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7汽车摆臂式悬架的设计计算

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汽车双摆臂悬架的设计与建模分析

汽车双摆臂悬架的设计与建模分析

双摆臂 悬架也被 称为双 摆臂独 立悬架 ， 依据 其 上、 下摆 臂的尺 寸是否相 同可 以划分 为等 长双摆 臂
当双摆 臂悬架 当做前 驱动轮 的悬架 时 ， 需要在 结构上给摆动半径空 出位置 。一种 办法是将弹簧 置
式和 不等长双摆臂式两种 。等长双摆臂 式悬 架在其 车轮做来 回的跳动 时 ，能够 使得主 销倾 角不改 变 ，
二、 双 摆 臂 悬 架 设 计
性， 所 以现 在 已经渐 渐被 不等长双 摆臂式 悬架 所代
替 。不 等长的双摆 臂悬架 在通过计 算选 择上 、 下横
臂 的长度 并合理布 置 ， 就 能保证在 车轮 来回跳 动 时 轮 距 及车 轮 定位 参数 的变 化量 均浮 动 在科 学 的范 围里 。这种 不大 的轮距改变是可 以通 过轮胎 的弹性 变形来补 偿 的， 一般不会 引起车轮 的侧 向移动 。所
稳 定行驶 ， 在 中高级轿 车 中使 用 比较多 。本文 设计 的正 是不等 长双摆臂悬架 ， 其结构 示意图如下 。
泛， 本次 设计正是针 对“ 远舰 ” 系列轿 车 的双摆 臂悬
架 来 完成 的 。
一
、
双 摆 臂 悬 架 基 本 概 述
图１ － １双 摆 臂 悬 架结 构 示 意 图
车满 载静 止时悬 架上 的载荷和 此 时悬 架 刚度之 比） ｆ 。 与 车身振 动 的偏频 （ 前、 后 部分车 身的 固有频 率）
１ ２ 之间有着如下 关系 ：
、 ／ 丁
一
汽 车设计 中通常 采用上摆 臂 短、下 摆臂长 的模 式 ，
（ ２ — １ ）
５
即上 、 下 摆 臂长度 比 ｌ ２ ／ ｌ １ 取在 ０ ． ６ ～１ ． ０之 间。这

双横臂衍生悬架的设计计算

双横臂衍生悬架的设计计算

双横臂衍生悬架的设计计算
双横臂衍生悬架的设计计算涉及多个步骤和因素，具体包括：
1. 确定设计参数：根据车辆规格、性能要求和目标，确定悬架系统的设计参数，如主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角、车轮前束角等。

