本科毕业设计（论文）载货汽车后空气悬架总成的设计
学院机械工程学院
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提交日期2016年月日
华南理工大学广州学院
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摘要
悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架与车轴弹性的连接起来，其主要任务是传递作用在车轮与车架(或承载式车身)之间的一切力和力矩,并且缓和不平路面传给车架(或承载式车身)的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的震动,以保证汽车的正常行驶。本次文就是对载货汽车后悬架主副簧进行设计并对设计结果进行校核，保证设计满足汽车对安全方面的要求。本次毕业设计的题目是载货汽车后空气悬架总成的设计，通过设计出载货汽车后空气悬架总成，来了解它的结构和工作原理，并对之进行优化，使得设计出来的载货汽车后空气悬架总成的结构更合理，更安全。
关键词：悬架力矩总成安全
Abstract
Suspension is an important modern automobile assembly of, it is the frame and axle elastic connected. Its main task is transmit the role of the wheel and the frame (or the bearing body) between the force and torque, and easing the rough road surface to frame (or the bearing body) of the impact load, caused by impact load of bearing system of vibration attenuation, to ensure that the vehicle's normal running. This text is to carry on the design of the main and auxiliary spring of the truck rear suspension and check the design result to ensure that the design meets the requirements of the safety of the car. The topic of this graduation design is a truck rear air suspension assembly design, through the design of a truck rear air suspension assembly, to understand its structure and working principle, and the optimization, makes the design of truck rear air suspension assembly structure more reasonable and more secure.
Key words: suspension torque assembly safety
目录
1 绪论 (1)
1.1课题的来源与研究的目的和意义 (1)
1.2课题的内容 (2)
1.3悬架系统的组成 (4)
1.4我国空气悬架的市场前景 (6)
2 空气悬架结构 (7)
2.1空气悬架结构简介 (9)
2.2空气悬架的优点 (10)
3 载货汽车后空气悬架总体结构的设计 (11)
3.1横向稳定杆的设计计算 (12)
3.2横向稳定杆的强度校核 (12)
3.3螺栓的选型计算 (13)
3.4弹性元件的设计 (14)
3.5空气弹簧力学性能 (16)
3.6高度控制阀 (18)
4悬架系统设计 (19)
4.1悬架设计要求 (20)
4.2悬架的主要特性 (20)
4.4悬架的垂直弹性特性 (21)
4.5减振器的特性 (22)
结论 (24)
参考文献 (25)
致谢 (26)
1 绪论
1.1 课题的来源与研究的目的和意义
本论文主要对载货汽车后空气悬架进行设计。通过对载货汽车后空气悬架进行设计，来了解载货汽车后空气悬架的结构组成、工作原理以及以后的发展趋势和现状。
我国生产的载货汽车后空气悬架结构简陋，稳定系数始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的载货汽车后空气悬架的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，载货汽车后空气悬架的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的载货汽车后空气悬架势在必行！本文运用大学所学的知识，提出了载货汽车后空气悬架的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了载货汽车后空气悬架总的指导思想，从而得出了该载货汽车后空气悬架的优点是高效，经济，并且校正质量高，运行平稳的结论。
通过设计载货汽车后空气悬架，要求学生掌握大学四年所学到的知识，了解机械原理，机械设计，以及传动机构设计等方面的知识，综合运用绘图软件对载货汽车后空气悬架进行设计。通过本次毕业设计，综合提高学生的实际应用水平和设计能力。
相信此种载货汽车后空气悬架的出现将会大大提高载货汽车后空气悬架的稳定性和质量，为企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了汽车工业的不断发展。
1.2 课题的内容
本次设计主要针对载货汽车后空气悬架进行设计，从载货汽车后空气悬架的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面：（1）通过网络和图书馆查找各种关于载货汽车后空气悬架的相关资料，对载货汽车后空气悬架进行方案的比较和预定。
（2）分析载货汽车后空气悬架的结构与参数
（3）确定具体设计方案
（4）载货汽车后空气悬架图纸的绘制。
（5）说明书的编写
1.3悬架系统的组成
悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架(或承载式车身)与车轴(或与车轮)弹性的连接起来.其主要任务是传递作用在车轮与车架(或承载式车身)之间的一切力和力矩,并且缓和不平路面传给车架(或承载式车身)的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的震动,以保证汽车的正常行驶。本次文就是对载货汽车后悬架主副簧进行设计并对设计结果进行校核，证设计满足汽车对安全方面的要求。本次设计首先根据汽车后轴载荷和非簧载质量确定每副钢板弹簧的载荷，通过钢板弹簧满载和空载载荷的不同来确定主副簧的刚度分配，同时根据汽车轴距来确定钢板弹簧的长度。根据公式算出钢板弹簧所需总惯性矩，这样就能算出钢板弹簧的大致厚度和宽度。用画图法可以确定每个钢板弹簧的长度。最后对钢板弹簧进行校核，保证钢板弹簧满足要求。做固定铰链连接时，就可担负起决定车轮运动轨迹的任务，因而就没有必要再设置其它导向机构。此外，一般钢板弹簧是多片叠成的，它本身即具有一定的减振能力，因而对减振要求不高时，在采用钢板弹簧作为弹性元件的悬架系统中，就可以不装减振器。
1.4我国空气悬架的市场前景
我国公路及高速公路的发展对汽车的*纵稳定性、平顺性、安全性提出了更高的要求，对国内空气悬架市场产生了很大的促进作用。此外，重型汽车对路面破坏机理的研究及认识进一步加深、政府对高速公路养护的重视、限制超载逐步在国内各地受到重视等因素，使空气悬架在重型车市场的应用也将进一步扩大。为适应高速公路运输的需要，高级客车和大型载货车都必须使用空气悬架。
