麥弗遜懸架畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、- 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 奇瑞轎車前麥弗遜懸架設(shè)計(jì) 系 別 ： 機(jī)械與電子工程系 專業(yè)〔班級〕： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2班 作者〔**〕： 濤〔〕 指導(dǎo)教師： 業(yè)紅玲〔講師〕 完成日期： 2021年11月11日 學(xué)院教務(wù)處制 . z. - 目 錄 摘 要1 Abstract2 1 緒論3 1.1 課題背景和意義 3 1.2 懸架的開展歷史和現(xiàn)狀 4 1.3 懸架的開展趨勢 5 1.4 課題主要容和研究目的 5 2 懸架構(gòu)造方案分析5 2.1 懸架總成分析 5 2.2 獨(dú)立懸架

2、優(yōu)缺點(diǎn)分析 6 2.3 獨(dú)立懸架特點(diǎn)與分類 6 2.3.1 雙橫臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 7 2.3.2 單橫臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 7 2.3.3 單斜臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 8 2.3.4 麥弗遜式懸架構(gòu)造及其特征分析 9 3 麥弗遜式獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)10 3.1 麥弗遜式獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)概述10 3.3 麥弗遜懸架的構(gòu)造分析 12 3.4 懸架的彈性特性設(shè)計(jì) 12 3.5 懸架撓度 的設(shè)計(jì) 13 3.5.1 懸架靜撓度的設(shè)計(jì) 13 3.5.2 懸架動(dòng)撓度設(shè)計(jì) 14 3.6 懸架彈性元件設(shè)計(jì) 14 3.6.1 螺旋彈簧分析 14 3.6.2 螺旋彈簧地質(zhì)料及許用應(yīng)

3、力選取15 3.6.3 彈簧參數(shù)的計(jì)算選擇 15 3.6.4 計(jì)算空載剛度 16 3.6.5 計(jì)算滿載剛度 16 3.6.6 按照滿載運(yùn)算彈簧鋼絲的直徑 16 3.6.7 螺旋彈簧校核 16 3.6.8 小結(jié) 17 3.7 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 3.7.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)地設(shè)計(jì)要求 18 3.7.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 19 3.7.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析 22 3.7.4 橫臂軸線安放方法地選取22 3.7.5 橫擺臂參數(shù)對車輪定位參數(shù)地改變23 3.7.6 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)建模 24 3.8 減振器的設(shè)計(jì) 24 3.8.1 減振器的簡單分類 24 3.8.2 雙向筒式液力減

4、振器工作原理 24 3.8.3 相對阻力系數(shù)ψ 25 3.8.4 減振器阻尼系數(shù)δ地確定 25 3.8.5 減振器工作缸直徑D 地確定 26 3.8.6 小結(jié) 27 3.9 橫向穩(wěn)定器 27 3.10 懸架構(gòu)造元件 28 4 前輪定位參數(shù)30 4.1 主銷后傾角 30 4.2 主銷傾角 31 4.3 前輪外傾角 32 4.4 前輪前束 33 完畢語35 辭36 參考文獻(xiàn)37 . z. - 摘 要 懸架為當(dāng)今汽車組成必不可少得一局部，他完成讓車身與輪胎有效的銜接地作用。在力學(xué)方面，它的根本功

5、能就是傳遞力和力矩，。通常汽車行走在顛簸的路面時(shí)，它可以起到減小路面對車子的沖擊力，從而保證行車人員恬逸的行車狀態(tài)，削減物品和車子之間的動(dòng)載荷等等。 本次論文做地就是之子小轎車前麥弗遜懸架設(shè)計(jì)，而這次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)要點(diǎn)就是前懸架的型號選擇、減振器的數(shù)據(jù)計(jì)算以及型號選擇，而且還需要對橫向穩(wěn)定桿進(jìn)展非常多數(shù)據(jù)的分析及計(jì)算。而且對作圖工具操練的也不是非常熟練。在查閱了大量書籍，詢問教師，借鑒別人的經(jīng)歷，并且完成了不同懸架的考量之后，我選擇用麥弗遜式懸架，接下去就是按部就班的設(shè)計(jì)計(jì)算。 關(guān)鍵詞：懸架；麥弗遜式；設(shè)計(jì) Abstract Suspension is an important el

6、ement of one of the modern automobile, it fle*ibly to link the chassis (orbody) and a*le (or tires) , decay resulting and vehicles reduce their moving load. The main stress is front suspension design，Training emphasis from the former car models,and models Absorber calculations, fle*ible choice o

7、f ponents and models and forms data.First of all, I have a different form of to the previous suspension of the car and then set form Eastar on suspension.but also drawing tools to drill is not very skilled.Then design around Eastar suspension ponents.asked the teacher,learn from others e*perience. F

8、irst, the spring-loaded design terms,to be absorber calculation models, a horizontal stabilizer bar final calculation. . Keyword : Suspension, Macpherson ,Design . z. - 1 緒論 1.1 課題背景和意義 從以往數(shù)年來看，中國汽車在全世界的銷量飛速提升，從02年以來，中國汽車行業(yè)到達(dá)了井噴式的開展，由于廣闊人名群眾消費(fèi)水平的提高，轎車成為生活中必不可少的一局部，這

9、一情況當(dāng)然也對國家汽車行業(yè)的開展做出了重大奉獻(xiàn)。實(shí)際上，不僅國汽車行業(yè)開展迅速，于國外也開場占據(jù)非常高的地位。 隨著國汽車品牌與世界接軌，吸收和接納他人所長，我們中國人自己的汽車在世界圍銷量都是驚人的，師夷長技以制夷，秉承這一原則中國汽車的前景可謂前途無量 。 中國汽車行業(yè)近些年來開場有方案的進(jìn)展技術(shù)改革，完善了一套科學(xué)、有競爭力的零部件技術(shù)體系。在保護(hù)環(huán)境的大前提下，積極響應(yīng)國家號召，推出節(jié)能環(huán)保的汽車，跟上了時(shí)代的腳步。并且努力學(xué)習(xí)和探索國外品牌的長處，不斷地完善自己，這對提升自身品牌有著極其深遠(yuǎn)的影響。 汽車行業(yè)的蛻變離不開黨和國家的支持和領(lǐng)導(dǎo)，在我們邁向“汽車強(qiáng)國〞的路上，國家也

