汽車車輛工程類畢業(yè)設(shè)計(jì)載貨汽車車架及懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本

學(xué)科門類：?jiǎn)挝淮a：畢業(yè)設(shè)計(jì)闡明書（論文）低速載貨汽車車架及懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名所學(xué)專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)指引教師XXXXXXXXX系二○**年XX月摘要本課題結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，在農(nóng)用運(yùn)送車基本上對(duì)低速載貨汽車車架及懸架系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容重要涉及：參加總體設(shè)計(jì)；車架、懸架構(gòu)造型式分析和重要參數(shù)擬定；車架、懸架構(gòu)造設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)過程遵循如下原則和技術(shù)原則：規(guī)范合理型式和尺寸選取，構(gòu)造和布置合理；保證整車良好平順性能。工作可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)樸，裝卸以便，便于維修、調(diào)節(jié)；盡量使用通用件，以便減少制導(dǎo)致本；在保證功能和強(qiáng)度規(guī)定下，盡量減小整備質(zhì)量。低速載貨汽車上用得比較廣泛是邊梁式車架和非獨(dú)立懸架，由于邊梁式車架和非獨(dú)立懸架構(gòu)造簡(jiǎn)樸，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，便于維修和改裝?？紤]到車架和懸架在整車設(shè)計(jì)中作用，一方面進(jìn)行了車架、懸架總體設(shè)計(jì)，然后對(duì)車架、懸架構(gòu)造進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最后對(duì)車架、懸架構(gòu)造進(jìn)行了受力綜合分析，在次基本上擬定了它們重要參數(shù)。核心詞：低速貨車，車架，懸架，設(shè)計(jì)謝謝朋友對(duì)我文章賞識(shí)，充值后就可如下載闡明書。我這里尚有一種壓縮包，里面有相應(yīng)word闡明書（附帶：外文翻譯、調(diào)研報(bào)告）和CAD圖紙。需要壓縮包朋友請(qǐng)聯(lián)系QQ客服：。下載后我可以將壓縮包免費(fèi)送給你。需要其她設(shè)計(jì)題目直接聯(lián)系?。?！ABSTRACTThistopiccombinedproductionwiththeactualandbasedontheagriculturetransportvehiclefoundation，thelowspeedtruckframeandsuspensionsystemhavebeendesigned.Themaincontentofthedesigninclude：thedesignoftheparticipationsystem，analysisofthestructurepatternoftheframeandsuspensionanddeterminationofthemainparameter，designofthestructureoftheframeandsuspension.Duringtheentiredesignprocess，theprinciplesandthetechnicalstandardsarefollowed：thereasonablepatternandthesize，thestructureandarrangement；thegoodsmoothperformanceoftheentirevehicle；withreliablework，simplestructure，loadingandunloading，advantageousfortheserviceandtheadjustment；asfaraspossiblegeneralparts，inordertoreducethecostoftheproduction，thefunctionandtheintensityrequestareguaranteed，thequalityisreducedasfaraspossible.Thesideframeandnon-independentsuspensionareusedquitewidelyonthelowspeedtruck，becausethesideframeandnon-independentsuspensionstructurearesimple，economicalandpractical，advantageousfortheserviceandtherefit.Consideredthefunctionoftheframeandsuspensionintheentirevehicledesign，firstlythatthewholeoftheframeandsuspensionsystemiscarriedondesigning，thenthestructureoftheframeandsuspensionhavebeencarriedondesigning，finallythestressgeneralizedanalysisofthestructureoftheframeandsuspensionhasbeencarriedon，theirmainparameterhasbeendeterminedintheinferiorfoundation.Keywords：LowSpeedTruck，F(xiàn)rame，Suspension，design目錄第1章前言 1第2章總體方案論證 22．