黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 目 錄 摘 要 . . 第 1 章 緒 論 . 1 . 1 景 . . 1 展與現(xiàn)狀 . 2 內(nèi)情況 . 2 究內(nèi)容和方法 . 3 第 2 章 獨立雙橫臂懸架結(jié)構(gòu)分析 . 4 架的組成與分類 . 4 架組成 . 4 架分類 . 4 立雙橫臂懸架 . 6 章小結(jié) . 8 第 3 章 獨立雙橫臂懸架設(shè)計 . 9 計主要依據(jù)參數(shù) . 9 響平順性參數(shù) . 9 . 10 旋彈簧設(shè)計 . 10 旋彈簧類型的選擇 . 10 簧相關(guān)計算 . 11 振器設(shè)計 . 15 震器形式的選擇 . 15 . 15 振器阻尼系數(shù) 的確定 . 15 . 16 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 . 16 向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 . 17 傾中心及橫向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案 . 17 向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案 . 17 平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案 . 18 、下橫臂長度的確定 . 18 向穩(wěn)定桿設(shè)計 . 19 . 19 . 20 . 20 . 21 章小結(jié) . 30 第 4 章 基于 懸架優(yōu)化分析 . 31 真軟件 介紹 . 31 簡介 . 31 件的優(yōu)點 . 32 . 33 創(chuàng)建懸架模型 . 35 . 35 制界面 . 38 . 41 加驅(qū)動 . 41 量數(shù)據(jù) . 41 . 49 . 50 . 50 . 51 . 54 計參數(shù)的研究分析 . 56 數(shù)化分析方法 . 56 計研究 . 56 . 60 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 . 62 . 62 . 62 第 5 章 懸架實體建模 . 63 . 63 . 63 . 68 . 68 . 69 . 69 . 70 件的裝配 . 70 架的總裝 . 72 . 74 結(jié) 論 . 75 參考文獻(xiàn) . 76 致 謝 . 78 附 錄 . 79 摘 要 本設(shè)計結(jié)合懸架設(shè)計知識，詳細(xì)分析了懸架結(jié) 構(gòu) ，對雙橫臂獨立懸架進(jìn)行了設(shè)計計算。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，在 對雙橫臂獨立懸架進(jìn)行合理簡化并建模，并對模型進(jìn)行了參數(shù)化，定制界面，即改變初始參數(shù)就能快速生成不同的懸架模型，提高了仿真分析以及優(yōu)化設(shè)計的效率，使平臺具有開放性。分析研究黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 了所需優(yōu)化的變量 （ 前輪外傾角、車輪側(cè)滑量 ） 及其函數(shù)表達(dá)式。進(jìn)行了懸架動力學(xué)仿真分析，研究懸架各性能參數(shù)在車輪跳動過程中的變化趨勢，并指出 需要改進(jìn)的地方。分析每個設(shè)計變量的變化對樣機(jī)性能的影響，提出優(yōu)化設(shè)計的方案。再次進(jìn)行仿真，對比分析了優(yōu)化前后的仿真結(jié)果，并評價了優(yōu)化方案。優(yōu)化后懸架的性能明顯提高，驗證了優(yōu)化方案的可行性，并完成虛擬設(shè)計及試驗。最后運用 軟件對雙橫臂獨立懸架進(jìn)行實體的建立。 本設(shè)計研究的目的和意義為在 賽車制造前 進(jìn)行設(shè)計和試驗仿真，并且提出改進(jìn)意見，可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計缺陷，完善設(shè)計方案，提高設(shè)計質(zhì)量和效率。 關(guān)鍵詞 ：雙橫 臂； 獨立懸架；虛擬樣機(jī)技術(shù)； 優(yōu)化 ； n of a I a of 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 I of in a a of in of of in of an of to of s a of in of be 文檔送全套 紙，扣扣 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 第 1 章 緒論 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 述 背景 事由美國汽車工程師協(xié)會（ 稱 辦。 