载货汽车的悬架系统结构的设计毕业论文设计说明书
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载货汽车后悬架设计实例一、设计的主要数据载质量:6000kg整备量:5000kg空车时:前轴负荷:2500kg后轴负荷:2500kg满载时:前轴负荷:3350kg后轴负荷:7650kg尺寸:总长:8470总宽:2470轴距:4700前轮距:1900后轮距:1800满载重心高度:1180二、悬架主要参数的确定1 悬架的静挠度f c悬架的静扰度是指汽车满载静止时悬架上的载荷f c与此时悬架刚度c 之比,即f= F w/cc货车的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。
因汽车的质量分配系数近似等于1,因此货车车轴上方车身两点的振动不存在联系。
货车的车身的固有频率n,可用下式来表示:n=c/m/2式中,c为悬架的刚度(N/m),m为悬架的簧上质量(kg)又静挠度可表示为:f c= mg/cg:重力加速度(10N/kg),代入上式得到:n=15.76/f cn:hzf c:mm分析上式可知:悬架的静挠度直接影响车身的振动频率,因此欲保证汽车有良好的行驶平顺性,就必须正确选择悬架的静挠度。
又因为不同的汽车对平顺性的要求不相同,货车的后悬架要求在1.70~2.17hz之间,因为货车主要以载货为主,所以选取频率为:1.9hz.。
2 悬架的动挠度f d悬架的动挠度是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构容许的最大变形时,车轮中心相对车架的垂直位移。
通常货车的动挠度的选择范围在6~9cm.。
本设计选择:f d= 8.0cm3 悬架的弹性特性悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种。
由于货车在空载和满载时簧上质量变化大,为了减少振动频率和车身高度的变化,因此选用刚度可变的非线性悬架。
4 悬架主,副簧刚度的分配图 1 货车主、副簧为钢板弹簧结构的弹性特性如何确定副簧开始参加工作的载荷F k 和主,副簧之间刚度的分配,受悬架的弹性特性和主,副簧上载荷分配的影响,原则上要求车身从空载到满载时的振动频率变化要小,以保证汽车有良好的平顺性,还 要求副簧参加工作前后的悬架振动频率不大。
(最新版)汽车悬架毕业设计论⽂摘要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,保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。
关键词:钢板弹簧;复合簧;后悬架。
Abstractsuspension assembly is one of the most important part of modern automotive, it links the frame (or Unibody) and axle (or wheel) . Its main task is to pass the effect of all force and torque between the wheel and the frame, and relax the impact load of the frame passed from rough road to ensure the normal running of the car. The article is to design the primary and secondary spring of rear suspension, and check the design to ensure the design meets automotive safety requirements. The design is first based on the vehicle rear axle load and non-sprung mass to determine the load of each leaf spring, according the different loads of full and no load to distribution the stiffness, while use the vehicle wheelbase to determine calculate the approximate thickness and width. Drawing method can be used to determine the length of each leaf spring. Finally, check the leaf springs to ensure it meet the requirements.Keywords: leaf spring; composite spring; rear suspension⽬录引⾔ (3)1.1 汽车的发展历史 (3)1.2 汽车的构造 (4)1.3 汽车悬架系统的作⽤、组成与分类 (4)1.3.1 汽车悬架系统的作⽤ (4)1.3.2 汽车悬架系统的组成 (5)1.3.3 汽车悬架系统的分类 (6)1.4 该项研究的⽬的与意义 (7)1.5 国内外研究现状、发展动态 (8)1.6 钢板弹簧 (9)1.6.1 钢板弹簧的基本结构和作⽤原理 (9)2 钢板弹簧的布置⽅案及材料选择 (10)3 汽车后悬架系统钢板弹簧的设计计算 (11)3.1 设计给定参数 (11)3.2 钢板弹簧主要参数的确定 (11)3.2.1 前后悬架静挠度和动挠度的选择 (11)3.2.2 钢板弹簧满载弧⾼的选择 (12)3.2.3 钢板弹簧长度的确定 (12)3.2.4 悬架主、副钢板弹簧的刚度分配 (12)3.2.5 钢板弹簧所需的总惯性矩的计算 (14)3.2.6 根据强度要求计算钢板弹簧总截⾯系数 (15)3.2.7 钢板弹簧平均厚度的计算 (16)3.2.8 验算在最⼤动⾏程时的最⼤应⼒ (16)3.2.9 钢板弹簧叶⽚断⾯形状及尺⼨的选择 (17)3.3 钢板弹簧的设计及校核 (19)3.3.1 钢板弹簧各⽚长度的确定 (19)3.3.2 钢板弹簧刚度的验算 (21)3.4 钢板弹簧总成在⾃由状态下的弧⾼和曲率半径计算 (23)3.4.1 钢板弹簧总成在⾃由状态下的弧⾼ (23)3.4.2 钢板弹簧总成在⾃由状态下的曲率半径 (25)3.4.3 钢板弹簧叶⽚在⾃由状态下曲率半径的计算 (25)3.4.4 钢板弹簧各叶⽚在⾃由状态下的曲率半径和弧⾼的计算 (27)3.4.5 钢板弹簧总成弧⾼的核算 (29)3.5 叶⽚端部形状的选择 (31)3.6 钢板弹簧两端与车架的连接 (32)3.7 钢板弹簧弹簧销和卷⽿的设计 (32)3.7.1 弹簧销的设计 (32)3.7.2 卷⽿尺⼨的确定 (33)4结论 (34)参考⽂献 (35)5 致谢 (36)引⾔1.1 汽车的发展历史⾃1886年世界上第⼀辆汽车诞⽣以来,汽车已经历了120多年的发展来历程。
