輕型貨車(chē)懸架設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、前　　言 本人畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是輕型貨車(chē)懸架設(shè)計(jì)，因而其定位為實(shí)用經(jīng)濟(jì)型。必須滿足以下幾個(gè)要求：可靠，堅(jiān)固，耐用，使用成本較低，油耗處于國(guó)內(nèi)中等水平，為當(dāng)前主流技術(shù)水平。所以，懸架的設(shè)計(jì)家選用成熟技術(shù)，零部件徹底貫徹“三化”原則，較為合理的成本控制。 懸架是現(xiàn)代汽車(chē)的重要組成部分之一。雖然并非汽車(chē)在行進(jìn)中必不可少的裝備，但如果沒(méi)有懸架，將極大的影響汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和平順性。懸架對(duì)整車(chē)性能有著重要的影響。在汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的今天，人們對(duì)汽車(chē)的和性對(duì)有著的認(rèn)識(shí)更多的靠更為直接的感觀感受，而非他們不太懂得的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。 因此，對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性、平順性的提升成為了各大汽車(chē)廠商的共識(shí)。與此關(guān)系

2、密切的。懸架系統(tǒng)的優(yōu)劣，駕駛員在車(chē)上立刻就可以感受到。 “木桶理論”，很多人都知道，整車(chē)就好比是個(gè)“大木桶”，懸架是它的一片木板。雖然，沒(méi)有懸架的汽車(chē)還是可以跑動(dòng)的，但是坐在上面是很不舒服的。坐過(guò)農(nóng)用車(chē)的人，對(duì)此應(yīng)該是頗有些體會(huì)的，即便是較好的路況，在上面也是顛來(lái)顛去的。因?yàn)樗膽壹芎芎?jiǎn)單，對(duì)平順性和操縱穩(wěn)定性考慮的很少。只有當(dāng)懸架這塊木板得到足夠重視，才能使整車(chē)性能得以提升。 正因?yàn)閼壹茉诂F(xiàn)代汽車(chē)上的重要作用，所以應(yīng)該重視汽車(chē)懸架的設(shè)計(jì)。只有認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)才能確保其與整車(chē)的完美匹配。而要做到這一點(diǎn)，就必須查閱大量相關(guān)書(shū)箱、圖冊(cè)，行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 這些是對(duì)我們這些將來(lái)要從事汽車(chē)設(shè)計(jì)、制

3、造工作的工科出身的大學(xué)畢業(yè)生的必須經(jīng)歷的一個(gè)訓(xùn)練。沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的訓(xùn)練，是不可能具備這種專(zhuān)業(yè)精神和素質(zhì)的。 目 錄 中文摘要................................................................Ⅰ 英文摘要................................................................Ⅱ 第1章 緒論...............................................................1

4、 1.1任務(wù)來(lái)源及設(shè)計(jì)依據(jù)....................................................2 1.2使用要求..............................................................2 1.3設(shè)計(jì)要求..............................................................2 1.4主要參數(shù)..............................................................2 第2章 懸架性能參數(shù)的初選...

5、..............................................3 2.1固有頻率..............................................................3 2.2懸架的撓度............................................................3 2.2.1懸架的靜撓度....................................................3 2.2.2懸架的動(dòng)撓度...............................

6、.....................3 2.3懸架的剛度............................................................3 2.4懸架懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量的比例關(guān)系....................................4 2.5小結(jié)..................................................................4 第3章懸架性能參數(shù)的改進(jìn)..................................................5 3.1平順性參

7、數(shù)的改進(jìn)......................................................5 3.2操縱穩(wěn)定性參數(shù)的改進(jìn)..................................................5 3.3懸架各種特性值的選取..................................................6 3.4小結(jié)..................................................................6 第4章 鋼板彈簧的設(shè)計(jì)......................

8、...............................7 4.1鋼板彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................7 4.2鋼板彈簧主要參數(shù)的確定................................................7 4.2.1單個(gè)鋼板彈簧承受的載荷..........................................7 4.2.2滿載弧高........................................................7 4.2.

9、3鋼板彈簧長(zhǎng)度的確定..............................................8 4.2.4鋼板斷面寬度b的確定............................................8 4.2.5鋼板彈簧片厚h的選擇............................................9 4.2.6鋼板斷面尺寸形狀的確定..........................................9 4.2.7鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定........................................

10、..9 4.3鋼板彈簧的剛度驗(yàn)算...................................................10 4.4鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算.........................11 4.4.1鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高H0...............................11 4.4.2鋼板彈簧各片自由狀態(tài)下曲率半徑的確定...........................12 4.4.3彈簧的弧高...................................................

11、..13 4.4.4鋼板彈簧總成弧高的驗(yàn)算.........................................13 4.5鋼板彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算...................................................13 第5章卷耳的設(shè)計(jì).........................................................15 5.1卷耳形式的選擇.......................................................15 5.2卷耳和彈簧銷(xiāo)的強(qiáng)度驗(yàn)算..............

12、.................................15 5.2.1卷耳的強(qiáng)度驗(yàn)算.................................................15 5.2.2鋼板彈簧銷(xiāo)的強(qiáng)度驗(yàn)算...........................................16 5.3葉片的端部結(jié)構(gòu).......................................................16 5.4小結(jié)..............................................................

13、...16 第6章鋼板彈簧其余附件的選擇.............................................17 6.1鋼板彈簧中心螺栓的選定...............................................17 6.2鋼板彈簧襯套的分析和選型.............................................17 6.3彈簧夾箍的選擇.......................................................17 6.3.1騎馬螺栓的選擇................

14、.................................18 第7章減振器的設(shè)計(jì).......................................................20 7.1減振器的分析和選型...................................................20 7.2阻尼器基本參數(shù)的確定.................................................21 7.2.1相對(duì)阻尼系數(shù).................................................21

15、 7.2.2伸張行程的阻尼系數(shù)...........................................22 7.3最大卸荷力F的確定...................................................22 7.4筒式減振器主要尺寸參數(shù)的確定.........................................23 第8章結(jié)論與展望.........................................................23 致謝.....................................

