BMR0509系列空气后悬架系统设计说明书悬架是连接车身和车轮之间一切传力装置的总称，主要由弹簧（如钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧、扭杆等）、减振器和导向机构三部分组成。当汽车在不同路面上行驶时，由于悬架系统实现了车身和车轮之间的弹性支承，有效地降低了车身与车轮的振动，从而改善了汽车行驶的平顺性和操纵稳定性。
本文设计的是BMR0509系列空气后悬架系统。具体型式为：4气囊小H型臂4连杆非独立后驱动桥空气悬架结构，装有双向作用的液压筒式减震器、横向稳定杆、高度调节阀。可与公安、湖桥、东风桥、襄桥、东风杭汽桥等匹配。
本论文对空气悬架的发展历史结构，组成和基本工作原理进行了综述，讨论了空气悬架的刚度特性，有效面积特性，频率特性以及其影响因素，提出空气，并且指出了空气悬架的关键技术和今后的发展动向。
一、空气悬架发展历史
30年代初，美国法尔斯通轮胎和橡胶公司第一次真正把空气弹簧用于汽车工业。哈维?法尔斯通在其好友亨利?福特一世和托马斯阿瓦?爱迪生的技术支持下，研制出了空气柱形式的空气弹簧悬架系统。于是在1934年就诞生了AIREDE空气弹簧。1938年，通用汽车公司对在其客车上安装空气弹簧悬架系统发生兴趣。他们与法尔斯通公司合作，于1944年进行了首轮试验。试验报告结果清楚地揭示了空气悬架系统的内在优越性。经过几年产品研制开发的大量工作之后，终于在1953年开始生产装有空气悬架的客车，这是商用汽车采用空气弹簧的开始。50年代中叶，固特异轮胎和橡胶公司研制出了一种滚动凸轮式空气弹簧，凸轮在活塞的型面上滚动，从而控制空气弹簧的负载变形关系曲线。由于有这些研究成果和技术发展，今天北美洲公路上行驶的几乎所有客车、绝大多数8级载货车和架车都采用了空气悬架系统。
当然，空气悬架控制系统的巨大进步也为空气悬架弹簧的应用起了不小推动作用。随后不久，空气悬架很快在欧洲发展并盛行起来。但欧洲发展商用汽车空气悬架所走的道路与北美有些不一样。北美所走的路是福特-法尔斯通-爱迪生公司发展的延续。这些钢板弹簧悬架和空气悬架的专业厂家是作为汽车厂家的配套供货商。而在欧洲却是汽车厂家自己发展满足其特殊需要的悬架系统。只由一些零件厂家供应配套零件如空气弹簧和气动阀等。直到今天，欧洲一些汽车生产厂家都有他们自己的空气悬架设计，而只向一些零部件供应商外购零件。这种不同的发展道路使欧洲的空气悬架设计只适用于某些具体车型，并采用了一些复杂技术，因而使其成本较高。而北美发展的空气悬架系统通用性较强、应用较简单、成本较低。事实上，在过去的10年中，欧洲的不少汽车制造厂家如雷诺、依维柯、福莱纳、梅赛德斯等都发现美国设计的空气悬架系统较为简单，更适合用于他们在北美生产和使用的汽车。51年前，美国纽威?安柯洛克国际公司（Neway Anchorlok lnternational）成立时即作为一家架车悬架系统的生产厂家，为公路和非公路行驶的重型机车设计和制造钢板弹簧悬架系统。由于纽威在重型车辆市场上取得了成功，后来就向高速公路车辆悬架系统方向发展。35年前，纽威向市场上投放了世界上第一种实际应用的空气悬架系统。从此以后，纽威开发出一系列空气悬架产品，应用于世界各地的客车、载货车和架车。纽威提供的空气悬架产品约占北美和欧洲用于客车、载货车和架车市场的70％。中国是最新的前沿阵地，正在把钢板弹簧更换为空气悬架弹簧。空气悬架发展的历史经验告诉我们，引入空气悬架的国家一般是首先将其用于客车，随后就向载货车和架车方向发展，中国也会有这样的发展过程。
关键词：悬架系统客车空气弹簧
Abstract
The suspension is one of the important units on mordern automobile,it elastically connects the frame and the car axle.Its primary mission is transmits the function between the wheel and frame all strength and the moment of force,and relaxes by the level road surface does not pass to the frame the impact load,the weaken causes from this load bearing system vibration,guaranteed the automobile goes smoothly.
This article suspension structure and working principle are explained,and the characteristics of air suspension and its contributory factors are analyzed in the paper.The key technology and developing trend of air suspension are discussed at the same time.
This article designs is the BMR0509bus rigid suspension fork.In which the main design is around the suspension fork air spring.This article was first introduced the bus suspension fork system,and choose the appropriate part,and what is the most important,draw the picture.
words::Suspension fork system Bus Air spring
Key words
二、空气悬架概述
空气悬架系统一般由空气弹簧、减振器、导向结构，高度控制阀、空气弹簧辅助装置（如空气压缩机、单项阀、气路、贮气筒等）组成。如图所示，空气弹簧悬架系统主要由空气弹簧、空气弹簧悬架的减振阻尼器和高度控制阀系统三部分组成。其工作原理为：车体1和转向器2之间的空气弹簧4通过节流空5与附加空气室3沟通。用导管将附加空气室和高度控制阀8连接，高度控制阀固定在车体上，并通过杠杆6和拉杆7与转向架连接，空气经主风缸（贮气筒）引至高度控制阀。假定空气弹簧上的载荷增加，这时，车体将下降，并且高度控制阀的杠杆在拉杆的作用下按顺时针方向转动，因此与主风缸（贮气筒）连接的高度控制阀的进气阀被打开。这时，空气因压力差而开始流入附加空气室和空气弹簧，一直到车体升高到原来位置为止。于是杠杆恢复到原来的水平位置，并且高度控制阀的进气阀被关闭。假定空气弹簧上的载荷减少，这时车体将上升，而高度控制阀的杠杆按逆时针方向转动。通往大气的高度控制阀的排气阀被打开，空气从空气弹簧和附加空气室排出，一直到车体下降到原来的位置，并且排气阀被关闭。所以，在高度控制阀的作用下，空气弹簧的高度可以保持不变。如果阀中再设置一个油压减振器和一个缓冲弹簧，起时间滞后作用，则可以使高度控制阀对动载荷没有反应，只在静载荷变化时才起作用，这样，可以避免车辆在运行时空气的损耗。
采用空气悬架是提高整车技术水平的关键技术之一，采用空气悬架，汽车的乘坐舒适性、使用性能可以得到很大的提高，从而汽车的其它技术水平也可以相应提高。国家在制定十五计划时明确强调要提高我国汽车制造水平，空气悬架必将得到广泛的应用和发展。随着我国加入WTO，中国汽车工业必将经受巨大的挑战和机遇，空气悬架汽车可以和外国同类汽车抗衡，增加国产汽车竞争力。随着汽车工业的发展，空气悬架必将显示出它强大的生命力。
三﹑空气弹簧悬架与机械弹簧悬架比较
2.1.1空气弹簧悬架与机械弹簧悬架性能的比较
空气弹簧与机械弹簧悬架的目的是一样的，都是为了保护车辆不受振动和路面冲击振动的影响。但是，机械弹簧悬架也可能加强振动，因为一些小的来自路面的跳动都可能引
起共振。而空气弹簧消除振动的性能从而提高车辆的行驶平顺性-乘坐柔软性和舒适性是机械弹簧悬架系统所无法比拟的。机械弹簧悬架的吸振相差太大，在俯仰摆动时，机械弹簧悬架的减振效果更差，只有空气弹簧悬架的25%。
目录
1.绪论 (4)
1.1课题背景及来源 (4)
1.2空气悬架的发展历史以及在我国的发展现状 (4)
1.3论文概述 (4)
2.空气悬架系统结构方案设计 (5)
2.1空气弹簧悬架与机械弹簧悬架比较 (5)
2.2空气弹簧的种类及布置问题 (5)
2.3高度控制阀 (6)
2.4反弹限位 (8)
2.5减振器 (8)
2.6导向机构的选择及布置 (9)
3后空气悬架性能参数的选择 (12)
3.1影响平顺性的参数 (12)
3.2影响操纵稳定性的因素 (13)
4.计算说明 (13)
4.1设计参数 (13)
4.2空气弹簧的计算 (13)
4.3减振器的尺寸计算 (15)
4.4导向机构尺寸及跨距的选择 (16)
4.5侧倾刚度以及侧倾角的计算与校核 (17)
5试验项目及国家标准 (18)
5.1引用的国家标准 (18)
5.2对空气弹簧外观尺寸的要求 (18)
5.3试验项目及试验方法 (18)
6结论 (19)
致谢 (20)
参考文献 (21)
附录 (22)
1.绪论
1.1课题背景及来源
金龙联合汽车工业（苏州）有限公司是我这次参加毕业实习的单位。为了适应市场和人们对乘坐舒适性和安全性要求越来越高的需要，金龙客车必须优化自己的产品，而开发空气悬架能够在很大程度上满足这些方面的要求。无论是从平顺性还是操纵稳定性方面讲，空气悬架较之机械弹簧的悬架都有着它独特的优势，目前，金龙正在大力加强空气悬架方面的研究，而我这次也有幸得到了KLQ6129Q大客车空气悬架研究小组的指导。