10、確實(shí)對汽車行業(yè)給予了最大的幫助，主要通過宏觀調(diào)控，發(fā)布一些優(yōu)惠政策，對行業(yè)進(jìn)展鼓舞與鼓勵(lì)。當(dāng)然，汽車行業(yè)本身也作出積極的應(yīng)對，在國家政策的指引下，對全方面的行業(yè)體系實(shí)施轉(zhuǎn)型升級，完成提升自身形象、影響力的成果。 一輛具備有完全獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)地汽車，其部的每一個(gè)零件都必須是在生產(chǎn)制造上具有自主知識產(chǎn)權(quán)的。盡管現(xiàn)在國有很多自主品牌的汽車，但是其部并不能完全保證所有的零件都是自主品牌的，或多或少都會有其他國家的影子。則為什么如此強(qiáng)調(diào)自主品牌呢.原因就是只有一輛具有完全自主品牌的汽車，才能有真正的暢銷市場，并且持久的紅火下去。這也必將是走向汽車強(qiáng)國的道路。 談這么多，仍然循其本，以下會詳

11、細(xì)講述一下關(guān)于懸架問題，、、、導(dǎo)向裝置可以決定車體的運(yùn)動(dòng)方向，轉(zhuǎn)動(dòng)幅度，并切可以傳遞絕大多數(shù)的力和力矩。緩沖塊地功能就是減弱車軸對車體地碰撞，預(yù)防彈性元件發(fā)生較大的改變。橫向穩(wěn)定器地功能則為包管轎車轉(zhuǎn)彎不亂。減振器可以削減震動(dòng)，在很大程度上減輕行車人員的不適感。 汽車懸架的重要性不言而喻，基于此把它作為評判汽車質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。優(yōu)秀的懸架系統(tǒng)在郊外、山地可以更好地表達(dá)出來它的優(yōu)勢，可以在復(fù)雜多變的路面穩(wěn)定的行駛。懸架系統(tǒng)還可以升高汽車的過彎能力，很大程度上的縮減了交通事故的產(chǎn)生。由此觀之，懸架對于汽車重要的重要性不言而喻，則它的開展就有了十分重要的意義，我們承前啟后致力于研究更好的懸架。 1

12、.2 懸架的開展歷史和現(xiàn)狀 在18世紀(jì)70年代，汽車還沒有出現(xiàn)，代步工具就是馬車，而那時(shí)的懸架就是裝在馬車上的葉片彈簧。葉片彈簧用了整整2個(gè)世紀(jì)，而后終于創(chuàng)造了螺旋彈簧。許許多多地開場涌現(xiàn)。很具備有跨時(shí)代意義的事件產(chǎn)生在1934 年，歷史上第一個(gè)被動(dòng)懸架由螺旋彈簧制造而成。被動(dòng)懸架其實(shí)存在有很大的短處，它不能順應(yīng)許多復(fù)雜路況，減震的結(jié)果也不是很明顯，可是它的優(yōu)勢在于性價(jià)比比擬高，能應(yīng)用于一局部中低檔轎車中，比方夏利、桑塔納等。 半主動(dòng)懸架用來轉(zhuǎn)變懸架的阻尼，很少去改變它得剛度，它的工作原理其實(shí)也很簡單，它產(chǎn)生力得方式與被動(dòng)懸架相像，可是它又有一些主動(dòng)懸架的特點(diǎn)。這種屬于過渡時(shí)期的產(chǎn)物，構(gòu)架

13、不復(fù)雜，同樣地它在工作時(shí)可以節(jié)省動(dòng)力，并且快要能夠趕上主動(dòng)懸架地功能，它得成長也是可以預(yù)期地。 時(shí)代地進(jìn)步，道路交通地持續(xù)完善，車主對于車速有更高需求，此時(shí)被動(dòng)懸架地弊處就成掣肘汽車成長地重要問題，于是主動(dòng)懸架應(yīng)運(yùn)而生。主動(dòng)懸架是由美國通用汽車公司首次提出的，與被動(dòng)懸架相比，它有了長足的進(jìn)步，可以使汽車在行駛過程中都能保持最正確的運(yùn)行狀態(tài)。從1982年開場，懸架開場得到大圍的研發(fā)和應(yīng)用，著名的**、洛特斯、等品牌公司就是那是的引領(lǐng)者。他們生產(chǎn)的汽車性能非常好，即使在不平的路面也可以使車輛平穩(wěn)的前行，而且行車過程中噪音低，乘坐體驗(yàn)很舒適，但弊端就是本錢不菲，消耗也高。 我們的國家在半主動(dòng)以及

14、主動(dòng)懸架地鉆研投入地時(shí)間，精力都不是很多，導(dǎo)致于和其他的國家地探研相差十分大。至于主動(dòng)懸架雖然被提出的時(shí)間很早，但是受限于各種原因，并沒有得到廣泛應(yīng)用。我們國家鉆研主動(dòng)懸架地地方也就僅是理工和同濟(jì)大學(xué)[14]。 1.3 懸架的開展趨勢 今后的汽車行業(yè)的開展主要在于對用戶舒適度的提升，而具有平安、綠色節(jié)能的懸架將會是未來開展的重點(diǎn)。 (1)被動(dòng)懸架是懸架開展地基石，它受限于自身問題只能在一小局部道路上保證舒適的行車效果。不過由于它開展早，應(yīng)用非常廣，各方面都比擬成熟，性價(jià)比很高，所以還是極有使用價(jià)值的。經(jīng)過電腦把汽車的受力情況分析后獲得地?cái)?shù)據(jù)來甄選，獲得最好參數(shù)；鉆探導(dǎo)向計(jì)構(gòu)，讓汽

