悬架_麦弗逊式_设计

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麦弗逊式悬架课程设计

麦弗逊式悬架课程设计

麦弗逊式悬架课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并描述麦弗逊式悬架的基本结构及其工作原理;2. 学生能够掌握麦弗逊式悬架在汽车中的应用及其优势;3. 学生能够了解麦弗逊式悬架与其他类型悬架的区别。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析麦弗逊式悬架在实际汽车中的运行情况;2. 学生能够通过实际操作,模拟麦弗逊式悬架的组装与调试过程;3. 学生能够运用相关工具和设备进行麦弗逊式悬架的简单故障排查。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到汽车工程技术的实际应用,培养对汽车工程领域的兴趣;2. 学生通过团队合作完成麦弗逊式悬架的学习与操作,培养团队协作意识和沟通能力;3. 学生能够关注汽车行业的发展,了解汽车悬架技术的创新与变革。

课程性质:本课程为汽车工程学科的基础课程,以实践性、应用性为主,结合理论知识,培养学生的实际操作能力。

学生特点:学生为高中二年级学生,已具备一定的物理知识和汽车工程基础知识,对汽车结构有一定了解,对实践操作具有较高兴趣。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和解决问题的能力。

通过课程学习,使学生能够更好地将所学知识应用于实际汽车工程领域。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 麦弗逊式悬架基本结构及工作原理- 悬架系统概述:介绍悬架系统的基本功能、分类及作用;- 麦弗逊式悬架结构:讲解麦弗逊式悬架的组成、各部分功能及其相互关系;- 工作原理:阐述麦弗逊式悬架在汽车行驶过程中的作用及其工作原理。

2. 麦弗逊式悬架的应用与优势- 应用范围:介绍麦弗逊式悬架在各类汽车中的应用情况;- 优势分析:分析麦弗逊式悬架相较于其他类型悬架的优势,如轻量化、成本低、维护方便等。

3. 麦弗逊式悬架的组装与调试- 组装过程:详细讲解麦弗逊式悬架的组装步骤,包括零部件的安装、调整及固定;- 调试方法:介绍麦弗逊式悬架调试的方法和技巧,确保悬架系统的性能稳定;- 故障排查:分析常见故障现象,教授相应的排查和解决方法。

独立悬架的分类

独立悬架的分类

独立悬架的分类独立悬架是一种常见的车辆悬挂系统,它可以使车辆在行驶过程中保持稳定性和平稳性。

根据不同的结构和工作原理,独立悬架可以分为多种类型。

本文将介绍几种常见的独立悬架分类。

一、麦弗逊式独立悬架麦弗逊式独立悬架是最常见的一种独立悬架,它由一个下摆臂、一个上摆臂、一个减震器和一个螺旋弹簧组成。

该结构简单、可靠,且制造成本低廉,因此被广泛应用于汽车行业。

麦弗逊式独立悬架的工作原理是:当车轮碰到路面上的不平度时,下摆臂会向上移动,同时压缩螺旋弹簧和减震器;当车轮再次接触平坦路面时,下摆臂会向下移动,同时释放螺旋弹簧和减震器的压缩力。

这样就能够保持车身平稳,并且使得驾驶体验更加舒适。

二、复合悬架复合悬架是一种结合了多种悬挂系统的独立悬架,它可以根据不同的需求来选择不同的悬挂方式。

例如,前轮采用麦弗逊式独立悬架,后轮采用多连杆式独立悬架,这样可以保证车辆在高速行驶时具有更好的稳定性和平稳性。

复合悬架的优点是:能够充分发挥各种悬挂系统的优点,提高车辆的行驶性能。

但是,由于结构比较复杂,制造成本相对较高。

三、多连杆式独立悬架多连杆式独立悬架是一种采用多个连接杆组成的独立悬架系统。

它可以根据不同的需求来设计不同数量和长度的连接杆。

多连杆式独立悬架的工作原理是:当车轮碰到路面上的不平度时,连接杆会向上或向下移动,同时压缩减震器和弹簧;当车轮再次接触平坦路面时,连接杆会向下或向上移动,并释放减震器和弹簧的压缩力。

