课程设计汽车前悬架设计说明书
钢板弹簧悬架设计

( ) Ri
=
R0
1+ (2σ 0i R0 ) / ( Ehi )i
H 02 = 123.5mm 、 H 03 = 99mm 、 H 04 = 77.3mm 、 H 05 = 58.2mm 、 H 06 = 41.8mm 、
H 07 = 28.1mm 、 H 08 = 17.2mm 、 H 09 = 8.9mm 、 H 010 = 3.3mm 。
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汽车设计课程设计 ————钢板弹簧的设计
片 等 厚 , 其 长 度 成 等 差 数 列 , 即 li = l2 − (i − 2)a , i ∈[0,10] 。 其 中 l10 = s + a , 将
s
=
70mm, l 2
= 1180mm 代入得
a
=
1110 mm 9
=
370 3
mm
, l10
=
580 3
mm
,则各板长度为:
l1
=1180mm、
五、钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定:
因钢板弹簧各片在自由状态下和装配后的曲率半径不同,装配后各片产生预应力,其值确定
了自由状态下的曲率半径 Ri 。各片自由状态下做成不同曲率半径的目的是:使各片厚度相同的钢
板弹簧装配后能很好地贴紧,减少主片工作应力,使各片寿命接近。 矩形断面钢板弹簧装配前各片曲率半径由下式确定
计算过程与步骤
一、 钢板弹簧片数取为 10,确定其宽度 b 的计算:
1.钢板断面宽度 b 的确定 有关钢板弹簧 的刚度、强度等,可按等截面简支梁的计算公式计算,但需引入挠度增大系数
δ加以修正。因此,可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩 J0 。对于对称钢
(完整word版)钢板弹簧悬架设计(2)(word文档良心出品).docx

汽车设计课程设计————钢板弹簧的设计课程设计任务书一、课程设计的性质、目的、题目和任务本课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节,是培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练,并为毕业设计奠定基础。
1、课程设计的目的是:(1)进一步熟悉汽车设计理论教学内容;(2)培养学生理论联系实际的能力;(3)训练学生综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。
2、设计题目 :设计载货汽车的纵置钢板弹簧(1)纵置钢板弹簧的已知参数序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U 型螺栓中心距有效长度119800N9.4cm118cm6cm112cm 材料选用60Si2MnA , 弹性模量取E=2.1× 105MPa3、课程设计的任务:(1)由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数;(2)计算悬架总成中主要零件的参数;(3)绘制悬架总成装配图。
二、课程设计的内容及工作量根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程,完成下述涉及内容:1.学习汽车悬架设计的基本内容2.选择、确定汽车悬架的主要参数3.确定汽车悬架的结构4.计算悬架总成中主要零件的参数5.撰写设计说明书6.绘制悬架总成装配图、零部件图共计 1 张 A0。
设计要求:1.设计说明书设计说明书是存档文件,是设计的理论计算依据。
说明书的格式如下:(1)统一稿纸,正规书写;(2) 竖订横写,每页右侧画一竖线,留出 25mm空白,在此空白内标出该页中所计算的主要数据;(3)附图要清晰注上必要的符号和文字说明,不得潦草;2.说明书的内容及计算说明项目(1)封面;(2)目录;( 3)原始数据及资料;( 4)对设计课题的分析;( 5)汽车纵置钢板弹簧简图;( 6)设计计算;( 7)设计小结(设计特点及补充说明,鉴别比较分析,个人体会等);(8)参考文献。
3.设计图纸1)装配总图、零件图一张(0#);要求如下:a.图面清晰,比例正确;b.尺寸及其标注方法正确;c.视图、剖视图完整正确;d.注出必要的技术条件。
汽车悬架课程设计(本科生论文)——皮卡车