15、車地安穩(wěn)能更好。 〔2〕主動(dòng)懸架使用太多地元器件，導(dǎo)致懸架得可靠性下降。解決得方案是對元件進(jìn)展集成。還有一個(gè)非常影響主動(dòng)懸架地因素就是執(zhí)行器，用電動(dòng)器件代替掉液壓器件，結(jié)合理論知識可以得到性價(jià)比高，能耗低的主動(dòng)懸架。 1.4 課題主要容和研究目的 1. 根據(jù)設(shè)計(jì)要求的原型和布局的設(shè)計(jì)，計(jì)算和校核對彈性元件的重要組成局部的可行性，懸架阻尼，緩沖限位塊等。 2. 使用空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理及空間剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，把實(shí)體模型轉(zhuǎn)化成數(shù)字模型。 3. 運(yùn)用ADAMS進(jìn)展運(yùn)動(dòng)分析。 4. 本次設(shè)計(jì)是為了使我們對汽車具有更好的了解，對將來奠定好基石。 2 懸架構(gòu)造方案分析 2

16、.1 懸架總成分析 懸架功能便是轉(zhuǎn)達(dá)輪子以及車體以所有力與力矩，并減少地面對車體得撞擊，保障行車地穩(wěn)定。彈行元件、減震裝置以及導(dǎo)向計(jì)構(gòu)構(gòu)成懸架。三個(gè)局部會協(xié)調(diào)工作，不分彼此。 轎車懸架劃分是非獨(dú)立及獨(dú)立方面。主要表達(dá)在非獨(dú)立懸架之間的左，右輪由剛性梁聯(lián)接，而運(yùn)動(dòng)會影響運(yùn)動(dòng)的另一邊。而獨(dú)立懸架卻正好相反，它沒有這樣地聯(lián)通，左右車輪各自獨(dú)立完成工作，如今汽車獨(dú)立懸架的應(yīng)用擴(kuò)大到了世界圍。 圖2.1懸架圖 2.2 獨(dú)立懸架優(yōu)缺點(diǎn)分析 獨(dú)立懸架得布局特性為，左邊車輪與右邊車輪各自運(yùn)動(dòng)，其中不通過剛性梁聯(lián)同，具有： 1〕簧下質(zhì)量??； 2〕懸架占用的空間小； 3〕彈性元件受

17、到得力較小，能夠減小車體震動(dòng)頻率； 4〕使用斷開式車軸，減低整體車的質(zhì)心，讓車輛跑起來更加平穩(wěn)； 5〕左輪和右輪分別獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，有效減小了身體傾斜，讓行車更加平穩(wěn)； 弊端是：構(gòu)造繁瑣，本錢比擬多，修整不容易。 2.3 獨(dú)立懸架特點(diǎn)與分類 獨(dú)立懸架包括雙橫臂、單橫臂、雙縱臂、麥弗遜等種類。 不一樣構(gòu)造地獨(dú)立懸架，構(gòu)造特色也會存在差異，一般則會從下面三個(gè)地方進(jìn)展分析。 〔1〕側(cè)傾中心高度：如果傾斜中心得地位越高，離車體質(zhì)心得路程將會變得越短，并且就能讓側(cè)向力臂以及傾斜力矩變得越小一點(diǎn)，這樣車體就不能過于歪斜。但是由于側(cè)傾中心過度得高，將造成身體傾斜軌道地改變變

18、大，從而增加了輪胎地?fù)p傷。 〔2〕車輪定位參地變化：在車輛行駛過程中，車輪會發(fā)生相對跳動(dòng)，各種角度參數(shù)也會發(fā)生變化。如果車輪外傾角改變不小，則讓車輛很難不彎曲的前進(jìn)，也會加劇輪胎損傷。 〔3〕橫向剛度：懸架地改變作用得平穩(wěn)。如果在橫向剛度不大情況下，可出現(xiàn)擺振征象。 2.3.1 雙橫臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 雙橫臂得獨(dú)立懸架，假假設(shè)選用恰當(dāng)?shù)乇壤?，就可以不使及輪距產(chǎn)生改變。假設(shè)在車輪舉行上下運(yùn)動(dòng)地情況下，上臂總比下臂運(yùn)動(dòng)弧度要小則一點(diǎn)，這在非常程度上削弱了輪胎磨損，提高行車穩(wěn)定性。 2.3.2 單橫臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 單橫臂式地構(gòu)造其實(shí)并不是很復(fù)雜，它具備很

19、強(qiáng)得抵抗傾斜功能。然而伴著時(shí)代得前進(jìn)，汽車速度地顯著升高，在行車過程當(dāng)中如果側(cè)傾中心過高則就可能導(dǎo)致車輪跳動(dòng)時(shí)輪距改變比擬大，從而加大車胎損耗，甚至?xí)l(fā)生高速甩尾的事故。單橫臂式的時(shí)代已經(jīng)過去了。 圖2.2雙橫臂式懸架構(gòu)造圖 圖2.3單橫臂式獨(dú)立懸架構(gòu)造圖 單縱臂類懸架得好處是它布置車體占據(jù)地方非常得小、加上重量較輕得特點(diǎn)，于是大量使用到到B類車中。采用的車型有Citroen公司的Elysee 等。 圖2.4 單縱臂懸架構(gòu)造圖 2.3.3 單斜臂式懸架構(gòu)造及其特征分析 單斜臂懸架安裝在許多非轉(zhuǎn)向輪地軸、后輪驅(qū)動(dòng)汽車地后橋。它能夠經(jīng)過改變車輪上下擺動(dòng)適宜時(shí)輪距、車輪外傾角以及參數(shù)得手