客车市场的快速发展也将大大拉动空气悬架的需求增长。近几年，空气悬架的需求主要是与高级客车的销售量直接相关。据统计，我国高级客车的市场以每年15％的速度增长。“十五规划”预测，2005年大中型客车年需求量为12～16万辆(其中大型客车为3～5万辆，中型客车为9～11万辆)，2002年7月，交通部颁布实施《营运客车类型划分及等级评定》(JT/T325-2002)行业标准，新颁布实施的标准对大中型客车配置悬架类型作了规定，其中高级大中型客车必须采用空气悬架，这为空气悬架产品的推广使用创造了良好的外部环境。
载货车必将成为空气悬架市场的支撑点。“十五规划”预测，到2005年重型载货汽车需求为9～11万辆。仅从东风汽车有限公司2002年4月公开发布的2004～2007年中期事业计划来分析，预计未来几年“东风有限”系列商用车的空气悬架配置数量约在15000～30000套；一汽集团的系列商用车的空气悬架配置数量也不低于这个数字。综合
上述分析，预计到2005年，适应高速公路需要的大中型客车、高档旅游客车的空气悬架弹簧的配置率将会有一个较快的增长幅度，其中大型客车将有15000～20000辆采用空气悬架弹簧；重型载货汽车预计有5000辆采用空气悬架系统。
2 空气悬架结构
2.1空气悬架结构简介
空气弹簧悬架具有变刚度、刚度小、振动频率低、车身高度不变等优点。典型的机械式空气悬架主要包括以下几个部分：
(1)空气弹簧
空气弹簧是由橡胶囊所围成的一个密闭容器，在其中贮入压缩空气，利用空气的可压缩性实现其弹簧的作用。这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧刚度增大。反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故空气弹簧具有较理想的弹性特性。
(2)导向机构
导向机构是承受汽车的纵向力、力矩及横向力。由于空气悬架只能承受垂直载荷，所以需要安装导向机构以承受横向力、纵向力及力矩以使车桥(或者车轮)按一定的轨迹相对车身或车架跳动。
(3)减振装置
减振装置主要是用来消耗振动能量，衰减振动。空气作为空气弹簧的工作介质，内摩擦极小，与板簧相比空气弹簧本身只有少量阻尼，所以空气悬架必须装有阻尼器，而且其阻尼要相应增加以达到迅速衰减振动的目的。但如果阻尼过大又会使反应迟钝并向车身传递过多的高频振动和冲击，所以减振器阻尼的匹配是否合理将影响悬架的性能。
(4)高度控制阀
高度控制阀是空气弹悬架系统的一个重要组成部分，其主要功能是：①随整车载荷变化保持合理的悬架行程；②高速时降低车身高度，保持车身稳定性，减少空气阻力；
⑨在起伏不平的路面上，可以提高车身高度从而提高了汽车的通过性，空气弹簧的优越性通过安装高度控制阀充分的显现出来。
(5)其它附属装置
空气弹簧以压缩空气作为介质，所以必须装有压气机以产生压缩空气，另外为了进一步提高空气弹簧的性能大部分空气悬架还装有辅助气室。现如今，随着科技的迅速发展，很多高档的客车、轿车以及商用车上已经成功的使用了电控空气悬架，这种悬架使
用高度传感器和电子控制单元来控制空气弹簧的充气和排气，从而更加提高了空气悬架的控制精度和反应速度。但在功能好的同时也有其缺点：这种汽车悬架的结构更为复杂，而且成本非常高。所以在国内应用的还不是很广泛，但是这是汽车悬架发展的必然趋势。
]
3[ 3 载货汽车后空气悬架总体结构的设计
3.1横向稳定杆的设计计算
本次设计的载货汽车后空气悬架的转稳定杆主要是起到推动的功能，所以它的尺寸和强度的校核计算非常重要。
（1）初步确定稳定杆的直径
mm （3.32） 3.8133795513030
00=?=≥n p A d 根据工作条件，取mm
60=d （2）传动稳定杆受力分析
N （3.33）
44.51443601026.9225
11=??==m t d T F N
（3.34） 54.1731062222cos 2044.5144cos '''1=??== tg tg F F t r δαN （3.35） 57.712062222sin 2044.5144062222sin ''''''=??== tg tg F F t a α
（3）绘制传动稳定杆的受力简图，求支座反力 ①垂直面支反力：
由，得：
∑=0C M （3.36） 0257032=--a r BY F L F L R
N L F L F R a r BY 13.6295.7612/36057.7125.20254.17312/36023=?+?=+=由，得：
∑=0Y N （3.37）
67.236013.62954.1731=+=+=BY r CY R F R ②水平面支反力：
由，得：
∑=0C M （3.38） 032=-L F L R t BZ N 02.13685
.7615.20244.514423=?==L L F R t BZ 由，得：
∑=0Z N （3.39）
56.309902.136854.1731=+=+=BZ r CZ R F R （4）作弯矩图：
①垂直面弯矩图：
Y M C 点
N·mm （3.40） 495.4790825.76113.6292=?==L R M BY CY ②水平面弯矩图：
Z M C 点
N·mm （3.41）
675.4780355.20267.23602=?==L R M BZ CZ ③合成弯矩图：
M C 点
N·mm （3.42）
153.676785675.478035495.4790822222=+=+=CZ CY M M M （5）作转矩T 图：
N·mm
6102.3?=T （6）校核稳定杆的强度：
按弯扭合成应力校核稳定杆的强度
校核稳定杆上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C ）的强度。由文献[1，15-5]可知，取，稳定杆的计算应力
6.0=α MPa （3.43） 3.141501.0)1026.96.0(153.676785)(3
2522
32=???+=+=W T M c ασα选定稳定杆的材料为45钢，调质处理，由文献[1]表可知，MPa 。因115-[]601=-σ此，，故安全。
[]1-<σσca
（7）精确校核稳定杆的疲劳强度
①判断危险截面
从应力集中对稳定杆的疲劳强度的影响来看，截面IV 和V 引起的应力集中最严重，而V 受的弯矩较大；从受载的情况来看，截面C 的应力最大，但应力集中不大，故C 面不用校核。只需校核截面V 。
②截面V 左侧
抗弯截面系数 mm （3.44）
2744001401.01.033=?==d W 3抗扭截面系数 mm （3.45）
5488001402.02.033=?==d W T 3截面V 左侧的弯矩M 为
Mpa （3.46） 628.6265705
.761705153.676785=?=M 截面V 上的扭矩T 为 MPa
32000001=T 截面上的弯曲应 Mpa （3.47） 28.2274400
628.626570===W M b σ 截面上的扭转切应力MPa （3.48） 83.554880032000001===
T T W T τ稳定杆的材料为45钢，调质处理。由文献[1]表可知，MPa ，115-640=B σ2751=-σMPa ，MPa 。
1551=-τ由文献[1] 附表可知，用插入法求出
83- ，
8.2=σσεk 24.28.28.0=?=ττεk
稳定杆按精车加工，由文献[1] 附图可知，表面质量系数为：
43-
84.0==τσββ稳定杆未经表面强化处理，
1=q β固得综合系数为
（3.49） 99.2184
.018.211=-+=-+=σσσσβεk K
43.2184
.0124.211=-+=-+=τττ
τβεk K 由文献[1] §，§可知，碳钢的特性系数
13-23- 取
2.0~1.0=σ?1.0=σ? 取
1.0~05.0=τ?05.0=τ?所以稳定杆在截面V 左侧的安全系数为
（3.50） 34.4001.028.299.22751=?+?=+=
-m b K S σ?σσσσσ （3.51） 02.192
83.505.0283.543.22751=?+?=+=-m a K S τ?ττττστ （3.52）
5.122.1702.1934.4002.1934.402222=>=+?=+=S S S S S S ca τστ
σ故该稳定杆在截面V 左侧的强度是足够的。下图即为横向稳定杆的零件图：
3.2横向稳定杆的强度校核
截面V 右侧
抗弯截面系数 mm
2197001301.01.033=?==d W 3抗扭截面系数 mm
4394001302.02.033=?==d W T 3截面V 左侧的弯矩M 为
