前言本小組畢業(yè)設(shè)計的課題是普通的經(jīng)濟(jì)型轎車。因而，其定位為中等收入的工薪階層的第一輛家庭用車。必須滿足以下幾個要求：可靠，堅固，耐用，使用成本較低，油耗處于國內(nèi)中等水平，為當(dāng)前主流技術(shù)水平。所以，懸架的設(shè)計宜選用成熟技術(shù)，零部件，徹底的貫徹“三化”原則，較為合理的成本控制。懸架是現(xiàn)代汽車的重要組成部分之一。雖然并非汽車在行進(jìn)必不可少的裝備，但如果沒有懸架，將極大的影響汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性。懸架對整車性能有著重要的影響。在汽車市場競爭日益加劇的今天，人們對汽車的性能的認(rèn)識更多的靠更為直接的感觀感受，而非他們不太懂得的專業(yè)術(shù)語。因此，對汽車操縱穩(wěn)定性﹑平順性的提升成為了各大汽車廠商的共識。與此關(guān)系密切的懸架系統(tǒng)也被不斷改進(jìn)，主動半主動懸架等具有反饋的電控系統(tǒng)在高端車輛上的應(yīng)用日趨廣泛。無論定位高端市場，還是普通家庭的經(jīng)濟(jì)型轎車，沒有哪個廠家敢忽視懸架系統(tǒng)及其在整車中的作用。這一切，都是因為懸架系統(tǒng)對乘員的主觀感受密切聯(lián)系。懸架系統(tǒng)的優(yōu)劣，乘員在車上可以馬上感受到?！澳就袄碚摗?，很多人都知道，整車就好比是個“大木桶”，懸架是它的一片木板。雖然，沒有懸架的汽車還是可以跑動的，但是坐在上面是很不舒服的。坐過農(nóng)用車貨廂的人，對此應(yīng)該是頗有些體會的，即便是較好的路況，在上面也是顛來顛去的。因為它的懸架很簡單，對平順性和操縱穩(wěn)定性考慮的很少。只有當(dāng)懸架這塊木板得到足夠重視，才能使整車性能得以提升。否則，只能是句空話。這涉及到部件與整體的關(guān)系。一句話：整體離不開部件，部件也成不了整體。整體可以提供部件提供不了的功能，反過來部件又對整體有著重要影響。正因為懸架在現(xiàn)代汽車上的重要重要作用，應(yīng)該重視汽車懸架的設(shè)計。只有認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計才能確保其與整車的完美匹配。而要做到這一點，就必須，查閱大量相關(guān)書籍，圖冊，行業(yè)和國家標(biāo)準(zhǔn)。這些是對我們這些將來要從事汽車設(shè)計，制造工作的工科出身的大學(xué)畢業(yè)生的必須經(jīng)歷的一個必不可少的訓(xùn)練。沒有經(jīng)過嚴(yán)格的訓(xùn)練的洗禮，是不可能具備這種專業(yè)精神和素質(zhì)的。整車參數(shù)：1．整備質(zhì)量：=1425kg.空載質(zhì)量：=1050kg.2．軸距：2509mm.3．前后輪距：1314/1292mm.4．輪胎型號:165/70R135．前后懸長度：5．軸荷分配：滿載：1：1,空載：54：46.6．7.8.0—100km/h加速時間:12s9.發(fā)動機:直列4缸汽油機10.缸徑×行程:75×86.0（毫米）11.壓縮比:8.2:112.最大功率:48kw/4500n/min13.最大扭矩:112N·m/3000n/min14.驅(qū)動型式:前置發(fā)動機后輪驅(qū)動4×2（FR）15.最高速度:153km/h16.耗油量:14.7L/100km17.轉(zhuǎn)向機構(gòu):齒輪齒條式液壓助力轉(zhuǎn)向18.變速器:5檔手動變速19.懸架系統(tǒng)：麥弗遜式獨立前懸架+鋼板彈簧式整體后懸架20.制動形式：前通風(fēng)盤式+后制動鼓式21.車身形式：4門5座位3廂式22.車身尺寸：（長）4235×（寬）1580×（高）1410mm第一章懸架的功用：懸架，其名源于西方。在英語里懸架系統(tǒng)對應(yīng)的是單詞――Suspension.顧名思義，它是將車輪通過彈簧連接在車體上，并與其它部件構(gòu)成可動的機構(gòu)。懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間彈性連接裝置的總稱。1.傳遞它們之間一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。2.緩和，抑制由于不平路面所引起的振動和沖擊，以保證汽車良好的平順性，操縱穩(wěn)定性。3.迅速衰減車身和車橋的振動。懸架系統(tǒng)的在汽車上所起到的這幾個功用是緊密相連的。要想迅速的衰減振動、沖擊，乘坐舒服，就應(yīng)該降低懸架剛度。但這樣，又會降低整車的操縱穩(wěn)定性。必須找到一個平衡點，即保證操縱穩(wěn)定性的優(yōu)良，又能具備較好的平順性。懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對汽車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的總成之一。第二章懸架系統(tǒng)的組成：現(xiàn)代汽車，特別是乘用車的懸架，形式，種類，會因不同的公司和設(shè)計單位，而有不同形式。但是，懸架系統(tǒng)一般由彈性元件、減振器和傳力裝置,部緩沖塊、橫向穩(wěn)定器等幾部分組成等。它們分別起到緩沖、減振、力的傳遞、限位和控制車輛側(cè)傾角度的作用。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧，個別高級轎車則使用空氣彈簧。螺旋彈簧只承受垂直載荷，緩和及抑制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，但由于本身沒有摩擦而沒有減振作用。減振器是為了加速衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振動，減振器有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。它是懸架機構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機械件。導(dǎo)向機構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時保持車輪按一定運動軌跡相對車身跳動，通常導(dǎo)向機構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時，可不另設(shè)導(dǎo)向機構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性?，F(xiàn)代汽車懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動式懸架和主動式懸架。目前多數(shù)汽車上都采用被動懸架，也就是說汽車姿態(tài)（狀態(tài)）只能被動地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導(dǎo)向機構(gòu)以及減振器這些機械零件。20世紀(jì)80年代以來主動懸架開始在一部分汽車上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開發(fā)中。主動懸架可以能動地控制垂直振動及其車身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動調(diào)整懸架剛度和阻尼。第三章懸架的類型及其特點汽車的懸架從大的方面來看，可以分為兩類：非獨立懸架和獨立懸架系統(tǒng)?！?.1非獨立懸架的類型及特點圖3-1非獨立懸架前部與車身或車架鉸接，后端則通過吊耳或滑板連接在車身或車架之上。減振器上端于車身或車架鉸接，下端鉸接與車橋。圖3-1是非獨立懸架的示意圖。§3.1.1非獨立懸架的分類

