載貨汽車前空氣懸架總成設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

《載貨汽車前空氣懸架總成設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《載貨汽車前空氣懸架總成設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 載貨汽車前空氣懸架總成的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 提交日期 2016年 月 日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或 集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 2016 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本人完全了解華南理工大學(xué)廣州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：按照有關(guān)要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；華南理工大學(xué)廣州學(xué)院圖書(shū)館有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；可以采用復(fù)印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的的前 提下，可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 2016 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 2016 年 月 日 作者聯(lián)系電話： 電子郵箱： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 摘 要 當(dāng)今社會(huì)，汽車工業(yè)的發(fā)展無(wú)時(shí)不刻都在影響著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類的進(jìn)步離不開(kāi)汽車工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境下，中國(guó)各個(gè)行業(yè)被其他國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)影響的同時(shí)，越來(lái)越多的外國(guó)企業(yè)和品牌傳播到中國(guó)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在新的市場(chǎng) 需求的推動(dòng)下，對(duì)載貨汽車前空氣懸架進(jìn)行改良和優(yōu)化是當(dāng)務(wù)之急。生產(chǎn)載貨汽車前空氣懸架的企業(yè)，必須充分考慮到在載貨汽車前空氣懸架運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，盡量使載貨汽車前空氣懸架的標(biāo)準(zhǔn)化程度越高越好，穩(wěn)定和強(qiáng)度越來(lái)越好，國(guó)內(nèi) 載貨汽車前空氣懸架 的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的穩(wěn)固牢靠、性能穩(wěn)定主題保持一致。載貨汽車前空氣懸架的發(fā)展與人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是載貨汽車前空氣懸架總成的設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)出載貨汽車前空氣 懸架總成，來(lái)了解它的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)之進(jìn)行優(yōu)化，使得設(shè)計(jì)出來(lái)的載貨汽車前空氣懸架總成的結(jié)構(gòu)更合理，更安全。 關(guān)鍵詞： 汽車 載貨汽車前空氣懸架 原理 結(jié)構(gòu) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 n s of is of of be of In s by of at a of it is to of of to in to of is & D of to a of is to of of of is of to of 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 錄 1 緒論 ........................................................ 1 題的來(lái)源與研究的目的和意義 ............................. 1 課題研究的內(nèi)容 ......................................... 2 架的概述 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 架的分類 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 2 空氣懸架結(jié)構(gòu) ................................................ 7 氣懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 ......................................... 9 3 載貨汽車前空氣懸架總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ........................... 