1.2空气悬架的发展历史以及在我国的发展现状
空气悬架诞生于19世纪中期，早期用于机械设备隔振。1947年，美国首先在普尔曼汽车上使用空气悬架，相继在意大利，英国，法国及日本等国家对空气悬架做了大量的应用研究工作。1957年，我过长春汽车研究所对汽车空气悬架也做了大量的研究工作，积累了一些经验，但是限于零部件制造水平，项目没有发展下去。到了2000年，宇通客车的设计团队对空气弹簧悬架做了很多的研究并最终应用于宇通客车上，至此之后，空气悬架在我国得到了迅速的发展，目前，国内很多客车都应用了空气悬架。
空气悬架在我国的应用已经落后国外几十年，直到近几年随着高档客车制造技术引进和适应人们对舒适性要求的提高，空气悬架才开始逐步的发展起来。空气悬架应用相对较集中的国内客车企业有郑州宇通，苏州金龙，厦门金龙，扬州亚星等企业。目前国内汽车空气悬架在重型车上的应用处于起步阶段。
1.3空气悬架概述
悬架是连接车身和车轮之间一切传力装置的总称，主要由空气弹簧，减振器和导向机构三部分组成。弹性元件用来传递垂直力，并和轮胎一起缓和路面不平引起的冲击和振动，减振器将振动迅速衰减。导向机构用来确定车轮相对于车架或车身的运动，传递除垂直力以外的各种力矩和力。
空气悬架具有许多优点，比如空气弹簧可以设计的比较柔软，可以得到较低的固有振动频率，同时空气弹簧的变刚度特性使得这一频率在较大的载荷变化范围内保持不变，从而提高汽车的行驶平顺性。空气悬架的另一个优点在于通过调节车身高度使大客车的地板高度随载荷的变化基本保持不变。正因为有这么许多的优点，使得空气悬架相对于其他悬架有着许多的优越性，因此在此以空气悬架做为研究的对象。
2.空气悬架系统结构方案设计
2.1空气弹簧悬架与机械弹簧悬架比较
2.1.1空气弹簧悬架与机械弹簧悬架性能的比较
空气弹簧与机械弹簧悬架的目的是一样的，都是为了保护车辆不受振动和路面冲击振动的影响。但是，机械弹簧悬架也可能加强振动，因为一些小的来自路面的跳动都可能引起共振。而空气弹簧消除振动的性能从而提高车辆的行驶平顺性-乘坐柔软性和舒适性是机械弹簧悬架系统所无法比拟的。机械弹簧悬架的吸振相差太大，在俯仰摆动时，机械弹簧悬架的减振效果更差，只有空气弹簧悬架的25%。
2.1.2空气弹簧的优点
1.性能优点：由于空气弹簧可以设计得比较柔软，因而空气悬架可以得到较低的固有振动频率，同时空气弹簧的变刚度特性使得这一频率在较大的载荷变化范围内保持不变，从而提高了汽车的行驶平顺性。空气悬架的另一个优点在于通过调节车身高度使大客车的地板高度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。而这些都明显优越于机械弹簧悬架。
2.空气弹簧的刚性导向臂与车架支架用橡胶衬套相连接，在加速和刹车时，允许车桥有控制的运动，以减少桥壳应力，防止损坏。对于高扭矩/低转速发电机车辆而言，这是一个重要考虑因素。刹车时，车桥略向前和向下运动，保持轮胎贴近地面，缩短刹车距离‘刹车不跑偏，从而更安全。轮胎和刹车片寿命增加。
3.系统简单，没有大的冲击载荷。
2.2空气弹簧的种类及布置问题
空气弹簧有三大类，包括囊式，膜式和复合式空气弹簧。
2.2.1膜式空气弹簧的特点
可以把它看成是囊式空气弹簧下盖板变成一个活塞而形成的。由于这种改变大大改善了空气弹簧的弹性特性，得到了比囊式空气弹簧更为理想的反“S”形弹簧特性曲线。可看出膜式空气弹簧在其正常工作范围内，弹簧刚度变化要比囊式空气弹簧小，因而就振动性能来说，膜式空气弹簧要比囊式空气弹簧优越的多。但是载荷不高。
2.2.2囊式空气弹簧和复合式空气弹簧的特点：
囊式有可以分为圆形膜式和椭圆形膜式，还可以分为单节式，双节式和三节式，节数越多，弹簧显的越柔软。囊式较膜式寿命长，载荷高，制造方便，但刚度大。空气弹簧的刚度与弹簧的有效面积的变化率dF/dx有关，所以对于有效面积变化率较大的囊式空气弹簧来说，弹簧刚度较大，振动频率较高。
复合式空气弹簧兼有膜式空气弹簧和囊式空气弹簧的优点，但是结构复杂，制作成本较高，在此选用囊式空气弹簧。
2.2.3空气弹簧的选用及布置问题
由于大客车后轴载荷很大，所以我在这里选用囊式的空气弹簧，由于囊式弹簧的刚度较大，最好解决这方面的问题，有一个办法比较好，就是后轴采用两个c型梁支撑4个空气弹簧，可以有效的减低空气弹簧的刚度，并且，四个空气弹簧可以增加负荷，提高客车的性能。对于囊式空气弹簧振动频率高的问题，由空气弹簧频率计算公式可以看出，当空气弹簧的容积愈大时，其刚度愈低。因此，采用辅助气室能减小空气弹簧的刚度。在压力较高的情况下，增加辅助气室的容积对刚度的影响更明显。但这种影响将随容积的增加而减小。所以，对囊式空气弹簧来说，适当选择弹簧的有效面积变化率和辅助气室的容积，可得到较低的振动频率。所以可以选用囊式空气弹簧。
关于布置方面的问题，对比各种布置方法和理论，可以知道，空气弹簧的中心距在考虑到车身及车架尺寸时可以做的越大越好，因为这样，可以提高汽车的抗侧倾性能，关于这方面的理论，在后面关于侧倾刚度的计算中可以有更加明确的解释
2.3高度控制阀
在大客车的空气悬架中，都装有高度控制阀。高度控制阀安装在车身上，根据车辆载荷，调节气囊气压以保持车身高度为一恒定指。
当车辆载荷增加时，装有高度控制阀的车身将下移，连接车桥和高度控制阀的摆杆转动，带动凸轮转轴转动，从而使活塞和顶杆上移，将排气关闭，进气门打开，。随着气囊内气压的上升，空气弹簧高度增加，车身也随之上升，进气门则因为摆杆的移动而关闭，此时高度控制阀处于一个平衡状态。当车辆载荷减少时，因气囊内多余的气压，使空气弹簧升高，从而车身也上升，因此，摆杆转动，带动凸轮转动，从而使活塞和顶杆下移，使排气门打开，进气门关闭，气囊中多余的气压排至大气。车身又回到正常水平，此时，顶杆又上移，将排气门关闭，高度阀又处于一个平衡状态。
它的主要作用时：
1)保证汽车高度不随汽车的载荷而变化，汽车高度可以调整，保持一定高度，便于乘
客上下车。
2)保持空气弹簧中的空气容积为一定值，从而保证在不同载荷下，得到大致相同的振动频率。
3)当空气弹簧出现微量泄漏时，可由高度控制阀不断进行充气，以保证空气弹簧正常工作。
为了保证汽车的车身稳定的平置于悬架上，在后轴上布置两个高度控制阀
图1高度阀控制原理图车身的升降是通过车身升降电控开关的控制，在二位三通电磁阀A、二位三通电磁阀B、单向阀和空气弹簧高度控制阀（以下称高度阀）的共同作用下空气弹簧内充气或排气而实现的。下面将各种状态及其调节过程中悬架的主要元件的工作状况介绍如下：
1、车身定高位置的自动调节：
（1）A阀的气源口被打开，排气口被关闭。
（2）B阀的气源口被关闭，排气口被打开。
（3）杠杆保持在水平状态。
（4）高度阀的充、排气阀均为关闭状态。
（5）空气弹簧中的压缩空气被高度阀封闭。
车身载荷变化是原始定高位置的自动调节过程：
当车载增加，车身相对下降（气囊被压缩）时，杠杆相对于高度阀向上回转，使高度阀的充气门打开，气源的高压空气经A阀和高度阀的气源阀门和充气阀门向气囊内充气，这时车身开始回升，杠杆随之向下回转，高度阀充气阀门的开度逐渐变小，直到重新关闭为止。此时车身恢复到定高位置（气囊回伸到原来高度）。空气弹簧的压缩空气重新被高度阀封闭。
当车载减小，车身相对升高（气囊在其腔内压缩空气的作用下伸长）时，杠杆相对于高度阀向下回转，使高度阀的放气门打开，气源的压缩空气经高度阀的放气阀门和排气口排入大气，这时车身开始回降，杠杆随之向上回转，高度阀放气阀门的开度逐渐变小，直到重新关闭为止。此时车身恢复到定高位置（气囊回伸到原来高度）。空气弹簧的压缩空气重新被高度阀封闭。
2、车身由原高位置降至最低位置：
a)A阀的气源口被关闭，排气口被打开。
b)B阀保持气源口被关闭，排气口被打开。
c)杠杆由水平位置向上回转。
d)高度阀的气源阀门被关闭，充气阀门在杠杆作用下被逐渐打开，放气阀门保持关闭的状态。
e)空气弹簧被放气而缩短。
气囊的放气和车身的降落过程：
由于A阀的气源口被关闭，排气口被打开，所以气囊内的压缩空气通过单向阀沿充气管路经A阀的排气口排出，车身开始下降，使杠杆向上回转而逐渐打开高度阀的充气阀门，但是，因为A阀的气源口被关闭，使高度阀的气源阀门也相应关闭，所以此时高度阀的充气阀门并无气流通过，气囊中压缩空气仍有单向阀经A阀的排气口排出，直至气囊内的气压降到大气压力。这时车身降落在6个弹性限位块上，当限位块的变形回弹力与车重力达到平衡时，车身停止下降，此时即为车身的最低位置。
3、身由最低位置直接升到最高位置：
a)A阀的气源口被打开，排气口被关闭。
b)B阀的气源口被打开，排气口被关闭。
c)杠杆由最高位置向下回转。
d)高度阀的气源阀门被打开，充气阀门打开到最大开度，放气阀门保持关闭的状态。
e)空气弹簧被充气而伸长升高。
气囊的充气和车身升高过程：
由于B阀向高度阀的控制腔充气使高度阀的充气阀门打开到最大开度，此时由A阀气源来的高压空气从高度阀的气源阀门迅速向气囊充气，当气囊内达到一定气压时，车身开始回升。此时杠杆向下回转，在其作用下高度阀的充气阀门由最大开度逐渐变小，充气速度和车身的升速也随之变慢，当车身达到最高位置时，在杠杆的作用下，高度阀的充气阀门被关闭而停止向气囊充气，使车身停留在该高度，即车身的最高位置。
4、车身由最高位置直接降到最低位置：
a)A阀的气源口被关闭，排气口被打开。
b)B阀气源口被关闭，排气口被打开。
c)杠杆由最低位置向上回转。
d)高度阀的气源阀门被关闭，充气阀门打开到最大开度。
e)空气弹簧被放气而被压缩。