20、段，來到達(dá)獲得滿足地車輛控制成果。現(xiàn)在這樣懸架依舊被大量使用。 圖2.5 單斜臂式懸架構(gòu)造圖 特性：；輪距變化并沒有太過明顯；；還有橫向剛度較??；節(jié)省了很大的空間；需要的本錢也很低。 2.3.4 麥弗遜式懸架構(gòu)造及其特征分析 麥弗遜懸架現(xiàn)在運(yùn)用十分廣泛，。它是由螺旋彈簧、減振器組成，由于其構(gòu)造極其簡單所以它的質(zhì)量很輕、響應(yīng)速度也是相當(dāng)驚人，并且在過彎時(shí)它可以自己適應(yīng)路面，讓輪胎盡可能的接觸地面。麥弗遜式懸架性價(jià)比使人都驚異，當(dāng)然它也有弊端，對左邊和右邊地撞擊也毫無方法，抗剎車點(diǎn)頭功能不好，，穩(wěn)定性也不高，當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)側(cè)傾很明顯。目前國很多品牌都在使用麥弗遜式懸架，本田飛度、特羅拉等等。

21、圖2.6 麥弗遜式懸架構(gòu)造圖 特性：傾斜中心相對地不低；；輪間距離改變并沒有多大，所以輪胎損傷比擬小；橫向剛度大；節(jié)省空間；構(gòu)造一點(diǎn)也不復(fù)雜、 3 麥弗遜式獨(dú)立懸架設(shè)計(jì) 3.1 麥弗遜式獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)概述 在上文中，我已經(jīng)闡述了麥弗遜懸架的所有構(gòu)造特點(diǎn)，還有搞明白一些需要的參數(shù)和他們之間存在的復(fù)雜關(guān)系，才能并且順利的計(jì)算下去。 簧質(zhì)量以及彈行元件共同構(gòu)成一個(gè)震動(dòng)體系，這個(gè)體系得固定節(jié)奏影響著轎車行走平順，這個(gè)節(jié)奏首先要處于正確地頻段之，并且盡量得低一點(diǎn)。還要考慮到懸架不能撞擊在車架上。因此我們采用了特征懸架。 麥弗遜懸架為具備有非常多得功用，因此有了下面的五點(diǎn)要求：

22、 1〕確保了轎車能備有非常好地行車順利性。 2〕能夠顯著得削減震動(dòng)能力。 3〕汽車在制動(dòng)或者加塊速度的情況下，為了到達(dá)確保車身的平穩(wěn)，..轉(zhuǎn)彎車身的側(cè)傾角需適宜。 4〕有非常好的隔聲能力。 5〕構(gòu)造要緊湊、占據(jù)得位置不能大。 3.2 麥弗遜懸架設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù) 03年 之子上市，它地性價(jià)比非常高，狠狠地填補(bǔ)國消費(fèi)者對于經(jīng)濟(jì)型汽車地須求！之子以豪邁大氣地車身，功能卓越地優(yōu)勢征服了很多人。+ 圖3.1之子 前麥弗遜懸架在后五連桿的設(shè)計(jì)太過舒逸，讓變速器帶來地動(dòng)感消失殆盡。當(dāng)轉(zhuǎn)彎和變線地時(shí)候，側(cè)傾地改變不是很明顯，加上在轉(zhuǎn)向盤地齒相對于低，當(dāng)過彎時(shí)不是很快，防止很多傷害。

23、 奇瑞轎車地參數(shù)數(shù)據(jù)如下： 表3.1原始參數(shù) 原始參數(shù)名稱 數(shù)據(jù)〔mm〕 長*寬*高 4770*1815*1445 軸距 2700 前輪距 1550 滿載質(zhì)量 1470〔kg〕 3.2 麥弗遜懸架的構(gòu)造分析 麥弗遜懸架實(shí)際上為很多元件構(gòu)成，當(dāng)我們解析得時(shí)候應(yīng)使用空間機(jī)構(gòu)分析法。并且當(dāng)分析得時(shí)候，要把懸架的部件當(dāng)做剛體舉行分析。 圖3.2，懸架擺臂與轉(zhuǎn)向節(jié)地聯(lián)系，減震器外套筒及活塞也能夠看作為一類移動(dòng)副。經(jīng)過這種圖示地方式，我們

24、對懸架機(jī)構(gòu)有了更明顯，直觀得認(rèn)識。 圖3.2麥弗遜懸架的等效機(jī)構(gòu)圖 3.3 懸架的彈性特性設(shè)計(jì) 下面這個(gè)函數(shù)地曲線圖，就是懸架遭到得垂直外力F與車輪中心比照車體移動(dòng)f地函數(shù)關(guān)聯(lián)，也叫做懸架地彈性特征。當(dāng)彈性特征變成直線的時(shí)候，f與F之間得有確定地比例，這個(gè)時(shí)候稱為線性彈性曲線，曲線地斜率沒有改變，就是剛度是一定地。而當(dāng)f與F不成比例，曲線斜率是改變得，此時(shí)于滿載位置的旁邊，懸架得剛度并不是很不高而且沒有什么變化，穩(wěn)定一個(gè)值；但是遠(yuǎn)離滿載兩頭地位置，曲線改變非常不小，導(dǎo)致剛度也會增加。結(jié)果對獲得更動(dòng)容量很有利。 圖3.3懸架彈性特性曲線 3.4 懸架撓度 的設(shè)計(jì) 3.4.1 懸架靜撓

25、度的設(shè)計(jì) 懸架的靜撓度的計(jì)算公式如下：=/c[2]。 轎車懸架所在震動(dòng)體系地固定節(jié)奏，為車輛行駛是否平穩(wěn)起到?jīng)Q定得作用。轎車前面局部車體地N(偏頻)如下所示： (3.1) 式中，c為懸架剛度(N/cm);m為懸架簧上質(zhì)量〔kg〕。 (3.2) 式中，g為重力加速度，g = 981cm/s2.。 將代入式〔3.1〕得到： (3.3) 通過對上面〔3.3〕地研究明白：懸架得靜撓度與車體震動(dòng)得偏頻N存在非間接作用地關(guān)聯(lián)。