1設(shè)計(jì)選型原則 22．2設(shè)計(jì)內(nèi)容 3第3章重要尺寸參數(shù)選定 33．1外廓尺寸 33．2質(zhì)量參數(shù) 3第4章車架總成設(shè)計(jì) 44．1車架構(gòu)造設(shè)計(jì) 44．2車架技術(shù)規(guī)定 5第5章車架設(shè)計(jì)計(jì)算 65．1車架計(jì)算 65．2車架載荷分析 85．3車架彎曲強(qiáng)度計(jì)算 85．4車架扭轉(zhuǎn)應(yīng)力計(jì)算 11第6章懸架總成設(shè)計(jì) 146．1懸架設(shè)計(jì)規(guī)定 146．2懸架兩種形式 146．3懸架重要參數(shù)擬定 176．4鋼板彈簧設(shè)計(jì) 20結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 24致謝 25前言車架和懸架系統(tǒng)是汽車設(shè)計(jì)重要某些，由于它們好壞直接關(guān)系到汽車各個(gè)方面（操控、性能、安全、舒服）性能。當(dāng)代汽車絕大多數(shù)都具備作為整車骨架車架。汽車絕大多數(shù)部件和總成都是通過車架來固定其位置，如發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、駕駛室、貨箱和關(guān)于操縱機(jī)構(gòu)。車架是支撐連接汽車各零部件，并承受來自車內(nèi)、外各種載荷，因此在車輛總體設(shè)計(jì)中車架要有足夠強(qiáng)度和剛度，以使裝在其上面關(guān)于機(jī)構(gòu)之間相對(duì)位置在汽車行駛過程中保持不變并使車身變形最小，車架剛度局限性會(huì)引起振動(dòng)和噪聲，也使汽車乘坐舒服性、操縱穩(wěn)定性及某些機(jī)件可靠性下降。過去對(duì)車輛車架設(shè)計(jì)與計(jì)算重要考慮靜強(qiáng)度。當(dāng)今，對(duì)車輛輕量化和減少成本規(guī)定越來越高，于是對(duì)車架構(gòu)造形式設(shè)計(jì)有高規(guī)定。一方面要滿足汽車總布置規(guī)定。汽車在復(fù)雜多邊行駛過程中，固定在車架上各總成和部件之間不應(yīng)發(fā)生干涉。汽車在崎嶇不平道路上行駛時(shí)，車架在載荷作用下也許產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形以及在縱向平面內(nèi)彎曲變形；車架布置離地面近某些，以使汽車重心位置減少，有助于提高汽車行駛穩(wěn)定性。懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間一切傳力連接裝置總稱。它功用是把路面作用于車輪上垂直反力（支撐力）、縱向反力（驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力）和側(cè)向反力以及這些反力所導(dǎo)致力矩傳遞到車架（或承載式車身）上，以保證汽車正常行駛。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要滿足如下幾點(diǎn)規(guī)定：a．規(guī)范合理型式和尺寸選取，構(gòu)造和布置合理。b．保證整車良好平順性能。c．工作可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)樸，裝卸以便，便于維修、調(diào)節(jié)。d．盡量使用通用件，以便減少制導(dǎo)致本。e．在保證功能和強(qiáng)度規(guī)定下，盡量減小整備質(zhì)量。f．其他關(guān)于產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范和原則。當(dāng)前，農(nóng)用運(yùn)送車不能滿足“三農(nóng)”市場(chǎng)需求，突出體現(xiàn)為普通產(chǎn)品生產(chǎn)能力過剩，技術(shù)水平低，質(zhì)量和維修服務(wù)水平差，價(jià)格較高，而市場(chǎng)急需高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品不能滿足需求。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，在農(nóng)用運(yùn)送車基本上對(duì)低速載貨汽車車架及懸架系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。第2章總體方案論證2.1設(shè)計(jì)選型原則2.1.1車架設(shè)計(jì)方案依照縱梁構(gòu)造特點(diǎn)，車架可分為如下幾種方案：a．周邊式車架，用于中級(jí)以上轎車；b．X形車架，為某些轎車所采用；c．梯形車架，梯形車架是由兩根互相平行縱梁和若干根橫梁構(gòu)成。其彎曲剛度較大，而當(dāng)承受扭矩時(shí)，各某些同步產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。