气囊的放气和车身的下降过程：
由于A阀的气源被关闭，切断了向气囊充气的气源，而B阀的气源口被关闭，排气口被打开。车身升高时高度阀控制腔内的压缩空气由B阀的排气口排出，即第一路通过单向阀由充气管路经A阀的排气口排出，另一路经高度阀门的放气阀和排气口排出，车身迅速下降，杠杆则随之向上回转，在杠杆的作用下，高度阀的放气阀门逐渐变小，当车身降至定高位置时，高度阀的放气阀门被关闭，气囊内的压缩空气由第一路继续向外排出，直至气囊内的气压降至大气压力，车身降落在弹性限位块上，当限位块的变形回弹力与车重力达到平衡时，车身停止下降，达到最低位置。
5、车身由最低位置升至定高位置，或由最高位置降至定高位置时，将A阀和B阀恢复到定高状态即可。
2.4反弹限位
由于空气弹簧的反向刚度很小，如不采取反向限位措施，必然会出现以下几个问题：
1)因为气囊的自由度有限，所以无止境的反弹，必然会出现脱囊（若无夹紧措施）或拉断气囊（有夹紧措施）的现象。
2)因为减振器的自由长度及连接强度有限，所以无止境的反弹，必然会造成减振器的破坏。
3)囊式气囊在反跳时的有效承压面积最小，泄压面积最大，所以，反弹行程过大易于引起气囊的爆破。
考虑以上情况，在大客车的空气悬架系统中一般均装有钢丝绳反向限位装置。
2.5减振器
2.5.1减振器的分类
减振器的功能是吸收悬架垂直振动的能量，并转化为热能耗散掉，使振动迅速衰减。减振器大体上可以分为两类，即摩擦式减振器和液力式减振器。由于双筒式减振器运用很普遍，所以在这里我想主要讨论下双筒式减振器。
2.5.2双筒式减振器的组成与工作原理
双筒式液力减振器由活塞，活塞杆，工作缸筒，储油缸筒，底阀座，导向座，回流孔活塞杆，油封，防尘罩组成。在活塞以及底阀座上分别装有两个单向阀，且称之为1，2，3，4.车轮向上跳动即悬架压缩时，活塞向下运动，油液经过阀2进入工作腔上腔，但是由于活塞杆占据了一部分体积，必须有部分油液经过阀4进入补偿腔。当车轮向下跳动即悬架伸张时，活塞向上运动，工作腔中的压力升高，油液经阀1流入下腔，提供大部分伸张阻力，还有一部分油液经过活塞杆与导向座间的缝隙由回流孔进入补偿腔，同样由于活塞杆所占据的体积，当活塞向上运动时，必定有部分油液经阀3流入工作腔下腔。减振器工作过程中产生的热量靠储油钢筒散发，这样，减振器吸收振动的能量就转化为热能消散掉了。通常情况下，当减振器活塞相对于缸筒的运动速度达到0.1m/s时阀就开始打开，完全打开则需要运动速度达到数米每秒。
2.6导向机构的选择及布置
2.6.1汽车空气悬架导向机构的种类及特点
1.钢板弹簧导向机构
钢板弹簧导向机构又分为纵置半椭圆钢板导向机构和四分之一的椭圆钢板弹簧导向机构等。
这些导向机构。由于板簧刚度较大，不容易得到较低的振动频率，因此一般不用到它。
2.纵向单臂式导向机构
一些大客车前悬架采用这种导向机构，采用这种导向机构，当车轮上下跳动时主销后倾角变化较大，为减少主销后倾角变化，一般将纵向单臂做的较长，采用这种机构可减低汽车纵向倾复力矩中心的位置，增加悬架抵抗车身纵向倾斜的能力，但车身倾斜时，由于左右导向臂支点转动的角度不同，产生导向臂扭转车桥的趋势，这将在导向机构中产生较大的附加载荷。如图2所示。
图2V形杆受力分析
3.A形架导向机构
一些大客车的后悬架采用这种机构。可将A形架导向机构看成是纵向单臂式导向机构的一种特殊形式，将二根纵向单臂与车架连接处的铰链点合在一起，构成A形架，A形架可避免导向机构内的附加载荷，克服了纵向单臂式导向机构的缺点。A形架的另一优点是可使左右空气弹簧中心距较大，这将大大提高悬架的侧倾角刚度。但采用这种结构时，为增加摇臂长度以减少车桥运动中转动角度过大的问题，一般将A形架做的较大，这使得该机构尺寸和质量较大。如图3所示。
图3A形架导向机构悬架
4.四连杆式导向机构
现在大部分大客车的空气悬架都采用这种机构。这种机构集成了以上机构的优点，下面的部分有更详细的阐述。
2.6.2四连杆机构里上V形杆的布置问题
1.关于V形杆夹角的选择
（1）从上下受力均匀考虑
推力杆承受纵向力的频次比承受侧向力的频次要多，我们首先分析纵向受力情况，如图4，
图4V形杆受力分析设上下个杆均平行布置，距地面高度分别为a.b，作用在地面上的纵向力为T，则上下杆的杆向受力为F1=bT/(a-b),F2=aT/(a-b),多数情况下，布置成a=2b，则有F1＝T,F2=2T
这里，为了使上，下杆受力均等，，采用一根上杆，两根下杆，可以得到合理的结构受力。采用V型杆，由两根斜杆组成，令每根杆轴向受里为R，垂直方向受力为L1，并且水平方向每根杆受力为F1/2，夹角为θ。
则R=F1/2cos（θ/2），如果要使上杆与下杆在承受纵向力时的杆向力均等，则令
R＝F2/2＝F1=T
Cos（θ/2）＝0.5，所以θ/2=60,θ=120
这说明采用120以下的夹角，在纵向力作用时，上杆受力不会大于下杆。
（2）从承受侧向力时减轻上杆受力考虑
令每杆水平方向的力为S，垂直方向的力为L/2，则
R=L/2sin（θ/2）,当θ＝120时，R＝0.577L
为了保证上杆的侧倾投影杆长不能太短，以获得较好的车轴运动轨迹，θ不可能选太大，现有的V形杆多是49，57和76，这几种布置的杆向力分别为：
θ＝57时，R=1.05L
θ=76时，R＝0.812L
显然，夹角越大，V形杆在承受侧向力时杆向力越小，但承受纵向力时杆向力越大，若与下杆受力情况对比，V形杆有富裕的承载能力，所以夹角应尽可能选大些。
2.关于V形杆固定端，活动端跨距的选择
我在这里选用固定端跨距大，活动端小的倒八字结构。多数空气悬架采用这种结构。
现代悬架推力杆绞接头主要采用橡胶寸套，沿杆向，垂直杆向，以及扭转都有一定的弹性，这种布置对车轴的偏转，侧移提供了较强的约束。
2.6.3空气悬架总体布置方案
目前空气悬架有着多种布置方案，如下图所示
图5空气悬架系统布置方案
经过以上的结构分析，我选择图8做为我本次毕业设计的结构方案，即将四个空气弹簧和四个减振器安装在两根c型梁上，这样做有利于在车宽范围内增加空气弹簧的簧距。然后将空气弹簧安装在车架两端延伸出来的四个支梁上，将c型梁安装在车桥上，然后通过导向机构将悬架，车桥和车架联系起来，构成以个整体。
3.后空气悬架性能参数的选择
3.1影响平顺性的参数
3.1.1后悬架的自激振动频率和挠度的选择
1.悬架自激振动频率的选择
汽车后悬架与其簧载质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车平顺性的主要参数之一，频率越小，表示平顺性越好。一般大客车后悬的偏频为1.2到1.8HZ，当采用空气弹簧时，要取得小一些，因为空气悬架平顺性要更好。在此选取为1.3HZ
2.后空气悬架挠度的选择
当悬挂质量分配系数为一时，汽车后桥上方车身部分的垂直振动频率n与其对应的悬架刚度c以及悬架质量m之间有以下关系
n=(1/2π)(√c/m)=1/2π(√gc/G)
由于悬架的静挠度f=mg/c，因此上式又可以表示为
n=15.76/√f
由此可以看出，为了得到良好的平顺性，应当采用较软的悬架以减低偏频，但软的悬架在
一定载荷下其变形也大，我们选择，对于大客车后悬架而言，静挠度取70到150mm，在这里取100mm，动挠度是静挠度的0.7到1倍，取动挠度为80mm。
3.1.2大客车后空气悬架的弹性特性
悬架的弹性特性是指悬架在铅垂方向上所受的载荷F与变形f之间的关系曲线。当悬架变形与所受载荷成固定比例增长时，弹性特性成一直线，称为线性弹性特性。此时，悬架的刚度为常数，这种弹性特性的汽车，由于簧载质量的变化而引起簧载质量的变化，必然引起振动频率发生变化，导致平顺性变坏，因此，应采用刚度可变的非线性悬架。空气弹簧的悬架就是这种非线性悬架。
3.1.3后空气悬架的垂直刚度与偏频的关系
悬架的刚度C和偏频n的关系为
n=1/2π(√gc/F)
3.1.4悬架的相对阻尼比
当汽车悬架仅有弹性元件，而无摩擦或者减振装置时，汽车悬挂质量的振动将会延续很长时间，因此，悬架中一定要有减振的阻尼力，对于选定的悬架刚度，只有恰当的选择阻尼力才能充分发挥悬架的缓冲减振作用。现代汽车悬架都有专门的减振装置，即减振器，对于一个有线性阻尼减振器的悬架系统或弹簧－质量－阻尼系统，可用相对阻尼比来表示阻尼的大小或者振动衰减的快慢程度。
大客车空气悬架后悬的相对阻尼比在0.25到0.35之间，在此选择0.3
3.2影响操纵稳定性的参数
影响操纵稳定性的因素有很多，包括稳态，瞬态转向特性及保持直线行驶的能力，悬架参数通过影响转向时的车轮载荷转移，车轮跳动或车身侧倾时车轮定位角的变化以及悬架与转向杆系的运动干涉和整体桥的轴转向等方面影响汽车的操纵稳定性，
在这里我主要考虑的是侧倾角以及侧倾角刚度的问题，在后面的计算中将会有详细的说明。首先我们先要连接侧倾中心的概念，侧倾中心为通过左右车轮中心的垂直断面上的一点，在该点向悬挂质量上施加一个横向作用的力不会引起悬架的侧倾变形。汽车的侧倾中心有许多确定的办法，但是还是要靠实验得出具体的数值，在原始参数中，已经知道，前侧倾中心离地高度为517mm，后侧倾中心离地高度为842mm。
在汽车的设计中我们要减少侧倾角（通常在0.4g横向加速度下车身侧倾角应小于6度），一般希望侧倾中心高一些。
另外，还有影响纵向稳定性的参数，汽车在制动或加速行驶时由于惯性作用会造成轴荷转移，并伴随后悬架的变形，表现为抬尾的效应，而作用与车轮上的制动力会减少或消除这种效应，称为抗垂尾效应，构成抗抬尾效应的因素有两个，第一是地面对轮胎的作用力，第二是摇摆中心的位置，都要恰当的选择。
4.计算说明
4.1设计参数
1.轴距：L＝6150mm
