悬架的设计计算

1、弹簧刚度计算公式为:前螺旋弹簧为近似圆柱螺旋弹簧:Cs14Gd i38D1 n 前(1)后螺旋弹簧为圆柱螺旋弹簧:Cs2Gd2438D 2 n 后(2)式中：G为弹性剪切模量79000N/mmd为螺旋弹簧簧丝直径，前螺旋弹簧簧丝直径di = 11.5mm后螺旋弹簧簧丝直径d2=12mmDi为前螺旋弹簧中径，D=133.5mmD为后螺旋弹簧中径，D=118mmn为弹簧有效圈数。根据汽车设计（刘惟信）介绍的方法，判断前螺旋弹簧有效圈数为圈，即 n前二；后螺旋弹簧有效 圈数为圈，即n后=前螺旋弹簧刚度:Cs1Gd14316n 前 D1=N/mm后螺旋弹簧刚度:4CS2=mmGd 238D 2 n后螺

2、旋弹簧刚度试验值:前螺旋弹簧刚度：mm;后螺旋弹簧刚度：mm。前螺旋弹簧刚度和后螺旋弹簧刚度计算值与试验值基本相符。G08设计车型轴荷与参考样车的前轴荷相差 %后轴荷相差%设计 车型直接选用参考样车的弹簧刚度，刚度为：Cs = N/mn；Cs2= N/mm减震器参数的确定汽车的悬架中安装减振装置的作用是衰减车身的振动保证整车 的行驶平顺性和操纵稳定性。下面仅考虑由减振器引起的振动衰减， 不考虑其他方面的影响，以方便对减振器参数的计算。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到周围的空气中去，达到迅速衰减振动的目的。汽车的悬架有了阻尼以后，簧载质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼

3、比来评定振动衰减，相对阻尼比的物理意义是指出减振器的阻尼作用在与不同刚 度和不同质量的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。减振器中的阻力F和速度v之间的关系可以用下式表示：Fvi (10)式中：3为减振器阻尼系数；i是常数，i=1。以下是前后减震器阻力-速度特性曲线：1k i=t= rtrt阻力值F阻尼系数前减震器阻器1500阻速度速度特性曲线(N5(N/1000阻力F(N)(m/s)压缩拉伸阻500/尼比0C50010001500速度 V(mm/s)前减震器压缩行程复原行程平均后减震器压缩行程复原行程7181370平均581从上图曲线中得到，当前后减振器速度为 0.524 m/s时:下面以

4、空载状态分别对前后悬架的相对阻尼比进行计算：前悬架的减振器安装如图3- 6所示：图3- 6前减振器安装结构图在上图中，车轮处的阻尼力始终随减振器运动， 因此此处不存在 杠杆比。减振器有一个的空间安装角。计算得到前悬架的相对阻尼 比为：a为减振器与垂直线所成夹角，单位rad ;m为簧载质量，单位kg;n为偏频，单位Hz;i为常数，i=1cos24 mni20.23后悬架的减振器安装如图3- 7所示:图3-7后减振器安装侧视图后减振器在侧视图中存在杠杆比i二L 1/L4二二，其与垂直线的空间夹角a是。计算得到后悬架的相对阻尼比为20.18cos4 mni21. 前后悬架螺旋弹簧长度校核悬架在运动过

5、程中，必须验证螺旋弹簧在上下极限位置的长度是否满足使 用要求，弹簧长度应该满足以下要求：1、上极限位置时螺旋弹簧应该不能并圈。2、下极限位置时螺旋弹簧长度应该小于弹簧自由长度，以防止弹簧脱落根据CAE分析的悬架跳动结果可以确定螺旋弹簧的长度，见表1：镖1螺旋弹簧长度列表悬架下极限长度(mm)半载长度(mm)上极限长度(mm)并圈长度(mm)自由长度(mm)前悬架26115710670365后悬架28619210784316由上表可以看出，悬架处于上极限位置时，其长度大于并圈长度，故不会 发生并圈；悬架处于下极限位置时，其长度小于自由长度，故弹簧处于被压缩 状态，不会脱落。因此，螺旋弹簧长度符合整车设计要求。2. 前、后减振器长度校核悬架运动过程中必须校核减振器的工作行程， 以判断悬架在运动过程中减振器推杆是否顶死最长491mm最短310mm前减振器校核a）根据厂家提供前减振器图纸可得前减振器