麥弗遜Macpherson懸架中的作用力

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1、 麥 弗 遜 懸 架 中 載 荷 分 三 部 分 來 確 定 :A.靜 載 荷 的 確 定 ； B.持 續(xù) 作 用 力 的 確 定 ； C.短 時 作 用 力 的 確 定A. 麥 弗 遜 懸 架 中 靜 載 荷 的 確 定 1. 彈 簧 和 鉸 接 中 的 靜 載 荷 (見 圖 1): 在 進(jìn) 行 靜 力 平 衡 分 析 時 ， 將 車 輪 、 輪 軸 、 減 振 器（ 含 活 塞 桿 ） 對 點(diǎn) A及 下 控 制 臂 形 成 一 整 體 ， 點(diǎn) A固 定 在擋 泥 板 上 ， 下 控 制 臂 的 鉸 接 固 定 于 B處 。 圖 2是 無 約 束 系統(tǒng) 圖 ， 選 取 減 振 器 軸 線 為

2、 Y軸 ； X軸 則 與 它 垂 直 ， 用 X及 Y軸 上 的 反 力 代 替 支 承 A點(diǎn) 。 X-Y坐 標(biāo) 相 對 于 地 面 旋 轉(zhuǎn) 一 個0角 ， 也 就 是 車 輪 回 轉(zhuǎn) 軸 在 橫 向 平 面 內(nèi) 的 傾 角 。 按 圖 1所示 的 距 離 符 號 ， 對 D點(diǎn) 取 矩 后 得 平 衡 方 程 ： Ax（ c+o） = Nv-（ Uv/2） b Ax= Nv-（ Uv/2） b / （ c+o） (1)式 中 ： b=Ro+d tg 0 mm Uv/2 前 輪 簧 下 質(zhì) 量 的 一 半 N 圖1 由 (1)式 可 知 : 若 ( c+a)值 增 大 (即 點(diǎn) A在 擋 泥 板

3、 處 愈 高 )， b值 減 小 時 ， 則 使 減 振 器 活 塞 桿 上 的 彎 曲 載 荷 Ax減 小 。 另 外 , 在 Y軸 方 向 上 的 所 有 力 之 和 應(yīng) 等 于 零 ， 即 F=0 見 圖 2。 因 此 ， 彈 簧 上 的 靜 載 荷 為 ： Fy=0 Ay=Ny+By 式 中 ， Ny=Nycos 0； By=Bx tg（ +0） Fx=0 Bx=Ax+Nx ； 式 中 Nx=Nv sin 0 減 振 器 活 塞 桿 的 彎 矩 為 ： Mk=aAx 減 振 器 活 塞 桿 導(dǎo) 向 套 上 的 力 為 ： Cx=AxL/（ L-a） 作 用 于 活 塞 上 的 力 為

4、： Kx=Cx-Ax 線 段 a越 短 ， Cx和 kx就 越 小 ， 導(dǎo) 向 套 中 和 活 塞 上 的 摩 擦力 （ C k1+Kx 2） 也 相 應(yīng) 地 減 小 。 2. 用 作 圖 法 來 確 定 作 用 力 既 簡 單 又 實 用 ， 如 圖 3所 示 。 利 用 已 知 力 Nv和 下 控 制 臂 BD所 產(chǎn) 生 力 的 方 向 ， 就 可 獲得 力 A， 將 力 A分 解 成 在 減 振 器 軸 線 方 向 上 和 與 其 垂 直 方 向上 的 分 力 ， 從 而 可 得 到 支 撐 上 的 反 力 和 作 用 于 彈 簧 上 的 力 。 當(dāng) 代 小 轎 車 為 了 減 小 前

5、輪 驅(qū) 動 轉(zhuǎn) 動 力 臂 R0 （ scub radius） ， 常 常 把 下 臂 球 頭 B從 減 振 器 軸 線 向 車 輪方 向 移 動 t的 距 離 ， 見 圖 4。 此 時 ， 車 輪 回 轉(zhuǎn) 軸 線 和 減 振 器軸 線 形 成 夾 角 ， 該 角 可 用 已 知 線 段 長 來 表 示 ： tg = t /（ c+o） 圖 4展 示 出 力 Nv、 B和 A在 減 振 器 軸 向 上 的 分 解 ， 即 旋 轉(zhuǎn) 0-角 度 時 的 分 解 。 點(diǎn) A的 力 矩 方 程 為 ： bNv+By t-Bx（ c+o） =0 取 b = R0+d tg 0 +t cos（ 0 ） +