12 力桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................ 14 力桿的強(qiáng)度計(jì)算與校核 .................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 栓的選型計(jì)算 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 性元件的設(shè)計(jì) .......................................... 20 氣彈簧力學(xué)性能 ........................................ 21 度控制閥 .............................................. 22 4 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ......................................... 24 架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的概述及強(qiáng)度受力計(jì)算 ........................ 24 向穩(wěn)定桿的選擇 ........................................ 25 定桿的橫向載荷及強(qiáng)度 .................................. 25 架及整車的剛度 ........................................ 26 結(jié) 論 ....................................................... 27 參考文獻(xiàn) ...................................................... 28 致 謝 ....................................................... 29 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 1 緒論 題的來(lái)源與研究的目的和意義 我國(guó)公路條件的改善為汽車空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件。國(guó)內(nèi)高速公路的發(fā)展對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求，對(duì)空氣懸架國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。此外，重型汽車對(duì)路面破壞機(jī)理的研究及認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，限制超載逐步在國(guó)內(nèi)各地受到重視，使空氣懸架在重型車市場(chǎng)的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大，為適應(yīng)高速公路運(yùn)輸?shù)男枰?，高?jí)載貨汽 車和大型載貨車都必須使用空氣懸架。 載貨汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展將大大拉動(dòng)空氣懸架的需求增長(zhǎng)。近幾年，空氣懸架的需求主要是與高等級(jí)載貨汽車的銷售量直接相關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)高級(jí)載貨汽車的市場(chǎng)以每年15％的速度增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家汽車行業(yè)“十五規(guī)劃”要求：我國(guó)的載貨汽車將“重點(diǎn)發(fā)展適應(yīng)高速公路需要的大中型載貨汽車，專用載貨汽車底盤及關(guān)鍵總成”并“根據(jù)市場(chǎng)需求適當(dāng)發(fā)展高檔旅游載貨汽車”?！笆逡?guī)劃”預(yù)測(cè)， 2005年大中型載貨汽車年需求量為 12～16萬(wàn)輛 (其中大型載貨汽車為 3～ 5萬(wàn)輛，中型載貨汽車為 9～ 11萬(wàn)輛 )， 2002年 7月，交通部頒布實(shí)施《營(yíng)運(yùn)載貨汽車類型劃分及等級(jí)評(píng)定》 (325業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，新頒布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)里面對(duì)大中型載貨汽車配置懸架類型作了規(guī)定，其中高級(jí)大中型載貨汽車必須采用空氣懸架，這為空氣懸架產(chǎn)品的推廣使用創(chuàng)造了一個(gè)良好的外部環(huán)境。 本論文主要對(duì)載貨汽車前空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)載貨汽車前空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)，來(lái)了解載貨汽車前空氣懸架的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及以后的發(fā)展趨勢(shì)和現(xiàn)狀。 