懸架系統(tǒng)設計計算報告

經典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網絡整理，如有侵權，請聯系刪除，謝謝！:-懸架系統(tǒng)設計計算報告項目名稱：A年月目錄1系統(tǒng)概述..............................................................................................................................11.1系統(tǒng)設計說明............................................................................................................11.2系統(tǒng)結構及組成........................................................................................................11.3系統(tǒng)設計原理及規(guī)范................................................................................................22懸架系統(tǒng)設計的輸入條件..................................................................................................23系統(tǒng)計算及驗證..................................................................................................................33.1前懸架位移與受力情況分析....................................................................................33.2后懸架位移與受力情況分析....................................................................................73.3懸架靜撓度的計算..................................................................................................103.4側傾角剛度計算......................................................................................................103.5側傾角剛度校核......................................................................................................133.6側翻閥值校核..........................................................................................................153.7縱向穩(wěn)定性校核......................................................................................................153.8減震器參數的確定..................................................................................................164總結................................................................................................................................18參考文獻............................................................................................................................20懸架是汽車上重要總成之一，它傳遞汽車的力和力矩、緩和沖擊、衰減振動，確保汽車必要的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。根據項目要求，需要對前后懸架的特征參數進行計算與較核，在確保懸架系統(tǒng)滿足必要功能的同時，使懸架的各特征參數匹配合理，且校核其滿足通用汽車的取值范圍。筒體之上，與前減振器共同組成前支柱總成，一起傳遞汽車所受力和力矩，并衰減汽車的振動。下部三角形的擺臂通過橡膠襯套對稱安裝于副車架的兩側，通過副車架與車身特性，使其滿足實際設計的各項要求，其結構簡圖如圖1所示。其顯著特點是結構簡單，成本低，使用可靠，側傾性能優(yōu)良。中間工字形的扭轉梁在傳遞汽車所受縱向力的同時，也為后螺旋彈簧與減振器提供了必要的安裝空間，同時通過的過多轉向特性。其結構簡圖如圖2所示。圖21.3系統(tǒng)設計原理及規(guī)范LF7133前后懸架的設計是以標桿車為依托，根據標桿車懸架系統(tǒng)基本參數的檢測，通過計算，求得反映其懸架系統(tǒng)性能的基本特征量，在保持整車姿態(tài)與標桿車一致的前提下，依據標桿車的懸架特征量對LF7133車型懸架參數進行設計。在確保各參數與標桿車保持基本一致的情況下進一步校核各設計參數，使其滿足通用汽車的設計取值范圍，從而確定零部件制造的尺寸參數，為零部件開發(fā)提供設計依據。計算與校核的特征量主要包括懸架剛度、偏頻、靜撓度和阻尼等。2表15111465（設計值）1460（設計值）2550（設計值）1100147567678842468779.9768.55通過對標桿車的特征檢測，在參照標桿車整車姿態(tài)與懸架安裝點的前提下，根據三態(tài)下的行程如下：表2彈簧行程（mm）mm）備注1).