16、...............................24 參考文獻(xiàn)................................................................25 附錄....................................................................26 　　　　　　　　　　　摘　　要 汽車(chē)懸架是汽車(chē)的車(chē)架與車(chē)橋或車(chē)輪之間的一切傳力連接裝置的總稱(chēng)，其作用是傳遞作用在車(chē)輪和車(chē)架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車(chē)架或車(chē)身的沖擊力，并衰減由此引起的震動(dòng)，以保證汽車(chē)能平順地行駛。典

17、型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器等組成，個(gè)別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車(chē)懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個(gè)別高級(jí)轎車(chē)則使用空氣彈簧。汽車(chē)懸架性能是影響汽車(chē)行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和行駛速度的重要因素。因此，研究汽車(chē)振動(dòng)，設(shè)計(jì)新型懸架系統(tǒng)，將振動(dòng)控制到最低水平是提高現(xiàn)代汽車(chē)質(zhì)量的重要措施。 關(guān)鍵詞：1.5T貨車(chē)；前懸架設(shè)計(jì) 花了兩個(gè)小時(shí)時(shí)間，終于做好了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)模板，今年的規(guī)范和去年的有很大差別，設(shè)計(jì)要求也和去年有所不同，我個(gè)人覺(jué)得這個(gè)規(guī)范真的是不好，章條目字號(hào)也不按照順序依次遞減，等等。同學(xué)們?cè)趯?xiě)完設(shè)計(jì)

18、說(shuō)明書(shū)后，文檔統(tǒng)一命名為“姓名-設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)”的形式，華夏學(xué)院的規(guī)范不全，很多格式、排版規(guī)范并沒(méi)有指出，由于本人疏忽，若在本模板中格式或排版在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作手冊(cè)上有規(guī)定但忘記注明的地方，請(qǐng)嚴(yán)格參照規(guī)范，謝謝！這些文字不會(huì)被打印，可以不用刪除。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)、論文，希望同學(xué)們收獲多多！ 張宏 機(jī)械與汽車(chē)工程系2008-12-12 ABSTRACT The automotive vehicle suspension axle or wheel frame with all the force transmission b

19、etween the general term for connected devices, whose role is to transfer the role of the wheel and the frame twisted between the force and power, and the buffer passed by the uneven road vehicles frame or body of the impact and the resulting vibration attenuation to ensure that vehicles can travel s

20、moothly. A typical suspension structure by the elastic components, shock absorbers etc. oriented institutions and individual structure is also a buffer block, horizontal stabilizer bar and so on. Another leaf spring elastic elements, air springs, coil spring and torsion bar springs, etc., but use mo

21、re modern car suspension coil spring and torsion bar springs, individual air springs used limousine. Suspensions affect the vehicle ride comfort, handling and stability and speed of the important factors. Therefore, the study vehicle vibration, design a new suspension system, vibration control to th

22、e lowest level is to improve the quality of the important measures of modern cars. Key words：1.5T truck；Front suspension design 第1章 緒 論 舒適性是貨車(chē)最重要的使用性能之一。舒適性與車(chē)身的固有振動(dòng)特性有關(guān)，而車(chē)身的固有振動(dòng)特性又與懸架的特性相關(guān)。所以，汽車(chē)懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時(shí)，汽車(chē)懸架做為車(chē)架（或車(chē)身）與車(chē)軸（或車(chē)輪）之間作連接的傳力機(jī)構(gòu)，又是保證

23、汽車(chē)行駛安全的重要部件。因此，汽車(chē)懸架往往列為重要部件編入轎車(chē)的技術(shù)規(guī)格表，作為衡量轎車(chē)質(zhì)量的指標(biāo)之一。 汽車(chē)車(chē)架（或車(chē)身）若直接安裝于車(chē)橋（或車(chē)輪）上，由于道路不平，由于地面沖擊使貨物和人會(huì)感到十分不舒服，這是因?yàn)闆](méi)有懸架裝置的原因。汽車(chē)懸架是車(chē)架（或車(chē)身）與車(chē)軸（或車(chē)輪）之間的彈性聯(lián)結(jié)裝置的統(tǒng)稱(chēng)。它的作用是彈性地連接車(chē)轎和車(chē)架（或車(chē)身），緩和行駛中車(chē)輛受到的沖擊力。保證貨物完好和人員舒適；衰減由于彈性系統(tǒng)引進(jìn)的振動(dòng)，使汽車(chē)行駛中保持穩(wěn)定的姿勢(shì)，改善操縱穩(wěn)定性；同時(shí)懸架系統(tǒng)承擔(dān)著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和制動(dòng)力）和側(cè)向抬反力以及這些力所造成的力矩作用到車(chē)架（或車(chē)身）上，以保證汽車(chē)行駛

24、平順；并且當(dāng)車(chē)輪相對(duì)車(chē)架跳動(dòng)時(shí)，特別在轉(zhuǎn)向時(shí)，車(chē)輪運(yùn)動(dòng)軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車(chē)輪按一定軌跡相對(duì)車(chē)身跳動(dòng)的導(dǎo)向作用。 懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，對(duì)汽車(chē)行駛平順性、操作穩(wěn)定性和舒適性有很大影響。由此可見(jiàn)懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車(chē)上是重要的總成之一。 一般懸架由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、減振器和橫向穩(wěn)定桿組成。彈性元件用來(lái)承受并傳遞垂直載荷，緩和由于路面不平引起的對(duì)車(chē)身的沖擊。彈性元件種類(lèi)包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減振器用來(lái)衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振動(dòng)，減振器的類(lèi)型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來(lái)傳遞車(chē)輪與車(chē)身間的力和

25、力矩，同時(shí)保持車(chē)輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車(chē)身跳動(dòng)，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類(lèi)有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車(chē)和客車(chē)上，為防止車(chē)身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車(chē)具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。 1.1 任務(wù)來(lái)源及設(shè)計(jì)依據(jù) 1.1.1 任務(wù)來(lái)源 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行1.5Ｔ輕型貨車(chē)前懸架設(shè)計(jì)。 1.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 按照國(guó)家有關(guān)汽車(chē)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)給定參數(shù)設(shè)計(jì)。 1.2 使用要求 產(chǎn)品應(yīng)具有良好的使用經(jīng)濟(jì)性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)

