非线性悬架的弹性特性

郑州电子信息职业技术学院毕业论文课题名称：________________________作者：________________________学号：________________________系别：________________________专业：________________________指导教师：________________________2010年第四章汽车悬架设计悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)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总称。

悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的行驶平顺性。

为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接，依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂向载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。

采用弹性联接后，汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量)、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成的振动系统，承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。

为了迅速衰减不必要的振动，悬架中还必须包括阻尼元件，即减振器。

此外，悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。

导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化，以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置，从而在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。

在有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。

尽管一百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直在不断地演进，但从结构功能而言，它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

在有些情况下，某一零部件兼起两种或三种作用，比如钢板弹簧兼起弹性元件及导向机构的作用，麦克弗逊悬架(McPherson strut suspension，或称滑柱摆臂式独立悬架)中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用，有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。

最新版】[0965]《汽车设计》网上作业与课程考试复习资料1.请简述汽车主要参数的含义及其对汽车性能的影响。

汽车主要参数包括质量参数、尺寸参数和性能参数。

质量参数包括整车质量、空载质量、满载质量等，它们对汽车的加速、制动、燃油消耗等性能有影响。

尺寸参数包括车长、车宽、车高等，它们对汽车的操控性、通行能力、通过性等性能有影响。

性能参数包括动力性能、经济性能、安全性能等，它们对汽车的动力输出、燃油经济性、行车安全等性能有影响。

2.请简述离合器的工作原理及其在汽车行驶中的作用。

离合器是将发动机与变速器分离或连接的装置。

当离合器踏板踩下时，离合器压盘与离合器盘分离，发动机输出的动力不能传递到变速器，车辆处于空挡状态；当离合器踏板松开时，离合器压盘与离合器盘接触，发动机输出的动力可以传递到变速器，车辆可以正常行驶。

离合器在汽车行驶中的作用是实现发动机与变速器之间的无级变速，使车辆在起步、加速、减速、换挡等过程中平稳、顺畅地运行。

同时，离合器还可以保护变速器和发动机，避免过载和磨损。

此外，膜片弹簧离合器还具有结构简单、重量轻、磨损均匀、寿命长等优点。

3、阐述传动轴为空心轴且长度超过一定值时分段的原因？传动轴长度超过一定值时，容易出现弯曲和扭曲，从而导致传动不稳定和振动加剧。

为了避免这种情况，可以采用将传动轴分为两段或多段的方法，以减小传动轴的长度。

此外，空心轴的使用可以减轻传动轴的重量，提高汽车的燃油经济性。

4、鼓式制动器有哪几种结构形式？鼓式制动器主要有内鼓式和外鼓式两种结构形式。

内鼓式制动器的制动鼓在车轮内部，制动鞋则位于鼓的内侧；而外鼓式制动器的制动鼓则在车轮外部，制动鞋则位于鼓的外侧。

此外，鼓式制动器还有单向制动和双向制动两种形式，单向制动只能防止车轮向一个方向滑动，而双向制动则可以防止车轮向两个方向滑动。

5、发动机前置前轮驱动的布置形式在乘用车上得到广泛应用，其原因是什么？发动机前置前轮驱动的布置形式可以使车辆重心前移，从而提高车辆的操控性和稳定性；此外，前轮驱动还可以减少传动轴的长度，降低车辆重量，提高燃油经济性。

郑州电子信息职业技术学院毕业论文课题名称：________________________作者：________________________学号：________________________系别：________________________专业：________________________指导教师：________________________2010年第四章汽车悬架设计悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)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总称。

悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的行驶平顺性。

为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接，依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂向载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。

采用弹性联接后，汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量)、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成的振动系统，承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。

为了迅速衰减不必要的振动，悬架中还必须包括阻尼元件，即减振器。

此外，悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。

导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化，以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置，从而在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。

在有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。

尽管一百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直在不断地演进，但从结构功能而言，它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

在有些情况下，某一零部件兼起两种或三种作用，比如钢板弹簧兼起弹性元件及导向机构的作用，麦克弗逊悬架(McPherson strut suspension，或称滑柱摆臂式独立悬架)中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用，有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。

轴荷分配——指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。

汽车的最小转弯直径——转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径。

汽车整车整备质量——指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。

商用车——指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。

乘用车——指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和临时物品的汽车，包括驾驶员在内最多不超过9个座位。