毕业设计(论文)题目:基于ADAMS/Car的汽车悬架系统动力学建模与仿真分析毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日********大学毕业设计(论文)任务书姓名:院(系):专业:班号:任务起至日期:毕业设计(论文)题目:基于ADAMS/Car汽车悬架系统动力学建模与仿真分析立题的目的和意义: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。
轻型载货汽车悬架的设计摘要: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。
本次设计主要是1.5t货车的悬架设计。
参照力帆LFJ3048的基本参数,根据载货汽车悬架系统的要求,设计出符合国家标准的悬架系统。
悬架的设计主要是通过汽车主要的质量参数的分析,初步制定悬架系统的结构方案。
本设计的弹性元件选择钢板弹簧,经过设计计算确定钢板弹簧的主要尺寸和结构形式。
通过数据的论证确定悬架的结构方案与主要参数,利用计算机绘制图纸。
在设计过程中即要考虑设计的合理性,同时还要考虑结构简单、成本低等因素。
通过计算得出的数据表明此次设计的悬架系统符合设计要求。
关键词:1.5T货车;悬架设计;钢板弹簧Dgsign carry cargo car of light tack suspensionZhaowei(Vehicle Engineering 2009, Southwest Forestry University, Kunming Yunnan, 650224)Abstract:Automotive suspension is the frame and wheel axle or between all the force of the floorboard of the connected device, Its role is to transfer function between the wheel and the frame of torsional force and force.It is buffered by the uneven pavement on the body and chassis of impact, resulting in reduced vibration, to ensure that the car can run smoothly. The design is mainly 1.5t truck suspension design. My design is based Lifan LFJ3048 basic paramete, According to the requirements of truck suspension systems, suspension systems designed in line with national standard.Suspension design is mainly through the analysis of the main quality parameters of the car, and determine the structure of the original suspension system solutions.Select the leaf spring elastic element, has been calculated to determine the size and structure of the main leaf spring. Through the data to calculate and determine the structure scheme and main parameters of suspension,and using computer drawing drawings .In the design process is to consider the rationality of the design should also consider the simple, low cost factors.Through the calculated data show that suspension system meet the design requirements.Key words:1.5T truck;suspension design;plate sping目录摘要 (I)Abstract (II)1概述 (1)1.1 悬架的功用和组成 (1)1.2悬架结构形式的分析 (2)1.3悬架的设计方案 (4)2 悬架基本参数的确定 (5)2.1固有频率 (5)2.2悬架的静挠度 (5)2.3悬架的动挠度 (6)2.4悬架的刚度 (6)2.5悬架弹性特性 (6)2.6后悬架主、副簧刚度的分配 (7)3 钢板弹簧的设计 (9)3.1钢板弹簧结构选择 (9)3.2钢板弹簧主要参数的选择 (9)3.2.1单个钢板弹簧承受的载荷 (9)3.2.2满载弧高 (10)3.2.3钢板弹簧长度L的确定 (10)3.2.4钢板弹簧片数n及厚度h的选择 (12)3.2.5钢板断面尺寸形状的确定 (12)3.2.6钢板弹簧各片长度的确定 (12)3.3 钢板弹簧的刚度验算 (15)3.4钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (17)H (17)3.4.1钢板弹簧总成在自由状态下的弧高3.4.2钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 (18)3.4.3弹簧的弧高 (21)3.4.4钢板弹簧总成弧高的验算 (21)3.5钢板弹簧的强度验算 (22)3.6钢板弹簧中心螺栓的选定 (23)3.7钢板弹簧衬套的分析和选型 (23)3.8弹簧夹箍的选择 (24)4 卷耳的设计 (26)4.1 卷耳形式的选择 (26)4.2卷耳的强度验算 (26)4.3钢板弹簧销的强度验算 (27)4.4叶片的端部结构 (28)5减振器的设计 (29)5.1减振器的分析和选型 (29)5.2阻尼器基本参数的确定 (30)5.2.1相对阻尼系数ψ (30)δ (31)5.2.2伸张行程的阻尼系数s5.3最大卸荷力F的确定 (31)5.4筒式减振器主要尺寸参数的确定 (32)6 总结 (33)参考文献 (34)指导教师简介 (35)致谢 (36)1 概述1.1 悬架的功用和组成舒适性是货车最重要的使用性能之一。
