悬架设计说明书.doc

前 言本小组毕业设计的课题是普通的经济型轿车。因而，其定位为中等收入的工薪阶层的第一辆家庭用车。必须满足以下几个要求：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。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。悬架是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架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，而非他们不太懂得的专业术语。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。“木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。因为它的悬架很简单，对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。否则，只能是句空话。这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毕业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。整车参数：1 整备质量： =1425 kg. 空载质量： =1050 kg.2 轴距： 2509 mm.3 前后轮距： 1314/1292 mm. 4 轮胎型号: 165/70R135 前后悬长度： 5 轴荷分配： 满载：1：1 ,空载：54：46.6 7. 8. 0100 km/h 加速时间: 12s9. 发动机: 直列4缸汽油机 10. 缸径行程: 7586.0（毫米） 11. 压缩比: 8.2:1 12. 最大功率: 48 kw/4500 n/min13. 最大扭矩: 112 Nm/3000 n/min 14. 驱动型式: 前置发动机后轮驱动 42（FR）15. 最高速度: 153 km/h 16. 耗油量: 14.7L/100km 17. 转向机构: 齿轮齿条式液压助力转向 18. 变速器: 5档手动变速 19. 悬架系统 ： 麦弗逊式独立前悬架+钢板弹簧式整体后悬架20. 制动形式： 前通风盘式+后制动鼓式 21. 车身形式： 4门5座位3厢式 22. 车身尺寸： （长）4235（宽）1580（高）1410 mm 第一章 悬架的功用：悬架，其名源于西方。在英语里悬架系统对应的是单词Suspension.顾名思义，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。1.传递它们之间一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。2.缓和，抑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。3.迅速衰减车身和车桥的振动。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。第二章 悬架系统的组成：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。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。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姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。第三章 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。3.1 非独立悬架的类型及特点图3-1非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3-1是非独立悬架的示意图。3.1.1 非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U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，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9mm的4片（或3片）和副簧厚度为15mm的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。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。 3.1.2 非独立悬架的总体特点优点：1.结构简单、成本低廉，易于维护，对汽车厂家比较有利，2.承载能力强，钢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：1.由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上，一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮。操纵稳定性、平顺性不理想。.2.由于左右两侧车轮的互相影响，容易影响车身的稳定性，在转向的时,侧倾较大，容易侧翻。3.2 独立悬架的类型及特点图3-2独立悬架的车轴分成两段（如图3-2），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。3.2.1 独立悬架的分类现在，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3-3 双横臂式独立前悬架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A字形或V字形，V形臂的上下2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）图3-4 麦弗逊式独立前悬架工作原理：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3-5 奥迪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。3.2.2 独立悬架的总体特点 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。第四章 悬架形式的选择4.1 总 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。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-提供一台操纵稳定性，平顺性，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。