它也可以牵引一辆挂车。

汽车的装载质量——指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。

离合器的后备系数β——离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。

CVT——速比可实现无级变化的变速器，即无级变速器。

准等速万向节——在设计角度下以相等的瞬时角速度传递运动，而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。

不等速万向节——万向节连接的两轴夹角大于零时，输出轴与输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动，但平均角速度相等。

等速万向节——输出轴与输入轴之间以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节。

静挠度——汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比，即f c=Fw/c。

轴转向——前、后悬架均采用纵置钢板弹簧非独立悬架的汽车转向行驶时，内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载状态，于是内侧悬架受拉抻，外侧悬架受压缩，结果与悬架固定连接的车轴（桥）的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度。

动挠度——指从满载静平衡位置开始，悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。

独立悬架——左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。

悬架的线性弹性特性——当悬架变形f与所受垂直外力F之间成固定的比例变化时，弹性特性为一直线，称为线性弹性特性，此时悬架刚度为常数。

悬架主要参数的确定第三节悬架主要参数的确定⼀、悬架静挠度c f悬架静挠度c f ，是指汽车满载静⽌时悬架上的载荷Fw 与此时悬架刚度c 之⽐，即c f =Fw ／c 。

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。

因此，汽车前、后部分的车⾝的固有频率n1和n2(亦称偏频)可⽤下式表⽰式中，c1、c2为前、后悬架的刚度(N ／cm)；m1、m2为前、后悬架的簧上质量(kg)。

当采⽤弹性特性为线性变化的悬架时，前、后悬架的静挠度可⽤下式表⽰ 111c g m f c = 222c g m f c =式中，g 为重⼒加速度(g=981cm ／s 2)。

将1c f 、 2c f 代⼊式(6—1)得到分析上式可知：悬架的静挠度c f 直接影响车⾝振动的偏频n 。

因此，欲保证汽车有良好的⾏驶平顺性，必须正确选取悬架的静挠度。

在选取前、后悬架的静挠度值1c f 和2c f 时，应当使之接近，并希望后悬架的静挠度2c f ⽐前悬架的静挠度1c f ⼩些，这有利于防⽌车⾝产⽣较⼤的纵向⾓振动。

理论分析证明：若汽车以较⾼车速驶过单个路障，nl ／n2<1时的车⾝纵向⾓振动要⽐n1/n2>1时⼩，故推荐取2c f =(0．8～0．9) 1c f 。

考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性，取前悬架的静挠度值⼤于后悬架的静挠度值，推荐2c f =(0．6～0．8) 1c f 。

为了改善微型轿车后排乘客的乘坐舒适性，有时取后悬架的偏频低于前悬架的偏频。

⽤途不同的汽车，对平顺性要求不⼀样。

以运送⼈为主的轿车对平顺性的要求最⾼，⼤客车次之，载货车更次之。

对普通级以下轿车满载的情况，前悬架偏频要求在1．00～1．45Hz ，后悬架则要求在1．17～1．58Hz 。

原则上轿车的级别越⾼，悬架的偏频越⼩。

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。

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：；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 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 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 design is mainly through the analysis of the main quality parameters of the car, and determine the structure of the original suspension system 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 the calculated data show that suspension system meet the design requirements.Key words：truck；suspension design；plate sping目录摘要 (I)Abstract (II)1概述 (1)悬架的功用和组成 (1) (2) (4)2 悬架基本参数的确定 (5) (5) (5) (6) (6) (6)、副簧刚度的分配 (7)3 钢板弹簧的设计 (9) (9) (9) (9) (9) (10) (12) (12) (12)钢板弹簧的刚度验算 (14) (17)H......................................................................... 错误!未定义书签。

第六章悬架设计悬架设计§1 概述§2 悬架结构形式分析§3 悬架主要参数的确定§4 弹性元件的计算§5 主动与半主动悬架系统§1 概述一主要作用传递车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩;缓和、抑制路面对车身的冲击和振动；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。

二对悬架提出的设计要求1）保证汽车有良好的行驶平顺性。

2）具有合适的衰减振动能力。

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 悬架结构形式分析一、非独立悬架和独立悬架悬架非独立悬架独立悬架两类左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接非独立悬架独立悬架1 非独立悬架优点纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置结构简单制造容易 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2 独立悬架优点 簧下质量小；悬架占用的空间小；可以用刚度小的弹簧，改善了汽车行驶平顺性；由于有可能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，又改善了汽车的行驶稳定性；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。