26、準(zhǔn)，在滿足實(shí)用性能的前提條件下各總成及零部件應(yīng)盡可能采用國(guó)內(nèi)技術(shù)先進(jìn)和成熟的產(chǎn)品，保證產(chǎn)品的通用性和系列化。 1.3 設(shè)計(jì)要求 選擇合理的懸架參數(shù)和結(jié)構(gòu)，保證汽車(chē)具有良好的行駛平順性；保證汽車(chē)具有良好的操縱穩(wěn)定性；汽車(chē)制動(dòng)或加速時(shí)，要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。 1.4 主要參數(shù) 1.4.1 質(zhì)量參數(shù) 簧上質(zhì)量：　　　　　　1300kg 簧下質(zhì)量　　　　　　　140kg 1.4.2 尺寸參數(shù) 軸　　　　距：　　　　3.2m 鋼板彈簧長(zhǎng)度：　　　　1　m 第2章　懸架性能參數(shù)的初選 2.1 固有頻率 懸架固有頻率的選取主要依據(jù)ISO2631《人體承受全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)指南

27、》，目前固有頻率的取值與人體步行時(shí)身體上下運(yùn)動(dòng)的頻率相近。貨車(chē)前懸架固有頻率n1在1.5～2.2HZ中選取，初取。 2.2 懸架的撓度 2.2.1 懸架的靜撓度 懸架靜撓度是指汽車(chē)滿載靜止時(shí)懸架上的載荷與此時(shí)懸架剛度c之比，即。 當(dāng)采用彈性特性為線性變化的懸架時(shí)，前懸架的靜撓度可用下式表示 （2-1） 式中，g為重力加速度，。 汽車(chē)前部分車(chē)身的固有頻率可用下式表示 （2-2） 式中，為前懸架的簧上質(zhì)量（kg）。 將代入式（2-1）中得到；

28、 （2-3） 把＝1.8HZ代入式（2-2）中得。符合貨車(chē)靜撓度的變化范圍。 2.2.2 懸架的動(dòng)撓度 懸架的動(dòng)撓度是指從滿載靜平衡位置開(kāi)始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形時(shí)，車(chē)輪中心相對(duì)車(chē)架（或車(chē)身）的垂直位移。對(duì)貨車(chē)，取6～9cm。這里取。 2.3 懸架的剛度 由得懸架的剛度，簧上質(zhì)量＝1300kg,代入得懸架剛度。 2.4 懸架懸掛質(zhì)量與非懸掛質(zhì)量的比例關(guān)系 ，帶入數(shù)據(jù)， ，。 2.5 小結(jié) 懸架設(shè)計(jì)的主要目的有以下兩個(gè)方面：一是確保汽車(chē)有良好的行駛平順性；一是保證汽車(chē)有良好的操縱穩(wěn)定性。而對(duì)平順性影響最為顯著的三個(gè)特征參數(shù)為：

29、懸架的彈性特征、阻尼特性和非懸掛質(zhì)量。對(duì)操縱穩(wěn)定性影響的因素很多，包括穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)轉(zhuǎn)向特性及保持直線行駛的能力。 第3章 懸架性能參數(shù)的改進(jìn) 3.1 平順性參數(shù)的改進(jìn) 經(jīng)過(guò)與市面上的同等車(chē)型的對(duì)比，重新調(diào)整的懸架性能參數(shù) 固有頻率 自振頻率 靜撓度 動(dòng)撓度 懸架剛度 相對(duì)阻尼比 10 1.80 77.2 61.7 0.25 3.2 操縱穩(wěn)定性參數(shù)的改進(jìn) 操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)轉(zhuǎn)向特性及保持直線行駛的能力。懸架 參數(shù)通過(guò)影響轉(zhuǎn)向時(shí)的車(chē)輪載荷轉(zhuǎn)移

30、、車(chē)輪跳動(dòng)或車(chē)身側(cè)傾時(shí)車(chē)輪定位角的變化以及懸架與轉(zhuǎn)向桿系的運(yùn)動(dòng)干涉和整體橋的軸轉(zhuǎn)向等方面影響汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性。 懸架的線性剛度是車(chē)輪保持在地面上而車(chē)廂做垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位車(chē)廂位移下懸架系統(tǒng)給車(chē)廂的總彈性恢復(fù)力。本車(chē)采用非獨(dú)立懸架的汽車(chē)車(chē)廂做垂直位移所受到的彈性恢復(fù)力，就是彈簧直接作用于車(chē)廂的彈性力。因此，懸架的線性剛度等于兩個(gè)彈簧線剛度之和。 　　　　　 式中，--懸架的線剛度 --彈簧的線剛度 車(chē)廂位移時(shí)受到的彈性恢復(fù)力，就是具有懸架線性剛度的等效彈簧所產(chǎn)生的彈性力。 因此，車(chē)身側(cè)傾時(shí)受到的懸架的彈性恢復(fù)力偶矩，也可以用等效彈簧的概念來(lái)分析?？v置板簧式非獨(dú)立側(cè)傾角剛度，

31、計(jì)算公式為： （3-1） 式中，M—懸架抵抗側(cè)傾的彈性恢復(fù)力矩 　　　--鋼板彈簧垂直剛度 　　　q—彈簧中心矩之半 車(chē)廂的側(cè)傾角是車(chē)廂在側(cè)向力的作用下繞側(cè)傾軸線的轉(zhuǎn)角。為保證汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)車(chē)身側(cè)傾角不致過(guò)大，通常在0.4g橫向加速度下車(chē)身側(cè)傾角應(yīng)小于。在此，車(chē)身側(cè)傾角取。 3.3 懸架各種特性值的選取 　　　　　　　 懸架各種特性值的選取結(jié)果見(jiàn)如下表 懸架系統(tǒng)特性 特性值 備注 前束變化 上跳 最近取0 外傾變化 轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)傾角 取小些的數(shù)值 側(cè)傾剛度 換算為側(cè)傾率為 主銷(xiāo)

32、后傾角 3.4小結(jié) 對(duì)比初選結(jié)果，初選是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取的，懸架的性能結(jié)構(gòu)達(dá)不到理想的狀態(tài)，因此選擇改進(jìn)后的參數(shù)進(jìn)行懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算。 第4章　鋼板彈簧的設(shè)計(jì) 4.1鋼板彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 懸架是車(chē)架與車(chē)橋之間一切傳力連接裝置的總稱(chēng)。一般由彈性元件，減振器， 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。本設(shè)計(jì)選擇非獨(dú)門(mén)懸架。其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，性能可靠；車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)車(chē)輪相對(duì)地面垂直變化小，故可以降低輪胎的磨損；簧下質(zhì)量大，乘坐舒適性不好；左右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，容易產(chǎn)生橫向振動(dòng)。本設(shè)計(jì)使用鋼板彈簧，其兼做導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)懸架布置方

