1.75T轻型货车汽车悬架系统设计（钢板弹簧非独立悬架）
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轻型
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钢板
弹簧
独立
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前 言 悬架是现代各种汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与半轴（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之间的力和力矩；缓冲路面传 给车架或车身的冲击载荷，衰减由此引起的振动，保证汽车能平顺地行驶。典型的悬 架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定 杆等。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，汽车悬架 性能直接影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和行驶速度。因此，研究汽车振动，设计 高性能悬架系统，将振动控制到最低水平是提高现代汽车质量的重要措施。 悬架与汽车的多种使用性能有关，在本次 1.75T 轻型货车悬架系统设计中应满足 这些性能的要求，其要点如下： 1）保证汽车有良好的行驶平顺性； 2）具有合适的衰减振动的能力； 3）保证汽车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（即所谓“点头”或 “后仰” ）的可能性，转弯时车身侧倾角要合适； 5）有良好的隔振能力； 6）机构紧凑、占用空间尺寸要小； 7）可靠的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。 衡量悬架性能好坏的主要指标是汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，但这两个方面 是相互排斥的性能要求，往往不能同时满足。怎样在二者之间取得合理的平衡以达到 最好的效果，一直是研究悬架系统的热门课题。 平顺性一般通过车体或车身某个部位(如车底板、驾驶员座椅处)的加速度响应来 评价，操纵稳定性则可以通过车轮的动载来度量。例如，若降低弹簧的刚度，则车体 加速度减少使平顺性变好，但同时会导致车体位移的增加。由此产生车体重心的变动 将引起轮胎负荷变化的增加，对操纵稳定性产生不良影响；另一方面，增加弹簧刚度 会提高操纵稳定性，但硬的弹簧将导致汽车对路面不平度很敏感，使平顺性降低。所 以，理想的悬架应该在不同的使用条件下具有不同的弹簧刚度和减振器阻尼，既能满 足平顺性要求又能满足操纵稳定性要求。 2 目 录 前前 言言 摘摘 要要 I I ABSTRACTABSTRACT IIII 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 1.1 悬架的功用.1 1.2 悬架的结构和类型.1 1.2.1 结构组成1 1.2.2 类型2 1.3 任务来源及设计依据.3 1.3.1 任务来源3 1.3.2 设计依据3 1.4 使用要求.3 1.5 设计要求.3 1.6 主要参数.4 1.6.1 质量参数4 1.6.2 尺寸参数4 1.7 小结.4 第第 2 2 章章 悬架性能参数的选定悬架性能参数的选定 5 5 2.1 自振频率 5 2.2 悬架的挠度确定.5 2.2.1 悬架的静挠度5 2.2.2 悬架的动挠度6 2.3 悬架的簧上质量与簧下质量的比例关系.6 2.4 悬架弹性特性.6 2.5 操纵稳定性参数的确定.7 2.6 悬架各种特性值的确定.8 2.7 小结.8 第第 3 3 章章 钢板弹簧的设计计算钢板弹簧的设计计算 9 9 3.1 钢板弹簧的布置方案.9 3.2 钢板弹簧主要参数的确定.9 3.2.1 满载弧高.10 3.2.2 钢板弹簧长度 L 的确定 10 3.3 钢板断面尺寸及片数的确定 .11 3.3.1 钢板弹簧宽度 b 的确定 11 3.3.2 钢板弹簧片厚 h 的选择.12 3.3.3 钢板断面形状 13 3.3.4 叶片的端部结构 13 3.3.5 钢板弹簧片数 n .14 3.3.6 钢板弹簧端部的支承型式 14 3.3.7 吊耳及钢板弹簧销的结构 14 3.4 钢板弹簧各片长度的确定14 3.5 钢板弹簧刚度验算 .16 3.6 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 .17 3.6.1 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高 17 3.6.2 钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 18 3.6.3 钢板弹簧总成弧高的核算 20 3.7 钢板弹簧的强度验算 .20 3.8 钢板弹簧卷耳和弹簧销的强度核算 .22 第第 4 4 章章 钢板弹簧附件的选择钢板弹簧附件的选择 2424 4.1 钢板弹簧中心螺栓的选定24 4.2 钢板弹簧衬套的分析和选型 .24 4.3 弹簧夹箍的选择 .24 4.4 U 形螺栓的选择25 第第 5 5 章章 减振器的设计计算减振器的设计计算 2626 5.1 减振器的分类 .26 5.2 相对阻尼系数26 5.3 减振器阻尼系数的确定 .27 5.4 最大卸荷力的确定 .28 5.5 筒式减振器工作缸直径 D 的确定 .28 第第 6 6 章章 设计总结设计总结 2 29 9 致致 谢谢 3030 参考文献参考文献 3131 I 摘 要 悬架是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矩，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。本次设计的内容是 1.75 吨轻型货车前 悬架的设计。设计过程中，首先根据悬架设计的主要技术参数，确定悬架的结构形式， 设计钢板弹簧的主要尺寸；其次对极限工况下的钢板弹簧进行强度校核，以及对钢板 弹簧卷耳和弹簧销进行强度核算；最后对减振器的参数进行设计计算。 此次设计的重点是对钢板弹簧和减振器进行设计，并调整结构尺寸来满足所需的 应力、强度要求。 关键词关键词：轻型货车，悬架系统，钢板弹簧 II ABSTRACT Automotive vehicle suspension is the summarization of all transmissing and connecting devices between the frame and axle or the wheel , and its role is to transfer the force and moment between the wheel and frame , and buffer the impact of the frame or body from the rough pavement,and absorb the shock, to ensure the vehicle can travel smoothly. The content of this design is the front suspension of 1.75 tons of Light goods vehicles. During the design process ,Firstly,determine the suspension structure form and design the main sizes of the leaf springs and the shock absorbers based on the main technical parameters of suspension design; Secondly, make a strength check on leaf spring under the limited conditions, the same with leaf spring shackles and spring pins; Finally, design and calculate the main dimensions of shock absorber The key pionts of this design are the improvements of the design of leaf springs an
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