汽車設(shè)計(jì)第七章懸架設(shè)計(jì)第一節(jié)概述第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第六節(jié)減振器第七節(jié)懸架結(jié)構(gòu)元件的設(shè)計(jì)第一節(jié)概述一、功用彈性連接車架（車身）與車軸（車輪）傳遞作用在車輪與車架（車身）之間的一切力和力矩緩和路面?zhèn)鹘o車架（車身）的沖擊載荷，緩和振動，保證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)動特性，保證汽車操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力第一節(jié)概述二、組成彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器第一節(jié)概述三、設(shè)計(jì)要求1.保證汽車有良好的行駛平順性2.具有合適的衰減振動能力3.保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性4.汽車制動或加速時(shí)要保證車身穩(wěn)定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)度和壽命第一節(jié)概述四、分類分類

非獨(dú)立懸架

獨(dú)立懸架

簡圖

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

左右車輪用一根整體軸連接，再經(jīng)懸架與車架（身）連接

左右車輪用各自的軸和懸架再經(jīng)懸架與車架（身）連接

第一節(jié)概述四、分類被動懸架半主動懸架/主動懸架：剛度或/和阻尼特性動態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析一、非獨(dú)立懸架方案分析非獨(dú)立懸架因其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，被廣泛應(yīng)用于載貨汽車中和部分乘用車后懸架中。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)，特別是導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，隨所采用的彈性元件不同而有差異。采用螺旋、空氣彈簧時(shí)，需要有較復(fù)雜的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用鋼板彈簧時(shí)，由于鋼板彈簧本身可兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，并有一定的減振作用，使得懸架結(jié)構(gòu)大為簡化，因而在非獨(dú)立懸架中大多數(shù)采用鋼板彈簧作為彈性元件第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析一、非獨(dú)立懸架方案分析縱置鋼板彈簧懸架吊耳式、滑板式第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析一、非獨(dú)立懸架方案分析縱置鋼板彈簧懸架主副簧式第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析一、非獨(dú)立懸架方案分析縱置鋼板彈簧懸架漸變剛度式第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析一、非獨(dú)立懸架方案分析縱置鋼板彈簧懸架優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單．制造容易，維修方便，工作可靠。缺點(diǎn)：平順性較差；前輪容易產(chǎn)生擺振；前輪跳動時(shí)，懸架易與轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動干涉；當(dāng)汽車直線行駛在凹凸不平的路段上時(shí)，由于兩側(cè)車輪反向跳動或只有一側(cè)車輪跳動時(shí)，會產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，離心力也會產(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。第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析一、非獨(dú)立懸架方案分析空氣彈簧懸架采用空氣彈簧以后，在汽車左、右側(cè)的簧載質(zhì)量不均勻時(shí)，通過高度控制閥的作用，可以保證整車車身處于水平狀態(tài)。在汽車高速轉(zhuǎn)彎的行駛條件下，與采用鋼板彈簧懸架的汽車比較，采用空氣彈簧懸架的汽車車身側(cè)傾角明顯減小。第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析一、非獨(dú)立懸架方案分析空氣彈簧懸架汽車行駛在路上，車輪對路面作用有沖擊力，車速越高沖擊力越大。在垂直、縱向和橫向力的綜合作用下，形成對路面的剪切力，使路面形成凸包、波浪等而損壞?？傎|(zhì)量越大的汽車，對高速公路破壞的程度越嚴(yán)重，這也是造成高速公路損壞的主要原因之一。裝用空氣懸架的汽車，因空氣懸架的剛度低，所以車輪對路面作用的動載荷要小，這就使路面受到的破壞程度得以減輕。第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析橫臂式獨(dú)立懸架（車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動）縱臂式獨(dú)立懸架（車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動）麥弗遜式懸架（車輪沿主銷移動的懸架）斜臂式獨(dú)立懸架（車輪在汽車斜向平面內(nèi)擺動）第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析1.橫臂式獨(dú)立懸架單橫臂式結(jié)構(gòu)簡單，側(cè)傾中心較高，有較強(qiáng)的抗側(cè)傾能力，但車輪上下運(yùn)動時(shí)，車輪平面將產(chǎn)生傾斜而改變輪距的大小，并使主銷內(nèi)傾角及車輪外傾角均發(fā)生較大變化輪距變化使輪胎產(chǎn)生橫向滑移，破壞輪胎與地面的附著因此這種懸架較少應(yīng)用于前懸架。第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析1.橫臂式獨(dú)立懸架雙橫臂式等長雙橫臂式：車輪作上、下跳動時(shí)，可保持主銷傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會使輪胎磨損嚴(yán)重，故已很少采用。