其長(zhǎng)處是便于安裝車身、車箱和布置其她總成，易于汽車改裝和變型，因而被廣泛地用在載貨汽車、越野汽車、特種車輛和用貨車底盤改裝大客車上；d．計(jì)量式車架；e．綜合式車架；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際及設(shè)計(jì)規(guī)定，選用方案c。2.1.2懸架設(shè)計(jì)方案a．前輪和后輪均采用非獨(dú)立懸架；b．前輪采用獨(dú)立懸架，后輪采用非獨(dú)立懸架；c．先后輪均采用獨(dú)立懸架；非獨(dú)立懸架構(gòu)造特點(diǎn)是，左右車輪用一根整體軸連接再通過懸架與車架（或車身）連接；獨(dú)立懸架構(gòu)造特點(diǎn)是左右車輪通過各自懸架與車架（車身）連接。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際及設(shè)計(jì)規(guī)定，選用方案a。由于是載貨汽車，先后懸架均采用縱置半橢圓形鋼板彈簧，當(dāng)采用縱置鋼板彈簧作彈性元件時(shí)，它兼起導(dǎo)向裝置作用。緩沖塊用來減輕車軸對(duì)車架（或車身）直接沖撞，防止彈性元件產(chǎn)生過大變形。裝有橫向穩(wěn)定器汽車，能減少轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)車身側(cè)傾角和橫向角振動(dòng)。2.1.3整體設(shè)計(jì)方案綜合上述兩方案擬定了整體設(shè)計(jì)方案：梯形車架和先后懸架均采用縱置半橢圓形鋼板彈簧非獨(dú)立懸架。2．2設(shè)計(jì)內(nèi)容a．參加總體設(shè)計(jì)；b．車架、懸架構(gòu)造型式分析和重要參數(shù)擬定；c．車架、懸架構(gòu)造設(shè)計(jì)。第3章重要尺寸參數(shù)選定3.1外廓尺寸國(guó)內(nèi)對(duì)低速載貨汽車限制尺寸是：總高不不不大于2.05米；總寬不不不大于2米；總長(zhǎng)不不不大于6米。3.2質(zhì)量參數(shù)3.2.1裝載質(zhì)量按規(guī)定取=1500kg3.2.2整備質(zhì)量汽車裝載量與整備質(zhì)量之比/稱為汽車整備質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)。它表白單位汽車整備質(zhì)量所承受汽車裝載質(zhì)量。參照國(guó)內(nèi)外同類型同級(jí)別汽車整備質(zhì)量運(yùn)用系數(shù)和查《汽車設(shè)計(jì)》表2-10，因此：在輕型載貨汽車之列,因此滿足設(shè)計(jì)規(guī)定取。3.2.3滿載質(zhì)量3.2.4車架寬度車架寬度是指左右縱梁腹板外側(cè)面之間寬度。在總體設(shè)計(jì)中，整車寬度擬定后，車架先后某些寬度就可以依照前輪最大轉(zhuǎn)向角、輪距、鋼板彈簧片寬、裝在車架內(nèi)側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)外廓寬度及懸置等尺寸擬定。從提高整車橫向穩(wěn)定性以及減小車架縱梁外側(cè)裝置件懸伸長(zhǎng)度來看，車架盡量寬些，同步先后某些寬度應(yīng)相等。以便簡(jiǎn)化制造工藝和避免縱梁寬度變化處產(chǎn)生應(yīng)力集中。由（汽車設(shè)計(jì)）表2－25取車架寬860mm。3.2.5軸距L由總體設(shè)計(jì)取軸距2800mm。第4章車架總成設(shè)計(jì)4．1車架構(gòu)造設(shè)計(jì)車架是支撐、連接汽車備總成零部件，并承受來自車內(nèi)外各種載荷基本構(gòu)件。老式梯形車架由于其所起到緩沖、隔振、減少噪聲、延長(zhǎng)車身使用壽命等特點(diǎn)及生產(chǎn)上繼承性、工藝性等因素仍廣泛應(yīng)用在大型掛車上。貨車車架應(yīng)具備足夠強(qiáng)度和恰當(dāng)剛度。同步規(guī)定其質(zhì)量盡量小。此外，車架應(yīng)布置得離地面近某些，以減少整車重心位置，有助于提高汽車行駛穩(wěn)定性。圖4-1車架構(gòu)造示意圖4.1.1縱梁形式擬定縱梁是車架重要承載部件，在汽車行駛中受較大彎曲應(yīng)力。車架縱梁依照截面形狀分有工字梁和槽形梁。由于槽形梁具備強(qiáng)度高、工藝簡(jiǎn)樸等特點(diǎn)，因而在載貨汽車設(shè)計(jì)中選用槽形梁構(gòu)造。此外為了滿足低速載貨汽車使用性能規(guī)定，縱梁采用直線形構(gòu)造。這樣既可減少縱梁高度，減輕整車自身重量，減少成本，亦可保證強(qiáng)度。材料選用16Mn低合金鋼，16Mn低合金鋼在強(qiáng)度,塑性,可焊性方面能較好地滿足剛構(gòu)造，是應(yīng)用最廣泛低合金鋼，綜合機(jī)械性能良好,正火可提高塑性，韌性及冷壓成型性能。4.1.2橫梁形式擬定橫梁是車架中用來連接左、右縱梁，構(gòu)成車架重要構(gòu)件。橫梁自身抗扭性能好壞及其分布，直接影響著縱梁內(nèi)應(yīng)力大小及其分布合理設(shè)計(jì)橫梁，可以保證車架具備足夠扭轉(zhuǎn)剛度。從初期通過實(shí)驗(yàn)所得出某些結(jié)論可以看出，若加大橫梁扭轉(zhuǎn)剛度，可以提高整個(gè)車架扭轉(zhuǎn)剛度，但與該橫梁連接處縱梁扭轉(zhuǎn)應(yīng)力會(huì)加大；如果不加大橫梁，而是在兩根橫梁間再增長(zhǎng)橫梁，其成果是增長(zhǎng)了車架扭轉(zhuǎn)剛度，同步還減少了與橫梁連接處縱梁扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在橫梁上往往要安裝汽車上某些重要部件和總成，因此橫梁形狀以及在縱梁上位置應(yīng)滿足安裝上需要。