MPa 628.6265705
.761705153.676785=?=M 截面V 上的扭矩T 为 MPa
3200000=T 截面上的弯曲应力 MPa 85.2219700
628.626570===W M b σ
截面上的扭转切应力 MPa 28.7439400
32000001===T T W T τ截面上由于稳定杆肩而形成的理论应力集中系数及按文献[1]附表查取。因σατα23-，， 023.01303==d r 08.1130
140==d D ，
05.2=σα3.1=τα又由文献[1]附图可得稳定杆的材料的敏感系数为
13- ，
83.0=σq 87.0=τq 故有效应力集中系数按文献[1，附]为
43- （3.53） 87.1)105.2(83.01)1(1=-?+=-+=σσσαq k
26.1)13.1(87.01)1(1=-?+=-+=ττταq k 由文献[1]附图可得稳定杆的截面形状系数为
23-58.0=σε由文献[1]附图可得稳定杆的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为 33-76.0=τε综合系数为
41.3184.0158.087.111=-+=-+=σσ
σ
σβεk K 84.1184
.0176.026.111
=-+=-+=ττττβεk K 所以稳定杆在截面V 左侧的安全系数为
29.2801.085.241.32751=?+?=+=-m a K S σ?σσσσσ 96.24283.505.0283.584.12751=?+?=+=
-m a K S τ?ττττστ
5.172.189
6.2429.2896.2429.282222=>=+?=+=S S S S S S ca τστ
σ故该稳定杆在截面V 左侧的强度是足够的。
3.3螺栓的选型计算
螺栓的强度在机械联接中至关重要，特别是在重要的场合，其强度校核和计算尤其重要。其受力简图如上图所示，图中以合力代替均匀分布的作用力假设应力在剪切面内
是均匀分布的，若为剪切面面积，则应力为：
与剪切面相切，故为剪应力。
2、挤压实用计算
在工程上也使用相似剪切的计算方法，假设挤压应力是均匀分布的，则
挤压面面积为挤压面的正投影面积。对于平键接触面面积就是挤压面面积；对于螺栓挤压面面积就是直径平面面积，其值为。
3、强度条件
剪切和挤压的强度条件如下：
剪切强度条件：≤
挤压强度条件：≤
式中
塑性材料：
脆性材料：
先按剪切强度设计：
≤? ≤
d≥
再用挤压强度条件设计，挤压力为，所以
≤? ?≤
d≥
最后得到螺栓的抗大强度和抗剪强度是合适的。
3.4 弹性元件的设计
空气悬架多应用于大型客车和无轨电车上，在高级轿车、长途运输重型载货汽车和挂车上有所应用。其弹性元件是由夹有帘线的橡胶囊或模和充入其内腔的压缩空气所组
成的。这种悬架除弹性元件、减振器和导向机构外，一般还装有车身高度调节装置。
由于空气弹簧可以设计的比较柔软，因而空气悬架可以得到较低的固有频率，同时空气弹簧的变刚特性使得这一频率在较大的载荷变化范围内保持不变，从而提高了汽车的平顺性。空气悬架的另一个优点在于通过调节车身高度使得大客车的地板高度和载货汽车的货箱高度哦随载荷的变化基本保持不变。此外，空气悬架还具有空气弹簧寿命长、质量小以及噪音低等一些优点。
按照结构特点，空气弹簧可以分为囊式和膜式两大类，囊式空气弹簧结构相当简单，制造方便，但刚度较高，因而常用于大型客车、无轨电车和载货汽车，并且常配有辅助气室以降低弹簧刚度，膜式空气弹簧刚度小，适应于用作轿车悬架，但同等空气压
]7[
力和尺寸下其承载能力小，并且动刚度会增大。下图即为本设计的膜式的空气弹簧：
图5.1 空气弹簧
3.5 空气弹簧力学性能
空气弹簧的支承、弹性作用取决于空气弹簧内的压缩空气。容积比、气体压缩系数基本上决定了理想空气弹簧的力学性能。
空气弹簧是利用橡胶气囊内压缩空气的反作用力作为弹性恢复力的弹性元件。刚度是空气弹簧的重要性能参数，用如下理论公式空气弹簧垂直刚度K 计算： (5.1)
??????+??=x a a d d P V A p k 2
γ式中γ为刚度比，Pa 为绝对压力（/），A 为空气弹簧的有效面积，
kg 2cm 2cm V 为弹簧的体积，P 为示压强 3cm 2
/cm kg 由式（4一l ）可知，空气弹簧的有效承压面积及其交化率对空气弹簧刚度的影响显著。囊式空气弹簧工作时有效承压面积交化率较大，弹簧刚度较大。由于分担气囊形变的曲囊越多，气囊有效承面积变化率越小，因此曲囊增多可减小囊式空气弹簧的刚度。在橡胶气囊正常工作气压范围内，膜式空气弹簧的有效承压积面变化率比囊式气弹簧小，即膜式空气弹簧的刚度比囊式空气簧小。同时，膜式空气弹簧可以通过改变活塞底部形状来控制有效承压面积变化率，以获得理想弹性特性。另外，囊式空气弹簧可以通过添加辅助气室，膜式空气弹簧可利用活塞底座空心内腔作为辅助气室来增大气体体积，从而降低弹簧刚度。
]8[前悬的空气弹簧刚度K 计算:
69.5425248402=?==f fu
f A W P 2/cm kg
2/69.61cm kg p p f a =+= =10600
425=f A 2cm V 2cm =114γ+17.78 125
.369.51060042569.62
?+??=γf K 当静刚度比γ=1时 131.78 =
f K cm k
g /当动刚度比γ=1.4时 177.38
=f K cm kg /
用下式计算固有频率：
（5.2）
W gk f ππω212==式中g 为重力加速度980;W 为簧上质量
2/s cm 当用静刚度比时则 合格
16.1242078.13198021=?∏=f z H 2.11≤≤f 当用动刚度比时则
合格 35.1242038.17798021=?∏=f z H 4.12.1≤≤f 弹簧的刚度公式为
??????+??=x a a d d P V A p k 2
γ 从中可以看出，要想获得较软的刚度，应该增大V ，但在布置上又不允许占用过高的空间，因而常常采用增加辅助气室的办法来达到增大V ，减小刚度的目的。
由于空气弹簧无法承受侧向力及转矩，必须为悬架选择恰当的导向杆系。目前常用的有以下三种方式：①用钢板弹簧作为导向元件，这种方法的优点在于可以利用以前的零部件，便于改装，同时板簧与空气弹簧联合作用可使悬架弹性特性更接近理想，悬架的偏频在很大载荷范围内近似保持不变。②纵臂式，这种方式增加了设计的灵活性，可以较好地保证悬架的纵倾特性，车轮跳动时主销倾角的变化量也能满足要求。③A 型架式，实际上为纵臂式的变形，其侧向刚度较大，可减小车身侧向摆动的加速度，从而减小悬架中出现的附加载荷，多用于重型车的悬架。在轿车上，一般前悬采用双横臂，后悬采用纵臂式导向机构。
空气悬架车身高度调节机构是一端固定在车架、一端固定在车身上的联动阀，当车引高度变化时，阀动作打开相应的气路，向弹簧气室中补充或由弹簧气室放出空气，达到测节车身高度的目的。
汽车在正常行驶过程中，由于垂向振动或侧倾，车身与车桥之间总会发生相对位移。在设计车身高度调节器时，必须采取必要的措施以防止在此类情况下车身高度调节器频繁动作。 ]
9[
3.6 高度控制阀
高度控制阀是空气悬架系统的重要组成部分，其作用是保证车辆在任何静载荷下与路面保持一定的高度，而且空气弹簧的优势也只有在采用了高度控制阀的情况下才能充分体现。
高度控制阀（以下称高度阀）分为机械式和电磁式，按组成分为带延时机构和不带延时机构。考虑到目前国内空气悬架多采用机械式高度阀，因此针对带延时机构和不带延时机构的两种机械式高度阀进行研究。
不带延迟机构的高度阀工作原理：车体荷重增加时，车体下降，空气弹簧压缩，控制杆被推向上方，凸轮转动带动活塞顶开进、排气阀，风缸中的压缩空气通过一段节流通道流入空气弹簧；车架恢复到一定高度后，控制杆会返回平衡位置，此时进气阀被关闭，压缩空气关断。当车体荷重减少时，车体上升，空气弹簧伸长，与荷重增加时情况相反，控制杆被拉下，进、排气阀打开，空气弹簧内的空气经节流通道和活塞内的通道排出。
]10[4悬架系统设计
汽车悬架系统的研究与设计主要是为了提高汽车整车的操纵稳定性和行驶平顺性。汽车悬架系统的研究与设计的领域也相应地分为两大部分：一是对汽车平顺性产生主要影响的悬架特性；另一是对汽车操纵稳定产生主要影响的悬架特性。