一個擁有超過 60000 名會員的世界性的工程協(xié)會，致力與海、陸、空各類交通工具的發(fā)展進(jìn)步。 一項面對美國汽車工程師學(xué)會學(xué)生會員組隊參與的國際賽事，于 1980 年在美國舉辦了第一屆賽事。比賽的目的是設(shè)計、制造一輛小型的高性能賽車。目前美國、歐洲和澳大利亞每年都會定期舉辦該項賽事。比賽由三個主要部分組成：工程設(shè)計、成本以及靜態(tài)評比；多項單獨的性能試驗；高性能耐久性測試。 展的初衷是想創(chuàng)立一個小型的道路賽車比賽，而現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一個擁有大約 20 競賽因素的大型比賽，參與者包括賽車和車隊 。 年輕的工程師們提供了一個參與有意義的綜合項目的機(jī)會。由參與的學(xué)生負(fù)責(zé)管理整個項目，包括時間節(jié)點的安排，做預(yù)算以及成本控制、設(shè)計、采購設(shè)備、材料、部件以及制造和測試。 在傳統(tǒng)教室學(xué)習(xí)中的學(xué)生提供了一個現(xiàn)實的工程經(jīng)歷。員在這個過程中將會經(jīng)受考驗，面對挑戰(zhàn)，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和實踐能力。出于此項比賽的宗旨，參賽學(xué)生們是被一個假象的制造公司雇傭，讓他們制造一輛原型車，用于量產(chǎn)前的各項評估。目標(biāo)市場就是那些會在周末去參加高速穿障比賽（ 非專業(yè)車手。因此，這些賽車在加速、制動、和操控性方面要有非常好的表現(xiàn)。它們要造價低廉、便于維修并且足夠可靠。另外，這些賽車的市場競爭力會因為一些附加因素，比如美觀、舒適性和零件的兼容性而得到提升。制造公司日產(chǎn)能力要達(dá)到 4 輛，并且原型車的造價要低于 25,000 美元。對于設(shè)計團(tuán)隊來說，挑戰(zhàn)在于要在一定的時間和一定的資金限制下，設(shè)計和制造出最能滿足這些目的的原型車。每一項設(shè)計將會與其他的設(shè)計一起參與比較和評估從而決出最佳整車。 發(fā)展和現(xiàn)狀 從世界范圍來看，當(dāng)今有三個地區(qū)有 學(xué)生競賽，即美國、歐洲、澳洲。 70 年代中期，幾個美國大學(xué)開始主辦當(dāng)?shù)氐膶W(xué)生設(shè)計競賽賽車。 名稱沿襲了著名的墨西哥 000 汽車比賽。第一屆 賽于 1976 年舉辦，并且迅速成為一個地區(qū)性的年度比賽。比賽由三個評判標(biāo)準(zhǔn)組成，即一天的靜態(tài)比賽 設(shè)計、成本、陳述 接著一天是各自的性能競賽項目。 賽重黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 點強(qiáng)調(diào)了地盤的設(shè)計，因為每個隊伍都使用一個 8 匹馬力的引擎，這一點無法改變。在過去的 20 多年里， 成功超乎了每個人的預(yù)期。 在 成功獲得各界認(rèn)同的同時， 合美國三大汽車公司開始推廣一項技術(shù)水平更高的工程類學(xué)生競賽，這就是 比 著許多進(jìn)步和發(fā)展，引擎的限制也已經(jīng)大大放寬，允許參賽車隊使用610下的發(fā)動機(jī)，這極大地提升了賽車的性能表現(xiàn)。在發(fā)達(dá)國家，很多高校已經(jīng)從事 過 20 年時間，擁有大量資金和試驗基礎(chǔ)的情況下，他們的作品已經(jīng)基本達(dá)到了專業(yè)水平，最高時速 可達(dá)到甚至超過 200km/h， 0 到 100km/h 加速時間一般都在 內(nèi)。 從原先在 賽中的 8動機(jī)到現(xiàn)今 已經(jīng)超過100大功率發(fā)動機(jī)， 多方面都取得了驚人的成績，并且該項比賽一直保持了發(fā)展的態(tài)勢。 國內(nèi)情況 中國大學(xué)生方程式汽車大賽（簡稱“中國 是一項由高等院校汽車工程或汽車相關(guān)專業(yè)在校學(xué)生組隊參加的汽車設(shè)計與制造比賽。各參賽車隊按照賽事規(guī)則和賽車制造標(biāo)準(zhǔn)，在一年的時間內(nèi)自行設(shè)計和制造 出一輛在加速、制動、操控性等方面具有優(yōu)異表現(xiàn)的小型單人座休閑賽車，能夠成功完成全部或部分賽事環(huán)節(jié)的比賽。 2010 年第一屆中國 中國汽車工程學(xué)會、中國二十所大學(xué)汽車院系、國內(nèi)領(lǐng)先的汽車傳媒集團(tuán) 易車（ 合發(fā)起舉辦。中國 持“中國創(chuàng)造擎動未來”的遠(yuǎn)大理想，立足于中國汽車工程教育和汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實基礎(chǔ)，吸收借鑒其他國家 造一個新型的培養(yǎng)中國未來汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和工程師的交流盛會，并成為與國際青年汽車工程師交流的平臺。