汽车前悬架部分设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前 言 本小组程设计的课题是悬架的设计。在选择车型时我们参考以下几个要求：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，车型新颖等等。所以，悬架的设计宜选用成熟技术，零部件，彻底的贯彻“三化”原则，较为合理的成本控制。选择参考车型为日产 悬架是现代汽车的重要组成部分之一。因而悬架设计成功与否，极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性，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，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而这种感官感受都是由汽车悬架传递给 驾驶者的，人们对汽车悬架的设计也是越来越重视。 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也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车， 没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。 现在悬架的设计也是国内汽车厂商一个重要提升的方向。以前对汽车的要求相对较低，国人更注重外观和汽车配置方面 的要求，因此对汽车悬架的概念及要求并没有很高的要求。随着现在人们对汽车操纵稳定性平顺性越来越重视，人们不仅需要一辆好看配置高的车，更需要一辆好开乘坐舒适的车。因此现在国内出现很多汽车厂商将新汽车的悬架设计及调校交给国外一些有实力汽车厂商，这也实实在在的提升了自身车型的市场竞争力，不过从另一方面也反映出国内悬架设计及调校所存在的问题，也使我们知道悬架设计的重要性，从而让我们对汽车悬架设计更加重视。 悬架从无到有，是人们对汽车稳定性平顺性不断追求下诞生。悬架从简单到复杂，是人们对更高的汽车稳定性平顺性和操 纵稳定性的不断追求。所以对悬架设计的重视，就能使整车性能得以提升，从而提高车型的竞争力，赢得更好的表现。 而悬架设计涉及到部件与整体的关系。一句话：整体离不开部件，部件也成不了整体。整体可以提供部件提供不了的功能，反过来部件又对整体有着重要影响。 正因为悬架在现代汽车上的重要重要作用，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，查阅大量相关书籍，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生的必须经历的一个必不可少的 训练。没有经过严格的训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。通过这样的设计让我们对汽车整体及局部有更好更深的认识，使我们在今后的学习及工作道路上有更好的适应性，从而提高自身实力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 车型 满载 空载 前轴 后轴 前轴 后轴 乘用车 发动机前置 47%60% 40%53% 56%66% 34%44% 0% 50% 56% 44% 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 汽车质量参数 整车整备质量0m=1290车总质量5am m n a n (参考汽车设计选择 a=10） 故 1 2 9 0 6 5 5 1 0 5 1 6 6 5am k g 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 目录 前言 考汽车参数 一章 悬架系统的功用组成及设计要求 二章 悬架的类型及其特点 独立悬架的类型及特点 非独立悬架的分类 非独立悬架的总体特点 立悬架的类型及特点 独立悬架的分类 独立悬架的总体特点 三章 悬架形式的选择 评 后悬架的确定 前独立悬架的选择 后悬架的选择 四章悬架主要参数的确定 悬架的弹性特性和工作行程 悬架的阻尼特性 响纵向稳定性的参数 五章 前悬架的设计技算 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 螺旋 弹 簧的设 计 计算 挠度和螺旋弹簧静、动挠度的关系 螺旋弹簧基本参数的选择 六章 后悬架的设计计算 性元件的选择 板弹簧参数的设计计算 初选满载弧高 各片长度的确定 断面高度及片数的确定 厚度的确定 钢板弹簧总成在自由状态下得弧高及其曲率半径 板弹簧的强度校验 