2.轮距：前B1＝2046mm，后：B2＝1826mm（轮胎规格11R22.5）
3.车轮静力半径：Rc＝474mm
4.满载时重心高度：hg＝1550mm
5轴荷：（Kg）
满载时，G1=6000Kg，G2=11500Kg，总重Ga=17500Kg
6.悬架非簧载质量
前：Gu1＝730Kg；后Gu2＝1260Kg
7.单边簧上负荷：
P＝（G－Gu）×9.8/2
可计算得，后悬架单边簧上负荷为50176N，每个弹簧所承受负荷为25088N
4.2空气弹簧的计算
4.2.1空气弹簧参数的选择及计算
根据总布置方案，车架结构尺寸，车桥结构尺寸确定空气悬架的布置方案。如果空间允许，空气弹簧的左右及前后中心距应尽量放大，提高横向稳定性。我们在这里设计的是后悬架，后悬架保证主减速器倾角与总布置要求一致，要确保在整个空气弹簧行程中无锐边接触弹性原件，空气弹簧周围空间的直径必须保证比空气探航悬架本身的最大外部直径多2英寸，也就是5.08cm，以允许由于错位而产生的直径正常变大或变形。
设计给出以1R12—092型空气弹簧为本悬架选择的空气弹簧，根据此空气弹簧的动态特性表我们可以求出这个空气弹簧的设计高度，压力，弹簧比率，要求的空气弹簧压缩和伸长量，以及最大高度和最小高度限制。
表4-1空气弹簧高度选择
设计高度inch载荷Ib压力(PSIG)弹簧比率
（Ib/in）
固有频率HZ
10.5200029424 1.43
300043583 1.38
500069830 1.28
600083962 1.25
7000951092 1.23
由于我们在这里单个弹簧的设计载荷为25088Kg，约为55193.6Ib，显然是落在10.5inch约为260cm的设计高度范围内，选择设计高度为260mm。
表4-2空气弹簧型号选择
型号设计高度最小高度限
制最大高度限
制
要求的空气
弹簧压缩后
的高度
要求的空气
弹簧伸长后
的高度
1R12--09210.5inch7.721.1 5.0519.45
由以上的动态特性表，列出空气弹簧在设计载荷时的固有频率，如果表中没有列出设计载荷下的结果，但设计载荷落在表中列出的某两个载荷之间，则应该对固有频率进行线性插值，现在设计载荷为2508.8Kg约为5519Ib，，则
（6000－5519）/（6000－5000）＝（1.25－f ）/（1.25－1.28）
解得f ＝1.264HZ ，肯定是落在这个范围内的，符合要求。
接下来要确定空气弹簧在设计载荷下的最大线形压力P ，首先要查看下常压下载荷－变形曲线
过设计载荷5519Ib 划一条水平线，过设计高度10.5划一条垂直线，两条线的交点压力即为确定的最大线压力，根据表中数据可得，此线压力的值需在69到83PSIG 之间，同样我们可以通过线性插值来确定具体的线性压力的值。
4.2.2空气弹簧刚度计算
空气弹簧安装高度：260mm
1.空气弹簧负荷：PA ＝P2/2
2.空气弹簧相对内压：Pr ＝PA/A 02，
式中：A02为有效面积，取相对内压为0.4Mpa ，可以算得有效面积的值为627cm 23.空气弹簧刚度的计算
空气弹簧的刚度为载荷对起垂直位移的导数，在充满气体的空气弹簧上作用外力P 后，会引起弹簧的微小变形df ，相应气体容积变化量dv ，由于囊壁变形所做的功与外力所做的功相比可以忽略，因而外力做功Pdf 等于气体受压力作的功（p －pa ）dV
Pdf=(p －pa)dV (1)
弹簧内密封的空气满足气体状态方程
p/p0=(V/V 0)的k 次方(2)
定义弹簧的有效面积为A 02＝－dvdf
(3)把3式与2式一并代入1式中，可以得到这样的式子
P ＝(p-pa)A 02=(p0V k /V i -pa)A 02
将上式对位移求导可得空气弹簧的刚度为
C ＝(dp/df)A 02+(p-p a )dA 02/df=(kp 0V 0k /V k+1)A 022+(p 0V k /V k -p a )dA 02/df （4）
这表明空气弹簧的刚度由两部分组成，分别由气体体积的变化和有效面积的变化而引起。在设计时，都要考虑到这两方面的因素。
在静平衡位置时，有p=p 0,V=V 0,我们知道，绝对压力等于相对内压加上标准压强的值，则有p 0=p 2r +p a ,,则有
空气弹簧在静平衡时的刚度为
C ＝k(p 2r +p a )A 022/V 02+p 2r dA/dx （5）
式中，k 为多变指数，当汽车载荷缓慢变化时，弹簧内空气状态的变化接近等温过程，可取k ＝1，当汽车在行驶过程振动时，弹簧内空气状态的变化接近于绝热过程，可取k ＝1.4，实际计算时，通常取k ＝1.2－1.4，在此，我取k ＝1.33
A 02＝627cm 2为有效面积，直径为282mm
dA/df 为有效面积变化率，由于采用的是直筒的活塞，dA/df ＝0n0=π21()0100V p kgA p df dA A g ?+（6）
可以求出V 的值为16.4L ，p a 为标准大气压。
由此代入公式（5），可得出空气弹簧的刚度为1594N/cm 。
4.3减振器的尺寸计算
1.减振器阻尼系数a的确定
在性能参数选择一节里我们已经知道相对阻尼系数的概念，并选择相对阻尼系数b为0.3，若簧载质量为m，则有
a＝2b（Cm）1/2=24240（7）2.最大卸荷力F0的确定
为了减少传给车身的冲击力，当减振器活塞振动速度达到一定值时，减振器应打开卸荷阀，此时活塞速度成为卸荷速度，v x一般为0.15－0.3m/s，取为0.25若伸张行程时的阻尼系数为a0
F0＝a0v x=24240*0.25=6060N（8）3.主要尺寸参数
筒式减振器工作缸直径D可由最大卸荷力和缸内允许压力［p］来近似求得
D＝｛4F0/π［p］(1-h2)｝1/2（9）式中，［p］为缸内最大允许压力，取3到4N/mm2
H为缸筒直径与连杆直径之比，取为0.4到0.5
储油缸直径Dc=(1.35---1.5)D,工作缸筒常由低碳无缝钢管制成，壁厚一般取1.5到2mm，这里取为2mm，储油筒壁厚也取2mm。
代入数据，计算求得，D=47.93，圆整得，D=50mm
D的尺寸确定后，参考国标QC/T491-1999
选择CG型减振器，基长为120mm，储液筒最大外径D1为80mm，防尘罩最大外径D2为90mm，活塞行程选择160mm
4.4导向机构尺寸及跨距的选择
1.长度的确定
确定推力杆的长度时，除了要考虑它对主销后倾角或传动轴夹角的影响外，另一个要考虑的因素是推力杆两端街头内橡胶衬套的扭转角。由于客车会受到地面的影响会有颠簸，这样由于导向机构对车辆的约束作用使得导向机构会使得空气弹簧上升或者下降，为了避免空气弹簧过度拉升或者频繁撞击限位块，这样就要求对推力杆有一个长度限制，一般用经验公式或者在推力杆的安装位置画圆弧来算出推力杆长度，在这里我使用经验公式来计算长度。
它与杆长的关系：
L=l/sina（横向推力杆初始布置的倾斜角为零）（10）
式中，a为推力杆两端接头内橡胶衬套的扭转角，取为111度，l为空气弹簧的压缩、伸长行程绝对行程中的最大值，查4.2.1节的表可得l=8.95inch=22.733cm，计算得推力杆的长度为633mm
2.截面尺寸的确定
在汽车行使的过程中，导向机构受力主要有以下几个工况，即正常行使工况，紧急制动工况，加速行使工况，以及汽车以0.4g加速度转弯的工况。
发动机驱动力为Ft＝T tq i g i0ηT/r,其中，Ttq为发动价转矩，ig,i0分别为主减速比以及变速比，r为车轮半径。这里的驱动力为最大驱动力。
由图2以及相关内容可知，以V型杆为例，所受径向力R为R＝F1/2cos（θ/2），由此可以校核上面所得到的长度，以45号钢为例，符合要求。
要得到截面尺寸，必须分析汽车以0.4g加速度转弯的工况，先来分析下在这种工况下整车受力情况，下面的图为汽车向左转行使的后视图。
图6空气悬架受力分析汽车在横向加速度ay的作用下，悬挂质量侧倾角为φ，容易得到图中各力和力矩的大小为
Fu=m
u a
y
Fs=m
s
a
y
Ms=Fsd cosφ+Wsd sinφ可以最终得到
F T ＝m
u
a
y
Hu/B+m
s
a
y
h/B+(m
s
a
y
d cosφ+m
s
gd sinφ)/B
其中，第二项的作用力就由悬架汇中的导向传力机构传递。
4.5侧倾刚度以及侧倾角的计算于校核
1.侧倾力臂
图7侧倾力臂标注图
后悬架侧倾中心离地面高度h2=842mm 已知
簧载质心高度为
Shg=(Ghg-GuRc)/(G-Gu)=（11500*1550-1260*505）/（11500-1260）=1679mm（11）其中，Rc 为车轮静力半径，hg 为满载时重心高度
质心离前轴距离
Ls=P 2L/(P 1+P 2)=50176*6150/（50176+25823）=4060mm （12）
式中P 1P 2为前后悬架单边簧载质量，L 为轴距
距后轴距离为6150-4060=2090mm （13）则侧倾力臂为
h=Shg-h1-(Ls-L1)(h2-h1)/(L1-L2)=602mm （14）其中，h1h2前后悬架侧倾中心离地高度，h1=517mm,h2=842mm
L1为轴距，L2为前悬架侧倾中心离前轴距离为0
2.侧倾刚度的计算
在侧倾角不大的情况下，车身侧倾单位角度所必须的侧倾力矩称为侧倾角刚度。侧倾角刚度的大小及其在前后轮的分配，对车辆侧倾角的大小，侧倾时前后轴及左右车轮的载荷再分配以及车辆稳态响应特性有一定的影响。
侧倾刚度为
C＝0.5C 2L D 2L 2+C s1+C 2A D 2A 2+C S2
式中，D 2L 为前桥空气弹簧左右跨距，D 2A 为后桥左右跨距为1480mm
Cs1Cs2为前后稳定杠刚度，后稳定杠不存在，所以刚度为0，
