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麦弗逊式悬架装配图.dwg

松花江微型悬架设计【汽车类】【5张CAD图纸】【优秀】

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关键词：: 松花江微型悬架设计汽车 cad图纸

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松花江微型悬架设计

42页 17000字数+说明书+任务书+开题报告+5张CAD图纸【详情如下】

中期答辩表.doc

任务书.doc

优秀设计.doc

减震器总成.dwg

封皮.doc

弹簧.dwg

成绩评定表.doc

指导教师评分表.doc

摘要.doc

松花江微型悬架设计开题报告.doc

松花江微型悬架设计说明书.doc

目录.doc

答辩评分表.doc

设计图纸5张.dwg

评阅人评分表.doc

钢板弹簧.dwg

钢板弹簧式悬架.dwg

麦弗逊式悬架装配图.dwg

QQ截图20150206204726.gif

QQ截图20150206204838.gif

弹簧.gif

钢板弹簧.gif

钢板弹簧式悬架.gif

减震器总成.gif

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松花江微型悬架设计.gif

摘要……………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract ……………………………………………………………………………………Ⅱ

第1章绪论………………………………………………………………………………1

1.1悬架设计的背景及研究意义………………………………………………1

1.2 悬架设计的主要内容、要求和研究方法……………………………………1

1.2.1主要内容……………………………………………………………1

1.2.2设计要求…………………………………………………………2

1.2.3研究方法……………………………………………………………2

1.3麦弗逊式悬架的特点………………………………………………2

1.4麦弗逊式悬架的经济性分析………………………………………………………5

第2章麦弗逊式悬架的设计计算……………………………………6

2.1 悬架的总体布置方案和相关参数的计算………………………………6

2.1.1悬架的总体布置方案…………………………………………6

2.1.2麦弗逊悬架的结构分析…………………………………………6

2.1.3悬架总体参数的计算…………………………………………7

2.2 螺旋弹簧的设计计算…………………………………………………8

2.2.1螺旋弹簧材料的选择………………………………………………8

2.2.2弹簧的受力及变形…………………………………………………8

2.2.3 弹簧几何参数的计算……………………………………………10

2.2.4 计算结果的处理………………………………………………………12

2.3 横向稳定杆的设计计算…………………………………………………13

2.3.1 横向稳定杆的作用…………………………………………………13

2.3.2 横向稳定杆的设计计算……………………………………………13

2.4 减震器的选型与设计…………………………………………………15

2.4.1 减振器类型的选择…………………………………………………15

2.4.2 汽车悬架与减震器的匹配与减震器的放置………………………16

2.4.3 双筒式液压减振器的外特性…………………………………………16

2.4.4 双筒式减振器的外特性设计原则……………………………………17

2.4.5 主要性能参数的选择……………………………………………18

2.4.6 主要尺寸的确定…………………………………………………20

2.4.7 计算结果的处理…………………………………………………21

2.5 弹簧限位缓冲块的设计…………………………………………………21

2.6油液的选取………………………………………………………………22

2.7 结果及分析………………………………………………………………23

2.8 本章小结………………………………………………………………26

第3章麦弗逊式悬架关键零部件的校核………………………27

3.1 螺旋弹簧的强度校核…………………………………………………27

3.2 横向稳定杆的强度校核…………………………………………………28

3.3 本章小结……………………………………………………………………30

第4章后悬架基本尺寸和参数的选择与校核…………………31

4.1悬架主要参数的确定……………………………………………………31

4.2悬架的基本参数计算………………………………………………………32

4.3悬架的强度校核计算………………………………………………………33

4.4 液压缸的结构设计………………………………………………………35

4.5 本章小结………………………………………………………………36

结论………………………………………………………………37

参考文献………………………………………………………………38

致谢………………………………………………………………40

附录………………………………………………………………41

摘要

松花江微型车前悬架所使用的是麦弗逊式独立悬架，后悬架是整体桥非独立悬架。悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性的连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的震动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。麦弗逊式独立悬架有着结构简单、紧凑、占用空间小等众多优点，整体桥悬架有结构简单，坚固耐用，技术成熟的优点，在现代轻型汽车中得到了广泛运用。

本文主要讲的是松花江微型车的悬架的设计，对其悬架进行设计计算。并对悬架中关键零部件如：螺旋弹簧、横向稳定杆、减震器等的设计、选型校核。

关键词：松花江微型车；麦弗逊式悬架；钢板弹簧悬架；设计计算

ABSTRACT

Songhuajiang mini car used by the pre-suspension Macpherson independent suspension. The suspension is integral bridge after the independent suspension.Suspension is an important element of one of the modern automobile,it to the classis(or body ) and axle (or tires) flexibly link .It main role is the role of transmission in the body between the wheels and all the power and moment, such as support of system dynamics and driving force ,and easing the road to the whole body impact load ,decay resulting vibration,ensure the comfort of the crew,cargo and vehicles reduce their moving load. Macpherson independent suspension. with simple structure, compact, small footprint, and many other advantages, Integral bridge suspension has simple structure, durable, mature technology advantages,in a modern light vehicles has been widely used.

The main stress is suspension design, The calculation of their front suspension design. Specifications set out the key suspension components such as:spiral springs, sway bar, shock absorber such as design,selection and calibration.

Key words: Songhua river mini; Macpherson suspension; Leaf spring suspensio; Pressure; Temperature; Mini

第1章绪论

1.1悬架设计的背景及研究意义

悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轮弹性地连接起来。悬架需要传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，缓和路面传给车身的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，使汽车获得高速的行驶能力和理想的运动特性。悬架对于整车的意义重大。

现代车除了保证其基本性能，即行驶性、转向性和制动性之外，目前正致力于提高安全性与舒适性，向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。对此，尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须加以改进。舒适性是汽车最重要的使用性能之一。

与生产实际结合较紧密。通过对悬架系统中重要零部件的设计、计算和校核；各定位参数涵义及其对整车动力学性能影响的分析，初步达到介绍悬架设计全过程目的，具有很强的操作性，能够为标致轿车的生产实际提供一定意义上的指导。1.2.2设计要求

为了满足汽车具有良好的行驶平顺性，要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应在合适的频段，并尽可能低。前、后悬架固有频率的匹配应合理，对乘用车要求前悬架固有频率略低于后悬架的固有频率，还有尽量避免悬架撞击车架（或车身）。在簧上质量变化的情况下，车身高度变化要小，因此，应采用非线性弹性特性悬架。

要正确地选择悬架方案和参数，在车轮上、下跳动时，使主销定位角变化不大、车轮运动与导向运动要协调，避免前轮摆振，汽车转向时，应使之稍有不足的转向特性。

悬架与汽车的多种使用性能有关，为满足这些性能，对悬架提出的设计要求有：

1.保证汽车具有良好的行驶平顺性；

2.具有合适的衰减震动的能力；

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，转弯时车身侧倾要合适；

5.具有良好的隔声能力；

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。

1.2.3研究方法

在设计时首先考虑车的总体方案要求，接着根据悬架总体方案，进行悬架系统各零部件的设计计算，在计算时应重点计算对悬架整体性能影响较大的零部件如：螺旋弹簧、横向稳定杆、减振器等。最后，对关键零件进行强度校核

1.3麦弗逊式悬架的特点

麦弗逊悬架一般用于轿车的前轮。与其它悬架系统相比，麦弗逊式悬架系统具有结构简单，紧凑，占用空间少，性能优越等特点。麦式悬架还具有较为合理的运动特性，能够保证整车性能要求。虽然麦弗逊悬挂在行车舒适性上的表现令人满意，其结构简单体积不大，可有效扩大车内乘坐空间，但第2章麦弗逊式悬架的设计计算