33、案和形式選擇如下： 鋼板彈簧在汽車(chē)上可以縱置或橫置。后者因?yàn)橐獋鬟f縱向力，必須設(shè)置附加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量加大，所以只有極少數(shù)汽車(chē)上應(yīng)用?？v置鋼板彈簧能傳遞各種力和力矩，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故在汽車(chē)上得到廣泛的應(yīng)用。縱置鋼板彈簧有對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)之分。一般選用對(duì)稱(chēng)式鋼板彈簧，本車(chē)采用縱置對(duì)稱(chēng)式鋼板彈簧。 鋼板彈簧形式的選擇：本車(chē)為1.5Ｔ輕型貨車(chē)，選擇多片彈簧，算數(shù)定位10片。 鋼板彈簧材料的選擇根據(jù)材料的性質(zhì)和成本，可選用55SiMnTi，采用表面噴丸處理或減少表面脫碳層深度來(lái)提高材料的強(qiáng)度。其許用彎曲應(yīng)力[]＝350～450Mpa。 4.2 鋼板彈簧主要參數(shù)的確定 4.2.1

34、單個(gè)鋼板彈簧承受的載荷 （4-1） 式中，--簧上質(zhì)量 　　　--簧下質(zhì)量 　　　導(dǎo)入數(shù)據(jù)，得。 4.2.2 滿載弧高 滿載弧高是指鋼板彈簧裝到車(chē)軸上，汽車(chē)滿載時(shí)鋼板彈簧主片上表面與兩端（不包括卷耳孔徑）連線間的最大高度差。它用來(lái)保證汽車(chē)給定的高度。當(dāng)時(shí)，鋼板彈簧在對(duì)稱(chēng)位置上工作。考慮使用期間鋼板彈簧塑性變形的影響和為了在車(chē)架高度已限定時(shí)能得到足夠的動(dòng)撓度值，常取，本設(shè)計(jì)取。 4.2.3 鋼板彈簧長(zhǎng)度的確定 鋼板彈簧長(zhǎng)度L是指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。增加鋼板彈簧的長(zhǎng)度，能顯

35、著降低彈簧應(yīng)力，提高使用壽命；降低彈簧剛度，改善汽車(chē)行駛平順性；在垂直剛度給定的條件下，又能明顯的增加鋼板彈簧的縱向角剛度。但選用較長(zhǎng)的鋼板彈簧，會(huì)在汽車(chē)布置上產(chǎn)生困難。對(duì)其長(zhǎng)度的選取在原則上，在總布置可能的條件下，應(yīng)盡可能將鋼板彈簧取長(zhǎng)一些。對(duì)貨車(chē)前懸架L=（0.260.35）軸距。 本設(shè)計(jì)中，鋼板彈簧長(zhǎng)度暫定L＝0.96m＝960mm。 4.2.4 鋼板斷面寬度b的確定 有關(guān)鋼板彈簧的剛度、強(qiáng)度等，可按照截面簡(jiǎn)支梁的計(jì)算公式計(jì)算，但需引入撓度增加系數(shù)加以修正。對(duì)對(duì)稱(chēng)鋼板彈簧，總慣性矩為： （4-2） 式中，s為Ｕ該螺栓中心距（mm

36、）；k為考慮U形螺栓夾緊彈簧后的無(wú)效長(zhǎng)度系數(shù)（剛性?shī)A緊取k=0.5，撓性?shī)A緊取k=0）；c為鋼板彈簧垂直剛度（）；為撓度增大系數(shù)（先確定與主片等長(zhǎng)的重疊算數(shù)，再估計(jì)一個(gè)總片數(shù)，，然后用 初定）；Ｅ為材料的彈性模量（MPa）。 本車(chē)的鋼板彈簧選擇撓性?shī)A緊，k=0；初選與主片等長(zhǎng)的重疊片數(shù)為0片，總數(shù)為10片，，＝1.442；U形螺栓中心距初取s=80mm;E=2.06x105Mpa。 鋼板彈簧總截面系數(shù)用下式計(jì)算 　　　　　　 　 （4-3） 式中，對(duì)于55SiMnVB或60Si2Mn等材料，表面經(jīng)噴丸處理后，推薦[σw]在下列

37、范圍內(nèi)選?。呵皬椈珊推胶鈶壹軓椈蔀?50～450N／mm2；后主簧為450～550N／mm2；后副簧為220～250N／mm2。本設(shè)計(jì)初取[σw]＝400Mpa。 鋼板彈簧平均厚度hp： 　　　　　 ＝ （4-4） 代入計(jì)算后得＝5.12mm,與一般要求在6～12mm的范圍不符，因此，重新調(diào)整鋼板彈簧的長(zhǎng)度L，由于鋼板彈簧的長(zhǎng)度L在（0.26～0.35）軸距之間，重新選擇鋼板彈簧的長(zhǎng)度L＝0.35軸距，則L=1120mm。 重新驗(yàn)算，平均厚度，有了以后，再選鋼板彈簧的片寬b。增大片寬，能增加卷耳強(qiáng)度，但當(dāng)車(chē)身受側(cè)向力作用傾斜時(shí)，彈簧的扭曲應(yīng)力增大

38、。前懸架用寬的彈簧片，會(huì)影響轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)角。片寬選取過(guò)窄，又得增加片數(shù)，從而增加片間的摩擦和彈簧的總厚。推薦片寬與片厚的比值在6～10范圍內(nèi)選取，取8,即b=56.4mm，取鋼板寬度為60mm。 4.2.5 鋼板彈簧片厚h的選擇 選擇彈簧片數(shù)n=10。一般地，鋼板彈簧各片厚h應(yīng)在（1+0.1）的范圍內(nèi)選取。并盡量選擇同一厚度。在一副彈簧中雖然可以選擇不同厚度，但不宜超過(guò)三組，為使葉片壽命接近，最厚片與最薄片之比應(yīng)小于1.5。葉片斷面尺寸b和h最后選取要符合我國(guó)型材規(guī)格。 根據(jù)數(shù)據(jù)，取。主片應(yīng)取厚些，取為12mm,第二片取為12mm,第三片到第十片取為10mm。 4.2.6 鋼板斷面尺