前一部分主要是对悬架的弹性元件和阻尼元件特性展开工作，主要是将路面、轮胎、非簧载质量、悬架、簧载质量作为一个整体进行研究与设计，由于它主要研究的是在路面的反作用力的激励下，影响汽车平顺性的弹性元件以及阻尼元件的力学特性，因此可以称之为悬架系统动力学研究。
后一部分主要是对悬架的导向机构进行工作，主要是研究在车轮与车身发生相对运动时，悬架导向机构如何引导和约束车轮的运
专业课程设计说明书题目：商用汽车后悬架设计 学院机械与汽车学院 专业班级 10车辆工程一班 学生姓名 学生学号 201030081360 指导教师 提交日期 2013 年 7 月 12 日 1
一．设计任务：商用汽车后悬架设计 二．基本参数：协助同组总体设计同学完成车辆性能计算后确定 额定装载质量5000KG 最大总质量8700KG 轴荷分配 空载前：后52:48 满载前：后32:68 满载校核后前：后33：:67 质心位置： 高度：空载793mm 满载1070mm 至前轴距离：空载2040mm 满载2890mm 三．设计内容 主要进行悬架设计，设计的内容包括： 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩，驱动轮类型与规格，汽车总质量和使用工况，前后轴荷，前后簧上质量，轴距，制动时前轴轴荷转移系数，驱动时后轴轴荷转移系数)，选择悬架的布置方案及零部件方案，设计出一套完整的后悬架，设计过程中要进行必要的计算。 3．悬架结构设计和主要技术参数的确定 （1）后悬架主要性能参数的确定 （2）钢板弹簧主要参数的确定 （3）钢板弹簧刚度与强度验算 2
（4）减振器主要参数的确定 4．绘制钢板弹簧总成装配图及主要零部件的零件图 5．负责整车质心高度和轴荷的计算和校核。 *6．计算20m/s车速下，B级路面下整车平顺性(参见<汽车理论>P278 题6.5之第1问)。 四．设计要求 1．钢板弹簧总成的装配图，1号图纸一张。 装配图要求表达清楚各部件之间的装配关系，标注出总体尺寸，配合关系及其它需要标注的尺寸，在技术要求部分应写出总成的调整方法和装配要求。 2．主要零部件的零件图，3号图纸4张。 要求零件形状表达清楚、尺寸标注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技术要求应标明对零件毛胚的要求，材料的热处理方法、标明处理方法及其它特殊要求。 3．编写设计说明书。 五．设计进度与时间安排 本课程设计为2周 １．明确任务，分析有关原始资料，复习有关讲课内容及熟悉参考资料0.5周。 ２．设计计算0.5周 ３．绘图0.5周 ４．编写说明书、答辩0.5周 3
XX大学 汽车设计课程设计说明书设计题目：轿车转向系设计 学院：X X 学号：XXXXXXXX 姓名：XXX 指导老师：XXX 日期：201X年XX月XX日
汽车设计课程设计任务书 题目：轿车转向系设计 内容： 1.零件图1张 2.课程设计说明书1份 原始资料： 1.整车性能参数 驱动形式4 2前轮 轴距2471mm 轮距前/后1429/1422mm 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） 5.6m 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 2.对转向系的基本要求 1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕顺时转向中心旋转； 2）操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N； 3）转向系的角传动比在15~20之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上；4）转向灵敏； 5）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构； 6）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
目录 序言 (4) 第一节转向系方案的选择 (4) 一、转向盘 (4) 二、转向轴 (5) 三、转向器 (6) 四、转向梯形 (6) 第二节齿轮齿条转向器的基本设计 (7) 一、齿轮齿条转向器的结构选择 (7) 二、齿轮齿条转向器的布置形式 (9) 三、设计目标参数及对应转向轮偏角计算 (9) 四、转向器参数选取与计算 (10) 五、齿轮轴结构设计 (12) 六、转向器材料 (13) 第三节齿轮齿条转向器数据校核 (13) 一、齿条强度校核 (13) 二、小齿轮强度校核 (15) 三、齿轮轴的强度校核 (18) 第四节转向梯形机构的设计 (21) 一、转向梯形机构尺寸的初步确定 (21) 二、断开式转向梯形机构横拉杆上断开点的确定 (24) 三、转向传动机构结构元件 (24) 第五节参考文献 (25)
前言 悬架是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架对整车性能有着重要的影响。在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而非他们不太懂得的专业术语。 因此，对汽车操纵稳定性﹑平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。与此关系密切的悬架系统也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。 “木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。因为它的悬架很简单，对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。否则，只能是句空话。 正因为悬架在现代汽车上的重要重要作用，应该重视汽车悬架的设计。只有认真，严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。而要做到这一点，就必须，查阅大量相关书籍，图册，行业和国家标准。
这些是对我们这些将来要从事汽车设计，制造工作的工科出身的大学毕业生的必须经历的一个必不可少的训练。没有经过严格的训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。 目录
前言 (1) 第一章悬架的功用 (4) 第二章悬架系统的组成 (6) 第三章悬架的类型及特点 (7) §3.1非独立悬架的分类及特点 (8) §3.2独立悬架分类及特点 (9) 第四章匹配车型的选择 (13) 第五章悬架主要参数的确定 (15) §5.1悬架静挠度 f (15) c §5.2悬架的动挠度 f (16) d 第六章弹性元件的计算 (19) §6.1弹簧形式、材料的选择 (19) §6.2确定弹簧直径及刚度 (19) §6.3其他参数的计算 (20) §6.4弹簧的校验 (21) 第七章减振器的设计 (21) 第八章独立悬架导向机构的设计 (26) §8.1导向机构的布置参数 (26) §8.2 麦弗逊式悬架导向机构设计 (28) 第九章悬架系统的辅助元件 (31) 第十章展望—未来的汽车悬架 (33) 小结 (34) 参考文献 (36)
汽车设计——钢板弹簧课程设计 专业：车辆工程 教师：R老师 姓名：XXXXXX 学号：200XYYYY 2012 年7 月3 日
课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的、题目和任务 本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养我们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）培养我们理论联系实际的能力； （3）训练我们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 1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa 3、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＃）；
