大型客车悬架系统的设计-开题报告

本科毕业设计 (论文)开题报告学生姓名 学 号 专 业 指导教师 职 称 所在院系 车辆工程课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计课题名称 大型客车悬架系统的设计毕业设计的具体内容：1 了解汽车悬架的一般设计方法；2 根据某大型客车参数，设计符合要求的悬架；3 绘制大型客车悬架结构总图；4 绘制大型客车悬架部分零件图；毕业设计的内容和意义 本课题对大型客车悬架系统的应用进行研究（设计） ，其研究意义如下：1安装有空气悬架的汽车振动频率低，车轮动载荷小，可以获得良好的行驶平顺性、操纵稳定性和行驶安全性，减小高速行驶车辆对路面的破坏。2空气弹簧可以保持汽车车身高度不便，并可根据需要进行车身高度调节。将此运用在大型客车上，可以提高乘客的乘坐舒适性。3空气弹簧质量轻，弹簧的刚度低，高速行驶时，轮胎与地面的附着力强，制动距离短；转向时，过多转向和不足转向倾向减小，转向稳定性强，可以提高整车的操纵稳定性。4空气弹簧在大型客车上的应用，可以减少整车的振动噪声，提高客车零部件的使用寿命。5通过该设计，可以了解更多的实践问题，为以后的工作打下基础。文献综述悬架是现代汽车上的重要组成之一，它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；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，使汽车获得高速行驶能力。目前，高级大客车和85%的重型货车都使用空气悬架，在国外，部分的轿车也开始使用空气悬架。典型的大客车空气悬架主要是由空气弹簧组件（包括空气弹簧、空气压缩机、储气等）、高度控制组件（车身高度调节阀、高度传感器）、导向杆件（推力杆）、横向稳定器、减振器和缓冲限位部件等组成。空气弹簧的分类1. 囊式空气弹簧以橡胶囊为主要元件的囊式空气弹簧，在用来承受内压张力的钢质腰环分割下，气囊被分为不同的节数，并据此分为单曲、双曲和多曲气囊三种。囊式空气弹簧结构比较简单，制造容易，因此成本低；使用寿命长。2. 膜式空气弹簧膜式弹簧是由盖板和深拉钢板或铸钢制成的底座，并在它们之间安放圆柱形橡胶气囊来构成。膜式空气弹簧分为约束膜式和自由膜式两种。它的使用寿命长，在相同的尺寸及空气压力的作用下承载能力小，但是刚度低，可以通过改变底座形状的方法控制有限面积变化率来获得较理想的弹性特性。3. 复合式空气弹簧复合式空气弹簧的结构介于囊式与膜式之间，并具有膜式空气弹簧刚度较低的特点。复合式空气弹簧制造复杂，成本略高。空气悬架的工作原理在发动机带动下，压气机产生的压缩空气经过油水分离器和调节阀进入储气筒。调节阀可使储气筒内的压缩空气保持一定的压力。需要时，压缩空气从储气筒出来，流入固定在车架（身）上的高度控制阀内。高度控制阀上有通气源的充气阀和通大气的放气阀，这两个阀由控制连杆控制。当汽车载荷增加时，车架与车桥（轴）之间的距离缩短，然后通过控制连杆机构的作用，打开充气阀，压缩空气流入空气弹簧的气囊使之压力增加，同时使车架（身）升高，直至充气阀关闭为止，此时车架（身）又恢复到载荷增加前的高度。汽车卸载时，车架与车桥（轴）之间的距离增大，此时通文献综述过控制连杆的作用打开放气阀，使气囊内的气体排入大气，压力减小，直至车架（身）高度恢复到卸载前的位置为止。因此，装有空气弹簧悬架的汽车，从空载到载荷的各种载荷状态下均能保持车身高度不变。这有利于乘客上、下车或工人装、卸货物。空气悬架对整车性能的影响（1）空气悬架为刚度可变的非线性悬架。当簧载质量变化时，刚度随之变化，以保持空载和满载时车身高度相同，悬架固有频率基本不变。根据需要，可以选择不同的气囊工作高度，获得理想的固有频率，从而得到良好的行驶平顺性。（2）空气悬架质量轻，弹簧刚度低，高速行驶时，轮胎与地面的附着能力强，制动距离短；转向时，过多转向和不足转向倾向减小，转向稳定性强，（3）空气弹簧内的空气压力直接反映了簧载质量，可取空气压力作为信号，控制制动缸内的气压，来控制制动时的制动力，更好地保证了行驶安全性。