不等長雙橫臂式：車輪上、下跳動時(shí)，只要適當(dāng)?shù)剡x擇上、下橫臂長度并合理布置，即可使輪距及車輪定位參數(shù)的變化量限定在允許范圍內(nèi)第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析1.橫臂式獨(dú)立懸架雙橫臂式優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)靈活性，可以通過合理選擇空間導(dǎo)向桿系的鉸接點(diǎn)的位置及導(dǎo)向臂（或稱為控制臂）的長度，使得懸架具有合適的運(yùn)動特性，并且形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析1.橫臂式獨(dú)立懸架雙橫臂式可采用螺旋彈簧、空氣彈簧、扭桿彈簧或鋼板彈簧作為彈性元件，其中螺旋彈簧最為常見第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析1.橫臂式獨(dú)立懸架雙橫臂式：在驅(qū)動橋中應(yīng)用彈簧置于上臂上方彈簧置于下臂上方（叉形臂）第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析2.縱臂式獨(dú)立懸架也稱拖曳臂式獨(dú)立懸架，由平行于汽車行駛方向的縱臂承擔(dān)導(dǎo)向和傳力作用單縱臂式、雙縱臂式第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析2.縱臂式獨(dú)立懸架采用螺旋彈簧或扭桿彈簧作為彈性元件第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析2.縱臂式獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡單、占用垂向及橫向空間小，縱臂轉(zhuǎn)動點(diǎn)即為懸架的縱傾中心，將兩個(gè)縱臂長度做成相等，形成平行四連桿機(jī)構(gòu)，可使車輪上下運(yùn)動時(shí)，主銷后傾角不變，因而這種形式的懸架適用于轉(zhuǎn)向輪但側(cè)傾中心位于地面，增加了汽車轉(zhuǎn)向時(shí)慣性力的作用力臂，使在同等側(cè)傾角剛度下車身側(cè)傾角增大，同時(shí)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，在側(cè)向力的作用下，有增加“過多轉(zhuǎn)向”的趨勢第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析3.麥弗遜式獨(dú)立懸架車輪沿?cái)[動的主銷軸線移動的懸架，一般有滑動立柱和下控制臂組成。變形時(shí)主銷定位角和輪距都有些許變化。通過合理地調(diào)整桿系的布置，可使定位參數(shù)變化極小第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析3.麥弗遜式獨(dú)立懸架將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及減振器集成到一起，簡化了結(jié)構(gòu)，減小了質(zhì)量，節(jié)省了空間，降低了制造成本，幾乎不占用橫向空間，有利于地板的構(gòu)造和發(fā)動機(jī)布置彈簧行程較大；鉸接點(diǎn)數(shù)目較少；上下鉸點(diǎn)之間有較大的距離，下鉸點(diǎn)與車輪接地點(diǎn)之間距離較小，這對減少鉸點(diǎn)處的受力有利另外，當(dāng)車輪跳動時(shí)，其輪距、前束及車輪外傾角等均改變不大，減輕了輪胎的磨損，也使汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析4.單斜臂式獨(dú)立懸架也稱半拖曳臂式獨(dú)立懸架，是介于單橫臂和單縱臂之間的一種懸架形式單斜臂繞與汽車縱軸線成一定夾角的軸線擺動。適當(dāng)選擇夾角能形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心及縱傾中心，可使輪距、車輪外傾及前束等車輪定位參數(shù)變化較小，從而獲得良好的操縱穩(wěn)定性縱臂式斜臂式第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析5.多連桿式獨(dú)立懸架采用多根桿件組合在一起來控制車輪位置變化的獨(dú)立懸架能較好地消除外傾角變化，使輪胎保持垂直能在車輪跳動時(shí)很好地抑制輪距和前束變化能提高懸架的整體剛性能實(shí)現(xiàn)主銷后傾的最佳位置，并改善加速和制動工況下的平順性和舒適性，同時(shí)保證直線行駛穩(wěn)定性但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、占用側(cè)向空間大（不便于發(fā)動機(jī)布置）、成本偏高、維修不便第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析6.扭轉(zhuǎn)梁隨動臂式獨(dú)立懸架左右車輪之間用一根可扭轉(zhuǎn)的彈性梁連接，而使左右后輪介于獨(dú)立懸架的不直接相連與非獨(dú)立懸架的剛性連接之間其中的彈性橫梁還兼起橫向穩(wěn)定桿的作用結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、占用空間小，且維修方便半獨(dú)立懸架第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨(dú)立懸架方案分析第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析三、前后懸架方案的選擇前輪和后輪均采用非獨(dú)立懸架前輪采用獨(dú)立懸架、后輪采用非獨(dú)立懇架前輪與后輪均采用獨(dú)立懸架第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析三、前后懸架方案的選擇前輪和后輪均采用非獨(dú)立懸架前、后懸架均采用縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架軸轉(zhuǎn)向、前輪擺振第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析三、前后懸架方案的選擇麥弗遜式前懸架+扭轉(zhuǎn)梁隨動臂式后懸架前懸架負(fù)主銷偏移距，有利于制動穩(wěn)定性后懸架各向異性橡膠襯套抑制軸轉(zhuǎn)向，防止過多轉(zhuǎn)向第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析四、輔助元件1.橫向穩(wěn)定器在不增大垂直剛度條件下增大懸架側(cè)傾角剛度第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析四、輔助元件1.橫向穩(wěn)定器橫向穩(wěn)定桿（彈簧鋼）呈扁平U形，其中部兩端自由地支承在兩個(gè)橡膠套筒（固定于車架上）內(nèi)，其兩側(cè)縱向部分的末端通過支桿與懸架下擺臂上的彈簧支座相連

