簧载质量或悬架质量
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悬架系统计算说明书1.整车有关参数1.1 轴距:L=2610mm1.2 轮距:前轮B1=1530mm后轮B2=1510mm1.3 轴荷(kg)1.4 前后轮空满载轮心坐标(Z向)1.4 前、后悬架的非簧载质量(kg):G u1=108kg G u2=92kg1.5 悬架单边簧载质量(kg)悬架单边簧载质量计算结果如下:=(795-108)/2=343.5kg 前悬架:空载单边车轮簧载质量为M01=(872-108)/2=382kg半载单边车轮簧载质量为 M03满载单边车轮簧载质量为M02=(891-108)/2=391.5kg=(625-92)/2=266.5kg 后悬架:空载单边车轮簧载质量为M1半载单边车轮簧载质量为M=(773-92)/2=340.5kg3满载单边车轮簧载质量为M2=(904-92)/2=406kg2、前悬架布置前悬架布置图见图1图1 T21前悬架布置简图3、前悬架设计计算3.1 前悬架定位参数:3.2 前悬架采用麦弗逊式独立悬架,带稳定杆,单横臂,螺旋弹簧,双向双作用筒式减震器。
(1) 空满载时缓冲块的位置和受力情况 空载时,缓冲块起作用,不受力 满载时,缓冲块压缩量为13.8mm ,(由DMU 模拟得知,DMU 数据引自T21 M2数据)。
根据缓冲块的特性曲线,当缓冲块压缩13.8mm 时,所受的力为:125N (2) 悬架刚度计算螺旋弹簧行程杠杆比:1.06悬架刚度为K 1= ((391.5-343.5)*9.8-125/1.06)/(5-(-15))= 17.62N/mm(3)前螺旋弹簧①截锥螺旋弹簧②螺旋弹簧行程杠杆比:1.06③刚度C1=K1*(1.06)2*0.9=17.62*(1.06)2*0.9=17.81N/mm(4)静挠度和空满载偏频计算空载时挠度 f 1= N 1/K 1=( M 01*9.8)/K 1=(343.5*9.8)/17.81=18.9cm 静挠度 f 01= f 1 +(5-(-15))/10=20.9 偏频n:空载为 Hz f n 15.19.18/5/511===满载为 Hz f n 09.19.20/5/50101===结论:前悬架偏频在1.00~1.45Hz 之间,满足设计要求。
载货汽车悬架设计摘要本论文主要对汽车卸货悬架的设置进行探索研究,第一步设计相关的四个参数,然后结合得到的四个参数对总体进行研究设计,其中主要主要研究的参数有三个,分别是性能、质量以及尺寸,参数的选择是依据国家标准和相关文献经验所获取的,并且在使用过后还需要进行验证,确保选择的参数符合基础要求。
本论文将完成前后悬架钢板弹簧、减震器和弹性元件等设计。
主要针对悬架的基本参数包括静挠度、动脑度、弹性特性的选择和计算,在此基础上进行了钢板弹簧弹性元件的设计,主要针对板簧的主要参数、断面尺寸、黄片产嘀咕、刚度校核、弧高、曲率半径、主片的强度校核以及弹簧销的强度校核等,最后进行了前后悬架减震器的设计,主要针对减震器的基本特性、相对阻尼系数以及最大卸载力、油缸直径等进行了设计计算。
最后绘制了前后悬架的装配图及零件图。
关键词:载货汽车;悬架;设计;绘图1 设计依据本文依据相关确定的参数来进行汽车总体设计,然后再对汽车的前悬架与后悬架进行深入研究,对两者之间的偏频需求进行瞒足。
并且还对前后悬架参数与结构进行了校队。
从设计与校队过程中充分把握其设计方式,为悬架设计奠定基础。
如下所示为本设计的主要参数及设计依据:1)轴距:3260mm;2)静挠度:fc=60-90mm;3)整车质量:满载:4495kg;空载:2560kg;4)前悬架单侧悬架设计:簧载质量:600kg;空载簧载质量:470kg;5)后悬架单侧悬架设计:簧载质量:1300kg;空载簧载质量:430kg。
2前悬架的设计2.1确定悬架重要参数值2.1.1 悬架的主要静挠度悬架静扰度在公式中用f来表示,其指货车在载满货品并且停止运行时,悬架所要承担的负荷值,与制作悬架的刚度c的关系为:F C等于F W÷c对汽车平稳驾驶度造成最大影响的汽车悬架与簧上质量,两者之间运行过程的系统频率是主要原因之一。
因为汽车在设计中将质量系数的分配接近1,所以车身上的两点在振动过程中没有联系。
深入解读:簧下一公斤簧上十公斤对吗?轻量化,一个在汽车行业中越来越频繁出现的词语。