⒈鋼板彈簧式非獨立懸架在這種懸架中，鋼板彈簧被用做非獨立懸架的彈性元件。這種形式的懸架技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。廣泛應(yīng)用于貨車的前、后懸架中。也常見于中低擋的確乘用車輛的后懸架。它中部用U型螺栓將鋼板彈簧固定在車橋上。懸架前端為固定鉸鏈，也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷釘將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈簧前支架連接在一起，前端卷耳孔中為減少摩損裝有襯套。后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷與后端吊耳與吊耳架相連，后端可以自由擺動，形成活動吊耳。當(dāng)車架受到?jīng)_擊彈簧變形時兩卷耳之間的距離有變化的可能。為了提高汽車的平順性，有些輕型貨車采用主簧下加裝副簧，實現(xiàn)漸變剛度鋼板彈簧。如南京汽車工業(yè)公司引進(jìn)的依維柯后懸架。其主簧由厚度為9mm的4片（或3片）和副簧厚度為15mm的2片（或3片）組成幾種車型漸變剛度鋼板彈簧。⒉螺旋彈簧非獨立懸架因為螺旋彈簧作為彈性元件，只能承受垂直載荷，所以其懸架系統(tǒng)要加設(shè)導(dǎo)向機構(gòu)和減振器。⒊空氣彈簧非獨立懸架空氣彈簧只承受垂直載荷，因而必加設(shè)減振器，其縱向力和橫向力及其力矩由懸架中的縱向推力桿和橫向推力桿來傳遞。對于轎車要求在好路上降低車身高度，提高車速行駛；在壞路上提高車身，可以增大通過能力。因而要求車身高度隨使用要求可以調(diào)節(jié)?？諝鈴椈煞仟毩壹芸梢詽M足要求。

§3.1.2非獨立懸架的總體特點優(yōu)點：1.結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，易于維護(hù)，對汽車廠家比較有利，2.承載能力強，鋼板彈簧做彈性元件的非獨立懸架，可承載達(dá)幾十噸的負(fù)荷。中、重載車輛常常采用非獨立懸架。缺點：1.由于是用一根桿件直接剛性地連接在兩側(cè)車輪上，一側(cè)車輪受到的沖擊、振動必然要影響另一側(cè)車輪。操縱穩(wěn)定性、平順性不理想。.2.由于左右兩側(cè)車輪的互相影響，容易影響車身的穩(wěn)定性，在轉(zhuǎn)向的時,側(cè)傾較大，容易側(cè)翻?！?.2獨立懸架的類型及特點圖3-2獨立懸架的車軸分成兩段（如圖3-2），每只車輪用螺旋彈簧獨立地，彈性地連接安裝在車架(或車身下面，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運動不直接影響到另一側(cè)車輪，獨立懸架所采用的車橋是斷開式的?！?.2.1獨立懸架的分類現(xiàn)在，前懸架基本上都采用獨立懸架系統(tǒng)，最常見的有雙橫臂式和滑柱擺臂式（又稱麥弗遜式）。⒈雙橫臂式工作原理：由上短下長兩根橫臂連接車輪與車身，通過選擇比例合適的長度，可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大。圖3-3雙橫臂式獨立前懸架這種獨立懸架被廣泛應(yīng)用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形，V形臂的上下2個V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但經(jīng)久耐用，同時減振器的負(fù)荷小，壽命長?？梢猿休d較大負(fù)荷，多用于輕型﹑小型貨車的前橋。缺點：因為有兩個擺臂，所以占用的空間比較大。所以，乘用車的前懸架一般不用此種結(jié)構(gòu)形式。⒉麥弗遜式（滑柱連桿式）圖3-4麥弗遜式獨立前懸架工作原理：這種懸架目前在轎車中采用很多。這種懸架將減振器作為引導(dǎo)車輪跳動的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允許滑柱上端作少許角位移。內(nèi)側(cè)空間大，有利于發(fā)動機布置，并降低車子的重心。車輪上下運動時，主銷軸線的角度會有變化，這是因為減振器下端支點隨橫擺臂擺動。以上問題可通過調(diào)整桿系設(shè)計布置合理得到解決。