这次我的毕业设计课题是为经济型家庭轿车设计悬架系统。由于定位，本车总成本应在7-10人民币，这个区位的汽车市场，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。4.2 前后悬架的确定4.2.1 前独立悬架的选择 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.所以,前悬决定选用麦弗逊式独立前悬架。4.2.2 后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。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。第五章 前悬架的设计技算5.1 弹簧形式的选择选用普通圆柱螺旋弹簧，而非锥形，纺锤形或其它缠绕形式的弹簧。作出这样的选择，并不是因为普通螺旋弹簧有更多的优势，而是由于它的生产量较大，应用广泛，成本低。5.1.1材料的选择：采用510 mm 直径的热扎弹簧钢，加热成形，而后淬火回火等处理。初选直径为 8 mm 圆柱钢丝，C类 。 -据机械零件设计手册 冶金工业出版社 360页 表254 ，表256选择用于汽车悬架的压缩圆柱螺旋弹簧 油淬回火硅锰弹簧钢 弯曲应力： , ，弹性模量： 使用温度： 剪切应力： -据机械零件设计手册 冶金工业出版社 表2555.2 弹簧参数的计算5.2.1 圆柱螺旋弹簧直径d的计算参数的计算：最小工作负荷（轻载） N最大工作负荷（满载） N极限状态负荷 N据机械零件设计手册 冶金工业出版社 -查图252取C7.6d=11.8取d=12 mm5.2.2 求有效圈数刚度 k=取有效圈数： n=8; 总圈数：5.2.3 其它参数自由高度：压并高度：=(10-0.5)12=114 mm压并变形量： mm压并负荷：节 距：螺旋倒角：展开长度：表5-15.3 弹簧的校验a. 稳定性满足要求b. 疲劳强度符合要求c. 共振验算弹簧自振频率：据机械零件设计手册 冶金工业出版社 按式子25-12表5-2第六章 后悬架的设计计算6.1 弹性元件的选择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，使结构简化，并且由于弹簧各片之间摩擦引起一定减振作用。钢板弹簧是这种形式非独立悬架的最重要的部件。钢板弹簧一般选用 6.1.1 加工要求： 热轧弹簧钢加热成形，而后淬火回火，还要经过实效处理，以消除内应力。6.1.2材料的参数：弯曲应力： , ，弹性模量： 使用温度： 剪切应力： -据机械零件设计手册 冶金工业出版社 表 255大都是专业的钢铁公司轧制，装配好，以钢板弹簧总成的形式出现。钢板弹簧又叫叶片弹簧，它是由若干不等长的合金材料的弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。如图下右侧所示。钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料或橡胶。粉沫冶金、制成的衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中间用U形螺栓与后桥固定。 1-卷耳 2-弹簧夹 3-钢板弹簧主片 4-中心螺栓图6-1 中心螺栓4用来连接各弹簧片，并保证各片的装配时的相对位置。中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等，也可以不相等如下图所示。为了增加主片卷耳的强度，将第二片末端也弯成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有较大的间隙，使得弹簧在变形时，各片间有相对滑动的可能。6.2 钢板弹簧参数的设计计算6.2.1 挠度的确定初选静挠度 mm 汽车的平顺性比较好，初选的值。满载弧高初选 mm6.2.2 各片长度的确定乘用车钢板弹簧主片长度L（0.400.55）轴距初选 L=；以上各参数的初选依据汽车设计 第三版参考在车展上见到的NISSAN皮卡的后悬，哈飞生产的微车的后悬，实验室里与本次设计课题车型较为接近的长箭牌乘用车的后悬架各片长度，其余各片长度依靠作图法（如图所示）。图6-2（作图法定各片长度）得920 mm , =720 mm , 580 mmL为主片长度6.2.3 断面高度及片数的确定采用等截面的簧片设计方式，S76 mm （ U型螺旋中心距）【 （为挠度增大系数）】E=206 N/（弹性模量）取k0.5 取 得b64mm6.2.4 厚度的确定由前得 6.2.5 板簧总成在自由状态下得弧高及其曲率半径1.弧高的计算 mm 静挠度 mm 满载弧高钢板弹簧总成用U 型螺旋夹紧后弧高的变化量 87.99 mm2. 曲率半径的计算L是板簧主片长度，前已取得；6.3 钢板弹簧的强度校验6.3.1 驱动时，后板簧承受的最大载荷时，前半段出现的最大应力， （为满载时后轴轴荷）取1.2， （乘用车，）取 0.8 ， 543 mm；2168 mm ，8 mm；c276 b64 mm；6.3.2 板簧自由振动频率后悬架的自振频率： 次/分后悬自振频率值： 次/分 mm 后悬架刚度 ： -引自悬架设计（上） 长春汽车研究所与前面用汽车设计上公式所得结果基本一致，结果可信！第七章 减振器的结构原理及其功用一 减振器的作用：减振器作为阻尼元件是悬架的重要组成元件之一。减振器在汽车悬架安装位置根据整车布局设计和悬架的设计结构有很多种，左图为减振器在采用麦弗逊独立悬架轿车上的安装位置示意图。图7-1汽车行驶的路面不可能绝对平坦，必然会产生振动，这种持续的振动易使司乘人员感到不舒适和疲劳，而减振器正式为迅速衰减振动而设计的。但减振器的功能决不仅仅是衰减振动，其对整车综合特性的影响如下： 图7-2迅速衰减由路面传递给车体的振动，提高行驶平顺性; 使司乘人员不易疲劳货物不易损坏，提高乘座舒适性 ;降低对相关零件冲击载荷减少磨损，提高使用经济性 ;改善轮胎接地性抑制高速行驶跳动，提高行驶安全性 ;车辆在急加速、急刹车、急转弯时，提高操作稳定性;二 减振器的结构：双向作用筒式液压减振器基本结构如下图所示:图7-3主要部件：1.活塞杆 2.工作缸筒 3.活塞 4.复原阀5.贮油缸筒 6.压缩阀 7.补偿阀 8.流通阀 9.导向座 10.防尘罩11.油封三 减振器工作原理： 减振器活塞随车辆振动在缸筒内往复运动，减振器壳体内的油液重复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车辆的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。简单的说就是，减振器将动能转化为热能。第八章 横向稳定器的作用现代轿车悬架很软，即固有频率很低，而与悬架阻尼比成正比,由于固有频率的，可以明显的使a（车身加速度），从而改善汽车的平顺性。