由于只设计后悬，所以给出了整车侧倾刚度为8.893×107Ncm/rad
3.整车侧倾角
当整车以向心加速度0.4g 稳定转向时，侧倾角为Ф＝gR V 2
h Gs C h ?8.9*?=0.4*3
273
10*6028
.9*1590010*10*893.810*602????=0.05Rad=2.9。(15)
式中，V2/R=0.4g
GS＝G-GU=17500-1600=15900Kg
计算结果为侧倾角为2.9度，满足小于六度的要求，这说明，我选择的左右跨距是满足要求的，侧倾刚度以及侧倾角是满足平顺性的要求的。
5.实验项目及国家标准
5.1.引用的国家标准（空气弹簧）
GB519充气轮胎物理机械性能试验方法
GB527硫化橡胶物理试验方法的一般要求
GB528硫化橡胶拉伸性能的测定
GB531橡胶邵尔A型硬度试验方法
GB2941橡胶试样停放和试验的标准温度，适度及时间
GB3512橡胶热空气老化试验方法
HG4-836硫化橡胶抗屈挠龟裂的测定
5.2对空气弹簧外观质量的要求
帘线不得外露，帘布无脱层或损伤现象；其囊内外表面均不得有气泡、裂口、损伤或异物混入胶层；缺胶不得超过3处，每处深不得超过0.3mm，面积不大于100mm，腰环定位圈缺胶部分的长度不得超过定位圈外周长的1/10，自口配合免不得缺胶；子口钢丝不得有断裂和上抽现象，子口应能保证总成装配完好；产品标志清晰可辨；气簧在伸缩过程中，气囊不得有异常变形和漏气现象，最大行程和最大外径应符合设计要求；气囊24h 的内压将不得超过0.02Mpa；气囊的破坏内压不得低于2Mpa；气囊帘布层间的粘附强度不得低于6Kn/m；气囊的台架寿命不得低于300万次。
5.3试验项目及实验方法
1.实验项目
对于空气悬挂，可以进行以下几个试验项目：a胶料物理机械性能试验；b伸缩试验；c气密试验；d弹簧特性试验；e破坏试验；f剥离试验；g台架寿命试验。其中b~f项的试验用同一试样依次进行，g项用另一试样。成品试验应将气囊于合格的零部件装配间装配成气簧进行。试验的一般条件应符合GB2941中的有关规定，其中成品试验的环境温度可放宽至2315C。伸缩试验、弹簧特性试验在材料试验机或其它可以指示、记录负荷并调节高度的变形速度的类似设备上进行；气密试验、破坏试验在专用试验台或其它可以调节高度的类似设备上进行，台架寿命试验或其它可以连续上下动作的类似设备上进行。这些试验均需要能够指示并调节压力的供气系统，还需能将气簧固定在试验机台上的专用夹具。胶料物理机械性能试验、剥离试验按有关标准的规定在相应的设备上进行。
2.实验方法
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西南交通大学钢桥课程设计 单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥 课程设计 姓名： 学号： 班级： 电话： 电子邮件： 指导老师：杨雷 设计时间：2014年
目录 第一章设计资料 (3) 第一节基本资料 (3) 第二节设计内容 (3) 第三节设计要求 (4) 第二章主桁杆件内力计算 (4) 第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (4) 第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (8) 第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (9) 第四节疲劳内力计算 (10) 第五节主桁杆件内力组合 (11) 第三章主桁杆件截面设计 (14) 第一节下弦杆截面设计 (14) 第二节上弦杆截面设计 (16) 第三节端斜杆截面设计 (17) 第四节中间斜杆截面设计 (19) 第五节吊杆截面设计 (20) 第六节腹杆高强度螺栓计算 (23) 第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (24) 第一节 E2节点弦杆拼接计算 (24) 第二节 E0节点弦杆拼接计算 (25) 第三节下弦端节点设计 (26) 第五章挠度计算和预拱度设计 (28) 第一节挠度计算 (28) 第二节预拱度设计 (29) 第七章设计总结 (30)
第一章设计资料 第一节基本资料 1设计规范：铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005），铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）。 2结构轮廓尺寸：计算跨度L=84.4m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=8.44m，主桁高度H=11d/8=11×8.44/8=11.605m，主桁中心距B=5.75m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.30m，采用明桥面、双侧人行道。 3材料：主桁杆件材料Q345q，板厚 40mm，高强度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。 4 活载等级：中—活载。 5恒载 （1）主桁计算 桥面p1=10kN/m，桥面系p2=6.29kN/m，主桁架p3=14.51kN/m， 联结系p4=2.74kN/m，检查设备p5=1.02kN/m， 螺栓、螺母和垫圈p6=0.02（p2+ p3+ p4），焊缝p7=0.015（p2+ p3+ p4）; （2）纵梁、横梁计算 纵梁（每线）p8=4.73kN/m（未包括桥面），横梁（每片）p9=2.10kN/m。 6风力强度W0=1.25kPa，K1K2K3=1.0。 7工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓连接，人行道托架采用精制螺栓，栓径均为22mm、孔径均为23mm。高强度螺栓设计预拉力P=200kN，抗滑移系数μ0=0.45。 第二节设计内容 1. 主桁杆件内力计算：包括主力(恒载和活载)作用下主桁杆件的内力计算、横向附加力作用下主桁杆件的内力计算、纵向制动力作用下主桁杆件的内力计
1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置（减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的
钢板弹簧悬架系统设计规范 1范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参 数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005客车装载质量计算方法 GB 1589-2016道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置 （减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的 振动，保证汽车的正常行驶。悬架结构、性能不仅影响汽车的行驶平顺性，还对操纵稳定性、燃油经济性、通过性等多种
太原理工大学硕士研究生学位论文 重型自卸车主副一体式车架的设计 摘要 目前，国内公路型重型载货自卸汽车整车的生产，主要由改装车厂在整车厂提供的基本型载货汽车平台上派生的自卸汽车底盘上，根据用户需求进行自卸作业系统的设计和改装生产，实现最终的自卸汽车整车。随着我国重型载货汽车快速发展，专业用户对自卸汽车综合性能及可靠性要求的不断提升，使得改装设计生产模式已经不能适应自卸汽车细分市场的发展需求。将重型自卸汽车以底盘与上装一体化设计是解决该问题的主要途径。取消副车架自卸车的设计不仅能实现轻量化，而且可降低整车的重心，提高行驶稳定性，因此，进行取消副车架的重型自卸车主副一体式车架的设计研究具有十分重要的实际意义。 本文从重型自卸汽车车架与上装作业部分一体化设计为主线，通过对装有副车架的TY-1型自卸车车架为分析对象，提出设计硬点参数，在此基础上，取消副车架，提出直接与上装作业部分实现对接的专用自卸车车架总成结构设计方案，并进行分析，为专用自卸汽车整车一体化设计，提供核心部件的设计参考依据。 首先以装有副车架的TY-1型自卸车车架为研究对象，运用有限元方法对其进行静载工况、卸载初工况和货箱举升至45°工况的结构强度分析，并分析其自由模态，获得该车架的应力分布情况和动态特性，并对该车架进行了模态试验，得到车架前8阶自由模态频率和振型，验证有限元模型的可信性。在此基础上，取消了副车架，并重新设计主副一体式车架。该车 I
太原理工大学硕士研究生学位论文 架纵梁的结构形式为工字型，基于等强度考虑，纵梁前部采用变截面结构，论文设计了四种纵梁截面尺寸的车架结构，且车架的静弯曲应力都能满足强度要求。 其次，对所设计的新车架进行相同工况下稳态力学分析，并比较各车架结构参数，通过综合分析对比，确定TY-G3型车架为所设计车架形式，该车架的强度优于TY-1型车架，重心降低14.35%，重量降低11.18%，满足设计要求。TY-G3型车架的有限元模态分析结果显示，车架的一阶频率有所提高，动态性能得以改善。 最后，结合尺寸优化和拓扑优化的方法对TY-G3车架结构进行优化设计，车架的重量减少了0.29t，降低幅度为19.2%，在实现车架轻量化的同时，车架的材料布置更加合理，强度也得以提高。 关键词：低重心，重型自卸车，副车架，变截面，优化设计 II