驱动时，后板簧承受的最大载荷时，前半段出现的最大应力 板簧自由振动频率 七章独立悬架导 向 机构的设计 计 要 求 前轮 定 位参 数 与主销 轴 的布置 四个前轮定位参数的初步选取 麦弗逊悬架受力情况与螺旋弹簧斜 置 臂轴的选型与布置 八章 减振器的设计 振器相对阻尼系数 振器阻尼系数 d 的确定 大卸荷力 确定 式减振器工作缸直径 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第九章 横向稳定器的作用和设计 横向稳定器的作用 结 考文献 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第一章 悬架系统的 功用 组成及设计要求 用 悬架，其名源于西方。在英语里悬架系统对应的是单词 ，它是将车轮通过弹簧连接在车体上，并与其它部件构成可动的机构。 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称。 力）及其力矩（包括反力矩）。 制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车 良好的平顺性，操纵稳定性。 悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。要想迅速的衰减振动、冲击，乘坐舒服，就应该降低悬架刚度。但这样，又会降低整车的操纵稳定性。必须找到一个平衡点，即保证操纵稳定性的优良，又能具备较好的平顺 性。 悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。 成 现代汽车，特别是乘用车的悬架，形式，种类，会因不同的公司和设计单位，而有不同形式。 但是，悬架系统一般由弹性元件、减振器和传力装置 ,部缓冲块、横向稳定器等几部分组成等 (如图 1 它们分别起到缓冲、减振 、力的传递、限位和控制车辆侧倾角度的作用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，现代轿车悬架多采用螺旋弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。螺旋弹簧只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。 减振器是为了加速衰减 由于弹性系统引起的 振动， 减振器有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振 器。 它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。 导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。 现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前 多数汽车上都采用被动悬架，也就是说汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。 20世纪 80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车身买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第二章 悬架的类型及其特点 汽车的悬架从大的方面来看，可以分为两类：非独立悬架和独立悬架系统。 独立悬架的类型及特点 图 2独立悬架前部与车身或车架铰接，后端则通过吊耳或滑板连接在车身或车架之上。减振器上端于车身或车架铰接，下端铰接与车桥。图 3 独立悬架的分类 钢板弹簧式非独立悬架 在这种悬架中，钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件。这种形式的悬架技术成熟，结构简单，成本低廉。 广泛应用于货车的前、后悬架中。也常见于中低挡的确乘用车辆的后悬架。 它中部用 架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前 端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。 为了提高汽车的平顺性，有些轻型货车采用主簧下加装副簧，实现渐变刚度钢板弹簧。如南京汽车工业公司引进的依维柯后悬架。其主簧由厚度为 9片（或 3 片）和副簧厚度为 15 2 片（或 3 片）组成几种车型渐变刚度钢板弹簧。 螺旋弹簧非独立悬架 因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷，所以其悬架系统要 加设导向机构和减振器。