6、 （ c+a） sin（ 0 ） ； By =Bx tg（ + 0 ） 則 可 算 出 Bx， 然 后 ， 將 車 輪 載 荷 Nv=Nv-（ Uv/2） 分 解 成 分 力 Nx=Nv sin（ 0 ） ； 和 Ny=Nv cos（ 0 ） ； 由 此 確 定 彈 簧 壓 縮 力 Ay與鉸 接 上 的 載 荷 Ax 。 當(dāng) 載 荷 為 兩 名 乘 客 時 ， 力 Ax應(yīng) 盡 可 能 地 小 ， 若 是 結(jié) 構(gòu) 上可 能 的 話 甚 至 Ax=0， 見 圖 5。 為 此 ， 將 彈 簧 作 用 力 線 向 車輪 方 向 移 動 S距 離 ， 使 其 通 過 力 N v和 B的 作 用 線 交

7、點(diǎn) M。 移 動 距 離 可 用 作 圖 法 或 按 簡 圖 6進(jìn) 行 計 算 。 s=t+（ R 0+d tg 0） cos（ + 0 ） /cos 如 果 t與 R0值 不 大 ， 彈 簧 可 在 有 限 范 圍 內(nèi) 作 必 要 的 移 動 。 此 時 ,下 擺 臂 的 作 用 力 線 、 彈 簧 上 鉸 接 點(diǎn) 作 用 力 線 和 輪 胎接 地 面 的 作 用 力 線 同 時 通 過 M點(diǎn) （ 見 圖 7） ， 這 樣 便 可 用作 圖 法 求 得 A0、 B0、 R0力 三 角 ， 并 得 出 其 矢 量 值 。 需 要提 醒 的 重 要 一 點(diǎn) 是 ： 此 時 系 統(tǒng) 作 用 力 矩

8、 等 于 零 ， 使 得 減 振器 活 塞 桿 免 受 彎 矩 之 害 。 然 而 由 于 結(jié) 構(gòu) 上 的 原 因 還 不 能 完全 消 除 活 塞 桿 上 的 彎 矩 ， 只 能 作 到 較 大 的 改 善 而 已 , 因 此 就 出 現(xiàn) 下 面 力 的 上 限 值 (理 想 狀 態(tài) )和 下 限 值 的 討 論 。 B.麥 弗 遜 懸 架 中 動 載 荷 (持 續(xù) 作 用 力 )的 確 定 ： 汽 車 在 行 駛 過 程 中 ,麥 式 懸 架 系 統(tǒng) 除 了 要 承 受 來 自 靜 載荷 及 其 變 化 所 帶 來 的 作 用 力 以 外 ， 還 要 承 受 來 自 驅(qū) 動 力 、制 動

9、力 、 側(cè) 向 力 （ 側(cè) 風(fēng) 、 轉(zhuǎn) 向 、 側(cè) 滑 等 力 ） 等 引 起 的 持 續(xù)作 用 力 及 力 矩 。 1. 承 受 側(cè) 向 力 S1時 的 分 析 : 當(dāng) 汽 車 轉(zhuǎn) 彎 時 (或 受 側(cè) 風(fēng) 、 側(cè) 向 坡 度 等 影 響 ） ， 車 輪 對路 面 的 反 作 用 力 S1通 過 圖 7和 力 三 角 形 圖 ， 用 作 圖 法 來 確定 作 用 于 下 擺 臂 球 頭 銷 B與 固 定 滑 柱 點(diǎn) A上 力 的 上 限 值 ， 可由 下 面 兩 個 力 得 到 合 力 Rvo進(jìn) 行 ： Nv=Nv-（ Uv/2） Uv/2 前 輪 簧 下 質(zhì) 量 的 一 半 N Nv 前