钢板弹簧悬架系统设计规范 1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置（减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的
汽车正向设计 新车型的研发是一个非常复杂的系统工程，以至于它需要几百号人花费上3、4年左右的时间才能完成。不同的汽车企业其汽车的研发流 程有所不同，我们下面讲述的是正向开发的量产汽车一般的研发流程。以满足车友对汽车研发流程的好奇感研发流程包括管理、设计、组织等方方面面的辅助流程，本文主要向大家介绍汽车研发中的核心流程，也就是专业的汽车设计开发流程，这一流程的起点为项目立项，终点为量产启动，主要包括5个阶段： 一、方案策划阶段 一个全新车型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资金投入，投资风险非常大，如果不经过周密调查研究与论证，就草率上马新项目，轻则会造成产品先天不足，投产后问题成堆;重则造成产品不符合消费者 需求，没有市场竞争力。因此市场调研和项目可行性分析就成为了新项目至关重要的部分。通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析，可以了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化，确定顾客对新的汽车产品是否有需求，或者是否有潜在的需求等待开发，然后根据调研数据进行分析研究，总结出科学可靠的市场调研报告，为企业决策者的新车型研发项目计划，提供科学合理的参考与建议。 汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、产品定位等几个方面。项目可行性分析是在市场调研的基础上进行的，根据市场调研报告生成项目建议书，进一步明确汽车形式(也就是车型确定是微型车还是
中高级车)以及市场目标。可行性分析包括外部的政策法规分析、以及内部的自身资源和研发能力的分析，包括设计、工艺、生产以及成本等方面的内容。在完成可行性分析后，就可以对新车型的设计目标进行初步的设定，设定的内容包括车辆形式、动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等。 将初步设定的要求发放给相应的设计部门，各部门确认各个总成部件要求的可行性以后，确认项目设计目标，编制最初版本的产品技术描述说明书，将新车型的一些重要参数和使用性能确定下来。在方案策划阶段还有确定新车型是否开发相应的变形车，确定变形车的形式以及种类。项目策划阶段的最终成果是一份符合市场要求，开发可行性能够保证得到研发各个部门确认的新车型设计目标大纲。该大纲明确了新车型的形式、功能以及技术特点，描述了产品车型的最终定位，是后续研发各个过程的依据和要求，是一份指导性文件。 二、概念设计阶段 概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划，确定各个设计阶段的时间节点;评估研发工作量，合理分配工作任务;进行成本预算，及时控制开发成本;制作零部件清单表格，以便进行后续开发工作。概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个部分。 1. 总体布置草图 总体布置草图也称为整体布置草图、整车布置草图。绘制汽车总布置草图是汽车总体设计和总布置的重要内容，其主要任务是根据汽车的总体方案及整车性能要求提出对各总成及部件的布置要求和特性参
《钢桥》课程设计任务书《钢桥》课程设计指导书 青岛理工大学土木工程学院 道桥教研室 指导老师：赵建锋 2010年12月
《钢桥》课程设计任务书 一、设计题目 单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计 二、设计目的 1. 了解钢材性能及钢桥的疲劳、防腐等问题； 2. 熟悉钢桁架梁桥的构造特点及计算方法； 3. 通过单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计计算，掌握主桁杆件内力组合及计算方法；掌握主桁杆件截面设计及验算内容； 4. 熟悉主桁节点的构造特点，掌握主桁节点设计的基本要求及设计步骤； 5. 熟悉桥面系、联结系的构造特点，掌握其内力计算和强度验算方法； 6. 熟悉钢桥的制图规范，提高绘图能力； 7. 初步了解计算机有限元计算在桥梁设计中的应用。 三、设计资料 1. 设计依据：铁路桥涵设计基本规范（TB1000 2.1-2005） 铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.-2008） 钢桥构造与设计 2. 结构轮廓尺寸： 计算跨度L= m ，节间长度d= 8 m ，主桁高度H= 11m ，主桁中心距B= 5.75m ，纵梁中心距b= 2.0m 。 3. 材料：主桁杆件材料Q345qD ，板厚≤40mm ，高强度螺栓采用M22。 4. 活载等级：中-活载。 5. 恒载： (1)主桁计算 桥面m kN p =1，桥面系m kN p =2，每片主桁架m kN p = 3， 联结系m kN p =4； (2)纵梁、横梁计算 纵梁(每线) m kN p = 5 (未包括桥面)，横梁(每片) m kN p = 6。 6. 风力强度0.1,25.13212 0==K K K m kN W 。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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
钢桥课程设计 设计任务书 简支上承式焊接双主梁钢桥设计 （题目） 标准跨径L=30m~50m 学生姓名 学号 班级 成绩 指导教师钱宏亮唐海红陈国芳 土木工程系2010 —2011 学年第 1 学期 2011年7月4日
一、设计题目与基本资料 1.设计题目：简支上承式焊接双主梁钢桥设计 2.设计资料： 1）桥梁跨径：30m~50m 桥宽：净9~14+2×x 2）设计荷载 公路——I级或公路——II级，人群荷载3.0kN/m2~3.5kN/m2,，每侧的栏杆及人行道构件的自重作用力为5kN/m； 计算风荷载时，按照桥梁建于山东省威海市进行考虑 3）材料 设计用钢板： 型号16Mnq，即Q345qD，其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008 Q345qD的设计参数为：弹性模量Es=2.1×105MPa，热膨胀系数为1.2×105/°，抗拉、抗压及抗弯强度f=295MPa，剪应力f v=170MPa，剪切模量G=0.81×105MPa； 型号为A3，即Q235qD，其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008 其他普通钢筋：采用热轧R235、HRB335钢筋，凡钢筋直径≥12mm，均采用HRB335钢筋；凡钢筋直径<12mm，均采用R235钢筋 桥面板混凝土：C50微膨胀钢纤维混凝土，容重取25kN/m3 4）设计依据 参考书： 《现代钢桥》（上册），吴冲主编，人民交通出版社，2006年9月第一版，P117~P163 《钢桥》（第二版），徐君兰，孙淑红主编，人民交通出版社，2011年4月第二版，P9~P21 《钢桥构造与设计》，苏彦江主编，西南交通大学出版社，2006年12月第一版，P12~P28 设计规范： 《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008 《钢结构设计规范》GB50017-2003 其他相关规范 注：1. 可变荷载中的汽车荷载（包括车道荷载和车辆荷载）取用《公路桥涵设计通用规范》
目录 1 绪论 (2) 1.1 悬架的概述 (2) 1.2 悬架的分类 (3) 1.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况 (4) 1.4 悬架技术的研究现状及发展趋势 (5) 1.4.1悬架技术的研究现状 (5) 1.4.2悬架技术的发展趋势 (5) 1.4.3悬架设计的技术要求 (5) 2 空气悬架结构 (6) 2.1 空气悬架结构简介 (6) 2.1.1空气悬架系统的基本结构 (6) 2.1.2空气弹簧的类型 (6) 2.1.3导向机构 (7) 2.1.4高度控制阀 (7) 2.2 空气悬架系统的工作原理 (7) 3 悬架主要参数的确定 (8) 3.1 载货汽车的结构参数 (8) 3.2 悬架静挠度 (8) 3.3 悬架动挠度 (9) 3.4 悬架弹性特性 (10) 4 弹性元件的设计 (11) 4.1 空气弹簧力学性能 (11) 4.1.1空气弹簧刚度计算 (11) 4.1.2空气弹簧固有频率的计算 (13) 4.1.3空气弹簧的刚度特性分析 (14) 4.2 高度控制阀 (16) 5 悬架导向机构的设计 (17) 5.1 悬架导向机构的概述 (17) 5.2 横向稳定杆的选择 (17) 5.3 侧顷力臂的计算方法 (18) 5.4 稳定杆的角刚度计算 (19) 5.5 悬架的侧倾角校核 (20) 6 减振器机构类型及主要参数的选择计算 (21) 6.1 分类 (21) 6.2 主要参数的选择计算 (22) 7 技术与经济性分析 (26)