第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析四、輔助元件1.橫向穩(wěn)定器兩側(cè)懸架變形相同時(shí)，橫向穩(wěn)定器不起作用。當(dāng)兩側(cè)懸架變形不等、車身相對路面橫向傾斜時(shí)，車架一側(cè)移近彈簧支座，穩(wěn)定桿同側(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(yùn)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第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析四、輔助元件2.緩沖塊用來限制懸架最大行程的緩沖塊。通過硫化將橡膠與鋼板連接成一體，再經(jīng)焊在鋼板上的螺栓將緩沖塊固定到車架或其他部位上，起到限制懸架最大行程的作用第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析四、輔助元件2.緩沖塊多孔聚氨脂制作的緩沖塊，兼有輔助彈性元件作用它是一種有很高強(qiáng)度和耐磨性的復(fù)合材料。起泡時(shí)就形成了致密的耐磨外層，保護(hù)內(nèi)部的發(fā)泡部分不受損失。由于該材料中有封閉的氣泡，在載荷作用下彈簧元件被壓縮，但外廓尺寸增加卻不大第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇一、懸架靜撓度fc1.定義：是指汽車滿載靜止時(shí)，懸架上的載荷FW與此時(shí)懸架剛度C之比。即fc=FW/C2.影響因素汽車平順性：fc大少碰緩沖塊：fc小緊急制動時(shí)汽車前俯角?。篺c小轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)側(cè)傾角?。篺c小縱置鋼板彈簧長度短：fc小