这样就能够保持车身平稳,并且使得驾驶体验更加舒适。

多连杆式独立悬架的优点是:能够提供更好的悬挂性能,使得车辆在行驶过程中更加稳定和平稳。

但是,由于连接杆较多,制造成本相对较高。

四、扭力梁式独立悬架扭力梁式独立悬架是一种采用扭转杆或者扭转轴来连接左右车轮的独立悬架系统。

它可以根据不同的需求来设计不同数量和长度的扭转杆或者扭转轴。

扭力梁式独立悬架的工作原理是:当车轮碰到路面上的不平度时,扭转杆或者扭转轴会发生弯曲变形,并且压缩减震器和弹簧;当车轮再次接触平坦路面时,扭转杆或者扭转轴会恢复原来的形态,并释放减震器和弹簧的压缩力。

麦弗逊式独立悬架和双叉臂式独立悬架

麦弗逊式独立悬架和双叉臂式独立悬架

麦弗逊式独立悬架和双叉臂式独立悬架引言在汽车制造业中,悬架系统是车辆性能和乘坐舒适度的关键组成部分。

悬架系统负责将车身与地面分离,平稳地吸收和减震地面颠簸,保持驾驶员和乘客的舒适性和安全性。

两种常见的独立悬架设计是麦弗逊式独立悬架和双叉臂式独立悬架,它们在悬架系统中起着重要的作用。

本文将对这两种独立悬架进行比较和分析。

麦弗逊式独立悬架麦弗逊式独立悬架是一种常见的前悬挂系统设计,它由麦弗逊弹簧和减震器组成。

麦弗逊弹簧位于车辆的减震器塔座和车轮之间,并通过上下控制臂与车身连接。

这种悬架设计具有结构简单、重量轻、成本低、可靠性高的优点。

麦弗逊式独立悬架的工作原理是通过弹簧和减震器共同作用来吸收和减少地面震动,提高汽车的操控性和舒适性。

麦弗逊式独立悬架的优点之一是它在悬挂系统中占用空间较小。

这使得汽车制造商能够更有效地利用车辆内部空间,提供更舒适和宽敞的驾乘体验。

此外,麦弗逊式独立悬架具有较高的稳定性和可靠性,能够适应各种路面条件和驾驶需求。

然而,麦弗逊式独立悬架也存在一些局限性。

由于麦弗逊弹簧和减震器对车辆的大部分负荷承载,因此在高速行驶和激烈驾驶时,会出现悬挂系统的变形和失效。

此外,在一些高性能车型中,麦弗逊式独立悬架的刚度和反应速度可能无法满足高速驾驶的要求。

双叉臂式独立悬架双叉臂式独立悬架是一种多用途的悬挂系统设计,广泛应用于高级乘用车和跑车。

它由上下双臂组成,上下双臂通过球接头连接,并固定在车身和车轮之间。

双叉臂式独立悬架通过上下双臂的协调运动,使车轮能够独立地上升和下降,吸收和减震地面颠簸。

双叉臂式独立悬架的一个明显优势是其卓越的悬挂性能和操控性能。

由于上下双臂的设计,车轮的运动更加自由和稳定。

这使得双叉臂式独立悬架能够提供更好的悬挂和转向响应,提高车辆的稳定性和操控性能。

此外,双叉臂式独立悬架还能够通过调节上下双臂的角度和长度,以适应不同的驾驶需求和路面条件。

然而,与麦弗逊式独立悬架相比,双叉臂式独立悬架的制造和安装成本较高,占用的空间也较大。

麦弗逊悬架毕业设计

麦弗逊悬架毕业设计

毕业设计(论文) 奇瑞轿车前麦弗逊悬架设计系别:机械与电子工程系专业(班级):机械设计制造及其自动化2班作者(学号):指导教师:业红玲(讲师)完成日期: 2008年11月11日蚌埠学院教务处制目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (3)课题背景和意义 (3)悬架的发展历史和现状 (4)悬架的发展趋势 (5)课题主要内容和研究目的 (5)2 悬架结构方案分析 (5)悬架总成分析 (5)独立悬架优缺点分析 (6)独立悬架特点与分类 (6)双横臂式悬架构造及其特征分析 (7)单横臂式悬架构造及其特征分析 (7)单斜臂式悬架构造及其特征分析 (8)麦弗逊式悬架构造及其特征分析 (9)3 麦弗逊式独立悬架设计 (10)麦弗逊式独立悬架设计概述 (10)麦弗逊悬架的结构分析 (12)悬架的弹性特性设计 (12)悬架挠度f的设计 (13)c悬架静挠度f的设计 (13)c悬架动挠度f设计 (14)d悬架弹性元件设计 (14)螺旋弹簧分析 (14)螺旋弹簧地质料及许用应力选取 (15)弹簧参数的计算选择 (15)计算空载刚度 (16)计算满载刚度 (16)按照满载运算弹簧钢丝的直径 (16)螺旋弹簧校核 (16)小结 (17)导向机构设计 (18)导向机构地设计要求 (18)导向机构的布置参数 (19)导向机构的受力分析 (22)横臂轴线安放方法地选取 (22)横摆臂参数对车轮定位参数地改变 (23)导向机构建模 (24)减振器的设计 (24)减振器的简单分类 (24)双向筒式液力减振器工作原理 (24)相对阻力系数ψ (25)减振器阻尼系数δ地确定 (25)减振器工作缸直径D 地确定 (26)小结 (27)横向稳定器 (27)悬架结构元件 (28)4 前轮定位参数 (30)主销后倾角 (30)主销内倾角 (31)前轮外倾角 (32)前轮前束 (33)结束语 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)摘要悬架为当今汽车组成必不可少得一部分,他完成让车身与轮胎有效的衔接地作用。

麦弗逊式独立悬架原理

麦弗逊式独立悬架原理

麦弗逊式独立悬架原理
麦弗逊式独立悬架是一种常见的汽车悬挂系统,它采用了一种简单而有效的设计,以提供良好的悬挂性能和乘车舒适性。

该设计由欧洲工程师Earle S. MacPherson于1949年首次提出,
并在随后的几十年中得到广泛采用。

麦弗逊式独立悬架由几个主要组件组成,包括弹簧、减振器、控制臂和转向节。

其中,弹簧起到支撑和缓冲作用,减振器则用于吸收和减缓振动和冲击力。

控制臂负责支撑车轮并保持其垂直位置,转向节用于转向和操控。

在麦弗逊式独立悬架中,弹簧和减振器位于车轮和车轴之间,形成了一个"麦弗逊管"的结构。

这种设置具有多个优点。

首先,它可以有效减少车身和悬挂系统之间的垂直振动,提供更平稳的乘车体验。

其次,它可以使车轮保持与地面的接触,增强牵引力和操控性能。

此外,麦弗逊式独立悬架还具有简单、可靠和经济的特点。

在行驶过程中,当车辆通过不平的路面时,弹簧和减振器将起到缓冲作用,吸收来自地面的冲击力。

同时,控制臂将车轮保持在正确的位置,以确保悬挂系统的稳定性和安全性。

当车辆转向时,转向节则将转向输入传递给车轮。

麦弗逊式独立悬架在提供舒适性和操控性能方面具有明显优势,并且被广泛应用于各种车辆类型,包括轿车、SUV和货车。

它的简单设计和可靠性使得维护和保养相对容易,受到车主和制造商的青睐。

总的来说,麦弗逊式独立悬架通过有效的减震和支撑系统,提供了舒适的行驶体验和良好的操控性能。

它的广泛应用证明了其可靠性和优越性,使得它成为当今汽车悬挂系统的一种主流选择。

麦弗逊悬架设计说明书

麦弗逊悬架设计说明书

目录摘要 (2)ABASTRACT (3)第一章前言 (4)第二章设计任务 (5)第三章悬架的结构分析及选型 (6)3.1悬架的分类 (6)3.2非独立悬架与独立悬架优缺点分析 (6)3.3独立悬架结构形式分类及分析 (7)第四章方案论证 (8)4.1 悬架结构方案分析 (8)4.2弹性元件 (9)4.3减震元件 (10)4.4传力构件及导向机构 (10)4.5横向稳定器 (11)第五章前悬架系统的主要参数的确定及对整车性能的影响 (11)5.1悬架的静扰度 (11)5.2悬架的动扰度 (12)5.3悬架的弹性特性 (12)5.4前悬架主销侧倾角与后倾角 (13)第六章弹性元件的计算 (14)6.1 螺旋弹簧的设计 (14)第七章减震器机构的类型及主要参数的选择计算 (15)7.1减震器分类 (15)7.2相对阻尼系数 (15)7.3减震器阻尼系数的确定 (14)7.4最大卸荷力的确定 (17)7.5减震器工作缸直径的确定 (18)结论 (19)参考文献 (20)摘要为了提高汽车行驶的平顺性和稳定性, 本课题进行了产品名称为QF1020货车前后悬架的设计。