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 空气弹簧非独立悬架 空气弹簧只承受垂直载荷，因而必加设减振器，其纵向力和横向力及其力矩由悬架中的纵向推力杆和横向推力杆来传递。 对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。因而要求车身高度随使用要求可以调节。空气弹簧非独立悬架可以满足要求。 独立悬架的总体特点 优点： 本低廉，易于维护，对汽车厂家比较有利， 板弹簧做弹性元件的非独立悬架，可承载达几十吨的负荷。中、重载车辆常常采用非独立悬架 。 缺点： 侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮。操纵稳定性、平顺性不理想。 . 易影响车身的稳定性，在转向的时 ,侧倾较大，容易侧翻。 立悬架的类型及特点 图 2立悬架 的车轴分成两段（如图 2每只车轮用螺旋弹簧独立地， 弹性地连接 安装在车架 (或车身 )下面 ，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。 立悬架的分类 现在，前悬架基本上都采用独立悬架系统，最常见的有双横臂式和滑柱摆臂买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 式（又称麦弗逊式）。 双横臂式 工作原理：由上短下长两根横臂连接车轮与车身，通过选择比例合适的长度，可 使车轮和主销的角度及轮距变化不大 图 2这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成 字形，个 V 形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。 优点：结构比较复杂，但经久耐用，同时减振器的负荷小，寿命长。可以承载较大负荷，多用于轻型小型货车的前桥。 缺点：因为有两个摆臂，所以占用的空间比较大。所以，乘用车的前悬架一般不用此种结构形式。 麦弗逊式（滑柱 连杆式） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 2工作原理：这种悬架目前在轿车中采用很多。这种悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。 这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大，有利于发动机布置， 并降低车子的重心。 车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。 图 2迪 100型轿车弗逊式前悬架 麦弗逊独立悬架的特点 ： 优点： 技术成熟，结构紧凑，响应速度快，占用空间少，便于装 车及整车布局，多买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 用于中低档乘用车的前桥。 缺点： 由于结构过于简单，刚度小，稳定性较差，转弯侧倾明显，必须加装横向稳定器，加强刚度。 立悬架的总体特点 优点： （ 1）发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使之结构紧凑。 （ 2） 允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。 （ 3）非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性。 缺点： （ 1）由于在转向时由于受离心力的作用内侧车轮要比外侧车轮受到的力大得多，极端情况下，是危险区域 （ 2） 某些特殊情况下 (如转速过快、侧向风较大、路况较差等 )，侧倾较大，乘员感到不适。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 第三章 悬架形式的选择 评 通过上一章的分析，比较，可以知道当前汽车悬架的前沿技术是带反馈的闭环自控 悬架系统统。比如，主动，半主动悬架系统，已经在一些高档轿车上得以应用。 普通乘用车所使用的仍旧是传统的机械式的悬架系统，发展趋势是，四轮全部采用独立悬架系统。目前，乘用车上应用的悬架系统，五花八门，全部采用非独立，全 部独立，抑或是将二者结合，这主要源于汽车厂商的不同市场定位，市场策略。 不管在一辆车上采用何种技术对比，目的只有一个 顺性，舒适性兼顾的车子。 以尽可能低的成本制造出技术性能尽可能好的产品是每一个汽车设计人员的最大追求。这也是与车场利益相吻合的。 