橫、縱梁斷面形狀、橫梁數(shù)量以及兩者之間連接方式，對(duì)車機(jī)架扭轉(zhuǎn)剛度有大影響?？v、橫梁材料選用有如下三種：車架A：箱型縱梁、管型橫梁，橫、縱梁間采用焊接連接，扭轉(zhuǎn)剛度最大。車架B：槽型縱梁、槽型橫梁，橫、縱梁間采用鉚接連接，扭轉(zhuǎn)剛度適中。車架C：槽型縱梁、工字型橫梁，橫、縱梁間采用鉚接連接，扭轉(zhuǎn)剛度最小。從以上三種車架對(duì)比可以看出：低速載貨汽車應(yīng)當(dāng)選用車架B。本設(shè)計(jì)共有六根橫梁，有前橫梁，第二橫梁，第三橫梁，第四橫梁，第五橫梁，第六橫梁。4.1.3縱梁與橫梁連接轎車車架縱、橫梁采用焊接方式連接，而貨車則多以鉚釘連接（見下圖）。鉚釘連接具備一定彈性，有助于消除峰值應(yīng)力，改進(jìn)應(yīng)力狀況，這對(duì)于規(guī)定有一定扭轉(zhuǎn)彈性貨車車架有重要意義。圖4-2車架鉚接示意圖鉚接設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：a.盡量使鉚釘中心線與構(gòu)件端面重心線重疊；b.鉚接厚度普通不不不大于5d；c.在同一構(gòu)造上鉚釘種類不益太多；d.盡量減少在同一截面上鉚釘孔數(shù)，將鉚釘交錯(cuò)排列；4．2車架技術(shù)規(guī)定a.車架左右縱梁間距離為860，而在車架前橫梁及轉(zhuǎn)向器范疇內(nèi)應(yīng)為860。b.車架總成左右縱梁上表面應(yīng)在同一平面內(nèi)，其不平度在全長(zhǎng)上不不不大于3.0，且在轉(zhuǎn)向器固定處，該表面與縱梁側(cè)面垂直度應(yīng)不不不大于0.5。c.車架總成駕駛室先后固定點(diǎn)相對(duì)位置尺寸應(yīng)符總裝圖規(guī)定，駕駛室后支點(diǎn)與前支點(diǎn)高度差為10。d.在車架總成上，左右對(duì)稱先后鋼板彈簧支架及吊耳支架其銷孔中心線應(yīng)在同始終線上，且與車架中心線垂直，偏差不不不大于1000：1.5，左右對(duì)稱支架相對(duì)位置尺寸應(yīng)符合規(guī)定。e.車架總成鉚接零件接合面必要緊固無縫隙，緊接面直徑應(yīng)不不大于鉚釘直徑1.5倍，且具備對(duì)的形狀不容許有傾斜，呲牙等缺陷，鉚接后鉚釘頭和鉚釘中心線不同軸度應(yīng)不不不大于1.0。f.車架所有鉚接某些應(yīng)仔細(xì)檢查，鉚后零件上不得有裂縫，若有裂縫須更換重鉚。g.車架總成車架第二橫梁連接螺母應(yīng)裝置于車架內(nèi)部。第5章車架設(shè)計(jì)計(jì)算5.1車架計(jì)算：5.1.1縱梁彎曲應(yīng)力彎矩M可用彎矩差法或多邊形法求得。對(duì)于載重汽車，可假定空車簧上重量Gs均布在縱梁全長(zhǎng)上，載重Ge均布在車箱中，空車時(shí)簧上負(fù)荷(對(duì)4X2貨車可取=2)整備質(zhì)量。圖5-1縱梁彎曲應(yīng)力由上圖得：（5-1）（5-2）（5-3）a=625mm，b=800mm，=2800mm，L=4225mm，，，。將已知量代入上式得：=6744.4N=1.24m=7352.03N.m5.1.2局部扭轉(zhuǎn)應(yīng)力相鄰兩橫梁如果都同縱梁翼緣連接,扭矩T作用于該段縱梁中點(diǎn),則在開口斷面梁中扇性應(yīng)力可按下式計(jì)算：(5-4)式中Iw—扇性慣性矩；W—扇性坐標(biāo)；對(duì)于槽形斷面

(5-5)由材料力學(xué)表B-4熱軋槽鋼（GB/T-707-1988）查得h=80mm,b=43mm,d=5.0則mm對(duì)于工字形斷面5.1.3車架扭轉(zhuǎn)時(shí)縱梁應(yīng)力如橫梁同縱梁翼緣相連，則在節(jié)點(diǎn)附近，縱梁扇性應(yīng)力：(5-6)式中E—彈性模量，對(duì)低碳鋼和16Mn鋼：E=2.06；—車架軸間扭角；L—軸距；節(jié)點(diǎn)間距；a系數(shù)，當(dāng)kL=0時(shí)，a=6；kL=1~2時(shí)，a=5.25。車架扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱梁還將浮現(xiàn)彎曲應(yīng)力，須和相加。5.2車架載荷分析汽車靜止時(shí)，車架上只承受彈簧以上某些載荷稱為靜載荷。汽車在行駛過程中，隨行駛條件(車速和路面狀況)變化，車架將重要承受對(duì)稱垂直動(dòng)載荷和斜對(duì)稱動(dòng)載荷。5.2.1對(duì)稱垂直動(dòng)載荷這種載荷是當(dāng)汽車在平坦道路上以較高車速行駛時(shí)產(chǎn)生，其值取決于作用在車架上靜載荷及其在車架上分布，還取決于靜載荷作用處垂直加速度之值。這種動(dòng)載荷會(huì)使車架產(chǎn)生彎曲變形。5.2.2斜對(duì)稱動(dòng)載荷當(dāng)汽車在不平道路上行駛時(shí)，汽車先后幾種車輪也許不在同一平面上，從而使車架連同車身一起歪斜，其值取決于道路不平坦限度以及車身、車架和懸架剛度。這種動(dòng)載荷將會(huì)使車架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。由于汽車構(gòu)造復(fù)雜，使用工況多變，除了上述兩種重要載荷作用外，汽車車架上還承受其她某些載荷。