越野车双横臂式独立悬架设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

越野车双横臂式独立悬架设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

397 错误 !未找到引用源。 =1909mm 且 d=235mm 代入（ ）得到： P=401mm 且 错误 !未找到引用源。 =110mm ， 错误 !未找到引用源。 = 代入式中： 侧倾中心高度： 错误 !未找到引用源。 = mm 纵倾中心 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 11 双横臂式独立悬架纵倾中心点 O可用做图法得出，如图 所示： 图 42纵倾中心 作出两条横臂转动轴的延长线 C和 D，两条线的交点 O即为纵倾中心。 双横臂式独立悬架导向机构设计 纵向平面内上下横臂轴布置方案 上、下横臂轴抗前倾角的匹对对主销后倾角的变化有较大的影响，图 给出了六种可以匹配方案的主销后倾角 γ 值随车轮跳动的变化曲线。 纵坐标为车轮接地点的垂直位移量的变化 Z。 各匹配方案中 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 的取值如图 ，其正负角按图所示确定。 图 44 角的定义 图 43 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 的匹配对 的影响 其中 的定义如图所示 所示； 为了提高汽车的制动稳定性和舒适性，一般希望主销后倾角的变化规律为：在悬架弹簧压缩时后倾角变大；在弹簧拉伸时后倾角减小，用以制造制动时主销后倾角变大而在控制臂支架上产生防止制动前俯的力矩。 第 6 方案主销后倾角的变化规律很好，根据实际的设计的 布局情况我选择二方案 错误 !未找到引用源。 取 0176。 、 错误 !未找到引用源。 取 5176。 [5]。 横向平面内的上、下横臂的布局方案 比较图 、 b、 c 三图可以清晰的看到，上下横臂的布置不同，所得侧倾中心位置也不同，根据实际前悬架侧倾中心高度在 0～ 120mm 之间，设计上、下 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 12 横臂在横向平面内的布置方案选用 a方案。 图 45 上、下横臂在横向平面内的布置方案 水平面内上、下横臂轴的布置方案 横臂轴在水平面的布置方案有三种，如图 图 46 水平面 内上、下横臂轴的布置方案 下横臂轴 MM 和尚横臂轴 NN与轴线的夹角，分别用 错误 !未找到引用源。 和错误 !未找到引用源。 表示，称为导向机构的上下横臂的水平斜直角。 一般规定，轴线前端远离汽车轴线的夹角为正角，之为负。 与汽车轴线平行者，夹角为零。 双横臂式悬架的上下横臂的长度对车轮上下跳动时的定位参数影响很大。 现代轿车所用的双横臂式前悬架，一般设计，这样可以方便发动机的布置请可以得到理想的运动特性。 为了使车轮在遇到凸起路障时能够使车轮一起跳动，一面向后退让，以减 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 13 少到车身的冲击力，还为了布置发动机，大多数 前置发动机汽车的悬架下横臂轴 MM 线的斜置缴角为正值。 如图 所示，当上、下横臂轴倾斜角 错误 !未找到引用源。 均为正值，主销后倾角随轮胎的上跳有较小增加甚至减少（当 错误 !未找到引用源。 时）。 当车轮上跳、主销后倾角变大时，车身上的悬架支撑出会产生反力矩，有助于产生制动时的抗前俯作用。 但是注销后倾变的太大时，会在支撑处产生过的反力矩，同时使转向系统对侧向力十分敏感，易造成车轮摆动或方向盘上的力的变化。 横臂轴在水平面的布置方案有三种，如图 所示 为了使车轮在遇到凸起路障时能够使车轮一起跳动，一面向 后退让，以减少到车身的冲击力，还为了布置发动机，大多数前置发动机汽车的悬架下横臂轴 MM 线的斜置缴角为正值。 如图 所示，当上、下横臂轴倾斜角 错误 !未找到引用源。 均为正值，主销后倾角随轮胎的上跳有较小增加甚至减少（当 错误 !未找到引用源。 时）。 当车轮上跳、主销后倾角变大时，车身上的悬架支撑出会产生反力矩，有助于产生制动时的抗前俯作用。 但是注销后倾变的太大时，会在支撑处产生过的反力矩，同时使转向系统对侧向力十分敏感，易造成车轮摆动或方向盘上的力的变化。 .4 上下横臂长度的确定 双横臂式悬 架的上下横臂的长度对车轮上下跳动时的定位参数影响很大[8]。 现代轿车所用的双横臂式前悬架，一般设计，这样可以方便发动机的布置请可以得到理想的运动特性。 如图 所示为下横臂长度 L1 保持不变，改变上横臂的长度不 L2，使得L1/L2 的比值分别是 、 、 、 、 时计算得到的悬架的运动特性。 其中 Z— 错误 !未找到引用源。 （ Z 轴表示轮胎上下跳动的位移量， 错误 !未找到引用源。 表示为 1/2 轮距）表示为车轮接地点在横向平面内随车轮跳动的特性曲线。 有图可以看出，当上、下横臂之比为 时， 错误 !未找到引用源。 曲线变化最平缓； L1/L2 增大或减小时， 错误 !未找到引用源。 的曲线的曲率都会 增加。 