第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇一、懸架靜撓度fc3.選取原則1）對以運(yùn)送人為主的乘用車而言應(yīng)保證有良好的平順性，即偏頻低，大客車次之，載貨汽車居最后。2）級別越高的乘用車n應(yīng)越小。3）fc2<fc1∵分析證明當(dāng)n1/n2<1時(shí)，車身縱向角振動要比n1/n2>1時(shí)小?！嘣O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使n1<n2，即fc2<fc1，推薦fc2=（0.8-0.9）fc1第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇一、懸架靜撓度fc4.取值范圍設(shè)計(jì)時(shí)，先從為了保證汽車有良好的平順性，來確定n，然后可算得fc。n的選定范圍見下表第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇二、懸架動撓度fd1.定義：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1/3）時(shí)，車輪中心相對車架（車身）的垂直位移。2.影響因素：第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇二、懸架動撓度fd3.選取fd的原則懸架剛度小、使用條件又不好的汽車，fd應(yīng)取大。4.推薦fd的選取范圍第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性1.定義：懸架受到的垂直外力F與由此所引起的車輪中心相對于車身位移f（懸架變形）的關(guān)系曲線。剛度：彈性特性曲線上某點(diǎn)的切線與水平坐標(biāo)軸夾角的正切為該點(diǎn)剛度。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性2.線性彈性特性特點(diǎn)（1）定義懸架變形與所受垂直外力之間呈固定比例變化時(shí)，彈性特性為一直線，稱之為線性彈性特性（2）特點(diǎn)懸架的剛度為常數(shù)。使用中由于m的變化（空、半、滿載等），引起n變化，空、半載時(shí)，n↑,平順性變壞；滿載時(shí)n↓、平順性↑第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性2.線性彈性特性特點(diǎn)（2）特點(diǎn)懸架動容量定義：懸架從滿載靜載荷的位置起，變形到結(jié)構(gòu)允許的最大變形為止所消耗的功。動容量大，懸架碰撞緩沖塊的可能性愈小。具有線性特性的懸架，在n比較低的條件下與非線性特性懸架比較，當(dāng)動容量相同時(shí)，其動撓度增加很多，—→碰撞車架，—→舒適性↓。為不碰撞車架，可抬高車架，但將hg↑、汽車穩(wěn)定性↓。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性3.非線性彈性特性特點(diǎn)（1）定義：懸架變形f與所受垂直外力F之間，不呈固定比例變化時(shí)，彈性特性為曲線。（2）特點(diǎn)①懸架剛度是變化的，規(guī)律如下：滿載位置附近（點(diǎn)8）C要小，特性曲線平緩、平順性↑；空載位置附近（點(diǎn)1到點(diǎn)2）C要大，特性曲線變陡，碰撞車架的機(jī)會↓；動載荷位置附近（點(diǎn)7以上）C要大，曲線變陡，擊穿緩沖塊的機(jī)會↓。②∵圖中兩端（1～2和7以上）C大，∴在動容量不變的條件下fd↓。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性4.影響選取彈性特性的因素第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配1.工作特點(diǎn)（兩個(gè)階段）1）空載及小載荷工況下，只有主簧工作，副簧不參與工作。從結(jié)構(gòu)變形看，主簧是下凹狀，隨載荷增加向平的狀態(tài)接近。隨之副簧與托架之間的間隙逐漸減小。懸架的彈性特性是線性的，且剛度C較小。2）載荷增加到FK時(shí)，副簧與托架之間間隙消除。從此，副簧與主簧共同承擔(dān)作用在懸架上的載荷。剛度C增大，懸架的彈性特性曲線變陡。所以只有主簧或者是主副簧共同工作以后，單看這兩段彈性特性都是線性的，合在一起是非線性的。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配2.載荷分配主副簧共同工作時(shí)，載荷與其剛度成正比分配。3．剛度分配設(shè)計(jì)有副簧的懸架，需要確定兩個(gè)參數(shù)：1）主副簧之間的剛度分配。2）副簧開始參加工作時(shí)的載荷。考慮的原則是：使空載時(shí)頻率n0(f0)、滿載時(shí)懸架的頻率nc(fc)、副簧起作用前瞬間的振動頻率nk(fk)、起作用后懸架的頻率na(fa)相差不大，即保證汽車滿載和空載平順性良好為基本出發(fā)點(diǎn)。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配5.第一種分配方法使副簧開始起作用時(shí)頻率等于空載頻率（na=n0）使副簧開始其作用前的頻率等于滿載頻率（nk=nc）na=n0,nk=nc→fa=f0,fk=fcf0=F0/cmfa=Fk/(cm+ca)fk=Fk/cmfc=Fw/(cm+ca)Fk/(cm+ca)=F0/cmFk/cm=Fw/(cm+ca)(cm+ca)/cm=Fk/F0=Fw/Fk第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配5.第一種分配方法得到：Fk2=F0Fw,ca/cm=sqrt(λ)-1;令λ=Fw/F0副簧在空載與滿載載荷比例中項(xiàng)時(shí)起作用，可保證在使用范圍內(nèi)頻率變化不大，但副簧接觸托架前后振動頻率變化比較大。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配5.第二種分配方法副簧開始起作用時(shí)的載荷等于空載與滿載時(shí)懸架載荷的平均值，F(xiàn)k=0.5(F0+FW)，并使F0和Fk間的平均載荷對應(yīng)的頻率與Fk和FW間平均載荷對應(yīng)的頻率相等，即圖中f1=f2第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配5.第二種分配方法（1）只有主簧工作時(shí)，C不變，隨F↑，n↓（2）副簧參加工作瞬間C↑，∴n↑。當(dāng)F繼續(xù)↑時(shí)，n又↓由圖可知只要作到n0、nc、nk、na相近，汽車的平順性在空、滿載和副簧起作用前后等均良好。對于經(jīng)常處于半載運(yùn)輸狀態(tài)的車輛，采用此法較為合適。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇五、懸架側(cè)傾角剛度及其在前后軸的分配1.懸架側(cè)傾角剛度定義簧上質(zhì)量產(chǎn)生單位側(cè)傾角時(shí)懸架給車身的彈性恢復(fù)力矩。2.懸架側(cè)傾角剛度對下列使用性能有影響

第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇五、懸架側(cè)傾角剛度及其在前后軸的分配3.車身側(cè)傾角當(dāng)側(cè)向慣性力等于0.4倍車重時(shí)，車身側(cè)傾角的范圍第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇五、懸架側(cè)傾角剛度及其在前后軸的分配4.前后懸架側(cè)傾角剛度前后懸架側(cè)傾角剛度的分配影響前后輪側(cè)偏角大小

要求汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),在0.4g側(cè)向加速度作用下δ1-δ2=1°～3°內(nèi)為滿足不足轉(zhuǎn)向特性要求，應(yīng)使前懸架側(cè)傾角剛度略大于后懸架的側(cè)傾角剛度轎車前后懸架側(cè)傾角剛度比值為1.4～2.6

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（一）布置方案縱置：對稱、不對稱橫置第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（一）布置方案縱置/橫置第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算結(jié)構(gòu)要素鋼板彈簧套管螺栓螺母中心螺栓卷耳彈簧夾第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（二）主要參數(shù)的確定1.滿載弧高fa是指板簧裝到車軸上，汽車滿載時(shí)鋼板彈簧主片上表面與兩端（不含卷耳孔半徑）連線間的最大高度差。推薦：10-20mm第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（二）主要參數(shù)的確定2.鋼板彈簧長度L鋼板彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。在總布置允許的條件下盡可能長第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（二）主要參數(shù)的確定3.鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定片厚h：片寬b：推薦b=(6~12)hp片寬與片厚均應(yīng)符合國標(biāo),參考GBT33164.1