2. 确定轮胎尺寸和规格：根据车辆规格和性能要求，选择合适的轮胎尺寸和规格。

3. 确定悬挂点位置：根据车轮定位参数、车架结构和空间要求，确定悬挂点的位置。

4. 计算悬挂点间距离：根据悬挂点位置和车轮定位参数，计算悬挂点间的距离。

5. 确定横臂长度和角度：根据悬挂点位置、车轮定位参数和车轮运动轨迹，确定双横臂的长度和角度。

6. 计算车轮运动轨迹：根据车轮定位参数、悬挂点位置和横臂长度及角度，计算车轮的运动轨迹。

7. 校核和优化设计：通过仿真分析或实验验证，校核悬架系统的性能是否满足设计要求，如不满足，需对设计参数进行优化。

8. 确定材料和工艺：根据悬架系统的性能要求、强度要求和使用环境，选择合适的材料和工艺。

9. 绘制设计图纸和制定技术规范：完成上述步骤后，绘制悬架系统的设计图纸，并制定详细的技术规范和制造工艺流程。

以上内容仅供参考，建议咨询汽车工程师，获取专业的设计计算方案。

悬架高度的计算公式

悬架高度的计算公式

悬架高度的计算公式悬架高度是指车辆底盘与地面之间的垂直距离，它直接影响着车辆的通过性、行驶稳定性和舒适性。

在汽车工程中，悬架高度的计算是一个非常重要的问题，它需要考虑到车辆的重量、悬架系统的特性以及路面的情况等多个因素。

本文将介绍悬架高度的计算公式及其影响因素。

悬架高度的计算公式可以分为静态悬架高度和动态悬架高度两种情况。

静态悬架高度是指车辆在静止状态下的悬架高度，而动态悬架高度是指车辆在行驶过程中的悬架高度。

这两种情况下的计算公式略有不同。

首先我们来看静态悬架高度的计算公式。

静态悬架高度的计算需要考虑到车辆的重量、悬架系统的特性以及车辆的设计要求等因素。

一般来说，静态悬架高度可以通过以下公式来计算：H = H0 + ΔH。

其中，H表示静态悬架高度，H0表示悬架系统的设计高度，ΔH表示悬架系统的变形量。

悬架系统的设计高度是指车辆在设计状态下所设定的悬架高度，它是一个固定的数值。

而悬架系统的变形量则是指车辆在静态状态下由于自重和载荷的作用而导致的悬架变形，它是一个动态的数值，需要通过实际测试或者计算来得到。

在实际工程中，悬架系统的变形量可以通过有限元分析等方法来计算得到。

有限元分析是一种工程计算方法，它可以通过对车辆结构进行离散化，然后利用数值计算的方法来求解结构的变形和应力分布。

通过有限元分析，可以得到车辆在不同载荷下的悬架变形量，从而得到静态悬架高度。

除了静态悬架高度，动态悬架高度也是一个非常重要的参数。

动态悬架高度的计算需要考虑到车辆在行驶过程中的悬架变形、路面的不平度以及车辆的运动状态等因素。

一般来说，动态悬架高度可以通过以下公式来计算：Hd = H0 + ΔHd。

其中，Hd表示动态悬架高度，H0表示悬架系统的设计高度，ΔHd表示悬架系统的动态变形量。

与静态悬架高度类似，悬架系统的设计高度是一个固定的数值，而悬架系统的动态变形量则是一个动态的数值，需要通过实际测试或者计算来得到。

在实际工程中，动态悬架高度的计算需要考虑到车辆在行驶过程中的各种动态载荷，以及路面的不平度等因素。

悬架高度的计算公式为

悬架高度的计算公式为

悬架高度的计算公式为悬架高度的计算公式。

悬架高度是指车辆悬架系统中的悬架元件（例如弹簧、减震器等）离地面的距离。

它对车辆的行驶性能、驾驶舒适性和通过性都有着重要的影响。

因此，了解悬架高度的计算公式对于车辆的调校和改装具有重要意义。

悬架高度的计算公式可以根据车辆的悬架系统和车身结构来进行推导。

一般来说，悬架高度可以通过以下公式来计算：悬架高度 = 车身高度轮胎直径/2 轮胎气压弹簧压缩量。

其中，车身高度是指车辆车身底部到地面的垂直距离，轮胎直径是指轮胎外径的一半，轮胎气压是指轮胎内部的气压，弹簧压缩量是指悬架系统中弹簧的压缩量。

在这个公式中，车身高度是一个固定的数值，通常由车辆制造商在设计阶段确定。

轮胎直径和轮胎气压可以通过轮胎规格和实际使用情况来获取。

而弹簧压缩量则需要根据车辆的悬架系统和悬架元件的特性来进行计算。

弹簧压缩量的计算可以通过以下公式来进行：弹簧压缩量 = 车辆重量重心高度 / 弹簧刚度。

其中，车辆重量是指车辆整备质量，重心高度是指车辆重心到地面的垂直距离，弹簧刚度是指悬架系统中弹簧的刚度系数。

通过以上公式，我们可以看到悬架高度的计算涉及到车身高度、轮胎参数、弹簧压缩量等多个因素。

这些因素的准确获取和计算对于悬架高度的精确计算具有重要意义。

在实际应用中，悬架高度的计算可以帮助车辆制造商和改装爱好者进行车辆的调校和改装。

通过调整悬架高度，可以改变车辆的行驶性能和驾驶舒适性。

例如，降低悬架高度可以降低车辆的重心，提高车辆的操控性能；而提高悬架高度则可以增加车辆的通过性和通过性。

除此之外，悬架高度的计算还可以帮助车辆制造商进行车辆的设计和调校。

通过合理的悬架高度设计，可以使车辆在不同路况下都能够保持良好的行驶性能和驾驶舒适性。

总之，悬架高度的计算公式是车辆悬架系统中的重要参数，它对车辆的行驶性能、驾驶舒适性和通过性都有着重要的影响。

通过合理的悬架高度设计和调校，可以使车辆在不同路况下都能够表现出色的性能。

双横臂独立悬架的简易计算法

双横臂独立悬架的简易计算法

双横臂独立悬架的简易计算法
李槟
【期刊名称】《国外汽车》
【年(卷),期】1992(000)003
【摘要】对滑柱摆臂式悬架在结构简图的基础上进行简易计算,仍可准确地反映其结构计算结果。

目前设计中在保证轮胎使用寿命的前提下,允许有一定的侧滑量以
指高侧倾中心。

通常要将拉杆内端位置适当降低以减小车轮上跳时前束的变化量,
但这会在车轮下跳时加大前束的变化。

在对外倾角、侧滑量、运动瞬心、前束角等进行分析之后,推算出转向拉杆理想长度、抗点头效应等结果,并以计算实例说明之。

【总页数】7页(P35-41)
【作者】李槟
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U463.331
【相关文献】
1.基于加速度计和陀螺仪的计步算法研究 [J], 柴晓荣;雷雪梅
2.双横臂独立悬架的前轮主销内倾角算法研究 [J], 魏道高;周福庚;李磊;李滨;乔明
侠
3.基于PSO和GA的混合算法在双横臂独立悬架优化中的应用 [J], 勾治践;李慧聪;任明辉
4.策略三十六计和算法三十六计 [J], 林闯
5.神经眼科实践中能否将瑞典互动阈值算法快速视野计替代Goldmann视野计？[J], GabriellaSzatmary ValerieBiousse NancyJ.Newman 冯学峰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

