)系。但事實上，在實際工作中，我們很少能達到如此條件。2.5方案論證本次設(shè)計的前懸架選用雙橫臂懸架，后懸架選用四連桿懸架。通過調(diào)查研究，在國內(nèi)市場上常見的獨立懸架主要分為，雙橫臂獨立懸架、多連桿獨立懸架、雙縱向臂獨立懸架和麥弗遜獨立懸架。通過市場上的電動公交車,全面考慮的優(yōu)點和缺點,經(jīng)濟和使用場景,前懸架選用雙橫臂懸架,后懸則選用四連桿懸架。而雙壁臂懸架的主要兩類有等長雙壁臂式和不等長雙壁臂式兩種懸架系統(tǒng)。通過以往的使用經(jīng)驗，雖然在公交車上使用等長雙壁臂懸架系統(tǒng)在電動公交車運行時出現(xiàn)車輪上下跳躍的情況下，也可以保持主銷傾斜角度的穩(wěn)定，但是會導(dǎo)致軸距的變化增大，在相同的情況下會增加輪胎的磨損?，F(xiàn)在已經(jīng)很少有制造商制造了。因此,現(xiàn)在更常見的是不等臂雙橫臂懸架系統(tǒng),我們只需要在電動公交車空氣前懸架的設(shè)計過程中選用最合理的上擺臂與下擺臂長度與布置,并通合理的計算與安排,就可以在使前輪的定位參數(shù)在一定合理變化范圍內(nèi)。懸架總成，考慮到經(jīng)濟適用性，使用強度等，采用常見的鋁合金構(gòu)成。3空氣彈簧的設(shè)計3.1空氣彈簧類型選擇在生產(chǎn)生活中，我們常見的空氣彈簧分為三類。膜式空氣彈簧的特點:膜式彈簧還可以細分，由其氣囊止接口連接方式不同來決定分為約束膜式與自由膜式。如圖3-1所示，采用自我壓力自封的就為自由膜式。如圖3-1(a)、(b)所示;而約束膜式空氣彈簧一般用螺栓夾緊密封,如圖3-1(c)所示。(b)(c)圖3-1如圖3-1所示，我們常見的膜式空氣彈簧的底座常見的情況是由蓋板與深沖鋼板又或者鑄鋼制成。在制作過程中會在底座中間放置圓柱形狀的橡膠氣囊。膜式空氣彈簧主要是通過氣囊的變形實現(xiàn)整體的膨脹與收縮。因為氣囊改變了高度，也可以增加空氣彈簧的工作行程。在廠商制造的過程中會選擇底座便面鍍鉻來減少摩擦。雖然薄膜空氣彈簧的使用壽命不如膠囊式，而且在相同條件下其承載能力更小。不過薄膜空氣彈簧也有優(yōu)點就是其剛度相對較低。在工作過程中薄膜空氣彈簧可以嘗試改變自身基本形狀進而導(dǎo)致控制有效面積變化率?？梢愿菀撰@得理想的彈性性能，這是它的獨特優(yōu)點。囊式空氣彈簧以橡膠囊的主要組件囊式空氣彈簧，氣囊分為不同的部分鋼腰環(huán)用于承受內(nèi)部壓力緊張,根據(jù)這一點,它可以分為三種類型:單曲,雙曲和多曲空氣氣囊。囊式空氣彈簧結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，所以成本低;而且由于橡膠囊的曲率變化小，使用壽命長。氣囊式空氣彈簧的剛度與氣室容積、氣體壓力和氣囊曲率數(shù)有關(guān)。在實際工作中增加空氣彈簧氣囊體積可以適當降低彈簧剛度。也就是說在體積相同的前提下，空氣懸架的數(shù)量越多，彈簧剛度會下降。而當空氣氣囊的曲率太大，會影響整個空氣彈簧的穩(wěn)定性。復(fù)合式空氣彈簧復(fù)合材料空氣彈簧的結(jié)構(gòu)介于膠囊式和薄膜式之間，薄膜空氣彈簧具有剛度低的特點。由于復(fù)合空氣彈簧的制造工藝復(fù)雜，相對成本較高所以本次設(shè)計不采用。在實際情況下空氣彈簧的氣囊所處的工作環(huán)境相對較差。其所處環(huán)境不僅有時會受到腐蝕性物質(zhì)腐蝕，還常常溫度與氣壓都不穩(wěn)定。因此，在設(shè)計中應(yīng)當注意，空氣氣囊需要適應(yīng)四十度到七十度的工作溫度，有抵磷化物，酸堿以及臭氧腐蝕的能力。在二十四小時內(nèi)的降壓不會超出MPa。3.2空氣彈簧參數(shù)本次以宇通ZK6875BEVG1純電動公交車為研究對象，主要參考數(shù)據(jù)如下表3-1所示。表3-1參考車型懸架主要參數(shù)項目數(shù)據(jù)靜擾度（mm）250動擾度（mm）80彈簧拉伸最高高度（mm）425彈簧壓縮最低高度（mm）175彈簧工作高度（mm）250彈簧壓縮極限彈簧中經(jīng)（mm）70.53.3空氣彈簧參數(shù)計算3.3.1前懸空氣彈簧參數(shù)選擇以設(shè)計所選用的車型為背景，我們了解到其在正常工作中，空氣彈簧下部質(zhì)量是3620Kg，空氣彈簧上部質(zhì)量為580Kg,最后以4200Kg的總質(zhì)量工作。