摘要 随着汽车工业技术的发展对汽车的行驶平顺性，操纵稳定性以及乘坐舒适性和安全性的要求越来越高，汽车行驶平顺性又与悬架密切相关。因此，对悬架系统的设计具有一定的实际意义。 本次设计主要研究的是比亚迪F3轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计，计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度。通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸。最后进行了横向稳定杆的设计。本设计在轿车前后悬架的选型中均采用独立悬架。其中前悬架采用当前家庭轿车前悬流行的麦弗逊悬架，后悬则采用拖曳臂式悬架。前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减振器。这种结构的设计，有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。、采用CAXA软件分别绘制前后悬架的装配图和零件图。 关键词：家庭轿车；悬架；平顺性；弹性元件
Abstract With the development of the automobile industry of motor vehicles on ride comfort, handling and stability as well as comfort and safety of the increasingly demanding, Vehicle Ride also closely related with the suspension. Therefore, the design of the suspension system has a practical significance. The main design of the study is BYD F3 car before and after the suspension system of choice of hardware design, calculate the suspension stiffness, static and dynamic deflection deflection. By damping and unloading of the largest absorber identified the main dimensions. Finally, the design of the horizontal Wending Gan. The design of the car before and after the suspension are used in the selection of independent suspension. Suspension of them adopted before the current family sedan before hanging popular McPherson suspension, was suspended after a drag arm suspension. Before and after the suspension of the shock absorber have adopted a two-way role-Shock Absorber. The design of this structure, effectively raising theof comfort and driving stability. By CAXA software were drawn before and after the suspension of the assembly and parts plans. Key words: family sedan; suspension; ride; flexible components
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 毕业设计（论文）客车悬架系统设计计算说明书 院系：长安大学汽车学院 指导教师：张平 专业班级： 22010803 学生姓名：杨文亮 2012年6月18日
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 摘要 目前我国的客车普遍采用的是传统钢板弹簧悬架，只有少数的高级客车才配置了空气悬架。传统钢板弹簧的结构简单，成本较低。而相对于传统机械钢板弹簧悬架而言，空气悬架具有乘坐更舒适、更好改善车辆的行驶平顺性等显著优点，但是造价也相对较高。 本文针对客车的悬架设计，在传统钢板弹簧悬架的基础上对前悬进行改进，前悬采用钢板弹簧与空气弹簧并联的混合式空气悬架，而后悬采用主副复合式钢板弹簧悬架。前悬的混合式空气悬架能满足驾驶员舒适性的要求，而后悬架的主副复合式钢板弹簧降低了整车的生产成本。 对前、后悬架的主要零部件的尺寸进行设计计算，并运用CATIA进行建模和装配。关键词混合式空气悬架，CATIA，主副复合式钢板弹簧悬架
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ ABSTRACT At present, buses generally use the traditional leaf spring suspension in our country , only a handful of senior buses was equipped with air suspension. Traditional leaf spring structure is simple and with low cost . In contrast to traditional mechanical leaf spring suspension, the air suspension has more significant advantages, such as , more comfortable to ride, better improvement of the vehicle ride comfort. However , the cost is relatively high. This paper is about the bus suspension design .to improve the front suspension on the basis of the traditional leaf spring suspension , front suspension uses hybrid air suspension combined parallel with leaf springs and air springs , and then rear suspension uses primary and secondary compound leaf spring suspension. the front air suspension can meet the requirements of driver comfort , but leaf spring in the rear suspension can reduce the manufacturing cost. Design and calculate the size parameters of the main components in the front and rear suspension, and modeling and assembly in use of CATIA. KEYWORDS: hybrid air suspension ,catia ,primary and secondary compound leaf spring suspension
麦弗逊式悬架设计说明书本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