悬架的参数计算公式

悬架的参数计算公式

悬架的参数计算公式悬架系统是汽车重要的组成部分，它直接影响着汽车的操控性、舒适性和安全性。

悬架系统的设计需要考虑多个参数，其中包括弹簧刚度、阻尼系数、悬架几何参数等。

本文将重点介绍悬架的参数计算公式，帮助读者更好地理解悬架系统的设计原理。

1. 弹簧刚度计算公式。

弹簧刚度是指单位位移下所受的弹簧力，通常用N/mm或N/m来表示。

弹簧刚度的计算公式如下：K = F / δ。

其中，K表示弹簧刚度，F表示弹簧所受的力，δ表示弹簧的变形量。

在实际设计中，弹簧刚度需要根据车辆的质量、悬架的类型和使用环境来确定。

2. 阻尼系数计算公式。

阻尼系数是指单位速度下所受的阻尼力，通常用N/(m/s)来表示。

阻尼系数的计算公式如下：C = F / v。

其中，C表示阻尼系数，F表示阻尼器所受的力，v表示阻尼器的速度。

阻尼系数的大小直接影响着悬架系统的舒适性和稳定性，需要根据车辆的使用环境和悬架的类型来确定。

3. 悬架几何参数计算公式。

悬架几何参数包括悬架的几何结构、悬架的位置和角度等。

这些参数的设计需要考虑车辆的操控性和稳定性。

常见的悬架几何参数包括悬架的下摆臂长度、上摆臂长度、悬架的前后距离等。

这些参数的计算需要结合车辆的设计要求和悬架的类型来确定。

4. 悬架系统的动力学模型。

悬架系统的动力学模型包括悬架的质量、弹簧、阻尼器等参数，可以用来描述悬架系统的运动规律。

常见的悬架系统动力学模型包括单自由度模型、双自由度模型等。

这些模型可以用来分析悬架系统的振动特性和响应特性，对悬架系统的设计和优化具有重要的意义。

5. 悬架系统的优化设计。

悬架系统的优化设计需要考虑多个参数的综合影响，包括弹簧刚度、阻尼系数、悬架几何参数等。

优化设计的目标通常包括提高车辆的操控性、舒适性和安全性。

在实际设计中，可以利用计算机辅助设计软件来进行悬架系统的优化设计，通过多次模拟和分析来确定最佳的参数组合。

总结。

悬架系统的设计需要考虑多个参数，包括弹簧刚度、阻尼系数、悬架几何参数等。

悬架各工况受力计算公式表

悬架各工况受力计算公式表

悬架各工况受力计算公式表悬架各工况受力计算公式表是汽车设计师们必备的一份文档，因为悬架是汽车上最重要的零部件之一，它直接关系到汽车的运行性能和安全性。

本文将详细介绍悬架各工况受力的计算公式表，以帮助读者更好地理解。

首先，悬架是一个复杂的系统，由若干个部件组成，包括弹簧、减震器、传动轴、控制臂、节流阀等。

在实际工作过程中，悬架各部件都会承受不同的受力状态，如纵向加速、横向转向、制动、加速、刹车等。

而悬架各部件所承受的受力状态也是不同的，因此，针对不同的受力状态，悬架各部件的受力计算公式也是不同的。

以下是悬架各工况受力计算公式表：1. 纵向加速时，控制臂承受的力矩计算公式为：M = ma / FZ，其中m是汽车质量，a是车辆纵向加速度，FZ是轮胎垂直载荷。

2. 横向转向时，控制臂承受的力矩计算公式为：M = Fy * h，其中Fy是横向力，h是控制臂与地面垂直距离。

3. 制动时，制动力矩的计算公式为：M = W * (R - r) / 2，其中W是车辆重量，R是轮胎半径，r是制动器半径。

4. 加速时，驱动轴承受的力矩计算公式为：M = T /i * η * r，其中T是发动机输出扭矩，i是变速器传动比，η是传动效率，r是驱动轴半径。

5. 刹车时，制动器受到的压缩应力计算公式为：σ =F / A，其中F是制动力，A是制动器面积。

6. 路面颠簸时，减震器吸收的能量计算公式为：E = 1 / 2 * k * δ^2，其中k是减震器弹簧刚度，δ是减震器伸缩位移。

以上是悬架各工况受力计算公式表的部分内容，这些公式可以帮助汽车设计师了解悬架各部件在不同工况下所承受的受力情况，从而优化设计方案，提高汽车的性能和安全性。

总之，悬架各工况受力计算公式表是非常重要的一个文档，它涉及到汽车设计的方方面面，设计师们应该积极学习和掌握这些公式，以更好地提高汽车的性能和安全性。

7汽车摆臂式悬架的设计计算

7汽车摆臂式悬架的设计计算
摆臂式悬架使用中存在的主要问题有：
1）与其它多轴车一样，非转向的承载桥轮胎磨损厉害，尤其是单胎的承载桥，偏磨严重。
2）在空载或轻载时，承载桥就成为“多余”的，仍按基本不变的轴
荷比承载。这时除了增加车桥的阻力消耗外，在湿滑路面上增大驱动打滑的趋势。
3）与纵列双桥布置的多轴车一样，在混流公路上行驶容易扎钉。
对二桥板簧卷耳中心取矩： －―――（52）
对三桥摆臂轴中心取矩： －―――（53）
联立式（52）和（53），消去 后得：
――――（54）
式中 为板簧卷耳中心离地高
为摆臂轴中心离地高
因簧载质量（悬架负荷）与轴荷的关系是确定的，即：
