(完整版)三轴挂车空气悬架方案设计评审.doc
空气悬架课程设计
空气悬架课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解空气悬架的基本概念、工作原理及其在汽车工程中的应用。
通过学习，学生应掌握空气悬架的关键技术，并能分析其在提高汽车行驶性能和舒适性方面的优势。
此外，学生将能够运用空气悬架的相关知识，解决实际工程问题。
在情感态度价值观方面，学生应培养对汽车工程技术的兴趣，增强创新意识和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括空气悬架的基本概念、工作原理、关键技术和应用。
首先，介绍空气悬架的定义、发展历程和分类。
其次，讲解空气悬架的工作原理，包括气压调节、弹性元件和导向机构等。
然后，分析空气悬架的关键技术，如气压控制、悬挂调节和稳定性控制等。
最后，探讨空气悬架在提高汽车行驶性能和舒适性方面的优势和应用案例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。
包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
在讲授基本概念和原理时，采用讲授法，清晰地传达知识点。
在分析空气悬架的关键技术和应用时，采用讨论法，引导学生主动思考和探讨。
通过案例分析法，使学生更好地理解空气悬架在实际工程中的应用。
此外，安排实验环节，让学生亲身体验空气悬架的工作原理和性能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备多种教学资源。
教材方面，选用《汽车工程》一书，系统地介绍空气悬架的相关知识。
参考书方面，推荐《汽车悬挂系统设计与应用》等书籍，为学生提供更深入的理论学习资料。
多媒体资料方面，制作PPT课件，生动展示空气悬架的工作原理和应用案例。
实验设备方面，准备空气悬架模型和相关测试仪器，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的出勤、课堂参与度和团队合作等方面，占总评的20%。
作业分为课后练习和项目报告，占总评的30%。
考试为闭卷笔试，内容涵盖课程所有知识点，占总评的50%。
空气悬架设计使用说明书chinese
图 1.1-4 此类空气悬架为全空气悬架系统，适用于大型公路客车后悬，采用两根纵向推力杆，两 根斜向推力杆的四连杆结构，四气囊，四根减震器，一根横向稳定杆（图 1.1-4），左、右 各有一只高度阀（图上未画出）。气囊、减振器、高度阀可选用进口或国产件。
中国公路车辆机械有限公司
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精瑞系列空气悬架产品使用说明书
b． 中型公路客车前空气悬架系统
图 1.1-7 此类空气悬架为全空气悬架系统，适用于中型公路客车前悬，采用两只气囊总成加钢板 导向臂结构，气囊布置在大梁外侧，两根减震器，一根横向稳定杆（图 1.1-7），中间一只 高度阀（图上未画出）。气囊、减振器、高度阀总成可选用进口或国产件。 c．中型公路客车后空气悬架系统
精瑞系列空气悬架产品使用说明书
e．大型公路客车后空气悬架系统
图 1.1-5 此类空气悬架为全空气悬架系统，适用于大型公路客车后悬，采用两根纵向推力杆，一 根 V 型推力杆的四连杆结构，四气囊（图 1.1-5），四根减震器，左、右各有一只高度阀（图 上未画出）。气囊、减振器、高度阀可选用进口或国产件。
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精瑞系列空气悬架产品使用说明书
c．大型公路客车前空气悬架系统
图 1.1-3 此类空气悬架为全空气悬架系统，适用于大型公路客车前悬，采用两根纵向推力杆，一 根 V 型推力杆的四连杆结构，两气囊，两根减震器，一根横向稳定杆（图 1.1-3），一只高 度阀（图上未画出）。气囊、减振器、高度阀可选用进口或国产件。 d．大型公路客车后空气悬架系统
3．产品的设计符合国情，适应恶劣路况能力强。在结构布置中避免应力的集中；零部 件设计避免了使用中易产生不良响声的结构；
空气悬架设计总结
