汽車設計：第六章懸架設計

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1、上海工程技術大學第六章 懸架設計第一節(jié) 概述第二節(jié) 懸架結構形式分析第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定第四節(jié) 彈性元件計算第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計第六節(jié) 減振器第七節(jié) 懸架的結構元件第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、功用彈性連接車架（車身）與車軸（車輪）傳遞作用在車輪與車架（車身）之間的一切力和力矩緩和路面?zhèn)鹘o車架（車身）的沖擊載荷，緩和振動，保證行駛平順性保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特性，保證汽車操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第一節(jié)第一節(jié) 概述概述二、組成u彈性元件：傳遞垂直載荷、緩和沖擊與振

2、動，保證平順性u導向裝置：決定車輪運動規(guī)律、傳遞力和力矩u減振裝置：衰減車輪、車身的振動u橫向穩(wěn)定桿：防止轉向時側傾過大u緩沖塊：限制彈簧過大變形汽車懸架的組成汽車懸架的組成 1-1-彈性元件彈性元件 2-2-阻尼元件阻尼元件 3-3-導向導向元件元件 4-4-車架車架 5-5-橫向穩(wěn)定裝置橫向穩(wěn)定裝置第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第一節(jié)第一節(jié) 概述概述二、組成彈性元件、導向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第一節(jié)第一節(jié) 概述概述三、設計要求1.保證汽車有良好的行駛平

3、順性2.具有合適的衰減振動能力 3.保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性 4.汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉彎時車身側傾角要合適 5.有良好的隔聲能力 6.結構緊湊、占用空間尺寸要小 7.可靠地傳遞各種力和力矩，在滿足零部件質量要小的同時，還要保證有足夠的強度和壽命第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第一節(jié)第一節(jié) 概述概述四、分類第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第一節(jié)第一節(jié) 概述概述四、分類獨立懸架第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析一、非獨立懸架和獨立懸架第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二

4、節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析二、獨立懸架結構方式分析 評價指標（1）側傾中心高度：在側向力的作用下，車身通過左右車輪中心的橫向平面內，發(fā)生側傾時相對于地面的瞬時擺動中心叫側傾中心。側傾中心位置高，它到車身質心的距離縮短，可使側傾力臂及側傾力矩小些，車身的側傾角也會減小。但側傾中心過高，會使車身傾斜時輪距變化大，加速輪胎的磨損。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析二、獨立懸架結構方式分析 評價指標（2）車輪定位參數(shù)的變化（1）主銷后傾：（2）主銷內傾：（3）車輪外傾：（4）車輪前束：第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大

5、學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析二、獨立懸架結構方式分析 評價指標（3）懸架側傾角剛度（4）橫向剛度（5）占用空間第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析二、獨立懸架結構方式分析側傾中心位置高，它到車身質心距離短，則側傾力臂及力矩小，車身側傾角小。側傾中心位置高，車身側傾時輪距變化大，輪胎磨損主銷后傾角變化大轉向輪易擺振；外傾角變化大影響直線行駛穩(wěn)定性和輪距變化，輪胎磨損速度輪距變化影響輪胎磨損速度懸架側傾角剛度影響車廂側傾角大小懸架橫向剛度小，轉向輪容易擺振占用空間大小影響發(fā)動機布置、拆裝的方便性第六章第六章 懸架設計懸架設

6、計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析二、獨立懸架結構方式分析 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇1. 前后懸架的匹配第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇2. 三種匹配方式1）前、后輪采用非獨立懸架 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇2. 三種匹配方式1）前、后輪采用非獨立懸架上述優(yōu)缺點是指一副鋼板彈簧而言，如果前后軸（橋）四個車輪都

7、裝有縱置鋼板彈簧，對整車來說又有下述缺點： （1）汽車轉彎行駛有軸轉向效應：對前軸增加不足轉向趨勢；對后橋增加過多轉向趨勢。為克服后者，轎車要求將后懸架的前吊耳位置布置低些。（2）前懸架采用縱置鋼板彈簧，前輪容易擺振，汽車操縱穩(wěn)定性變壞。 應用：中、重型貨車 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇2. 三種匹配方式1）前、后輪采用非獨立懸架 內側懸架處于減載而外側懸架處于加載狀態(tài)，于是內側懸架受拉抻，外側懸架受壓縮，結果與懸架固定連接的車軸（橋）的軸線相對汽車縱向中心線偏轉一角度。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程

8、技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇2. 三種匹配方式1）前、后輪采用非獨立懸架 轎車將后懸架縱置鋼板彈簧的前部吊耳位置布置得比后邊吊耳低，于是懸架的瞬時運動中心位置降低，與懸架連接的車橋位置處的運動軌跡b所示，即處于外側懸架與車橋連接處的運動軌跡是oa段，結果后橋軸線的偏離不再使汽車具有過多轉向的趨勢。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇2. 三種匹配方式2）前輪獨立、后輪非獨立（1）目前轎車前輪多采用車輪上、下跳動時，車輪定位參數(shù)變化小的麥弗遜式懸架，因而可以保證前輪不易