、 ，将它们以及式（49）、（50）之 、 代入式（54），并将 表为 ，得：
1）无附加装置的摆臂式悬架，二、三桥轴荷比基本不变。
2）装有举升机构的摆臂式悬架，操纵该机构时轴荷比突变。
涉及随动转向的内容属多轴汽车的操纵稳定性理论，不在本文论述。
2．轴荷和悬架负荷的计算
1）轴荷计算
如上所述，三轴以上的多轴车，其轴荷未知数多于平衡条件所给定的方程数，属超静定问题。其轴荷分配还要取决于悬架的结构参数。这时，车型设计师（总布置设计）只能给出整车总质量 和整车重心至前桥的距离 作为已知条件。轴荷分配有待于悬架设计师根据悬架结构进行核算。
式中 、 、 为一、二、三桥的悬架负荷即簧载质量，
为二、三桥簧载质量之和（单边）。而
――――（18） ――――（19）
为簧载总质量和其重心至前桥的距离。
当第三桥被举升离地后，第三桥的非簧载质量 变成簧载质量，且重心位置略有一些相应变化：
――――（20）
――――（21）
式中 为举升后的簧载总质量

悬架系统设计计算报告

悬架系统设计计算报告

悬架系统设计计算报告一、引言悬架系统作为汽车底盘的重要组成部分，对车辆的行驶稳定性、乘坐舒适性和操控性能等方面有着重要影响。

因此，在汽车设计和制造过程中，悬架系统的设计十分关键。

本报告将介绍悬架系统设计过程中的计算方法和依据，并对其进行详细说明。

二、悬架系统设计计算方法1.载荷计算：首先需要计算车辆在不同行驶条件下的载荷。

通过分析车辆的使用环境和客户需求，确定悬架系统的额定载荷。

然后，根据车辆自重、乘员重量、行李重量、荷载等因素，计算出车辆的总载荷。

2.载荷分配计算：在计算悬架系统的载荷分配时，需要考虑车辆的静态和动态载荷。

静载荷主要指车辆停靠时的重力，而动载荷主要指车辆行驶过程中因加速度、制动力和路面不平均性等引起的载荷。

通过对车辆不同部位的载荷进行测量和分析，确定每个车轮的载荷。

3.悬架系统刚度计算：悬架系统的刚度对车辆的操控性和乘坐舒适性有着直接影响。

悬架系统的刚度可以分为纵向刚度、横向刚度和垂向刚度等。

在设计悬架系统的过程中，需要根据车辆的使用环境和性能需求，计算悬架系统的刚度。

4.悬架系统减振器计算：悬架系统的减振器的设计和选型是悬架系统设计的重要环节。

减振器可以减少车辆在行驶过程中的震动，提高乘坐舒适性和行驶稳定性。

根据悬架系统的刚度和载荷等因素，计算减振器的选择和设计参数。

5.悬架系统运动学计算：悬架系统的运动学计算是为了确定悬架系统在不同行驶状态下的主要参数，以便进行悬架系统的设计和调整。

通过对车辆的几何尺寸、运动学参数和悬架结构的分析和计算，确定悬架系统的工作范围和参数。

三、计算依据在悬架系统设计计算中，需要依据以下相关标准和原则进行设计：2.汽车悬架系统设计手册：根据汽车制造商提供的相关手册和技术资料，对悬架系统设计进行指导和计算。

3.数学和工程力学原理：在悬架系统设计计算过程中，需要运用数学和工程力学的相关原理和方法，如力学平衡、弹性力学、振动理论等，进行悬架系统的计算。

4.仿真和试验数据：通过对悬架系统的仿真分析和试验测试，获取悬架系统的相关参数和性能数据，为悬架系统的设计计算提供依据。

悬架的设计计算

悬架的设计计算

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 31411Cs (1)1后螺旋弹簧为圆柱螺旋弹簧：后n 8D Gd 32422Cs (2)式中：G 为弹性剪切模量79000N/mm 2d 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 32422Cs =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3141116n 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：1Cs =18.8 N/mm ；2Cs =22.6 N/mm 。

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，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ARGδβ=M和液体的粘性摩擦形成了振动阻尼，将振动能量转变为热能，并散发到周围的空气中去，达到迅速衰减振动的目的。

汽车的悬架有了阻尼以后，簧载质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼比来评定振动衰减，相对阻尼比的物理意义是指出减振器的阻尼作用在与不同刚度和不同质量的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。