10、輪 (單 輪 )下 的 載 荷 N S1= Nv 輪 胎 與 路 面 的 附 著 系 數(shù) 考 慮 到 最 大 側(cè) 滑 力 發(fā) 生 在 干 燥 平 整 的 瀝 青 路 面 汽 車 急 彎輪 胎 發(fā) 生 側(cè) 滑 時 ， 此 時 =0.70左 右 ,則 : S1max= 0.7Nv N 圖 8.給 出 確 定 A、 B兩 點(diǎn) 的 力 的 下 限 值 簡 圖 。 只 要 求 得 合 力 Rvu即 可 繪 得 力 三 角 形 求 出 Bu及 Au的 大 小 ，方 法 如 下 ： 合 力 Rvu可 利 用 Nv=Nv-Uv/2計 算 得 到 。 各 參 數(shù) 的 坐 標(biāo)簡 圖 可 用 1： 1前 橋 總 圖

11、 或 1： 2.5的 比 例 關(guān) 系 繪 制 ， 力 的 比例 尺 推 薦 用 1cm=200 N。 當(dāng) 下 擺 臂 球 頭 移 動 距 離 為 t時 ， 彈 簧 由 減 振 器 軸 線 向 外 移動 距 離 s。 為 了 得 到 力 Ao（ 圖 6） 和 Au（ 圖 7） 的 方 向 應(yīng) 將 上 鉸 接 處 支 反 力 Ax及 Ay一 起 平 移 ， 且 連 接 A與 M兩點(diǎn) 。 如 果 作 圖 法 有 困 難 ， 則 可 通 過 計 算 法 來 確 定 未 知 力Ao及 Aox（ 按 圖 9簡 圖 進(jìn) 行 ） 。 圖 中 的 力 分 解 成 X與 Y軸 的分 力 （ 即 旋 轉(zhuǎn) 0 角 度

12、 ） ， 其 平 衡 條 件 為 ： Fx=0 -Nox-S1x+Box-Aox=0 (1) Fy=0 Noy-S1y+Boy-Aoy=0 (2) 對 點(diǎn) A 建 立 力 矩 方 程 ， 將 分 力 Box和 Boy作 為 未 知 量 ， 因為 Boy= Box tan 據(jù) 此 即 可 求 得 解 。 如 果 已 知 ： C、 d、 s、 t和 Ro， 可 對 點(diǎn) B取 矩 ： M B=0； N o(Ro+d tan 0)+S1d-Aox(c+o)-Aoy(s-t)=0 (3) 如 果 將 一 方 程 除 以 另 外 一 個 方 程 ,就 可 以 消 去 (Aox或 Aoy)一 個 未 知 力

13、 ： = + 0 Boy/Box=tan =（ S1y+ Aoy-Noy） / （ S1x+ Aox+Nox） Aoy=Aox tan + S1x tan - S1y+Nox tan +Noy 式 中 ： S1x =S1 cos（ 0 ） ； S1x =S1 sin（ 0 ） ； Nox=N o sin ( 0 ） ; Noy=N o cos ( 0 ） ; 用 同 樣 方 法 可 計 算 出 Bo和 Axu,但 應(yīng) 考 慮 在 代 入 方 程 時 ,所有 力 都 具 有 方 向 性 ,注 意 正 負(fù) 號 。 利 用 已 知 力 Aox和 Aux即 可 計 算 出 持 續(xù) 作 用 于 減 振

14、器 活 塞桿 上 的 彎 曲 力 矩 。 如 果 該 二 力 方 向 相 同 ， 則 為 非 交 變 載 荷 ，應(yīng) 該 只 用 Aox計 算 力 矩 ， 即 Mk=AoxO 在 上 述 舉 例 中 ， 力 Bo和 Bu以 及 Aox和 Aux的 方 向 相 反 。 見 圖 10.即 下 球 頭 銷 支 撐 及減 振 器 活 塞 桿 承 受 著 交 變載 荷 。 為 計 算 彎 曲 應(yīng) 力 ， 應(yīng)該 改 變 力 的 最 大 最 小 值 ， 使其 變 成 交 變 載 荷 ， 然 后 乘 以線 段 長 度 o即 可 得 到 彎 曲 力 矩 。 Mkw =（ 0.58Aox+0.42Aux)o由 于

