懸架系統(tǒng)設(shè)計計算報告

經(jīng)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(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！:-懸架系統(tǒng)設(shè)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(shè)計說明............................................................................................................11.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成........................................................................................................11.3系統(tǒng)設(shè)計原理及規(guī)范................................................................................................22懸架系統(tǒng)設(shè)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(cè)傾角剛度計算......................................................................................................103.5側(cè)傾角剛度校核......................................................................................................133.6側(cè)翻閥值校核..........................................................................................................153.7縱向穩(wěn)定性校核......................................................................................................153.8減震器參數(shù)的確定..................................................................................................164總結(jié)................................................................................................................................18參考文獻(xiàn)............................................................................................................................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(jù)項目要求，需要對前后懸架的特征參數(shù)進(jìn)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(shù)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(cè)，通過副車架與車身特性，使其滿足實際設(shè)計的各項要求，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。其顯著特點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用可靠，側(cè)傾性能優(yōu)良。中間工字形的扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向特性。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示。圖21.3系統(tǒng)設(shè)計原理及規(guī)范LF7133前后懸架的設(shè)計是以標(biāo)桿車為依托，根據(jù)標(biāo)桿車懸架系統(tǒng)基本參數(shù)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(biāo)桿車一致的前提下，依據(jù)標(biāo)桿車的懸架特征量對LF7133車型懸架參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。在確保各參數(shù)與標(biāo)桿車保持基本一致的情況下進(jìn)一步校核各設(shè)計參數(shù)，使其滿足通用汽車的設(shè)計取值范圍，從而確定零部件制造的尺寸參數(shù)，為零部件開發(fā)提供設(shè)計依據(jù)。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(shè)計值）1460（設(shè)計值）2550（設(shè)計值）1100147567678842468779.9768.55通過對標(biāo)桿車的特征檢測，在參照標(biāo)桿車整車姿態(tài)與懸架安裝點的前提下，根據(jù)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(jù)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(zhì)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(jù)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(zhì)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(shù)的確定車參數(shù)，僅對鋼絲直徑進(jìn)行調(diào)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(jù)簡圖5，后螺旋彈簧提供彈性力的大小取決于汽車后部質(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)力臂的夾角a=16.1°；b：空載車輪支持力與旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)力臂的夾角a=10.2°；b：滿載車輪支持力與旋轉(zhuǎn)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(shù)，僅對鋼絲直徑進(jìn)行調(diào)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(shù)5.5圈，總?cè)?shù)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(shù)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(biāo)桿車后懸架剛度進(jìn)行試驗，得出標(biāo)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(dāng)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(cè)傾角剛度：C＝C＋CrfC：橫向穩(wěn)定桿引起的等效側(cè)傾角剛度，單位·mm/rad；C：螺旋彈簧引起的側(cè)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(cè)傾角剛度有如下關(guān)系：fLw22fBb則由穩(wěn)定桿所引起的作用在車輪處的等效側(cè)傾角剛度C為：1fBC227bCfLwbwb).螺旋彈簧引起的側(cè)傾角剛度計算LF7133麥弗遜式獨立懸架受力示意圖，其側(cè)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(cè)傾時，作為整體式的后扭轉(zhuǎn)梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，連同后螺旋彈簧的回復(fù)力共同產(chǎn)生側(cè)傾角剛度?？捎孟旅娴墓奖磉_(dá)：C＝C＋Crr式中：C：后扭轉(zhuǎn)梁扭轉(zhuǎn)引起的側(cè)傾角剛度；C：螺旋彈簧部分引起的側(cè)傾角剛度；a).后螺旋彈簧引起的側(cè)傾角剛度計算-12-=0.91×10·mm/rad72sRsRsRb).后扭轉(zhuǎn)梁引起的側(cè)傾角剛度計算由通過試驗得出后軸扭轉(zhuǎn)梁及其他彈性元件的平均剛度：K＝10.05N/mm。a則后扭轉(zhuǎn)梁扭轉(zhuǎn)時引起的側(cè)傾角剛度C為：C＝72aL：后扭轉(zhuǎn)梁制動底板安裝點距離，L=1408mm；K：后扭轉(zhuǎn)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(cè)傾角剛度，C=3.98×10·mm/rad；7C7C/C=2.1，符合通常轎車側(cè)傾剛度選用范圍1.4~2.6之內(nèi)，且前懸架側(cè)傾角剛rr=1.98×10N·mm…②MFh6r1F：懸掛質(zhì)量離心力，F(xiàn)Ma5199.8NsysybmyM14751326.48Kgbmbmay：設(shè)定橫向加速度，agyh1sLsh1：前側(cè)傾中心離地高度，h=132mm1：后側(cè)傾中心離地高度，h=125mm2：滿載懸掛質(zhì)心離地高度，h=511mms：懸掛質(zhì)心至前軸距離，a=1186mms：懸掛質(zhì)心至后軸距離，b=1358mms由于車身的側(cè)傾，導(dǎo)致懸掛質(zhì)量重力引起一定的側(cè)傾力矩，該力矩也是整車側(cè)傾力矩的組成部分之一。即：r2sr：懸掛質(zhì)量側(cè)傾角度。s：懸掛質(zhì)量產(chǎn)生的重力，G=Mgs=0.054×10·mm…………④6r3uy0Fuy：獨立懸架非懸掛質(zhì)量產(chǎn)生的離心力，F(xiàn)Ma313.48NsymyM：獨立懸架非懸掛質(zhì)量，MKgm下m：前等效側(cè)傾中心高度，h=132mm0MC7φ橫向加速度時的側(cè)傾角為：=0.038d≈2.2°﹤6°故此LF7133側(cè)傾角剛度在通常車型選用范圍之內(nèi)。汽車側(cè)翻是指汽車在行駛過程中，繞其縱軸線轉(zhuǎn)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(nèi)側(cè)車輪垂直支持力為零的一種狀態(tài)。對于車輛側(cè)滑遭遇障礙物所引起的側(cè)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(cè)滑先后順序，取小值滿載后輪距B=1460mmh：滿載質(zhì)心高度，h=511mmggR：滿載側(cè)傾柔度，R=1/C=1.7×10-8φφφh：側(cè)傾中心高度，h=h–h129mmrrg=由于側(cè)偏過程中輪胎彈性變形，使輪胎接地中心向內(nèi)偏移，輪距減小，這使側(cè)傾閥值將減少，故汽車側(cè)翻閥值為：1.43×（–=1.38。顯而易見，該閥值是處于微型轎車的側(cè)傾閥值范圍1.1~1.5之內(nèi)，滿足設(shè)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(zhuǎn)移，并伴隨前后懸架的變形，表現(xiàn)為制動時的前部下沉和加速時的前部上抬現(xiàn)象，設(shè)