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（二）主要參數(shù)的確定3.鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定片數(shù)n：厚度不宜超過3組；最厚與最薄之比應(yīng)小于1.5第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（二）主要參數(shù)的確定4.各片長度的確定第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（三）剛度驗(yàn)算——共同曲率法假設(shè)：1）同一截面各片曲率半徑變化值相同；2）各片承受的彎矩正比于其慣性矩；3）截面上各片的彎矩和等于外力所引起的力矩

l1、lk+1——主片和第（k+1）片的一半長度E——材料彈性模量α——經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)α=0.90~0.94l1用主片一半代入得到總成自由剛度Cj

(l1-0.5ks)代入得到總成夾緊剛度Cz

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（四）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計(jì)算

1.弧高鋼板彈簧各片裝配后，在預(yù)壓縮和U型螺栓夾緊前，主片上表面與兩端（不含卷耳孔半徑）連線間的最大高度差H0。計(jì)算公式：H0=(fc+fa+△f)Δf——鋼板彈簧總成用U形螺栓夾緊后引起的弧高變化量。

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（四）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計(jì)算

2.曲率半徑鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑R0各片曲率半徑

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（四）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計(jì)算

2.曲率半徑——選取各片預(yù)應(yīng)力裝配前各片間隙相差不大，且裝配后各片能很好地貼合；應(yīng)適當(dāng)降低主片及其相鄰長片的應(yīng)力；片厚相同時(shí)鋼板彈簧，各片預(yù)應(yīng)力不宜選取過大片厚不同的鋼板彈簧，厚片預(yù)應(yīng)力可取大些預(yù)應(yīng)力從長片到短片由負(fù)值逐漸遞增至正值，其中1~4片長片疊加負(fù)的預(yù)應(yīng)力主片根部工作應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力疊加后合成應(yīng)力300～500MPa

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（五）鋼板彈簧總成弧高的核算等厚葉片R0用下式計(jì)算：鋼板彈簧總成弧高H用下式計(jì)算兩式核算結(jié)果應(yīng)相近。如果相差甚多須重新選取σ0i再核算

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（六）鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算（制動工況）

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（六）鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算（側(cè)滑工況）第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（六）鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（六）鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算卷耳和彈簧銷的強(qiáng)度核算第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（六）鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算提高壽命的處理噴丸處理：用噴丸機(jī)將丸粒高速打向葉片凹面，使葉片表面引起塑性變形而形成殘余壓應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度；同時(shí)改變晶體排列提高表面強(qiáng)度。包括一般噴丸和應(yīng)力噴丸(在預(yù)變形狀態(tài)下噴丸，可使殘余應(yīng)力達(dá)到1000Mpa)。預(yù)壓縮處理：通過塑性變形來達(dá)到表面強(qiáng)化減少表面脫碳層深度表面拋光第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（七）少片簧設(shè)計(jì)特點(diǎn)是由等長、等寬、變截面的1～3片葉片組成。利用變厚斷面來保持等強(qiáng)度特性，并比多片彈簧減少20％～40％的質(zhì)量。片間放有減摩作用的塑料墊片，或做成只在端部接觸以減少片間摩擦。第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（七）少片簧設(shè)計(jì)1）厚度按拋物線形變化E為材料彈性模量；ξ為修正系數(shù)，取0.92；J2=bh23/12;k=1-(h1/h2)3;

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（七）少片簧設(shè)計(jì)2）厚度按線性變化當(dāng)l1>l2(2β-1)或2h1<h2時(shí)，最大應(yīng)力為3Fs/2bA’B’當(dāng)l1≤l2(2β-1)時(shí)，最大應(yīng)力為3Fsl2/2bh22

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鋼板彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算（七）少片簧設(shè)計(jì)其寬度，在布置允許的情況盡可能大些，以便增加橫向剛度，通常75-100mm其最薄處厚度不小于8mm，以保證足夠抗剪強(qiáng)度，并且防止因太薄而淬裂其最厚處厚度一般取12-20mm，以保證淬透性好淬透性：鋼淬火時(shí)得到淬硬層深度大小的能力，表示鋼接受淬火的能力。主要取決于它的化學(xué)成分，特別是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加熱溫度和保溫時(shí)間等因素有關(guān)。第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、螺旋彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算剛度計(jì)算彈簧剛度式中：Dm為彈簧中徑，d為鋼絲直徑，i為工作圈數(shù)，G為剪切彈性模量，取8.3e4MPa端部結(jié)構(gòu)總?cè)?shù)n端部結(jié)構(gòu)總?cè)?shù)n兩端碾細(xì)i+2一端碾細(xì)一端切斷i+1.67兩端切斷i+1.33一端碾細(xì)一端內(nèi)彎i+1.75兩端內(nèi)彎i+1.50一端切斷一端切斷i+1.42