39、寸形狀的確定 本車(chē)鋼板斷面形狀選擇矩形斷面形狀。矩形斷面鋼板彈簧的中性軸，在鋼板斷面的對(duì)稱(chēng)位置上。工作時(shí)，一面受拉應(yīng)力，一面受壓應(yīng)力，而且上下表面的名義拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的絕對(duì)值相等，因材料的抗拉性能低于抗壓性能，所以在受拉作用的一面首先產(chǎn)生疲勞斷裂。但矩形截面制造簡(jiǎn)單，成本低廉，因此，選擇此種截面形式。 4.2.7 鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定 　　鋼板彈簧各片長(zhǎng)度就是基于實(shí)際鋼板各片展開(kāi)圖接近梯形梁的形狀這一原則來(lái)作圖的。首先假設(shè)各片厚度不同，則具體進(jìn)行步驟如下： 先將各片厚度hi的立方值hi3按同一比例尺沿縱坐標(biāo)繪制在圖上（圖4-1），再沿橫坐標(biāo)量出主片長(zhǎng)度的一半L／2和U形螺栓中心距的一

40、半s／2，得到A、B兩點(diǎn)，連接A、B即得到三角形的鋼板彈簧展開(kāi)圖。AB線與各葉片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長(zhǎng)度。如果存在與主片等長(zhǎng)的重疊片，就從B點(diǎn)到最后一個(gè)重疊片的上側(cè)邊端點(diǎn)連一直線，此直線與各片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長(zhǎng)度。各片實(shí)際長(zhǎng)度尺寸需經(jīng)圓整后確定。 圖4-1 確定鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的作圖法 用做圖法繪制的鋼板彈簧長(zhǎng)度如下： 序號(hào) 斷面（mm） L（mm） 1 1260 1120 2 1260 920 3 1060 800 4 720 5 620 6 520 7 420 8 360 9 280 10 18

41、0 4.3 鋼板彈簧的剛度驗(yàn)算 采用共同曲率法驗(yàn)算剛度。前提是，假定同一截面上各片曲率變化值相同，各片所承受的彎矩正比于其慣性矩，同時(shí)該截面上各片的彎矩和等于外力所引起的彎矩。 剛度驗(yàn)算公式為： （4-5） 式中，??；； 其中，為經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，＝0.90～0.94；Ｅ為材料彈性模量；、為主片和第k+1片的一半長(zhǎng)度。 式中主片的一半，如果用中心螺栓到卷耳中心間的距離代入，求得的剛度值為鋼板彈簧總成的自由剛度；如果用有效長(zhǎng)度，即代入式中，則求得的剛度值是鋼板彈簧總成的夾緊剛度。 　　　 　　　 代

42、入數(shù)據(jù)，得出剛度為:。 4.4 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算 4.4.1 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 鋼板彈簧各片裝配后，在預(yù)壓縮和Ｕ形螺栓夾緊前，其主片上表面與兩端(不包括卷耳孔半徑)連線間的最大高度差，稱(chēng)為鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高H0，用下式計(jì)算 （4-6） 式中，fc為靜撓度；fa為滿載弧高；Δf為鋼板彈簧總成用U形螺栓夾緊后引起的弧高變化， ；S為Ｕ形螺栓中心距；L為鋼板彈簧主片長(zhǎng)度。 代入數(shù)據(jù), 　　　 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑： 　　

43、 （4-7） 帶入數(shù)據(jù)，得。 4.4.2 鋼板彈簧各片自由狀態(tài)下曲率半徑的確定 　　因鋼板彈簧各片在自由狀態(tài)下和裝配后的曲率半徑不同，裝配后各片產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，其值確定了自由狀態(tài)下的曲率半徑Ri。各片自由狀態(tài)下做成不同曲率半徑的目的是：使各片厚度相同的鋼板彈簧裝配后能很好地貼緊，減少主片工作應(yīng)力，使各片壽命接近。 矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由正式確定 　　 　　　　　 （4-8） 式中，Ri為第i片彈簧自由狀態(tài)下的曲率半徑(mm)；R。為鋼板彈簧總成

44、在自由狀態(tài)下的曲率半徑(mm)；為各片彈簧的預(yù)應(yīng)力(Ｍpa)；E為材料彈性模量(Ｍpa)，取E＝；hi為第i片的彈簧厚度(mm)。 設(shè)計(jì)各片的預(yù)應(yīng)力，可取第一，二片的預(yù)應(yīng)力為-80～-150Mpa，最后幾片的預(yù)應(yīng)力取20～60Mpa。根據(jù)要求，彈簧預(yù)應(yīng)力取為-85,-80,20,20,30,40,40,50,55,60Mpa。所確定的預(yù)應(yīng)力還應(yīng)該滿足這樣的條件，即在未受外界載荷的作用時(shí)，鋼板彈簧任何斷面預(yù)應(yīng)力的內(nèi)力矩（彎矩）之代數(shù)和等于零，即 式中，為鋼板彈簧第i片的截面系數(shù)，； 為鋼板彈簧第i片的預(yù)應(yīng)力。 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，驗(yàn)算合格，預(yù)應(yīng)力取值同上。 矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲

45、率半徑由式（4-8）計(jì)算如下： ；；；； ；；； 4.4.3 彈簧的弧高 如果第i片的片長(zhǎng)是，則第i片彈簧的弧高為： 　　　　　　 （4-9） 代入數(shù)據(jù)，得： 4.4.4 鋼板彈簧總成弧高的核算 由于鋼板彈簧各片在自由狀態(tài)下的曲率半徑是經(jīng)選取預(yù)應(yīng)力后用式（4-8）計(jì)算，受其影響裝配后鋼板彈簧總成自由狀態(tài)下的弧高與用式R。=L2／8Ho計(jì)算的結(jié)果會(huì)不同。因此，需要核算鋼板彈簧總成的弧高。 根據(jù)最小勢(shì)能原理，鋼板彈簧總成的穩(wěn)定平衡狀態(tài)是各片勢(shì)能總和最小狀態(tài)，由此可求得等厚葉片彈簧