2.1 悬架的总体布置方案和相关参数的计算

2.1.1悬架的总体布置方案

此型车是一款经济型商用车，总体参数要求见表2.1。

表2.1总布置参数要求

满载轴荷623/787kg

空载时的前轴轴载400/280kg

前桥左右悬架的总质量 mu73kg

前悬架的设计偏频 n11.31Hz

主销内倾角12°30′

主销后倾角2°30′

车轮外倾角1°30′

整车整备质量870kg

2.1.2麦弗逊悬架的结构分析

麦弗逊悬架由多个零件组成，故在悬架机构分析中采用空间机构分析法对其进行分析。在运用此方法进行分析时，将悬架总成中的构件等效成刚体来研究悬架系统的空间运动。

图2-2是麦弗逊式悬架的等效机构图，借助图中所示的等效方式，我们可以清楚地看出悬架摆臂和转向节之间的连接通过球副来等效；减振器外套筒和活塞的联接方式被等效成一个移动副；减振器的上支点和车身的联接被等效成一个转动副。这样，麦弗逊式悬架被抽象成一个封闭的空间机构。通过图示的等效方案可以使我们对悬架系统的分析变得简单，且不会在很大程度上影响分析的结果

结论

本毕业设计根据松花江微型车给定的设计要求，分别从设计、制造、分析设计等方面着手，完成了悬架中关键零部件的设计计算和校核、导向机构的分析、转向断开点的设计等工作。从而较系统地阐述了松花江微型车用麦弗逊式前悬架和钢板弹簧式后悬架的设计优化过程，这对生产实际具有一定的指导意义。

作为本科毕业设计，其设计目的重在对课本知识的巩固和运用。因此，文章从和书本知识结合较紧密的计算开始，分别从零件的结构形式和受力分析两方面，对悬架中关键零部件进行了设计，并对它们的可行性进行了校核。然后，文章又不拘泥于课本知识，在对悬架导向机构进行分析时，从运动学角度对悬架进行了分析。

我的毕业设计是在黑龙江工程学院完成的，在此过程中我遇到了很多以前没有接触过的问题，在查阅大量资料的基础上和老师、同学的帮助下这些问题基本得到了解决。但限于篇幅和设计时间，尚有很多值得深入研究和改进的地方。如本文在建立物理模型和数学模型时，对左前车轮和悬架单独考虑，而没有考虑左右车轮在转向时的联动关系，尽管对结果不会产生较大影响，但总的来说存在一定偏差。如果同时对左右两侧的转向横拉杆断开点位置进行分析，需要先确定内侧或者外侧的车轮转角，然后按照阿克曼原理计算出另外一侧车轮的理想转角，将理想转角和实际转角之差的绝对值作为另一个目标函数，这样，对左右两侧横拉杆断开点进行分析就变成了一个多目标函数的问题。

参考文献

[1]刘惟信主编. 汽车车桥设计[M]. 北京：清华大学出版社，2004,4.

[2]刘惟信主编. 汽车设计[M]. 北京：清华大学出版社，2001,7.

[3]陈家瑞主编.汽车构造第四版[M].北京：人民交通出版社，2006,1.

[4]刘惟信.机械最优化设计[M].北京:清华大学出版社，1994.

[5]王望予编.汽车设计[M]. 北京：机械工业出版社，2000,5.

[6]陈家瑞.汽车构造(下册) [M].第三版.北京:人民交通出版社，1994.

[7]清华大学汽车工程系本书编写组编著. 汽车构造[M].北京：人民邮电出版社，2000,3.

[8]余志生.汽车理论[M].第 5 版.北京:机械工业出版社，2010.

[9]陆克久.松花江微型客车[M].福建:福建科学技术出版社，2001.

[10]哈飞机车股份有限公司.松花江牌HFJ1010系列微型汽车零配件目录[M].第1版，人民交通出版社，1998.

[11]赵新红.麦弗逊悬架在车轮转向和跳动时的分析[D]:[硕士学位论文].长沙:湖南大学,1997.

[12]刘子键.现代 CAD 设计基础.长沙[M]:湖南大学出版社,1999.

[13]陈启发、谈胜利、梁桦.微型汽车使用与维修[M]。北京理工大学出版社，2001.

[14]陆克久蒙留记。新编国产微型客车使用与维修[M]。金盾出版社，2004.

[15]王敏.周恒昌.微型汽车构造与维修(底盘及电器辑) [M].第 1 版.北京:人民交通出版社，1995.

[16]曹立田.林颖.陈明宇.非独立悬架汽车转向轮运动分析[J].机械设计与制造，1998.

[17]Duym SWR Simulation tolls.Modeling and dentification for an automotive shock absorber in the contest of vehicle.vehicle,ynamics，2000(33)

[18]W T Thomson MD Dehleh. Theory of Vibration with Application with Applications . Prentice-Hall，1998

[19]陆波.麦氏悬架系统运动分析.汽车技术[J]，1994.

[20]许早龙.UG 在麦克弗逊式前悬架运动分析中的运用.计算机辅助设计与制造[J]，2001.