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算

d（mm）2.5~67~1617~50C4~94~84~6

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、螺旋彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算非線性彈性特性如何變剛度第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、螺旋彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算非線性彈性特性變絲徑：等螺旋角圓錐螺旋彈簧變中徑：等節(jié)距圓錐螺旋彈簧變節(jié)距：由小到大單向/兩端小中間大雙向第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算扭桿特點(diǎn)扭桿彈簧兩端分別與車架（車身）和導(dǎo)向臂連接，利用桿體的扭轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)彈性作用與鋼板彈簧相比，扭桿彈簧具有比能容量高、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、便于布置、保養(yǎng)維修容易等優(yōu)點(diǎn)，但對材料及工藝要求較嚴(yán)，且需要另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算分類第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算斷面形狀及端部結(jié)構(gòu)第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算斷面形狀及端部結(jié)構(gòu)第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算斷面形狀及端部結(jié)構(gòu)第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算布置方案第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算圓形斷面扭桿設(shè)計(jì)扭桿直徑d扭桿有效長度L設(shè)計(jì)時(shí)先根據(jù)平順性要求選定懸架剛度C，而懸架剛度有與扭桿扭轉(zhuǎn)剛度成正比。所以，扭轉(zhuǎn)剛度不宜過大，以防汽車平順性變壞。

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算材料40Cr,45CrNiMoVA,42CrMo,50CrV,經(jīng)過預(yù)扭處理和噴丸處理，許可切應(yīng)力800~900MPa形狀端部、桿部、過渡段圓形扭桿端部占多數(shù)，為使端部和桿部壽命相近，一般端部直徑D=(1.2~1.3)d，其中d為扭桿直徑，花鍵長度L1=0.4D；漸開線花鍵第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算形狀過渡段：端部到桿部之間。為降低應(yīng)力，尺寸應(yīng)逐步變化。30°夾角椎體連接過渡段長：Lg=(D-d)/2tg15o過渡圓角：r=1.5d第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、扭桿彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算形狀扭桿有效長度

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、空氣彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算空氣彈簧特點(diǎn)非線性彈性特性(1)負(fù)載能力可調(diào);(2)剛度隨負(fù)載變化;(3)負(fù)載變化時(shí),固有頻率幾乎不變;(4)固有頻率較低。第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、空氣彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算囊式空氣彈簧膜式空氣彈簧復(fù)合式空氣彈簧第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、空氣彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算剛度彈簧內(nèi)充氣p與載荷關(guān)系P=(p-pa)AA為有效面積，pa為大氣壓力而p=p0(V0/V)k式中：p/v為任意位置時(shí)壓力與容積，p0/V0為靜平衡時(shí)壓力和容積；k為多變指數(shù)，振動緩慢時(shí)接近等溫過程取1，振動劇烈時(shí)接近絕熱過程，取1.4，一般可取1.3-1.38

第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、空氣彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算剛度靜平衡位置f=0,V=V0,p=p0

有效面積變化率第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、空氣彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算彈性特性第四節(jié)彈性元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、空氣彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算空氣彈簧的布置（導(dǎo)向桿系）提高側(cè)傾角剛度:在可能時(shí)將其置于車架外側(cè)鋼板彈簧/A型架/單縱臂第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)要求1．對前輪獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求1）懸架上載荷變化時(shí)，保證輪距變化<±4.0mm2）懸架上載荷變化時(shí)，前輪定位參數(shù)有合理變化特性，車輪不應(yīng)產(chǎn)生縱向加速度。（有縱向加速度，就有縱向沖擊，引起慣性力矩作用在轉(zhuǎn)向節(jié)上，使轉(zhuǎn)向盤上的力矩變化。）3）轉(zhuǎn)彎行使時(shí)，車身側(cè)傾角小。要求作到：①在0.4g側(cè)向加速度作用下，車身側(cè)傾角不大于6o~7o②車輪與車身同向傾斜，增強(qiáng)不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。4）制動時(shí)應(yīng)使車身有抗前俯的作用；加速時(shí)應(yīng)使車身有抗后仰的作用。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)要求2．對后輪獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求1）懸架上載荷變化時(shí)，輪距無明顯變化。2）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，應(yīng)使車身側(cè)傾角小，并使車輪與車身的傾斜反向。減少過多轉(zhuǎn)向效應(yīng)。此外，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還擁有足夠強(qiáng)度，并可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)要求廣泛采用上下臂不等長的雙橫臂式獨(dú)立懸架和麥弗遜式獨(dú)立懸架。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)1．側(cè)傾中心在側(cè)向力的作用下，車身在通過左、右車輪中心的橫向平面內(nèi)發(fā)生側(cè)傾時(shí)，相對于地面的瞬時(shí)擺動中心。獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在橫向平面內(nèi)的布置位置對側(cè)傾中心位置有影響。