因为汽车本身是一个各种运动部件的集合,轻量化工程带给了汽车产品诸多益处,所以无论是整车厂,还是后市场,轻量化都成为了提升产品卖点和提高售价的重要词条。
将汽车车身的制造材料由钢铁变更为铝合金或者碳纤维复合材料,在不损失刚性和安全性能的同时,减轻重量,这是车身的轻量化工程。
使用更高阶的制造工艺来制造发动机内部的连杆、活塞等运动部件,让其在满足刚性的同时减轻运动惯量,传统铸铁缸体被铝合金缸体替代,这都是发动机的轻量化工程。
轻量化工程不仅仅是主机厂的事,而对于普通车主而言,大大小小的轻量化的改装依然具有实际的意义。
如更换各种改装品牌提供的轻量化轮圈恐怕是实现难度最低的轻量化工程。
作为汽车改装的基础项目,簧下部件的轻量化意义究竟在哪?簧下减重一公斤等于车身减重十公斤的说法正确吗?CarTech车技来谈谈。
无论汽车有多复杂,车重都可以被理解为两部分构成:簧载质量+簧下质量=汽车总质量。
簧下质量(非簧载质量),是Unsprung Weight的直译。
簧下质量指的就是除簧载质量以外的部分,簧载质量(Sprung Weight)好理解,意思就是汽车悬架系统支撑起的重量,也就是车身、发动机、变速箱等等。
Usprung weight则主要包括轮圈、轮胎、刹车碟/卡钳、避震器、弹簧、悬架的摆臂、传动半轴,如果是越野车或者卡车的整体桥结构,则还要加上轮间差速器,主传动轴等部件。
简单理解,能和车轮一起跳动的部件属于“簧下质量”,而只能和车身保持相对静止的部件属于“簧载质量”。
要真正计算清楚一台车的簧下质量和簧载质量是一件非常复杂的事情,因为有一些部件并不能简单计算为簧下质量或者簧载质量。
计算精确的簧下质量不仅需要考虑悬架形式,各悬架零件的质心位置,各摆臂运动的矢量方向,也需要借助高等数学作为工具来进行计算,这里就不做展开。
根据前人的经验,得出了估算值:1.轮胎、轮圈、刹车碟,这些部件通常可以等效为100%的簧下质量。
文/江苏 高惠民车载视觉感知预瞄下的主动悬架控制分析与实车应用(三)(接2023年第2期)三、主动悬架系统动力学基础1.悬架系统的性能评价指标车辆操纵稳定性和行驶平顺性是汽车系统动力学中研究的两大热点。
保证汽车具有良好的行驶安全性以及乘客乘坐舒适性是悬架系统的两个主要功能。
所以,想设计一个综合性能令人满意的悬架系统,就要考虑以下三个性能评价指标:车身加速度、悬架动行程、轮胎动载荷,这些评价指标能够体现出悬架相互制约的不同性能要求。
(1)车身垂向加速度车身垂向加速度也被称为不舒适性参数,是按照 ISO 2631-1:1997(E)标准求得的加权加速度均方根值,能够直接体现汽车的行驶平顺性,从而用来评论振动对人体舒适和健康的影响。
人体对垂向的频率加权函数最为敏感的频率范围是4~8Hz。
对轿车而言,车身垂直加速度对车辆行驶平顺性的品质起到了决定性的作用。
(2)悬架动挠度悬架动行程是非簧载质量和簧载质量位移之差的均方根值也可以叫做悬架弹簧动挠度,可以描述悬架位移相对静平衡位置的变化情况,能够反映车身的姿态变化。
悬架动行程受汽车总体设计所提供的运动空间的限制(被称为限位行程),必须将悬架动行程控制在允许的限度内,悬架弹簧动挠度和它的限位行程配合不当,会导致撞击限位的概率增加,使平顺性变坏。
(3)轮胎动载荷相对于静平衡位置的轮胎载荷变化程度被定义为轮胎动载荷,轮胎载荷的变化会导致轮胎与地面的接触面积发生变化。
因此,车轮与路面间的附着效果受到车轮与路面间动载的影响,同时也影响着行驶安全性。
轮胎动载荷的方向是上、下交变的,当动载与静载的方向相反,幅值大小相等时,车轮作用于路面的垂直载荷等于零。
这时,会使车轮跳离地面,失去纵向附着力和侧向附着力,从而导致行驶安全性的恶化。
由此可知,车身垂向加速度、悬架动挠度以及轮胎动载荷是从“路、车、人” 的关系分析(图24给出了悬架评价指标的系统框图),评价悬架系统性能息息相关指标。
名词解释发动机部分:1,上止点:活塞顶面离曲轴中心线最远时的止点。
2,下止点:活塞顶面离曲轴中心线最近时的止点。
3,排量:一台发动机全部汽缸工作容积的总和称为发动机的排量。
4,燃烧室:由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。
5,压缩比:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。