46、的為： 　　　　 　 （4-10） 式中，為鋼板彈簧第i片長(zhǎng)度。 代入數(shù)據(jù)驗(yàn)算，＝1631.8mm,與預(yù)先設(shè)定的相差不多。 鋼板彈簧總成的弧高為，代入數(shù)據(jù)得，兩次計(jì)算的弧高幾乎相等，因此，選擇的各片預(yù)應(yīng)力數(shù)值合理。 4.5 鋼板彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算 1）緊急制動(dòng)時(shí)，前鋼板彈簧承受的載荷最大，在它的后半段出現(xiàn)的最大應(yīng)：　　　 （4-11） 式中，式中，為作用在前輪上的垂直靜負(fù)荷；為制動(dòng)時(shí)前軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，貨車(chē)：=1.4～1.6；為鋼板彈簧前、后段長(zhǎng)度；為道

47、路附著系數(shù)，取0.8；Wo為鋼板彈簧總截面系數(shù)；c為彈簧固定點(diǎn)到路面的距離。 代入數(shù)據(jù)后得,<許用應(yīng)力。 2）汽車(chē)驅(qū)動(dòng)時(shí)，后鋼板彈簧承受的載荷最大，其前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力： （4-12） 式中，G2為作用在后輪上的垂直靜負(fù)荷；m2為驅(qū)動(dòng)時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，貨車(chē)：=1．1～1．2；為道路附著系數(shù)，?。籦為鋼板彈簧片寬；h1為鋼板彈簧主片厚度。 代入數(shù)據(jù)后得，<許用應(yīng)力。 彈簧片號(hào) 曲率半徑（mm） 弧高（mm） １ 1835 85 ２ 1822 58 ３ 1579 51 ４ 1579 41 ５ 1556 31

48、 ６ 1532.9 22 ７ 1532.9 14 ８ 1510.5 11 ９ 1499 6.5 10 1488.7 2.7 第5章　卷耳的設(shè)計(jì) 5.1 卷耳形式的選擇 鋼板彈簧端部做成卷耳狀，再通過(guò)鋼板彈簧銷(xiāo)固定在車(chē)架的托架或吊耳的孔中。卷耳有多種形式，卷耳主要對(duì)制造工藝性，葉片的應(yīng)力情況，主片的工作條件等產(chǎn)生影響。一般選擇卷耳上卷式結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是制造工藝性良好，但因卷二中心線與主片斷面中心線之間存在一定距離，所以工作時(shí)葉片內(nèi)應(yīng)力較大。因此應(yīng)使彈簧第二片端部也要向上卷起，包在第一片卷耳上，使主片工作

49、條件改善，工作可靠性提高。 由于所懸架的使用范圍是輕型貨車(chē)，一般采用1/4包耳形式，卷耳銷(xiāo)采用不可拆式，卷耳形式如下： 5.2 卷耳和彈簧銷(xiāo)的強(qiáng)度驗(yàn)算 5.2.1 卷耳的強(qiáng)度驗(yàn)算 卷耳處所受應(yīng)力是由彎曲應(yīng)力和拉（壓）應(yīng)力合成的應(yīng)力，即： 　　 （5-1） 式中，為沿彈簧縱向力作用在卷耳中心線上的力；Ｄ為卷耳內(nèi)徑；b為鋼板彈簧寬度；為鋼板彈簧主片厚度。 根據(jù)歐美日等國(guó)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)對(duì)制動(dòng)時(shí)的減速度j，對(duì)載貨汽車(chē)應(yīng)為。選取5.5為本設(shè)計(jì)的最大減速度，則。 代入數(shù)據(jù)后得，<許用應(yīng)力 5.2.

50、2 鋼板彈簧銷(xiāo)的強(qiáng)度驗(yàn)算 鋼板彈簧銷(xiāo)選擇30號(hào)鋼進(jìn)行制造，對(duì)鋼板彈簧銷(xiāo)，要驗(yàn)算鋼板彈簧受靜載荷時(shí)它受到的擠壓應(yīng)力。其中，為滿載靜止鋼板彈簧端部的載荷， ；b為卷耳處葉片寬；d為鋼板彈簧銷(xiāo)直徑。用30號(hào)鋼經(jīng)過(guò)液體碳氮共滲處理時(shí)，彈簧銷(xiāo)許用擠壓應(yīng)力取為34Mpa。鋼板彈簧銷(xiāo)直徑定為55mm,帶入數(shù)據(jù)，得。彈簧銷(xiāo)強(qiáng)度符合要求。 5.3 葉片的端部結(jié)構(gòu) 葉片的端部結(jié)構(gòu)可以按其形狀和加工方式分為矩形，梯形（片端切角），橢圓形（片端壓延）和片端壓延切斷四種。矩形制造成本最低，但效果最差。與壓延后的片端相比，在片端的接觸區(qū)域，傳遞的壓力更大也更集中，導(dǎo)致片間摩擦和磨損加劇。同時(shí)，也增加了板簧的質(zhì)量，但

51、由于其制造簡(jiǎn)單，因此選用此種形式。 5.4 小結(jié) 設(shè)計(jì)卷耳的基本參數(shù)見(jiàn)下表 名稱(chēng) 材料 直徑（mm） 卷耳 55SiMnVB，表面噴丸 40 鋼板彈簧銷(xiāo) 30鋼，碳氮共滲 60 第6章　鋼板彈簧其余附件的選擇 6.1 鋼板彈簧中心螺栓的選定 中心螺栓的作用除了夾緊各片彈簧外，又是安裝鋼板彈簧的定位銷(xiāo)。中心螺栓 直徑一般接近簧片厚度。由推薦的中心螺栓尺寸查得中心螺栓直徑尺寸為16mm,中心孔直徑尺寸為。 6.2 鋼板彈簧襯套的分析和選型 襯套一般以金屬，橡膠或塑料三種材料制造。金屬褲套可以承受較大的擠壓應(yīng) 力（平均可達(dá)到