独立悬架设计说明书摘要本设计主要讲述了悬架的定义和重要性,描述了悬架的作用和功能主要阐述了独立悬架的类别和构造尤其是详细的介绍了麦弗逊式独立悬架的设计过程,本着满足车辆行使平顺性的原则,设计了麦弗逊式独立悬架的各个组成部件,并对其进行了校核。
如螺旋弹簧的设计和计算,横向稳定杆的设计,对导向机构进行了平顺性分析,横摆臂的长度计算和减震器的设计计算等。
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。
怎样处理好这些方面的关系就摆在了我们设计人员的面前。
因此要是能够设计出使这些方面都能达到一个和谐的悬架对越来越多的汽车使用人员来说将会带来极大的好处。
他们将会体会到优秀悬架带给他们的良好的舒适性,和安全的平顺性。
希望本人的设计能够满足大家的要求。
本设计的图纸主要由计算机绘制完成,计算机编档、排版,打印出图及论文。
还完成了一定量的英文翻译工作。
关键词:麦弗逊式独立悬架悬架汽车悬架AbstractThe main design on the suspension of the definition and importance of a suspension described the role and functions primarily on the type of independent suspension and tectonic particularly detailed introduced Maifuxun independent suspension design process, in the spirit of the exercise smoothly vehicles meet the principles of the design of the independent suspension Maifuxun various components, and the degree of their. If screw spring-loaded design and calculation, horizontal designed to guide agencies conducted smoothly and analytical, Wang squatting length calculation and shock absorber design.Training is a perfect car for the car more difficult to achieve fuel, because it is necessary to meet the suspension of vehicle comfort, but also meet the requirements of the stability of its manipulation, and these two aspects are mutually antagonistic. For example, in order to achieve good sexual comfort, require a significant buffer car shock, which is designed spring-loaded soft farther, but the spring-loaded soft but easy to vehicle braking occurred "nod" and accelerate the "rise" and so serious adverse trends, to the detriment of the vehicle to easily lead to vehicle instability manipulation. How to handle the relationship between these areas before our designers have to face the problem .So if these meet the mission to design a harmonious suspension of a growing number of vehicles involved will bring great benefits. They will understand theiroutstanding suspension to the comfort of a good, and safe smoothly. I hope the design can satisfy all requirements.The design drawings completed mainly by computer mapping, computer archiving, typesetting, printing out maps and papers. Also completed a number of English translation work.Keyword:Maifusun type of independent suspension suspension Motor Training1概述1.1 悬架的定义及其重要性悬架是保证车轮与汽车承载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综总称。
轻型载货汽车悬架的设计摘要: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。