安徽工程大学 ANHUI POLYTECHNIC UNIVERSITY课程设计(论文)设计课程题目:皮卡车悬架设计学生学号: 3092114330学生姓名:胡凯俊专业班级: 车辆2093班学院名称: 机电学院指导教师:时培成2012年9月10日摘要汽车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。
汽车悬架性能是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和行驶速度的重要因素。
因此,研究汽车振动,设计新型悬架系统,将振动控制到最低水平是提高现代汽车质量的重要措施。
关键词:弹性元件、钢板弹簧、缓冲块、麦弗逊独立悬架、导向机构、减震器、横向稳定杆ABSTRACTAutomotive vehicle suspension frame and axle or the wheel of all transmission between the general term for connecting devices, and its role is to transfer the role at the wheel and frame and between the torsional force, and uneven pavement from the buffer Biography to the frame or body of the impact, and the attenuation caused by vibration, to ensure the vehicle can travel smoothly. A typical structure of a flexible suspension components, shock absorbers and other agencies, as well as orientation of the individual block structure is also a buffer, such as horizontal Stabilizer. Elastic components and leaf springs, air springs, coil spring, as well as the form of torsion bar spring, and the use of many modern cars suspension coil spring and torsion bar springs, individual car use advanced air springs. Suspension performance is the impact of motor vehicles to motor cars and ride comfort, handling and stability and an important factor in speed. Therefore, the research vehicle vibration, the design of the new suspension system to the minimum level of vibration control is to improve the quality of Hyundai Motor important measures.Key words:Elastic element、Leaf Spring、Block buff、Macpherson strut suspension、Guide mechanism、Shock absorber、Sway bar目录第1章绪论1.1皮卡车悬架概述 (6)1.2悬架的功用 (7)1.3悬架的组成 (7)1.4悬架的垂直弹性特性 (8)1.5悬架的分类 (8)1.6 辅助元件 (12)1.7皮卡悬架的要求和方案选定 (14)第2章麦弗逊独立悬架的设计和计算2.1悬架的总体布置方案 (15)2.2相关参数的计算 (16)2.3减震器的选型与设计 (22)2.4弹簧限位缓冲块的设计 (26)2.5横向稳定杆的设计计算 (27)2.6传力构件及导向机构 (28)第3章钢板弹簧非独立悬架的设计和计算3.1 钢板弹簧主要元件结构选取 (29)3.2钢板弹簧设计的已知数 (34)3.3钢板弹簧具体计算 (34)3.4缓冲块的选择 (43)3.5减震器的选择设计 (43)参考文献 (47)第1章绪论1.1皮卡车悬架概述皮卡汽车是汽车市场细分后的产物,它的主要使用者是一些非主流人群,所以皮卡汽车行驶的道路也有其特殊性,从城市道路到山区小道,无所不包,所以对皮卡车的悬架也提出了很高的适应性的要求。