我國(guó)生產(chǎn)的載貨汽車前空氣懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，穩(wěn)定系數(shù)始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所 提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的載貨汽車前空氣懸架的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，載貨汽車前空氣懸架的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開(kāi)發(fā)出一種新型的載貨汽車前空氣懸架勢(shì)在必行！本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了載貨汽車前空氣懸架的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了載貨汽車前空氣懸架總的指導(dǎo)思想，從而得出了該載貨汽車前空氣懸架的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且校正質(zhì)量高，運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。 通過(guò)設(shè)計(jì)載貨汽車前空氣懸架，要求學(xué)生掌握 大學(xué)四年所學(xué)到的知識(shí)，了解機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，綜合運(yùn)用繪圖軟件對(duì)載貨汽車前空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用水平和設(shè)計(jì)能力。 相信此種載貨汽車前空氣懸架的出現(xiàn)將會(huì)大大提高載貨汽車前空氣懸架的穩(wěn)定性和 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟(jì)效益方面能夠帶來(lái)顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在某種程度上推進(jìn)了汽車工業(yè)的不斷發(fā)展。 課題研究的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)載貨汽車前空氣懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)，從載貨汽車前空氣懸架的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié) 構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面： （ 1）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和圖書(shū)館查找各種關(guān)于載貨汽車前空氣懸架的相關(guān)資料，對(duì)載貨汽車前空氣懸架進(jìn)行方案的比較和預(yù)定。 （ 2）分析載貨汽車前空氣懸架的結(jié)構(gòu)與參數(shù) （ 3）確定設(shè)計(jì)總體方案 （ 4）確定具體設(shè)計(jì)方案 （ 5）載貨汽車前空氣懸架圖紙的繪制。 （ 6）說(shuō)明書(shū)的整理 架的概述 懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力（支承力）、縱向反力（牽引力和制動(dòng)力）和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳 遞到車架（或承載式車身）上，以保證汽車的正常行駛 ]1[ 。 現(xiàn)代汽車的懸架盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但是一般都由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。由于汽車行駛的路面不可能絕對(duì)平坦，路面作用于車輪上的垂直反力往往是沖擊性的，特別是在壞路面上高速行駛時(shí)，這種沖擊力將達(dá)到很大的數(shù)值。沖擊力傳到車架和車身時(shí)，可能引起汽車機(jī)件的早期損壞，傳給乘員和貨物時(shí)，將使乘員感到極不舒適，貨物也可能受到損傷。為了緩和沖擊，在汽車行駛系統(tǒng)中，除了采用彈性的充氣輪胎之外，在懸架中還必 須裝有彈性元件，使車架（或車身）與車橋（或車輪）之間作彈性聯(lián)系。但彈性系統(tǒng)在受到?jīng)_擊后，將產(chǎn)生振動(dòng)。持續(xù)的振動(dòng)易使乘員感到不舒適和疲勞。故懸架還應(yīng)當(dāng)具有減振作用，使振動(dòng)迅速衰減（振幅迅速減?。?。為此，在許多結(jié)構(gòu)形式的汽車懸架中都設(shè)有專門的減振器。 架的分類 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)型式的不同，汽車懸架又可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪用一根整體軸連接，再經(jīng)過(guò)懸架和車價(jià)（或車身）連接；獨(dú)立懸 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪通過(guò)各自的懸架與車架（或車身）連接。 獨(dú)立懸架是每 一側(cè)的車輪都是單獨(dú)地通過(guò)彈性懸架懸掛在車架或車身下面的。其優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量輕，減少了車身受到的沖擊，并提高了車輪的地面附著力；可用剛度小的較軟彈簧，改善汽車的舒適性；可以使發(fā)動(dòng)機(jī)位置降低，汽車重心也得到降低，從而提高汽車的行駛穩(wěn)定性；左右車輪單獨(dú)跳動(dòng)，互不相干，能減小車身的傾斜和震動(dòng)。