悬架的侧倾刚度 ； 使车厢侧倾角增加。是影响汽车操纵稳定性、平顺性的重要参数。侧倾角的数值影响到汽车的横摆角速度稳态响应及瞬态响应。它是评定汽车操纵稳定性的一个重要指标。对于平顺性而言乘员会感到不舒服。1.支杆2.套筒3.杆4.弹簧支座 图8-1横向稳定器为提高悬架的侧倾角刚度，减小横向倾斜，常在悬架中添设横向稳定器（杆），来保证良好操纵稳定性如上图所示杆式横向稳定器。弹簧钢制成的横向稳定杆3呈扁平的U形，横向地安装在汽车前端或后端（也有轿车前后都装横向稳定器）。杆3的中部的两端自由地支承在两个橡胶套筒内，套筒2固定于车架上。横向稳定杆的两侧纵向部分的末端通过支杆1与悬架下摆臂上的弹簧支座4相连。 当两则悬架变形相同时，横向稳定器不起作用。当两侧悬架变形不等时，车身相对路面横向倾斜时，车架一侧移近弹簧支座，稳定杆的同侧末端就随车架向上移动，而另一侧车架远离弹簧座，相应横向稳定杆的末端相对车架下移，横向稳定杆中部对于车架没有相对运动，而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆被扭转。弹性的稳定杆产生扭转内力矩就阻碍悬架弹簧的变形，减少了车身的横向倾斜和横向角振动。图8-2 横向稳定杆装置的工作原理示意图结论自从这次毕业设计开始，已然度过了100多个日日夜夜。这当中既有因进展顺利而感到的兴奋，也有遇到难题不解的困惑。但，这一切都已飘忽而过，只留下几张零号大图和一本厚厚的设计说明书。大学四年，学过的课程不下百门，课本放起来总有数尺高，教过我的老师超过二十几位。这些多是可以用数字来统计的，然而，由此换来的不尽知识却是无法使用数字来度量的。最终，封存于大脑的数据被我融入了大学四年最后一个学期的最后一个重要任务-毕业设计-我的心血结晶。在这个过程中我领悟到了许多，这些东西是不可能通过平时的学习得到的。经过这个类似“实战”的训练，获益匪浅：对汽车悬架系统有了一个系统，全面的认识，特别是对麦弗逊式独立悬架和钢板弹簧式整体式悬架的结构，原理有了较为深入的理解。虽然以前做过几个机械类的课程设计，但那都是纯粹教学性质的。在石老师的严格要求下，初次做这样的接近于指导生产的毕业设计，在设计过程中，遇到了一些问题。总结起来，大概有以下几点：1.麦弗逊式独立前悬架的结构不清楚，做过设计之后，虽比之前认识深入，但还不是完全清楚导向机构参数确定的问题。2.对钢板弹簧式整体式悬架与车身的连接和固定，减振器的安装方式不是十分的清楚。3.在画图过程中，感觉到机械制图的基本工不够扎实，一些基本的知识点，了解不够全面。4.CAD等绘图软件以前没学过，学了几天就仓促上阵画图，问题颇多。经历了此番难忘的毕业设计，深深的感到，在今后的学习中必须加倍努力，只有把在此暴露的问题统统解决掉，才有向前进可能，才会有更大的进步。参考文献1 陈家瑞.汽车构造（下册）第2版.北京：机械工业出版，20052 王望予.汽车设计.第4版.北京：机械工业出版社，20053 余志生.汽车理论.第3版.北京：机械工业出版社，20054 长春汽车研究所编.悬架设计.汽车技术，1973，第五期 5 东北大学组编.机械零件设计手册.北京：冶金工业出版社，19946 吴宗泽.机械设计实用手册.北京：化学工业出版社，20017王昆，何小柏，汪信远.机械设计基础课程设计.北京：高等教育出版社，2004 8 汽车工程手册编委会编.汽车工程手册.设计篇.北京：人民交通出版社，20019 汽车工程手册编委会编.汽车工程手册.基础篇.北京：人民交通出版社，200110 神龙汽车有限公司编著.中国轿车丛书：富康.北京：北京理工大学出版社，199811 上汽奇瑞汽车公司编著.奇瑞风云系列轿车备件目录.北京：机械工业出版社，200312 （日）GP企画编.汽车构造（底盘.电器）.董铁有译.北京：人民交通出版，200413 西北工业大学机械原理及零件教研室 编著，濮良贵，纪名刚主编，机械设计.北京：高等教育出版社，200414 西北工业大学机械原理及零件教研室 编著，孙桓，陈作模主编，机械原理.北京：高等教育出版社，200415 王宝玺.汽车拖拉机制造工艺学.北京：机械工业出版社，200516 刘惟信主编.汽车设计.北京：清华大学出版社，200117 胡亚庄.轿车与轻型商用汽车.北京：人民交通出版社，1993致 谢 在这个毕业设计中，我有幸遇到了一位和蔼可亲，作风严谨的老师-石云起。从石老师身上体现出了老一辈知识分子严谨，认真，负责任的可贵品质。虽然，石老师对我们要求十分严格，经常批评我们，但对我们提出的问题都给予了认真的回答。在整个设计阶段，他一直坚持在我们教室办公，随时为我们答疑解惑。甚至在周六，周日等假期也间或的到教室指导我们的设计。在整个毕业设计的各个阶段，他都尽可能的为我们提供各种参考资料，设计图纸。石老师的严谨作风，值得我们每一个人学习。我也确实从石老师身上学到了许多东西，比如，做事要认真，言出必行，约出必践。在此，对石云起老师表示衷心的感谢！感谢他为我们的付出！感谢他为我们的辛劳！感谢他对我们的关爱！对在毕业设计中给予我们帮助的车辆教研室的各位老师和院办资料室的赵老师一并表示感谢！英语原文：Suspension Basics By Scott Memmer and Brent RomansThe suspension system, while not absolutely essential to the operation of a motor vehicle, makes a big difference in the amount of pleasure experienced while driving. Essentially, it acts as a bridge between the occupants of the vehicle and the road they ride on. The term suspension refers to the ability of this bridge to suspend a vehicles frame, body and powertrain above the wheels. Like the Golden Gate Bridge hovering over San Francisco Bay, it separates the two and keeps them apart. To remove this suspension would be like taking a cool dive from the Golden Gate: you might survive the fall, but the impact would leave you sore for weeks. Think of a skateboard. It has direct contact with the road. You