内容简介：: SY-025-BY-5毕业设计（论文）中期检查表填表日期年月日迄今已进行周剩余周学生姓名路麒院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-8班指导教师姓名吕德刚职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称松花江微型车悬架设计指导教师填写毕业设计（论文）工作进度已完成主要内容待完成主要内容存在问题及努力方向学生签字：指导教师意见指导教师签字：年月日教研室意见教研室主任签字：年月日优秀毕业设计（论文）推荐表题目松花江微型车悬架设计类别学生姓名路麒院（系）、专业、班级汽车与交通工程学院指导教师吕德刚职称讲师设计成果明细：答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）：院、系公章：年月日备注：注：“类别”栏填写毕业论文、毕业设计、其它本科生毕业设计松花江微型车悬架设计系部名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程 B07-8班学生姓名：路麒指导教师：吕德刚职称：讲师黑龙江工程学院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors Degree The Songhuajiang Miniature Car Suspension Design Candidate：Lu QiSpecialty：Vehicle EngineeringClass：B07-8Supervisor：Lecturer Lu DegangHeilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名路麒性别男院系汽车与交通工程学院专业车辆工程班级07-8设计（论文）题目松花江微型车悬架设计平时成绩评分（开题、中检、出勤）指导教师姓名吕德刚职称讲师指导教师评分（X）评阅教师姓名职称评阅教师评分（Y）答辩组组长职称答辩组评分（Z）毕业设计（论文）成绩百分制五级分制答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）：院系公章：年月日注：1、平时成绩（开题、中检、出勤）评分按十分制填写，指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。毕业设计指导教师评分表学生姓名路麒院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆07-8指导教师姓名吕德刚职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称松花江微型车悬架设计序号评价项目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力205计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）106插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）58科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度10得分 X= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：指导教师签字：年月日黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要松花江微型车前悬架所使用的是麦弗逊式独立悬架，后悬架是整体桥非独立悬架。悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性的连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的震动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。麦弗逊式独立悬架有着结构简单、紧凑、占用空间小等众多优点，整体桥悬架有结构简单，坚固耐用，技术成熟的优点，在现代轻型汽车中得到了广泛运用。本文主要讲的是松花江微型车的悬架的设计，对其悬架进行设计计算。并对悬架中关键零部件如：螺旋弹簧、横向稳定杆、减震器等的设计、选型校核。关键词：松花江微型车；麦弗逊式悬架；钢板弹簧悬架；设计计算ABSTRACTSonghuajiang mini car used by the pre-suspension Macpherson independent suspension. The suspension is integral bridge after the independent suspension.Suspension is an important element of one of the modern automobile,it to the classis(or body ) and axle (or tires) flexibly link .It main role is the role of transmission in the body between the wheels and all the power and moment, such as support of system dynamics and driving force ,and easing the road to the whole body impact load ,decay resulting vibration,ensure the comfort of the crew,cargo and vehicles reduce their moving load. Macpherson independent suspension. with simple structure, compact, small footprint, and many other advantages, Integral bridge suspension has simple structure, durable, mature technology advantages,in a modern light vehicles has been widely used.The main stress is suspension design, The calculation of their front suspension design. Specifications set out the key suspension components such as:spiral springs, sway bar, shock absorber such as design,selection and calibration. Key words: Songhua river mini; Macpherson suspension; Leaf spring suspensio; Pressure; Temperature; MiniII毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 松花江微型悬架设计院系名称: 汽车与交通工程学院专业班级: 车辆工程B07-8 学生姓名: 路麒导师姓名: 吕德刚开题时间: 2011.02.28 指导委员会审查意见：签字：年月日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲1. 课题研究目的和意义；2. 文献综述（课题研究现状及分析）；3. 基本内容、拟解决的主要问题；4. 技术路线或研究方法；5. 进度安排；6. 主要参考文献。二、“开题报告”撰写规范请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求。字数应在4000字以上，文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。毕业设计（论文）开题报告学生姓名路麒系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B07-8指导教师姓名吕德刚职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称松花江微型车悬架设计一、课题研究现状、选题目的和意义研究现状：悬架是汽车上的重要总成之一,它把车身和车弹性地连接在一起。悬架是汽车的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扭，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，以保证汽车能平顺行驶。一般由弹性元件、减振器和导向元件组成。在汽车行驶过程中,悬架的作用是弹性地连接车桥和车架,减缓行驶中车辆受到由路面不平引起的冲击力,保证乘坐舒适和货物完好,迅速衰减由于弹性系统引起的振动,传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩,并起导向作用,使车轮按一定轨迹相对车身运动。