这次我的课程设计课题是汽车车悬架系统的设计，选的车型是日产的于本车总成本在 7个区位的汽车市场，集中了大量车型，竞争激烈。为了增强本车的市场竞争力，在保持各项技术达标的前提下，应尽可能的压缩成本。 虽然，采用四 轮全独立悬架的轿车操纵稳定性，平顺性及舒适性都比较理想。从设计角度来讲，倾向于采用。但是，相对来说，总成本比较高，不适和本车的实际情况。 出于综合考虑，经过慎重思考，选定了本车的悬架系统：前独立悬架 +后整体式悬架。 后悬架的确定 独立悬架的选择 通过前一章的分析、对比，认为，到滑柱连杆式独立前悬比较适合本车的设计要求。因为 ,它既能很好的满足舒适性的要求 ,又能使车辆的技术指标符合设计任务的规定 前悬决定选用麦弗逊式独立前悬架。麦克弗逊悬架是以福特汽车公司的工程师 . 名字命名的。 麦克弗逊悬架是以福特汽车公司的工程师 . 名字命名买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 的。典型的结构如图 3示。麦弗逊悬架相对双横臂悬架而言，它不仅简化了结构，减小空间 ， 有利于车身前 部地板的构造和发动机布置 ， 这一点在用于紧凑型轿车的前悬架时 ， 具有无可比拟的 优势 。 麦弗逊悬架的另外一些优点包括 ：铰接点的数目较少 ； 上下铰点与车轮接地点 之间的距离较小 ， 这对减小铰点处的受力有利 ； 弹簧行程较大 、 另外 ， 当车轮跳动时， 其轮距 、 前束及车轮外倾角等均改变不大 ， 减轻了 轮胎的磨损 ， 也使汽车具有良好的 行驶稳定性。 图 3 克 弗 逊 式 前悬 架 结构 简 图 悬架的选择 为了有效的降低本车的制造，使用 ,维护 ,购买的成本。后悬架决定采用普通的钢板弹簧整体式悬架 (如图 3示 )。虽然 ,普通钢板弹簧式非独立后悬架在乘用车上来看 ,技术不够先进 ,平顺性也没独立悬架优良 ,但是它可以合理的照顾整车成本 ,寿命长且使用期间维护简单 ,成本低，坚固 ,可靠，耐用。 如此，既可兼顾技术的主流性，易于被客户接受 ,又可降低制造成本，增强市场竞争力。 毕竟，就目前的形势来说，国产车在与国外 巨头竞争中，手中的牌不多，价格是最为有效和杀伤力的一张。只有用好这张牌，才有可能在不远的将来打一个漂亮的防守反攻。最终使民族品牌成为国内乃至全球的强势汽车品牌。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 3 置 钢 板 弹 簧 非 独 立悬 架 结 构 简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 第四章悬架主要参数的确定 架的弹性特性和工作行程 对于大多数汽车而言，其悬挂质量分配系数 而可以近似地认为 e =1，即前后桥上方车身部分的集中质量的垂向振动是相互独立的，并用偏频 频越小，则汽车的平顺性越好。一般对于采用钢制弹簧的轿车， 0 80次 / 常接近人体步行时的自然频率。载货汽车的偏频略高于轿车，前悬架约为 后悬架则可能超过 为了减小汽车的角振动，一般汽车前、后悬架偏频之比约为 n1/ 体的偏频选取可参考表 4 表 4车悬架的偏频、静挠度和动挠度 车型 满载时 偏 频 n / 载时 静 挠度 11 59 59 69 78 68 由上表选取货车满载时前后悬架的偏频分别为： 以 足要求。 当 1时，汽车前、后桥 上方车身部分的垂向振动频率 其相应的悬架 刚度 以及悬挂质量 间有如下关系： 11111222221212g g 式中 g 重力加速度， g = 9810mm/s 2； 前、后悬架刚度， N / 前、后悬架簧载重力， N 。 为了求出前后悬架的垂直刚度，必须先求出前后悬架的簧载质量 而 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 和 以通过满载时前后轮的轴荷 减去前后非簧载质量得到。即： ( ( （式 4 为了获得良好的平顺性和操纵性，非簧载质量应尽量小些。根据同类车型类比，取前悬架的非簧载质量为 50悬架的非簧载质量为 100 将数据代入式 4出： (计算所得的 入式 4得到： 前、后悬架的刚度分别为： 23 N/ / 由于悬架的静挠度 ms g/因而式 4可表达为： 11221 5 1 5 式中 , 的单位为 所以 由式 4出前、后悬架的静挠度分别为： = 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 1/ 3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。