如汽車加速或制動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致車架先后載荷重新分派；汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，慣性力將使車架受到側(cè)向力作用。普通來說，車架重要損壞疲勞裂紋來源于縱梁和橫梁邊沿處，然后向垂直于邊沿方向擴(kuò)展。在縱梁上裂紋將迅速發(fā)展乃至所有斷裂，而橫梁上浮現(xiàn)裂紋則往往不再繼續(xù)發(fā)展或擴(kuò)展得很緩慢。依照記錄資料可知，車架使用壽命重要取決于縱梁抗疲勞損傷強(qiáng)度。因而，在評(píng)價(jià)車架載荷性能時(shí)，重要應(yīng)著眼于縱梁。5．3車架彎曲強(qiáng)度計(jì)算由于構(gòu)造限制，車架必要滿足強(qiáng)度規(guī)定和構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)定。5.3.1受力分析為簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)計(jì)時(shí)做如下幾點(diǎn)假設(shè)：a．縱梁為支撐在先后軸上簡(jiǎn)支梁b．空車時(shí)簧載質(zhì)量均布在左、右縱梁全長(zhǎng)上．c．所有作用力均通過截面彎心(局部扭轉(zhuǎn)影響忽視不計(jì))其中=413mm,=910mm,=906mm,=885mm,=835mm,因此5.3.2彎矩計(jì)算總體設(shè)計(jì)中又知：車載質(zhì)量為=1500kg，簧上整備質(zhì)量kg。A．因此均布載荷集度q為：圖5-2車架載荷示圖B．求支反力由平衡方程得：得：把車架縱梁分為六段。如圖5-3所示：圖5-3縱梁分段受力示圖當(dāng)時(shí)：剪力彎矩當(dāng)時(shí)：剪力彎矩當(dāng)時(shí)：剪力彎矩a.變載面處剪力和彎矩：當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)：b.求最大彎矩：由于，因此當(dāng)Q=0時(shí)，彎矩最大即，時(shí)，彎矩最大5.3.3強(qiáng)度驗(yàn)算實(shí)驗(yàn)表白，當(dāng)車速約40km／h時(shí)，汽車在對(duì)稱垂直動(dòng)載工況下，其最大彎矩約為靜載荷下3(卵石路)～4.7(農(nóng)村土路)倍，同步，考慮到動(dòng)載荷作用下，車架處在受疲勞應(yīng)力狀態(tài)，如取疲勞安全系數(shù)為1.15～1.4，可求得動(dòng)載荷下最大彎矩：可用下式來校核縱梁彎曲強(qiáng)度：(5-7)式中：——縱梁彎曲強(qiáng)度——抗彎模量如圖可知區(qū)域載面形狀和載面特性，即抗彎截面系數(shù)為：(5-8)，(5-9)比較車架全長(zhǎng)上受力分析可知：最大受力也許發(fā)生在最大彎矩處或變載面處，求兩點(diǎn)受力值加以比較求出安全系數(shù)：(5-10)其中為材料屈服應(yīng)力，取其值為345MPa綜上所述：車架發(fā)生最大受力時(shí)，靜載安全系數(shù)不不大于1.43，按上式求得彎曲應(yīng)力不超過縱梁材料疲勞極限。5．4車架扭轉(zhuǎn)應(yīng)力計(jì)算5.4.1受力分析簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算，假設(shè)牽引橫梁為一根前懸架梁，共有七根主橫梁，分別為前端橫梁，工具箱橫梁，三根方形橫梁，一根矩形橫梁和后端橫梁，間距分別為=413mm，=910mm，=906mm，=885mm，=835mm，=280mm。反載荷均勻分布在縱圖5-4車架在反對(duì)稱載荷作用下受扭狀況簡(jiǎn)圖1—6為橫梁；a—e為縱梁區(qū)段圖5-4為車架在反對(duì)稱載荷作用下受扭狀況簡(jiǎn)圖。作用在車架上四個(gè)力R位于先后車輪軸線所在橫向鉛垂平面內(nèi)。5.4.2求最大扭矩這時(shí)各橫梁扭轉(zhuǎn)角相等。此外，縱橫梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角亦相等。由于扭轉(zhuǎn)角與扭矩T，扭轉(zhuǎn)剛度存在如下關(guān)系：(5-11)式中：T——車架元件所受扭矩，N·mmL——車架元件長(zhǎng)度，mmG——材料剪切彈性模量，MPa——車架元件橫斷面極慣性矩，因而，作用在車架元件上扭矩與該元件扭轉(zhuǎn)剛度成正比，故有式中：——橫梁1，2，…所受扭矩；——橫梁1，2，…橫斷面極慣性矩；——縱梁在1，2和1，2，…橫梁間所受扭矩；——縱梁在1，2和1，2，…橫梁間橫斷面極慣性矩；如果將車架由對(duì)稱平面處切開見圖5.8，則切掉一半對(duì)尚存一半作用相稱于在切口橫斷面上作用著扭矩和橫向力。對(duì)最右邊橫梁1取力矩平衡方程式，則有圖5-5車架在反對(duì)稱載荷作用下受力簡(jiǎn)圖(5-12)由(5-11)式得：；；…；；…；…將上式代入(5-12)，經(jīng)整頓后得:(5-13)式中：n——橫梁數(shù)為6；M——兩橫梁之間縱梁區(qū)段數(shù)為5；C——車架寬為860mm；L——先后橋距離為2800mm；a．求極慣性矩和抗扭截面系數(shù)；第6章懸架總成設(shè)計(jì)6.1懸架設(shè)計(jì)規(guī)定：a．保證汽車有良好行駛平順性和良好操縱穩(wěn)定性。b．具備適當(dāng)衰減振動(dòng)能力。c．汽車制動(dòng)或加速時(shí)，保證車身穩(wěn)定，減少車身側(cè)傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要適當(dāng)。