不過(guò)，獨(dú)立懸架存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修不便的缺點(diǎn)?，F(xiàn)代轎車大都是采用獨(dú)立式懸架，按其結(jié)構(gòu)形式的不同，獨(dú)立懸架又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等。 圖 立懸架 非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪由一根整體式車架相連，車輪連同車橋一起通過(guò)彈性懸架懸掛在車架或車身的下面。非獨(dú)立懸架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)度高、保養(yǎng)容易、行車中前輪定位變化小的優(yōu)點(diǎn)，但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差，在現(xiàn)代轎車中基本上已不再使用，多用在貨車和大客車上。 圖 獨(dú)立懸架 2 空氣懸架結(jié)構(gòu) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 氣懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 空氣彈簧懸架具有變剛度、剛度小、振動(dòng)頻率低、車身高度不變等優(yōu)點(diǎn)。典型的機(jī)械式空氣懸架主要包括以下幾個(gè)部分： (1)空氣彈簧 空氣彈簧是由橡膠囊所圍成的一個(gè) 密閉容器，在其中貯入壓縮空氣，利用空氣的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈簧的作用。這種彈簧的剛度是可變的，因?yàn)樽饔迷趶椈缮系妮d荷增加時(shí)，容器內(nèi)的定量氣體氣壓升高，彈簧剛度增大。反之，當(dāng)載荷減小時(shí)，彈簧內(nèi)的氣壓下降，剛度減小，故空氣彈簧具有較理想的彈性特性。 (2)導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是承受汽車的縱向力、力矩及橫向力。由于空氣懸架只能承受垂直載荷，所以需要安裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以承受橫向力、縱向力及力矩以使車橋 (或者車輪 )按一定的軌跡相對(duì)車身或車架跳動(dòng)。 (3)減振裝置 減振裝置主要是用來(lái)消耗振動(dòng)能量，衰減振動(dòng)?？諝庾鳛?空氣彈簧的工作介質(zhì)，內(nèi)摩擦極小，與板簧相比空氣彈簧本身只有少量阻尼，所以空氣懸架必須裝有阻尼器，而且其阻尼要相應(yīng)增加以達(dá)到迅速衰減振動(dòng)的目的。但如果阻尼過(guò)大又會(huì)使反應(yīng)遲鈍并向車身傳遞過(guò)多的高頻振動(dòng)和沖擊，所以減振器阻尼的匹配是否合理將影響懸架的性能。 (4)高度控制閥 高度控制閥是空氣彈懸架系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其主要功能是：①隨整車載荷變化保持合理的懸架行程；②高速時(shí)降低車身高度，保持車身穩(wěn)定性，減少空氣阻力；⑨在起伏不平的路面上，可以提高車身高度從而提高了汽車的通過(guò)性，空氣彈簧的優(yōu)越性通過(guò)安裝 高度控制閥充分的顯現(xiàn)出來(lái)。 (5)其它附屬裝置 空氣彈簧以壓縮空氣作為介質(zhì)，所以必須裝有壓氣機(jī)以產(chǎn)生壓縮空氣，另外為了進(jìn)一步提高空氣彈簧的性能大部分空氣懸架還裝有輔助氣室。現(xiàn)如今，隨著科技的迅速發(fā)展，很多高檔的客車、轎車以及商用車上已經(jīng)成功的使用了電控空氣懸架，這種懸架使用高度傳感器和電子控制單元來(lái)控制空氣彈簧的充氣和排氣，從而更加提高了空氣懸架的控制精度和反應(yīng)速度。但在功能好的同時(shí)也有其缺點(diǎn)：這種汽車懸架的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，而且成本非常高。所以在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的還不是很廣泛，但是這是汽車懸架發(fā)展的必然趨勢(shì) ]3[ 。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 3 載貨汽車前空氣懸架總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 力桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的載貨汽車前空氣懸架的轉(zhuǎn)推力桿主要是起到推動(dòng)的功能，所以它的尺寸和強(qiáng)度的校核計(jì)算非常重要。 （ 1）初步確定推力桿的直徑 7 9551 3 03 000 ???? （ 根據(jù)工作條件，取 60?d 2）傳動(dòng)推力桿受力分析 360 11 ?????mt （ 3 1062222co 4 4co s '''1 ????? ??? N （ 2062222s i 4 4062222s i n '''''' ????? ??? N （ （ 3）繪制傳動(dòng)推力桿的受力簡(jiǎn)圖，求支座反力 ①垂直面支反力： 由 ? ? 0： 0257 032 ??? 1 2/3 6 3 12/3 6 023 ??????? 由 ? ?0Y ，得： 6 3 1 ????? （ ②水平面支反力： 由 ? ? 0： 032 ?? 6 1 4 42 3 ???? L 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6 由 ? ?0Z ，得： 9 6 3 1 ????? （ （ 4）作彎矩圖： ①垂直面彎矩 ： 4 9 9 0 8 92 ???? （ ②水平面彎矩 ： 8 0 3 6 02 ???? （ ③合成彎矩 M 圖： 82 2222 ????? · （ （ 5）作轉(zhuǎn)矩 ?T N· 6）校核推力桿的強(qiáng)度： 按彎 扭合成應(yīng)力校核推力桿的強(qiáng)度 校核推力桿上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。