通过对课题内容的分析, 并结合相关设计手册,进行了方案设计与比较, 设计了麦弗逊前悬架, 钢板弹簧后悬架。

在设计中,首先,分析了麦弗逊独立悬架的组成和功用;其次,进行悬架的上各零部件强度的校核;第三,详细考虑各部件之间的连接关系;最后在此基础上进行悬架自然振动频率,悬架静挠度和动挠度以及悬架弹性特性的计算。

在分析麦弗逊悬架的组成和作用以及各零部件的尺寸确定的基础上,再利用CAD软件进行二维制图。

此次的设计进行了准确的计算和详细的结构分析,为麦弗逊悬架的结构优化提供了依据,从而在运动学和动力学方面提高汽车的性能。

关键词:麦弗逊悬架;汽车;设计;ABSTRACTIn order to enhance the automobile smooth running and the stability, This topic has carried on the suspension design of the Product Name of QF1020 vehicle. Through analyzing the topic content, and combine the correlation design handbook, carried on the plan to design and to compare, the McPherson strut front suspension , the leaf spring behind suspension and trapezium’s frame are designed. This thesis first analyzes the consists and function of the McPherson suspension in the design, then check the up and down of the suspension, Third, the various components of the link between relations is considered the suspension on the basis of the natural vibration frequency is calculated as well as static suspension deflection and dynamic deflection and elastic characteristics of the suspension terms at last. On the basis of Analysis of the composition and role of the size of the components in the two suspension, then to use CAD software, 2D software mapping .We make an accurate and detailed structural analysis on the design, which provides the reference for optimal design of the suspension. The approach can enhance the performance of the McPherson suspension and leaf spring behind suspension.Keyword: McPherson suspension; Motor vehicle; Design;第一章前言悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。

麦弗逊悬架毕业设计开题报告

麦弗逊悬架毕业设计开题报告

机械工程学院毕业设计(论文)开题报告毕业设计(论文)题目:麦弗逊式悬架的设计****:***指导教师姓名:王晓佳专业:车辆工程2015 年04月8日毛开楠,李叶松,刘禹亭应用ADAMS/Car建立某车的前悬架仿真模型,对麦弗逊前悬架硬点参数的灵敏度进行分析和优化,解决了前轮磨损严重的问题,又提高该车型的综合性能[3];武汉理工大学汽车工程学院的张俊.何天明在Adam/view模块中对麦弗逊前悬架进行虚拟设计及优化,研究分析了前轮定位参数随车轮上下跳动时的变化规律,评价了悬架数据的合理性,采用优化分析方法进行优化处理,缩短了开发周期[4];重庆长安有限责任公司汽车技术中心的褚志刚,邓兆祥,胡玉梅,朱明,李伟研究了麦弗逊悬架刚度对汽车稳态转向特性的影响,得出结论是合理选择前悬架刚度参数是提高麦弗逊前悬架汽车稳态转向特性的有效途径[5];清华大学汽车工程系,汽车安全与节能国家重点实验室的孙学军,王霄锋,李克强,金达锋分析了驱动力对麦弗逊悬架力学性能影响的可靠性灵敏度,该研究对悬架有针对性的定量设计提供了理论依据[6];武汉理工大学汽车工程学院的诸葛晓宇基于Catia/ADASM对麦弗逊悬架的运动进行了分析,确定了车轮定位参数的选择范围,以及悬架的优化设计方法[7];上海汽车集团股份有限公司技术中心的李锦灿分析了扭力转向对麦弗逊前驱车的影响,此研究对解决车辆的实际扭力转向问题及整车开发前期的设计优化都具有借鉴意义[8];南京工程学院汽车与轨道交通学院的任成龙,吴冬铃研究了普及型轿车悬架性能优化及整车平顺性,结果表明:随机路面输入下汽车具有较好的平顺性,脉冲路面输入下对乘员健康无危害[9];合肥工业大学机械与汽车工程学院的伊安东,王欢,豆力对电动汽车麦弗逊悬架的下摆臂进行了轻量化研究,此研究结果表明,采用铝材料的下摆臂可以在保证静、动态性能的前提下有效降低自身重量[10];沈阳理工大学汽车与交通学院的岳峰丽,蔡玲对车辆麦弗逊悬架进行了运动仿真研究,通过改变支管的曲率半径和弯曲角度能够减小排气阻力,减少能量损失,改善排气质量[11];上海交通大学汽车工程研究所的柳江,喻凡,楼乐明对麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧进行了优化设计,采用优化设计的侧载螺旋弹簧后可显著降低悬架侧载,为悬架系统及其元件的优化提供了一种参考方法[12];奇瑞汽车工程研究院的李成基于OptiStruct对麦弗逊悬架下控制臂进行了优化,结果表明该优化能减轻控制臂质量、增强下控制臂刚度[13]。