d．有良好隔聲能力。e．構(gòu)造緊湊、占用空間小。f．可靠地傳遞車身與車輪之間各種力和力矩，在滿足另部件質(zhì)量要小同步，還要保證有足夠強(qiáng)度和壽命。6.2懸架兩種形式：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架A．非獨(dú)立懸架如圖(a)所示。其兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接影響到另一側(cè)車輪上。B．獨(dú)立懸架如圖(b)所示，其兩側(cè)車輪安裝于斷開式車橋上，兩側(cè)車輪分別獨(dú)立地與車架（或車身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車輪。圖6－1非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架C.鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長(zhǎng)合金彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強(qiáng)度梁。如下圖所示。鋼板彈簧3第一片（最長(zhǎng)一片）稱為主片，其兩端彎成卷耳1，內(nèi)裝青銅或塑料或橡膠。粉沫冶金、制成襯套，用彈簧銷與固定在車架上支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧中間用U形螺栓與車橋固定。中心螺栓4用來連接各彈簧片，并保證各片裝配時(shí)相對(duì)位置。中心螺栓到兩端卷耳中心距離可以相等，也可以不相等。為了增長(zhǎng)主片卷耳強(qiáng)度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大間隙，使得彈簧在變形時(shí)，各片間有相對(duì)滑動(dòng)也許。鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，可促使車架振動(dòng)衰減。各片間干摩擦，車輪將所受沖擊力傳遞給車架，且增大了各片摩損。因此在裝合時(shí)，各片間涂上較稠潤(rùn)滑劑（石墨潤(rùn)滑脂），并應(yīng)定期保養(yǎng)。圖6－2鋼板彈簧示意圖卷耳；2.彈簧夾；3.鋼板彈簧；4.中心螺栓；鋼板彈簧可分為對(duì)稱式鋼板彈簧和非對(duì)稱式鋼板彈簧，對(duì)稱式鋼板彈簧其中心螺栓到兩端卷耳中心距離相等，不等則為非對(duì)稱式鋼板彈簧。咱們?cè)O(shè)計(jì)是對(duì)稱式鋼板彈簧，鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，可促使車架振動(dòng)衰減，起到減振器作用鋼板彈簧自身還兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)作用，可不必單設(shè)導(dǎo)向裝置，使構(gòu)造簡(jiǎn)化，并且由于彈簧各片之間摩擦引起一定減振作用。D．懸架系統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生振動(dòng)，為改進(jìn)汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器，為衰減振動(dòng)，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(dāng)車架（或車身）和車橋間受振動(dòng)浮現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)活塞上下移動(dòng)，減振器腔內(nèi)油液便重復(fù)地從一種腔通過不同孔隙流入另一種腔內(nèi)。此時(shí)孔壁與油液間摩擦和油液分子間內(nèi)摩擦對(duì)振動(dòng)形成阻尼力，使汽車振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，再由減振器吸取散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時(shí)，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增減，并與油液粘度關(guān)于。減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振任務(wù)，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。a.在壓縮行程（車橋和車架互相接近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件彈性作用，緩和沖擊。這時(shí)，彈性元件起重要作用。b.在懸架伸張行程中（車橋和車架互相遠(yuǎn)離），減振器阻尼力應(yīng)大，迅速減振。c.當(dāng)車橋（或車輪）與車橋間相對(duì)速度過大時(shí)，規(guī)定減振器能自動(dòng)加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大沖擊載荷。在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，尚有采用新式減振器，它涉及充氣式減振器和阻力可調(diào)式減振器。圖6－3雙向作用筒式減振器工作原理圖雙向作用筒式減振器工作原理闡明。