毕业设计车辆工程悬架说明书

汽车诞生后,随着对悬架研究的深入,相继出现了扭杆弹簧、气体弹簧、橡胶弹簧、钢板弹簧等弹性元件。1934年世界上第一次出现了第一个由螺旋弹簧组成的被动悬架,但它很难适应各种复杂的路况,减震效果较差。为了克服这种缺陷,采用了非线性刚度弹簧和车身调节的方法,虽然有一定成效,但是无法根除被动悬架的弊端。被动悬架主要应用于货车和低端轿车,现代轿车的前悬架一般采用带横向稳定杆的麦弗逊悬架,后悬架则选择较多。半主动悬架的研究工作开始于1973年,它以改变悬架的阻尼为主,一般很少考虑改变悬架的刚度。为了兼顾汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性,人们提出了主动悬架的概念。1954年,美国通用汽车公司在悬架中首次提出这一概念。主动悬架在被动悬架的基础上增加可调节刚度和阻尼的控制装置,使汽车悬架在任何路面上保持最佳的运行状态。控制装置通常由测量系统、反馈系统、能源系统组成。
双横臂独立悬架设计计算说明书

(2)
(3)
其中,A=-2L3(S0-S), B=-2L3y, C=L22-L32-( S0-S)2-y2
A0=-2L3S0, B0=-2L3y , C0=L22-L32- S02-y2
A=-2L3(S0+S), B=-2L3y, C=L22-L32-( S0+S)2-y2
L1——转向机齿条左右球铰中心的距离;
在水平面俯视图中,描述EFG左轮转向梯形机构运动学的机构几何参数主要有:EE=L1,EF= L2,FG= L3,车架上齿条移动方向线EE与前轮轴线的偏移距Y(轴线在前方时,取正值),转向节臂FG相对于汽车纵向的安装角0。另外,左右车轮的转向角分别用、表示。
双横臂独立悬架系统的弹性元件可采用螺旋弹簧或扭杆弹簧,阻尼元件常用筒式减振器。根据整车结构布置,弹簧和阻尼元件通常安装于下横臂与车架(车身)之间,但也有安装于上横臂与车架(车身)之间的情形。因此,导向机构各构件及各连接铰点的受力大小与方向,与弹簧元件的类型和安装位置密切相关。
图1
描述悬架ABCD导向机构运动学的机构几何参数主要有:上横臂杆长AB=h1,转向主销球铰中心距BC= h2,下横臂杆长CD=h3,上、下横臂的摆角、(横臂向外下倾时,取负值),转向主销内倾角0。为简便计,不考虑主销后倾角的影响,并假设上、下横臂与车架铰接的轴线均平行于车辆纵向,则图示导向机构ABCD的上、下横臂AB、CD和转向主销轴线BC将始终在过前轮轴线的汽车横向垂直平面内运动。
18,9.66615773468722,9.20289398968651,8.92027
20,10.7839217185358,10.2101084243783,9.865492
22,11.9125339539082,11.2156770311531,10.80399
汽车前桥设计结构设计

汽车前桥设计结构设计一、前言前桥一般位于汽车的前部,也称转向桥或从动桥。
前桥是汽车上一个重要的总成件,主要包括转向节、转向主销、前梁等零部件。
前桥是通过悬架与车架相连,用以承受地面与车架之间的垂直载荷外,还承受制动力和侧向力以及这些力所构成的力矩,并保证转向轮作正确的运动。
车桥通过悬架与车架连接,支撑着汽车大部分重量,并将车轮的牵引力或者制动力,以及侧向力经过悬架传给车架。
在汽车使用中,转向桥的受力状况比较复杂,因此应具有足够的强度。
为保证转向车轮的正确定位角度,使操纵轻便并减轻轮胎的磨耗,转向桥也应有足够的刚度。
此外,还应尽量减轻转向桥的重量。
总之,由于在汽车的行驶过程中,前桥所处的工作环境恶劣,工况复杂,其承受的载荷也多为交变载荷,从而其零部件易出现疲劳裂纹甚至断裂现象。
这就要求其在结构设计上必须有足够的强度、刚度和抗疲劳破坏的能前轴:是前桥的主要承重零部件,我公司有管式和锻打式两种结构形式,但主要以锻打式为主。
前桥承受汽车的前部重量,把汽车的前进推力从车架传给车轮,并与转向装置的有关机件作关节式联系,实施汽车的转向。
前桥是利用它的两端通过主销与转向节连接,用以转向节的摆转来实现汽车的方向。
1、使用性能要求为使汽车在行驶中具有较好的直线行驶能力,前桥应满足下列要求:(1)足够的强度,以保证可靠的承受车轮与车架(或承载式车身)之间的作用力。
(2)正确的车轮定位,使转向轮运动稳定,操纵轻便并减轻轮胎的磨损。
前轮定位包括主销内倾,主销后倾,前轮外倾和前轮前束。
(3)足够的刚度,使受力后变形要小,保证主销和转向轮有正确的定位角度保持不变。