第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)1．側(cè)傾中心1)雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心位置的確定首先延長上、下橫臂交于P點(diǎn)，其次P點(diǎn)與車輪接地中心點(diǎn)N連線，PN線與汽車橫斷面對稱線交于W點(diǎn)。W點(diǎn)即是側(cè)傾中心。W點(diǎn)至地面距離hw稱之為側(cè)傾中心高度。

第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)1．側(cè)傾中心1)雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心位置的確定如果上下橫臂相互平行，則極點(diǎn)P位于無窮遠(yuǎn)處，作出與其平行的通過N點(diǎn)的平行線，與汽車橫斷面對稱線所交的點(diǎn)即為側(cè)傾中心W。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)1．側(cè)傾中心2)麥弗遜式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心位置的確定從懸架與車身固定點(diǎn)E做活塞桿運(yùn)動方向的垂直線與下橫臂延長線（GD）交于P點(diǎn)，P點(diǎn)于車輪接地中心點(diǎn)N連線，交在汽車橫斷面對稱線上W點(diǎn)，W為懸架側(cè)傾中心。

第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)2．側(cè)傾軸線含義：汽車前后側(cè)傾中心的連線要求：（1）大致與地面平行，并盡可能離地面高些：與地面平行是為了在汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，前、后軸上的軸荷變化接近相等，從而保證中性轉(zhuǎn)向特性。離地面高些是為了使它到車身質(zhì)心的距離短些，結(jié)果側(cè)向力造成的側(cè)傾力矩的力臂減少，從而減小車身側(cè)傾角，使其限制在允許范圍內(nèi)（2）前懸架側(cè)傾中心位置的高度越高，輪距變化可能越大。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)2．側(cè)傾軸線推薦值設(shè)計(jì)時(shí)首先確定前懸架的側(cè)傾中心高度（與輪距變化密切相關(guān)），然后確定后懸架的側(cè)傾中心高度當(dāng)后懸架采用獨(dú)立懸架時(shí)，側(cè)傾中心高度稍大；如果采用非獨(dú)立懸架則更大。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)3．縱傾中心

定義：縱向運(yùn)動的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動中心（1）雙橫臂式懸架縱傾中心位置的確定作兩橫臂轉(zhuǎn)動軸C和D的延長線，兩線交點(diǎn)即為縱傾中心第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)3．縱傾中心

（2）麥弗遜式懸架縱傾中心位置的確定由E點(diǎn)作減振器運(yùn)動方向垂直線，與橫臂軸D延長線交點(diǎn)即為縱傾中心第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)4．抗制動前俯角當(dāng)汽車前、后懸架的縱傾中心位于軸距以內(nèi)時(shí)，縱傾中心便具有抗制動前俯角性能第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)4．抗制動前俯角假設(shè)：彈簧上的載荷轉(zhuǎn)移可用車輪載荷轉(zhuǎn)移來替代；忽略車輪慣性力矩和滾動阻力；可見制動時(shí)前俯程度Δf1和Δf2除與總布置參數(shù)、制動力大小及分配和及剛度有關(guān)外，主要取決于縱傾中心位置O1和O2。無前俯的前部位置應(yīng)滿足Δf1=0，即e1/d1=h/βL第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)4．抗制動前俯角如發(fā)生前俯現(xiàn)象，即Δf1>0，e1/d1<h/βL當(dāng)h\L\β等參數(shù)已定，可通過選擇縱傾中心位置來獲得預(yù)期的抗前俯效果。為了減少車輪傳到車身上的沖擊力，縱傾中心位置一般不能達(dá)到理想效果，故使e1/d1<h/βL抗前俯率：ηd1=(e1βL/d1h)x100%對乘用車，一般取50-70%類似有抗驅(qū)動后仰率：ηd2=[e1（1-β）

L/d1h]x100%第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)5．抗驅(qū)動后仰角（抗驅(qū)動縱傾性）求解與4相似，結(jié)論如下：1)汽車為單橋驅(qū)動才有抗驅(qū)動縱傾性作用2)對于獨(dú)立懸架，縱傾中心位置應(yīng)高于驅(qū)動橋車輪中心6．懸架擺臂定位角橫臂軸水平斜置角α’