在壓縮行程時(shí)，指汽車車輪移近車身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動(dòng)?；钊虑皇胰莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面腔室（上腔）。上腔被活塞桿1占去了一某些空間，因而上腔增長(zhǎng)容積不大于下腔減小容積，一某些油液于是就推開壓縮閥6，流回貯油缸5。這些閥對(duì)油節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)阻尼力。減振器在伸張行程時(shí)，車輪相稱于遠(yuǎn)離車身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器活塞向上移動(dòng)。活塞上腔油壓升高，流通閥8關(guān)閉，上腔內(nèi)油液推開伸張閥4流入下腔。由于活塞桿存在，自上腔流來油液局限性以布滿下腔增長(zhǎng)容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸中油液推開補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。由于伸張閥彈簧剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)不不大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)常通縫隙通道載面積總和不大于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器伸張行程產(chǎn)生阻尼力不不大于壓縮行程阻尼力，達(dá)到迅速減振規(guī)定。6.3懸架重要參數(shù)擬定：6.3.1懸架靜撓度懸架靜撓度是指汽車滿載靜止時(shí)懸架上載荷與此時(shí)懸架剛度c之比即（6-1）汽車先后懸架與其簧上質(zhì)量構(gòu)成振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率，是影響汽車行駛平順性重要參數(shù)之一。因當(dāng)代汽車質(zhì)量分派系數(shù)ε近似等于1，于是汽車前、后軸上方車身兩點(diǎn)振動(dòng)不存在聯(lián)系。因而，汽車先后某些車身固有頻率n1和n2（亦稱偏頻）可以用下式表達(dá)n1=；n2=（6-2）式中，c1、、c2為先后懸架剛度（N/cm）；m1、m2為先后懸架簧上質(zhì)量（kg）。當(dāng)采用彈性特性為線性變化懸架時(shí)，前、后懸架靜撓度可用下式表達(dá)=m1g/c1；=m2g/c2（6-3）式中，g為重力加速度，g=981cm/s2。將、代入式（6-1）得到：n1=5n2=5（6-4）由（2）可知：懸架靜擾度直接影響車身振動(dòng)偏頻n。因而，要保證汽車有良好行駛平順性，必要對(duì)的選用懸架靜擾度。在選用前、后懸架靜擾度和時(shí)，應(yīng)當(dāng)使之接近，并但愿后懸架靜擾度比前懸架靜擾度小些，這有助于防止出身產(chǎn)生較大縱向角振動(dòng)。理論分析證明：若汽車以較高車速駛過單個(gè)路障，n1/n2<1時(shí)車身縱向角振動(dòng)要比n1/n2>1時(shí)小，故推薦?。?（0.8~.9）?？紤]到貨車先后軸荷差別和駕駛員乘坐舒服性，取前懸架靜擾度值不不大于后懸架靜擾度值，推薦=（0.6~.8）。貨車滿載時(shí)，前懸架偏頻規(guī)定在1.50~2.10Hz，而后懸架則規(guī)定在1.70~2.17Hz。依照需要我選定：n1=1.3，n=1.5將n1=1.3，n=1.5代入（6-4）得=14.8cm，=11.1cm6.3.2懸架動(dòng)擾度懸架動(dòng)擾度是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到構(gòu)造容許最大變形（普通指緩沖塊壓縮到其自由高度1/2或2/3）時(shí)，車輪中心相對(duì)車架（或車身）垂直位移。規(guī)定懸架應(yīng)有足夠大動(dòng)擾度，以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。對(duì)貨車，取6~9cm。貨車車架最大彎曲擾度普通應(yīng)不大于10mm。貨車車架質(zhì)量約為整車整備質(zhì)量1/10。6.3.3懸架彈性特性懸架受到垂直外力F與由此所引起車輪中心相對(duì)于車身位移f（即懸架變形）關(guān)系曲線，稱為懸架彈性特性。其切線斜率是懸架剛度。圖6－4懸架彈性特性曲線懸架動(dòng)容量越大，對(duì)緩沖塊擊穿也許性越小。對(duì)于空載與滿載時(shí)簧上質(zhì)量變化大貨車和客車，為了減少振動(dòng)頻率和車身高度變化，應(yīng)當(dāng)選用剛度可變非線性懸架。鋼板彈簧非獨(dú)立懸架彈性特性可視為線性，而帶有副簧鋼板彈簧均為剛度可變非線性彈性特性懸架。6.3.4后懸架主、副簧剛度分派貨車后懸架多采用有主、副簧構(gòu)造鋼板彈簧。圖6－5貨車主、副簧為鋼板彈簧構(gòu)造彈性特性詳細(xì)擬定辦法有兩種：第一種辦法是使副簧開始起作用時(shí)懸架擾度等于汽車空載時(shí)懸架擾度,而使副簧開始起作用前一瞬間擾度等于滿載時(shí)懸架擾度。于是，可求得=。式中，F(xiàn)0和分別為空載與滿載時(shí)懸架載荷。副簧、主簧剛度比為（6-5）式中：為副簧剛度；cm為主簧剛度。