中國 力于為國內(nèi)優(yōu)秀汽車人才的培養(yǎng) 和選拔搭建公共平臺，通過全方位考核，提高學(xué)生們的設(shè)計、制造、成本控制、商業(yè)營銷、溝通與協(xié)調(diào)等五方面的綜合能力，全面提升汽車專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行長期的人才積蓄，促進(jìn)中國汽車工業(yè)從“制造大國”向“產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國”的戰(zhàn)略方向邁進(jìn)。 中國 在當(dāng)代，功在未來。項目的運營和發(fā)展結(jié)合優(yōu)秀高等院校資源、整車和零部件制造商資源，獲得了政府部門和社會各界的大力支持以及品牌企業(yè)的資助。社會各界對項目投入的人力支持和資金贊助全部用于賽事組織、賽事推廣和為參賽學(xué)生設(shè)立賽事獎金。 研究的內(nèi)容和方法 分析雙橫臂獨立式懸架的結(jié)構(gòu)和懸架設(shè)計要求，在懸架設(shè)計中，根據(jù)整車的布置黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 要求以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定懸架的整體空間數(shù)據(jù)和性能參數(shù)，在 件平臺上建立雙橫臂獨立懸架的簡化物理模型，進(jìn)行動力學(xué)仿真分析，通過分析車輪垂直跳動、轉(zhuǎn)動與車輪前束角的變化等關(guān)系獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，建立虛擬雙橫臂獨立選件模型，并運用 建立懸架三維物理模型。 其具體路線如框圖 不合格 合格 圖 第 2 章 獨立雙橫臂懸架結(jié)構(gòu)分析 建模 調(diào)研，資料收集 懸架結(jié)構(gòu)形式選擇 各零件尺寸的計算 模、優(yōu)化 完成 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 懸架組成和分類 懸架是現(xiàn)代汽車上重要總成之一，他把車架（或車身）與車軸（或車輪）彈性的連接起來。其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪很車架（或車身）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，保證汽車的行駛平順行；保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特征，保證汽車的操作穩(wěn)定性，是汽車獲得高速行駛能力。懸架主要由彈性元件，導(dǎo)向裝置與減振器等元件組成。 懸架組成 現(xiàn)代汽車的懸架盡管各有不同的結(jié)構(gòu)型式，但一般都是由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成 。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在輕型汽車中，也是連接車架（或車身）與車橋（或車輪）的結(jié)構(gòu)，除了傳遞作用力外，還能夠使車架（或車身）隨車輪按照一定的軌跡運動。這三部分分別起緩沖，減振和力的傳遞作用。轎車上來講，彈性元件多采用螺旋彈簧，它只承受垂直載荷，緩和不平路面對車體的沖擊，具有占用空間小，質(zhì)量小，無需潤滑的優(yōu)點，但是沒有減振作用。減振器在車架（或車身）與車橋（或車輪）之間作彈性聯(lián)系，起到承受沖擊的作用。采用減振器是為了吸收振動，使汽車車身振動迅速衰弱（振幅迅速減?。管嚿磉_(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。減振器指液力減振器，是為了加速衰減車身 的振動，它是懸架機(jī)構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機(jī)械件。傳力裝置是指車架的上下擺臂等叉形剛架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件，用來傳遞縱向力，側(cè)向力及力矩，并保證車輪相對于車架（或車身）有確定的相對運動規(guī)律。 懸架的分類 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，汽車懸架可分為非獨立懸架和獨立懸架 （ 1）非獨立懸架 非獨立懸架的左右車輪裝在一根整體的剛性軸或非斷開式驅(qū)動橋的橋殼上， 非獨立懸架的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造、維修方便，經(jīng)濟(jì)性好；工作可靠，使用壽命長；車輪跳動時，車距、前束不變，因而輪胎磨損??