(4) 转向节与主销,转向节与前桥之间的摩擦力应尽可能小,以保证转向操作的轻便性,并有足够的耐磨性。
(5)转向轮的摆振应尽可能小,以保证汽车的正常,稳定行使。
(6)前桥的质量应尽可能小,以减少非簧载质量,提高汽车行驶平顺性。
2、结构参数选择CJ6590A型汽车总布置整车参数见表1:表12.1、从动桥结构形式本前桥采用非断开式转向从动桥。
汽车设计悬架设计讲课文档

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2、选择要求及方法
1、使悬架系统由较低的固有频率
➢汽车前、后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率,是影响汽车 行驶平顺性的主要参数之一
➢因现代汽车的质量分配系数ε近似等于1,于是汽车前、后轴上方 车身两点的振动不存在联系
汽车前、后部分的车身的固有频率n1和n2(亦称偏频)可用下式表示
变化小
左、右轮同时跳 动时不变
变化很小
不变
较大,可不装横向稳定器
横向刚度
横向刚度大
横向刚度小 横向刚度较小
横向刚度大
占用空间尺寸 占用较多 占用较少
几乎不占用高度空间
占用的空间小
其它
结构复杂 结构简单、成 前悬架用 本低,前悬架 得较多 上用得少
结构简单、成本低
结构简单、 结构简单,用于 紧凑,轿车 发动机前置前轮 上用得较多 驱动轿车后悬架
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1 非独立悬架
纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置
优点
➢结构简单 ➢制造容易 ➢维修方便
➢工作可靠
缺点
➢汽车平顺性较差 ➢高速行驶时操稳性差 ➢轿车不利于发动机、行李舱的布置
应用 :货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架
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2 独立悬架
优点
起的弹簧变形
第三十五页,共66页。
3)钢板断面尺寸及片数的确定
a.钢板断面宽度b的确定
有关钢板弹簧 的刚度、强度等,可按等截面简支梁的计算公式计算
,但需引入挠度增大系数δ加以修正。因此,可根据修正后的简支梁公
式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩J0。对于对称钢板弹簧
J0=[(K-ks)3cδ]/48E
汽车设计货车设计

摘要根据本次课程设计的任务,完成了任务书上所要求的某货车的总体设计。
本篇说明书说明了货车设计的总体过程,本次课程设计为载重量1.5吨的轻型货车的设计,首先对汽车的形式进行了确定,其中包括汽车外尺寸的设计,质量参数的确定,轮胎,轴数,驱动形式以及布置形式的选择。
其次,以汽车的最高车速和总质量选择了汽车的发动机。
然后查资料确定了汽车的整体结构,包括车身,车厢,车头的选择。
细节有轮距,轴距的确定等。
在确定了发动机之后,计算了车的传动比,选择了变速器,计算了汽车的动力特性,包括了驱动力与阻力的平衡,动力因数,加速度,加速时间的确定。
然后计算了汽车的经济问题,计算了理想状态下汽车的燃油消耗情况。
最后计算了汽车的稳定情况,保证了汽车可以安全的上路行使,完成了汽车的设计。
关键词:货车;尺寸;结构;传动比;速度;布置。
第1章汽车的总体设计1.1 汽车总体设计的特点和要求汽车的总体设计在汽车设计中是很重要的,它对汽车的设计的质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响。
因为汽车性能的优劣不仅与相关总成及部件的工作性能有密切关系,而且在很大程度上还取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配,取决于汽车的总体布置。
要求包括:(1)零件标准化,部件通用化,产品系列化。
(2)考虑使用条件的复杂多变。
(3)重视汽车使用中的安全,可靠,经济与环保。
(4)车身设计既重视工程要求更注重外观造型。
(5)在保证可靠性的前提下尽量减小汽车的自身质量。
(6)设计要在有关标准和法规的指导下进行。
(7)汽车设计是考虑人机工程,交通工程,制造工程,运营工程,管理工程的系统工程。