空气悬架设计一、设计所需参数（1）平顺性m1=3000m2=6000前、后轴荷质量（kg）m31=370 m32=590 m4= 汽车前、后非簧载质量（kg）簧载质量绕其质心的转动惯量（kg.m2）M5=驾驶员座椅坐垫上承受的那部分人体质量（kg）k1= k2=K1=205 K2=305 前、后轮胎刚度（N/m）前、后悬架刚度(N/mm)k5= 座椅刚度（N/m）c1= c2= 前、后轮胎垂直阻尼系数（N.s/m）c3= c4= 前、后减震器阻尼系数（N.s/m）c5= 人座椅系统阻尼系数（N.s/m）L1= 座椅中心到簧载质量质心的水平距离（m）（2）操纵稳定性l=3800（mm）轴距I Z整车绕垂直轴线的转动惯量(kg.m2)I XC悬架上质量绕通过悬挂质量重心的X轴的转动惯量(kg.m2) I XZ悬架上质量绕通过悬挂质量重心的X，Z的轴惯性积(kg.m2) K f前轮侧偏刚度(单轮)k r后轮侧偏刚度(单轮)fN前轮回正力矩系数(N.m/rad)rN后轮回正力矩系数(N.m/rad)f E前侧倾转向系数 r E 后侧倾转向系数1φC 前侧倾角刚度(N.m/rad)2φC 后侧倾角刚度(N.m/rad)f D 前侧倾角阻尼(N.m/rad/s)r D 后侧倾角阻尼(N.m/rad/s)h侧倾力臂(m)二、悬架布置要求满载工况：为了在汽车驱动时车身后部能接近水平，所以车身前面要低一些。
δ=0.5-1.5 °。
满载工况前轮中心比后轮中心低31mm 。
轮胎：7.50—20 14PR 最大使用直径尺寸972mm空气弹簧布置：在布置允许的情况下，尽可能把空气弹簧布置在车架以外，以便加大弹簧 的中心距，提高汽车的横向角刚度。
1、 前悬[1] 前桥参数：主销内倾角7.5°，主销后倾角0°。
[2] 满载前桥仰角：动力转向（楔铁3.7°+ 板簧1°=4.7°，增加回正力矩）；非动 力转向（楔铁2°+板簧1°=3°）。
汽车空气悬架计算机控制系统设计(最终修改版)
汽车空气悬架计算机控制系统设计摘要由于在平顺性和车高控制上的诸多优点，越来越多的客车生产商已经开始使用电子控制空气悬架，通过控制弹簧刚度和减振器的阻尼来获得好的平顺性和操纵稳定性。
本文设计对汽车在制动、转向、加速、高速等工况下的空气弹簧刚度的调节来实现对悬架刚度的控制，在不同车速下对车高的调节以减少风阻。
通过介绍悬架的种类和特点，分析空气悬架当前发展状况，概述平顺性的研究内容，提出本文研究的主要内容和基本流程。
文中以简化的汽车1/4悬架模型为基础，通过分析刚度和系统频率对平顺性的影响，得出空气悬架的主要控制参数。
接着使用MATLAB/SIMULINK计算机仿真软件，模拟路面随机输入，仿真被动悬架及空气悬架的加速度变化，通过对比看出其优点。
MCS-96系列单片机在接口、抗干扰及运算速度方面的特点，使得其系列单片机在实现对悬架的控制方面有着较大的优势。
本文使用MCS-96系列单片机汇编语言编译控制程序，编写出各功能子系统程序段，以顺序执行指令模式运行，通过对各传感器的信号来判断行驶状况，从而输出对应的控制信号。
硬件使用80C196KC单片机。
关键字：空气弹簧电控悬架控制程序仿真单片机Air Suspension Control System DesignABSTRACTAs the car ride and the many advantages of high control, more and more bus manufacturers have begun using electronic control air suspension, by controlling the spring stiffness and damping shock absorbers to get a good ride comfort and handling stability.In this paper, we design to adjust the air spring stiffness to achieve the control of the suspension stiffness in the braking, steering, acceleration, speed and other working conditions. By adjusting the stiffness of the spring and shock absorber damping to reduce the wind resistance in high-speed condition. By introducing the suspension of the type and characteristics of the current development of air suspension, ride comfort of an overview of the contents of this paper presented