；轉(zhuǎn)向是，車身側(cè)傾后輪的外傾角不變，傳遞側(cè)向 力的能力不降低；側(cè)傾中心位置較低，有利于減小轉(zhuǎn)向是車身的側(cè)傾角。缺點：由于車橋與車輪一起跳動，因而需要較大的空間，影響發(fā)動機(jī)或行李箱的布置；用于驅(qū)動橋時，會使得非懸掛質(zhì)量較大，不利于汽車的行駛平順性及輪胎的接地性能；當(dāng)兩側(cè)車輪跳動高度不一致時，這跟車橋會傾斜，是左右車輪直接相互影響；在不平路面直線行駛時，由于左右車輪跳動不一致而導(dǎo)致的軸轉(zhuǎn)向會降低直線行駛的穩(wěn)定性；由于驅(qū)動橋時，驅(qū)動橋的輸入轉(zhuǎn)矩會引起左右車輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移。非獨立懸架廣泛應(yīng)用于載貨汽車以及大客車的前后懸架，一些全輪驅(qū)動的多用途也采用非獨立懸架作為前 后黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 懸架。 （ 2）獨立懸架 汽車的每個車輪單獨通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上，車橋采用斷開式，中間一段固定于車架或車身上；此種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響，而且由于非懸掛質(zhì)量較輕，緩沖與減震能力很強(qiáng)，乘坐舒適，各項指標(biāo)都優(yōu)于非獨立式懸掛，但該懸掛結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且還會使驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變得復(fù)雜起來。采用此種懸掛的轎車、客車以及載人車輛，可明顯提高乘坐的舒適性，并且在高速行駛時提高汽車的行駛穩(wěn)定性。而越野車輛、軍用車輛和礦山車輛，在壞路或無路的情況下，可保證全部車輪與地面的接觸，提高汽車的行駛穩(wěn)定性和附著性，發(fā)揮 汽車的行駛速度。 與非獨立懸架相比，獨立懸架具有如下優(yōu)點：（ 1）非懸架質(zhì)量小，懸架所受到并傳給車身的沖擊載荷小，有利于提高汽車的行駛平順性及輪胎的接地性能；（ 2）左右車輪的跳動沒有直接的相互影響，可以減少車身的傾斜和振動；（ 3）占用橫向空間小，便于發(fā)動機(jī)的布置，可以降低發(fā)動機(jī)的安裝位置，從而降低汽車的質(zhì)心位置，有利于提高汽車的行駛穩(wěn)定性；（ 4）易于實現(xiàn)驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)向 4。 獨立懸架的結(jié)構(gòu)分有橫臂式（圖 縱臂式（圖 燭式（圖 麥弗遜式（圖 多種，其中橫臂式又可分為單橫臂 式和雙橫臂式 4。 ( a ) ( b )( c ) ( d )圖 立懸架的結(jié)構(gòu) 獨立雙橫臂懸架 雙橫臂式獨立懸架根據(jù)上下橫臂的長度相等于不相等又可分為等長雙橫臂式和不等長雙橫臂式。等長雙橫臂式懸架在其車輪作上、下跳動時，可以保持主銷傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會使輪胎磨損嚴(yán)重，故已很少使用，多為不等長雙橫臂式懸黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 架所取代。不等長雙橫臂懸架在其車輪上、下跳動時，只要適當(dāng)?shù)剡x擇上、下橫臂的長度并合理布置，即可使車輪定位參數(shù)的變化量限定在允許的范 圍內(nèi)。這種不大的輪距改變，不應(yīng)引起車輪沿路面的側(cè)滑，而為輪胎的彈性變形所補償。因此不等長雙橫臂式獨立懸架能保證汽車有良好的行駛穩(wěn)定行，已為中、高級轎車的前懸架所廣泛采用。 當(dāng)上下橫臂長度之比為 車輪平面傾角應(yīng)不大于 。圖 4。 1， 62,5347， 8（ a）無主銷前轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的雙橫臂懸架 1， 2擺臂； 34567（ b）無主銷不等長雙橫臂前獨立懸架 圖 架圖 雙橫臂懸架的突出優(yōu)點在于設(shè)計的靈活性，可以通過合理的選擇空間導(dǎo)向桿系的鉸接點的位置及導(dǎo)向臂的長度，使得懸架具有合適的運動特性，并且形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心。 為了隔離振動和噪聲并補償空間導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由于上、下橫臂擺動軸線相交帶來的運黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 動干涉，在個鉸接點處一般采用橡膠支承。