圖3-5奧迪100型轎車弗遜式前懸架麥弗遜獨立懸架的特點：優(yōu)點：技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)緊湊，響應(yīng)速度快，占用空間少，便于裝車及整車布局，多用于中低檔乘用車的前橋。缺點：由于結(jié)構(gòu)過于簡單，剛度小，穩(wěn)定性較差，轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯，必須加裝橫向穩(wěn)定器，加強剛度?！?.2.2獨立懸架的總體特點優(yōu)點：1.發(fā)動機可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使之結(jié)構(gòu)緊湊。2.允許前輪有大的跳動空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。3.非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。缺點：1．由于在轉(zhuǎn)向時由于受離心力的作用內(nèi)側(cè)車輪要比外側(cè)車輪受到的力大得多，極端情況下，是危險區(qū)域2．某些特殊情況下(如轉(zhuǎn)速過快、側(cè)向風(fēng)較大、路況較差等，側(cè)傾較大，乘員感到不適。第四章懸架形式的選擇§4.1總評通過上一章的分析，比較，可以知道當(dāng)前汽車懸架的前沿技術(shù)是帶反饋的閉環(huán)自控懸架系統(tǒng)。比如，主動，半主動懸架系統(tǒng)，已經(jīng)在一些高檔轎車上得以應(yīng)用。普通乘用車所使用的仍舊是傳統(tǒng)的機械式的懸架系統(tǒng)，發(fā)展趨勢是，四輪全部采用獨立懸架系統(tǒng)。目前，乘用車上應(yīng)用的懸架系統(tǒng)，五花八門，全部采用非獨立，全部獨立，抑或是將二者結(jié)合，這主要源于汽車廠商的不同市場定位，市場策略。不管在一輛車上采用何種技術(shù)對比，目的只有一個--提供一臺操縱穩(wěn)定性，平順性，舒適性兼顧的車子。以盡可能低的成本制造出技術(shù)性能盡可能好的產(chǎn)品是每一個汽車設(shè)計人員的最大追求。這也是與車場利益相吻合的。這次我的畢業(yè)設(shè)計課題是為經(jīng)濟(jì)型家庭轎車設(shè)計懸架系統(tǒng)。由于定位，本車總成本應(yīng)在7-10人民幣，這個區(qū)位的汽車市場，集中了大量車型，競爭激烈。為了增強本車的市場競爭力，在保持各項技術(shù)達(dá)標(biāo)的前提下，應(yīng)盡可能的壓縮成本。雖然，采用四輪全獨立懸架的轎車操縱穩(wěn)定性，平順性及舒適性都比較理想。從設(shè)計角度來講，傾向于采用。但是，相對來說，總成本比較高，不適和本車的實際情況。出于綜合考慮，經(jīng)過慎重思考，選定了本車的懸架系統(tǒng)：前獨立懸架+后整體式懸架?！?.2前后懸架的確定§4.2.1前獨立懸架的選擇通過前一章的分析、對比，認(rèn)為，到滑柱連桿式獨立前懸比較適合本車的設(shè)計要求。因為,它既能很好的滿足舒適性的要求,又能使車輛的技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計任務(wù)的規(guī)定.所以,前懸決定選用麥弗遜式獨立前懸架。§4.2.2后懸架的選擇為了有效的降低本車的制造，使用,維護(hù),購買的成本。后懸架決定采用普通的鋼板彈簧整體式懸架。雖然,普通鋼板彈簧式非獨立后懸架在乘用車上來看,技術(shù)不夠先進(jìn),平順性也沒獨立懸架優(yōu)良,但是它可以合理的照顧整車成本,壽命長且使用期間維護(hù)簡單,成本低，堅固,可靠，耐用。如此，既可兼顧技術(shù)的主流性，易于被客戶接受,又可降低制造成本，增強市場競爭力。畢竟，就目前的形勢來說，國產(chǎn)車在與國外巨頭競爭中，手中的牌不多，價格是最為有效和殺傷力的一張。只有用好這張牌，才有可能在不遠(yuǎn)的將來打一個漂亮的防守反攻。最終使民族品牌成為國內(nèi)乃至全球的強勢汽車品牌。第五章前懸架的設(shè)計技算§5.1彈簧形式的選擇選用普通圓柱螺旋彈簧，而非錐形，紡錘形或其它纏繞形式的彈簧。作出這樣的選擇，并不是因為普通螺旋彈簧有更多的優(yōu)勢，而是由于它的生產(chǎn)量較大，應(yīng)用廣泛，成本低。§5.1.1材料的選擇：采用5—10mm直徑的熱扎彈簧鋼，加熱成形，而后淬火﹑回火等處理。初選直徑為8mm圓柱鋼絲，C類。----------------據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》冶金工業(yè)出版社360頁表25—4，表25—6選擇用于汽車懸架的壓縮圓柱螺旋彈簧油淬回火硅錳彈簧鋼彎曲應(yīng)力：,，彈性模量：使用溫度：剪切應(yīng)力：-------據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》冶金工業(yè)出版社表25—5§5.2彈簧參數(shù)的計算§5.2.1圓柱螺旋彈簧直徑d的計算參數(shù)的計算：最小工作負(fù)荷（輕載）N最大工作負(fù)荷（滿載）N極限狀態(tài)負(fù)荷N據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》冶金工業(yè)出版社----查圖25―2取C＝7.6d===11.8取d=12mm§5.2.2求有效圈數(shù)剛度k=取有效圈數(shù)：n=8;總?cè)?shù)：§5.2.3其它參數(shù)自由高度：壓并高度：=(10-0.512=114mm壓并變形量：mm壓并負(fù)荷：節(jié)距：螺旋倒角：展開長度：表5-1§5.3彈簧的校驗a.穩(wěn)定性滿足要求b.疲勞強度符合要求c.共振驗算彈簧自振頻率：據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》冶金工業(yè)出版社按式子25-12表5-2