the main content and basic processes. By simplifying the car 1 / 4 suspension model, analyzing the stiffness and system frequency on the Ride, come to the main control parameters of air suspension. Then use the MATLAB / SIMULINK simulation software to simulate the random road input, simulation passive suspension and air suspension, acceleration changes, by comparing to see its advantages.As the MCS-96 series MCU interface, interference, and the characteristics of computing speed, makes the MCS-96 family of single chip to achieve the control of the suspension has a big advantage. This article uses the MCS-96 Microcontroller assembly language compiler control procedures, the preparation of the segment of each functional subsystem, to order the implementation of instruction mode, the signal on each sensor to determine the operating conditions, and thus the corresponding output control signals. Use 80C196KC MCU.Keywords: air spring; ECAS; control procedures; SIMULINK; MCU目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................... I I 1 绪论.. (1)1.1 悬架概述 (1)1.2 悬架的分类 (1)1.3 主动悬架 (2)1.4 空气悬架发展与现状 (2)1.5 平顺性理论概述 (3)1.6 本文的主要内容 (4)2 空气悬架的工作原理及功能 (5)2.1 空气悬架工作原理 (5)2.2 空气悬架功能 (5)3 空气悬架系统 (7)3.1 空气悬架主要元件结构 (7)3.2 空气悬架输入输出部件 (7)3.3 空气悬架的具体工作方式 (13)4 空气悬架数学模型 (14)4.1 垂直刚度设计计算： (14)4.2 空气弹簧系统频率的计算 (14)4.3 单质量系统的自由振动 (15)5 系统控制流程 (16)5.1 总控制流程图 (16)5.2 各子系统流程图 (17)6 系统仿真计算 (24)6.1 MATLAB软件介绍 (24)6.2 路面激励谱 (25)6.3 SIMULINK计算仿真 (26)7 汇编程序设计 (30)7.1 MCS-96系列单片机的特点 (30)7.2 汇编语言程序工作原理 (30)7.3 硬件图 (32)本文总结 (35)参考文献 (36)注释 (37)附录 (38)谢辞 (45)1 绪论1.1 悬架概述悬架是汽车的重要组成部分，它把车体与车轴弹性地连接起来，并承受作用在车轮和车体之间的作用力，缓冲来自不平路面给车体传递的冲击载荷，衰减各种动载荷引起的车体振动。
空气悬架计算书-完整版
空气悬架计算书-完整版SR6906TH空气悬架计算书编制/日期：审核/日期：批准/日期：技术中心九米团体车空气悬架计算书一、稳定性计算一）、纵向稳定性汽车的纵向稳定性即保证汽车上坡时不致纵向翻车，其条件为：L2/hg＞ψ式中：L2—汽车质心至后轴距离hg—汽车质心高ψ—道路附着系数，取ψ=0.7L2/hg=1466.7/1297 =1.13＞0.7满足条件。
因L1＞L2，故汽车下坡时也不会纵向翻车。
