双横臂独立悬架的设计计算说明书.doc

双横臂独立悬架导向-转向系统的 分析与设计 计算说明书 目录 TOC \o 1-3 \u 一、 任务说明 1．设计任务 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 2．问题描述 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 3．设计条件 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 二、双横臂独立悬架导向-转向系统的设计过程 1．导向机构及转向梯形布置方案分析与优化设计 PAGEREF _Toc280621991 \h 4 1.1参数选择 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 1.2参数优化 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 2．考虑导向机构非线性特征的双横臂独立悬架系统弹簧刚度、减震器阻 尼参数的设计与分析方法 PAGEREF _Toc280621991 \h 4 2.1悬架导向机构参数 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 2.2受力分析与阻尼参数计算 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 3．双横臂悬架下摆臂结构的强度设计 PAGEREF _Toc280621991 \h 4 4．全浮式半轴计算及轮毂轴承选择 PAGEREF _Toc280621991 \h 4 三、设计心得 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 四、参考资料 PAGEREF _Toc280621987 \h 2 双横臂独立悬架导向—转向系统的分析与设计 计算说明书 任务说明 1．设计任务 双横臂独立悬架和转向系统是现代汽车上典型的底盘总成系统。本课程设计以某微型汽车前轮转向驱动桥所采用的双横臂独立悬架和转向系统为对象，主要完成以下环节的分析与设计内容：? *独立设计、CAD绘制或手绘双横臂悬架系统总成装配图一张(0号或1号) 零部件顺序编号 明细栏、标题栏(注材料、标准件型号和数量) 主要轮廓尺寸、特征尺寸、尺寸公差配合标注 设计要求 *独立设计、手工绘制转向节零件图一张 尺寸标注完备 尺寸链封闭 设计基准尽量与制造工艺基准一致 形位公差标注要注意参考基准标注 信息完整 材料、热处理方法的技术条件 *独立完成设计、计算说明书一份(4000-8000字) 包括内容、流程、理论方法、方案、公式、计算过程、成果归纳和设计心得等 2．问题描述 图1所示为汽车前轮采用的一种双横臂悬架-转向系统机构示意图（简化），导向机构ABCD由上横臂AB、转向主销BC和下横臂CD及车架AD构成。其中，A、D分别为上、下横臂与车架联接的铰销中心（假定两铰销轴线均平行于车辆纵向），B、C分别为转向主销BC与上、下横臂联接的球铰中心。在车辆横向垂直平面内，上、下横臂相对水平面的摆角分别用?、?表示，转向主销内倾角用?0表示。 转向传动机构采用由齿轮-齿条转向器驱动的断开式转向梯形机构GFE E?F?G?（F?与F，G?与G对称，未画出）。其中，左轮转向梯形机构EFG由齿轮-齿条转向器输出齿条EE?、左轮转向横拉杆EF、左轮转向节臂FG及车架构成。E、E?分别为转向器齿条上与左右转向横拉杆铰接的球铰中心， F为左轮转向横拉杆EF与左轮转向节臂FG铰接的球铰中心，G为左轮转向节臂FG与左轮转向主销BC连线的交点，且FG?BC。另外，车轮轴线KH与转向主销BC交于H，与车轮中心面交于J。 A A B C D E F G H K E? P 转向器齿条 ? ?0 ? (后视图) (地面) b 2R J D D G B F A E E? (水平俯视图) K 前 后 C 转向器齿轮 Y L1 L2 L3 B J ?0 图1 描述悬架ABCD导向机构运动学的机构几何参数主要有：上横臂杆长AB=h1，转向主销球铰中心距BC= h2，下横臂杆长CD=h3，上、下横臂的摆角?、?（横臂向外下倾时，取负值），转向主销内倾角?0。为简便计，不考虑主销后倾角的影响，并假设上、下横臂与车架铰接的轴线均平行于车辆纵向，则图示导向机构ABCD的上、下横臂AB、CD和转向主销轴线BC将始终在过前轮轴线的汽车横向垂直平面内运动。 在水平面俯视图中，描述EFG左轮转向梯形机构运动学的机构几何参数主要有：EE?=L1，EF= L2，FG= L3，车架上齿条移动方向线EE?与前轮轴线的偏移距Y（轴线在前方时，取正值），转向节臂FG相对于汽车纵向的安装角?0。另外，左右车轮的转向角分别用?、?表示。 双横臂独立悬架系统的弹性元件可采用螺旋弹簧或扭杆弹簧，阻尼元件常用筒式减振器。根据整车结构布置，弹簧和阻尼元件通常安装于下横臂与车架（车身）之间，但也有安装于上横臂与车架（车身）之间的情形。因此，导向机构各构件及各连接铰点的受力大小与方向，与弹簧元件的类型和安装位置密切相关。 3．技术条件