15、力 Aox與 Aux方 向 相 反 ,在 Aux系 數(shù) 0.42之 前 要 加 上 負(fù)號 。 計 算 所 得 的 應(yīng) 力 不 得 超 過許 用 應(yīng) 力 b=0.6 bb1b2/(kb)。計 算 所 得 的 應(yīng) 力 b=Mkw /Wb b Wb 活 塞 桿 的 斷 面 模 數(shù) mm3 系 數(shù) 0.6適 用 于 表 面 硬 化 和 減 振 器 活 塞 桿 鍍 硬 鉻 的 情 況 。 用 同 樣 方 法 可 確 定 作 用 于 球 頭 銷 上 具 有 脈 動 或 交 變 載 荷的 持 續(xù) 作 用 力 B。 依 據(jù) 得 到 的 結(jié) 果 計 算 鉸 接 連 結(jié) 尺 寸 。 同時 ， 可 以 計 算 下

16、臂 以 及 將 它 連 接 到 車 身 上 的 鉸 接 連 接 尺 寸 。 2. 具 有 主 銷 后 傾 角 、 制 動 力 和 前 輪 驅(qū) 動 (驅(qū) 動 力 )的 影 響 : 在 此 情 況 下 ,懸 架 導(dǎo) 向 裝 置 中 會 產(chǎn) 生 縱 向 的 附 加 力 。 圖 11是 確 定 Z軸 (縱 向 軸 )作 用 力 的 懸 架 側(cè) 視 和 后 視 簡 圖 。在 側(cè) 視 圖 上 ， 通 過 論 胎 接 地 點(diǎn) 向 主 銷 作 垂 線 交 與 一 點(diǎn) ， 該點(diǎn) 至 地 面 的 距 離 為 ： ns=nasin =Rdyn sin2 在 后 視 圖 上 由 車 輪 中 心 向 主 銷 作 垂 線

17、 交 與 一 點(diǎn) ， 該 點(diǎn) 的 垂足 為 R 2 。 首 先 將 作 用 于 驅(qū) 動 輪 接 觸 點(diǎn) 的 牽 引 力 LA1移 至 車 輪 中 心 ， 然后 沿 垂 直 于 車 輪 回 轉(zhuǎn) 軸 （ 主 銷 ） 方 向 移 到 主 銷 軸 線 上 ， 再計 算 點(diǎn) A與 B處 的 Z軸 向 分 力 。 aL表 示 牽 引 力 LA1由 車 輪 中 心 下 移 的 距 離 ： aL=R2 sin0 還 要 平 移 側(cè) 向 力 S1， 把 它 看 成 作 用 于 車 輪 回 轉(zhuǎn) 軸 上 ， 且 離 地 高 度 為 ns 。 特 別 要 提 醒 的 是 注 意 各 作 用 力 在 兩 個 視 圖 上

18、 的 矢 量 方 向 。 根 據(jù) 后 視 圖 ， Box=Boy ctg ， 對 點(diǎn) A取 矩 即 可 得 到 計 算 Bzo所 必 須 的垂 直 分 力 ： Byo=NvoRo+d tan0+(c+o) sin0+S1(d-ns) +(c+o) cos0 / (c+o) cos0 ctg- sin0 側(cè) 視 圖 上 標(biāo) 出 的 力 Azo作 用 方 向 是 不 明 確 的 ,因 此 ,在 建 立 點(diǎn) A的 力 矩 方程 時 ,首 先 確 定 : 式 中 : e=(c+o) ) cos 0 +d tg f= (c+o) ) cos0 tg 001 cos)( )(cos oc eNaRdocL

19、fBB voLdynAyozo 在 A點(diǎn) 作 用 著 三 個 相 互 垂 直 的 力 ,如 圖 12所 示 : Axo=Bxo-S1; Ayo=Byo+No; Azo=LA1-Bzo 為 了 減 少 減 振 器 活 塞 桿 上 的 彎 曲 應(yīng) 力 ， 正 如 以 前 所 述 的方 法 ， 將 下 擺 臂 球 頭 向 外 移 動 （ 從 后 視 圖 看 ） ， 此 時 ， 則應(yīng) 重 新 將 幾 個 力 按 點(diǎn) A及 B的 連 線 方 向 及 垂 直 方 向 分 解 成分 力 ， 也 即 是 確 定 在 減 振 器 軸 線 的 三 個 方 向 分 解 (見 圖 12)。具 體 做 法 是 ： 1）