由文獻(xiàn) [1， 15知，取 ，推力桿的計(jì)算應(yīng)力 3252232 ????????? （ 選定推力桿的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn) [1]表 115? 可知， ? ? 601 ??? 此，? ?1?? ?? 故安全。 （ 7）精確校核推力桿的疲勞強(qiáng) 度 ①判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對(duì)推力桿的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面 引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，而V 受的彎矩較大；從受載的情況來(lái)看，截面 C 的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7 ②截面 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW （ 抗扭截面系數(shù) 5 4 8 8 0 01 4 3 ???? （ 截面 為 ?? （ 截面 為 32000001 ?T 截面上的彎曲應(yīng) 4 4 00 6 6 5 70 ??? （ 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 ??? T? （ 推力桿的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn) [1]表 115? 可知， 640?B? 2751 ??? 551 ??? 由文獻(xiàn) [1] 附表 83? 可知，用插入法求出 ??k， ?????文獻(xiàn) [1] 附圖 43? 可知，表面質(zhì)量系數(shù)為 ： ?? ??推力桿未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 1?q?固得綜合系數(shù)為 ?????????? ?? ?????????? ??1] § 13? ，§ 23? 可知，碳鋼的特性系數(shù) ?取 ??取 ?所以推力桿在截面 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 751 ??????? ? ?? ? ???（ ?????? ??? ?????（ 222 ???????? SS ??（ 故該推力桿在截面 力桿的強(qiáng)度計(jì)算與校核 截面 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 01 3 3 ???? 截面 為 ??面 為 3200000?T 截面上的彎曲應(yīng)力 9 7 00 6 6 5 70 ??? 面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 ??? T?面上由于推力桿肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)??及??按文獻(xiàn) [1]附表 23? 查取。? ? ?， ?又由文獻(xiàn) [1]附圖 13? 可得推力桿的材料的敏感系數(shù)為 q， 1，附 43? ]為 (1 ??????????? ? (1 ??????????? ?1]附圖 23? 可得推力桿的截面形狀系數(shù)為 ? 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9 由文獻(xiàn) [1]附圖 33? 可得推力桿的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 ?綜合系數(shù)為 ?????????? ???????????? ??截面 7 51 ??????? ? ?? ? ????????? ??? ?????222 ???????? SS ??故該推力桿在截面 栓的選型計(jì)算 螺栓的強(qiáng)度在機(jī)械聯(lián)接中至關(guān)重要，特別是在重要的場(chǎng)合，其強(qiáng)度校核和計(jì)算尤其重要。其受力簡(jiǎn)圖如上圖所示，圖中以合力 代替均勻分布的作用力假設(shè)應(yīng)力在剪切面內(nèi)是均勻分布的，若 為剪切面面積，則應(yīng)力為： 與剪切面相切，故為剪應(yīng)力。 2、擠壓實(shí)用計(jì)算 在工程上也使用相似剪切的計(jì)算方法，假設(shè)擠壓應(yīng)力是均勻分布的，則 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10 擠壓面面積 為擠壓面的正投影面積。對(duì)于平鍵接觸面面積就是擠壓面面積；對(duì)于螺栓擠壓面面積 就是直徑平面面積，其值為 。 3、強(qiáng)度條件 剪切和擠壓的強(qiáng)度條件如下： 剪切強(qiáng)度條件： ≤ 擠壓強(qiáng)度條件： ≤ 式中 塑性材料： 脆性材料： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11 先按剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)： ≤ ? ≤ d≥ 再用擠壓強(qiáng)度條件 設(shè)計(jì)，擠壓力為 ，所以 ≤ ? ? ≤ d≥ 最后得到螺栓的抗大強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度是合適的。 