前言 悬架是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架对整车性能有着重要的影响。在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而非他们不太懂得的专业术语。 因此，对汽车操纵稳定性﹑平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。与此关系密切的悬架系统也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。 “木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。因为它的悬架很简单，对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。否则，只能是句空话。 正因为悬架在现代汽车上的重要重要作用，应该重视汽车悬架的设计。只有认真，严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。而要做到这一点，就必须，查阅大量相关书籍，图册，行业和国家标准。 这些是对我们这些将来要从事汽车设计，制造工作的工科出身的大学毕业生的必须经历的一个必不可少的训练。没有经过严格的训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。
课程设计说明书 任务书 本次课程设计的任务如下： 第一组： 建立汽车的前悬架模型，然后测试，细化，优化该模型，建立目标函数，最后与MATLAB实现联合仿真。 1.测量车轮接地点侧向滑移量 2.测量车轮侧偏角 3.测量车轮前束值 4.测量车轮跳动量 5.测量主销后倾角 第二组： 建立整车模型，实现该车在A,B,C三级道路路面上的仿真。
第一部分创建前悬架模型 （1）创建新模型 双击桌面上得ADAMS/View得快捷图标，创建一个名称为：FRONT_SUSP的新模型。（2）设置工作环境 在ADAMS/View选择菜单中得单位命令将长度单位，质量单位，力的单位，时间单位，角度单位和频率单位分别设置为毫米，千克，牛顿，秒，度和赫兹。在工作网格命令中将网格的X方向和Y方向分别设置为750和800，将网格距设置为50。同时将图标大小设置为50。( 3 ) 创建设计点 在ADAMS/View中的零件库中选择点命令，创建八个设计点，其名称和位置如下图： （4）创建主销，上横臂，下横臂，拉臂，转向拉杆，转向节 在ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体命令，定义不同的参数值，在对应点之间创建主销，上横臂，下横臂，拉臂，转向拉杆，转向节。 在ADAMS/View中的零件库中选择球体命令，分别在上横臂，下横臂，转向横拉杆上相应点作为参考点创建铰接球。图形如下：
（5）创建车轮，测试平台及弹簧 在ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体命令，选择转向节两端点作为设计点。并在ADAMS/View中的零件库中选择倒角命令，定义倒圆半径为50，完成车轮倒角的设计。 应用ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体和长方体命令，在创建的（-350，-320，-200）设计点上创建测试平台。 在上横臂上选择创建一点（174.6，347.89，24.85），在大地上创建点（174.6，647.89，24.85），点击ADAMS/View力库的弹簧，设置其刚度和阻尼，选择创建的两点绘制弹簧。 如图：
CA1091轻型货车的前后悬架系统设计 摘要 随着汽车工业的发展，人们对汽车的乘坐舒适性和安全性的要求逐渐提高，因此对汽车的悬架系统和减振器也提出了更高的要求。本次设计题目是CA1091轻型货车的前后悬架系统设计。 所设计悬架系统的前悬架采用钢板弹簧非独立式悬架。后悬是由主副簧组成，也是钢板弹簧非独立式悬架，然后对主要性能参数进行确定。在前悬的设计中首先设计了钢板弹簧，包括弹簧断面形状的选择，主要参数的确定，材料和许用应力的校核，和方案布置的设计；还有减振器的选择。在后悬架系统设计中主要对主副钢板弹簧进行了设计。 最后采用MATLAB软件对悬架系统的平顺性进行了编程分析，目的是判断所设计的悬架平顺是否满足要求。结论是没有不舒适性。因而对提高汽车的动力性、经济性和操纵稳定性是有利的。 关键词：悬架设计；钢板弹簧；平顺性；货车
Abstract With the development of the Automobile industry, people promoting the requirement for the safety and ride comfort quality of the vehicle. As a result, there is a the suspension and the shock absorber system of the vehicle. The title of this thesis is the design of front and rear suspension systems of CA1046 truck. The front suspension system is the leaf spring, dependent suspension. The rear suspension system consists of the main spring and the . In the procedure of the design we made certain the structural style of the suspension system in the first, then we made certain the main parameters. In the design of the front suspension we designed the leaf spring firstly, including the selection of section shape of leaf spring, made certain the main parameters, material and allowable stress and the design of scheme , moreover the design of shock absorber. In the design of rear suspension we carried out the design of the main spring and the the final design stage, the MATLAB software is used to analyze the ride comfort of the suspension system by programming. The aim is whether suspension ride quality meets to the performance requirement. The results indicate that there is no uncomfortableness for the car on road. Therefore, it is Design; Leaf spring; Ride Performance; Truck
课程设计说明书 学院：机械电子工程学院 班级：交通运输 学生：略 指导老师：略
任务书 本次课程设计的任务如下： 第一组： 建立汽车的前悬架模型，然后测试，细化，优化该模型，建立目标函数，最后与MATLAB实现联合仿真。 1.测量车轮接地点侧向滑移量 2.测量车轮侧偏角 3.测量车轮前束值 4.测量车轮跳动量 5.测量主销后倾角 第二组： 建立整车模型，实现该车在A,B,C三级道路路面上的仿真。