26、為了包管行車時(shí)汽車地平順，我們需慎重采用懸架的靜撓度。 每個(gè)種類得汽車在使用不同時(shí)，需要地平順程度也是不同地。以搭運(yùn)乘客為主地汽車，需要的穩(wěn)定性最大，運(yùn)送貨物地汽車就小一些。針對不同得發(fā)動(dòng)機(jī)排量，選擇不同地偏頻，理論上汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量越不小，偏頻就要越不大，約莫在0.07到1.14Hz之： 偏移頻率 n = 1.1Hz 帶到上面式〔3.3〕得到 = = 20.66cm = 206.6mm 3.4.2 懸架動(dòng)撓度設(shè)計(jì) 懸架的動(dòng)撓度也是評判行車時(shí)平順性的重要指標(biāo)之一，我們會要求懸架要有非常大的動(dòng)撓度，這樣就能夠防止在顛簸不穩(wěn)得地面上行車時(shí)會撞到緩沖塊。當(dāng)人們乘坐汽車，我們把取6到9〔

27、cm〕；對于客車，要把取5到8〔cm〕之間； 因此之子的懸架動(dòng)撓度是80cm。 3.5懸架彈性元件設(shè)計(jì) 3.5.1 螺旋彈簧分析 螺旋彈簧為一種彈性元件，它得構(gòu)造也不復(fù)雜、制作起來也很便利，所以在當(dāng)今地轎車中得到了很廣泛的使用。螺旋彈簧里面安置減震器、行駛限定器等讓整個(gè)構(gòu)造變得十分地嚴(yán)密。 螺旋彈簧頭面能夠被軋的很細(xì)、壓緊，也能夠直接割斷以及朝里歪曲，如圖3.4示(a)便為十清楚顯地兩頭細(xì)。這類構(gòu)造地優(yōu)勢就在于能夠節(jié)省不需要地浪費(fèi)，防止占據(jù)太多空間，尤其是因?yàn)閮深^都比擬平順，安裝非常方便。當(dāng)然它地劣勢就是碾細(xì)過程時(shí)必有特定得工序及設(shè)備，無形之加大制作地本錢。(b)是直角切斷型：這類構(gòu)

28、造雖然在繞制方面非常容易，本錢也不是很高，但是加大必定地原料浪費(fèi)，在安裝時(shí)還要一套配適地彈簧座。(c)為典型的端部向里彎曲，這類構(gòu)造大局部都是使用在彈簧座。 圖3.4螺旋彈簧地頭部構(gòu)造 3.5.2 螺旋彈簧地質(zhì)料及許用應(yīng)力選取 彈簧在組成中占據(jù)很重要得地位，它必需具備有極強(qiáng)地彈性極限以及疲勞極限。 所以我們采用彈簧質(zhì)料是60Si2MnA ，這種質(zhì)料地根本性能參數(shù)如下： 表3.1 性能參數(shù) 性能參數(shù) 數(shù)據(jù) 許用切應(yīng)力[] 64 剪切應(yīng)力[] 100 剪切模量G 8000 彈性模量E

29、 20000MP 3.5.3 彈簧參數(shù)的計(jì)算選擇 相對很多地轎車來說，起懸掛質(zhì)量分派系數(shù) μ =ρ2y /ab =0.8--1.2,于此能夠近似地認(rèn)為μ = 1，也等于說前、后橋垂向振動(dòng)為互不干擾得。上文早已提到地偏頻愈不大，則汽車地順定性就將會愈好。我們前懸架得偏頻 N=1.1Hz，把數(shù)據(jù)帶進(jìn)公式： ? (3.4) 式中 Cs ---- 汽車前懸架剛度， N/mm Ms ---- 汽車前懸架簧上質(zhì)量，kg N ---- 汽車前懸架偏頻，Hz 3.5.4 計(jì)算空載剛度 經(jīng)過運(yùn)

30、算知道前懸架簧重量70kg，我們也知道，前懸架空載前軸載重量840kg，所以Ms得值運(yùn)算就是： = 385 kg ； 由于N取值為 1.1Hz 把上面地?cái)?shù)據(jù)代進(jìn)公式3.1，可得到： = 10372.4 N/m 3.5.5 計(jì)算滿載剛度 = 390 kg 由于N = 1.1 Hz = 18610.9 N/m 3.5.6 按照滿載運(yùn)算彈簧鋼絲的直徑 能夠用以下式子運(yùn)算： ? (3.5) 式中 i-----彈簧的有效工作圈數(shù)，先取8 G-----彈簧材料地剪切彈性摸量，取8.3× 104MPa -

31、-----彈簧中徑，取100mm 帶入計(jì)算得： d = 10.9mm 查表可取近似的標(biāo)準(zhǔn)值 d = 14mm 故可以初步確定以下參數(shù)： d = 14mm 〔彈簧絲直徑〕 = 100mm 〔彈簧中徑〕 i = 8 〔彈簧圈數(shù)〕 3.5.7 螺旋彈簧校核 1彈簧剛度校核 公式為： 帶入運(yùn)算可以得到Cs是： = 26.892N/mm > 18.6 N/mm 所以彈簧選擇符合剛度要求。 2彈簧外表剪切應(yīng)力校核 可以得到： =

32、 (3.7) 式中 C-----彈簧指數(shù)〔旋繞比〕，C = /d ； K’就是曲度系數(shù) 〔3.8〕 P-----彈簧軸向載荷。 ： = 80mm ， d = 16mm ： = 7.14 = 1.20 = 3763.94 N 則彈簧外表的剪切應(yīng)力為： = = 415MP < = 640 MP 所以彈簧滿足要求。 3.5.8 小結(jié) 經(jīng)過以上運(yùn)算，我們得到彈簧的三個(gè)數(shù)據(jù)：d=14mm，D=100mm，n=8。 且由公式可得如下數(shù)

33、據(jù)： F〔最大變形量〕= = 209.55mm t(節(jié)距) = = 28.65mm H0〔自由高度〕= = 330.72mm ≈330mm 彈簧整體參數(shù)列表及建模如下： 表3.2彈簧參數(shù)表 彈簧參數(shù)名稱 數(shù)據(jù)〔mm〕 彈簧絲直徑 14 彈簧中經(jīng) 100 最大變形量 209.55 自由高度 330.72 節(jié)距 28.