麦弗逊式悬架初步设计

麦弗逊式悬架初步设计

1.序言悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。

典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。

弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。

悬架作用悬架是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能。

从外表上看,轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成,但千万不要以为它很简单,相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。

比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向,不利于汽车的转向,容易导致汽车操纵不稳定等。

图1.1 麦弗逊式悬架简图2.实体建模2.1 CATIA实体建模CATIA是汽车工业的事实标准,是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。

CATIA 在造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处,为各种车辆的设计和制造提供了端对端(end to end )的解决方案。

CATIA 涉及产品、加工和人三个关键领域。

CATIA 的可伸缩性和并行工程能力可显著缩短产品上市时间。

2.1.1 轮胎.轮毂模型建立图2.1 轮胎,轮毂设计通过凸台,倒圆角等命令即可做出轮胎大致形状。

轮毂模型的建立和轮胎基本一致,只是有些花纹用到凹槽等命令。

图2.2轮毂设计轮毂设计经过凸台,凹槽做出。

2.1.2 转向节设计图2.3 转向节主视图这个零件的前端我们可以看出是圆柱结构,所以只需建平面,然后进行凸台即可,对于锥面,进行平面平移,多截面实体混合命令就行了。

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摘 要悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架(或车身)与车轴(或轮胎)弹性地连接起来。

它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。

本文主要讲的是爱丽舍轿车前悬架设计,重点从爱丽舍轿车前悬架的选型、减振器的计算及选型、弹性元件形式的选择计算及选型和横向稳定杆的设计计算。

首先,我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较,然后定下爱丽舍轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架。

然后围绕麦弗逊式悬架的部件进行设计。

先是弹簧的设计计算,再是减振器的计算选型,最后是横向稳定杆的计算。

关键词:悬架,麦弗逊式,设计目录1 绪论 (2)1.1 悬架重要性 (2)2 已知参数 (3)3 悬架的结构分析及选型 (3)3.1 悬架的分类 (3)4 辅助元件选择 (6)5 悬架挠度f 的计算 (7)6 弹性元件的设计 (8)7 导向机构设计 (10)7.1 导向机构设计要求 .............................1.07.2 麦弗逊式独立悬架导向机构设计 (10)8 减振器的结构类型与主要参数的选择 ..119 横向稳定杆的设计 (12)9.1 横向稳定杆作用 (16)10 悬架的结构元件 (17)10.1 控制臂与推力杆 (18)11 结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1 绪论1.1 悬架重要性现代汽车除了保证其基本性能,即行驶性、转向性和制动性等之外,目前正致力于提高安全性与舒适性,向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。

对此,尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须进行相应的改进。

舒适性是汽车最重要的使用性能之一。

舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。

悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架(或车身)与车轴(或轮胎)弹性地连接起来。

1.1悬架图1.2 悬架的作用及功能悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。

其主要任务是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩;缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的承载系统的振动,保证汽车的行驶平顺性;保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性,保证汽车的操纵稳定性,使汽车获得高速行驶能力。

汽车在不平路面上行驶时,由于悬架的弹性作用,使汽车产生垂直振动。

为了迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振,减小车轮的振幅,悬架应装有减振器,并使之具有合理的阻尼。

利用减振器的阻尼作用,使汽车振动的振幅连续减小,直至振动停止。

1.3 悬架的设计要求为了满足汽车具有良好的行驶平顺性,要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应在合适的频段,并尽可能低。