性元件的設(shè)計(jì) 空氣懸架多應(yīng)用于大型客車和無(wú)軌電車上，在高級(jí)轎車、長(zhǎng)途運(yùn)輸重型載貨汽車和掛車上有所應(yīng)用。其彈性元件是由夾有 簾線的橡膠囊或模和充入其內(nèi)腔的壓縮空氣所組成的。這種懸架除彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)外，一般還裝有車身高度調(diào)節(jié)裝置。 由于空氣彈簧可以設(shè)計(jì)的比較柔軟，因而空氣懸架可以得到較低的固有頻率，同時(shí)空氣彈簧的變剛特性使得這一頻率在較大的載荷變化范圍內(nèi)保持不變，從而提高了汽車的平順性?？諝鈶壹艿牧硪粋€(gè)優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)調(diào)節(jié)車身高度使得大客車的地板高度和載貨汽車的 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 12 貨箱高度哦隨載荷的變化基本保持不變。此外，空氣懸架還具有空氣彈簧壽命長(zhǎng)、質(zhì)量小以及噪音低等一些優(yōu)點(diǎn)。 按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，空氣彈簧可以分為囊式和膜式兩大類，囊式空 氣彈簧結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，制造方便，但剛度較高，因而常用于大型客車、無(wú)軌電車和載貨汽車，并且常配有輔助氣室以降低彈簧剛度，膜式空氣彈簧剛度小，適應(yīng)于用作轎車懸架，但同等空氣壓力和尺寸下其承載能力小，并且動(dòng)剛度會(huì)增大 ]7[ 。 本設(shè)計(jì)的膜式的空氣彈簧。 圖 氣彈簧 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 13 氣彈簧力學(xué)性能 空氣彈簧的支承、彈性作用取決于空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣。容積比、氣體壓縮系數(shù)基本上決定了理想空氣彈簧的力學(xué)性能。 空氣彈簧是利用橡膠氣囊內(nèi)壓縮空氣的反作用力作為彈性恢復(fù)力 的彈性元件。剛度是空氣彈簧的重要性能參數(shù)，用如下理論公式空氣彈簧垂直剛度 ???????????(式中γ為剛度比， 2， （ 4一 l） 可知，空氣彈簧的有效承壓面積及其交化率對(duì)空氣彈簧剛度的影響顯著。囊式空氣彈簧工作時(shí)有效承壓面積交化率較大，彈簧剛度較大。由于分擔(dān)氣囊形變的曲囊越多，氣囊有效承面積變化率越小，因此曲囊增多可減小囊式空氣彈簧的剛度。在橡膠氣囊正常工作氣壓范圍內(nèi)，膜式空氣彈簧的有效承壓積面變化率比囊式氣彈簧小，即膜式空氣彈簧的剛度比囊式空氣簧小。同時(shí)，膜式空氣彈簧可以通過(guò)改變活塞底部形狀來(lái)控制有效承壓面積變化率，以獲得理想彈性特性。另外，囊式空氣彈簧可以通過(guò)添加輔助氣室，膜式空氣彈簧可利用活塞底座空心內(nèi)腔作為輔助氣室來(lái)增大氣體體 積，從而降低彈簧剛度 ]8[ 。 前懸的空氣彈簧剛度 K 計(jì)算 : 524 84 02 ???? 2/?? 425?2 V =10600 2 6 0 0 ???? ?114γ +靜剛度比γ =1時(shí) ? 當(dāng)動(dòng)剛度比γ = ? 用下式計(jì)算固有頻率： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 14 ?212 ?? （ 式中 力加速度 980 2/當(dāng)用靜剛度比時(shí)則 2 0 19 8 02 1 ????f ? f 合格 當(dāng)用動(dòng)剛度比時(shí)則 2 0 79 8 02 1 ????f ? f 合格 彈簧的剛度公式為 ???????????從中可以看出，要想獲 得較軟的剛度，應(yīng)該增大 V，但在布置上又不允許占用過(guò)高的空間，因而常常采用增加輔助氣室的辦法來(lái)達(dá)到增大 V，減小剛度的目的。 由于空氣彈簧無(wú)法承受側(cè)向力及轉(zhuǎn)矩，必須為懸架選擇恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)向桿系。目前常用的有以下三種方式：①用鋼板彈簧作為導(dǎo)向元件，這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以利用以前的零部件，便于改裝，同時(shí)板簧與空氣彈簧聯(lián)合作用可使懸架彈性特性更接近理想，懸架的偏頻在很大載荷范圍內(nèi)近似保持不變。②縱臂式，這種方式增加了設(shè)計(jì)的靈活性，可以較好地保證懸架的縱傾特性，車輪跳動(dòng)時(shí)主銷傾角的變化量也能滿足要求。③ 際上為縱臂式的變形，其側(cè)向剛度較大，可減小車身側(cè)向擺動(dòng)的加速度，從而減小懸架中出現(xiàn)的附加載荷，多用于重型車的懸架。在轎車上，一般前懸采用雙橫臂，后懸采用縱臂式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 空氣懸架車身高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是一端固定在車架、一端固定在車身上的聯(lián)動(dòng)閥，當(dāng)車引高度變化時(shí)，閥動(dòng)作打開(kāi)相應(yīng)的氣路，向彈簧氣室中補(bǔ)充或由彈簧氣室放出空氣，達(dá)到測(cè)節(jié)車身高度的目的。 汽車在正常行駛過(guò)程中，由于垂向振動(dòng)或側(cè)傾，車身與車橋之間總會(huì)發(fā)生相對(duì)位移。在設(shè)計(jì)車身高度調(diào)節(jié)器時(shí)，必須采取必要的措施以防止在此類情況下車身高度調(diào)節(jié)器頻繁動(dòng)作 ]9[ 。 