、抗前俯角β’和斜置初始角θ’第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置1)上、下橫臂軸軸線在汽車縱向平面內(nèi)的布置方案第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置2）主銷后傾角變化規(guī)律為了提高制動穩(wěn)定性和舒適性，一般希望：（1）懸架彈簧壓縮時(shí)后傾角增大（2）懸架彈簧拉伸時(shí)后傾角減小按上述規(guī)律變化，制動時(shí)汽車前俯角減小。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置3）β1、β2角的匹配對主銷后傾角的影響β1、β2角有多種匹配方案。在車輪上、下跳動（z）時(shí),不同匹配方案對主銷后傾角的影響不一樣。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置3）β1、β2角的匹配對主銷后傾角的影響第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.橫向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案組合起來有多種。不同方案匹配結(jié)果影響側(cè)傾中心位置不同。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案1)布置方案與主銷后傾角的關(guān)系在水平面內(nèi)上、下橫臂的擺動軸線，可以與汽車縱軸軸線平行，也可能與之呈一定的夾角，稱為水平斜置角，并規(guī)定軸線前端遠(yuǎn)離汽車縱軸線的夾角為正，反之為負(fù)，平行者為零。下橫臂軸MM與縱軸軸線夾角用α1’表示，上橫臂軸NN與縱軸軸線夾角用α2’表示α1’與α2’的匹配有三種方案，不同方案對車輪上跳主銷后傾角變化有影響第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案1)布置方案與主銷后傾角的關(guān)系第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案2)主銷后傾角λ變化范圍λ增大：(1)如圖使主銷延長線與地面交點(diǎn)變化，并使c增至c1。結(jié)果，車輪易擺振，操縱穩(wěn)定性變壞，∴車輪上跳時(shí)要求λ不易增大(2)λ增大，車身上的懸架支承處，會產(chǎn)生反力矩，具有抑制制動時(shí)前俯作用，∴要求λ增大為好。要求：轎車的λ值為-1o~+2o。車輪上跳時(shí)，懸架每壓縮10mm，主銷后傾角變化范圍為10ˊ~40ˊ。第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案2)主銷后傾角λ變化范圍先根據(jù)允許前俯角值去確定車身下沉量f1第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案2)主銷后傾角λ變化范圍找到相應(yīng)的ηd第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案2)主銷后傾角λ變化范圍初選β1可得主銷后傾角變化率dλ/df1第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案2)主銷后傾角λ變化范圍選定球銷中心距求得（β2-β1）第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三、雙橫臂式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.上、下橫臂長度的確定1）上、下橫臂長度不同影響車輪上、下跳動時(shí)，前輪定位參數(shù)和輪距的變化要求：①前輪定位參數(shù)變化小，保證良好的操縱穩(wěn)定性②輪距變化小，減少輪胎的磨損1/2輪距外傾內(nèi)傾推薦取上下臂長比0.66~0.7第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受力分析1)作用在導(dǎo)向套上的橫向力F3

增加該尺寸，可以減少F3，但會導(dǎo)致懸架多占用高度空間，總體布置有困難第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受力分析1)作用在導(dǎo)向套上的橫向力F3

增加該尺寸，可以減少F3，但會導(dǎo)致懸架多占用高度空間，總體布置有困難減小a可以減少F3，但會增大減振器傾斜角度，導(dǎo)致下部更靠近車輪，布置上也有難度第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受力分析2)減小F3力的途徑減振器軸線保持不變，將G點(diǎn)向車輪方向移動，使主銷軸線與減振器軸線不重合，既減小了a，又相對便于布置將彈簧軸線與減振器軸線偏移s顯然，增大s有利于減小F3減振器軸線、主銷軸線、彈簧軸線三者不重合但受彈簧下部彈簧托盤的空間限制（增大后容易與車輪有碰上的危險(xiǎn)），s增加是有限的

第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受力分析2)減小F3力的途徑SideLoadSpring第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受力分析2)減小F3力的途徑為了使活塞桿、導(dǎo)向套耐磨，在活塞桿表面采用微裂紋鍍鉻工藝處理，裂紋處可存入少量潤滑油有利于減少磨損，鍍鉻本身又耐磨損，從而增加使用壽命第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.擺臂軸線布置方式的選擇(1)麥弗遜式懸架擺臂軸線布置方式與主銷后傾角λ的匹配影響汽車縱傾穩(wěn)定性(2)要求：懸架壓縮行程時(shí)，主銷后傾角λ有增加的趨勢，以利于減少制動時(shí)的縱傾（前俯）(3)匹配方案第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.擺臂長度的確定1)麥弗遜式懸架下擺臂長度不同，影響：(1)輪距By的變化(2)主銷內(nèi)傾角γ、車輪外傾角δ、主銷后傾角λ的變化2)要求(1)車輪上跳時(shí)，By變化愈小愈好，以利增加輪胎的壽命(2)γ、δ、λ變化愈小愈好，以利有良好的操縱穩(wěn)定性第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.擺臂長度的確定3)擺臂長度的確定原則第五節(jié)獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.擺臂長度的確定3)擺臂長度的確定原則圖中下擺臂長度l1是變化的，曲線1，l1最小，依次曲線5的l1最長。分析上圖可得到的結(jié)論是：①

l1愈長，By變化愈?、?/p>

l1愈長，車輪上跳時(shí)λ變化愈小③

車輪上跳40mm以前，各參數(shù)變化不明顯確定擺臂長度的原則是：在布置允許的條件下，盡可能加長擺臂長度第六節(jié)減振器一、分類1.形式第六節(jié)減振器一、分類2.優(yōu)缺點(diǎn)分析雙筒充氣液力式減振器的優(yōu)點(diǎn)：

1）工作性能穩(wěn)定2）干摩擦阻力小