顯然，各點處受力越小，則橡膠支承的變形越小，車輪的導(dǎo)向和定位 也就越精確。分析表明，為了減小鉸接點處的作用力，應(yīng)盡量增大上、下橫臂間的垂直距離。當(dāng)然，上下橫臂各鉸接點位置的確定還要綜合考慮布置是否方便以及懸架的運動特性是否合適。 雙橫臂懸架可以采用螺旋彈簧、空氣彈簧、扭桿彈簧或鋼板彈簧作為彈性元件，最為常見的為螺旋彈簧。 雙橫臂懸架一般用作轎車的前、后懸架，輕型載貨汽車的請懸架或要求通過性的越野汽車的前、后懸架上圖為雙橫臂懸架用于非驅(qū)動橋前懸架的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)雙橫臂懸架用于前驅(qū)動橋的懸架時，必須在結(jié)構(gòu)給擺動半軸留出位置。一種辦法時將彈簧置于上控制臂上方如圖 樣做的 缺點在于減少了上、下橫臂之間的垂直距離和彈簧的行程，并且振動直接傳給車身前端。另一種做法時采用專門的叉形構(gòu)件為擺動半軸留出空間。如圖 示 4。 圖 減振器至于上控制臂上懸架圖 圖 叉形件的懸架安裝圖 結(jié)合上面所述，本次設(shè)計初步選擇運用于前驅(qū)動橋上獨立雙橫懸架，其結(jié)構(gòu)形式選擇采用專門的叉形構(gòu)件為半軸留出空間。 本章小結(jié) 本章對懸架的基本分類做了一個簡單闡述，對獨立雙橫臂懸架的優(yōu)點進(jìn)行了闡述，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 對獨立雙橫臂懸架的總體布置形式做了初步的說明，給出了驅(qū)動橋和非驅(qū)動橋雙橫臂懸架的 幾種典型的布置形式，并初步選擇完了懸架的類型及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式。 第 3 章 獨立雙橫臂懸架設(shè)計 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 設(shè)計主要依據(jù)參數(shù) 本次設(shè)計主要是第一屆 中國大學(xué)生方程式汽車大賽 的相關(guān)參數(shù)來設(shè)計的，其具體參數(shù)如表 表 3計相關(guān)參數(shù) 名稱 數(shù)值 單位 車長 2900 寬 1500 高 1200 距 1680 輪距 1300 輪距 1280 地間隙 40 后載荷比 46:54 整車整備質(zhì)量 280 質(zhì)量 360 、 影響平順性的參數(shù) 前后載荷比 46:54 汽車的偏頻的計算公式如下： 11111 2121 （ 其中 g=1前懸架剛度 ， 錯誤 !未找到引用源。 、 錯誤 !未找到引用源。 為前后懸架的簧載質(zhì)量 4。 由于賽車比較注 重速度，對舒適性要求不要，所以偏頻 n=2 1） 靜撓度計算 （ 11111 2121 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 nf c21 （ （ 2）動撓度計算 懸架動撓度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 1/2 或 2/3）時，車輪中心相對車架（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。 取 0大賽規(guī)定 懸架 行程不小于 以 （ 所以滿足要求。 簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量 該車整車整備質(zhì)量為 280因此最大總質(zhì)量為 M=280+80=360 根據(jù)劉惟信版汽車設(shè)計（表 知簧載質(zhì)量占總質(zhì)量的 82%，非簧載質(zhì)量占18% 4。因此簧載質(zhì)量60 82%=于前后懸架載荷比 46:54 得1簧載質(zhì)量 非m=360 18%=到前輪單個車輪的非簧載質(zhì)量為15 螺旋彈簧設(shè)計 旋彈簧類型的選擇 采用了車輛中普遍使用的螺旋彈簧。將彈簧與阻尼元件隱藏在車身中，利用推拉桿和搖臂盤的組合，達(dá)到外置式懸架同樣的效果。真實比賽中，由于天氣、溫度、賽道形式等因素，需要通過不同的懸架參數(shù)設(shè)定來確保賽車的表現(xiàn)，通過獨特的機(jī)構(gòu)，可以方便地改變懸架參數(shù)，達(dá)到比賽需要。 由于賽車高速中受到的沖擊是巨大的，如果彈簧剛度過大，會導(dǎo)致懸架特性 過硬，在設(shè)計方案中可以采用較小剛度的彈簧，或者利用搖臂盤的聯(lián)接 點比例關(guān) 系來調(diào)節(jié)彈簧的最大工作載荷。