feel every brick, crack, crevice and bump. Its almost a visceral experience. As the wheels growl across the pavement, picking up a bump here, a crack there, the vibration travels up your legs and settles in your gut. You could almost admit you were having fun, if you didnt feel like you were gonna toss your tacos at any second. This is what your car would feel like without a suspension system. Before we get into the individual components that make up a vehicles ride support, lets take a look at a basic principle of design: solid axle vs. independent suspension. Solid axle suspension (also known as rigid beam, or rigid axle) is the most elementary form of connecting the upper and lower halves of a vehicle. As the name implies, it utilizes a single piece of metal - a common axle for both wheels - sprung beneath the cars undercarriage. Pivots located between the axle and the wheel spindles allow the wheels to swivel on each end. In solid axle suspension, because both wheels share the same axle, the up or down movement of one wheel causes a like movement in the other wheel. They respond as one unit. As you can imagine, this doesnt make for the most comfortable ride. Even though solid axle designs utilize springs to soften their inherently harsh ride characteristics (more on different spring setups below), they still bump along like a brick outhouse. So why use them at all? Well, strength, for one. Because of the unitized construction, solid axle suspension systems offer incredible load bearing capacity. They also handle uneven roads superbly. Youll find them in trucks and offroad vehicles. A modified form of the solid axle design is called Twin-I-beam suspension, or semi-rigid axle. In this setup, two rigid axles - one for each wheel - take the place of a single axle. This design offers many of the strengths of the solid axle design, with a slightly softer ride. Youll find it used primarily in the front end of light trucks. The other main design is called independent suspension. As the name suggests, independent suspension assemblies offer a separate bridge for each wheel. They deliver the best ride characteristics by far, and are found most frequently in passenger cars, minivans, and other street vehicles. This is the most popular kind of suspension system in use today. If you like the smoothness of your cars ride, we can almost guarantee it has independent suspension. In addition to axles, wheels and tires, todays suspension systems utilize two other components that are critical to safe and comfortable driving: springs and shock absorbers. Springs A cars springs are the central part of the suspension. There are different designs of springs, such as torsion bars and leaf springs, but nearly all of todays passenger cars use coil springs at all four corners. A lot of trucks use coil springs too, with leaf springs for heavier load capacity typically found on a trucks rear suspension system. Springs absorb and