空載懸架位移與受力情況分析懸架在空載情況下，其受力簡圖如下：圖3根據圖3空載受力平衡，彈簧在空載時的載荷值F可由下式求出：xkGG：前輪空載地面對與簧上質量的作用力；Fk9.8=2920.5Nk下22FkK1901.132119.26cos14.6Pcos可在此一并計算出，即為：Pcos2119.26cos14.6=1.0791901.13sk懸架在滿載情況下，其受力簡圖如下：δ-4-根據圖4空載受力平衡，彈簧在滿載時的載荷值F可由下式求出：xmGG：前輪滿載地面對與簧上質量的作用力；FmG9.8=3469.3Nm下22K2219.03Pcos2402.3cos10.0另：為計算空載情況下懸架的剛度，車輪中心與彈簧受力點位移比可在此一并Pcos2402.3cos10.0K2219.03sm簧剛度C可由其空滿載所受作用力的變化量和變化位移直接求出，帶入上面所計算出S1的彈簧載荷值可得：Cxmxkxm23.5S14).LF7133前螺旋彈簧參數的確定車參數，僅對鋼絲直徑進行調整，即：GdCs1前Cs8Dn311前4G1-5-Cs：為螺旋彈簧剛度23.4N/mm1D：為前螺旋彈簧中徑135.0mm11m111kx度：Fxx1kCCC223.440.2N/mm1kmFxx2mCCC223.441.2N/mm2m滿載偏頻：n=1.21（Hz）滿載行程：56.1mm。圖5根據簡圖5，后螺旋彈簧提供彈性力的大小取決于汽車后部質量的分布以及車輪受量化。則后螺旋彈簧所提供的彈性力為：FGFG=2105.89NG：后輪空載下簧上質量分布的作用力；Rk9.8=1741.70Nk下22Pcosb403.317cosb1.196a：空載彈簧軸線與彈簧旋轉力臂的夾角a=16.1°；b：空載車輪支持力與旋轉力臂夾角b=0.3°；-7-該類型懸架在滿載狀態(tài)下，受力情況可簡化如下：圖6FGFG=3497.2NRmGm下22a：滿載彈簧軸線與彈簧旋轉力臂的夾角a=10.2°；b：滿載車輪支持力與旋轉力臂夾角b=8.7°；后懸在空滿載情況下彈簧形變ss=56.1mm則螺旋彈簧剛度：Cxmxmxk56.1S2-8-車參數，僅對鋼絲直徑進行調整，即：42322后4G2G：為彈性剪切模量79000N/mm2Cs：為螺旋彈簧剛度25.24N/mm2D：為前螺旋彈簧中徑118.0mm2n：為彈簧有效圈數5.5圈，總圈數6.75圈5).后懸架固有頻率的計算后懸架固有頻率：1πm1m=424-68.55=355.451m687-68.55=618.451Ckxx予以數值計算，則空載時前懸架剛度：FC2x21kC35.31N/mm1k2滿載時后懸架剛度：F1xx222m1CCC37.90N/mm2mS1滿載偏頻：n=1.25（Hz）滿由于后懸架剛度在運動過程中會發(fā)生變化，對標桿車后懸架剛度進行試驗，得出標桿車試驗平均剛度為36.39N/mm，空滿載頻率分別為：1.64Hz、1.23Hz。LF7133懸架空滿載頻率與其相當接近且空滿載狀態(tài)下變化更小，可見LF7133后懸架固有頻率取值比較合理。3.3懸架靜撓度的計算fmgCccg：為重力加速度，單位m/s2。fmgC＝168.8mm；滿1后懸架靜撓度:fmgC＝159.9mm。后2c穩(wěn)定桿引起的側傾角剛度：C＝C＋CrfC：橫向穩(wěn)定桿引起的等效側傾角剛度，單位·mm/rad；C：螺旋彈簧引起的側傾角剛度，單位·mm/rad。以下分別計算兩項角剛度值。圖72C'2Laab4LbcL232E：材料的彈性模量，取206000N/mm2d4：穩(wěn)定桿的截面慣性矩，Id＝23mm；L＝1021.6mm；L：由圖3-2可得，L＝353.8mm；11L：由圖3-2可得，L＝335mm；22＝317.5mm。7-11-取其中間值22.5％，則減小后的穩(wěn)定桿角剛度為C：'由于橫向穩(wěn)定桿和車輪處的側傾角剛度有如下關系：fLw22fBb則由穩(wěn)定桿所引起的作用在車輪處的等效側傾角剛度C為：1fBC227bCfLwbwb).螺旋彈簧引起的側傾角剛度計算LF7133麥弗遜式獨立懸架受力示意圖，其側傾角剛度可以用下式計算得到：1=1.22×10·mm/rad722SFSFSFC＝C＋Crf對于后懸架在車身側傾時，作為整體式的后扭轉梁發(fā)生扭轉變形，連同后螺旋彈簧的回復力共同產生側傾角剛度?？捎孟旅娴墓奖磉_：C＝C＋Crr式中：C：后扭轉梁扭轉引起的側傾角剛度；C：螺旋彈簧部分引起的側傾角剛度；a).后螺旋彈簧引起的側傾角剛度計算-12-=0.91×10·mm/rad72sRsRsRb).后扭轉梁引起的側傾角剛度計算由通過試驗得出后軸扭轉梁及其他彈性元件的平均剛度：K＝10.05N/mm。a則后扭轉梁扭轉時引起的側傾角剛度C為：C＝72aL：后扭轉梁制動底板安裝點距離，L=1408mm；K：后扭轉梁平均剛度，試驗得K=10.05N/mm；aaC＝C＋C＝1.90×107N·mm/radC+C=5.88×10·mm/rad7C：為前懸架側傾角剛度，C=3.98×10·mm/rad；7C7C/C=2.1，符合通常轎車側傾剛度選用范圍1.4~2.6之內，且前懸架側傾角剛rr=1.98×10N·mm…②MFh6r1F：懸掛質量離心力，FMa5199.8NsysybmyM14751326.48Kgbmbmay：設定橫向加速度，agyh1sLsh1：前側傾中心離地高度，h=132mm1：后側傾中心離地高度，h=125mm2：滿載懸掛質心離地高度，h=511mms：懸掛質心至前軸距離，a=1186mms：懸掛質心至后軸距離，b=1358mms由于車身的側傾，導致懸掛質量重力引起一定的側傾力矩，該力矩也是整車側傾力矩的組成部分之一。即：r2sr：懸掛質量側傾角度。s：懸掛質量產生的重力，G=Mgs=0.054×10·mm…………④6r3uy0Fuy：獨立懸架非懸掛質量產生的離心力，FMa313.48NsymyM：獨立懸架非懸掛質量，MKgm下m：前等效側傾中心高度，h=132mm0MC7φ橫向加速度時的側傾角為：=0.038d≈2.2°﹤6°故此LF7133側傾角剛度在通常車型選用范圍之內。汽車側翻是指汽車在行駛過程中，繞其縱軸線轉動90度或更大的角度，以至車身彎行駛時，在橫向加速度的作用下，使得內側車輪垂直支持力為零的一種狀態(tài)。對于車輛側滑遭遇障礙物所引起的側翻視為一種非正常駕駛工況，可不予考慮。圖8aB1=1.43yg2hRh/h]grgB：輪距，考慮側滑先后順序，取小值滿載后輪距B=1460mmh：滿載質心高度，h=511mmggR：滿載側傾柔度，R=1/C=1.7×10-8φφφh：側傾中心高度，h=h–h129mmrrg=由于側偏過程中輪胎彈性變形，使輪胎接地中心向內偏移，輪距減小，這使側傾閥值將減少，故汽車側翻閥值為：1.43×（–=1.38。顯而易見，該閥值是處于微型轎車的側傾閥值范圍1.1~1.5之內，滿足設計要求。汽車在制動或加速行駛時，由于慣性力的作用會造成軸荷的轉移，并伴隨前后懸架的變形，表現為制動時的前部下沉和加速時的前部上抬現象，設