前、后悬架固有频率的匹配应合理,对乘用车,要求前悬架固有频率略低于后悬架的固有频率,还要尽量避免悬架撞击车架(或车身)。

在簧上质量变化的情况下,车身高度变化要小,因此,应采用非线性弹性特性悬架。

要正确地选择悬架方案和参数,在车轮上、下跳动时,使主销定位角变化不大、车轮运动与导向机构运动要协调,避免前轮摆振;汽车转向时,应使之稍有不足转向特性。

悬架与汽车的多种使用性能有关,为满足这些性能,对悬架提出的设计要求有:1)保证汽车有良好的行驶平顺性。

2)具有合适的衰减振动的能力。

3)保证汽车具有良好的操纵稳定性。

4)汽车制动或加速时,要保证车身稳定,减少车身纵倾,转弯时车身侧倾角要合适。

5)有良好的隔声能力。

6)结构紧凑、占用空间尺寸要小。

7)可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩,在满足零部件质量要小的同时,还要保证有足够的强度和寿命。

2 已知参数整车整备质量:1115kg轴距:2540mm空载前轴轴载质量:685kg空载后轴轴载质量:430kg满载总质量:1490kg满载前轴载质量:802kg满载后轴载质量:688kg前轮轮距:1423mm后轮轮距:1423mm3 悬架的结构分析及选型3.1 悬架的分类根据导向机构的不同可将汽车悬架分为独立悬架和非独立悬架两大类(如图3.1)。

70年代又发展了一种前后悬架或左右悬架相通的交联式悬架。

非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端,当一边车轮跳动时,影响另一侧车轮也作相应的跳动,使整个车身振动或倾斜,汽车的平稳性和舒适性较差,但由于构造较简单,承载力大,目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。

a)非独立悬架b)独立悬架图3.1独立悬架的车轴分成两段,每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面,当一边车轮发生跳动时,另一边车轮不受波及,汽车的平稳性和舒适性好。

但这种悬架构造较复杂,承载力小。

现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架,并已成为一种发展趋势。

3.1.1非独立悬架优缺点分析非独立悬架的结构特点是,左、右车轮用一根整体轴连接,再经过悬架与车架(或车身)连接。

优点是:结构简单,制造容易,维修方便,工作可靠。

缺点是:1)由于整车布置上的限制,钢板弹簧不可能有足够的长度(特别是前悬架),使之刚度较大,所以汽车平顺性较差;2)簧下质量大;在不平路面上行驶时,左、右车轮相互影响,并使车轴(桥)和车身倾斜;3)当两侧车轮不同步跳动时,车轮会左、右摇摆,使前轮容易产生摆振;前轮跳动时,悬架易与转向传动机构产生运动干涉;4)当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时,由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时,不仅车轮外倾角有变化,还会产生不利的周转向特性;5)汽车转弯行驶时,离心力也会产生不利的轴转向特性;车轴(桥)上方要求有与弹簧行程相适应的空间。

这种悬架主要用在总质量大些的商用车前、后悬架以及某些乘用车的后悬架上。

3.1.2独立悬架优缺点分析独立悬架的结构特点是,左、右车轮通过各自的悬架与车架(或车身)连接。

优点是:1)簧下质量小;2)悬架占用的空间小;3)弹性元件只承受垂直力,所以可以用刚度小的弹簧,使车身振动频率降低,改善了汽车行驶平顺性;4)由于采用断开式车轴,所以能降低发动机的位置高度,使整车的质心高度下降,改善了汽车的行驶稳定性;5)左、右车轮各自独立运动互不影响,可减少车身的倾斜和振动,同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力;6)独立悬架可提供多种方案供设计人员选用,以满足不同设计要求。

缺点是:结构复杂,成本较高,维修困难。

这种悬架主要用于乘用车和部分总质量不大的商用车上。

3.1.3 比较选型由于我这次设计的是爱丽舌轿车前悬架,是乘用车,再加上对两种悬架的比较,我选择独立悬架作为设计方向。

3.2 独立悬架的分类及比较独立悬架又分为双横臂式、单横臂式、双纵臂式、单纵臂式、单斜臂式、麦弗逊式和扭转梁随动臂式等几种类型。

对于不同结构形式的独立悬架,不仅结构特点不同,而且许多基本特性也有较大区别。

评价时常从以下几个方面进行:(1)侧倾中心高度 汽车在侧向力作用下,车身在通过左、右车轮中心的横向垂直平面内产生侧倾时,相对于地面的瞬时转动中心,称为侧倾中心高度。