1.2 汽车总体设计的一般顺序(1)汽车形式的选择(2)汽车主要参数的选择(3)发动机的选择(4)车身形式(5)轮胎的选择(6)汽车的总体布置(7)运动校核1.3 汽车的轴数选择汽车有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。
影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。
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金陵科技学院课程设计题目名称轿车前悬架设计课程名称汽车设计学生姓名学长学号系、专业车辆工程指导教师2014年11月11日目录摘要 (3)1绪论 (3)1.1悬架的重要性 (3)1.2悬架的作用与功能 (3)1.3悬架的设计要求 (4)2 已知参数 (4)3 悬架的结构分析及选型 (5)3.1悬架的分类 (6)3.1.2非独立悬架优缺点分析 (6)3.1.3比较选型 (6)3.2独立悬架的分类及选型 (6)3.2.1双横臂式悬架结构及特性 (7)3.2.2单横臂式悬架结构及特性 (7)3.2.3单纵横臂式悬架结构及特性 (8)3.2.4单斜横臂式悬架结构及特性 (8)3.2.5麦弗逊式悬架结构及特性分析 (8)3.2.6扭转梁随动臂式悬架结构及特性分析 (9)3.2.7比较选型 (9)4辅助元件的选择 (9)5悬架的挠度的计算 (10)5.1悬架静挠度fc的计算 (10)5.2悬架动挠度的计算 (11)5.3悬架弹性特性 (11)6弹性元件的计算 (12)6.1弹簧参数的选择 (12)6.1.1空载计算刚度 (12)6.1.2满载计算刚度 (13)6.1.3按满载计算弹簧钢丝直径d (13)6.2弹簧校核 (13)6.2.1弹簧刚度校核 (13)6.2.2表面剪切应力校核 (13)6.2.3小结 (14)7导向机构设计 (14)7.1导向机构设计要求 (14)7.2麦弗逊式独立悬架导向机构设计 (14)7.2.1导向机构受力分析 (15)7.2.2横臂轴线布置方案选择 (15)7.2.3横摆臂主要参数 (16)8减振器的结构类型与主要参数的选择 (16)8.1减振器的分类 (16)8.2双筒式液力减振器工作原理 (17)8.3减振器计算 (18)8.3.1相对阻尼系数ψ (18)8.3.2减振器阻尼系数δ的确定 (19)的确定 (19)8.3.3减振器最大卸荷力F8.3.4减振器工作缸直径D的确定 (20)9横向稳定杆的设计 (21)9.1横向稳定杆的作用 (21)9.2横向稳定杆参数的选择 (22)10悬架的结构元件 (22)10.1控制臂与推动杆 (22)10.2接头 (23)11结论 (24)参考文献 (25)设计任务书轿车前悬架设计1.整车性能参数驱动形式 4*2前轮轴距:2471mm前轮轮距:1429mm后轮轮距:1422mm整车整备质量:1060kg空载时前轴分配负荷60%最高车速 180km/h最大爬坡度 35%制动距离(初速30km/h) 5.6最小转向直径 11m最大功率/转速:74/5800kw/rpm最大转矩/转速:150/4000N*m/rpm轮胎型号:185/60R14T手动5档2.具体设计任务1)查阅汽车悬架的相关材料,确定捷达轿车前悬架的结构尺寸参数。
2)确定车辆的纵倾中心,计算悬架摆臂的定位角,对导向机构进行受力分析。
3)设计减振弹簧,选定减震器。
4)根据设计参数对主要零部件进行设计与强度计算。
5)绘制所有零件图、二维装配图、三维装配图。
6)完成8千字的设计说明书。
摘要悬架是现代汽车上的矩,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。
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,轿车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:1060kg 轴距:2471mm空载时前轴分配负荷60%(空载前轴轴载质量:636kg 空载后轴轴载质量:424kg)前轮轮距:1429mm 后轮轮距:1422mm最大爬坡度: 35%制动距离(初速度30km/h): 5.6m最小转向直径:11m最大功率/转速:74/5800kw/rpm最大转矩/转速:150/4000N·m/rpm轮胎型号:185/60R14T 手动5档3 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。
结构如下图: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。