CA1046轻型货车悬架系统设计论文.doc

CA1046轻型货车悬架系统设计毕业论文 目 录 第1章 绪 论 1 第2章 悬架系统的结构与分析 3 2.1 悬架的功能和组成 3 2.2 汽车悬架的分类 3 2.3 悬架的设计要求 4 2.4 悬架主要参数 4 2.4.1 悬架的静挠度fc及刚度c 5 2.4.2 悬架的动挠度 fd 5 2.4.3 悬架弹性特性 5 2.4.4 悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配 7 2.4.5 钢板弹簧结构 7 第3章 前后悬架系统的设计 9 3.1前悬架系统设计 9 3.1.1钢板弹簧的设计 9 3.1.2.钢板弹簧的验算 11 3.2后悬架系统设计 13 3.2.1主、副钢板弹簧结构参数 13 3.2.2钢板弹簧的验算 15 第4章 减振器设计 17 4.1减振器分类 17 4.2前后悬架减振器计算 17 4.2.1相对阻尼系数和阻尼系数 17 4.2.2最大卸荷力 18 4.2.3工作缸直径 18 第5章 平顺性分析和编程 20 5.1平顺性的概念 20 5.2平顺性的评价方法 20 5.3平顺性的分析 21 第6章 结论 25 参考文献 26 致 谢 27 附 录 Ⅰ： 程序 28 附 录 Ⅱ：外文资料 32 附 录 Ⅲ：中文翻译 35  绪 论 悬架是汽车的车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称它的作用是弹性地连接车桥和车架，缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力和侧向反力以及这些力所造成的力矩，以保证汽车行驶平顺并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。 悬架是汽车中的一个重要，它把车架与车轮弹性地起来，关系到汽车的多种使用性能。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。现代汽车悬架的发展，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，汽车姿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之一。汽车的固有频率是衡量汽车平顺性的重要参数，它由悬架刚度和簧载质量所决定。人体所习惯的垂直振动频率约为1～1.6Hz。车身振动的固有频率应接近或处于人体适应的频率范围，才能满足舒适性要求。在悬架垂直载荷一定时，悬架刚度越小，但悬架刚度越小，载荷一定时悬架垂直变形就越大。这样若有足够大的限位行程，就。若固有频率选取过低，很可能会出现制动点头，转弯侧，空载和满载车身高度变化过大。一般货车固有频率是1.5～2Hz，旅行客车1.2～1.8Hz，高级轿车1～1.3Hz。另外，当悬架刚度一定时，簧载质量越大，悬架垂直变形也大，而固有频率越低。空车时的固有频率要比满载时的高。簧载质量变化范围大，固有频率变化范围也大。为了使空载和满载固有保持一定或很小变化，需要把悬架刚度做成可变或可调的影响汽车平顺性的另一个悬架指标是簧载质量。簧载质量分为簧上质量与簧下质量两部分，由弹性元件承载的部分质量，如车身、车架及其它所有弹簧以上的部件和载荷属于簧上质量。车轮、非独立悬架的车轴等属于簧下质量，也叫非簧载质量M。如果减小非簧载质量可使车身振动频率降低，而车轮振动频率升高，这对减少共振，改善汽车的平顺性是有利的。非簧载质量对平顺性的影响，常用非簧载质量和簧载质量之比m/M进影响汽车平顺性的另一重要指标是阻尼比值取大，能使振动迅速衰减，但会把路面较大的冲击传递到车身，值取小，振动衰减慢，受冲击后振动持续时间长，使乘客感到不舒服。为充分发挥弹簧在压缩行程中作用，常把压缩行程的阻尼比设计得比伸张小。 悬架的侧倾角刚度及前后匹配是影响汽车操纵稳定性的重要参数。当汽车受侧向力作用发生车身侧倾，若侧倾角过大，乘客会感到不安全，不舒适，如侧倾角过小，车身受到横向冲击较大，乘客也会感到不适，司机路感不好。所以，整车侧倾角刚度应满足：当车身受到0.4g侧向加速度时，其侧倾角在2.5°～4°范围内，汽车有一定不足转向特性，前悬架侧倾角刚度应大于后悬架侧倾