度控制閥 高度控制閥是空氣懸架系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是保證車輛在任何靜載荷下與路面保持一定的高度，而且空氣彈簧的優(yōu)勢(shì)也只有在采用了高度控制閥的情況下才能充分體現(xiàn)。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 15 高度控制閥（以下稱高度閥）分為機(jī)械式和電磁式，按組成分為帶延時(shí)機(jī)構(gòu)和不帶延時(shí)機(jī)構(gòu)?？紤]到目前國(guó)內(nèi)空氣懸架多采用機(jī)械式高度閥，因此針對(duì)帶延時(shí)機(jī)構(gòu)和不帶延時(shí)機(jī)構(gòu)的兩種機(jī)械式高度閥進(jìn)行研究。 不帶延遲機(jī)構(gòu)的高度閥工作原理：車體荷重增加時(shí)，車體下降，空氣彈簧壓縮，控制桿被推向上方，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng) 帶動(dòng)活塞頂開(kāi)進(jìn)、排氣閥，風(fēng)缸中的壓縮空氣通過(guò)一段節(jié)流通道流入空氣彈簧；車架恢復(fù)到一定高度后，控制桿會(huì)返回平衡位置，此時(shí)進(jìn)氣閥被關(guān)閉，壓縮空氣關(guān)斷。當(dāng)車體荷重減少時(shí)，車體上升，空氣彈簧伸長(zhǎng)，與荷重增加時(shí)情況相反，控制桿被拉下，進(jìn)、排氣閥打開(kāi)，空氣彈簧內(nèi)的空氣經(jīng)節(jié)流通道和活塞內(nèi)的通道排出 ]10[ 。 4 懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的概述及強(qiáng)度受力計(jì)算 空氣懸架的主要組成部分除了空氣彈簧以外，還有導(dǎo)向桿件、減振器、橫向穩(wěn)定器、高度控制組件及緩沖限位部件 等組成。其中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)發(fā)揮著非常重要的作用。 導(dǎo)向傳力機(jī)構(gòu)是空氣懸架中的重要部件，要承受汽車的縱向力、側(cè)向力及其力矩，因此要有一定的強(qiáng)度，布置方式要合理，避免運(yùn)動(dòng)干涉?？諝鈴椈稍趹壹苤兄饕惺艽怪?，減振、消振，如果導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得不合理，則會(huì)增加空氣彈簧的負(fù)擔(dān)，甚至?xí)l(fā)生扭曲、摩擦等現(xiàn)象，惡化減振效果，縮短彈簧的壽命。 汽車空氣懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用是：①在車架 (或承載式車身 )與車橋 (或車輪 )之間傳遞力或力矩。②使車橋 (或車輪 )按一定軌跡相對(duì)車身或車架跳動(dòng)。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16 圖 向桿受力分析 圖 向桿 斷面圖 26.0 F ? （ Ws f ??????? ?? （ ? (????? ?? 121 ( 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 17 ? （ ? (式中 c=337 e=346.4 A=得 74972 ? ? =?? =?B? 2/ 28?Y? 2/ 則高的破壞安全率及降伏安全率分別為 格 格 則低的破壞安全率及降伏安全率分別為 格 格 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 18 向穩(wěn)定桿的選擇 為了降低汽車的固有振動(dòng)頻率以改善行駛平順性，現(xiàn)在轎車懸架的垂直剛度值較小，從而使汽車的側(cè)傾角剛度值也較小，結(jié)果是汽車轉(zhuǎn)彎側(cè)傾嚴(yán)重，影響了汽車的行駛穩(wěn)定性。為此，現(xiàn)代汽車大多都裝有橫向穩(wěn)定桿來(lái)加大懸架的側(cè)傾角剛度以改善汽車的行駛穩(wěn)定性。橫向穩(wěn)定桿帶來(lái)的好處除了可以增加懸架的側(cè)傾角剛度，從而減小汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車身的側(cè)傾角外，適當(dāng)?shù)剡x擇前、后懸架的側(cè)傾角剛度比值，也有助于使汽車獲得所需的不足轉(zhuǎn)向特性。通過(guò)，在汽車的前、后懸架中都裝有橫向穩(wěn)定桿，或者只在前懸架中安裝。若只在后懸架 中安裝，則會(huì)使汽車趨于過(guò)多轉(zhuǎn)向。橫向穩(wěn)定桿帶來(lái)的不利因素有：當(dāng)汽車在坑洼不平的路面行駛時(shí)，左右輪之間有垂向相對(duì)位移，由于橫向穩(wěn)定桿的作用，增加了車輪處的垂向剛度，會(huì)影響汽車的平順性 ]11[ 。 在有些懸架中，橫向穩(wěn)定桿還兼起部分導(dǎo)向桿系的作用，其余情況下則設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意避免與懸架的導(dǎo)向桿系發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。為了緩沖隔振和降低噪聲，橫向穩(wěn)定桿與車輪及車架的連接處均有橡膠支承。 定桿的橫向載荷及強(qiáng)度 圖 拉桿的受力 軸力 ?F ? （ 式中 3300 θ = ?則 3415 加在桿上的拉伸（或壓縮）應(yīng)力 t? = 2/ 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 19 則 ? 格 ? 