20、 考 慮 到 空 間 角 度 ， 將 Ayo分 解 成 坐 標(biāo) U與 V方 向 上的 分 力 （ 如 圖 13） ： Ayu=Ayo sin ； Ayv=Ayo cos 2） 將 力 Axo與 Azo迭 加 ， 并 將 它 分 解 成 S與 T方 向 上 的 分 力 ， 此 時 要 考 慮 圖 12頂 視 簡 圖 中 的 角 。 因 tg =tg 0/tg ;根 據(jù) 圖 14可 得 : 22 tgtgtg O Axs=Axo sin ; Axt=Axo cos; Azs=Azo cos ; Azt=Azo sin ; 因 此 , As=Azs-Axs 及 At=Azt+Axt 。 此 外 ，

21、應(yīng) 將 力 As進(jìn) 一 步 分 解 成 U與 V方 向 上 的 分 力 ，如 圖 15所 示 。 Asu=As cos ； Asv=As sin ； 力 Asv 和 Ayv共 同 決 定 彈 簧 負(fù) 荷 ： F1=Ayv-Asv 。 另 外 一 個 分 力 Asu同 Ayu一 樣 也 垂 直 于 直 線 AB并 作 用 于 活塞 桿 上 。 為 了 計 算 彎 曲 應(yīng) 力 ， 應(yīng) 根 據(jù) Asu、 Ayu二 力 ， 同時 考 慮 到 與 它 們 相 垂 直 的 力 At， 求 得 橫 向 合 力 ： 根 號 下 面 的 三 個 力 是 根 據(jù) 力 的 最 大 值 來 確 定 的 。C.短 時

22、作 用 力 的 確 定 : 為 確 定 作 用 于 麥 氏 懸 架 上 的 最 大 力 ,應(yīng) 重 新 考 慮 以 下 三 種工 況 : 1) 在 坑 洼 不 平 的 道 路 上 行 駛 2) 過 鐵 路 道 叉 3) 初 速 V=10 km/h 時 的 車 輪 抱 死 制 動 22)( tyusuquer AAAA 1) 在 坑 洼 不 平 的 道 路 上 行 駛 在 計 算 減 振 器 活 塞 桿 的 全 部 彎 曲 應(yīng) 力 時 ， 應(yīng) 考 慮 側(cè) 向 力 的 作用 。 該 側(cè) 向 力 是 在 車 輪 處 于 下 極 限 位 置 時 （ 減 振 器 的 最 大拉 伸 狀 態(tài) ） ， 由 不

23、平 道 路 的 橫 向 分 力 產(chǎn) 生 的 見 圖 16。 此 時 ， 固 定 在 減 振 器 活 塞 桿 上 的 復(fù) 原 行 程 限 位 器 支 承 在活 塞 桿 導(dǎo) 向 套 的 點(diǎn) C區(qū) 域 ， 若 彈 簧 向 外 移 向 車 輪 ， 這 時 便產(chǎn) 生 力 偶 +Ay和 -Fmin,從 而 產(chǎn) 生 附 加 彎 矩 。 但 是 ， 這 兩 個力 不 相 等 ， 當(dāng) 僅 研 究 同 車 輪 連 接 在 一 起 的 減 振 器 殼 體 （ 不帶 活 塞 桿 ） 并 考 慮 條 件 Fy=0時 就 很 容 易 發(fā) 現(xiàn) 這 一 點(diǎn) ： Fmin=Ay+By+S1y 彈 簧 最 小 壓 縮 力 F m

24、in可 由 懸 架 在 中 間 位 置 （ 名 義 ） 時 的 彈簧 力 Fw=iyNv減 去 復(fù) 原 行 程 時 的 彈 簧 力 變 化 值 得 到 。 Fmin=Fw-iyf2c2v 式 中 ， f2 車 輪 可 能 的 復(fù) 原 行 程 長 度 c2v 換 算 到 車 輪 處 的 彈 簧 剛 度 簡 單 下 擺 臂 的 力 與 行 程 傳 遞 比 分 別 為 iy及 ix： Fw=Nv iy Nv 可 由 稱 重 得 到 的 車 輪 載 荷 (單 輪 )Nv減 去 簧 下 質(zhì) 量(單 輪 )的 一 半 。 Nv=Nv-Uv/2 W點(diǎn) 為 車 輪 中 心 B點(diǎn) 為 下 擺 臂 餃 接 中 心