9、發(fā)生擺振現(xiàn)象，使汽車有良好的操縱穩(wěn)定性。麥弗遜式懸架優(yōu)、缺點見前述。除此之外，兩前輪裝上麥弗遜式懸架以后，當主銷軸線的延長線與地面的交點位于輪胎胎冠印跡中心外側時，具有負主銷偏移距rs，有利于制動穩(wěn)定性 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇2. 三種匹配方式2）前輪獨立、后輪非獨立（2） 前懸架采用雙橫臂式獨立懸架、后懸架采用縱置鋼板 彈簧非獨立懸架時，可通過將雙橫臂中的上橫臂支承軸銷的軸線布置成前高后低狀，使懸架的縱向運動瞬心位于能減少制動前俯角處，使制動時車身縱傾減少，達到保持車身有良好的穩(wěn)定性能 。第六章第六章

10、 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇2. 三種匹配方式3）前、后輪獨立轎車前輪用麥弗遜式懸架，后輪用扭轉梁隨動臂式后懸架。用的非常廣泛。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析三、前后懸架方案的選擇2. 三種匹配方式3）前、后輪獨立橡膠襯套因橡膠襯套橫截面方向上，按對角線方向開有楔形孔。結果在不同方向襯套的剛度不一樣。即：在汽車縱軸線方向襯套的剛度?。灰r套的縱向剛度大；襯套的總扭轉剛度大 b、c兩項大的原因是： 轉向行駛時，車輪與地面之間作用有側向力FY1、 FY2 簡化作用到

11、襯套上的力F1、F2和力矩M1、M2在F1和F2作用下襯套內、外側相對移動，同時處于橡膠襯套內徑處的金屬隔套突肩壓緊橡膠襯套，使之縱向剛度，扭轉剛度。減輕軸轉向效應，操縱穩(wěn)定性好。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析四、彈性元件分析第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析四、彈性元件分析變厚少片簧比多片減少20%40%的質量；油氣彈簧比多片鋼板彈簧輕50%扭桿彈簧本身固定在車架上，簧下質量小。板簧軸銷處要求每天或行駛500公里保養(yǎng)一次，即加注潤滑脂。板簧在交變應力作用下，并有污泥、濁水

12、腐蝕，易產生細而深裂紋疲勞裂紋。 板簧 壽命 好路 1015萬Km 壞路 11.5萬Km 一般 45萬Km 空氣彈簧氣囊壽命是板簧四倍.第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析五、輔助元件分析1. 橫向穩(wěn)定器通過減小懸架垂直剛度，能降低車身振動固有頻率，達到改善平順性的目的。但因為懸架側傾角剛度和懸架垂直剛度之間是正比關系，所以減小垂直剛度同時會減小側傾角剛度，并使車廂側傾角增加，使乘員不舒服和降低了行車安全感。因此設置橫向穩(wěn)定器，在不增大垂直剛度條件下增大懸架側傾角剛度。汽車轉彎行駛時前后軸車輪負荷轉移大小，主要取決于前后懸架的側傾角剛度。

13、當前角剛度大于后角剛度時，前軸車輪負荷轉移大于后軸，并使前輪側偏角大于后輪側偏角，以保證汽車有不足轉向特性。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析五、輔助元件分析2. 緩沖塊僅用來限制懸架最大行程的緩沖塊，用半個橢圓形橡膠硫化到鋼板上制成。兼有輔助彈性元件作用的緩沖塊，用多孔聚氨脂制作。它的特點是強度高、耐磨。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定一、懸架靜撓度fc1. 定義：是指汽車滿載靜止時，懸架上的載荷FW與此時懸架剛度C之比。即fc=FW/C2. 影響因素第六章第六章 懸架設

14、計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定一、懸架靜撓度fc3. 選取原則1）對轎車應保證有良好的平順性，即n低，大客車次之，載貨汽車居最后。2）級別越高的轎車n應越小。 3）fc2fc1分析證明了n1/n21時小。設計時應使n1n2，即fc2fc1第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定一、懸架靜撓度fc4. 取值范圍設計時，先從為了保證汽車有良好的平順性，確定n，然 后可算得fc。n的選定范圍見下表第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定二、懸架

15、動撓度fd1.定義：從滿載靜平衡位置開始，懸架壓縮到結構允許的最大變形時，車輪中心相對車架（車身）的垂直位移。2.影響因素：第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定二、懸架動撓度fd3. 選取fd的原則懸架剛度小、使用條件又不好的汽車，fd應取大。4. 推薦fd的選取范圍fd 車型 fd 轎車 79 大客車 58 貨車 69 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定三、懸架彈性特性1.定義：懸架受到的垂直外力F與由此所引起的車輪中心相對于車身位移f（懸架變形）的關系曲線。剛度：彈性特