为了防止汽车行驶过程中频繁撞击限位块，应当有足够的动挠度，对于轿车 值应不小于 客车应不小于 货汽车 以选取货车前后悬架的动挠度等于静挠度， 即 = = 此时悬架总的工作行程即静挠度 动挠度 和等于： 190166悬架的阻尼特性 当汽车悬架仅有弹性元件而无摩擦或减振装置 时，汽车悬挂质量的振动将会延续 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 很长的时间，因此，悬架中一定要有减振的阻尼力。对于选定的悬架刚度，只有恰当地选择阻尼力才能充分发挥悬架的缓冲减振作用。 对于一个带有线性阻尼减振器的悬架系统或弹簧 质量 阻尼系统，可用相对阻尼比 来评价阻尼的大小或振动衰减的快慢程度。 相对阻尼比可表达为：2 式中 弹簧刚度； 悬挂部分的质量。 上式表明，减振器的阻尼作用除与其阻尼系数 k 有关外，也与悬架的刚度及悬挂 质量有关。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。为了获得良好的平顺性，典型的相对阻尼比如表 4 4前悬架为麦弗逊独立悬架，其非簧载质量包括车轮和转向节的质量等；后悬架为 纵置钢板弹簧非独立悬架，其非簧载质量包括车轮和转向节的质量以及连接左右车轮的从动桥的整个刚性梁，包括主减速器、差速器以及半轴的质量，还有传动轴的部分质量。由上述的分析中，已知了悬架的非簧载质量取为 50悬架的非簧载质量为 100 响操纵稳定性的参数主要考虑悬架的侧倾中心和侧倾角刚度。 取车身的质心高度为 40%车身高度 =74 根据 670e 的定义，侧倾中心为通过左右车轮中心的垂直横断面上的一点，钢制弹簧 轿车 货车 前悬架 后悬架 前悬架 后悬架 偏频 n 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 在该点向悬挂质量上施加一个横向作用力不会引起悬架的侧倾变形。 侧倾中心的高度变化实质上并不改变由悬挂质量离心力以及侧倾后质心偏移所 带来的轮荷转移量，它改变的是在轮荷转移过程中侧倾力矩的大小和由弹性元件、传力杆系所分担的力的比例。侧倾中心越高，则侧倾力矩越小；在一定侧倾角刚度下车身的侧倾角越小，由弹簧及横向稳定杆传递的力越小，而由传力杆系所传递的力就越大，反之亦然。独立悬架的侧倾中心太高的话可能导致车 轮跳动时轮距变化过大，加剧轮胎磨损。综合考虑以上因素，选取悬架的侧倾中心高度为 74 c 根据总体设计要求在侧倾惯性力等于 车重时，货车车身侧倾角不超过 60 先绘图画出前悬架侧倾时的侧倾中心，如图 4 图 4麦 弗 逊 式 悬 架 侧 倾 角刚 度 图 作过减振器的上支点做减振器中心线的垂线，延长转向节的下 支点和下摆臂的端点的连线，从而使其与前一条线相交，交点为 M， N，将 M， N 点分别与两边轮胎的接地点连接，从而与汽车的侧倾中心线相交一点 O，此 O 点即为汽车的侧倾中心。而麦弗逊悬架的侧倾角刚度通过下式可求出： 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 其中 d 和 a 可以通过几何关系求出 : 22221116 0 0 1 4 9 0 6 0 0 9 5 6 . 5 722 有下文导向机构的设计中，可以知道 s 715n 1032 将上述数据代入式 4到麦弗逊悬架的侧倾角刚度为： 2277 1 5 9 5 6 . 5 72 2 2 3 ( ) 2 . 0 2 1 01032 c212 c 同样地，首先绘出钢板弹簧悬架在侧倾时的侧倾中心示意图，如图 4 式中 M 悬架抵抗侧倾的弹性恢复力矩，它与车身所受侧倾力矩等值异号； 钢板弹 簧垂直刚度； q 两侧钢板弹簧的中心距。 图 4 独 立 悬 架 侧 倾 中 心示 意 图 前面已经求出钢板弹簧的垂直刚度为 ；两侧钢板弹簧的中心距为： q =1200入上式求出钢板弹簧的侧倾角刚度为： 2 2 811 2 1 4 . 5 8 1 2 0 0 1 . 5 4 1 022sc c q 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 3，验证侧倾角刚度的可靠性 在确定悬架的侧倾角刚度时，应当使前、后悬架的侧倾角刚度之和 cc 足够大，以保证汽车转弯行驶时车身的侧倾角不致过大，通常在 向加速度下车身侧倾角应小于 6o 这里假设汽车的悬架质量 位于前悬架上的质点 和 分配及位置刚好符合 心位置 , 间通过无质量，扭转刚度无限大的纵向平面连接以保证有同样的侧倾角 。这样在横向加速度心力 11s s yM m a和 22s s yM m a，分别向前、后悬架的侧倾中心处简化得1 1 1s s yM m a d和2 2 2s s yM m a d代入数据得到， 61 1 1 5 9 5 0 . 4 9 . 8 9 5 6 . 5 7 2 . 2 3 1 0s s yM m a d 62 2 2 5 4 5 0 . 