第一部分创建前悬架模型 （1）创建新模型 双击桌面上得ADAMS/View得快捷图标，创建一个名称为：FRONT_SUSP的新模型。（2）设置工作环境 在ADAMS/View选择菜单中得单位命令将长度单位，质量单位，力的单位，时间单位，角度单位和频率单位分别设置为毫米，千克，牛顿，秒，度和赫兹。在工作网格命令中将网格的X方向和Y方向分别设置为750和800，将网格距设置为50。同时将图标大小设置为50。( 3 ) 创建设计点 在ADAMS/View中的零件库中选择点命令，创建八个设计点，其名称和位置如下图： （4）创建主销，上横臂，下横臂，拉臂，转向拉杆，转向节 在ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体命令，定义不同的参数值，在对应点之间创建主销，上横臂，下横臂，拉臂，转向拉杆，转向节。 在ADAMS/View中的零件库中选择球体命令，分别在上横臂，下横臂，转向横拉杆上相应点作为参考点创建铰接球。图形如下：
（5）创建车轮，测试平台及弹簧 在ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体命令，选择转向节两端点作为设计点。并在ADAMS/View中的零件库中选择倒角命令，定义倒圆半径为50，完成车轮倒角的设计。 应用ADAMS/View中的零件库中选择圆柱体和长方体命令，在创建的（-350，-320，-200）设计点上创建测试平台。 在上横臂上选择创建一点（174.6，347.89，24.85），在大地上创建点（174.6，647.89，24.85），点击ADAMS/View力库的弹簧，设置其刚度和阻尼，选择创建的两点绘制弹簧。 如图：
汽车专业课程设计 题目：轻型货车钢板弹簧总成设计 学院：燕山大学里仁学院 专业：车辆工程 班级：车辆工程2班 姓名：高缘 学号： 121113031042 指导老师：裴永生 2016年1月8日 1
目录 一、设计任务书 (1) 二、设计方案 (3) 三、设计计算说明 (3) 3．1前悬架静挠度f c1，前悬架钢板弹簧刚度c 1 (3) 3．2前悬架的动挠度f d1 确定。 (3) 3．3货车前悬架钢板弹簧的主要参数的确定 (4) 3．3．1．钢板弹簧长度L (4) 3．3．2．前悬架钢挠度增大系数 (4) 3．3．3.钢板弹簧片总惯性矩 (4) 3．3．4钢板弹簧片的厚度和宽度的计算 (4) 3．4钢板弹簧各片长度的确定 (5) 3．5钢板弹簧的刚度验算 (5) 3．6钢板弹簧总成在自由状态弧高及曲率半径的核算 (6) 3．6．1钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径 (6) 3．6．2钢板弹簧各片在自由状态下的曲率半径 (7) 3．6．3钢板弹簧各片在自由状态下的弧高 (7) 3．7钢板弹簧总成弧高及的核算 (8) 3．8钢板弹簧的强度的核算 (8) 四．设计小结 (10)
2、设计方案 钢板弹簧设计是在已知弹簧负荷情况下，根据汽车对悬架性能要求，确定弹簧刚度，求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹簧的强度要求。 在整个设计过程中，一起设计了前悬架。按着以下的顺序完成了总体的设计。 （一）、前悬架静挠度f c1，前悬架钢板弹簧刚度c 1 （二）、前悬架的动挠度f d1 确定 （三）、货车前悬架钢板弹簧的主要参数的确定（四）、钢板弹簧各片长度的确定 （五）（五）、钢板弹簧的刚度验算 （六）、钢板弹簧总成在自由状态弧高及曲率半径的核算（七）、钢板弹簧总成弧高及的核算 （八）、钢板弹簧的强度的核算。 汽车满载总质量Q=2420kg 额定载荷为1030kg (g取10N/ kg) 满载时前轴负荷占35%，后轴占65% 故满载时 前轴载荷为2420?10? 35%=8470N 后轴载荷为2420?10? 65%=15730N 空载时前轴负荷占50%，后轴占50% 设空载时质量为1390kg 故空载时 前轴载荷为1390?10?50%=6950N 后轴载荷为1390?10?50%=6950N 取载荷最大者（计算依据） 则前轴载荷为 1 G=8470N 后轴载荷为 2 G=15730N
【最新整理，下载后即可编辑】 悬架用减振器设计指南 一、功用、结构： 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命. 目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的振动得到缓冲，减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如果只有弹性元件，则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连续不平的路面上行驶的，由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧，甚至发生共振，反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元件特性相匹配。 2、产品结构定义 ①减振器总成一般由：防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。
②奇瑞现有的减振器总成形式： 二、设计目的及要求： 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性，提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与位移（S）的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线（F-S）称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与速度（V）的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线（F-V）称速度特性图。
前言： 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，因此悬架与车辆的行驶平顺性、操控稳定性具有极大的关系。悬架设计的好坏直接影响到整车的性能。因此开发出高品质的悬架是车辆工程师的一项重要任务。而悬架部分涉及的专业知识也比较高深，本文期望通过对悬架进行初级设计以达到对悬架有进一步了解的目 的。 关键词:悬架；减震器；弹簧计算 1
1悬架 1.1悬架的功用 汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力；保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。 1.2 悬架的组成 一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。 1.弹性元件 弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等，这里我们选用螺旋弹簧。 2.减振器 减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。 3.导向机构 导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。
广西科技大学 汽车与交通学院 汽车设计课程设计 题目:汽车悬架设计 学号：201300205117 姓名：张渲琪 专业：车辆工程 班级：车辆133 指导老师：黄雄健、陈坤 完成日期：2017.1.1 一．非独立悬架的选用
以纵置钢板弹簧为弹性元件兼做导向装置的非独立悬架，其主要优点是结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。缺点是由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；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；当汽车直线行驶在凹凸不平的路面上时，由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，会产生不利的轴转向特性；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。 二．整车有关参数 乘龙牵引车LZ4230QCA 1、轴距(mm)：1700+2800 2、轮距：前轮距B1 = 2046 mm 后轮距B2 = 1860mm 3、轴荷：（kg） 4、整车重心高度（mm）