缺点 结构复杂 成本较高 维修困难应用：轿车和部分轻型货车、客车及越野车二、独立悬架结构形式分析分类 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1 评价指标：1）侧倾中心高度侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短，可使侧倾力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也会减小。

本科毕业设计(论文)题目：流动警务室悬架部分设计学院：机电工程学院专业：机械工程及自动化姓名：刘向征指导教师：刘大维（教授）2013年6月9日摘要本文主要针对某厂流动警务室使用过程中出现的问题，通过分块设计对流动警务室悬架部分做了详细的分析研究，主要针对钢板弹簧以及减震器做了详细的设计计算。

对保证流动警务室设计水平和行驶的安全性具有重要的指导意义。

论文结合流动警务室悬架结构特点进行分析。

选择钢板弹簧的中类、参数；以及对钢板弹簧各个重要参数的校核。

对减震器的计算选型，并且对减震器的使用情况进行了强度以及稳定性的校核。

成功的完成了整个悬架系统的设计计算。

本文成功地进行了流动警务室悬架部分的设计计算，获得正确的参数，验证了本文建立的流动警务室悬架部分设计计算正确性。

关键词：悬架；流动警务室；钢板弹簧；减震器AbstractThis article mainly aims at a factory in the course of using the flow chamber of police problem, through the block design for mobile police office suspension parts made detailed analysis and research, mainly for leaf spring and shock absorber made a detailed design calculation. To ensure the flow of police room design level and has an important guiding significance to the safety of driving.Paper flow policing chamber suspension structure is analyzed Choose the classes, parameters of leaf spring; And check the key parameters of leaf spring.Calculation of type selection of shock absorber, shock absorber and the usage of strength and stability check. Successful completion of the calculation in the design of the suspension system.This paper successfully conducted a flow chamber suspension parts of the design andcalculation of police, get the right parameter, and verify the flow chamber of police suspension part of this paper to establish design calculation correctness.Key words: suspension; Flow chamber of police; Leaf spring; Shock absorber目录第一章引言 (5)1.1 课题的提出及意义 (2)1.2 国内外电动车的发展现状 (3)1.2.1 国外电动车的发展状况 (3)1.2.2 国内电动车的发展状况 (4)1.3 主要研究内容 (4)1.3.1 设计要求 (4)1.3.2设计参数 (5)第二章悬架参数的确定 (5)2.1 悬架静挠度f c (6)2.2悬架的动挠度f d (6)2.3悬架的弹性特性 (6)2.4悬架的侧倾角刚度KΦr及在前、后轴的分配 (7)2.5悬架系统的固有频率 (8)本章小结 (8)第三章弹性元件的设计计算 (9)3.1 钢板弹簧选用 (9)3.1.1 钢板弹簧的种类 (9)3.1.2 多片钢板弹簧 (10)3.1.3 钢板弹簧设计的已知参数 (10)3.2 钢板弹簧的布置方案 (11)3.3 钢板弹簧主要参数的确定 (11)3.3.1 满载弧高f a (11)3.3.2 钢板弹簧长度的确定 (11)3.3.3 钢板弹簧断面尺寸及片数的确定 (12)3.4 钢板弹簧主要参数的校核 (15)3.4.1 实际根部惯性矩 (15)3.4.2 钢板弹簧满载压缩弧高 (15)3.4.3 钢板弹簧总截面系数 (15)3.4.4 钢板弹簧的根部应力 (15)3.4.5 钢板弹簧的比应力 (16)3.4.6 钢板弹簧刚度的校核 (16)3.4.7 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径的计算 (17)3.4.8 钢板弹簧的强度验算 (20)3.4.9 (23)本章小结 (23)第四章减震器 (24)4.1 减震器种类的选择 (24)4.2 减震器的初步设计 (24)4.2.1 相对阻尼系数ψ (24)4.2.2 减震器阻尼系数δ的确定 (25)4.2.3 最大卸荷力F0的确定 (26)4.2.4 减震器工作缸直径D的确定 (26)4.2.5 型号选取 (27)4.3 减震器的校核 (27)4.3.1 缸筒内径的确定 (27)4.3.2 活塞杆直径的确定 (28)4.3.3 强度校核 (28)4.3.4 稳定性校核 (29)4.4 减震器的参数如表4.3 (31)本章小结 (31)参考文献 (32)第一章引言1.1 课题的提出及意义随着城市人口密度不断增加，警务人员工作量增大，加剧了巡逻的困难，因此一种新型的、高效的警务车亟待推出。