底盘悬架计算公式

底盘悬架计算公式

底盘悬架计算公式底盘悬架是指汽车底盘上支撑车身和悬挂车轮的一系列零部件的总称。

底盘悬架的设计和计算是汽车工程中非常重要的一部分，它直接影响着汽车的操控性、舒适性和安全性。

在底盘悬架的设计和计算中，有一些重要的公式是必不可少的，它们可以帮助工程师们更好地设计和计算底盘悬架系统。

底盘悬架的计算公式涉及到多个方面，包括悬架弹簧的刚度、减震器的阻尼系数、悬架几何参数等。

下面将分别介绍这些方面的计算公式。

1. 悬架弹簧的刚度计算公式。

悬架弹簧的刚度是指弹簧在单位位移下所受的力，它是悬架系统中非常重要的参数。

悬架弹簧的刚度可以通过以下公式计算：K = F / δ。

其中，K表示弹簧的刚度，单位是N/m；F表示弹簧所受的力，单位是N；δ表示弹簧的位移，单位是m。

2. 减震器的阻尼系数计算公式。

减震器的阻尼系数是指减震器在单位速度下所受的阻尼力，它也是悬架系统中非常重要的参数。

减震器的阻尼系数可以通过以下公式计算：C = F / v。

其中，C表示减震器的阻尼系数，单位是N/(m/s)；F表示减震器所受的阻尼力，单位是N；v表示减震器的速度，单位是m/s。

3. 悬架几何参数的计算公式。

悬架几何参数包括悬架的几何中心高度、悬架的偏距、悬架的角度等，这些参数对悬架系统的性能有着重要的影响。

悬架几何参数可以通过以下公式计算：H = (h1 + h2) / 2。

其中，H表示悬架的几何中心高度，单位是m；h1表示悬架的左侧几何中心高度，单位是m；h2表示悬架的右侧几何中心高度，单位是m。

通过以上的公式，工程师们可以更好地设计和计算底盘悬架系统，从而使汽车具有更好的操控性、舒适性和安全性。

当然，底盘悬架的设计和计算并不仅仅局限于上述的公式，还需要考虑到车辆的整体结构、悬架材料的选择、悬架零部件的制造工艺等多个方面的因素。

因此，在实际的工程设计中，工程师们需要综合考虑这些因素，才能设计出性能更优越的底盘悬架系统。

除了上述的公式外，底盘悬架的设计和计算还需要进行大量的仿真分析和试验验证。

轿车双摆臂悬架的设计及产品建模说明书正文

轿车双摆臂悬架的设计及产品建模说明书正文

扬州职业大学毕业设计说明书2009目录1 前言 (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2主要研究内容 (2)2 悬架 (4)2.1 悬架的功用和组成 (4)2.2 悬架系统的自然振动频率 (4)2.3 汽车悬架的类型 (5)2.4 双横臂独立悬架 (6)3．悬架主要参数的确定 (8)3.1 悬架静挠度f (8)c3.2 悬架的动挠度f (9)d3.3 悬架弹性特性 ..................................... 错误！未定义书签。

3.4 后悬架螺旋弹簧刚度及应力计算 ..................... 错误！未定义书签。

4 独立悬架导向机构设计及强度校核 ..................... 错误！未定义书签。

4.1 设计要求 ......................................... 错误！未定义书签。

4.2 导向机构的布置参数 ............................... 错误！未定义书签。

4.3 双横臂式独立悬架导向机构设计 ..................... 错误！未定义书签。

5 减振器机构类型及主要参数的选择计算 ................. 错误！未定义书签。

5.1 分类 ............................................. 错误！未定义书签。

5.2 相对阻尼系数ψ ................................... 错误！未定义书签。

5.3 减振器阻尼系数δ的确定 ........................... 错误！未定义书签。

5.4 最大卸荷力F的确定............................... 错误！未定义书签。

5.5 简式减振器工作缸直径D的确定 ..................... 错误！未定义书签。

悬架的设计计算

悬架的设计计算

悬架的设计计算-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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 31411=Cs ……………（1） 1后螺旋弹簧为圆柱螺旋弹簧：后n 8D Gd 32422=Cs (2)式中：G 为弹性剪切模量79000N/mm 2d 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圈，即n 前=；后螺旋弹簧有效圈数为圈，即 n 后=。

前螺旋弹簧刚度：= N/mm后螺旋弹簧刚度：后n 8D Gd 32422=Cs =mm螺旋弹簧刚度试验值：1螺旋弹簧刚度计算公式，参考《汽车工程手册》设计篇3141116n Gd D Cs 前=前螺旋弹簧刚度：mm ；后螺旋弹簧刚度：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<%，后轴荷相差<%。

设计车型直接选用参考样车的弹簧刚度,刚度为：Cs= N/mm；1Cs= N/mm。

2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Array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，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和液体的粘性摩擦形成了振动阻尼，将振动能量转变为热能，并散发到周围的空气中去，达到迅速衰减振动的目的。

汽车的悬架有了阻尼以后，簧载质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼比ψ来评定振动衰减，相对阻尼比的物理意义是指出减振器的阻尼作用在与不同刚度和不同质量的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。