图中 Z— α 和 Z— β 分别表示车轮外倾角和车轮内倾角随车路跳动的特 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 14 征曲线如图。 图 47 上、下横臂长度之比 L1/L2改变时的悬架特性 设计汽车悬架时，希望轮距变化要小，以减少轮胎磨损，提高其使用寿命，因此应该选择 L1/L2 在 ；为了保证汽车有良好的操作性，希望前轮定位角度的变化要小，这时应选择 L1/L2 在 附近，综合以上分析，悬架的L1/L2 应该在 ～ 的范围内。 根据我国的乘用车设计经验，在初选尺寸时，L1/L2 取 为宜 螺旋弹簧的设计计算 螺旋弹簧材料的选择 螺旋弹簧作为弹性元件的一种，具有结构紧凑、制造方便及高的比能容量等特点，在轻型以下汽车的悬架中运用普遍。 螺旋弹簧通常应用于独立悬架，特别是前轮独立悬架中。 在有些轿车的后轮非独立悬架中，其弹性元件也采用螺旋弹簧。 螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，可做成等螺距或变螺距。 前者刚度不变，后者刚度是可变的。 螺旋弹簧具有以下优点：无需润滑，不忌泥污；安置它所需的纵向空间不大；弹簧本身质量 小。 根据汽车工作时螺旋弹簧的受力特点和寿命要求（可参考下文的计算分析），选择 60Si2MnA 为簧丝的材料 [1]，以提高弹簧在交变载荷下的疲劳寿命。 弹簧材料特性如下表 ： 表 42 弹簧材料特性 许用切应力[ ] 许用剪应力[ ] 剪切模量 G 弹性模量 E 强度范围 48 2/mmfkg 100 2/mmfkg 80002/mmfkg 20200MP 4550HRC 弹簧几何参数的计算 表 43 设计参数 前悬架满载轴荷错误 !未找到引用源。 前悬架空载轴荷错误 !未找到引用源。 前悬架总质量 错误 !未找到引用源。 前悬架设计偏频 n 1150Kg 950Kg 102Kg 弹簧所受压力 P： 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 15 P= 错误 ! 未 找 到 引 用 源。 / 错误 ! 未 找 到 引 用 源。 =575 弹簧所受到的最大的力：动荷系数 k取 则弹簧所受到的最大压力 错误 !未找到引用源。 = 车轮到弹簧的力及位移传递比 车轮与路面接触点和零件连接点检的传递比即表明形成不同也表明在二处的里的大小不同。 弹簧的刚度 错误 !未找到引用源。 悬架的线刚度 错误 !未找到引用源。 可由传递比建立联系：利用传递比 i 便可计算螺旋弹簧的刚度 错误 !未找到引用源。 ： fihivNFFk xyvFws // 39。  （ ） 其中分数 错误 !未找到引用源。 代表悬架的线刚度。 从而，得到如下关 系式： （ ） 根据文献 [7]，悬架的行程传递比及力的传递比为 代入数值可得到 i x ＝， i y ＝。 所以，位移传递比 i x i y 为 弹簧在最大压缩力作用下的变形量 由前悬给定的偏频 f＝ ，可得到了汽车悬架的线刚度： )/( . 222222 mmnMfk x   （ ） 于是可得出弹簧的刚度 sk )/( mmNiikk yxxs  （ ） 进而可得到弹簧在最大压缩力 Pdmax 作用下的变形量 F： )( 6  （ ） 所以，弹簧所受最大弹簧力 错误 !未找到引用源。 和相应的最大变形为 F=： 根据公式 可以算出前悬架的刚度： 错误 ! 未找到引用源。 () 式中； 错误 !未找到引用源。 指汽车前悬架刚度， N/mm 错误 !未找到引用源。 指汽车前悬架的簧上质量， Kg 错误 !未找到引用源。 指汽车前悬架的偏频， Hz 汽车空载刚度计算： 错误 !未找到引用源。 =（ 950−102） /2=424Kg yxxs iikk  哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文） 16 错误 !未找到引用源。 = 代入计算得： 错误 ! 未找到引用源。 =4 错误 ! 未找到引用源。 424=汽车满载刚度计算 错误 !未找到引用源。 =（ 1150−102） /2=524Kg 错误 !未找到引用源。 = 代入计算得： 错误 !未找到引用源。 =4错误 !未找到引用源。 524= 按满载计算弹簧钢丝几何参数 错误 !未找到引用源。 () 所以得出： 错误 !未找 到引用源。 () 式中： i指弹簧的有效工作参数，取 5 G指弹簧材料的剪切弹性模量，取 错误 !未找到引用源。 MPa 错误 !未找到引用源。 指弹簧中经，取 112mm 代入式 ()中： d= 弹簧直径 d取 14mm 弹簧设计中，螺旋比 错误 !未找到引用源。 ,弹簧指数越小，其刚度越大，弹簧越大，弹簧越硬。 弹簧内外侧的应力相差越大，反之，弹簧越软。 弹簧丝直径与螺旋的选取范围如表 : 表 44 弹簧直径与螺旋比的选取关系 弹簧丝直径 d(mm) ～ ～ 1 ～ ～ 6 7～ 16 18～ 0 螺旋比 C 7～ 14 5～ 12 5～ 10 4～ 10 4～ 8 4～ 6 一般的选择范围是 C=4～ 8，初选螺旋比为 8. 弹簧总圈数与其工作圈数的关系为： 错误 !未找到引用源。 +2（ +） =7 弹簧的节距 t 一般按公式取： 错误 !未找到引用源。 14+260/8+ ≈ 56mm 弹簧的自由高度： 错误 !未找到引用源。 () 式中： 错误 !未找到引用源。 指工作圈数。