第六章后懸架的設(shè)計計算§6.1彈性元件的選擇本車后懸架決定采用鋼板彈簧作為彈性元件的非獨立懸架。鋼板彈簧即是后懸架的彈性元件，又起到導(dǎo)向機構(gòu)的作用，可不必單設(shè)導(dǎo)向裝置，使結(jié)構(gòu)簡化，并且由于彈簧各片之間摩擦引起一定減振作用。鋼板彈簧是這種形式非獨立懸架的最重要的部件。鋼板彈簧一般選用§6.1.1加工要求：熱軋彈簧鋼加熱成形，而后淬火﹑回火，還要經(jīng)過實效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。§6.1.2材料的參數(shù)：彎曲應(yīng)力：,，彈性模量：使用溫度：剪切應(yīng)力：-------據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》冶金工業(yè)出版社表25—5大都是專業(yè)的鋼鐵公司軋制，裝配好，以鋼板彈簧總成的形式出現(xiàn)。鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長的合金材料的彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強度的梁。如圖下右側(cè)所示。鋼板彈簧3的第一片（最長的一片）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、制成的襯套，用彈簧銷與固定在車架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧的中間用U形螺栓與后橋固定。

1-卷耳2-彈簧夾3-鋼板彈簧主片4-中心螺栓圖6-1中心螺栓4用來連接各彈簧片，并保證各片的裝配時的相對位置。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以相等，也可以不相等如下圖所示。為了增加主片卷耳的強度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大的間隙，使得彈簧在變形時，各片間有相對滑動的可能?！?.2鋼板彈簧參數(shù)的設(shè)計計算§6.2.1撓度的確定初選靜撓度mm汽車的平順性比較好，初選的值。滿載弧高初選mm§6.2.2各片長度的確定乘用車鋼板彈簧主片長度L＝（0.40－0.55）軸距初選L=；以上各參數(shù)的初選依據(jù)――――――《汽車設(shè)計》第三版參考在車展上見到的NISSAN皮卡的后懸，哈飛生產(chǎn)的微車的后懸，實驗室里與本次設(shè)計課題車型較為接近的長箭牌乘用車的后懸架各片長度，其余各片長度依靠作圖法（如圖所示）。圖6-2（作圖法定各片長度）得920mm,=720mm,580mmL為主片長度§6.2.3斷面高度及片數(shù)的確定采用等截面的簧片設(shè)計方式，S＝76mm（U型螺旋中心距）【（為撓度增大系數(shù)）】E=206N/（彈性模量）取k＝0.5取得b＝64mm§6.2.4厚度的確定由前得§6.2.5板簧總成在自由狀態(tài)下得弧高及其曲率半徑1.弧高的計算mm――――靜撓度mm―――－滿載弧高――――――鋼板彈簧總成用U型螺旋夾緊后弧高的變化量＝87.99mm2.曲率半徑的計算――――――――L是板簧主片長度，前已取得；§6.3鋼板彈簧的強度校驗§6.3.1驅(qū)動時，后板簧承受的最大載荷時，前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力，（為滿載時后軸軸荷）?。?.2，（＝乘用車，）?。?.8，＝＝543mm；＝2168mm，＝8mm；c＝276b＝64mm；§6.3.2板簧自由振動頻率后懸架的自振頻率：次/分后懸自振頻率值：次/分mm}后懸架剛度：-----------------------引自《懸架設(shè)計（上）》長春汽車研究所與前面用《汽車設(shè)計》上公式所得結(jié)果基本一致，結(jié)果可信！第七章減振器的結(jié)構(gòu)原理及其功用一減振器的作用：減振器作為阻尼元件是懸架的重要組成元件之一。減振器在汽車懸架安裝位置根據(jù)整車布局設(shè)計和懸架的設(shè)計結(jié)構(gòu)有很多種，左圖為減振器在采用麥弗遜獨立懸架轎車上的安裝位置示意圖。圖7-1汽車行駛的路面不可能絕對平坦，必然會產(chǎn)生振動，這種持續(xù)的振動易使司乘人員感到不舒適和疲勞，而減振器正式為迅速衰減振動而設(shè)計的。但減振器的功能決不僅僅是衰減振動，其對整車綜合特性的影響如下：圖7-2迅速衰減由路面?zhèn)鬟f給車體的振動，提高行駛平順性;使司乘人員不易疲勞貨物不易損壞，提高乘座舒適性;降低對相關(guān)零件沖擊載荷減少磨損，提高使用經(jīng)濟(jì)性;改善輪胎接地性抑制高速行駛跳動，提高行駛安全性;車輛在急加速、急剎車、急轉(zhuǎn)彎時，提高操作穩(wěn)定性;二減振器的結(jié)構(gòu)：雙向作用筒式液壓減振器基本結(jié)構(gòu)如下圖所示:圖7-3主要部件：1.活塞桿2.工作缸筒3.活塞4.復(fù)原閥5.貯油缸筒6.壓縮閥7.補償閥8.流通閥9.導(dǎo)向座10.防塵罩11.油封三減振器工作原理：