悬架决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性,是现代汽车十分重要的部件之一；也是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。从外表上看，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。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，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。零件功能：（1）减振器功能: 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种。工作原理：在车轮上下跳过程中，减振器活塞在工作腔内往复运动，使减振器液体通过活塞上的节流孔，由于液体有一定的粘性和液体通过节流孔时与孔壁间产生摩擦，使动能转化成热能散发到空气中，从而达到衰减振动功能。（2）弹性元件功能：支撑垂直载荷,缓和和抑止不平路面引起的振动和冲击.弹性元件主要有钢板弹簧,螺旋弹簧,扭杆弹簧,气弹簧和橡胶弹簧等。原理：用具有弹性较高材料制成的零件，在车轮受到大的冲击时，动能转化为弹性势能储存起来，在车轮下跳或回复原行驶状态时释放出来。（3）导向机构导向机构的作用是传递力和力矩,同时起导向作用。在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。选题目的：通过对微型车的悬架设计，使我更加了解悬架的组成、结构、原理以及设计步骤，是我对于悬架有更新一部的了解与认识，悬架是汽车的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扭，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。从外表上看，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。比如，为了取得良好的舒适性。悬架的设计可以提高其安全性和舒适性，还能培养正确的研究方法、理论联系实际的工作作风、严肃求实的学习态度，使我们更加了解悬架的发展状况与研究前景，而且锻炼使用AutoCAD软件的能力，提高综合设计的能力。意义：悬架时现代汽车上的重要总成之一。他把车架和车轴弹性地连接起来。其主要任务是传递车轮和车架之间的一切力和力矩，缓和路面传给车架的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、研究的基本内容分析悬架的结构和设计要求，在悬架设计中，根据整车的布置要求以及经验数据，确定悬架的整体空间数据和性能参数，通过分析车轮的垂直跳动、转动与车轮前束角的变化关系获得相关数据，优化相关参数，设计出松花江微型车悬架。2、拟解决的主要问题（1）弹性元件的设计对弹性元件的设计要根据设计车型的整车整备质量和前后桥质量的分配进行弹簧刚度的计算；（2）悬架动挠度的确定根据汽车满载时悬架上的质量，悬架刚度与悬架允许的最大变形确定动挠度；三、技术路线（研究方法）通过网上搜索、图书阅览电子资料搜集相关标准、规范,了解研究国内外汽车减振器研究现状及发展历史，理解本课题研究的意义分析各种汽车悬架的基本原理和弹性刚性等强度以及优缺点根据相关标准初步构思设计汽车悬架系统检查、校核使设计更加合理提出改进汽车减振器的方法根据给定参数，设计一种新型的微型车减振器，给出设计图纸四、进度安排1、资料收集、调研，完成开题报告第12周（2月28日3月13日）2、熟悉悬架的结构原理第3周（3月14日3月20日）3、悬架的设计步骤与设计方法确定第45周（3月21日4月3日）4、悬架参数的选择第68周（4月4日4月24日）5、绘制零件图第910周（4月25日5月8日）6、设计说明书定稿，完成图纸绘制第1114周（5月9日6月5日）7、设计审核、修改第1516周（6月6日6月19日）8、毕业论文（设计）答辩第17周（6月20日6月26日）五、参考文献（1）肖生发、罗永革、陶建民、等，汽车工程学基础M.北京：人民交通出版社.2003.（2）陈家瑞，汽车构造M.北京：人民交通出版社.2003（3）王惠文、孙晓娟、张伟.汽车悬架控制技术的发展J森林工程，1998，（1）（4）孙建民、孙凤英.汽车悬架的发展及控制技术研究现状J.黑龙江工程学院学报，2001，（1）.（5）陈兵.车辆只能悬架系统发展趋势研究J.起重运输机械，2005，（6）.（6）DEL J M.Castillo and others,Optimization for Vehicle Suspen-sion:Frequency Domain Vehiele system dynamicsJ.Vehicle system dynamics,1990,(19).（7）林弋辉.车辆半主动悬架的控制策略及仿真J.四川工业学院学报，2004，（23）.（8）曹民，范永法.汽车悬架技术的进展与预测J.上海汽车，2000，（7）.（9）时培成, 龚建成. 汽车悬架变刚度螺旋弹簧最优化设计J. 现代制造工程 , 2006, (11) （10）贾宏玉, 连雪峰. 应用MATLAB对汽车悬架参数进行优化设计J. 机械工程师 , 2008, (12) （11）建筑优化设计中应用的动态规划模型J. 工业建筑 , 1989, (06)（12）余志生，汽车理论M.机械工业出版社，2009（13）王望予，汽车设计M.机械工业出版社，2004（14）程桢、乔雅敏，工程力学M.中国计量出版社，2008（15）Sebulke A.The Two-Mass Flywheel-A Torsional Vibration Damper for the Power Train of Passenger Cars-State of the Art and Further Technical Development,(SAE 870394) SAE Transactions.1987(2):8998六、备注指导教师意见：签字：年月日黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要Abstract 第1章绪论1 1.1悬架设计的背景及研究意义1 1.2 悬架设计的主要内容、要求和研究方法1 1.2.1主要内容1 1.2.2设计要求2 1.2.3研究方法2 1.3麦弗逊式悬架的特点2 1.4麦弗逊式悬架的经济性分析5第2章麦弗逊式悬架的设计计算6 2.1 悬架的总体布置方案和相关参数的计算6 2.1.1悬架的总体布置方案6 2.1.2麦弗逊悬架的结构分析6 2.1.3悬架总体参数的计算7 2.2 螺旋弹簧的设计计算8 2.2.1螺旋弹簧材料的选择8 2.2.2弹簧的受力及变形8 2.2.3 弹簧几何参数的计算10 2.2.4 计算结果的处理12 2.3 横向稳定杆的设计计算13 2.3.1 横向稳定杆的作用13 2.3.2 横向稳定杆的设计计算13 2.4 减震器的选型与设计15 2.4.1 减振器类型的选择15 2.4.2 汽车悬架与减震器的匹配与减震器的放置16 2.4.3 双筒式液压减振器的外特性16 2.4.4 双筒式减振器的外特性设计原则17 2.4.5 主要性能参数的选择18 2.4.6 主要尺寸的确定20 2.4.7 计算结果的处理21 2.5 弹簧限位缓冲块的设计21 2.6油液的选取22 2.7 结果及分析23 2.8 本章小结26第3章麦弗逊式悬架关键零部件的校核27 3.1 螺旋弹簧的强度校核27 3.2 横向稳定杆的强度校核28 3.3 本章小结30第4章后悬架基本尺寸和参数的选择与校核31 4.1悬架主要参数的确定31 4.2悬架的基本参数计算32 4.3悬架的强度校核计算33 4.4 液压缸的结构设计35 4.5 本章小结36结论37参考文献38致谢40附录41摘要松花江微型车前悬架所使用的是麦弗逊式独立悬架，后悬架是整体桥非独立悬架。悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性的连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的震动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。麦弗逊式独立悬架有着结构简单、紧凑、占用空间小等众多优点，整体桥悬架有结构简单，坚固耐用，技术成熟的优点，在现代轻型汽车中得到了广泛运用。本文主要讲的是松花江微型车的悬架的设计，对其悬架进行设计计算。并对悬架中关键零部件如：螺旋弹簧、横向稳定杆、减震器等的设计、选型校核。