本次设计主要是1.5t货车的悬架设计。
参照力帆LFJ3048的基本参数,根据载货汽车悬架系统的要求,设计出符合国家标准的悬架系统。
悬架的设计主要是通过汽车主要的质量参数的分析,初步制定悬架系统的结构方案。
本设计的弹性元件选择钢板弹簧,经过设计计算确定钢板弹簧的主要尺寸和结构形式。
通过数据的论证确定悬架的结构方案与主要参数,利用计算机绘制图纸。
在设计过程中即要考虑设计的合理性,同时还要考虑结构简单、成本低等因素。
通过计算得出的数据表明此次设计的悬架系统符合设计要求。
关键词:1.5T货车;悬架设计;钢板弹簧Dgsign carry cargo car of light tack suspensionZhaowei(Vehicle Engineering 2009, Southwest Forestry University, Kunming Yunnan, 650224)Abstract:Automotive suspension is the frame and wheel axle or between all the force of the floorboard of the connected device, Its role is to transfer function between the wheel and the frame of torsional force and force.It is buffered by the uneven pavement on the body and chassis of impact, resulting in reduced vibration, to ensure that the car can run smoothly. The design is mainly 1.5t truck suspension design. My design is based Lifan LFJ3048 basic paramete, According to the requirements of truck suspension systems, suspension systems designed in line with national standard.Suspension design is mainly through the analysis of the main quality parameters of the car, and determine the structure of the original suspension system solutions.Select the leaf spring elastic element, has been calculated to determine the size and structure of the main leaf spring. Through the data to calculate and determine the structure scheme and main parameters of suspension,and using computer drawing drawings .In the design process is to consider the rationality of the design should also consider the simple, low cost factors.Through the calculated data show that suspension system meet the design requirements.Key words:1.5T truck;suspension design;plate sping目录摘要 (I)Abstract (II)1概述 (1)1.1 悬架的功用和组成 (1)1.2悬架结构形式的分析 (2)1.3悬架的设计方案 (4)2 悬架基本参数的确定 (5)2.1固有频率 (5)2.2悬架的静挠度 (5)2.3悬架的动挠度 (6)2.4悬架的刚度 (6)2.5悬架弹性特性 (6)2.6后悬架主、副簧刚度的分配 (7)3 钢板弹簧的设计 (9)3.1钢板弹簧结构选择 (9)3.2钢板弹簧主要参数的选择 (9)3.2.1单个钢板弹簧承受的载荷 (9)3.2.2满载弧高 (10)3.2.3钢板弹簧长度L的确定 (10)3.2.4钢板弹簧片数n及厚度h的选择 (12)3.2.5钢板断面尺寸形状的确定 (12)3.2.6钢板弹簧各片长度的确定 (12)3.3 钢板弹簧的刚度验算 (15)3.4钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (17)H.... 错误!未定义书签。
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AbstractWith the development of the Automobile industry, people have been promoting the requirement for the safety and ride comfort quality of the vehicle. As a result, there is a higher demand on 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 helper spring and it is also the leaf spring, dependent suspension. 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 helper spring.In 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 helpful for the dynamical, economical and handling performances of the vehicle.Key words: Suspension Design; Leaf spring; Ride Performance; Truck目录第1章绪论 (1)第2章悬架系统的结构与分析 (3)2.1 悬架的功能和组成 (3)2.2 汽车悬架的分类 (3)2.3 悬架的设计要求 (4)2.4 悬架主要参数 (4)2.4.1 悬架的静挠度fc (4)2.4.2 悬架的动挠度f d (5)2.4.3 悬架弹性特性 (5)2.4.4 后悬架主、副簧刚度的分配 (6)2.4.5 悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配 (6)第3章前后悬架系统的设计 (7)3.1前悬架系统设计 (7)3.1.1钢板弹簧的设计 (7)3.1.2.减振器的选用 (12)3.2后悬架系统设计 (13)3.2.1悬架主要参数的确定 ................................... 错误!未定义书签。