減振器活塞隨車輛振動在缸筒內(nèi)往復(fù)運動，減振器殼體內(nèi)的油液重復(fù)地從一個內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。此時，孔壁與油液間的摩擦液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼力，使車輛的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能，而被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。簡單的說就是，減振器將動能轉(zhuǎn)化為熱能。第八章橫向穩(wěn)定器的作用現(xiàn)代轎車懸架很軟，即固有頻率很低，而與懸架阻尼比成正比,由于固有頻率的，可以明顯的使a（車身加速度），從而改善汽車的平順性。懸架的側(cè)傾剛度；使車廂側(cè)傾角增加。是影響汽車操縱穩(wěn)定性、平順性的重要參數(shù)。側(cè)傾角的數(shù)值影響到汽車的橫擺角速度穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及瞬態(tài)響應(yīng)。它是評定汽車操縱穩(wěn)定性的一個重要指標(biāo)。對于平順性而言乘員會感到不舒服。1.支桿2.套筒3.桿4.彈簧支座圖8-1橫向穩(wěn)定器為提高懸架的側(cè)傾角剛度，減小橫向傾斜，常在懸架中添設(shè)橫向穩(wěn)定器（桿），來保證良好操縱穩(wěn)定性如上圖所示桿式橫向穩(wěn)定器。彈簧鋼制成的橫向穩(wěn)定桿3呈扁平的U形，橫向地安裝在汽車前端或后端（也有轎車前后都裝橫向穩(wěn)定器）。桿3的中部的兩端自由地支承在兩個橡膠套筒內(nèi)，套筒2固定于車架上。橫向穩(wěn)定桿的兩側(cè)縱向部分的末端通過支桿1與懸架下擺臂上的彈簧支座4相連。

當(dāng)兩則懸架變形相同時，橫向穩(wěn)定器不起作用。當(dāng)兩側(cè)懸架變形不等時，車身相對路面橫向傾斜時，車架一側(cè)移近彈簧支座，穩(wěn)定桿的同側(cè)末端就隨車架向上移動，而另一側(cè)車架遠(yuǎn)離彈簧座，相應(yīng)橫向穩(wěn)定桿的末端相對車架下移，橫向穩(wěn)定桿中部對于車架沒有相對運動，而穩(wěn)定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)，于是穩(wěn)定桿被扭轉(zhuǎn)。彈性的穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)內(nèi)力矩就阻礙懸架彈簧的變形，減少了車身的橫向傾斜和橫向角振動。圖8-2橫向穩(wěn)定桿裝置的工作原理示意圖結(jié)論自從這次畢業(yè)設(shè)計開始，已然度過了100多個日日夜夜。這當(dāng)中既有因進(jìn)展順利而感到的興奮，也有遇到難題不解的困惑。但，這一切都已飄忽而過，只留下幾張零號大圖和一本厚厚的設(shè)計說明書。大學(xué)四年，學(xué)過的課程不下百門，課本放起來總有數(shù)尺高，教過我的老師超過二十幾位。這些多是可以用數(shù)字來統(tǒng)計的，然而，由此換來的不盡知識卻是無法使用數(shù)字來度量的。最終，封存于大腦的數(shù)據(jù)被我融入了大學(xué)四年最后一個學(xué)期的最后一個重要任務(wù)--畢業(yè)設(shè)計---我的心血結(jié)晶。在這個過程中我領(lǐng)悟到了許多，這些東西是不可能通過平時的學(xué)習(xí)得到的。經(jīng)過這個類似“實戰(zhàn)”的訓(xùn)練，獲益匪淺：對汽車懸架系統(tǒng)有了一個系統(tǒng)，全面的認(rèn)識，特別是對麥弗遜式獨立懸架和鋼板彈簧式整體式懸架的結(jié)構(gòu)，原理有了較為深入的理解。雖然以前做過幾個機械類的課程設(shè)計，但那都是純粹教學(xué)性質(zhì)的。在石老師的嚴(yán)格要求下，初次做這樣的接近于指導(dǎo)生產(chǎn)的畢業(yè)設(shè)計，在設(shè)計過程中，遇到了一些問題?？偨Y(jié)起來，大概有以下幾點：1.麥弗遜式獨立前懸架的結(jié)構(gòu)不清楚，做過設(shè)計之后，雖比之前認(rèn)識深入，但還不是完全清楚導(dǎo)向機構(gòu)參數(shù)確定的問題。2.對鋼板彈簧式整體式懸架與車身的連接和固定，減振器的安裝方式不是十分的清楚。3.在畫圖過程中，感覺到機械制圖的基本工不夠扎實，一些基本的知識點，了解不夠全面。4.CAD等繪圖軟件以前沒學(xué)過，學(xué)了幾天就倉促上陣畫圖，問題頗多。經(jīng)歷了此番難忘的畢業(yè)設(shè)計，深深的感到，在今后的學(xué)習(xí)中必須加倍努力，只有把在此暴露的問題統(tǒng)統(tǒng)解決掉，才有向前進(jìn)可能，才會有更大的進(jìn)步。參考文獻(xiàn)[1]陳家瑞.汽車構(gòu)造（下冊）第2版.北京：機械工業(yè)出版，2005[2]王望予.汽車設(shè)計.第4版.北京：機械工業(yè)出版社，2005[3]余志生.汽車?yán)碚?第3版.北京：機械工業(yè)出版社，2005[4]長春汽車研究所編.懸架設(shè)計.汽車技術(shù)，1973，第五期[5]東北大學(xué)組編.機械零件·設(shè)計手冊.北京：冶金工業(yè)出版社，1994[6]吳宗澤.機械設(shè)計實用手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001[7]王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn).機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計.北京：高等教育出版社，2004[8]汽車工程手冊編委會編.汽車工程手冊.設(shè)計篇.北京：人民交通出版社，2001[9]汽車工程手冊編委會編.汽車工程手冊.基礎(chǔ)篇.北京：人民交通出版社，2001[10]神龍汽車有限公司編著.中國轎車叢書：富康.北京：北京理工大學(xué)出版社，1998[11]上汽奇瑞汽車公司編著.奇瑞風(fēng)云系列轎車備件目錄.北京：機械工業(yè)出版社，2003[12]（日）GP企畫編.汽車構(gòu)造（底盤.電器）.董鐵有譯.北京：人民交通出版，2004[13]西北工業(yè)大學(xué)機械原理及零件教研室編著，濮良貴，紀(jì)名剛主編，機械設(shè)計.北京：高等教育出版社，2004[14]西北工業(yè)大學(xué)機械原理及零件教研室編著，孫桓，陳作模主編，機械原理.北京：高等教育出版社，2004[15]王寶璽.汽車拖拉機制造工藝學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，2005[16]劉惟信主編.汽車設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，2001[17]胡亞莊.轎車與輕型商用汽車.北京：人民交通出版社，1993致謝在這個畢業(yè)設(shè)計中，我有幸遇到了一位和藹可親，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦蠋?--石云起。從石老師身上體現(xiàn)出了老一輩知識分子嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真，負(fù)責(zé)任的可貴品質(zhì)。雖然，石老師對我們要求十分嚴(yán)格，經(jīng)常批評我們，但對我們提出的問題都給予了認(rèn)真的回答。在整個設(shè)計階段，他一直堅持在我們教室辦公，隨時為我們答疑解惑。甚至在周六，周日等假期也間或的到教室指導(dǎo)我們的設(shè)計。在整個畢業(yè)設(shè)計的各個階段，他都盡可能的為我們提供各種參考資料，設(shè)計圖紙。石老師的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)，值得我們每一個人學(xué)習(xí)。我也確實從石老師身上學(xué)到了許多東西，比如，做事要認(rèn)真，言出必行，約出必踐。在此，對石云起老師表示衷心的感謝！感謝他為我們的付出！感謝他為我們的辛勞！感謝他對我們的關(guān)愛！對在畢業(yè)設(shè)計中給予我們幫助的車輛教研室的各位老師和院辦資料室的趙老師一并表示感謝！英語原文：SuspensionBasics