52、），彈簧銷(xiāo)和卷耳也徑尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，可降低卷耳根部應(yīng)力。但金屬襯套需要有良好的潤(rùn)滑，這種襯套大多用于載貨汽車(chē)上。 塑料襯套一般采用尼龍或聚甲醛材料制成。由于塑料襯套本身有潤(rùn)滑性質(zhì)，因此對(duì)潤(rùn)滑要求較低。塑料的熱膨脹系數(shù)比金屬大，而且吸水后膨脹，因此襯套壁厚不家過(guò)厚。確定襯套與卷耳孔徑時(shí)，最好根據(jù)不同塑料的性能，經(jīng)試驗(yàn)后給出合理的過(guò)盈量，并選擇合適的彈簧銷(xiāo)配合間隙。 橡膠襯套主要是靠橡膠扭轉(zhuǎn)變形使卷耳相對(duì)彈簧銷(xiāo)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，由于橡膠和金屬表面沒(méi)有相對(duì)移動(dòng)，因此襯套不存在磨損問(wèn)題。為減少襯套在扭轉(zhuǎn)變形時(shí)產(chǎn)生過(guò)大剪應(yīng)力，襯套一般做的比較大，所以襯套設(shè)計(jì)應(yīng)考慮卷耳強(qiáng)度。橡膠襯套的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需潤(rùn)滑維護(hù)

53、，并能吸收汽車(chē)高頻振動(dòng)，因此橡膠襯套在轎車(chē)以及輕型貨車(chē)上得到廣泛應(yīng)用。橡膠襯套結(jié)構(gòu)可分為硫化壓結(jié)式和壓裝式兩種，后者又有軸向壓裝和徑向壓裝兩種。 根據(jù)車(chē)型和潤(rùn)滑的難易程度，選擇尼龍襯套。 6.3彈簧夾箍的選擇 目前使用較多的是可拆裝式夾箍，但對(duì)于不經(jīng)常拆裝換片的彈簧，使用不可拆 裝式夾箍。不可拆裝式夾箍用于轎車(chē)或輕型客貨車(chē)上。為維修方便，選擇可拆裝式夾箍。形式如下： 6.3.1 騎馬螺栓的選擇 參照同類(lèi)車(chē)型騎馬螺栓的規(guī)格，其直徑定為16mm,中心矩為80mm。在擰緊螺母時(shí)，擰緊力矩為。 騎馬螺栓的技術(shù)要求（引自QC/T 517-1999

54、）： 產(chǎn)品應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，并按照規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文件制造。 （1）性能等級(jí)：螺栓等于或高于8.8級(jí)，按GB/T 3089.1-1982《緊固件機(jī)械性能螺栓，螺釘和螺柱》規(guī)定。螺母等于或高于8級(jí)，按GB/T 3089.2-1982《緊固件機(jī)械性能螺母》規(guī)定。 （2）材料：螺栓推薦用45,40Cr，40MnB，45Mn2鋼按GB 699-65《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)和一般技術(shù)條件》及GB/T 3077-1982《合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》規(guī)定。螺母推薦用35,45鋼按GB 699-65規(guī)定。 （3）硬度：螺栓硬度按GB/T 3089.1-1982規(guī)定。螺母硬度按GB/T 3098.2-1

55、982規(guī)定。 （4）螺紋精度：螺栓螺紋鍍鉻后，中等旋合長(zhǎng)度的為6h級(jí)，長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度的為6f級(jí)，按GB 197-1981《普通螺紋公關(guān)與配合》規(guī)定。螺母螺紋鍍鉻后為6H級(jí)按GB/T 197-1981規(guī)定。螺栓螺紋牙底開(kāi)關(guān)按GB/T 197-1981規(guī)定。螺栓螺母螺紋不允許有毛刺，裂紋，亂扣，刀傷，碰傷等缺陷，但在不影響螺紋量規(guī)自由旋入的情況下，螺紋端部不多于兩牙允許有機(jī)械加工的缺陷。 （5）表面處理：螺栓，螺母表面須經(jīng)防蝕處理。螺栓表面處理按主機(jī)廠要求，電鍍層或化學(xué)處理按QC/T264-1999《汽車(chē)電鍍層和化學(xué)處理層》規(guī)定：涂漆處理按QC/T 484-1999《汽車(chē)油漆涂層》規(guī)定。螺母表面處

56、理按主機(jī)廠要求，電鍍層或化學(xué)處理按QC/T 264-1999規(guī)定。螺栓表面采用鍍鋅處理的，鍍鋅后必須去氫。 第7章 減振器的設(shè)計(jì) 7.1 減振器的分析和選型 減振器是產(chǎn)生阻尼力的主要元件，其作用是迅速衰減汽車(chē)振動(dòng)，改善汽車(chē)行駛平順性，增強(qiáng)車(chē)輪與路面的附著性能，減少汽車(chē)因慣性力引起的車(chē)身傾角變化，提高汽車(chē)操縱性和穩(wěn)定性。另外，減振器能夠降低車(chē)身部分的動(dòng)載荷，延長(zhǎng)汽車(chē)使用壽命。懸架中用得最多的減振器是內(nèi)部充有液體的液體式減振器。汽車(chē)車(chē)身和車(chē)輪振動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的液體在流經(jīng)阻尼孔時(shí)的摩擦

57、和液體的粘性摩擦形成了振動(dòng)阻力，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并散發(fā)到空氣中去，達(dá)到迅速誤差振動(dòng)的目的。 減振器分為搖臂式和筒式兩種。雖然搖臂式減振器能夠在比較大的工作壓力（10～20）Mpa）條件下工作，但由于它的工作特性受活塞磨損和工作溫度的變化的影響大而遭淘汰。筒式減振器工作壓力雖然僅為2.5～5Mpa，但因?yàn)楣ぷ餍阅芊€(wěn)定而在現(xiàn)代汽車(chē)上得到廣泛應(yīng)用。目前汽車(chē)使用的減振器主要是筒式減振器，其結(jié)構(gòu)形式可分為雙筒式，單筒充氣式和又筒充氣式三種。 （1）雙筒式減振器：減振器在拉伸（或壓縮）時(shí)，工作缸內(nèi)油液流經(jīng)復(fù)原閥（或壓縮閥）產(chǎn)生復(fù)原阻力（或壓縮阻力）。其優(yōu)點(diǎn)是阻力容易調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)