关键词：松花江微型车；麦弗逊式悬架；钢板弹簧悬架；设计计算ABSTRACTSonghuajiang mini car used by the pre-suspension Macpherson independent suspension. The suspension is integral bridge after the independent suspension.Suspension is an important element of one of the modern automobile,it to the classis(or body ) and axle (or tires) flexibly link .It main role is the role of transmission in the body between the wheels and all the power and moment, such as support of system dynamics and driving force ,and easing the road to the whole body impact load ,decay resulting vibration,ensure the comfort of the crew,cargo and vehicles reduce their moving load. Macpherson independent suspension. with simple structure, compact, small footprint, and many other advantages, Integral bridge suspension has simple structure, durable, mature technology advantages,in a modern light vehicles has been widely used.The main stress is suspension design, The calculation of their front suspension design. Specifications set out the key suspension components such as:spiral springs, sway bar, shock absorber such as design,selection and calibration. Key words: Songhua river mini; Macpherson suspension; Leaf spring suspensio; Pressure; Temperature; Mini第1章绪论1.1 悬架设计的背景及研究意义悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轮弹性地连接起来。悬架需要传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，缓和路面传给车身的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，使汽车获得高速的行驶能力和理想的运动特性。悬架对于整车的意义重大。现代车除了保证其基本性能，即行驶性、转向性和制动性之外，目前正致力于提高安全性与舒适性，向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。对此，尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须加以改进。舒适性是汽车最重要的使用性能之一。与生产实际结合较紧密。通过对悬架系统中重要零部件的设计、计算和校核；各定位参数涵义及其对整车动力学性能影响的分析，初步达到介绍悬架设计全过程目的，具有很强的操作性，能够为标致轿车的生产实际提供一定意义上的指导。1.2 悬架设计的主要内容、要求和研究方法1.2.1 主要内容本文的研究对象是松花江微型车的前悬架。通过对悬架弹性元件的计算、分析，导向机构的核算和校核，可以验证悬架中关键零部件的可行性，掌握悬架的适用范围和使用条件，改善整车的行驶平顺性和操纵稳定性。在此基础上文章还进一步提出和悬架性能有着密切关系的转向横拉杆断开点位置的分析方案，并对结果进行了剖析。具体内容包括：（1）对悬架中的弹性元件、减震器、横向稳定杆等重要部件进行了设计计算和可行性校核；（2）运用空间坐标变换理论和空间刚体运动学原理，通过对悬架的简化和抽象，将实物模型转成可供分析和研究的物理模型和数学模型；（3）提出转向横拉杆断开点位置的设计方案，通过前后干涉量与车轮跳动量关系曲线的对比分析，提出断开点位置方案。1.2.2 设计要求为了满足汽车具有良好的行驶平顺性，要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应在合适的频段，并尽可能低。前、后悬架固有频率的匹配应合理，对乘用车要求前悬架固有频率略低于后悬架的固有频率，还有尽量避免悬架撞击车架（或车身）。在簧上质量变化的情况下，车身高度变化要小，因此，应采用非线性弹性特性悬架。要正确地选择悬架方案和参数，在车轮上、下跳动时，使主销定位角变化不大、车轮运动与导向运动要协调，避免前轮摆振，汽车转向时，应使之稍有不足的转向特性。悬架与汽车的多种使用性能有关，为满足这些性能，对悬架提出的设计要求有：1. 保证汽车具有良好的行驶平顺性；2. 具有合适的衰减震动的能力；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，转弯时车身侧倾要合适；5. 具有良好的隔声能力；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。1.2.3 研究方法在设计时首先考虑车的总体方案要求，接着根据悬架总体方案，进行悬架系统各零部件的设计计算，在计算时应重点计算对悬架整体性能影响较大的零部件如：螺旋弹簧、横向稳定杆、减振器等。最后，对关键零件进行强度校核1.3 麦弗逊式悬架的特点麦弗逊悬架一般用于轿车的前轮。与其它悬架系统相比，麦弗逊式悬架系统具有结构简单，紧凑，占用空间少，性能优越等特点。麦式悬架还具有较为合理的运动特性，能够保证整车性能要求。虽然麦弗逊悬挂在行车舒适性上的表现令人满意，其结构简单体积不大，可有效扩大车内乘坐空间，但也由于其构造为滑柱式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头等性能较差。麦弗逊悬挂通常由两个基本部分组成：支柱式减震器和A字型托臂之所以叫减震器支柱是因为它除了减震还有支撑整个车身的作用，他的结构很紧凑，把减震器和减震弹簧集成在一起，组成一个可以上下运动的滑柱；下托臂通常是A字型的设计，用于给车轮提供部分横向支撑力，以及承受全部的前后方向应力。整个车体的重量和汽车在运动时车轮承受的所有冲击就这两个部件承担。所以麦弗逊的一个最大的设计特点就是结构简单，结构简单能带来两个直接好处那就是：悬挂重量轻和占用空间小。我们知道，汽车悬挂属于运动部件，运动部件越轻，那么悬挂响应速度和回弹速度就会越快，所以悬挂的减震能力也就越强；而且悬挂质量减轻也意味着弹簧下质量减轻，那么在车身重量一定的情况下，舒适性也越好。占用空间小带来的直接好处就是设计师能在发动机仓布置下更大的发动机，而且发动机的放置方式也能随心所欲。在中型车上能放下大型发动机，在小型车上也能放下中型发动机，让各种发动机的匹配更灵活。为了追求运动性，把其重心布置在前轴之后，因此发动机要占用大量的引擎仓空间，那么，选用一款结构简单，占用空间小的悬挂设计就显得由为重要。麦弗逊悬挂在向上行程时，也就是在发生转向侧倾时，车轮外倾角会自动加大，使轮胎能更好的跟路面结合，给整车提供更大的横向力，提高了转向操控极限。拥有出色的操控和响应性再加上紧凑的结构，很显然就成了哈飞设计师设计前悬架时的首选方案。对于小型车和微型车来说，尽可能的在狭小的发动机仓腾出空间布置发动机就更加重要了，所以他们也不得不选择麦弗逊悬挂，况且，如果做出合理的匹配，麦弗逊无论是操控和舒适性都是相当出色的。图1-1 麦弗逊悬架也正是因为麦弗逊结构过于简单，造成悬挂的刚度有限。由于麦弗逊悬挂只能下托臂和减震器支柱来承受强大的车轮冲击力，所以较易发生几何变形。这种变形体现到驾驶感受上，就是驾驶者会明显的感觉到车身稳定性较差。无论是转弯侧倾，还是刹车点头现象，都非常明显。当然，设计师们也想了不少办法来解决稳定性问题。我们经常听说的横向稳定杆，防倾杆，平衡杆等等都是用来提高麦福逊悬挂几何刚度和横向稳定性的部件。横向稳定杆是一根拥有一定刚度的扭杆弹簧，他与左右悬挂的下托臂或减震器滑柱相连。当左右悬挂都处于颠簸路面时，两边的悬挂同时上下运动，稳定杆不发生扭转；当车辆在转弯时，由于外侧悬挂承受的力量较大，车身发生一定侧倾。此时外侧悬挂收缩，内侧悬挂舒张，那么横向稳定杆就会发生扭转，产生一定的弹力，阻止车辆侧倾。从而提高了车辆行驶稳定性。而再增加支撑杆部件，则能达到同时提高悬挂纵向刚度的目的。但是，光增加稳定杆所提高的性能是有限的，使用各种稳定杆设计能从一定程度上提高稳定性和悬挂几何刚度。如果要从根本解决这些问题，就必须改变整个悬挂的几何形状，那么多连杆和双摇臂悬挂就成了高性能悬挂的代表。麦弗逊悬挂除了在稳定性和刚度方面要逊色于多连杆以外，在耐用性上也不能与多连杆悬挂相提并论。由于麦弗逊悬挂的减震器支柱需要承受横向力，同时又要起到上下运动减低震动的目的，所以减震器支撑杆的摩擦很不均匀，减震器油封容易磨损造成液压油泄露降低减震效果。总评：优点：麦弗逊悬挂拥有良好的响应性和操控性，而且结构简单，占用空间小，成本低，适合布置大型发动机以及装配在小型车身上。缺点：稳定性差，抗侧倾和制动点头能力弱，增加稳定杆以后有所缓解但无法从根本上解决问题，耐用性不高，减震器容易漏油需要定期更换。1.4 麦弗逊式悬架的经济性分析自20世纪30年代美国通用汽车的一名工程师麦弗逊（McPherson）发明了麦弗逊式悬架以来，麦弗逊式独立悬架已成为使用量最多的悬架结构形式之一。