悬架设计计算

悬架设计计算
所以前弹簧的刚度Csf N/mm
n 255.7
13.2 5.731991004 5.731991004
l 3803.9 0.230383457
4.872192353 4.872192353
前悬架弹簧钢丝直径计算
根据刘惟信主编的《汽车设计》P489，弹 簧的刚度计算公式：
Cs
Gd 4 8Dm3 • i
1、悬架刚度、偏频和静挠度的 计算
1.1、前悬架刚度、偏频和静挠 度的计算 1、前悬架的刚度计算
满载偏频 n 1.4
前悬满载簧载质量 m
66.165
前悬架的刚度 K （N/mm） 5.11969541
2、前悬架的偏频计算
n Hz
3、前悬架静挠度的计算
前悬架垂向变形量（mm）
空载 1.643696318
悬架系统设计计算书
悬架系统设计的输入条件
项目
空载质心高（mm）
半载质心高（mm）
满载质心高（mm）
质心位置
空载质心到前轴距离 （mm）
半载质心到前轴距离 （mm）
前轮距（mm）
满载质心到前轴距离 （mm）
后轮距（mm）
轴 距（mm）
整车整备质量（kg）
最大总质量（kg）
空载
前轴荷（kg）
半载
满载
空载
I ：稳定杆的截面惯性矩，
206000 1198.42247
d：稳定杆的直径，这里初步取： 其余参数由上图可得：
L1 mm L 2 mm L mm a mm b mm c mm
12.5
108.8 69.1 475.6
84 38 115.8
I πd 4 mm 4 64
横向稳定杆自身的角刚度Kbf N•mm/rad

悬架设计、确定和计算

悬架设计、确定和计算

滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式或支柱式）
•侧倾中心高度比较高； •车轮定位参数的变化车轮外倾角与主销内倾角变化小； •轮距变化很小； •悬架侧倾角刚度较大，可不需横向稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较少； •结构简单，紧凑，轿车用得较多。
扭转梁随动臂式独立悬架（随动转向臂式）
•侧倾中心高度比较低； •车轮定位参数在左右轮同时跳动时不变； •轮距不变； •悬架侧倾角刚度较大，不需横向稳定器； •横向刚度大； •占用空间小； •结构简单，用于FF乘用车的后悬架；
2、分类
悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种
1)线性弹性特性
定义:当悬架变形f与所受垂直外力F之间呈固定比例变化时，弹 性特性为一直线，此时悬架刚度为常数 。
特点：随载荷的变化，平顺性变化
2)非线性弹性特性
定义：当悬架变形f与所受垂直外力F之间不呈固定比例变化时
1—缓冲块复原点 2—复原行程缓冲块脱离支架 3—主弹簧弹性特性曲线 4—复原行程 5—压缩行程 6—缓冲块压缩期悬架弹性特性曲线 7—缓冲块压缩时开始接触弹性支架 8—额定载荷
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α。
➢对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加
➢对后桥，则增加了汽车过多转向趋势
改进措施
§6-3 悬架主要参数的确定
一、前后悬架的静挠度、动挠度的选择
1、概念
1)静挠度
2)动挠度
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fc=Fw/c。
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。