34、65 圖3.5螺旋彈簧 3.6 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括非常多地構(gòu)造種類，常用車一般都是運(yùn)用地雙橫臂導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)也分很多，包含A形種類 這次挑選地為A形種類導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，容在下面。 3.6.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)地設(shè)計(jì)要求 前輪導(dǎo)向構(gòu)造地作用需求為： 1〕當(dāng)懸架受到地載荷發(fā)生改變，輪間距離地改變小于3.0mm，因?yàn)槠涓淖冚^大就導(dǎo)致車胎發(fā)生損耗。 2〕當(dāng)懸架受到得載荷發(fā)生改變，包管車輪沒有發(fā)生縱向地加速度。 3〕轎車發(fā)生轉(zhuǎn)彎，車體地傾斜角度不可以過大。 4〕轎車處于制動(dòng)地情況下，車身必須要具有極強(qiáng)地抗前俯效果；同樣在加速的情況下，要具備有極強(qiáng)的抗后俯作用。 對于轎車后車輪得構(gòu)

35、造需求為： 1） 懸架受到得載荷改變，輪間距離沒有顯著改變。 2〕導(dǎo)向機(jī)構(gòu)要保證充分地強(qiáng)度，可以保證轉(zhuǎn)順力矩地靠譜性。 3.6.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 導(dǎo)向構(gòu)造地布放參數(shù)對于車行駛平順具有很大得作用，以下我們就將這些因素進(jìn)展分析。 1 側(cè)傾中心 以以以下圖我們可以看出P點(diǎn)就是麥弗遜獨(dú)立懸架傾側(cè)中心。 圖 3.6 普通規(guī)格地麥弗遜懸架得尺寸 處于獨(dú)立懸架，側(cè)傾軸線應(yīng)該盡量和路面平行，而且還要離路面稍微高點(diǎn)。平行可以使汽車在彎路時(shí)，后軸的輪荷根本不變。 讓它盡量高一點(diǎn)目的是包管車體得傾斜限制能夠處于控制得疇中。 在我們完成任務(wù)地第一步就是確立傾斜中心位置，之后再確立后懸架得傾斜

36、中央位置。后續(xù)選擇懸架，則看情況調(diào)整傾斜中心位置。 圖3.7側(cè)傾中心示意圖 圖3.7能夠得到側(cè)傾中心是185.7mm，滿足需求。 2 縱傾中心 點(diǎn)O就是麥弗遜懸架地縱傾中心，如圖3.8 。 圖3.8麥弗遜懸架地縱傾中心示意圖 實(shí)際建模的縱傾中心如以以下圖： 圖3.9側(cè)傾中心 測圖3.9側(cè)傾中心是244.9mm，滿足需求。 3 懸架擺臂的定位角 我們把擺臂空間設(shè)成三個(gè)定位角，分別是α ，β ，θ ， 如3.10示。 圖3.10 α、β、θ的定義 3.6.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析 由圖3.11可知：橫向力F3得： F3 = F1ad/[(c+b)(d-c)] 從公

37、式我們可以得出這樣地結(jié)論，隨著橫向力 F3 增大， F3f也將變得愈不小，這樣會改變轎車地平穩(wěn)。要降級摩擦力，我們需要把導(dǎo)向套及活塞進(jìn)展處理。在一定地要求下，我們需要把G 點(diǎn)的位置延長至車輪里面，這樣不但能夠縮小尺寸a ，還能夠的到比擬小地主銷偏移距離。 圖3.11懸架受力簡圖 3.6.4 橫臂軸線安放方法地選取 。如圖〔3.12〕示。這里O 點(diǎn)即是轎車?yán)锏脩壹芟啾溶圀w擺動(dòng)地移動(dòng)順心。如果搖臂地-β’和γ一樣地情況下，跟著懸架移動(dòng)時(shí)做平移。于是γ值是一定的。 如果-β’和γ得配合讓移動(dòng)順心O相交后面地情況下，過程中，γ角有越來越走向。 如果-β’和γ得配合讓移動(dòng)順心O相交在前車輪前

38、面地情況下，過程中，γ越來越低地走向。 為到達(dá)縮小轎車制恒時(shí)地縱斜，大局部情況下主銷得后傾角γ有加走向。所以我們最后采取就是參數(shù)β’，它可以讓移動(dòng)順心O 交相在前車輪得后面。 圖3.12角變化示意圖 3.6.5 橫擺臂參數(shù)對車輪定位參數(shù)地改變 圖3.13是裝有麥弗遜前懸架得汽車實(shí)際測量地參數(shù)當(dāng)作原始數(shù)據(jù)舉行運(yùn)算地成效。從圖中不難得到，橫臂愈長，By曲線愈加緩慢平和，這很助增大車胎得使用時(shí)間。 圖3.13麥弗遜懸架運(yùn)動(dòng)特征 車操縱平順地提升。則我們工作就應(yīng)該注意到這個(gè)問題，更應(yīng)該可能地增大橫臂長度。β、α以及γ曲線地轉(zhuǎn)變趨勢和By相近，這就證實(shí)了擺臂愈長，則愈有助汽 3.6.6 導(dǎo)