从宝马M3，保时捷911等高性能车，到菲亚特STILO，福特FOCUS，标致和国产的夏利、哈飞面包车等前悬挂采用的都是麦弗逊式悬架。麦弗逊式悬架的有效性和经济型已经得到了无数事实的佐证。随着世界能源的日益匮乏，微型汽车和节能汽车已成为世界汽车工业发展的一个重要方向，小排量汽车和经济型汽车的推广势必会带来麦弗逊式独立悬架更为广泛的运用，麦弗逊式悬架的经济性也将得到充分的体现。麦弗逊式悬架最大的设计特点就是结构简单，结构简单能带来两个直接好处是：悬挂质量轻和占用空间小。我们知道，汽车的质量是影响汽车燃油经济性的一个关键因素，减轻悬架的质量进而减轻整车的质量就可以有效地降低汽车的油耗，从而达到减少能源消耗和降低使用成本的目的；同样，由于麦式悬架有着结构紧凑、占用空间小等结构特点，这就使汽车的前置前驱式布置方案（FF）成为可能。这样，不仅省去了采用前置后驱式布置（FB）时所使用的驱动轴，减轻了汽车的质量降低了油耗，还缩小的整车的尺寸，便于汽车向着微型化方向发展。当然，和其它结构形式的悬架相比从使用经济性角度来讲，麦弗逊式悬架也存在一定的不足。我们知道，悬挂属于运动部件，在汽车运行过程中，悬架将要承受来之路面和车身各个方向的力和力矩。对于麦弗逊式悬架这些冲击载荷将完全由减振器支柱和下摆臂来承受，所以这些部位较易发生几何变形，进而使零件损害造成悬架的失效。第2章麦弗逊式悬架的设计计算2.1 悬架的总体布置方案和相关参数的计算2.1.1 悬架的总体布置方案此型车是一款经济型商用车，总体参数要求见表2.1。表2.1总布置参数要求满载轴荷623/787kg空载时的前轴轴载400/280kg前桥左右悬架的总质量 mu73kg前悬架的设计偏频 n11.31Hz主销内倾角1230主销后倾角230车轮外倾角130整车整备质量870kg2.1.2 麦弗逊悬架的结构分析麦弗逊悬架由多个零件组成，故在悬架机构分析中采用空间机构分析法对其进行分析。在运用此方法进行分析时，将悬架总成中的构件等效成刚体来研究悬架系统的空间运动。图2-2是麦弗逊式悬架的等效机构图，借助图中所示的等效方式，我们可以清楚地看出悬架摆臂和转向节之间的连接通过球副来等效；减振器外套筒和活塞的联接方式被等效成一个移动副；减振器的上支点和车身的联接被等效成一个转动副。这样，麦弗逊式悬架被抽象成一个封闭的空间机构。通过图示的等效方案可以使我们对悬架系统的分析变得简单，且不会在很大程度上影响分析的结果图 2-1麦弗逊悬架的等效机构图2.1.3 悬架总体参数的计算在设计时首先对悬架总体参数进行计算，如悬架的刚度、悬架的挠度等，这样，在下文对零部件的计算时，就可以以悬架的总体参数为依据，根据悬架的结构参数求出相关零部件的受力、刚度等参数。1.悬架的刚度根据设计要求给定的设计状态下的轴荷及簧下质量，可求得前悬架单侧的簧上质量 (2.1)于是，前悬架的刚度 C 为(23.1415926531.31)357=24186.362(N/m)=21.6(N/mm)2.悬架的静挠度悬架的静挠度和悬架刚度之间有如下关系： (2.2)代入数值得：，取3.悬架的动挠度为了防止汽车在坏路面上行使驶时悬架经常碰撞到缓冲块，悬架必须有足够大的动挠度。从结构和使用要求上来考虑选此悬架的动挠度2.2 螺旋弹簧的设计计算2.2.1 螺旋弹簧材料的选择螺旋弹簧作为弹性元件的一种，具有结构紧凑、制造方便及高的比能容量等特点，在轻型以下汽车的悬架中运用普遍。根据松花江微型车工作时螺旋弹簧的受力特点和寿命要求（可参考下文的计算分析），选择60Si2MnA为簧丝的材料，以提高弹簧在交变载荷下的疲劳寿命。2.2.2 弹簧的受力及变形根据悬架系统的装配图，对其进行结构分析、计算可以得出平衡位置处弹簧所受压缩力 P 与车轮载荷的关系式： (2.3)式中，为车轮外倾角，为减振器内倾角，为主销轴线与减振器的夹角式中角度如图 2-3 所示。弹簧所受的最大力取动荷系数 k=1.7，则弹簧所受的最大力 Pdmax 为：Pdmax= (2.4)图 2-2 弹簧安装角度示意图2.车轮到弹簧的力及位移传递比车轮与路面接触点和零件连接点间的传递比既表明行程不同也表明作用在该二处的力的大小不同。弹簧的刚度与悬架的线刚度可由传递比建立联系6 ：利用位移传递比便可计算出螺旋弹簧的刚度 (2.5)其中分数代表悬架的线刚度。从而，得到如下关系式：当球头支承 B 由减振器向车轮移动 t 值时，根据文献7，悬架的行程传递比及力的传递比为（其中的参数说明详见图 2-4）： (2.6) (2.7)图 2-3 悬架受力和位移比分析代入数值可得到 i x 1.002i y 1.146。所以，位移传递比 i x i y 为 1.1483.弹簧在最大压缩力作用下的变形量由松花江微型前悬给定的偏频 f1.31Hz，可得到了汽车悬架的线刚度： (2.8)于是可得出弹簧的刚度 (2.9) 进而可得到弹簧在最大压缩力 Pdmax 作用下的变形量 F： (2.10)所以，弹簧所受最大弹簧力和相应的最大变形为：Pdmax=7310N F=191.9mm2.2.3 弹簧几何参数的计算根据已求得的弹簧所受的最大力和相应的变形进行弹簧的设计。1.弹簧的材料许用应力根据其工作条件已经选择簧丝材料 60Si2MnA。表2.2材料的性能参数许用切应力48kgf/mm2许用剪应力100kgf/mm2剪切模量G8000kgf/mm2弹性模量E20000MP强度范围45-50HRC2.选择弹簧旋绕比：旋绕比（弹簧指数）影响着弹簧的加工工艺，当旋绕比过小时将给弹簧的制造带来困难。一般的选择范围是 C=4-16,这里初选旋绕比 C=8。3.计算钢丝直径 d 曲率系数 (2.11）=14.5mm 选d=14.54.弹簧中径 D2 选择D2=Cd=8 10.5116mm选D2=116mm5.弹簧圈数 n 选择 (2.12)选n=7圈两端均选 0.5 圈支承圈，则弹簧总圈数为：n1=n+n2=7+1=8 圈6 .弹簧的工作极限变形 (2.13)工作极限载荷： (2.14)7.弹簧的几何尺寸节距自由高度 H0H0=nt+1.5d 选H0=329mm螺旋角：外径 D：D=D2+d=116+14.5=130.5mm进而需将原有弹簧座的尺寸作相应的改变（实际尺寸根据弹簧的外径尺寸而定）。内径 D1：D1=D2-d=116-14.5=101.5mm2.2.4 计算结果的处理上述对螺旋弹簧的计算的结果如下表 2.3 所示。表2.3螺旋弹簧参数自由高度 H0329mm弹簧圈数 n8 圈螺旋角6.88内径 D1101.5mm外径 D130.5mm节距 t43.9mm在 AUTOCAD 软件环境下绘制螺旋弹簧的工程图（如图 2-5）所示。为了改善弹簧在安装后的受力状况，螺旋弹簧的两端需作端平处理，在装配时此处的配合精度选为七级精度，又因为弹簧的外径为130.5mm，根据文献18，粗糙度值选为3.2。图 2-4 螺旋弹簧的零件图2.3 横向稳定杆的设计计算2.3.1 横向稳定杆的作用汽车在高速行驶时，车身会产生很大的横向倾斜和横向角振动。因此，悬架中需添设横向稳定杆。采用横向稳定杆除了可减轻车身倾斜外，还会影响汽车的操纵稳定性。主要包括以下两点：（1）前悬架中采用较硬的横向稳定杆有助于汽车的不足转向性，并能改善汽车的蛇形行驶性能；（2）增大后悬架的稳定性，会使前轮驱动汽车具有中性转向性能，使后轮驱动车具有更大的过度转向性。2.3.2 横向稳定杆的设计计算松花江微型车采用的前置前驱（FF）方案，因此汽车总布置对空间的要求比较严格，可利用的空间不大。基于这样的布置要求和使用条件，这里选用型稳定器。确定横向稳定杆杆径d0的公式如下：其中：Cs=9.52N/mm;E=196Gpa;G=80Gpa;k对于圆截面杆段，所采用的修正系数； =523mm;=363mm;=200mm;=210mm; =500mm;ls=1145mm.各参数的含义如图 2-6 所示，其数值可参考横向稳定杆的零件图。图 2-5横向稳定杆示意图于是可以求得横向稳定杆的杆径 d0=20.9，选择整数标准值 d121mm，横向稳定杆的形状应由它的空间布置要求来定。在 AUTOCAD 软件环境下绘制螺旋弹簧的工程图（如图 2-8）所示。为了使横向稳定杆在拐角处的半径值不至于过小，此处取最小半径 R18mm。图2-6 横向稳定杆零件简图2.4 减震器的选型与设计2.4.1 减振器类型的选择悬架中用的最多的减振器是内部充有液体的液力式减振器。汽车车身和车轮振动时减振器内的液体在流经阻尼孔时的摩擦和粘性液体的摩擦形成了振动阻尼，将振动能量转化为热能，并散发到周围的空气中去，达到迅速衰减振动的目的。如果能量的消耗仅仅只是在压缩行程或者是在伸张行程进行，则把这种减振器称为单向作用减振器；反之称为双向作用减振器。后者因为减振作用比前者好而得到广泛应用。减振器大体上分为两大类，即摩擦式减振器和液力减振器。摩擦式减振器利用两个紧压在一起的盘片之间相对运动时的摩擦力提供阻尼。但是由于库仑摩擦力随相对运动速度的提高而减小，并且很容易受到油、水等的影响，无法正常工作，无法满足平顺性的要求，因此虽然具有质量小、造价低、容易调整等优点，但现在汽车上已经不再采用这类减振器。液力减振器最早出现于1901 年，有两种主要的结构形式分别是摇臂式和筒式。悬架中用的最多的减振器是内部充有液体的液力式减振器。松花江微型车的工作工况一般为城市道路工况，总体来说，它所行驶的路面较为平缓。悬架的减振器在这样的路面上工作时，振动的幅值不大，但频率较高。所以我选择筒式减振器。而在筒式减振器中，常用的三种形式是：双筒式、单筒充气式和双筒充气式。