摆臂结构所需扭矩计算公式

摆臂结构所需扭矩计算公式

摆臂结构所需扭矩计算公式摆臂结构是一种常见的机械结构，它由一个固定的支点和一个或多个悬挂在支点上的臂组成。

这种结构常用于吊车、起重机、机械手臂等机械设备中。

在设计和使用摆臂结构时，需要计算所需的扭矩，以确保结构的稳定和安全性。

本文将介绍摆臂结构所需扭矩的计算公式及其应用。

摆臂结构所需扭矩的计算公式如下：M = F d。

其中，M表示所需扭矩，单位为牛顿·米（N·m）；F表示作用在摆臂上的力，单位为牛顿（N）；d表示力作用点到支点的距离，单位为米（m）。

这个公式简单明了，但在实际应用中需要注意以下几点：1. 力的方向，在计算扭矩时，需要考虑力的方向。

如果力的方向与臂的方向不垂直，需要将力分解为垂直分量和平行分量，然后只考虑垂直分量对扭矩的影响。

2. 距离的计算，距离d是力作用点到支点的距离，需要准确测量。

在实际应用中，可能需要考虑多个力作用点和多个距离，需要将它们分别计算，并将它们的扭矩叠加起来。

3. 力的变化，在实际使用摆臂结构时，力可能会随着时间或位置的变化而变化。

在这种情况下，需要考虑力的变化对扭矩的影响，并进行相应的计算。

摆臂结构所需扭矩的计算公式可以应用于各种不同的情况。

下面我们将通过几个实际案例来说明其应用。

案例一，吊车。

假设有一台吊车，其臂长为5米，吊钩下挂有一个货物，货物的重量为1000牛顿。

现在需要计算吊车所需的扭矩。

根据上述公式，我们可以计算出所需的扭矩为：M = 1000N 5m = 5000N·m。

这意味着吊车所需的扭矩为5000牛顿·米。

在实际使用中，我们可以根据这个结果选择合适的电机或液压系统来提供所需的扭矩。

案例二，机械手臂。

假设有一台机械手臂，其臂长为3米，需要在末端施加一个力，力的大小为200牛顿，方向与臂的方向成30度角。

现在需要计算机械手臂所需的扭矩。

根据上述公式，我们需要将力分解为垂直分量和平行分量。

垂直分量的大小为200 sin(30°) = 100牛顿。

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式中 为积分常数
当 时， , ,亦即：
。按式（17）代入 、 值，按式（43）代入 值，得：
――――（44）
这里应注意的是，式中的 、 是初始状态（可以是满载设计状态）的簧载总质量及其重心位置，而 、 则是计算变形 时相应的总质量及其重心位置。当然，这两者可任取（如空、满载之间），求出的变形 为这两者之间的变形量。
摆臂式悬架就是承载桥（第三桥）用纵向单摆臂铰接在支架上，而摆臂的另一端靠吊耳或滑套与驱动桥（第二桥）的板簧活动端连接，见图1。对板簧的前、后段和摆臂的前、后段选取一定的杠杆比，就可以建立二、三桥的轴荷分配关系式。因为第二桥是驱动桥，为了较好地防止驱动时打滑，无论第三桥是否单胎，二、三桥的轴荷比都大于1.5。对单胎者，一般选取满载静态下的轴荷比为1.85～2.0。
、 、 为一、二、三桥动轴荷即转移后轴荷
为整车总质量（满载，其它载荷状态类同）
为整车重心高度（满载）
为整车重心至前桥水平距离
为一、二桥轴距
为二、三桥轴距
一、二、三桥制动力的分配取决于制动系统参数及结构的设计，我们分别按两种常用的设计方案进行计算，主要用于载货汽车和大客车：
（1）同步附着系数小于路面附着系数
――――（41）
式中 为初始状态时二、三桥的悬架总负荷
为初始状态时第三桥的悬架负荷
将式（40）及（40）’代入式（39），得：
――――（42）
对等号两边微分：
，
――――（43）
从式（43）可见， 正比于 。若主弹簧为线性弹簧，则无附加装置的摆臂式悬架也是线性的，即其刚度 为常数。
由于悬架负荷比 和刚度 均为常数，可很容易求出后悬架的变形。从式（43）求积分：
――――（5）
――――（6）
一般情况下，满载时是举不起来的，所以举升工况仅适用于空载：
――――（5）
――――（6）
式中 、 一、二桥空载轴荷
、 整备总质量及相应重心位置
从式（1）～（3）可见，只有求到轴荷比 ，各轴轴荷才能确定。
2）悬架负荷计算
知道一、二、三桥的非簧载质量（簧下质量） 、 、 ，则单边的簧载质量（簧上质量）为：
3）制动工况下的轴荷计算―――――（15）
（1）同步附着系统小于路面附着系数―――――（15）
（2）装用ABS防抱系统―――――（18）
4）驱动工况下的轴荷计算―――――（20）
4．装有举升机构的摆臂式悬架―――――（22）
5．计算实例―――――（25）
前言
凡是汽车运输业发达的国家，为了保护其公路，都对车辆的轴荷规定了限值。另一方面，由于高等级公路的发展，汽车公路长途运输的合理方式是趋向大吨位装载。这样，就促使大吨位载货车和客车采用多轴结构。
――――（35）
式中 由第三桥位移引起的主弹簧变形量
根据图5所示的杠杆关系，有：
――――（36）
――――（37）
联立后消去 ，得：
――――（38）
代入式（35）后再代入式（34），得：
――――（39）
按定义， , ，可导出：
――――（40）
――――（41）
因为 为常数，所以，在初始状态也有：
――――（40）
求解多轴车的轴荷，除了应用平衡条件外，必须找到若干个附加关系式，才能使方程式数目等于未知数（轴荷）数目，联立方程组之后才可解。这种附加关系式大致有两类：一类是某些轴荷之间有关联作用，即通过悬架的杠杆关系，或气簧间的气压关系，找到其轴荷比的关系式；另一类是没有关联作用的，一般借助各轴悬架之间存在的变形一致原理，求到它们之间的挠度关系式，从而导出若干个附加关系式。多轴汽车解出轴荷之后，其它的设计计算就和双轴车没有太多区别了。
设计悬架时，往往需要从期望的轴荷比来计算出悬架负荷比，进而选择悬架的结构尺寸。这时，还可将式（29）改写为：