1 绪论 1.1 悬架的概述 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽 车的正常行驶]1[。 现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但是一般都由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。冲击力传到车架和车身时，可能引起汽车机件的早期损坏，传给乘员和货物时，将使乘员感到极不舒适，货物也可能受到损伤。为了缓和冲击，在汽车行驶系统中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装有弹性元件，使车架（或车身）与车桥（或车轮）之间作弹性联系。但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。故悬架还应当具有减振作用，使振动迅速衰减（振幅迅速减小）。为此，在许多结构形式的汽车悬架中都设有专门的减振器。 以下对悬架重要的组成部分进行简单的介绍。 (一)弹性元件 弹性元件主要是把车架或车身与车桥或车轮弹性的连接起来，主要有空气弹簧，钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧等。 (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。 随着科学技术突飞猛进，生活水平的不断提高，人们对汽车的乘坐舒适性及各方面的性能提出了更高的要求，这便迫使各汽车生产厂家不断的引进先进技术，生产出更好的产品，保持强大的竞争能力。从而空气弹簧的设计与研究也越来越受到车辆设计人员的青睐。在本论文主要是对空气弹簧进行了研究与探讨。 (2)钢板弹簧 由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有一定的减震作用。 (3)螺旋弹簧 只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减震和传力的功能，还必须设有专门的减震器和导向装置。 (4)扭杆弹簧 将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。 (二)导向装置
大学生方程式赛车悬架系统设计 中国大学生方程式汽车大赛，在XX年开始举办，至XX 年已举办三届，大赛目的是为了提高大学生汽车设计与团队协作等能力，而华南农业大学XX年才组队设计赛车，现在还没有派队参加比赛，本文初步探讨SAE赛车悬架设计的方案，为日后华南农业大学参赛打下基础。 本课题的重点和难点 1、根据整车的布置对FSAE赛车悬架的结构形式进行的选择。 2、对前后悬架的主要参数和导向机构进行初步的设计。 3、用Catia或Proe建立悬架三维实体模型。 4、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能。 5、悬架设计方案确定后的优化改良。优化的方案一：用ADAMS/Insight进行优化，以车轮的定位参数优化目标，以上下横臂与车架的铰接点为设计变量进行优化。优化的方案二：轻量化，使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，强度校核，优化个部件结构，受力情况。 1、查阅FSAE悬架的设计。 2、运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模，设计出悬架的雏形。 3、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能。 4、用ADAMS/Insight进行优化，改善操纵稳定性。
5、使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，优化个部件结构及轻量化。 悬架设计流程如下： 首先要确定赛车主要框架参数，包括：外形尺寸、重量、发动机马力等等。 确定悬架系统类型，一般都会选用双横臂式，主要是决定选用拉杆还是推杆。 确定赛车的偏频和赛车前后偏频比。 估计簧上质量和簧下质量的四个车轮独立负重。 根据上面几个参数推算出赛车的悬架刚度和弹簧的弹性系数。 推算出赛车在没有安装防侧倾杆之前的悬架刚度初值，并计算车轮在最大负重情况下的轮胎变形。 计算没安装防侧倾杆时赛车的横向负载转移分布。 根据上面计算数值，选择防侧倾杆以获得预想的侧倾刚度和 LLTD。最后确定减振器阻尼率。 上面计算和选型完成后，再重新对初值进行校核。 运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模，设计出悬架的雏形。在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能，并用ADAMS/Insight进行优化分析。 使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，
48米单线铁路下承式栓焊简支梁主桁设计
目录 第一部分设计说明书 一、设计资料----------------------------4 二、钢梁上部总体布置及尺寸拟定--------------------------4 1、钢桁架梁桥的优缺点--------------------------4 2、设计假定和计算方法---------------------------4 3、主桁杆件截面选择---------------------------5 4、节点设计原则---------------------------5 5、设计思路和步骤----------------------------5 6、参考文献 ----------------------------6 第二部分设计计算书 一、打开软件-----------------------------------7 二、创建模型-----------------------------------7 1．设定造作环境-----------------------------------7 2．定义材料和截面-----------------------------------7 3．建立节点和单元-----------------------------------8 4．输入边界条件-----------------------------------8 5．输入荷载（1）——加载自重--------------------------------9 6．运行结构分析（1）-----------------------------------10 7．查看结果-----------------------------------10 8．输入荷载（2）——活载添加-------------------------------12 9．运行结构分析（2）----------------------------------13 10．查看结果-----------------------------------13 三、主力求解-----------------------------------14 1．冲击系数-----------------------------------14 2．活载发展均衡系数-----------------------------------14
3.1 弹簧刚度 弹簧刚度计算公式为： 前螺旋弹簧为近似圆柱螺旋弹簧：前 n 8D Gd 3 14 1 1= Cs (1) 1 后螺旋弹簧为圆柱螺旋弹簧：后 n 8D Gd 3 24 2 2= Cs (2) 式中：G 为弹性剪切模量79000N/mm 2 d 为螺旋弹簧簧丝直径， 前螺旋弹簧簧丝直径d 1=11.5mm ， 后螺旋弹簧簧丝直径d 2=12mm ； 1D 为前螺旋弹簧中径，D 1=133.5mm 。 D 2为后螺旋弹簧中径，D 2=118mm 。 n 为弹簧有效圈数。根据《汽车设计》（刘惟信）介绍的方法，判断前螺旋弹簧有效圈数为4.25圈，即n 前=4.25；后螺旋弹簧有效圈数为5.5圈，即 n 后=5.5。 前螺旋弹簧刚度： =18.93 N/mm 后螺旋弹簧刚度： 后 n 8D Gd 324 2 2= Cs =22.6N/mm 螺旋弹簧刚度试验值： 前螺旋弹簧刚度：18.8N/mm ； 1 螺旋弹簧刚度计算公式，参考《汽车工程手册》设计篇 3 1 41 116n Gd D Cs 前=
后螺旋弹簧刚度：22.78N/mm 。 前螺旋弹簧刚度和后螺旋弹簧刚度计算值与试验值基本相符。G08设计车型轴荷与参考样车的前轴荷相差<2.0%，后轴荷相差<0.8%。设计车型直接选用参考样车的弹簧刚度,刚度为： Cs=18.8 N/mm； 1 Cs=22.6 N/mm。 2 3.5 减震器参数的确定 汽车的悬架中安装减振装置的作用是衰减车身的振动保证整车的行驶平顺性和操纵稳定性。下面仅考虑由减振器引起的振动衰减，Array不考虑其他方面的影响，以方便对减振器参数的计算。 汽车车身和车轮振动时，减振器内的液体在流经阻尼孔时的摩擦