我选择双筒式液力减振器。使用双筒式液力减振器后，当车架与车桥作往复相对运动时，减振器能够通过内部粘性油液的流动，将车身和车架的振动能量转化为热能，最终散到大气中，从而达到使振动迅速衰减的目的。图2-7 减振器2.4.2 汽车悬架与减震器的匹配与减震器的放置结构如右图，特性：侧倾中心高度较高；车轮外倾角与主销内倾角变化小；轮距变化很小，故轮胎磨损速度慢；悬架侧倾角刚度较大可不装横向稳定器；横向刚度大；占用空间尺寸小；结构简单、紧凑乘用车上用得较多。 (2-8)2.4.3 双筒式液压减振器的外特性悬架减振器的外特性，是指减振器伴随（相对）运动的位移或（相对）运动的速度，与相应产生的工作阻力之间的关系，通常我们分别称之为示功特性和速度特性。外特性能良好的匹配悬架的性能需要，就能获得良好的振动特性。设计的减振器在实际使用中，其外特性必须保证良好的相对稳定性。减振器外特性的畸变往往会使预期设计的外特性出现某些缺陷，因此，减振器的设计有两个基本质量要求：一是外特性必须满足车辆悬架的性能需求；二是无畸变，即这种外特性要有稳定而持久的工作质量。减振器的外特性即为其速度特性，如图2-9所示。图2-9 减振器特性a) 阻力一位移特性 b)阻力一速度特性减振器的特性可以用下图所示的示功图和阻尼力-速度曲线描述。减振器特性曲线的形状取决于阀系的具体结构和各阀开启力的选择。一般而言，当油液流经某一给定的通道时，其压力损失由两部分构成。其一为粘性阻力损失，对一般的湍流而言，其数值近似地正比于流速。其二为进入和离开通道时的动能损失，其数值也与流速近似成正比，但主要受油液密度而不是粘性的影响。由于油液粘性随温度的变化远比密度随温度的变化显著，因而在设计阀系时若能尽量利用前述的第二种压力损失，则其特性将不易受油液粘性变化的影响，也即不受油液温度变化的影响。不论是哪种情形，其阻力都大致与速度的平方成正比。图中曲线A 所示为在某一给定的A 通道下阻尼力F 与液流速度v 的关系，若遇通道A 并联一个直径更大的通道B，则总的特性将如图中曲线A+B 所示。如果B 为一个阀门，则当其逐渐打开时，可获得曲线A 与曲线A+B 间的过渡特性。恰但选择A、B 的孔径和阀的逐渐开启量，可以获得任何给定特性曲线。阀打开的过程可用三个阶段来描述，第一阶段为阀完全关闭，第二阶段为阀部分开启，第三阶段为阀完全打开。通常情况下，当减振器活塞相对于缸筒的运动速度达到0.1m/s 时阀就开始打开，完全打开则需要速度达到数米每秒。2.4.4 双筒式减振器的外特性设计原则对外特性的基本设计依据，需要研究车身的振动。车身的振动又取决与轮轴的振动。轮轴的振动同时受上、下两端的影响，与车轮的阻尼有关。车轮的激振力等于悬架质量的惯性力和轮轴质量的惯性力之和。同时车轮的激振力又决定了车轮的接地性能，是行驶安全性的重要尺度，在悬架系统中配置适当的减振器，能有效的阻尼车身振动，保证良好的平顺性。通过查阅资料可以知道，增大相对阻尼系数将有效的抑制车身加速度和车轮动栽增大，但是增大相对阻尼系数虽然有利于降低车身动载，但车身的加速度会相对于阻尼系数的增大而增大。因此在高的激振情况下，减振器的作用加剧了车身的振动，降低了舒适性，但减振器此时由于对车轮动载有抑制作用，却能提高行驶的安全性。因此外特性的设计应该有两个基本方面的意义：一是使减振器的外特性与车辆悬架振动特性相匹配；二是在复杂的运行工况下，能较稳定的保持这种相适应的外特性。车辆在复杂的运行工况下，减振器的相对稳定地保持其外特性的预期设计能力，是评价悬架减振器减振效能和等级质量的决定性标志。2.4.5 主要性能参数的选择筒式减振器设计中涉及的参数较多，大致可以分为如下几类：（1）整车参数包括车辆全重、悬置质量、车辆纵向的转动惯量、车辆悬架刚度、车辆振动固有频率（圆频率）、减振器个数等。（2）几何布置参数包括减振器的位置、弹性元件位置、安装杠杆角度等。（3）减振器结构参数包括减振器长度、减振器活塞直径、活塞杆直径、阀孔位置、阀孔个数、阀孔直径、减振器筒径、工作缸直径与长度、储液筒直径与长度等。（4）减振器工作参数包括减振器的工作长度、限压阀阀门弹簧的刚度、弹簧预紧压缩量、阀门附加最大行程、活塞行程、活塞最大线速度、活塞正反最大阻力、开阀压力、减振器阻尼系数等。这些参数在设计中有的是作为已知量，有的是作为待确定量，所以选择参数时，要考虑的情况比较多，但一般来说，主要包括活塞面积计算、阀门机构设计计算、阻尼比或者阻尼系数，最大卸荷力等参数的计算，尺寸设计计算，强度校合，寿命计算等。活塞面积按反行程的最大阻力来确定，反行程最大阻力与活塞最大线速度有关，活塞最大线速度取决于悬架装置结构。阀门机构设计主要包括常通孔面积计算和阀门弹簧的计算。减振器内通常有两个常通孔，活塞上常通孔和补偿阀座上的常通孔。活塞上常通孔面积按压缩行程最大活塞线速度即开阀速度计算。设计减振器时，阻尼比的确切值是未知的，它只能通过测定减振器工作时的衰减振动情况计算求得。但是阻尼比的大小又关系到活塞最大线速度、减振器阻尼力等物理量的值，所以，在设计过程中通常从减振器吸收振动能量的角度来估计阻尼比的值。表2.4松花江微型技术参数车型松花江微型HFJ1010系列长宽高（mm）321514051660轴距（mm）1840轮距前/后（mm）1300/1310最小离地间隙（mm）180最小转弯直径（m）8.2行李箱容积（L）-油箱容积（L）36整备质量（kg）870最大功率（PS(kW)/rpm）35.5/5000最大扭矩（Nm/rpm）74/3500发动机型式水冷直列斜置四缸四冲程排量（ml）797（870）压缩比10燃料要求93号及以上无铅汽油，可使用符合国家标准的乙醇汽油悬架前：麦克弗逊式独立悬架，螺旋弹簧，带三角型下横臂及横向稳定杆转向系统循环球齿条齿扇式制动系统双领蹄式制动最高车速（km/h）1202.4.6 主要尺寸的确定1.筒式减振器工作缸半径径 D的确定根据伸张行程的最大卸荷力 F0 计算工作缸半径 D为式中， p 最大允许压力，取 3M pa ；为连杆半径与缸筒直径之比，取 0.48根据求得的工作缸半径，查汽车筒式减振器的有关国标(JB145985)，就可以就近选用一个标准尺寸。这里我们选用的工作缸半径 D=25mm。2.最大卸荷力F0的确定为减小传到车身上的冲击力，当减振器活塞振动速度达到一定值时，振器打开卸荷阀。此时的活塞速度称为卸荷速度 vx (2.16)式中，vx 为卸荷速度一般为 0.150.30m/s，A为车身振幅，取 40mm为悬架振动固有频率。由悬架结构总体布置方案知 a201mm n=212mm所以， 3取伸张行程的阻尼系数 =1.8 =1.82054=3.769103 ，在伸张行程的最大卸荷力为 (2.17)3.减振器的阻尼系数减振器的阻尼系数不仅与非簧载质量和悬架刚度有关，还与相对阻尼系数有关。 (2.18)松花江微型车中减振器安装在悬架中与垂直线成的夹角，则此时的阻尼系数应根据减震器的布置特点确定： (2.19)式中：w 杠杆比,i=n/a；N 为下横臂的长度减振器安装角。2.4.7 计算结果的处理上述的计算结果如表 2.5 所示：图2.5减震器缸内数据处理阻尼系数2094最大允许压力p3MP工作缸直径D50mm储油桶直径Dc73mm连杆与缸筒直径之比 0.48壁厚2mm鉴于减振器对污染、磨损等的敏感性，在绘制装配图时是根据减振器的使用条件的要求注明了技术要求（可参考减振器的零件图），零件配合处的粗糙度Ra 值选为0.16um。2.5 弹簧限位缓冲块的设计在松花江微型车的前悬中，因结构的限制，导向臂和转向拉杆被限制在130 范围内。如果悬架行程增大，这些角度将可能超出规定值，此时，零件会因为冲击而发出噪声，铰接的销轴也将承受弯曲载荷，具有断裂的危险。因此，悬架中要设置弹簧限位缓冲块。松花江微型车前悬的垂直刚度为21.6N/m，这就意味着悬架被设计得非常软，当然，这样有利于提高汽车的平顺性和舒适性，但同时却增加了螺旋弹簧达到压缩极限的可能性。因此，为了解决这种矛盾，就需要选择合适的缓冲块阻尼。根据约森赖姆佩尔.著的悬架元件及底盘力学，在此松花江微型车前悬的设计中，选择缓冲快的阻尼为1100。另外，车内噪音水平跟悬架系统零件的共振频率和路面噪音的频率有选用车用缓冲块的工作频率为60Hz左右，这样离路面噪音的频率（1520Hz)较远，这样可以显著减少车内的噪音，为车内提供更加安静的环境。以前轴的中心点为原点，汽车的前进方向为X轴方向，Y轴指向驾驶者的右侧，Z轴根据右手螺旋定则来确定。松花江微型车前悬左侧空间机构在上述坐标系中的坐标如表3.1所示。以表中的坐标值和部分相关点之间的距离为初始状态值，以车轮的上下跳动量为输入，车轮的定位参数为输出，根据空间机构学的理论知识和理论分析表静态时悬架空间机构各关键点的坐标和车轮定位角悬架上的点X轴坐标（mm）Y轴坐标（mm）Z轴坐标（mm）减振器上支点 -8.8 -517.2 587.4减振器下支点 -31.6 -690.0 -66.3下摆臂摆动轴线与下摆臂中心交点 -11 -371.9 -21.44轮胎接地点 -28.1 -710.5 180.96下摆臂摆动轴线的前端点 -31.3 -680 -56.8转向节臂球头销中心 -121.7 658.3 29.9转向横拉杆断开点球头销中心的设计坐标104 -264 132.3前轮中心-28.1 -710.5 35.96主销内倾角140主销后倾角20前轮前束量2mm车轮外倾角202.6油液的选取由于大多数减震器是通过油的流动阻尼力来吸收冲击和震动能量，并转化为油的热量散发掉。