4 9 . 8 7 3 5 3 . 5 5 5 1 0s s yM m a d 所以，总的侧倾角为126612782 . 4 8 8 1 0 3 . 5 5 5 1 0 0 . 0 2 5 6 1 . 4 7 68 . 2 7 1 0 1 . 5 4 1 0 可见，刚度满足侧倾角要求。 响纵向稳定性的参数 汽车在制动或加速行驶时，由于惯性力的作用会造成轴荷转移，并伴随前、后悬架的变形，表现为制动时的“抬头抬尾”和驱动加速时的“仰头垂尾”现象。悬架设计时应考虑采取相应的措施减小或消除制动及驱动时悬架的变形。 悬架 纵倾中心 前悬架：麦弗逊式独立悬架的纵倾中心，可由 E 点做减振器运动方向的垂直线。 该垂直线与横臂轴 D 延长线的交点 O 即为纵倾中心，如图 4示： 后悬架：纵置钢板弹簧非独立悬架结构，纵倾中心近似位于钢板弹簧前卷耳中心 处，如图 4示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 图 4弗逊式独立悬架的纵倾中心 2，抗制动纵倾性（抗制动前俯角） 抗制动纵倾性可使制动过程中汽车车头的下沉量及车尾的抬高量减小。只有在 前、后悬架的纵倾中心位于两根 车桥（轴）之间时，这一性能才能实现，如图 4示。 第五章 前悬架的设计技算 螺旋 弹 簧的设 计 计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 挠度和螺旋弹簧静、动挠度的关系 麦弗逊悬架在振动时 ， 由于弹簧与车体并不垂直 ， 所以悬架的静挠度并不等于螺 旋弹簧的静挠度 。可以通过振动时螺旋弹簧位置的改变来寻找几何关系根据已知的 悬 架静挠度来求出螺旋弹簧的静挠度，如 图 4示 ： 图中 前悬架的静挠度，已知 螺旋弹簧 的静挠度。 由图中的几何关系可以到下式 解三角 形 2 2 214 0 0 1 2 6 . 9 ( 4 0 0 )c o s 42 4 0 0 1 2 6 . 91 2 6 . 4m m 5图 4悬架振动示意图 同理，可以求出螺旋弹簧的动挠度为： 螺旋弹簧基本参数的选择 (1) 弹簧中径 D 和钢丝直径 d: 初步取 D=90mm d =10 (2) 工作圈数 i 可按下式求得： 438 5式中 G 弹簧材料的剪切弹性模量，取 48 . 3 1 0 ;G M P a ； c 螺旋弹簧刚度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 对于螺旋弹簧的刚度可以由螺旋弹簧的静挠度反求出 ,因为 n=可求出螺旋弹簧刚度为 c=23N/数据带入 5i=6圈 (3) 弹簧的刚度、动静挠度 由上面的分析，已知了弹簧的刚度为 c = 23N / 簧的动、静挠度为： 旋弹簧端部形状和材料的选择 首先，采用弹性特性为线性的等节距螺旋弹簧，由于钢丝直径 d =10 所以在热处理工艺上需要成形后淬火并回火，即热成形弹簧。在端部形状的选择上采取两端碾细的端部结构，这种结构节约材料，占用垂向空间小，特别是由于两端都平整，安装时可以任意转动，因而设计时弹簧的圈数可以去任意值，不必限于整数。 螺旋弹簧材料的选择可参考下表 5 4分弹簧钢种在汽车上的应用 弹簧钢种 应用 65、 70 、 85 汽车板 簧 、 圆 形螺 旋 弹 簧 、 12小型弹 簧 555作 25车板簧 、 螺旋弹 簧 、 气 缸阀簧 55车板 簧 、螺 旋 弹簧 、气 缸阀簧 600车板 簧 、螺 旋 弹簧 、气 缸阀簧 55050螺旋弹簧和 钢 板弹簧 500门弹 簧 、活 塞 弹簧 、安 全阀弹簧 这里选用弹簧的材料为： 螺旋 弹簧的扭转应力可以表示为： 12 动载荷下的扭转应力表示为： 12 将已知数据代入上式，其中动、静挠度 G = 104旋弹簧中径： D=120丝直径： d =18作圈数为： i = 8圈。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 解得 421 2 6 . 9 8 . 3 1 0 1 0 6909 0 6c N 426 3 . 4 5 8 . 3 1 0 1 0 3 4 5 . 19 0 6d N 选取弹簧许用扭转应力时，应根据悬架结构型式和工作特点来确定，一般推荐满 载需用扭转应力为 500 700弹簧最大扭转应力在 980 1078围内。可见这里计算所得的扭转应力c=700 d=80强度可靠。 第六章 后悬架的设计计算 性元件的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 本车后悬架决定采用钢板弹簧作为弹性元件的非独立悬架。钢板弹簧即是后悬架的弹性元件，又起到导向机构的作用 ，可不必单设导向装置，