39、向機(jī)構(gòu)建模 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)建模如下： 圖3.14導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.7 減振器的設(shè)計(jì) 3.7.1 減振器的簡單分類 懸架地減震器大多數(shù)都是液力減震器。搖臂式減振器能夠在極大的壓力情況下進(jìn)展工作，不過受限于工作溫度等原因已經(jīng)被棄之不用。筒式減振器工作壓力僅僅是搖臂式減震器的四分之一，但是它的工作性能很穩(wěn)定得到了工程師的偏愛。 3.7.2 雙向筒式液力減振器工作原理 雙筒液力地運(yùn)動(dòng)例圖3.15示。如果轎車輪子在做上下運(yùn)動(dòng)，活塞1則被帶著工作腔A做上下移動(dòng)，把動(dòng)能都變化成熱能從而浪費(fèi)。減震器運(yùn)動(dòng)會生出非常多地能量，它們從貯油缸筒3 散出去。減振器的工作溫度可以到很高得溫度，考慮油液地膨脹，再加油時(shí)

40、不可以加地非常滿。 圖3.15減振器簡圖 3.7.3 相對阻力系數(shù)ψ 相對阻尼系數(shù)ψ得物理意義是：減震器地阻尼功能是于不一樣剛度c 以及不一樣簧上質(zhì)量Ms得懸架體系進(jìn)展相互配合，可發(fā)生不一樣地結(jié)果。ψ值大，震蕩可以快速削小，而與此時(shí)也可以讓非常不小得地面撞擊力傳遞到車上面；ψ值小則反之。它們之間保持 =〔0.25～0.50〕地關(guān)聯(lián)。 做任務(wù)時(shí)，先采用于得平均值ψ。取ψ=0.25～0.35；為到達(dá)懸架不碰撞車駕，取=0.5。 取ψ=0.3，則有：〔+0.5ψ〕/2 = 0.3 計(jì)算得：=0.4 =0.2 3.7.4 減振器阻尼系數(shù)δ地確定 阻尼系數(shù)，可以算出,則 。采用圖

41、(8.16)地裝置構(gòu)造，它的δ為： (3.9) 圖3.16減振器位置圖 根據(jù)公式，可得出： =2πn (3.10) 帶入數(shù)據(jù)得： μ=6.908Hz，取a/b=0.8,α取100 帶入得：=2654.2N·s/m。 3.7.5 減振器工作缸直徑D 地確定 按照F0計(jì)算D 是： (3.11) 其中，[P]——工作缸的壓力，我們把取[p]=3 MP ； λ——連桿直徑和工作缸直徑比值λ=0.4。 代入計(jì)算得工作缸直徑D 為： D= 21mm 查詢書上的數(shù)據(jù)，最后確定D=30mm，則S=

42、250mm，基長L=120mm，可以得出： = L + S = 350mm 〔壓縮到底的長度〕 = + S = 590 〔拉足的長度〕 儲油缸直徑Dc=44mm，壁厚2mm。 3.7.6 小結(jié) 減振器的重要參數(shù)名稱列表如下所示： 表3.3減振器參數(shù) 減振器參數(shù)名稱數(shù)據(jù)mm 工作缸直徑 30 主油缸直徑 44 最大壓縮長度 350 拉足長度 590 減振器建模如下： 圖3.

43、17減振器 3.8 橫向穩(wěn)定器 橫向穩(wěn)定桿其實(shí)為彈簧，但它具備有確定得剛度。如果車輛行駛于坑洼地面情況下，和橫向穩(wěn)定桿連接得兩邊地懸掛一齊運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定桿這時(shí)不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；但是當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩邊承受的力不一樣，車身出現(xiàn)傾斜，此時(shí)橫向連桿就會產(chǎn)生阻力，穩(wěn)定車身，保證了車輛行駛的平順性。在麥弗遜懸掛的減震器 支柱中，它不僅須要擔(dān)受橫向力，還要減小振動(dòng)地作用，于是導(dǎo)致減震器支撐桿得摩擦沒有方法到達(dá)非常均衡。 圖3.18橫向穩(wěn)定桿示意圖 3.9 懸架構(gòu)造元件 1 控制臂與推力桿 控制臂也分為三種，縱臂、橫臂和斜臂，它把車輪和車身聯(lián)結(jié)一起。一些懸架也會于車軸以及車架之安放推力桿。它們

44、的作用都是傳遞力和力矩。在安裝過程中都會產(chǎn)生誤差，為了盡量防止誤差，推力桿必須可以調(diào)節(jié)長短。所以以以下圖中用接頭和推力桿相連可以調(diào)換長度了。 圖3.19推力桿及調(diào)節(jié)圖 2 接頭 接頭起到重要的連接作用，必須到達(dá)下述要求： 1） 有較小的摩擦； 2） 在工作期間無需修復(fù)； 3） 連接應(yīng)該有一定的彈性； 4） 具有隔聲性能。 可以看出以上四個(gè)要求其實(shí)并不可以一齊到達(dá)。因此采取橡膠襯套，讓其具有彈性。當(dāng)然了有各不一樣得種類，其中包括軸銷接頭以及球頭銷。球頭銷連接在工作時(shí)在碗運(yùn)動(dòng)，受力均勻，可以不用保養(yǎng)，所以它是設(shè)計(jì)的上上之選。 4 前輪定位參數(shù) 轎車得前車輪定位角包含4個(gè)參數(shù)。它

45、們對轎車前行的穩(wěn)定、車胎的損耗等都有非常影響。 4.1 主銷后傾角 主銷是一根傳動(dòng)銷，在很久以前曾經(jīng)是傳統(tǒng)汽車上轉(zhuǎn)向輪回轉(zhuǎn)中心，但是現(xiàn)在已經(jīng)不存在了不過現(xiàn)在仍用這個(gè)詞來定義轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向軸線。至于主銷后傾，就是主銷得上頭被稍微得往后傾斜時(shí)，就將會和經(jīng)前車輪中心得垂線構(gòu)成夾角，這個(gè)夾角就為主銷后傾角。 圖4.1主銷后傾角示意圖 我們能夠看出主銷往后面時(shí)，主銷和路面相交處于車胎接地得前方。此時(shí)主銷在前面，帶動(dòng)受到的阻力，就保證了行車的穩(wěn)定性。它地后傾角愈不小，行車平穩(wěn)會比以前更好，主動(dòng)回復(fù)得能力更強(qiáng)，可是轉(zhuǎn)彎會越發(fā)困難。所以要慎重處理這個(gè)角度的度數(shù)。 圖4.2主銷后傾角 從圖4.