所以，阻尼力与油的粘度有着密切的关联，而油的粘度是随温度变化的。摩托车使用时间的长短，使用时的环境温度等都是不同的。因此，为适应摩托车运行地域的各种气候条件，对减震器油提出了以下技术要求：（1）减震器油不但要具有良好的粘温性能以及较高的粘黏度指数，还应有低的凝固点。当环境温度发生变化或随着工作时间的延长，减震器油本身温度变化时，其油的粘度变化应很小；（2）在我国境内使用的减震器油，其凝点不得低于-40。也就是说，当进入严寒冬季气温下降至0-40时，其油液应不失去流动性；（3）减震器油在所有的使用范围内（包括高速、满负荷以及超载行驶等特殊情况），要尽可能少的汽化损失，即所谓的汽化小性能；（4）当减震器油与空气接触时，必须具有抗氧化稳定性和抗油气混合稳定性，即所谓的良好的工作稳定性能；（5）由于含有杂质的减震器油液会在摩托车行驶过程中，很快将活塞杆划伤或造成油封刃口残缺，从而导致漏油。所以，减震器油液一定要保持绝对的清洁；（6）减震器油必须具有良好的防锈和抗磨作用。根据GB7631.287，选用型号为LHFC的液压油。该产品通常为含乙二醇或其他聚合物的水溶液，低温性、粘温性和对橡胶的适用性好。他的耐燃性好，通常用于低压和中压系统中，对温度适应性好，使用温度为-2050oC.适用于中国的大部分地区的气温。2.7 结果及分析 1.轮距变化量如上文所述，几乎所有的独立悬架中，车轮的上下跳动量都会导致轮距发生变化。轮距变化的缺点是会引起滚动轮胎的侧偏，从而产生侧向力、较大的滚动阻力和导致直线行使能力的下降。此外，轮距变化对转向也有较大的影响。图2.12为轮距变化量与车轮上下跳动量的对应关系曲线。因麦弗逊式前悬的侧倾中心位置较高，所以轮距变化量较大。轮距变化量为上跳时b4mm，下跳时b21mm，（这是不利因素）。但作为城市用车，它的车轮跳动量范围很小,一般在-20mm-20mm范围内变化，所以设计方案依然可行。2.车轮外倾角的变化图2-10 轮距变化量和车轮跳动量的关系曲线图2-11 车轮外倾角和轮距变化量的关系曲线外倾角是指车轮中心平面和道路平面垂直直线之间的夹角。一方面，通过设置外倾角可以消除支承及转向节中的间隙；另一方面，外倾角还可以保证汽车在承载时车轮和地面保持垂直。理想的外倾角为= 5 10，这样可以使磨损均匀和滚动阻力小，但为了获得良好的轮胎转向侧偏性能，实际所取的车轮外倾角大都偏离理想值，空载时外倾角在理想值附近；加载状态下，车轮有轻微的负外倾角。图2.13为标致轿车前轮外倾角与车轮上下跳动量的关系曲线，其麦弗逊悬架在车轮上跳时曲线向负角方向凹入，彰显了此悬架的优点。当车轮向下跳动时，外倾角向正角方向变化，意味着车身内侧车轮承受侧向力的性能很好。 3.主销内倾角的变化图2-12 主销内倾角和车轮跳动量的关系曲线主销内倾角和主销偏移距之间有着紧密的联系。小的主销偏移距可以有效地保证汽车的不足转向特性，但为了得到较小的或负值主销偏移距，就必须有较大的主销内倾角。从图2.15中可以看出，主销内倾角为负值，负的主销内倾角有利于汽车的转向回正力矩。主销内倾角的绝对值随着车轮上跳动量的增加而增变，下跳量的增加而减小，角度在10.20160范围内变化。这样的变化趋势使车轮在上跳过程中主销偏移距不断变大，转向回正力矩也不断增大，从而保证了汽车的直线行驶性能。但同时，前桥的纵向力敏感性也愈大。4.主销后倾角的变化图 2-13 主销后倾角和车轮跳动量的关系曲线正的主销后倾角可以保证汽车的直线行使性能，将正的主销后倾角和负的车轮拖距联合使用，这样不仅可以使纵倾中心离车轮较近，以减小转向时的输入力矩，还可以减小路面不平度对转向性能的影响。大的主销后倾角在汽车直线行驶时并不单有优点,也有缺点.路面不平度在车轮接地点上引起的交变侧向力会产生绕转向节轴的力矩,力矩作用在转向横拉杆上就会引起转向冲击和转向不稳定.如图2.15所示,标致轿车的主销后倾角随着车轮的上跳而变大,随着车轮的下跳而变小.此变化特性意味着车轮在受到冲击或遇到障碍物后纵倾中心将向后移动,这样可以保证汽车的抗俯仰和抗前蹲特性.基于转向横拉杆断开点的计算.麦弗逊式悬架导向机构对转向梯形的影响汽车悬架导向机构和转向梯形之间通过转向横拉杆相联系(图为标致轿车左前悬横向稳定杆的位置图).当转向横拉杆的断开点位置选择不当时,汽车运动过程中将出现横拉杆与悬架导向机构运动不协调,前轮摆振等现象,这些不利情况的出现将会加剧轮胎磨损，破坏操纵稳定性。2.8 本章小结叙述了在减振器的设计中需要的各种设计参数。通过对减振器外特性了解确定了外特性的设计原则，介绍了双筒式液力减振器各类参数的选用方法和在设计过程中需要的各种公式以及对重要参数的确定。第3章麦弗逊式悬架关键零部件的校核3.1 螺旋弹簧的强度校核1.稳定性验算在弹簧受到较大的垂向载荷时，弹簧可能因为过大的高径比而出现弯曲失稳现象，根据文献可知当弹簧的高径比小于 5.3时便不会出现失稳现象高径比b： (3.1)满足稳定性要求。2.弹簧的实际性能参数实际弹簧刚度： (3.2)平衡位置弹簧所受的压缩力： (3.3)相应的弹簧变形： (3.4)平衡位置时的弹簧长度（上、下弹簧座的实际位置）： (3.5)3.弹簧对整车的影响根据弹簧的实际刚度及悬架的行程传递比及力的传递比可以计算出悬架的实际线刚度： (3.6)进而可得到汽车的偏频： (3.7)对阻尼比进行检验： (3.8)根据松花江微型车的参数要求，经比较可知此设计方案满足设计要求。3.2 横向稳定杆的强度校核型横向稳定杆的强度校核须对下述三处进行：中段中央处的强度校核（图 3-1）：图3-1横向稳定杆的中部端部向外弯的距离越大（），此区域的应力将越大。 (3.9)；：比应力（=1.6125）；运算结果为：中段铰接区的强度校核（图 3-2）：上述关系也适用于点H出的应力：线段越大，其应力越高。图3-2横向稳定杆的中段铰接处 (3.10)各参数的定义同上，运算结果为： =418.8Mpa由中段向端部过渡的圆角处的强度校核（图 3-3）：图3-3横向稳定杆圆角过渡处尽管通常此处比中段产生的应力较低，但由于疲劳应力的作用,多半会在此处发生断裂。按横向稳定杆中线所确定的半径R越大，其应力就越高。线段 l9的符号是个有影响的参数，应将其纳入计算公式中。算出比值 p=R/l1 和 q=l9/l10后,可通过查图表确定系数 Km。杆端向外弯曲 l9越小，Km 值就越小，因而应力也越小。R=18mm;l9=0;l10=523mm; P=R/l10=0.034;q=l9/l10=0根据p、q查图可得。运算结果为：4.结果分析按上述三个应力中最大者校核所设计橫向稳定杆的可行性：许用应力式中，V:强度储备系数，v=1.051.1应为，所以稳定杆的强度足够。由上述公式可以看出：刚度取决于传递比，即应尽可能使横向稳定杆的固定点靠近车轮；为缩短的长度，铰接点应尽可能地外移。3.3 本章小结主要通过计算校核螺旋弹簧和横向稳定杆，检查是否符合强度标准，确保选择材料的成功。第4章后悬架基本尺寸和参数的选择与校核4.1悬架主要参数的确定（1）悬架静挠度悬架静挠度是指汽车满载静止时悬架上的载荷与此时悬挂刚度之比，既。车前、后悬架与其簧上质量组成的前后部分车身的固有频率和（亦称偏频），是影响挂车行使平顺性的主要参数之一。静挠度与偏频的关系为，由分析可知：悬架的静挠度直接影响车身振动的偏频。因此，欲保证挂车有良好的行使平顺性，必须正确选取悬挂的静挠度。在选取后悬架的静挠度值时，应当使之接近，并希望后悬架的静挠度比前悬架的静挠度小些，这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。理论分析证明：若汽车以较高车速驶过单个路障，时的车身纵向角振动要比时小，考虑到车承载货物的平顺性，取前悬架的静挠度值大于后悬架的静挠度值，推荐。根据平顺性要求，后悬挂期望满载固有频率取为。（2）悬架动挠度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2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。要求悬挂应有足够大的动挠度，以防止在坏路面上行使时经常碰撞缓冲块。对货车；取69cm，选8cm。（3）悬架弹性特性悬架受到的垂直外力与由此所引起的车轮中心相对于车身位移（即悬架的变形）的关系曲线，称为悬架的弹性特性，其切线的斜率是悬架的刚度。悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种。本车后悬架采用钢板弹簧，为刚度可变的非线性弹性特性。（4）悬架刚度的分配为保证悬架有良好的平顺性，要求固有频率变化小。整个负荷变化范围内频率的变化应最小。可求得： (4.1)总刚度为：=267.3挂车满载时的固有频率。4.2悬挂的基本参数计算该载货汽车后悬挂的总负荷空载时，满载时； (3)钢板弹簧主要参数的确定式中：、分别为满载时钢板弹簧主簧、副簧承受的载荷。钢板弹簧长度L的确定：在总布置可能的条件下，应尽可能将钢板弹簧取长些。推荐挂车悬挂后钢板弹簧主簧长度轴距；取；钢板断面尺寸及片数的确定：平均厚度： (4.2) 式中：考虑U形螺栓夹紧板簧后的无效长度系数（刚性夹紧时=0.5，挠性夹紧时=0）；SU形螺栓中心距；为挠度增大系数；材料的弹性模量，；许用弯曲应力，采用的55SiMnVB材料，表面经喷丸处理后，推荐的后主簧为450550，后副簧为220250。主簧：片宽b：推荐片宽与片厚的比值

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