侧倾中心位置高,它到车身质心的距离缩短,可使侧向力臂及侧倾力矩小些,车身的侧倾角也会减少。

但侧倾中心过高,会使车身倾斜时轮距变化大,加快轮胎的磨损。

(2)车轮定位参数的变化 车轮相对车身上、下跳动时,主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角及车轮前束等定位参数会发生变化。

若主销后倾角变化大,容易使转向轮产生摆振;若车轮外倾角变化大,会影响汽车的直线行驶稳定性,同时也会影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。

(3)悬架侧倾角刚度 当汽车作稳态圆周行驶时,在侧向力作用下,车厢绕侧倾轴线转动,并将此转动角度称之为车厢侧倾角。

车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度大小有关,并影响汽车的操纵稳定性和平顺性。

(4)横向刚度 悬架的横向刚度影响操纵稳定性。

若用于转向轴上的悬架横向刚度小,则容易造成转向轮发生摆振现象。

结构如右图,3.2.1 双横臂式结构及特性分析特性:侧倾中心高度较低;车轮外倾角与主销内倾角均有变化;轮距变化小,故轮胎磨损速度慢;悬架侧倾角刚度较小需要横向稳定器;横向刚度大;空间尺寸大;结构稍复杂,前悬架用得较多。

3.2.2 单横臂式悬架结构及特性分析结构如右图,特性:侧倾中心高度较高;车轮外倾角与主销内倾角变化大;轮距变化大,故轮胎磨损速度快;悬架侧倾角刚度较大可不装横向稳定器;横向刚度大;空间尺寸较小;结构简单、成本低,前悬架用得较少。

3.2.3 单纵臂式悬架结构及特性分析结构如右图,侧倾中心高度较低;车轮外倾角与主销内倾角变化大;轮距变化不大;悬架侧倾角刚度较小需要横向稳定器;横向刚度小;几乎不占用高度空间;结构简单、成本低。

3.2.4 单斜臂式悬架结构及特性分析结构如右图,侧倾中心高度在单横臂式和单纵臂式之间;车轮外倾角与主销内倾角变化大;轮距变化不大;悬架侧倾角刚度在单横臂式和单纵臂式之间;横向刚度较小;几乎不占用高度空间;结构简单、成本低。

3.2.5麦弗逊式悬架结构及特性分析结构如右图,特性:侧倾中心高度较高;车轮外倾角与主销内倾角变化小;轮距变化很小,故轮胎磨损速度慢;悬架侧倾角刚度较大可不装横向稳定器;横向刚度大;占用空间尺寸小;结构简单、紧凑乘用车上用得较多。

3.2.6 扭转梁随动臂式悬架结构及特性分析结构如右图,特性:侧倾中心高度较低;左右车轮同时跳动时不变;轮距不变,故轮胎磨损速度慢;悬架侧倾角刚度较大可不装横向稳定器;横向刚度大;占用空间尺寸小;结构简单,用于发动机前置前轮驱动乘用车的后悬架。

3.2.7 比较选型通过对这几种独立悬架的结构和特性进行的比较,我选择麦弗逊式独立悬架作为我设计的对象4 辅助元件选择由于麦弗逊式悬架的侧倾刚度较大可以不装横向稳定器,所以辅助元件不需要横向稳定器,下面就主要选择缓冲块。

缓冲块通常用橡胶制造(如图4.1)。

通过硫化将橡胶与钢板连接为一体,再经焊在钢板上的螺钉将缓冲块固定到车架(车身)或其他部位上,起到限制悬架最大行程的作用。

有些汽车装用多孔聚氨脂制成的几种形状的缓冲块(如图4.2),它兼有辅助弹性元件的作用。

多孔聚氨脂是一种有很高强度和耐磨性能的符合材料。

这种材料起泡时就形成了致密的耐磨层,它保护内部的发泡部分不受损伤。

由于在该材料中有密封的起泡,在载荷作用下弹性元件被压缩,但其外廓尺寸增加却不大,这点与橡胶不同。

有些汽车的缓冲块装在减振器上。

4.1 橡胶缓冲块孔4.2氨脂制成的辅助弹性元件形状5悬架挠度f 的计算5.1 悬架静挠度c f 的计算悬架静挠度c f 是指汽车在满载静止时悬架上的载荷w F 与此时悬架刚度才c 之比,即cF f Wc =。

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