則前懸架單個空氣彈簧承載為：(3-1)由之前選取設(shè)計的條件得，當電動公交車空氣彈簧懸架的設(shè)計高度為260mm的情況下，電動公交車的空氣彈簧工作內(nèi)壓與負荷關(guān)系如表3-2所示表3-2工作內(nèi)壓P（MPa）負荷F（N)0.388000.515100參考氣囊載荷曲線，采用插值法計算滿載情況下氣囊的工作內(nèi)壓為：(3-2)綜上，結(jié)合條件我們可以得到設(shè)計參數(shù)，即當空氣彈簧高度為260mm時，空氣彈簧氣囊氣室為九升。3.3.2后懸空氣彈簧參數(shù)選擇(3-3)由之前選取設(shè)計的條件得，當電動公交車空氣彈簧懸架的設(shè)計高度為210mm的情況下，電動公交車的空氣彈簧工作內(nèi)壓與負荷關(guān)系如表3-3所示表3-3工作內(nèi)壓P（MPa）負荷F（N)0.55390000.6938400參考氣囊載荷曲線，采用插值法計算滿載情況下氣囊的工作內(nèi)壓為：(3-4)綜上，結(jié)合條件我們可以得到設(shè)計參數(shù)，即當空氣彈簧高度為210mm時，空氣彈簧氣囊氣室為十一升。3.3.3空氣彈簧剛度計算我們不妨設(shè)在工作過程中，電動空氣懸架充滿懸架的情況下，空氣彈簧上的載荷為。則空氣彈簧剛度為：(3-5)我們仔細觀察以上公式，當我們增大空氣彈簧所可以容納空氣的氣體容積，我們就可以獲得我們想要的相對來說比較低的剛度。不過在實際操作中由于空間有限，各大車廠常使用輔助氣室進而達到擁有更多的容積的目的。則空氣懸架偏頻計算如下:(3-4)(3-5)3.滿載時空氣彈簧容積根據(jù)氣體多變過程方程，滿載情況下前空氣彈簧容積為:(3-6)=（-1）+K3.3.4電動公交車空氣彈簧固有頻率的校核(3-7)所有前后懸架，均合格。4減震器設(shè)計4.1電動公交車減震器的類型與選取減震器的功能：在電動公交車的實際工作中減震器的主要是被用來衰減運行過程中的振動能量與沖擊勢能，并通過一系列工作將其轉(zhuǎn)化為熱能消散與分解。在我國的環(huán)境下，在公交車上最常見的減震器是靜液壓減震器。當汽車行駛在不平的路面上，發(fā)生在車輪上的震動會將力與扭矩傳遞給公交車懸架，之后再傳遞給車架。懸架減震器則抑制震動。電動公交車的減震器的選擇：我們在實際設(shè)計中，常見選擇的減震器主要氣動式減震器與液壓型減震器。氣動式減震器的阻尼材料為高壓氮氣。其工作原理是：電動公交車在外力作用下來回運動，活塞在工作缸內(nèi)來回移動。減振器油在閥門系統(tǒng)的窄孔內(nèi)反復(fù)運動，產(chǎn)生阻尼力。根據(jù)減振器的結(jié)構(gòu)布置，大致可分為雙缸減振器和單缸減振器。本設(shè)計采用雙缸減振器作為懸架系統(tǒng)的減振器。減振器的結(jié)構(gòu)圖和工作。4.2電動公交車減振器的參數(shù)計算4.2.1電動公交車空氣懸架減振器阻力的計算則有=11552(4-1)(4-2)在實際工作中，由于路面的不平整經(jīng)常會給車身一定的沖擊，所以為了減少此等現(xiàn)象，減震器壓縮與拉伸行程的計算如下：(4-3)4.2.2減振器結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算(4-4)（4-5）代入上式得3.導(dǎo)向座寬度和活塞寬度的設(shè)計計算當減震器導(dǎo)軌長度太小的情況下，因為間隙的問題，導(dǎo)致的結(jié)果是減震器液壓缸一開始的撓度會有所增加，以及穩(wěn)定性會有所下降。因此，我們在設(shè)計的過程中必須注意一定要設(shè)置一個最小導(dǎo)程長度。針對減振器工作時活塞桿和導(dǎo)向座相對滑動的特點，在導(dǎo)座上設(shè)計了一套滑套，使活塞桿滑動輕快，同時減少了活4.3電動公交車減振器的結(jié)構(gòu)參數(shù)表4-1減振器尺寸參數(shù)序號參數(shù)名稱數(shù)值（mm）序號參數(shù)名稱數(shù)值（mm）1防塵罩直徑905螺釘直徑102儲油筒直徑806連接臺直徑803活塞桿直徑407連接臺長度304減振器工作直徑658防塵罩長度4875懸架導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計5.1導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要求導(dǎo)向機構(gòu)是我們在電動公交車空氣懸架中必不可少的設(shè)備。