1 什么是安全汽车？ 安全汽车是指综合运用当代最新汽车安全技术成果，以汽车专用电脑控制、指令、协调汽车各安全机构，保证最佳安全性能的汽车。安全汽车装有防抱死（ABS），防滑系统（ARS），乘员保护系统（SRS）等安全装置。（CEI）覆盖件是指车身外壳，车门，玻璃，坐椅装饰这些， 结构件就是基本，车身的底盘，大梁，纵横杠，这些。 2 车身类型一般按什么分类，可分为哪几类？非承载式车身的车架一般可以分为哪几类？ 一般可以按用途和所有材料来分类，然而从结构和设计观点按车身承载型式来分，可以认为是较为合理和准确的。可分为承载式非承载式和半承载式三大类；非承载式车身一般可以分为框式车架、脊梁式车架、综合式车架三大类。 3 边梁式、周边式、脊梁式、X式车架的用途及其特点？轿车车身特点分类有哪些？轿车造型分类有哪些？ 边梁式车架结构便于安装车身和不知其他总成，有利于满足改装变型和发展多品种的需要，所以被广泛采用在货车、大多数专用汽车和直接利用货车底盘改装的大客车以及早期生产东的轿车上。 周边式车架实际上是适应轿车车身地板从边梁式派生出来的。其特点是前、后狭窄端系通过所谓的“缓冲臂”或“抗扭盒”与中部纵梁焊接相连，前缓冲臂位于前围板下部倾斜踏板前方，后缓冲板位于后座下方。容许缓冲臂具有一定程度的弹性变形，可以吸收来自不平路面的冲击和降低车内的噪声。 脊梁式车架采用在某些高越野车性汽车上。特点是这种车架是由一根位于车身对称中心线上的较粗的纵向钢管和若干根横向悬伸架构成，其特点是具有很大的抗扭刚度，结构上容许车轮有较大的跳动空间。 X形车架多采用于轿车。特点是，是车架的前、后端均近似于边梁式车架，中部为一短脊梁管，前、后两端便于分别安装发动机和或驱动桥。中部脊梁的宽度和高度较大，可以提高抗扭刚度。 第二章 1 什么是车身主图板、车身主模型？制作主模型有那些相关要求？ ----“车身主图板”一词可以理解为车身主要轮廓和结构的图版。能够反映出1）车身的主要轮廓线。2）车身上各零件的装配关系。3）车身上各零件的结构截面。4）可动件（如车门、发动机罩和行李舱盖等）运动轨迹的校核。 主模型是根据主图片、车身零件图和样板等制造的1:1实体模型，它是重要的设计资料之一，同时也是作为制造冲模、胎具、装焊夹具、检验样架的主要依据，它还是大批量生产汽车车身时不可缺少的依据。制造主模型按车身覆盖件分块，其分块原则上应当与车身 2传统车身设计的特点是什么？国外产品现代设计方法一般可分为哪两个阶段来进行？ 答：在外形和结构上，车身壳体是有些多具有空间曲面外形的大型覆盖件所组成。对整车外形来说，即要求其整体协调给人以美感，又必须保证必要的流线型在装合这些大型覆盖件时，对互换性和装配准确度也有严格要求；当前国外的产品设计通常分为概念设计和工程设计。
目录 欧阳歌谷（2021.02.01）1.设计资料1 1.1基本资料1 1.2构件截面尺寸1 1.3单元编号4 1.4荷载5 2.内力计算7 2.1荷载组合7 2.2内力9 3.主桁杆件设计11 3.1验算内容11 3.2截面几何特征计算11 3.3刚度验算15 3.4强度验算16 3.5疲劳强度验算16 3.6总体稳定验算17 3.7局部稳定验算18 4.挠度及预拱度验算19 4.1挠度验算19
4.2预拱度19 5.节点应力验算20 5.1节点板撕破强度检算20 5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算21 5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算22 6.课程设计心得23
1.设计资料 1.1基本资料 (1)设计规范 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）； (2)工程概况 该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥，共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m，主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m，桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。 (3)选用材料 主桁杆件材料采用A3钢材。 (4)活载等级 采用公路I级荷载。 1.2构件截面尺寸 各构件截面对照图
各构件截面尺寸统计情况见表1-1： 表1-1 构件截面尺寸统计表 编号名称类型 截面 形状 H B1 (B) tw tf1(tf ) B2tf2C 1下弦杆E0E2用户H型0.460.460.010.0120.4 6 0.012 2下弦杆E2E4用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 3上弦杆A1A3用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 4上弦杆A3A3用户H型0.460.460.020.0240.4 6 0.024 5斜杆E0A1用户H型0.460.60.0120.020.60.02 6斜杆A1E2用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 7斜杆E2A3用户H型0.460.460.010.0160.4 6 0.016 8斜杆A3E4用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 9竖杆用户H型0.460.260.010.0120.2 6 0.012 10横梁用户H型 1.290.240.0120.0240.2 4 0.024 11纵梁用户H型 1.290.240.010.0160.2 4 0.016 12下平联用户T型0.160.180.010.01 13桥门架上下横撑和短 斜撑 用户双角0.080.1250.010.01 0.0 1 14桥门架长斜撑用户双角0.10.160.010.010.0
悬架系统计算报告 项目名 称： 03月编号： 版本号：V1.0
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目次 1 概述 (1) 1.1 计算目的 (1) 1.2 悬架系统基本方案介绍 (1) 1.3 悬架系统设计的输入条件 (2) 2 悬架系统的计算 (3) 2.1 弹簧刚度 (3) 2.2 悬架偏频的计算 (3) 2.2.1 前悬架刚度计算 (4) 2.2.2 前悬架偏频计算 (4) 2.2.3 后悬架刚度计算 (5) 2.2.4 后悬架偏频计算 (6) 2.3 悬架静挠度的计算 (6) 2.4 侧倾角刚度计算 (7) 2.4.1 前悬架的侧倾角刚度 (7) 2.4.2 后悬架的侧倾角刚度.......... 错误! 未定义书签。 2.5 整车的侧倾角计算 (10) 2.5.1 悬架质量离心力引起的侧倾力矩 (11) 2.5.2 侧倾后, 悬架质量引起的侧倾力矩 (12) 2.5.3 总的侧倾力矩 (12) 2.5.4 悬架总的侧倾角刚度 (12) 2.5.5 整车的侧倾角 (12) 2.6 纵倾角刚度 (12)
2.7 减振器参数 (13) 2.7.1 减振器平均阻力系数的确定错误! 未定义书签。 2.7.2 压缩阻尼和拉伸阻尼系数匹配 (16) 2.7.3 减震器匹配参数 (16) 3 悬架系统的计算结果 (17) 4 结论及分析 (18) 参考文献 (18)
1概述 1.1 计算目的 经过计算，求得反映MA02-ME10Q纯电动车悬架系统性能的基本特征，为零部件开发提供参考。计算内容主要包括悬架刚度、悬架侧倾角刚度、刚度匹配、悬架偏频、静挠度和阻尼等。 1.2 悬架系统基本方案介绍 MA02-ME10 0纯电动车前悬架采用麦弗逊式独立悬架带横向稳定杆结构，后悬架系统采用拖曳臂式非独立悬架结构。 前、后悬架系统的结构图如图1、图2: 图1前悬架系统
专用汽车制造与验收技术条件 (第一次修订) JT 湖北江山专用汽车有限公司 2009年4月
前言 本稿为征求意见稿，请公司领导及研发部、质管部、制造部提出修改意见，在原稿上直接修改并签名。 参加修订人员：徐伟、刘江河、王洪斌、杨国斌、魏猛、李力、张佳、杨华伟、何伟军、纪海洋、赵钧、吴江、车作华。 2009年4月28日
1.主题内容 本技术条件规定了专用汽车制造与验收的通用技术要求，适用于本公司专用汽车产品设计、制造与验收。 2.引用标准 GB1589-2004 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB4785-1998 汽车及挂车外部照明和信号装置的安装规定 GB/T1184-1996 形状和位置公差未注公差的规定 GB/T3766－2001 液压系统通用技术条件 GB/T7935－1987 液压件通用技术条件 GB/T7258－2004 机动车运行安全技术条件 GB/T11567.1-2001 汽车和挂车侧面防护要求 GB/T11567.2-2001 汽车和挂车后下部防护要求 JB/T5943－1991 工程机械焊接件通用技术条件 QC/T268－1999 汽车冷冲压加工零件未注公差尺寸的极限偏差 QC/T518-2007 汽车用螺纹紧固件拧紧扭矩规范 QC/T29104－1992 专用汽车液压系统液压油固体污染度限值 3.通用技术要求 3.1 机械零部件要求 3.1.1 机加零件未注尺寸公差按IT14级制造，孔类零件为：基本尺寸+IT14 ；轴类零 件为：基本尺寸0 -IT14；非孔轴类零件为：基本尺寸+1/2IT14 -1/2IT14 。 3.1.2 焊接件的技术要求按JB/T5943－1991 《工程机械焊接件通用技术条件》执行。 3.1.3 冲压、弯形零件未注尺寸公差按 QC/T268－1999 《汽车冷冲压加工零件未注公差尺寸的极限偏差》执行。 3.1.4 未注形位公差按GB/T1184-1996 《形状和位置公差未注公差值》的公差等级L执行，以垂直度未注公差值为例，具体数值见表1： 表1 垂直度未注公差值