格 架及整車的剛度 先分別計(jì)算前、后軸的側(cè)傾剛度，然后再計(jì)算整車側(cè)傾剛度 圖 軸的整車參數(shù) k g m m / r a d )G k g m m / r a d )G k g m m / r a d )k g m m / r a d )d 8 3 2 . 5 ( )7 9 6 ( )6 1 8 ( )1 3 . 1 8 /m mh m mH h m mk k g m m?????????前軸的側(cè)傾剛度： （前空氣彈簧的角剛度： （前扭力桿的角剛度 ：（前懸架連桿的橡膠襯套的角剛度： ：（空氣彈簧左右間距：橫向穩(wěn)定桿的安裝點(diǎn)間距：側(cè)傾中心高度：側(cè)傾中心到重心的距離（ ）（ ）空氣彈簧的靜剛度111 1 . 3 1 /k g m m / r a d )rk s k g m 橫向穩(wěn)定桿的彈性系數(shù)：前橡膠襯套的角剛度 ：（ 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 20 圖 軸的整車參數(shù) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 21 整車的側(cè)傾剛度 連接前后側(cè)傾中心的軸線稱為側(cè)傾軸。 側(cè)傾力矩和側(cè)傾角 這里 μ= W=16000 H=1310 h=635 G=入得： 因?yàn)橐鬂M足的側(cè)傾角為： ?? （允許有 ?? 誤差），所以合格 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 22 結(jié) 論 直到今天，畢業(yè)設(shè)計(jì)總算接近尾聲了，通過(guò)這次對(duì)于 載貨汽車前空氣懸架總成 的設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，特別是對(duì) 載貨汽車前空氣懸架總成 的設(shè)計(jì)有了深刻的體會(huì)，讓我收益頗多。特別是針對(duì)機(jī)械的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)這部分，我感觸最深 ，在以后的工作中，我相信我還會(huì)遇到很多類似的問(wèn)題，但是有了這次的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)經(jīng)歷，我想我已經(jīng)初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械設(shè)備的能力，我已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，在以后的工作中，邊工作邊學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取在工作中提高，在工作中學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取做一個(gè)對(duì)于社會(huì)，對(duì)家庭有用的人。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 23 致 謝 時(shí)間過(guò)得很快，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面 也給予我無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛(ài)玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類載貨汽車前空氣懸架總成 的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在 大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 24 參考文獻(xiàn) [1]張福學(xué)編著 北京：電子工業(yè)出版社， 2000： 592]何發(fā)昌著，邵遠(yuǎn)編著 北京：高等教育出版社，1996： 773]張利平著 . 實(shí)用技術(shù)速查手冊(cè) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 154]李寶仁著 . 氣動(dòng)技術(shù) — 低成本綜合自動(dòng)化 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 05]宋學(xué)義著 . 載貨汽車前空氣懸架速查手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 96]陳奎生著 . 氣與氣壓傳動(dòng) . 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 2087]國(guó)）有限公司 . 載貨汽車前空氣懸架實(shí)用技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 308]徐文燦著 . 載貨汽車前空氣懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995：3209]高微 ,楊中平 ,趙榮飛等 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 18710]馬光 ,申桂英 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 2002年 :2811]李如松 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)1994年第 4期 :5512]李明 制造技術(shù)與機(jī)床 2005年第 7期 :7713]李杜莉，武洪恩，劉志海 車前空氣懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 . 煤礦機(jī)械2007年 2月 :5214]of of an ]of 2003:46215] of a 88