我們在空氣懸架的導(dǎo)向機構(gòu)的過程中，也要注意一下幾點要求：1)當懸架載荷發(fā)生變化時，軸距變化應(yīng)合理。在正常情況下，軸距變化不應(yīng)超過±4.0mm。2)當電動公交車工作時，客人上下車的過程中，電動公交車的載荷會發(fā)生一定的改變。所以我們設(shè)計的空氣懸架應(yīng)該保證公交車定位參數(shù)在一個合理的范圍內(nèi)。且在縱方向盡量不要有加速度。3)在工作過程中，電動公交車轉(zhuǎn)彎時，汽車應(yīng)該保持盡量平穩(wěn)。4)在行駛過程中偶遇突發(fā)情剎車時，電動公交車車身可以抵抗“前傾點頭”。然而當電動公交車加速時，其車身也可以抵抗“后仰”。5.2電動公交車前懸架導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計圖5-1顯示了雙臂獨立懸吊系統(tǒng)的橫搖中心。通過上下橫臂的伸展，可以得到桿p點和點p的高度。點p和點n與車輛軸的交點是車輛滾動的中心，即圖中的w點。如果上下交叉臂平行，則上下交叉臂通過連接點n平行，汽車車軸的交叉點為橫搖中心w，圖5-1圖5-25.2.2側(cè)傾軸線對于獨立懸架，前中心和后中心之間的連接成為滾動軸。滾筒軸應(yīng)該盡可能地高于地面，與地面大致平行。電動公交車如果想車身側(cè)傾角保持在合理范圍內(nèi)主要是由最大高度決定，不過前懸架的側(cè)傾高度其實不宜過高。所以針對于電動公交車獨立懸架推薦如下：5.2.3縱傾中心雙壁臂獨立懸架的側(cè)傾中心如圖5-3所示。過鉸接點G和E是擺臂的旋轉(zhuǎn)軸D和C的平行線，兩條線的交點為配平中心。圖5-35.2.4懸架橫臂的定位角擺臂空間的定位角如圖5-4所示?？砂瑸閼壹芸骨案┙铅拢瑪[臂的水平斜置角α及懸架斜置初始角θ。圖5-45.2.5導(dǎo)向桿計算圖5-5(5-1)(5-2)(5-3)得到：，，，=5.47，=5.4。，。合格，合格。合格，合格5.2.6電動公交車前懸導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計參數(shù)表5-1導(dǎo)向機構(gòu)參數(shù)設(shè)計參數(shù)名稱數(shù)值軸距（mm）4300主銷內(nèi)傾角10主銷后傾角1.5上擺軸長度（mm）85下擺軸長度（mm）750側(cè)傾重心高度（mm）100上擺臂與下擺臂長度之比0.65上擺軸與水平夾角5.5下擺軸與縱軸線夾角2.5上擺軸與縱軸線夾角3.55.5電動公交車后懸導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計參數(shù)5.5.1導(dǎo)向桿布置方式1.關(guān)于V形桿夾角的選擇本次設(shè)計我們后懸架應(yīng)用四連桿懸架類型，導(dǎo)向桿以V形桿布置為主，而V形桿最重要的設(shè)計參數(shù)是V形桿的夾角。我們通過學(xué)習(xí)去的過程，了解到，當V形桿設(shè)置的夾角越大，V形桿在工作過程中所受到的側(cè)向受力越小，縱向受力越大。而且我們還要注意的是，在現(xiàn)實工作中，與下面部分的鋼筋相比較，V形桿應(yīng)該具有一定的過載能力。所以我們在設(shè)計中要保證V形桿的夾角足夠大，已滿足上面的要求。V形桿固定端跨和活動端跨的選擇本次后懸設(shè)計采用四桿導(dǎo)向機構(gòu)。在廠家生產(chǎn)的過程中推力桿懸架的鉸鏈街頭會采用橡膠襯套。因為橡膠襯套制作簡單，成本可控，且在垂直桿的方向，沿桿的方向，甚至扭轉(zhuǎn)的方向都有一定的彈性。相比于其他布置提供了更有力的約束。其中上桿和下桿分別通過球頭座與氣囊支架和車軸互相連接。注意球頭需要做成球頭銷的形狀。表5-1導(dǎo)向桿與球頭尺寸參數(shù)序號參數(shù)名稱數(shù)值（mm）序號參數(shù)名稱數(shù)值（mm）1上導(dǎo)向桿總長度7106連接塊寬度302下導(dǎo)向桿總長度7607連接孔直徑183導(dǎo)向桿直徑504套筒外直徑1125套筒內(nèi)直徑88結(jié)論我們通過本次仔