6,爆燃:爆燃是由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点火中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。
7,表面点火:表面点火是由于燃烧室内炽热表面点燃混合气产生的一种不正常燃烧现象。
8,燃油消耗率:发动机每发出1kw有效功率,在1h内所消耗的燃油质量,称为燃油消耗率。
9,配气定时:配气定时就是进,排气门的实际开闭时刻,通常用相对上,下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。
10,发动机负荷:是指发动机驱动从动机械所耗费的功率或有效转矩的大小。
11,点火提前角:从点火时刻起到达活塞到达上止点,这段时间内曲轴转过的角度底盘部分:1,全轮驱动:通常发动机前置,通过变速器之后的分动器将动力分别输送给全部驱动轮。
2,轮边减速器:将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样的两套,分别安装在两侧驱动轮的近旁。
3,簧载质量:由悬架刚度和弹簧支承的质量称为簧载质量。
4,转向桥:利用车桥中的转向节使车轮可以偏转一定的角度,以实现汽车的转向。
(承担转向任务的车桥)5,全浮式半轴支承:半轴只承受转矩,而两端均不承受任何反力和弯矩。
6,半浮式半轴支承:只能使半轴内端免受弯矩,而外端却承受全部弯矩。
7,非断开式驱动桥:整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接,由于半轴套管与主减速器壳是刚性地连成一体的,因而两侧的半轴和驱动桥不可能在横向平面内作相对运动,故称这种驱动桥为非断开式驱动桥。
8,行车制动系统:使行驶中的汽车降低速度甚至停车的一套专门装置,发动机冷却系统的大循环和小循环:当冷却液温度低于规定值时,节温器处于关闭状态,冷却液流向散热器的通道,冷却液经旁通孔、水泵返回发动机,进行小循环;当冷却液温度达到规定之后,节温器打开,这是冷却液经节温阀进入散热器,并由散热器经水泵流回发动机,进行大循环。
悬架系统1.整车有关参数1.1 轴距:L=2610mm1.2 轮距:前轮B1=1530mm后轮B2=1510mm1.3 轴荷(kg)1.4 前后轮空满载轮心坐标(Z向)1.4 前、后悬架的非簧载质量(kg):G u1=108kg G u2=92kg1.5 悬架单边簧载质量(kg)悬架单边簧载质量计算结果如下:前悬架:空载单边车轮簧载质量为M01=(795-108)/2=343.5kg 半载单边车轮簧载质量为 M03=(872-108)/2=382kg满载单边车轮簧载质量为M02=(891-108)/2=391.5kg 后悬架:空载单边车轮簧载质量为M1=(625-92)/2=266.5kg半载单边车轮簧载质量为M3=(773-92)/2=340.5kg满载单边车轮簧载质量为M2=(904-92)/2=406kg2、前悬架布置前悬架布置图见图1图1 T21前悬架布置简图3、前悬架设计计算3.1 前悬架定位参数:3.2 前悬架采用麦弗逊式独立悬架,带稳定杆,单横臂,螺旋弹簧,双向双作用筒式减震器。
(1) 空满载时缓冲块的位置和受力情况 空载时,缓冲块起作用,不受力 满载时,缓冲块压缩量为13.8mm ,(由DMU 模拟得知,DMU 数据引自T21 M2数据)。
根据缓冲块的特性曲线,当缓冲块压缩13.8mm 时,所受的力为:125N (2) 悬架刚度计算螺旋弹簧行程杠杆比:1.06悬架刚度为K 1= ((391.5-343.5)*9.8-125/1.06)/(5-(-15))= 17.62N/mm(3)前螺旋弹簧①截锥螺旋弹簧②螺旋弹簧行程杠杆比:1.06③刚度C1=K1*(1.06)2*0.9=17.62*(1.06)2*0.9=17.81N/mm(4)静挠度和空满载偏频计算空载时挠度 f 1= N 1/K 1=( M 01*9.8)/K 1=(343.5*9.8)/17.81=18.9cm静挠度 f 01= f 1 +(5-(-15))/10=20.9 偏频n: 空载为 Hz f n 15.19.18/5/511=== 满载为 Hz f n 09.19.20/5/50101===结论:前悬架偏频在1.00~1.45Hz 之间,满足设计要求。