5、悬架单边静负荷 经实际称重和估算，前、后悬架的非簧载质量为：Gu1 = 470 kg ； Gu2 = 1880kg 前P1=9.8(G1-Gu1)/2 后P2=9.8(G2-Gu2)/2 式中：G1、G2 分别为前、后轴荷 悬架单边静负荷计算结果如下：（N） 6.板簧规格：1200×80×10-10(3) 三.悬架设计计算
（一）、前悬架系统采用的弹性元件为纵置式钢板弹簧 （二）、前钢板弹簧的参数计算： 1.根据已知数据，确定悬架的构造形式 2.确定悬架的主要参数； 前钢板弹簧的参数计算： 1、规格 作用长度 L0前= 1200 mm , 宽度b= 100 mm, 厚度 h=10mm, 主簧总片数10片（主片 = 3 片），骑马螺栓夹紧距 S =96 mm 2.断面特性（平扁钢），断面形状如图四 ： a=5mm （中性层到受拉面边缘的距离） 43mm 8093]192 1916341*2h 12b [*h =-+-=）（π I （相当于中性层的惯性矩） 6.16182 h == I W (抗弯断面系数) 2mm 984]h *24 74323b [*h =---=）（π F （断面面积） ∑==4 mm 80930*10I I （总成总惯性矩）
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；
《汽车设计课程设计》 双横臂独立悬架导向-转向系统的 分析与设计 计算说明书
目录 一、任务说明 1．设计任务............................................................. 错误！未定义书签。2．问题描述............................................................. 错误！未定义书签。3．设计条件............................................................. 错误！未定义书签。 二、双横臂独立悬架导向-转向系统的设计过程 1．导向机构及转向梯形布置方案分析与优化设计...... 错误！未定义书签。 1.1参数选择 ......................................................... 错误！未定义书签。 1.2参数优化 ......................................................... 错误！未定义书签。2．考虑导向机构非线性特征的双横臂独立悬架系统弹簧刚度、减震器阻尼参数的设计与分析方法 ..................................... 错误！未定义书签。 2.1悬架导向机构参数............................................ 错误！未定义书签。 2.2受力分析与阻尼参数计算 ................................. 错误！未定义书签。3．双横臂悬架下摆臂结构的强度设计 ....................... 错误！未定义书签。4．全浮式半轴计算及轮毂轴承选择........................... 错误！未定义书签。 三、设计心得........................................ 错误！未定义书签。
轿车转向系设计课程 设计
轿车转向系设计 此次设计的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。利 用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对给定的汽车总体 参数进行分析，在此基础上，对转向器、转向系统进行选择，接着对转向器
和转向传动机构（主要是转向梯形）进行设计，再对动力转向机构进行设计。 转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验和对其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。 一、整车参数 1、汽车总体参数的确定 本设计中给定参数为: 二、转向系设计概述 汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。 汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。 对转向系提出的要求有： 1）汽车转向行驶时，全部车轮绕瞬时转向中心转动； 2）操纵轻便，方向盘手作用力小于200N; 3）转向系角传动比15~20;正效率高于60%逆效率高于
50% 4）转向灵敏； 5）转向器与转向传动装置有间隙调整机构； 6）配备驾驶员防伤害装置； 三、机械式转向器方案分析 机械转向器是将司机对转向盘的转动变为转向摇臂的摆动（或齿条沿转向车轴轴向的移动），并按一定的角转动比和力转动比进行传递的机构。 机械转向器与动力系统相结合，构成动力转向系统。高级轿车和重型载货汽车为了使转向轻便，多采用这种动力转向系统。采用液力式动力转向时，由于液体的阻尼作用，吸收了路面上的冲击载荷，故可采用可逆程度大、正效率又高的转向器结构。 1、机械式转向器方案选取 选取循环球式转向器 循环球式转向器有螺杆和螺母共同形成的落选槽内装钢球构成的传动副，以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副组成，如图所示。
| 前言 悬架是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架对整车性能有着重要的影响。在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而非他们不太懂得的专业术语。 因此，对汽车操纵稳定性﹑平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。 与此关系密切的悬架系统也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。 “木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。因为它的悬架很简单，对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。否则，只能是句空话。 正因为悬架在现代汽车上的重要重要作用，应该重视汽车悬架的设计。 只有认真，严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。而要做到这一点，就必须，查阅大量相关书籍，图册，行业和国家标准。 这些是对我们这些将来要从事汽车设计，制造工作的工科出身的大学毕业生的必须经历的一个必不可少的训练。没有经过严格的训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。 :
: — 目录 前言................................................ 错误!未定义书签。第一章悬架的功用 (3) 第二章悬架系统的组成.............................. 错误!未定义书签。第三章悬架的类型及特点............................. 错误!未定义书签。 §非独立悬架的分类及特点........................ 错误!未定义书签。 §独立悬架分类及特点............................ 错误!未定义书签。第四章匹配车型的选择............................... 错误!未定义书签。《 第五章悬架主要参数的确定.......................... 错误!未定义书签。 f.................................. 错误!未定义书签。 §悬架静挠度 c f................................ 错误!未定义书签。 §悬架的动挠度 d 第六章弹性元件的计算............................... 错误!未定义书签。