毕业设计（论文）-抢险救援消防车悬架系统设计

。4.4本章小结本章说明了该特种车前后悬架导向机构的设计要求，确定了该车的侧倾中心、纵倾中心、抗驱动性等布置参数。根据悬架系统的设计要求，首先确定上下横臂在纵向平面上的布置方案，然后确定上下横臂在水平面上的布置方案，最后根据设计要求确定悬架上下横臂长度之比以及上下横臂的长度。对悬架系统的导向机构进行设计，确定导向机构的布置方案完成设计。第五章钢板弹簧有限元分析5.1钢板弹簧有限元分析对板簧进行有限元分析，需要把各弹簧片进行装配，这是为了减少各弹簧片在工作中的摩擦。同时，各弹簧片之间紧密的贴合在一起，可以减少噪音，提高板簧的使用寿命。由于钢板弹簧在悬架中将力和扭矩传递给车架，承受着载荷，因此钢板弹簧在使用过程中用U型螺栓将各簧片固定。1.钢板弹簧的三维建模本文通过SolidWorks对刚板弹簧进行三维建模，其三维模型如图5-1。图5-1整体结构三维图2.单元材料属性钢板弹簧所选原材料为60Si2MnA，其性能参数见表5-1示。表5-1性能参数表1材料名称弹性模量E（Mpa）泊松比密度（Kg/mm3)60Si2MnA2.07E+50.37.83E-6表5-2性能参数表2屈服强度Mpa抗拉强度Mpa屈强比后伸长率%Lfl=5.65>400550~6500.62-0.73>233.网格模型有限元分析模型如下图5-2所示。图5-2板簧网格划分图4.边界条件本文设计的钢板弹簧为等截面的形式，板簧通过卷耳与车架相连，且将各种力传递给车身，在对板簧进行分析时，因将两端卷耳的节点处施加固定约束条件。同时，钢板弹簧是由多片装配而成，对其进行有限元分析时，忽略每片之间的摩擦。因此，对钢板弹簧的宽度方向施加固定约束，对钢板弹簧的中部施加F=170000N，其受力如图5-3所示。图5-3钢板弹簧受力分析图5.板簧静态有限元计算与结果分析本文是通过SolidWorks建模，用ANSYS进行分析，其位移云图5-4和应力云图5-5如下所示。图5-4位移云图图5-5应力云图参看上图可知:在反跳极限位置时，最大应力主要集中出现在包尔与板簧连接处，最大值达110.83Mpa。而最大位移量出现在板簧的受压一侧的中部，最大值为0.54018mm。6.提出设计技术要求由以上分析可知，板簧工作应力基本上是在材料屈服极限要求范围之内的，其最大值主要出现在卷耳与板簧连接处，这主要是因为本试验加载工况是选择反跳的极限位置点为分析点。该分析结果对该支架的结构设计和优化具有一定的参考价值。第六章结论随着经济社会的飞速发展及道路交通形势的变化，城市社区建设发展，乡镇社区的扩大和新城镇的建设，集市密集，道路拥挤，各种突发情况也频繁出现，抢险应急作用就凸现出来。这就需要一种机动性良好，作业性能可靠，技术先进，质量稳定的救援消防车。根据该车的作业环境，对消防车的行驶稳定性和平顺性要求高。因此，设计该车的悬架系统是很有必要。本文以多体动力学基本理论和方法为基础，以抢险救援消防车的悬架系统为研究对象，进行了弹性运动学方面的研究。其主要参数为：轴距3300mm，满载质量7800kg，整车整备质量4700kg，空载前桥轴荷2320kg，满载前桥轴荷2380kg，空载后桥轴荷2380kg，满载后桥轴荷5420kg，前轮距1575mm，后轮距1575mm，最高车速≤50。根据本文所完成的工作，现作如下总结：（1）悬架系统设计部分。本文根据抢险救援消防车的作业环境，完成了对悬架系统的总体布局方案，并以此确定了抢险救援消防车的前悬架为双横臂独立悬架，后悬架为钢板弹簧式非独立悬架；根据给定参数，计算出了抢险救援消防车前后悬架的动挠度和静挠度，侧倾角的刚度及其分配情况；根据抢险救援消防车操纵稳定性和行驶平顺性的要求，完成了弹性元件的刚度计算，导向机构的设计。根据其设计确定了悬架系统的布置参数。并确定了导向机构在水平面内的布局方案；（2）分析部分。本文通过ANSYS软件的分析，经分析得出最大应力主要集中出现在卷耳与板簧连接处，最大值达110.83Mpa。结合本文所做工作，可以做以下一些改进和深入工作：（1）参数化设计。进一步提高整车的参数化程度，例如悬架弹性衬套的特性文件设计，根据连接运动副调整弹性衬套特性时，可以匹配一系列不同材料、不同尺寸、各向不同刚度的弹性衬套；（2）优化结构。优化杆系连接支架的结构，控制其不同工况下，最大工作应力值都低于材料的屈服极限，提高零部件的强度安全系数，并对比分析其结构的优点；（3）实验验证。该车道路实验正在进行，由于时间关系，无法从道路实验方面验证本文分析的结果，应结合道路试验结果。参考文献[1]刘惟信.上海发展汽车工业教育基金会资助项目[M].北京:清华大学出版社,2001:431-517.[2]季望予.汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2004:174-218.[3]陈家瑞,马天飞.汽车构造(下册)[M].北京:人民交通出版社,2006:221-258.[4]《轿车故障速查手册》编委会.本田雅阁系列轿车故障速查手册[M].北京:中国标准出版社，2005.2:216-238.[5]林秉华.最新汽车设计实用手册[M].黑龙江:黑龙江人民出版社,2005,1158-1263.[6]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,2006,130-175.[7]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册设计篇[M].北京：人民交通出版社，2001.6,782-847.[8]阮爱仙,俞德孚,李铀英.中华人民共和国机械工业部标准QC/T491-1999.[9]催俊山,马振挺.中华人民共和国国家标准GB/T1358-93.圆柱螺旋弹簧尺寸系列.[10]恒盛杰资讯.PROENX4中文版从入门到精通[M].北京:中国青年出版社,2007.[11]宁忠翼.双横臂悬架运动分析和转向机构断开点最佳位置的确定[D].华中科技大学,2005.10.[12]李岩.多体运动学在双横臂独立悬架分析与设计中的应用[D].合肥工业大学，2002.[13]华健.轿车减振器工作缸ANASYS有限元强度校核[J].2003.3.[14]戴旭文.双横臂独立悬架、转向系统运动学和动力学分析及优化设计[D].北京理工大学，2002.[15]MSC.ADAMS技术与工程分析实例[M].北京:中国水利水电出版社,2010.[16]PengShuang,SongJian.StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy,TsinghuaUniversity,PostCode100084.[17]KeiichiMotoyama,Ph.DandTakashiYamanaka.AStudyofSuspensionDesignUsingOptimizationTechniqueandDOE[C].MechanicalDynamics,Inc.InternationalADAMSUserConference.2000.

谢辞自寒假前的选题以来，时间如流水一般不知不觉的流逝过去，我的毕业论文也顺利完成。首先我要感谢我的论文指导老师。开始选题时候我很迷茫，不明确课题的意义，老师给了我非常耐心的教导，帮助我明确了意义。老师是一位非常严谨的老师，对我的论文要求十分严格，我总是占用老师宝贵的课余时间来向老师探讨问题，老师总是不耐其烦的对我的问题进行回答指导，从而使得我的本科毕业论文能够按时按量的完成。在写毕业论文的这段时间里，老师严谨的教学态度、博学的专业知识、精益求精的工作作风和