轻型货车悬架设计设计说明书(总34页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-前言本人毕业设计的课题是轻型货车悬架设计,因而其定位为实用经济型。
必须满足以下几个要求:可靠,坚固,耐用,使用成本较低,油耗处于国内中等水平,为当前主流技术水平。
所以,悬架的设计家选用成熟技术,零部件彻底贯彻“三化”原则,较为合理的成本控制。
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中必不可少的装备,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,人们对汽车的和性对有着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。
悬架系统的优劣,驾驶员在车上立刻就可以感受到。
“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。
正因为悬架在现代汽车上的重要作用,所以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箱、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训练。
没有经过严格的训练,是不可能具备这种专业精神和素质的。
目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)第1章绪论 (1)任务来源及设计依据 (2)使用要求 (2)设计要求 (2)主要参数 (2)第2章悬架性能参数的初选 (3)固有频率 (3)悬架的挠度 (3)悬架的静挠度 (3)悬架的动挠度 (3)悬架的刚度 (3)悬架悬挂质量与非悬挂质量的比例关系 (4)小结 (4)第3章悬架性能参数的改进 (5)平顺性参数的改进 (5)操纵稳定性参数的改进 (5)悬架各种特性值的选取 (6)小结 (6)第4章钢板弹簧的设计 (7)钢板弹簧结构设计 (7)钢板弹簧主要参数的确定 (7)单个钢板弹簧承受的载荷 (7)满载弧高 (7)钢板弹簧长度的确定 (8)钢板断面宽度b的确定 (8)钢板弹簧片厚h的选择 (9)钢板断面尺寸形状的确定 (9)钢板弹簧各片长度的确定 (9)钢板弹簧的刚度验算 (10)钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (11)钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0 (11)钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 (12)弹簧的弧高 (13)钢板弹簧总成弧高的验算 (13)钢板弹簧的强度验算 (13)第5章卷耳的设计 (15)卷耳形式的选择 (15)卷耳和弹簧销的强度验算 (15)卷耳的强度验算 (15)钢板弹簧销的强度验算 (16)叶片的端部结构 (16)小结 (16)第6章钢板弹簧其余附件的选择 (17)钢板弹簧中心螺栓的选定 (17)钢板弹簧衬套的分析和选型 (17)弹簧夹箍的选择 (17)骑马螺栓的选择 (18)第7章减振器的设计 (20)减振器的分析和选型 (20)阻尼器基本参数的确定 (21)相对阻尼系数ψ (21)δ (22)伸张行程的阻尼系数S最大卸荷力F的确定 (22)筒式减振器主要尺寸参数的确定 (23)第8章结论与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)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。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)载货汽车的悬架系统结构的设计目录摘要.....................................................................ⅠAbstract. (Ⅱ)1 绪论 (4)1.1 悬架的概述 (4)1.2 悬架的分类 (4)1.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况 (5)1.4 悬架技术的研究现状及发展趋势 (6)1.4.1悬架技术的研究现状 (6)1.4.2悬架技术的发展趋势 (6)1.4.3悬架设计的技术要求 (6)2 空气悬架结构 (7)2.1 空气悬架结构简介 (7)2.1.1空气悬架系统的基本结构 (7)2.1.2空气弹簧的类型 (7)2.1.3导向机构 (8)2.1.4高度控制阀 (8)2.2 空气悬架系统的工作原理 (8)3 悬架主要参数的确定 (10)3.1 载货汽车的结构参数 (10)3.2 悬架静挠度 (10)3.3 悬架动挠度 (11)3.4 悬架弹性特性 (11)4 弹性元件的设计 (13)4.1 空气弹簧力学性能 (13)4.1.1空气弹簧刚度计算 (13)4.1.2空气弹簧固有频率的计算 (15)4.1.3空气弹簧的刚度特性分析 (16)4.2 高度控制阀 (18)5 悬架导向机构的设计 (19)5.1 悬架导向机构的概述 (19)5.2 横向稳定杆的选择 (19)5.3 侧顷力臂的计算方法 (20)5.4 稳定杆的角刚度计算 (22)5.5 悬架的侧倾角校核 (23)6 减振器机构类型及主要参数的选择计算 (24)6.1 分类 (24)6.2 主要参数的选择计算 (25)7 技术与经济性分析 (30)8 结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录A 译文 (34)附录B 外文原文 (41)附录 C 维图形 (51)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)导向装置导向装置是指悬架中的某些用来传力同时还承担着使车轮按一定轨迹相对车架和车身跳动的任务的机构。
