汽车多功能转向系统汽车悬架设计毕业设计(编辑修改稿)

汽车多功能转向系统汽车悬架设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

悬架的工作行程） 3） 螺旋弹簧的设计（螺旋弹簧的刚度，直径等，相关强度校核） 4） 减振器参数的设计（相对阻尼系数ψ，减振器阻尼系数  的确定，减振器最大卸荷力 0F 的确定，减振器工作缸直径 D的确定 ） 5）横向稳定杆的设计 6）关键零部件有限元分析。 产品展示： 前悬架总成 成都航空职业技术学院 毕业论文 第 6 页 后悬架总成 总成 成都航空职业技术学院 毕业论文 第 7 页 第一章 悬架分析选型 悬架结构方案选择 设计对象车型参数 悬架设计可以大致分为结构型式及主要参数选择和详细设计两个阶段，有时还要反复交叉进行。 由于悬架的参数影响到许多整车特性，并且涉及其他总成的布置，因而一般要与总布置共同配合确定。 本车设计车型为比亚迪 ET 电动汽车，相关原始参数如下： 本设计对象车型为 比亚迪 ET纯电动汽车 成都航空职业技术学院 毕业论文 第 8 页 总装备质量 1470kg，轮胎： 205/60R17；轮辋： 17521 J 驱动形式为 4 轮轮毂电机电动机驱动，永磁同步电动机额定功率 4 25KW，最大转速 5500r/min，最大转距，通过 IGBT 逆变器和 DPS 电子控制器进行控制。 4 轮轮毂驱动模式构成 4 4 全轮驱动。 独立悬架与非独立悬架结构形式的选择 为适应不同车型和不同类型车桥的需 要，悬架有不同的结构型式 ，主要有独立悬架与非独立悬架。 独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善 ， 同时独立悬架非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性 ，且 轿车对乘坐舒适性要求较高，故选择独立悬架。 悬架具体结构形式的选择 麦弗逊式独立悬架是独立悬架中的一种，是一种减振器作滑动支柱并与下控制臂铰接组成的一种悬架形式 ,与其它悬架系统相比 ,结构简单、性能好、布置紧凑 ,占用空间少。 本次设计的车型为比亚迪 — ET，采用麦佛逊式悬架。 弹性元件选择 弹性元件 是悬架的最主要部件，因为悬架最根本的作用是减缓地面不平度对车身造成的冲击，即将短暂的大加速度冲击化解为相对缓慢的小加速度冲击。 弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧等常用类型。 除了板弹簧自身有减 振 作用外，配备其它种类弹性元件的悬架必须配备 减振元件 ，使已经发生振动的汽车尽快静止。 钢板弹簧是汽车最早使用的弹性元件，由于存在诸多设计不足之处，现逐步被其它种类弹性元件所取代，本次设计选择螺旋弹簧。 减振元件选择 减 振元件 主要 起减振作用。 为加速车架和车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性 ，在大多数汽车的悬架系统内都装有减振器。 减振器和弹性元件是并联安装的。 成都航空职业技术学院 毕业论文 第 9 页 汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。 液力减振器的作用原理是当车架与车桥作往复相对运动时，而减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，则减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。 此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。 本次设计采用选择双筒式液力减振器。 传力构件及导向机构 车轮相对于车架和车身跳动时，车轮（特别是转 向轮）的运动轨迹应符合一定的要求，否则对汽车某些行驶性能（特别是操纵稳定性）有不利的影响。 因此，悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务，因而这些传力构件还起导向作用，故称导向机构。 对前轮导向机构的要求： （ 1）悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过 +，轮距变化大会引起轮胎早期磨损； （ 2）悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度； （ 3） 汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。 在 侧向加速度作用下，车身侧倾角≤ 67度。 并使车轮 与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。 （ 4） 制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。 （ 5） 具有足够的疲劳强度和寿命，可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。 横向稳定器 在多数的轿车和客车上，为防止车身在转向行驶等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架中还设有辅助弹性元件 —— 横向稳定器。 横向稳定器实际是一根近似 U型的杆件，两个端头与车轮刚性连接，用来 防止车身产生过大侧倾。 其原理是当一侧车轮相对车身位移比另外一侧位移大时，稳定杆承受扭矩，由其自身刚性限制这种倾斜，特别是前轮，可有效防止 因一侧车轮遇障碍物时，限制该成都航空职业技术学院 毕业论文 第 10 页 侧车轮跳动幅度。 下摆臂类型选择 麦弗逊悬挂通常由两个基本部分组成：支柱式减 振 器和 A（或 L 型）字型托臂 ， 整个车体的重量和汽车在运动时车轮承受的所有冲击就靠这两个部件承担。 下摆臂主要受的三个力： ； ；。 结合本次设计的目的，考虑到汽车需要原地旋转，为了防止转向车轮与下摆臂发生干涉，故选取 L 型托臂。 第二章 悬架主要参数确定 悬架挠度计算 对于大多数汽车而言，其悬挂质量分配系数 ε =～ ，因而可以近似 地认为 ε =1，即前后桥上方车身部分的集中质量的垂直振动是相互独立的，并用偏频 1n ， 2n 表示各自的自由振动频率，偏频越小，则汽车的平顺性越好。 一般对于钢制弹簧的轿车， 1n 约为 1～ （ 60～ 80 次 /min） ， 2n 约为 ～ （ 70～ 90次 /min），非常接近人体步行时的自然频率。 悬架静挠度 cf 的计算 悬架静挠度 cf 是指汽车满载静止时悬架上的载荷 wF 与此时悬架刚度 c 之比，即cFf wc /。 汽车悬架的振动系统的固有频率，是影响汽车平顺性的主要参数之一。 而汽车部分车身固有率（偏频）可用下式表示： 成都航空职业技术学院 毕业论文 第 11 页 ssm 21 (21) 式中 C s—— 汽车前悬架刚度， N/mm； m s—— 汽车前悬架簧上质量， kg； n—— 汽车前悬架偏频， Hz 而汽车悬架的静挠度可用下式表示： ssc cgmf / (22) 由这两式可得出： 225nfc  (23) 设计时取前悬架的偏频 Hzn  根据公式 (23)可以计算出前悬架的静挠度为： 1cf =25/n2= 在选取前后悬架的静挠度值 1cf 和 2cf 时，应当使其接近，并希望后悬架的静挠度 2cf 比前悬架的静挠度 1cf 小些，这样有利于防止车身产生较大的纵向角振动，推荐为：12 )~( cc ff  故后悬架静挠度取： mmff cc 12  悬架动挠度 df 计算 悬架的动挠度 df 是指从满载经平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩到其自由高度的 1/2 或 2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂 直位移。 要求悬架应有足度，以防止在坏路面上行驶时经常碰到缓冲块。 对乘用车， df 取70～ 90mm；对客车， df 取 50～ 80mm；对货车， df 取 60～ 90mm。 本次设计取悬架动挠度 df 为 80mm。 成都航空职业技术学院 毕业论文 第 12 页 为了得到良好的平顺性，因当采用较软的悬架以降低偏频，但软的悬架在一定载荷下其变形量也大，对于一般轿车而言，悬架总工作行程（静扰度与动扰度之和）应当不小于 160mm。 对于前悬架： 因为： mmmmff dc  故设计合理 对于后悬架： 因为： mmmmff dc  故设计合理 悬架刚度计算 已知： 已知整车装备质量： m =1470kg，参考本次设计车型， 取簧上质量为 1400kg；取。