（4）可通过给空气弹簧气囊充气或放气来调节车身高度。在平坦的路面上，降低车身高度，保持空气阻力系数为最佳值，可以减小油耗或在功率不变的情况下获得。提高了整车的操纵稳定性。最大车速。在崎岖不平的道路上，为了通过障碍物，可以提高车身高度。（5）减少整车的振动噪声，提高汽车零部件使用寿命文献1从乘坐舒适性上指出，与钢板弹簧悬架相比，空气弹簧因其独特的性能和适应性正在逐步打入传统的钢板和螺旋弹簧领域。空气悬架是以空气弹簧为弹性元件，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的。通过压缩气体的气压能够随载荷和道路条件而进行自动调节，不论满载还是空载，整车高度不会变化，可以大大提高乘坐的舒适性，因此空气弹簧在大型客车上得到了广泛的应用。文献2针对传统钢板弹簧悬架导致载货车辆的平顺性、道路友好性较低的问题,在现有某型 64 钢板弹簧悬架载货汽车的基础上,进行了空气悬架改装设计。通过前、后空气悬架的刚度、阻尼系数、偏频的设计计算,确定了空气悬架系统主要设计参数,并在此基础上进一步校核了空气悬架的侧倾刚度。文献3、4从实用角度对各元件的参数的确定，弹性元件的计算过程，强度刚度的计算进行了讨论。其中文献5是应用 MSC.ADAM 及 ANSYS软件，ADAMS/Car 中建立了中型客车前空气悬架系统刚柔体耦合的动力学模型。帘线角是空气弹簧设计的主要参数之一，在文献6中就指出帘线角不仅对空气弹簧弹性特性有重要的影响，而且对胶囊强度也有较大影响。所以设计大型客车空气弹簧时，要选择适当的帘线角。文献7通过优化设计确定了蓄能器最佳安装位置，还分析了系统性能有较大影响的元件的参数。文献8从基本结构型式上将其分成直接传力式、间接传力式和复合式空气弹簧悬架系统。空气弹簧悬架的结构与工作状况比较复杂。文献综述文献9就从力学角度上分析了空气弹簧的非线性力学特征。其中文献10 中还应用了ADAMS/Car为建立卡车模型的工具。该文献通过性能的模拟与试验分析来建立以钢板弹簧为导向杆的后空气悬架的卡车模型。参考文献：1 李罡，李曦.高级大客车空气悬架及其控制系统的研究.中国客车学术年会论文集，20052 搞渐宝，严天一.某型 6x4 载货汽车空气悬架系统设计分析.中国制造业信息化，2009， （13）：51-613王望予.汽车设计（第 4 版）.北京：机械工业出版社， 20084徐灏. 机械设计手册.北京：机械设计出版社，20045王平，陈冲，葛跃峰.虚拟样机技术在空气悬架系统设计中的应用 .汽车技术，2006， （8）：10-136张广世，孔军.汽车悬架用空气弹簧的开发与设计.汽车技术， 2002（1）：468-4717何锋，杨洪江，徐军.商用车空气悬架的结构及其关键技术.液压与气动，2005， （7）：7-108高书移，梁为.空气弹簧悬架结构型式及计算.客车技术与研究，2003，25（4）:21-239陈灿辉，谢建藩，陈娅玲.汽车悬架用空气弹簧的非线性有限元分析.汽车工程，2004（4）468-47110Jiang Li-biao,Wang Deng-feng. Buildup and simulation of a truck model with rear air suspension using leaf spring as guiding rod.Journal of Harbin Institute of Technology(New Series),2006（6）：654-657 研究内容1了解大型客车空气悬架的基本结构及组成。2. 了解金龙客车空气悬架的基本结构参数和性能参数。3. 通过已知参数确定空气弹簧的类型及刚度，并布置空气弹簧的位置。4设计大型客车空气悬架的导向机构和减震器并确定相关的参数。5用 CAD 绘制出悬架的结构总图及相关的零件图。研究计划2.21 2.25 布置设计任务，熟悉设计内容，查阅文献资料2.28 3.11 了解汽车悬架的一般设计方法3.14 3.18 撰写、提交开题报告3.21 4.1 大型客车悬架总体方案的设计4.4 4.15 确定主要参数，进行弹性元件的计算4.18 4.29 绘制大型