25、 F點(diǎn) 為 彈 簧 作 用 力 中 心 abffi abNFi Fx Vwy f 車 輪 處 的 行 程 Ff 彈 簧 作 用 力 點(diǎn) 的 行 程 利 用 ix 便 可 以 計 算 出 彈 簧 固 定 點(diǎn) F處 的 彈 簧 剛 度 CF CF=Fw/fF =Nviyix / f , 而 車 輪 接 地 點(diǎn) 處 的 彈 簧 剛 度 (懸架 剛 度 ) C2v=Nv / f , 所 以 , CF=Fw/fF =Nviyix / f=C2viyix =C2vix2 由 于 彈 簧 中 心 線 與 垂 線 存 在 傾 斜 角 的 影 響 ， 所 以 傳 遞 比更 精 確 的 表 達(dá) 式 為 ： ix

26、=b/（ a cos ） 現(xiàn) 在 返 回 到 圖 15上 ， 考 慮 到 ： 3=o+f2 cos 0 以 及 在 減 振 器 桿 上 固 定 彈 簧 上 支 承 座 的 情 況 ， 彎 矩 Mk4=Ax o3+Ays 經(jīng) 驗 表 明 ： 盡 管 力 A的 作 用 力 臂 o3較 大 ， 而 彎 矩 Mk4值 仍比 通 常 所 采 用 的 三 種 工 況 力 矩 小 。 在 坑 洼 不 平 的 道 路 上 行 駛 時 ,計 算 力 Ax、 Ay和 B， 懸 架 處于 正 常 中 間 位 置 ， 其 求 解 方 法 對 應(yīng) 于 圖 7和 圖 9所 示 。 另 外 ， 對 于 前 輪 驅(qū) 動 汽

27、車 ， 應(yīng) 該 考 慮 驅(qū) 動 力 矩 的 影 響 。 2) 過 鐵 路 道 叉 在 此 工 況 下 ， 應(yīng) 考 慮 懸 架 處 于 上 極 限 位 置 （ 車 輪 上 跳 到極 限 ,位 移 f2） 。 如 果 已 知 此 時 輪 胎 接 地 點(diǎn) 的 負(fù) 荷 Nv , Nv=Nv-（ U/2） ； 和 側(cè) 向 力 S1=Nv ， 并 且 考 慮 到 變 化后 的 角 度 、 0 （ 如 圖 17） ， 就 可 以 用 作 圖 法 或 計 算 法確 定 力 B、 Ax、 Ay。 在 此 工 況 下 的 距 離 O值 （ 活 塞 桿 導(dǎo) 向套 到 減 振 器 上 支 承 點(diǎn) 的 距 離 ） 將

28、減 小 到 O=O-f 1cos0 。 盡 管 作 用 力 增 加 ， 彎 矩 Mk=AxO也 不 會超 過 持 續(xù) 作 用 力 所 產(chǎn) 生 的 力 矩 。 3) 初 速 V=10 km/h 時 的 車 輪 抱 死 制 動 在 此 工 況 下 ， 作 用 于 減 振 器 上 的 載 荷 近 似 等 于 過 鐵 路 道叉 產(chǎn) 生 的 載 荷 ， 見 圖 17。 由 圖 18的 后 視 簡 圖 上 可 知 :當(dāng) 轉(zhuǎn) 動 力 臂 (擦 洗 半 徑或 稱 Scrub radius)為 正 值 時 ,制 動 力 LB的 實 際 作用 點(diǎn) 在 距 地 面 下 為 aB值 ， aB=R0cos 0 sin

