悬架设计项目说明指导书.docVIP

汽车设计课程设计说明书 设计题目： 桑塔纳志俊汽车悬架设计 姓名 车胜男 学院 交通学院 专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械本1105 学号 指导老师 孙宏图 王昕彦 11月25日 5悬架设计 ………………………………………………………………… 1 5.1 悬架结构形式……………………………………………………1 5.2 悬架弹性元件设计和计算…………………………………2 5.2.1 部署方案………………………………………………………2 5.2.2 钢板弹簧关键参数确实定…………………………………3 5.3 悬架对汽车关键性能影响…………………………………11 5.3.1 悬架对汽车平顺性影响…………………………………11 5.3.2 悬架对汽车操纵稳定性影响……………………………12 参考文件…………………………………………………………………………13 第五章 悬架设计 5.1 悬架结构形式 悬架可分为非独立悬架和独立悬架两类。 5.1.1独立悬架 独立悬架优点是：簧下质量小；悬架占用空间小；弹性元件只承受垂直力，所以能够用刚度小弹簧，使车身振动频率降低，改善汽车行驶平顺性；因为可能降低发动机位置高度，使整车质心高度下降，又改善了汽车行驶稳定性；左右车轮各自独立运动互不影响，可降低车身震动和倾斜，同时在起伏路面上能取得良好地面附着能力。独立悬架缺点是结构复杂，成本较高，维修困难。这种悬架关键用于轿车和部分轻型货车、客车及越野车上。 5.1.2非独立悬架 以纵置钢板弹簧为弹性元件兼做导向装置非独立悬架，其关键优点是结构简单，制造轻易，维修方便，工作可靠。缺点是因为整车部署上限制，钢板弹簧不可能有足够长度（尤其是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；簧下质量大；；在不平路面上行驶时，左右车轮相互影响，并使车轴（桥）和车身倾斜；当汽车直线行驶在凹凸不平路面上时，因为左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，会产生不利轴转向特征；汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利轴转向特征；车轴（桥）上方要求有和弹簧行程相适应空间。这种悬架关键用在货车、大客车前后悬架和一些轿车后悬架上。 现在汽车前后悬架采取方案有：前轮和后轮均采取非独立悬架；前轮采取独立悬架，后轮采取非独立悬架；前后轮均采取独立悬架多个[4] [5]。 非独立悬架结构特点是左右车轮用一跟整体轴连接，再经过悬架和车身（或车身）连接，图5.1（a）所表示；独立悬架结构特点是左右车轮经过各自悬架和车架（或车身）连接，图5.1（b）所表示[4]。 图5.1悬架结构形式 图5.1悬架结构形式 要正确选择悬架方案和参数，在车轮上下跳动时，使主销定位角改变不大、车轮运动和导向机构运动压迫协调，避免前轮摆振；汽车转向时应使之稍有不足转向特征。 此桑塔纳轿车悬架部分结构形式选定为： （1）前悬采取麦弗逊式独立悬架 （2）后悬采取复合扭转梁式非独立悬架 5.2 悬架弹性元件设计和计算 5.2.1 部署方案 悬架关键任务是传输作用在车轮和车架（或车身）之间一切力和力矩，而且缓解路面传给车架（或车身）冲击载荷，衰减由此引发承载系统震动，确保汽车行驶平顺性；确保车轮在路面不平和载荷改变时有理想运动特征；确保汽车操纵稳定性，使汽车取得高速行驶能力。 悬架由弹性元件、导向装置、减震器、缓冲块和横向稳定器等组成。 导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架（或车身）运动特征，并传输出弹性元件传输垂直力以外多种力和力矩。当用纵置钢板弹簧弹性元件时，它兼起到导向装置作用。缓冲块用来减轻车轴对车架（或车身）直接冲撞，预防弹性元件产生过大变形。装有横向稳定器汽车，能降低转弯行驶时车身侧倾角和横向角所引发震动[2]。 在对此桑塔纳轿车设计中，对其悬架提出设计要求有： （1）确保汽车有良好行驶平顺性[3]； （2）含有适宜衰减振动能力； （3）确保汽车含有良好操纵稳定性； （4）汽车制动或加速时要确保车身稳定，降低车身纵倾；转弯时车身侧倾角要适宜； （5）有良好隔声能力； （6）结构紧凑、占用空间尺寸要小； （7）可靠地传输车身和车轮之间多种力和力矩。 本设计是桑塔纳轿车悬架设计，故采取 ： （1）前悬：麦弗逊式独立悬架 （2）后悬：复合扭转梁式非独立悬架 （3）辅助元件：减震器、缓冲块 桑塔纳志俊轿车弗逊式前悬架 经过减小悬架垂直刚度c ，能降低车身震动固有频率n（n=/2π），达成改善汽车平顺性目标。但因为悬架侧倾角刚度和悬架垂直刚度c 之间是正百分比关系，所以降低垂直刚度c同时使侧倾角刚度也减小，并使车厢侧倾角增加，结果车厢中乘员会感到不舒适和降低了行车安全感。处理这一矛盾关键方法是在汽车上设置横向稳定器。有了横向稳定器，就能够做到在不增大悬架垂直刚度c 条件下