46、2中得到主銷后傾角為1.17度，滿足要求。 4.2 主銷傾角 主銷傾角就是以以下圖所示地銳角。 圖4.3主銷傾角示意圖 如果我們從車得后面望著車胎，主銷軸會往車體里側(cè)方向發(fā)生歪斜并產(chǎn)生一個(gè)角度，這個(gè)角度就是主銷傾角，它得增大會讓車胎中心平面和路面相交路程減小，這樣就可以更為輕松的操作方向盤。但是如如果主銷傾角非常大的話，就會對車胎造成更多損耗。 圖4.4主銷傾角 由圖4.4得主銷傾角為9.76度，滿足要求。 4.3 前輪外傾角 前輪外傾角說是前車輪所處面不徹底和路面成90度，應(yīng)和路面有朝外得傾斜角，傾斜角功能不可無視，它可以讓汽車于不平整路上行駛，在一些疇中，自動(dòng)回向中間地方。

47、 圖4.5前輪外傾角示意圖 圖4.6前輪外傾角 如圖4.6測前輪外傾角為是1.1度，滿足需求。 4.4 前輪前束 前輪前束地意思就是規(guī)定轎前車輪地前端距離必須不大于它們地后面車輪。這個(gè)距離的差值就是前束值。 圖4.7 前輪前束示意圖 圖中左右前輪分別朝，這樣則可以防止上面前輪外傾角引發(fā)得車輪朝外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)檐囕唭A斜，左右前車輪則分袂朝外側(cè)，假設(shè)是左右輪帶具備朝地角度，則相互消除，車身還是直線前駛，有助降低車胎損耗。 圖4.8前輪前束 如圖4.8測前輪前束是15.02mm，滿足需求。 完畢語 經(jīng)歷此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)會好多，當(dāng)然同時(shí)意識到在完成任務(wù)過程存有得*些缺乏，設(shè)計(jì)初

48、始，需要進(jìn)展減振器的設(shè)計(jì)運(yùn)算及選擇型號。再次便是計(jì)算彈簧，并完成穩(wěn)定桿地設(shè)計(jì)，方然也包括一些輔助元件地甄選。在經(jīng)歷了整個(gè)流程之后，我對懸梁的認(rèn)識確實(shí)今非昔比，麥弗遜式懸掛在舒適性上很有優(yōu)勢，它的體積不大，防止占用太多的空間，不過它的抗剎車點(diǎn)頭作用比擬差。麥弗遜式懸掛屬于應(yīng)運(yùn)而生的，它非常符合現(xiàn)在人們的需求，而且已經(jīng)是得到很廣泛的應(yīng)用。此次設(shè)計(jì)檢閱我們對所學(xué)容的掌控情況，無論學(xué)到了什么，只有敢于實(shí)踐才能更大的提升知識。 辭 通過努力，設(shè)計(jì)任務(wù)及時(shí)完成。做畢業(yè)設(shè)計(jì)之后深刻感悟到它并不只是簡單的總結(jié)大學(xué)里的知識，而是通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對學(xué)生的資料檢索能力以及學(xué)習(xí)新知識的能力提升。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅

49、是對從前所學(xué)習(xí)到的知識做了全面的檢測，并且也是對自己素養(yǎng)的一種質(zhì)得提升。 這次任務(wù)中，我的教師不耐煩地引導(dǎo)，并且不斷給我鼓勁，促使我成功做完論文地寫作。在我地畢業(yè)任務(wù)中給予專業(yè)細(xì)致的引導(dǎo)。大到原理準(zhǔn)則，小到一個(gè)標(biāo)點(diǎn)。從而保證論文能構(gòu)完成。 由于AutoCAD軟件以前操作地不好，再加上長時(shí)間的遺忘。在作圖時(shí)我出現(xiàn)了許多問題，正是由于教師的幫助再加上自己一定的努力。前面進(jìn)展論文的寫作時(shí)，許多所學(xué)的容都遺忘了，必須再次查閱書籍才可以回想起來。并且多虧室友在這方面地幫助，讓我能夠很快地找到原來的畫圖能力。 在此，再次給以無私幫助得引導(dǎo)教師及室友。在你們的幫助下，我很圓滿的完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，很好

50、的展示了一個(gè)即將畢業(yè)的學(xué)生應(yīng)具有的能力，同時(shí)也很快樂有你們一起陪我度過這個(gè)充實(shí)而快樂的時(shí)光。 參考文獻(xiàn) [1] 黃振邦.基于ADAMS軟件的獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)性能研究[M].汽車，2007：15-18 [2] 科利，季云雷.汽車轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)及檢測原理[M].汽車實(shí)用技術(shù)，2021：59—63 [3] 蘭霞.汽車懸架及其控制系統(tǒng)研究動(dòng)態(tài)分析[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006：44-47 [4] 君鈞.非線性螺旋彈簧設(shè)計(jì)及計(jì)算程序[M].金屬制品，2021：28-31 [5] 王慶生 淼 愛東.懸架偏頻對制動(dòng)性能影響分析[M].汽車實(shí)用技術(shù)，2021:54-58 [6] 黃虎

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