导向装置主要有以下几点作用:①在车架或车桥之间传递力矩。
②使车桥或车轮按一定轨迹相对车身或车架跳动。
(三)减振装置减振装置主要是用来消耗振动能量,衰减振动。
弹性系统在受到冲击后,将会产生振动,减震器可以使振幅迅速减小,以避免持续的振动给驾驶员的不舒适和疲劳。
车轮相对于车架和车身跳动时,车轮(特别是转向轮)的运动轨迹应符合一定的要求,否则对汽车某些行驶性能(特别是操纵稳定性)有不利的影响。
因此,悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务,因而这些传力构件还起导向作用,故称导向机构。
由此可见,上述这三个组成部分分别起缓冲、减振和导向的作用,然而三者共同的任务则是传力。
1—弹性元件 2—纵向推力杆 3—减振器 4—横向稳定器 5—横向推力杆图1-1 汽车悬架组成示意图1.2 悬架的分类根据导向机构型式的不同,汽车悬架又可分为非独立悬架和独立悬架。
非独立悬架的结构特点是,左、右车轮用一根整体轴连接,再经过悬架和车价(或车身)连接;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。
独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。
其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。
不过,独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。
现代轿车大都是采用独立式悬架,按其结构形式的不同,独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架等。
图1-2 独立悬架非独立悬架的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面。
非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都较差,在现代轿车中基本上已不再使用,多用在货车和大客车上。
图1-3 非独立悬架1.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况现代的载货运输特点是要求多样化的,简单的将货物从甲地运送到乙地的运输方式以满足不了运输要求。
在经济领域中,由于道路情况不同,运输的安全性,守时性,灵活性以及运输的价格和效率比直接关系到企业的命运和存亡。
运输质量和安全首先通过行驶系统来保证,因此越来越多的车辆制造者和汽车企业家认识到悬架系统的重要性。
目前的重型载货汽车一直面临着一个问题就是:汽车载重量和平顺性之间的矛盾。
载货汽车空载时汽车的舒适性会比满载时差的很多,尤其是大型工程运输车在凹凸不平的路面甚至是露天矿山上长时间往返的行驶时,这种情况更加明显。
在空载或少量载荷时货车的平顺性及其差,这样会使驾驶员和乘坐者很容易感到疲劳,从而引发交通事故,造成严重的后果。
对于载重货车而言,根据不同的用途,不同的工况以及客户的需求承载能力和平顺性必须要综合考虑。
目前的重型载货汽车多用被动式的定刚度的悬架系统,若要求其有较高的承载能力,势必要有很大的悬架刚度。
然而根据以往的研究得知,悬架的刚度越大汽车的行驶平顺性和安全性能也就越差。
因此,承载能力与平顺性一直是载货汽车悬架系统设计中—对永恒的矛盾]2[。
1.4 悬架技术的研究现状及发展趋势1.4.1悬架技术的研究现状机械装置的基本规律指出:载货汽车良好的舒适性,操纵稳定性及良好的承载能力在使用定刚度和定阻尼减震器的传统悬架中是不能同时满足的。
因此,传统的悬架在设计过程中不可避免的要进行乘坐舒适性和操纵稳定性的折衷,尽管近年来传统悬架在结构上的不断更新和完善,采用优化设计方法进行设计,已使汽车(特别是轿车)的乘坐舒适性和操纵稳定性有很大提高,例如横臂式独立悬架、纵臂式独立悬架、车轮沿主销移动的悬架(烛式和麦弗逊式)等等的采用,但传统悬架系统仍然受到许多限制,如最终设计的悬架参数(弹簧刚度、减振器阻尼系数)是不可调节的,致使传统悬架系统只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的折衷。
1.4.2悬架技术的发展趋势当前在大型商用汽车、半挂车中采用空气悬架系统越来越多。
空气悬架突出的优点是平顺性好,维修少,寿命长,对承运的乘客和货物的保护比钢板弹簧悬架有着很大的提高,而对整车和路面的损坏程度也大大减少。
钢板弹簧在不同的载荷下产生不同的弯曲,这样会导致整车到地面的距离总是在发生变化,如果保持弹簧的弹性而增加载荷的话,这会降低弹簧的固有频率甚至使弹簧的特性发生改变。
空气弹簧基于空气的可压缩性,封闭在气囊里的空气是弹性元件,空气弹簧通过不同气囊的压力来平衡不同的载荷。
空气弹簧的固有频率稳定,因此它的弹性性能也稳定,这样就意味着空气弹簧更加的接近理想状态。
随着我国高速公路的迅速发展,公路运输量的增加,对汽车性能的要求也越来越高,空气悬架凭着其自身的优越性能在货车上的应用必将越来越广泛。
另外,随着重型载货汽车对路面的破坏机理的研究及认识的进一步加深,以及政府对高速路养护的进一步重视,空气悬架在重型货车上的应用也必将进一步增加。
因此,对空气悬架的设计进行深入的研究也显得越来越重要。
1.4.3悬架设计的技术要求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)具有适合的衰减振动的能力;(3)保证汽车具有良好的操纵稳定性;(4)汽车制动或加速时,要保证车身稳定性,减少车身纵倾,转弯时车身侧倾角要适合;(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 空气悬架结构2.1 空气悬架结构简介2.1.1空气悬架系统的基本结构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。