――――（31）
这样，有了悬架负荷比 或轴荷比 ，代入式（14）～（16）或式（10）～（12），以及式（1）～（3），就可求到各桥的静态悬架负荷或轴荷。
2）摆臂式悬架的刚度和变形
设定车架相对地面作平行移动，见图5，即：
定义 为二、三桥的轴荷比（满载），式中 、 分别为二、三桥的轴荷（满载）。从图2，按平衡条件，可求得：
――――（1）
――――（2）
――――（3）
而二、三桥的总轴荷为：
――――（4）
式中 一、二桥轴距
二、三桥轴距
第一桥轴荷
当第三桥被举升离地后， 。这时整车总质量、重心位置均无变化，仅是三轴车变成二轴车，求轴荷成为静定问题：
扎钉问题，虽经越野车的设计师们做过许多工作，仍无成效。对于公路用车，只有加强管理，使路上无钉，自然也就没有这个问题了。近年来我国高速公路和高等级公路，基本可以达到“无钉”的要求。
根据当时设计工作的需要，笔者早年已推导出上述几种摆臂式悬架的计算公式。由于装有反向弹簧的自调轴荷比的，和带有传动轮的摆臂式悬架，其结构较复杂，实际上国内外都很少应用，本文给予删节。现提供的计算公式只涵盖：
我国在上世纪80年代初就曾经批量生产带有摆臂式悬架的6×2载货汽车，延续了10多年。近年来又有客车企业生产了这种悬架的6×2客车。为了给开发这种悬架的设计者提供技术支持，笔者将20几年前的理论推导即设计计算方法进行整理，并做些删节、修改，为读者提供一份比较实用的技术资料，同时给出计算实例。
1．结构简述
汽车摆臂式悬架的设计计算
东风汽车工程研究院陈耀明
1981年7月初稿
2005年3月再稿
前言―――――（1）
1．结构简述―――――（2）
2．轴荷和悬架负荷的计算―――――（5）
3．无附加装置的摆臂式悬架―――――（9）
1）静态下的悬架负荷比和轴荷比―――――（9）
2）摆臂式悬架的刚度和变形―――――（12）
计算是按路面附着系数 进行的。这种情况下，前轮压印，不抱死，附着力可全部利用；而中、后轮抱死，拖印，制动力下降20％，仅为附着力的80％。这就导出：
――――（48）
――――（49）
――――（50）
代入式（45）得：――Fra bibliotek―（51）此外，还要进一步求摆臂式悬架结构中各负荷的关系式，从图7，按平衡条件，有：
3．无附加装置的摆臂式悬架
1）静态下的悬架负荷比和轴荷比
摆臂式悬架可以简化成图4的物理模型，其静态受力状况示于图5。按平衡条件：
――――（26）
――――（27）
联立式（26）、（27），消去 后得：
――――（28）
称为无附加装置的摆臂式悬架的二、三桥悬架负荷比。可见，当杠杆比确定之后， 为常数。
按定义， 称为无附加装置的摆臂式悬架的二、三桥轴荷比。将式（8）、（9）的关系式代入式（2）、（3），根据 和 的定义，可得：
摆臂式悬架使用中存在的主要问题有：
1）与其它多轴车一样，非转向的承载桥轮胎磨损厉害，尤其是单胎的承载桥，偏磨严重。
2）在空载或轻载时，承载桥就成为“多余”的，仍按基本不变的轴
荷比承载。这时除了增加车桥的阻力消耗外，在湿滑路面上增大驱动打滑的趋势。
3）与纵列双桥布置的多轴车一样，在混流公路上行驶容易扎钉。
对二桥板簧卷耳中心取矩： －―――（52）
对三桥摆臂轴中心取矩： －―――（53）
联立式（52）和（53），消去 后得：
――――（54）
式中 为板簧卷耳中心离地高
为摆臂轴中心离地高
因簧载质量（悬架负荷）与轴荷的关系是确定的，即：
、 ，将它们以及式（49）、（50）之 、 代入式（54），并将 表为 ，得：
现在世界多数地区的公路条件都越来越好，在公路上使用的车辆，只需采用较少数量的驱动轴就可以保证其动力性的发挥，所以多数车轴仅为承载桥。这就是近年来迅速发展的6×2、8×4、8×2这类多轴汽车，以及各种各样的半挂车。
多轴汽车和双轴汽车，除了结构上有具体差异之外，对于设计者而言，最大的计算要领是双轴车的轴荷分配属静定问题，而多轴车属超静定问题。
―――－（55）
式（54）、（55）即是有制动力时，摆臂式悬架中二、三桥之间的悬架负荷、轴荷的关系式。可见，负荷比和轴荷比都不是常数，与制动力大小有关。
3）制动工况下的轴荷计算
汽车制动时，由于纵向力矩的作用，轴荷会发生转移，即各桥轴荷重新分配。三轴汽车的轴荷转移比二轴汽车更复杂一些。制动时整车的受力情况如图6所示，按平衡条件，可建立下列三个方程式：
， ――――（45）
， ――――（46）
， ――――（47）
式中 、 、 为 一、二、三桥单边制动力
为单边总制动力（惯性力）
――――（7）
――――（8）
――――（9）
将式（7）～（9）代入式（1）～（4），得：
――――（10）
――――（11）
――――（12）
――――（13）
此外，还可以从图3的平衡条件，求到各桥的悬架负荷。这里，我们定义 为二、三桥的悬架负荷比：
――――（14）
――――（15）
――――（16）
――――（17）
针对上述问题，设计者采取了下列几条措施：
1）承载桥设计成随动转向的，减小了转弯时的轮胎偏离角。但必须在倒车时限止偏离角变大的趋势，其措施有：倒车时后倾角变向、将随动功能锁死、甚至将承载桥举升离地等。这项措施从根本上消除了偏磨问题。
2）在空载时将承载桥举升离地，成为4×2车型。如图1所示，靠举升臂A将摆臂前端压下，第三桥就可举升。也可将举升臂布置在板簧后端，压下板簧就可举升第三桥。举升的动力可以是液力、气力或电力。
按平衡条件，求得：
――――（22）
――――（23）
将悬架负荷加倍，并加上非簧载质量之后，就求到举升后的轴荷：
――――（24）
――――（25）
式（24）、（25）与式（5）、（6）是等效的。如上所述，举升一般只在空载时实施，所以式（20）～（25）一般只用来计算空载工况。