store road shock caused by bumps, dips, cracks, and so forth (remember the skateboard analogy). They absorb this shock by either compressing or extending. When a cars wheel goes over a bump and gets pushed upward, the spring absorbs that additional load, keeps the road shock from reaching the chassis, and makes sure the tire maintains contact with the pavement. How much a spring compresses or extends is determined by its spring rate. Spring rate is measured in pounds per inch of deflection; for example, 100 pounds per inch. So, say a load of 200 pounds is applied, the spring will deflect 2 inches. Spring rate comes from various factors. For a coil spring, this includes the number of active coils, the diameter of the coils, and the diameter of the spring wire. The fewer coils a spring has, the higher the spring rate it will have. The design of a spring affects how well the vehicle will ride and handle. A spring that absorbs lots of energy will generally offer a comfortable ride. After all, it can absorb most of the road shock (energy) that is being generated by the road surface. But there are always engineering trade-offs. This kind of spring generally requires a higher vehicle ride height, which will cause the vehicle to feel unstable during cornering. This instability is because the more distance a spring compresses or extends, the more the vehicle rolls around on its suspension. This rolling is called weight transfer, and it is caused by centrifugal force acting on the weight of the vehicle as it goes around a corner. Weight transfer can overload a tires grip, which ultimately hurts traction, and therefore handling. Shock Absorbers The other main part of a cars suspension is the shock absorber. Contrary to its name, a shock absorber plays a minimal role in absorbing impacts taken by the suspension. Thats the springs job. A shock absorber dampens road impacts by converting the up and down oscillations of the spring into thermal energy. Shock absorbers work in two cycles - the compression cycle and the extension cycle. The compression cycle occurs as the piston moves downward, compressing the hydraulic fluid in the chamber below the piston. The extension cycle occurs as the piston moves toward the top of the pressure tube, compressing the fluid in the chamber above the piston. A typical car or light truck will have more resistance during its extension cycle than its compression cycle. With that in mind, the compression cycle controls the motion of the vehicles unsprung weight, while extension controls the heavier, sprung weight. People who live and breathe shock absorbers dont like the term shock absorbers; they prefer dampers. The unwashed masses - thats you and me - just call them shock absorbers. Without a shock absorber, a spring that has absorbed energy will release it by oscillating at an uncontrolled rate. The springs inertia causes it to bounce and overextend itself. Then it recompresses, but again trave