ByScottMemmerandBrentRomansThesuspensionsystem,whilenotabsolutelyessentialtotheoperationofamotorvehicle,makesabigdifferenceintheamountofpleasureexperiencedwhiledriving.Essentially,itactsasa"bridge"betweentheoccupantsofthevehicleandtheroadtheyrideon.

Thetermsuspensionreferstotheabilityofthisbridgeto"suspend"avehicle'sframe,bodyandpowertrainabovethewheels.LiketheGoldenGateBridgehoveringoverSanFranciscoBay,itseparatesthetwoandkeepsthemapart.ToremovethissuspensionwouldbeliketakingacooldivefromtheGoldenGate:youmightsurvivethefall,buttheimpactwouldleaveyousoreforweeks.

Thinkofaskateboard.Ithasdirectcontactwiththeroad.Youfeeleverybrick,crack,creviceandbump.It'salmostavisceralexperience.Asthewheelsgrowlacrossthepavement,pickingupabumphere,acrackthere,thevibrationtravelsupyourlegsandsettlesinyourgut.Youcouldalmostadmityouwerehavingfun,ifyoudidn'tfeellikeyouweregonnatossyourtacosatanysecond.

Thisiswhatyourcarwouldfeellikewithoutasuspensionsystem.

Beforewegetintotheindividualcomponentsthatmakeupavehicle'sridesupport,let'stakealookatabasicprincipleofdesign:solidaxlevs.independentsuspension.

Solidaxlesuspension(alsoknownasrigidbeam,orrigidaxleisthemostelementaryformofconnectingtheupperandlowerhalvesofavehicle.Asthenameimplies,itutilizesasinglepieceofmetal--acommonaxleforbothwheels--sprungbeneaththecar'sundercarriage.Pivotslocatedbetweentheaxleandthewheelspindlesallowthewheelstoswiveloneachend.

Insolidaxlesuspension,becausebothwheelssharethesameaxle,theupordownmovementofonewheelcausesalikemovementintheotherwheel.Theyrespondasoneunit.Asyoucanimagine,thisdoesn'tmakeforthemostcomfortableride.Eventhoughsolidaxledesignsutilizespringstosoftentheirinherentlyharshridecharacteristics(moreondifferentspringsetupsbelow,theystillbumpalonglikeabrickouthouse.Sowhyusethematall?Well,strength,forone.Becauseoftheunitizedconstruction,solidaxlesuspensionsystemsofferincredibleloadbearingcapacity.Theyalsohandleunevenroadssuperbly.You'llfindthemintrucksandoffroadvehicles.

AmodifiedformofthesolidaxledesigniscalledTwin-I-beamsuspension,orsemi-rigidaxle.Inthissetup,tworigidaxles--oneforeachwheel--taketheplaceofasingleaxle.Thisdesignoffersmanyofthestrengthsofthesolidaxledesign,withaslightlysofterride.You'llfinditusedprimarilyinthefrontendoflighttrucks.

Theothermaindesigniscalledindependentsuspension.Asthenamesuggests,independentsuspensionassembliesofferaseparate"bridge"foreachwheel.Theydeliverthebestridecharacteristicsbyfar,andarefoundmostfrequentlyinpassengercars,minivans,andotherstreetvehicles.Thisisthemostpopularkindofsuspensionsysteminusetoday.Ifyoulikethe"smoothness"ofyourcar'sride,wecanalmostguaranteeithasindependentsuspension.