29、0 0。其 制 動 力 為 LB。 當(dāng) 轉(zhuǎn) 動 力 臂 為 負(fù) 值 時 ， 制 動 力 LB的 實 際 作 用 點(diǎn) 在 距 地 面 上 為 aB值 ， aB=R0cos 0 sin 0， 其 制 動 力 為 LB。 減 振 器 活 塞 桿 截 面 C處的 彎 矩 Mk由 合 力 Az和 Ax產(chǎn) 生 。 為 計 算 Az和 Ax， 應(yīng) 采 用 垂 直 力 Nv的 最 大 值 。 結(jié) 果 如 下 ： Az=L B (d+R0 cos 0 sin 0 )/(c+o) cos 0 Ax= Nv(R0+dtg 0 )/ (c+o)22 xzk AAM 當(dāng) 縱 向 力 為 驅(qū) 動 力 ,且 具 有 主 銷

30、 后 傾 角 時 ， 可 以 用 同 樣的 分 析 方 法 來 計 算 ， 只 不 過 需 要 考 慮 驅(qū) 動 力 LA與 制 動 力LB方 向 相 反 ， 以 及 后 傾 角 的 影 響 而 已 。 以 上 諸 多 章 節(jié) 對 汽 車 麥 弗 遜 懸 架 中 的 受 力 分 析 以 及 各 種不 同 工 況 下 ， 對 彈 簧 、 減 振 器 活 塞 桿 、 下 擺 臂 球 頭 銷 等 處的 載 荷 和 彎 矩 ， 作 出 較 詳 盡 的 分 解 和 計 算 。 下 面 將 以 某 轎車 前 懸 架 為 例 進(jìn) 行 驗 算 (見 附 件 ） 。 附 件 :某 轎 車 前 懸 架 系 統(tǒng) 受

31、力 分 析 及 計 算 ：A. 已 知 :見 附 圖 . 前 軸 滿 載 質(zhì) 量 762 Kg 車 輪 中 心 W mm X=2 Y=-708 Z=41 球 銷 中 心 B mm X=-4 Y=-674 Z=-58 擺 臂 迥 轉(zhuǎn) 中 心 D mm X=24 Y=-382 Z=-27 減 振 器 迥 轉(zhuǎn) 中 心 A mm X=34 Y=-539 Z=567 = 6 0=12.2 = 6 O =177 mm b =168 mm C =460 mm t =65 mm d =193 mm c+o =637 mm 車 輪 擦 洗 半 徑 R0=-6.8 mm B. 懸 架 中 靜 載 荷 的 確 定

32、1.彈 簧 和 鉸 接 中 的 靜 載 荷 該 懸 架 系 統(tǒng) 的 減 振 器 軸 線 與 主 銷 軸 線 有 夾 角 , 故 所 有 力都 按 0- 進(jìn) 行 分 解 ,見 正 文 中 的 圖 4或 附 件 圖 2: Nv= 3734 N Uv= 600 N N v= Nv-(Uv/2)=3734-300=3434 N 力 N v在 X,Y軸 上 的 分 力 分 別 為 : A點(diǎn) 的 力 矩 方 程 為 : N vb+Byt-Bx(c+o)=0 代 入 數(shù) 據(jù) 后 得 , 583780+637Bx=0 Bx=916 N b=R 0+dtg 0+tcos( 0- )+(c+o)sin ( 0-

33、) =-6.8+193tg12.2 +65cos 6.2 +637sin 6.2 =34.9+64.6+68.8=168 mm 則 By=Bxtg(+ 0- )=916tg12.2 =198 N 將 車 輪 靜 載 荷 N v分 解 成 分 力 Nx=N v sin( 0- )=3434sin6.2 =370 N Ny=N v cos( 0- )=3434cos6.2 =3414 N 由 此 可 以 確 定 彈 簧 壓 縮 力 Ay和 點(diǎn) A上 的 載 荷 Ax 。 Ay= N v cos / cos（ + 0- ） =3434cos6 /cos12.2 = 3415.2/0.9774=3494 N Ax= N v cos tg（ + 0- ） = 3434cos6 tg12.2 = 3415.20.2162=739 N 作用于下擺臂上的力 : B= N v sin ( 0- ） / cos（ + 0- ） =3434 sin6.2 /0.2162 =1715 N 作 用 于 減 振 彈 簧 活 塞 桿 上 的 靜 彎 矩 M k=Axo=739177=130803N.mm 表面經(jīng)硬化處理的減振器活塞桿,其許用彎曲應(yīng)力,按推薦不應(yīng)超過 b 233 /163201.01308031.0 mmNdMWM kbk