二）、横向稳定性1．侧倾稳定角β=arctg（B/2hg）式中：B—汽车前轮距根据GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》的规定，乘客区满载、行李舱空载，最大侧倾稳定角不允许小于28°空载时：β=arctg（B/2hg）= arctg（2078÷（2×1237））=40°＞35°满载时：β=arctg（B/2hg）= arctg（2078÷（2×1297））=38.7°＞28°以上计算结果可以看出，SR6906TH客车不仅空载，即使满载也完全满足侧倾稳定角的要求。
2．汽车在横坡上行驶时应保证侧滑发生在侧翻以前即：B/（2hg）＞ψ空载时：B/（2hg）= 2078÷（2×1237）=0.84 ＞0.7满载时：B/（2hg）= 2078÷（2×1297）=0.81 ＞0.7由此可见，SR6906TH客车可以保证侧滑发生在侧翻以前。
二、侧倾计算一）用整车原始数据及其符号二）悬架刚度的计算1．满载时单边簧上负荷（N ）8.92-=uG G P 式中：G 为轴荷，G u 为非簧载质量三）前悬架系统布置前悬架装单只高度阀，空气弹簧的安装高度为260mm,车轮中心至车架下平面距离为175mm 。
1.垂直工况的核算1.1．由于采用全空气悬架系统，选用1007K1161205气囊（带腹腔），空气弹簧承受全部垂直负荷。
空气悬架设计实例
(5) 利用水平阀自动调整车高，即使车辆载重变化，也能保持正常的车高。因而， 能够始终保持支持体的高度不变。
(6) 高频振动的绝缘性好，防噪声效果优异。
空气悬架设计实例
空气悬架的设计实例
・自动车高调节阀（水平阀）
・车用空气弹簧的具体设计实例⑤
阻尼力和频率、振幅的关系
频率 Hz
空气悬架设计实例
空气悬架的设计实例
・车用空气弹簧的具体设计实例⑥
大客车用，带节流孔的活塞-囊式空气弹簧
件号 名 称 材 料 参 数 规 格
①
橡胶 气囊
②
带橡胶 中间环
③ 限位档块
橡胶 胎线 橡胶 SS41 橡胶 SPCC
有效直径 D0ｍｍ 最大外径 Dmaxmm 标准高 Hmm
橡胶 SPCC
标准高 Hmm
220 220
④ 活塞
SPCC, 限位档块间距
S25C
hmm
75
75
⑤ 紧固环 ⑥ 上面板
SPCC、 S25C SPCC, S25C
常用 最大 行程
拉伸 mm
140
压缩 mm
100
140 100
⑦ 橡胶密封 橡胶 ⑧ 可变节流孔 尼龙等
零件重量 kg
内部容积
ℓ
16.7 14.4
240 220 293 271 220 220
④ 活塞
SPCC, 限位档块间距
S25C
hmm
75
75
⑤ 紧固环 ⑥ 上面板
SPCC、 S25C SPCC, S25C
常用 最大
拉伸 mm
空气悬架教案设计方案模板
课程名称：汽车工程与技术年级：高中课时：2课时教学目标：1. 知识目标：了解空气悬架的基本概念、构成及其与传统悬架的差异。
2. 能力目标：培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的动手实践能力。
3. 情感目标：激发学生对汽车工程领域的兴趣，培养学生的创新精神和团队协作意识。
教学重点：1. 空气悬架的基本概念和构成。
2. 空气悬架与传统悬架的差异及其优势。
教学难点：1. 空气悬架的工作原理。
2. 空气悬架在实际应用中的优缺点。
教学准备：1. 多媒体课件。
2. 汽车模型或图片。
3. 实验器材：空气悬架系统、传感器、气泵等。
教学过程：第一课时一、导入1. 引导学生回顾汽车悬架系统的基本知识，激发学生对空气悬架的兴趣。
2. 提问：什么是汽车悬架？悬架系统由哪些部件构成？二、新课讲解1. 讲解空气悬架的基本概念，包括其定义、作用和特点。
2. 介绍空气悬架的构成，包括空气弹簧、减振器、电子控制系统和气泵等部件。
3. 对比分析空气悬架与传统悬架的差异，突出空气悬架的优势。
三、课堂互动1. 分组讨论：让学生分组讨论空气悬架在实际应用中的优缺点。
2. 课堂提问：针对空气悬架的工作原理和优缺点进行提问，引导学生思考和回答。
四、实验演示1. 展示空气悬架系统的工作原理和实验过程。
2. 演示空气悬架在实际应用中的效果，如提高驾乘舒适性、操控性等。
第二课时一、复习导入1. 回顾上一节课的内容，引导学生回顾空气悬架的基本概念和构成。
2. 提问：空气悬架与传统悬架相比有哪些优势？二、拓展讲解1. 讲解空气悬架在汽车中的应用领域，如豪华轿车、赛车等。
2. 分析空气悬架在实际应用中的挑战和解决方案。
三、课堂讨论1. 引导学生讨论空气悬架在未来汽车工程领域的发展趋势。
2. 分析空气悬架在节能减排、提高汽车性能等方面的潜力。
四、总结与作业1. 总结本节课的主要内容和重点。
2. 布置作业：要求学生查阅资料，了解空气悬架在实际应用中的案例，并撰写一篇报告。
挂车空气悬架标准依据