Inadditiontoaxles,wheelsandtires,today'ssuspensionsystemsutilizetwoothercomponentsthatarecriticaltosafeandcomfortabledriving:springsandshockabsorbers.

Springs

Acar'sspringsarethecentralpartofthesuspension.Therearedifferentdesignsofsprings,suchastorsionbarsandleafsprings,butnearlyalloftoday'spassengercarsusecoilspringsatallfourcorners.Alotoftrucksusecoilspringstoo,withleafspringsforheavierloadcapacitytypicallyfoundonatruck'srearsuspensionsystem.

Springsabsorbandstoreroadshockcausedbybumps,dips,cracks,andsoforth(remembertheskateboardanalogy.Theyabsorbthisshockbyeithercompressingorextending.Whenacar'swheelgoesoverabumpandgetspushedupward,thespringabsorbsthatadditionalload,keepstheroadshockfromreachingthechassis,andmakessurethetiremaintainscontactwiththepavement.

Howmuchaspringcompressesorextendsisdeterminedbyits"springrate."Springrateismeasuredinpoundsperinchofdeflection;forexample,100poundsperinch.So,sayaloadof200poundsisapplied,thespringwilldeflect2inches.Springratecomesfromvariousfactors.Foracoilspring,thisincludesthenumberofactivecoils,thediameterofthecoils,andthediameterofthespringwire.Thefewercoilsaspringhas,thehigherthespringrateitwillhave.

Thedesignofaspringaffectshowwellthevehiclewillrideandhandle.Aspringthatabsorbslotsofenergywillgenerallyofferacomfortableride.Afterall,itcanabsorbmostoftheroadshock(energythatisbeinggeneratedbytheroadsurface.Buttherearealwaysengineeringtrade-offs.Thiskindofspringgenerallyrequiresahighervehiclerideheight,whichwillcausethevehicletofeelunstableduringcornering.Thisinstabilityisbecausethemoredistanceaspringcompressesorextends,themorethevehicle"rolls"aroundonitssuspension.Thisrollingiscalledweighttransfer,anditiscausedbycentrifugalforceactingontheweightofthevehicleasitgoesaroundacorner.Weighttransfercanoverloadatire'sgrip,whichultimatelyhurtstraction,andthereforehandling.

ShockAbsorbers

Theothermainpartofacar'ssuspensionistheshockabsorber.Contrarytoitsname,ashockabsorberplaysaminimalroleinabsorbingimpactstakenbythesuspension.That'sthespring'sjob.Ashockabsorberdampensroadimpactsbyconvertingtheupanddownoscillationsofthespringintothermalenergy.

Shockabsorbersworkintwocycles--thecompressioncycleandtheextensioncycle.Thecompressioncycleoccursasthepistonmovesdownward,compressingthehydraulicfluidinthechamberbelowthepiston.Theextensioncycleoccursasthepistonmovestowardthetopofthepressuretube,compressingthefluidinthechamberabovethepiston.Atypicalcarorlighttruckwillhavemoreresistanceduringitsextensioncyclethanitscompressioncycle.Withthatinmind,thecompressioncyclecontrolsthemotionofthevehicle'sunsprungweight,whileextensioncontrolstheheavier,sprungweight.Peoplewholiveandbreatheshockabsorbersdon'tlikethetermshockabsorbers;theyprefer"dampers."Theunwashedmasses--that'syouandme--justcallthemshockabsorbers.

Withoutashockabsorber,aspringthathasabsorbedenergywillreleaseitbyoscillatingatanuncontrolledrate.Thespring'sinertiacausesittobounceandoverextenditself.Thenitrecompresses,butagaintravelstoofar.Thespringcontinuestobounceatitsnaturalfrequencyuntilalltheenergyoriginallyputintothespringisusedupbyfriction.Thiseffectcanbequitedetrimentaltothestabilityofavehicle.

Confused?OK,here'sananalogy.IfyouhaveaSlinkylyingaround--andwhodoesn'tthesedays?--youcanuseitasanexample.HoldupacompressedSlinkyintheairwithyourhand.Nowholdjustoneendandlettheotherdrop.TheSlinkywillabsorbthepotentialenergycausedbygravity(justlikehowacar'sspringabsorbsroadshockandthenbounceupanddown,upanddown(aka:oscillate,foralongtime.Thiswhatanautomotivespringdoesifitdoesn'thaveashockabsorberattachedtoit.

Perhapsyou'veheardtheword"strut,"or,moreformally,MacPhersonstrut.Strutsaresimplyshockabsorbersusedasmajorstructuralmembers.Forstruts,theshockabsorberisplacedinsidethecoilspring.Inadditiontosavingspace,itoftencostsless.Manycarsuseastrutdesign.

Shocksandstrutshelpcontrolhowfastthesuspensionisallowedtomove,whichisimportantforkeepingthetiresincontactwiththeroad.Mostshockabsorberdesignshavemoreresistanceduringtheextension(reboundcyclethanthecompressioncycle.Thisisbecausetheextensioncyclecontrolsthemotionofthevehicle'ssprungweight(halfofthesuspensionandeverythingelseabovethesuspension.Thecompressioncycle,ontheotherhand,controlsthemotionofunsprungweight(wheels,tires,brakes,andhalfofthesuspension.Obviously,thereisalotmoreweightintheupperpartofthecarthanunsprungweightinthelowerpartofthecar.Allmodernshockabsorbersarevelocity-sensitive--thefasterthesuspensionmoves,themoreresistancetheshockabsorberprovides.Thisenablesshockstoadjusttoroadconditionsandtocontrolalloftheunwantedmotionsthatcanoccurinamovingvehicle,includingbounce,sway,brakediveandaccelerationsquat.Anti-swayBars