58、是調(diào)整運(yùn)動(dòng)阻力不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生液流噪聲。 （2）單筒充氣式減振器：在缸筒下部裝有一個(gè)浮動(dòng)活塞，它與缸筒下端形成密封氣室，充入高壓氮?dú)?，浮?dòng)活塞將減振器和高壓氣體分開(kāi)。減振器在拉伸或壓縮時(shí)，油液流經(jīng)活塞上壓縮閥（或復(fù)原閥）產(chǎn)生阻力。由于減振器充入高壓氣體可以得到穩(wěn)定的阻力特性，不容易產(chǎn)生噪聲。缺點(diǎn)是軸向安裝尺寸大，對(duì)油封和零部件加工要求高。 （3）雙筒式充氣減振器：在貯油缸內(nèi)充入低壓氮?dú)?，和單筒充氣式減振器一樣，在拉伸或壓縮時(shí)油液流經(jīng)復(fù)原閥或壓縮閥產(chǎn)生阻力，另外在壓縮時(shí)有部分油液從工作缸下端通孔進(jìn)入貯油缸產(chǎn)生阻力。雙筒充所式減振器克服了上述兩種減振器的缺點(diǎn)，可以在很大的工作范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的阻

59、力特性，而且軸向尺寸和噪聲小，價(jià)格便宜，雙筒充氣式減振器在轎車(chē)上廣泛應(yīng)用。設(shè)計(jì)減振器時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足的基本要求是，在使用期間保證汽車(chē)行駛平順性的性能穩(wěn)定。 本車(chē)選用筒式減振器，選用單筒形式。工作壓力為2.55Mpa。 7.2 阻尼器基本參數(shù)的確定 7.2.1 相對(duì)阻尼系數(shù)ψ 　 在減振器卸荷閥打開(kāi)前，其中的阻力F與減振器振動(dòng)速度v之間的關(guān)系為： ,式中，σ為減振器阻尼系數(shù)。 圖所示為減振器的阻力——速度特性。該圖具有如下特點(diǎn)：阻力——速度特性由四段近似直線線段組成，其中壓縮行程和伸張行程的阻力——速度特性各占兩段；各段特性線的斜率是減振器的阻尼系數(shù)σ=

60、F/u，所以減振器有四個(gè)阻尼系數(shù)。在沒(méi)有特別指明時(shí)，減振器的阻尼系數(shù)是指卸荷閥開(kāi)啟前的阻尼系數(shù)。通常壓縮行程的阻尼系數(shù)與伸張行程的阻尼系數(shù)不等。 汽車(chē)懸架有阻尼以后，簧上質(zhì)量的振動(dòng)是周期衰減振動(dòng)，用相對(duì)阻尼系數(shù)ψ的大小來(lái)評(píng)定振動(dòng)衰減的快慢速度。ψ的表達(dá)式為： （7-1） 式中，c為懸架系統(tǒng)的垂直剛度；為簧上質(zhì)量,上式表明，相對(duì)阻尼系數(shù)ψ的物理意義是：減振器的阻尼作用在于不同剛度c和不同簧上質(zhì)量的懸架系統(tǒng)匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果。ψ值大，振動(dòng)能迅速衰減，同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車(chē)身；ψ值小則相反；通常情況下，將壓

61、縮行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得小些，伸張行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù)取得大些。兩者之間保持有的關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)，現(xiàn)選取與的平均值ψ。對(duì)于無(wú)內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，取ψ=0.25～0.35；對(duì)于有內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，ψ值取小些。對(duì)于行駛路面條件較差的汽車(chē)，ψ值應(yīng)取大些，一般?。粸楸苊鈶壹芘鲎曹?chē)架，取。 本設(shè)計(jì)中，ψ取0.25， =0.33， =0.17 。 7.2.2 伸張行程的阻尼系數(shù) 根據(jù)公式： 　　　　　　　　　 （7-2） 式中，c為懸架系統(tǒng)的垂直剛度； 　為簧上質(zhì)量； 　為減振器阻尼系數(shù)。 有伸張行程阻尼系數(shù)。 7.3 最

62、大卸荷力的確定 為減少傳到車(chē)身上的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，減振器打開(kāi)卸荷閥。此時(shí)的活塞速度稱(chēng)為卸荷速度。一般地，在0.15。 已知伸張行程的阻尼系數(shù)，在伸張行程的最大卸荷力為： 　　　　　　　　　　 （7-3） 其中，取0.3m/s，則 。 7.4　筒式減振器主要尺寸參數(shù)的確定 筒式減振器工作缸直徑D可由最大卸荷力和缸內(nèi)允許壓力[p]來(lái)近似求得： （7-4） 式中，[p]——缸內(nèi)最大允許壓力，取; 為缸筒直徑與連桿直徑比，雙筒式減振器

63、；單筒式減振器；計(jì)算出D后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將缸徑圓整為20、30、40、50、65 mm。 帶入數(shù)據(jù)，得D＝21.1mm，按標(biāo)準(zhǔn)取D=40mm。 貯油筒直徑，取，壁厚取為2mm，選擇20鋼進(jìn)行制造。 第8章　結(jié)論與展望 本次設(shè)計(jì)采用常規(guī)方法對(duì)1.5噸輕型貨車(chē)進(jìn)行前懸架設(shè)計(jì)，并參考市上已有車(chē)型對(duì)前懸架的基本參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇，避免了大量的繁瑣和重復(fù)的計(jì)算，這種參考設(shè)計(jì)方法，能大大提高設(shè)計(jì)效率，節(jié)省了很多計(jì)算時(shí)間，通過(guò)對(duì)比，能使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有最佳的使用性能和最低的材料消耗與制造成本。 本次設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，所設(shè)計(jì)鋼板彈簧的強(qiáng)度、剛度都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，外形較為美觀。但由于設(shè)計(jì)的鋼板片數(shù)

64、較多，在重量和成本控制方面都有一定的不足。 在今后的設(shè)計(jì)中，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，必須將成本控制觀念貫徹到整個(gè)設(shè)計(jì)理念中，不斷完善自身的設(shè)計(jì)。 致　　謝 　　通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。 在本論文的寫(xiě)作過(guò)程中，我的導(dǎo)師李偉老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。

65、 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。我將銘記我曾是一名重慶交通大學(xué)學(xué)子，在今后的工作中把交大的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。 參考文獻(xiàn) [1]　梁新成，黃志剛，朱婷，穆以東.汽車(chē)懸架的發(fā)展現(xiàn)狀和展望[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006,第24卷第2期 [2]　丁謂平.懸架彈性元件最佳剛度分布的工程設(shè)計(jì)方法[J].汽車(chē)工程2005,第27卷第5期 [3]　BOSCH汽車(chē)工程手冊(cè)[P].北京理工大學(xué)出版社，2009 [4]　汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)匯編[S].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2

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