挂车空气悬架标准依据摘要：1.挂车空气悬架的定义和作用2.挂车空气悬架的国内外标准3.挂车空气悬架的性能要求4.挂车空气悬架的安装与维护5.挂车空气悬架的未来发展趋势正文：一、挂车空气悬架的定义和作用挂车空气悬架是指采用空气弹簧为弹性元件，用空气调节器控制空气弹簧的压缩空气量，从而实现对挂车车体的支撑和调节的一种悬架系统。
它具有舒适性、安全性和稳定性等优点，广泛应用于各类挂车中。
二、挂车空气悬架的国内外标准在我国，挂车空气悬架的设计、制造和检验等技术要求主要遵循GB/T 27838-2011《挂车空气悬架》标准。
此外，还需参照GB 1589-2016《汽车和挂车外廓尺寸、轴荷及质量限值》等其他相关标准。
在国际上，挂车空气悬架的标准主要由欧洲经济委员会（ECE）制定，如ECE R38-03《挂车空气悬架性能要求和试验方法》等。
三、挂车空气悬架的性能要求挂车空气悬架的性能要求主要包括：1.承载能力：空气悬架应能承受挂车最大设计质量，并保证在各种工况下的稳定性和安全性。
2.垂直刚度：空气悬架在正常使用范围内应具有一定的垂直刚度，以保证挂车的行驶稳定性。
3.侧倾刚度：空气悬架应具有一定的侧倾刚度，以保证挂车在行驶过程中具有良好的抗侧倾性能。
4.垂直振动衰减性能：空气悬架应具有较好的垂直振动衰减性能，以提高挂车的行驶舒适性。
5.耐久性能：空气悬架在规定的使用条件下应具有足够的耐久性能，以保证挂车的使用寿命。
四、挂车空气悬架的安装与维护1.安装：挂车空气悬架的安装应按照相关标准和厂家规定进行，确保安装质量。
2.维护：挂车空气悬架在使用过程中应定期检查和维护，发现问题及时处理。
维护内容包括清洁、润滑、检查空气弹簧、阀件等部件的工作状态，以及调整悬架高度等。
五、挂车空气悬架的未来发展趋势随着我国汽车工业的快速发展，挂车空气悬架技术也将不断升级和改进。
未来发展趋势包括：轻量化、智能化、节能环保等方面。
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三轴挂车空气悬架方案设计评审
一、前言
半挂车是指车轴置于车辆重心（当车辆均匀受载时）后面，并且装有可将水平或垂直力传递到牵引车的联结装置的挂车。
最常见的半挂
车就是拖车、大型集装箱运输车。
在发达国家，半挂车运输方式已
经成为其城际之间物流运输的主要方式，其综合经济效益、技术性能、节能环保效益均明显优于中型、轻型载货汽车。
传统的钢板弹簧悬架以其结构简单、价格便宜、维护安装简便的特点，过去在半挂车上的应用较为广泛。
但随着公路运输量的日益增长以及对车辆行驶安全
性、平顺性的更高要求，使得钢板弹簧悬架的不足之处日益彰显，从
而使性能更优越的空气悬架取代钢板弹簧悬架逐渐成为一种趋势。
二、挂车相关参数
三轴并联挂车轴参数表（单位：mm）
总成型号
单轴最大轴荷 (Kg)
轮距
轴距
最大外廓
钢板托距×中心孔径
空气弹簧中心距
U型螺栓孔横×纵×孔径或托板宽制动器型式
车轮螺栓
车轮螺栓分布圆直径
轮胎型号
车轴断面尺寸颜山专用车15000
1310
182 × 116 ×φ 26 气制动
10-M22× 1.5
φ335
12.00R20
150X150
结构示意图
一．方案简要说明
1、三轴并联挂车悬架结构
每轴都采用复合式空气悬架，双片钢板弹簧作为导向臂，钢板弹簧导向臂支点前置，头片板簧支点连接处采用橡胶衬套结构，二片板
簧与支点座不连接，包围在头片卷耳外；
横向拉杆分别布置在每根车轴正上方；空气弹簧布置在车桥后
方，选择合理杠杆比；空气弹簧向里侧偏置。
三轴并联悬架采用两个
高度阀控制，高度阀安装在第二轴位置。
均不采用横向稳定杆。
2、性能参数选取
悬架偏频初步选取 1.4Hz；
相对尼比取 0.35；
气囊与板簧导向臂的刚度之比选取0.4；
减振器拉伸阻力与压缩阻力比选取 5.
0.4g 侧向加速度下，侧倾角≦8°；
车轮跳动：上跳65mm 时,下跳 65mm
3、气囊选型
初步选择青岛四方的空气弹簧总成，每轴采用两个气囊，三轴共
用 6 个气囊。
同侧的三个气囊气路串通连接。
气囊选用Ф360mm膜式
气囊 . 初始安装高度 291mm.
4、高度阀
采用克诺尔公司的延时响应型阀，并联三轴的同侧气囊串通连接并用一个高度阀控制，且高度阀设计在后悬架第二桥车轴上。
5、减振器
萨克斯公司产品或淅川公司产品，布置在钢板弹簧导向臂前支座和车轴之间，并与水平成65 度角（暂定）或90 度。
6、标杆比确定
i L
1 =
500
=0.568 L2880
L1=导向臂前支点到车轴中心的距离；取值500mm;
L2=导向臂前支点到之空气弹簧中心的距离；取值880mm.。