K61001悬架系统设计计算及运动学分析报告.doc

编号：AM81-DP-002 悬架系统设计计算及运动学分析报告 项目名称：K61001微型乘用车 项目代码： _AM-81____ _____ 2010-10-07 校对: 456 日期: 2010-10-08 审核: 789 日期: 2010-10-09 批准: 321 日期: 2010-10-10 上海同济同捷科技股份有限公司 2010年月 目 录 3 1.概述 3 1.1任务来源 3 1.2悬架系统基本介绍 3 1.2.1前悬架的结构形式 3 1.2.2后悬架的结构形式 3 1.3计算目的 4 2.竞品车基本参数 4 3.竞品车悬架系统计算 4 3.1竞品车前悬架弹簧刚度计算 4 3.2竞品车后悬架钢板弹簧刚度 5 3.3竞品车前悬架刚度计算 5 3.4竞品车后悬架刚度计算 7 3.5竞品车前后悬架偏频计算 7 3.6竞品车侧倾计算 7 3.6.1竞品车前悬架的侧倾角刚度计算 7 3.6.2竞品车后悬架的侧倾角刚度计算 10 3.6.3竞品车整车的侧倾角刚度计算 10 3.6.4竞品车的侧倾力矩及侧倾角计算 10 3.6.5竞品车前、后悬架轮荷转移量计算 13 3.7竞品车整车的纵倾角刚度及抗点头率、抗仰率计算 15 4.设计车悬架系统计算 20 4.1设计车前后悬架偏频和刚度匹配计算 20 4.1.1设计车前悬架刚度计算 20 4.1.2设计车后悬架刚度计算 21 4.1.3设计车前后悬架偏频计算 21 4.2设计车悬架静挠度的计算 22 4.3设计车侧倾计算 23 4.3.1设计车前悬架的侧倾角刚度计算 23 4.3.2设计车后悬架的侧倾角刚度计算 25 4.3.3设计车整车的侧倾角刚度计算 26 4.3.4设计车整车的侧倾力矩计算 26 4.3.5设计车前、后轮荷转移量计算 28 4.4设计车纵倾角刚度及抗点头率、抗仰率计算 29 4.4.1设计车纵倾角刚度计算 29 4.4.2设计车抗点头率、抗仰率计算 30 4.5 整车姿态角计算 32 4.6设计车减振器参数的确定 33 5. 设计车与竞品车悬架系参数对比列表 36 二、悬架系统动运动学分析 37 1 概述 37 2 ADAMS模型的建立及分析内容 37 3 前悬架系统运动学仿真分析结果 37 4 前悬架系统运动学仿真分析结论 40 悬架系统设计计算及运动学分析报告 、悬架系统设计计算 1.概述 1.1任务来源 根据《新车设计开发项目协议书－K61001车型设计开发》内容，悬架系统参考样车进行优化设计。 1.2悬架系统基本介绍 该款车型前悬架采用麦弗逊式独立悬架，后悬架采用纵置钢板弹簧，前端固定，后端摆动式。 1.2.1前悬架的结构形式 图1 前悬架结构形式 1.2.2后悬架的结构形式 图2 后悬架结构形式 1.3计算目的 本项目设计车型的总质量、质量分布、轴距等参数与竞品车基本相同，因此可通过比对竞品车悬架，确定设计车的设计目标，进而确定悬架零部件的性能参数，为零部件开发提供依据。 2.竞品车基本参数 表1 竞品车参数列表 参数 竞品车 质心高 （mm） 空载 695 满载 750 前轮距（mm） 1386 后轮距（mm） 1408 轴距（mm） 2700 空载质量（kg） 1178 满载质量（kg） 1778 前轴荷（kg） 空载 558 满载 707 后轴荷（kg） 空载 620 满载 1071 前悬架非簧载质量（kg） 68.5 后悬架非簧载质量（kg） 132.5 3.竞品车悬架系统计算 3.1竞品车前悬架弹簧刚度计算 螺旋弹簧为近似圆柱螺旋弹簧，刚度计算公式为： …………………………（1） 式中：G为弹性剪切模量（按60Si2Mn），G= 83000N/mm2； d为螺旋弹簧簧丝直径， 前螺旋弹簧簧丝直径d=12mm； 为螺旋弹簧中径，D=106mm。 n 为弹簧有效圈数。弹簧端部切断处理，判断螺旋弹簧有效圈数为圈，即n=。 螺旋弹簧刚度： =32.7（N/mm） …………………………（2） 3.竞品车后悬架钢板弹簧刚度 根据配套厂提供的钢板弹簧和技术数据： 主簧刚度：533（N/mm），在800N-~2400N 范围内测量（夹紧状态下） 复合刚度：786（N/mm），在5200N-~7000N 范围内测量（夹紧状态下） 负荷P（N） 自由弧高（H） 挠度（f） 0 1048 0 2268 596 45 3940 286 76 5076 146 90 3.3竞品车前悬架刚度计算 竞品前悬架为麦弗逊独立悬架，简化后如图3所示。前悬架单侧刚度Ck计算如下： 其中： Cs’，螺旋弹簧等效