取一個比較小的彈簧最大工作 600，最大變形量為 50 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 圖 簧結(jié)構(gòu)圖 表 載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量比例關(guān)系 懸架類型 us 旋彈簧，中央制動器 13% 87% 旋彈簧，中央制動器 15% 85% 雙橫臂，螺旋彈簧 18% 82% 2% 縱臂，螺旋彈簧 18% 82% 2% 旋彈簧 20% 80% 5% 整體剛性橋，導(dǎo)向桿系，螺旋彈簧 22% 78% 整體剛性橋，鋼板彈簧 26% 74% 簧的關(guān)計算 （ 1） 選材 料，確定許用應(yīng)力 根據(jù)彈簧所受載荷特性，選用 C 級油淬火回火硅錳彈簧鋼絲（ 60可知 =（ b；b與 d 有關(guān)， 初選 d=8機(jī)械手冊得：b=1618 =（ b= 取 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 （ 2） 初選旋繞比 C 表 3d 8 7選 C=7 （ 3） 求出曲度系數(shù) K 4 （ （ 由此可知，當(dāng) d=8的初算值不滿足強(qiáng)度要求條件，應(yīng)重新計算，為了得到合適的組合，取 d=10應(yīng) =730 C=6。 則求出 K： 4 3 03 6 0 062 5 符合強(qiáng)度要求 （ 4） 彈簧外徑201062 （ （ 5）有效線圈 n 05079008 3 432m a a x （ 取 n =6 兩端各取一圈支承圈，則彈簧的總?cè)?shù)為 8 （ 6）完全并緊高s 2)1( （ 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 20 3 （ s 8( （ 7） 設(shè)計ip、力，為設(shè)計載荷時彈簧的受，為設(shè)計載荷時彈簧的高懸架高度。M p 21382 1 （ 初步選擇 30 ， 00 （ 8） 確 定 1f ， 2f c 621 02 （ 9） 計算1p 、 2p 和1p ， 2p 為臺架試驗伸張、壓縮極限位置對應(yīng)的載荷。 M p （ M p 411 （ M p （ M p （ （ 10） 計算 剪切應(yīng)力21 ，6C ， M 688 2211 （ M 688 2222 （ M 23 （ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 21 M 688 22m a xm a x （ 11） 校核 M p aM p a a x 所以強(qiáng)度符合要求。 （ 12） 壽命計算 n（ （ （ （ 13） 彈簧自由 高0 。700 （ （ 14） 穩(wěn)定性校核 當(dāng)彈簧的自由高與中徑之比小于 則彈簧就不穩(wěn)定 15。 （ 所以彈簧穩(wěn)定。 減振器設(shè)計 振器及其形式的選擇 減振器主要用來抑制彈簧吸震后反彈時的震蕩及來自路面的沖擊。在經(jīng)過不平路面時，雖然吸震彈簧可以過濾路面的震動，但彈簧自身還會有往復(fù)運動，而減震器就是黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 22 用來抑制這種彈簧跳躍的。減震器太軟，車身就會上下跳躍，減震器太硬就會帶來太大的阻力，妨礙彈簧正常工作。 懸架用得最多的減震器是內(nèi)部充有液體的液力式減震器。汽車車身和車輪振動時，減震器的液體在流經(jīng)阻尼孔時的摩擦和液體的粘性摩擦形成了振 動阻力，將振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并散發(fā)到周圍的空氣中去，達(dá)到迅速衰減振動的目的。如果能量的耗散僅僅是在壓縮行程或者是在伸張行程進(jìn)行，這把這種減震器稱為單向作用式減震器；反之稱為雙向作用式減震器。本設(shè)計選用雙向作用式減震器。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，減震器分為搖臂式和筒式兩種筒式減震器又分為單筒式、雙筒式和充氣筒式三種。本設(shè)計選用充氣減震器 相對阻尼系數(shù) F 式中 F 為阻力， 為減振器阻尼系數(shù)。 圖 振器的阻力 速度特性 （式中 簧載質(zhì)量） （ 由式 值大，振動能衰減的快，同時也會將較大的路面沖擊傳到車身。 值小則相反，振動衰減的比較慢，但是傳到車身的 沖擊也較小。因此通常取減振器的壓縮行程的 Y 值取小些，伸張行程時的s取的大些。并保持 Y =（ s的關(guān)系，設(shè)計時取 Y 與s的平均值 ， 的范圍時 初取 = 減振器阻尼系數(shù) 的確定 2 （ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 （ 158 22 s （ 最大卸荷力0為減小 傳到車身上的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動速度達(dá)到一定值時，減振器打開卸荷閥，此時活塞的速度為卸荷速度。 （ x 一般為 A 為車身振幅，取 40 ， 為懸架固有頻率 ） （ NF x （