用此辦法擬定主、副簧剛度比值，能保證在空、滿載使用范疇內(nèi)懸架振動(dòng)頻率變化不大，但副簧接觸托架前、后振動(dòng)頻率變化比較大。第二種辦法是使副簧開始起作用時(shí)載荷等于空載與滿載時(shí)時(shí)懸架載荷平均值，即=0.5（F0+Fw）,并使F0和間平均載荷相應(yīng)頻率與和間平均載荷相應(yīng)頻率相等，此時(shí)，副簧與主簧剛度比為（6-6）用此辦法擬定主、副簧剛度比值，能保證副簧起作用前、后懸架振動(dòng)頻率變化不大。對(duì)于經(jīng)常處在半載運(yùn)送狀態(tài)車輛，采用此法較為適當(dāng)。5）懸架側(cè)傾角剛度及及其在前、后軸分派懸架側(cè)傾角剛度系指簧上質(zhì)量產(chǎn)生單位側(cè)傾角時(shí)，懸架給車身彈性恢復(fù)力矩。它對(duì)簧上質(zhì)量側(cè)傾角有影響。側(cè)傾角過大或過小都不好。貨車車身側(cè)傾角不超過~。6.4鋼板彈簧設(shè)計(jì)6.4.1鋼板彈簧布置方案縱置鋼板彈簧能傳遞各種力和力矩，并且構(gòu)造簡(jiǎn)樸，故在汽車上得到廣泛應(yīng)用?？v置鋼板彈簧有對(duì)稱和不對(duì)稱之分，因大多數(shù)汽車采用對(duì)稱式鋼板彈簧因此我選用了對(duì)稱式鋼板彈簧。6.4.2鋼板彈簧重要參數(shù)擬定A．鋼板彈簧材料及許用應(yīng)力選用：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本彈簧·起重運(yùn)送件·五金件，7—112表7-11-6材料：60Si2MnA，，，。表7-11-7鋼板彈簧許用應(yīng)力載重汽車前板簧許用彎曲應(yīng)力；載重汽車后板簧許用彎曲應(yīng)力。B．板彈簧設(shè)計(jì)與計(jì)算：表7-11-8半橢圓式板彈簧：（6-7）由已知滿載靜止時(shí)汽車前、后軸負(fù)荷G1、G2和簧下某些荷重Gu1、Gu2。單個(gè)鋼板彈簧載荷：Fw1=和，懸架靜擾度和動(dòng)擾度縱置鋼板彈簧,汽車軸距。常取=10~20mm。C．鋼板彈簧長(zhǎng)度

L擬定鋼板彈簧長(zhǎng)度

L是指彈簧伸直后兩卷耳中心之間距離。貨車前懸架=(0.26~0.35)，后懸架=(0.35~0.45)。前懸架主葉取=0.3；后懸架主葉取。D．鋼板彈簧斷面尺寸及片數(shù)擬定a．鋼板斷面寬度b擬定對(duì)于鋼板彈簧（6-8）式中，s為U形螺栓中心距（mm）；k無效長(zhǎng)度系數(shù)（剛性夾緊：取k=0.5，擾性夾緊：取k=0）；c為鋼板彈簧垂直剛度（N/mm），；為擾度增大系數(shù)（重疊片數(shù)n1，總片數(shù)n0，求得，再用；E為材料彈性模量（MPa）。鋼板彈簧總截面系數(shù)W0W0（6-9）式中，為許用彎曲應(yīng)力。對(duì)于55SiMnVB或60Si2Mn等材料，表面經(jīng)噴丸解決后，推薦在下列范疇內(nèi)使用：前彈簧350~450MPa；后主簧450~550MPa；后副簧220~250MPa。將式（6-9）代入下式計(jì)算鋼板彈簧平均厚度（6-10）b．鋼板彈簧片厚h選取矩形斷面等厚鋼板彈簧總慣性矩J0（6-11）式中，n為鋼板彈簧片數(shù)。c．鋼板彈簧斷面形狀圖6-6鋼板彈簧斷面形狀d．鋼板彈簧片數(shù)n多片鋼板彈簧普通片數(shù)在6~14片之間選用，依照設(shè)計(jì)規(guī)定和計(jì)算取10片。6.4.3鋼板彈簧各片長(zhǎng)度擬定圖6-7鋼板彈簧各片長(zhǎng)度6.4.4鋼板彈簧剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算公式為（6-12）式中：為經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，=0.90~0.94；

E為材料彈性模量；、為主片和第k+1片一半長(zhǎng)度。結(jié)論本課題是針對(duì)當(dāng)前農(nóng)用運(yùn)送車不能滿足“三農(nóng)”市場(chǎng)需求，突出體現(xiàn)為普通產(chǎn)品生產(chǎn)能力過剩，技術(shù)水平低，價(jià)格過高，質(zhì)量和維修服務(wù)水平差，而市場(chǎng)急需高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品不能滿足市場(chǎng)需求。21世紀(jì)，農(nóng)業(yè)機(jī)械要環(huán)繞國(guó)內(nèi)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)構(gòu)造調(diào)節(jié)規(guī)定，努力開發(fā)生產(chǎn)合用、先進(jìn)農(nóng)用產(chǎn)品。在市場(chǎng)需求下，在教師指引下，咱們一組六人對(duì)YC1040低速載貨汽車做了簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)，我重要對(duì)車架和懸架系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)懂得了車架動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和路面引起振動(dòng)與噪聲可通過車架與車身間橡膠墊減振，使之不易傳到車身上和車廂內(nèi)；便于車身變形和改裝，汽車底盤和車身可分別裝配，但是，采用車架汽車，其高度及質(zhì)量都會(huì)增大，也需要有大型壓力機(jī)制造。懸架以縱置