Anti-swaybars(alsoknownasanti-rollbarsareusedalongwithshockabsorbersorstrutstogiveamovingautomobileadditionalstability.Ananti-swaybarisametalrodthatspanstheentireaxleandeffectivelyjoinseachsideofthesuspensiontogether.Whenthesuspensionatonewheelmovesupanddown,theanti-swaybartransfersmovementtotheotherwheel.Thiscreatesamorelevelrideandreducesvehiclesway.Inparticular,itcombatstherollofacaronitssuspensionasitcorners.Forthisreason,almostallcarstodayarefittedwithanti-swaybarsasstandardequipment,althoughifthey'renot,kitsmakeiteasytoinstallthebarsatanytime.Sothereyouhaveit--thebasicsofautomotivesuspension.Werealizethisisasimplisticviewofacomplexsystem.TheFutureofCarSuspensionsWhiletherehavebeenenhancementsandimprovementstobothspringsandshockabsorbers,thebasicdesignofcarsuspensionshasnotundergoneasignificantevolutionovertheyears.Butallofthat'sabouttochangewiththeintroductionofabrand-newsuspensiondesignconceivedbyBose--thesameBoseknownforitsinnovationsinacoustictechnologies.SomeexpertsaregoingsofarastosaythattheBosesuspensionisthebiggestadvanceinautomobilesuspensionssincetheintroductionofanall-independentdesign.Howdoesitwork?TheBosesystemusesalinearelectromagneticmotor(LEMateachwheelinlieuofaconventionalshock-and-springsetup.Amplifiersprovideelectricitytothemotorsinsuchawaythattheirpowerisregeneratedwitheachcompressionofthesystem.Themainbenefitofthemotorsisthattheyarenotlimitedbytheinertiainherentinconventionalfluid-baseddampers.Asaresult,anLEMcanextendandcompressatamuchgreaterspeed,virtuallyeliminatingallvibrationsinthepassengercabin.Thewheel'smotioncanbesofinelycontrolledthatthebodyofthecarremainslevelregardlessofwhat'shappeningatthewheel.TheLEMcanalsocounteractthebodymotionofthecarwhileaccelerating,brakingandcornering,givingthedriveragreatersenseofcontrol.Unfortunately,thisparadigm-shiftingsuspensionwon'tbeavailableuntil2009,whenitwillbeofferedononeormorehigh-endluxurycars.Untilthen,driverswillhavetorelyonthetried-and-truesuspensionmethodsthathavesmoothedoutbumpyridesforcenturies.Ifyoulearnmore,you'llgetalittlemoretechnicalandalittlemorespecific,lookingatparticularspringandsuspensionsetups,andtheadvantagesanddisadvantagesofeach.untilthen,keepyoureyeontheroad,andwatchoutforthosepothole,thenyouwilllearnmoregoodknowledge.Inthefact,therearemanythingcanbelearninourlife,theonlythingwhatyoushoulddoisobservation.漢語翻譯：懸架系統(tǒng)的基本原理懸架系統(tǒng)雖不是汽車運行不可或缺的部件，但有了它人們可以獲得更佳的駕駛感受。簡單的說，它是車身與路面之見的橋梁。懸架的行程涉及到懸浮于車輪之上的車架，傳動系的相對位置。就像橫跨于舊金山海灣之上的金門大橋，它連接了海灣兩側(cè)。去掉汽車上的懸架就像是你做一次冷水潛泳通過海灣一樣，你可以平安的渡過整個秋天，但會疼痛會持續(xù)幾周之久。想想滑板吧！它直接接觸路面你可以感受到每一塊磚，裂隙及其撞擊。這簡直就是一種令人全身都為之震顫的體驗。當(dāng)輪子滑過路面時，就會在此產(chǎn)生震動，沖擊，這種震動的旅程時對你的身體和勇氣的檢驗。如果你沒感到隨時都有被掀翻之勢，那么你或許會樂在其中吧！這就是你會在沒有懸架的汽車上將會體驗到的。汽車的懸架分為兩種基本類型：整體和獨立懸架。整體懸架（也叫剛性梁，剛性軸）是聯(lián)接車輛上下兩部分的一種主要形式。正如其名，它是用一根金屬材料——軸，來連接兩側(cè)車輪的。鋼板彈簧在車架之下；在兩半軸中間裝有差速器，允許兩側(cè)的輪子以不同的角速度旋轉(zhuǎn)。整體式懸架的車輛在行進(jìn)中，由于兩側(cè)的車輪共用一根周因此，當(dāng)某一側(cè)車輪跳動時另一側(cè)也會隨之運動。它們的反饋結(jié)果就像是一個整體?？梢韵胂竦牡?，這不可能有舒適的駕駛體驗的。雖然可以借助于彈簧來衰減猛烈的震動，但仍然存在較強的震動。那么，既然如此為什么還要用這種懸架呢？第一，它很堅固，由于采用了一體化的結(jié)構(gòu)，固定軸式懸架系統(tǒng)具有著其他方式懸架不可替代的承載能力。它們經(jīng)常應(yīng)用于行駛于較差路況的車輛。你可以在卡車和重載車輛上見到它。一種由固定軸式懸架變形系統(tǒng)叫做TIB懸架系統(tǒng)（或叫半固定軸式）。在這種結(jié)構(gòu)中，有兩根剛性軸而非一根。這種設(shè)計可兼得較大的剛性和較好的韌性，通常用于輕卡的前懸。