16、性曲線上某點的切線與水平坐標軸夾角的正切為該點剛度。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定三、懸架彈性特性2. 線性的彈性特性特點（1）定義：懸架變形f與所受垂直外力F之間呈固定比例變化時，彈性特性為一直線，稱之為線性彈性特性。（2）特點：懸架的剛度為常數(shù)。使用中由于m的變化（空、半、超載等），引起n變化，空、半載時，n,平順性變壞。 超載時n、平順性。懸架動容量定義：懸架從滿載靜載荷的位置起，變形到結構允許的最大變形為止，消耗的功。動容量大，懸架碰撞緩沖塊的可能性愈小。具有線性特性的懸架，在n比較低的條件下與非線性特性懸架比較，當動

17、容量相同時，其動撓度增加很多，碰撞車架，舒適性。為不碰撞車架，可抬高車架hg、汽車穩(wěn)定性。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定三、懸架彈性特性3. 非線性的彈性特性特點（1）定義：懸架變形f與所受垂直外力F之間，不呈固定比例變化時，彈性特性為曲線。（2）特點 懸架的剛度C是變化的。要求C的變化規(guī)律如下：滿載位置附近（點8）C要小，特性曲線平緩、平順性；空載位置附近（點2到點1）C要大，特性曲線變陡，碰撞車架的機會；動載荷位置附近（點7以上）C要大，曲線變陡，擊穿緩沖塊的機會。 圖中兩端（21和7以上）C大，在動容量不變的條件下fd。

18、第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定三、懸架彈性特性4.影響選取彈性特性的因素 彈 性 特 性 影 響 因 素 要 求 彈 性 特 性 做 到 備 注 在 好 路 上 行 駛 C小 ， fc大 ， n 低 汽車 平 順 性 好 使用 條件 在 壞 路 上 行 駛 C大 ， fd小 ， 少 碰 緩沖 塊 解決此對矛盾應該用 非 線 性 減 少 轉 彎 行 駛 時 車 身 側傾 角 非 線 性 減 少 汽 車 前 俯 、 后 仰 角 非 線 性 裝載質量變化大的貨（ 客 ） 車 為 減 少n變 化和 車 身 高 度 變 化 非 線 性 第

19、六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定四、后懸架主副簧剛度的分配1. 工作特點（兩個階段）1）空載及小載荷工況下，只有主簧工作，副簧不參與工作。從結構變形看，主簧仍是下凹狀，隨載荷增加向平的狀態(tài)接近。隨之副簧與托架之間的間隙逐漸減小。懸架的彈性特性是線性的，且剛度C較小。2）載荷增加到FK瞬間，副簧與托架之間間隙消除。從此，副簧與主簧共同承擔作用在懸架上的載荷。剛度C增大，懸架的彈性特性曲線變陡。所以只有主簧或者是主副簧共同工作以后，單看這兩段彈性特性都是線性的，合在一起是非線性的。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第

20、三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定四、后懸架主副簧剛度的分配2. 載荷分配 主副簧共同工作時，作用到主副簧上的載荷與它們的剛度成正比分配。 3剛度分配設計有副簧的懸架，需要確定兩個參數(shù)： 1）主副簧之間的剛度分配。2）副簧開始參加工作時的載荷?？紤]的原則是：使空載時頻率n0(f0)、滿載時懸架的頻率nc(fc)、副簧起作用前瞬間的振動頻率nk(fk)、起作用后懸架的頻率na(fa)相差不大，即保證汽車滿載和空載平順性良好為基本出發(fā)點。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定四、后懸架主副簧剛度的分配5. 第一種分配方法副簧開始起

21、作用時的載荷等于空載與滿載時懸架載荷的平均值，F(xiàn)k=0.5(F0+FW)，并使Fo和Fk間的平均載荷對應的頻率與Fk和FW間平均載荷對應的頻率相等，即圖中f1=f2 )(220amkwmkCCFFCFFmwkakmkCFFCFFCFF)()()(00)()(00FFCFFCwmkakwmaFFFFCC0032232232222000000000maWWmaWWWmawWmawkCCFFFFCCFFFFFFCCFFFFFCCFFF即則令即又/第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定四、后懸架主副簧剛度的分配5. 第一種分配方法（1）只有主簧

22、工作時，C不變，隨F，n （2）副簧參加工作瞬間C，n。當F繼續(xù)時，n又由圖可知只要作到n0、nc、nk、na相近，汽車的平順性在空、滿載和副簧起作用前后等均良好。FcnfnCFffFC55又第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定四、后懸架主副簧剛度的分配6. 第二種分配方法使副簧開始起作用時的懸架撓度fa等于汽車空載時懸架的撓度f0，而使副簧開始起作用前一瞬間的撓度fK等于滿載時懸架的撓度fc 。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定四、后懸架主副簧剛度的分配6. 第二種分配方

23、法第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定四、后懸架主副簧剛度的分配6. 第二種分配方法第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定五、懸架側傾角剛度及其在前后軸的分配1.懸架側傾角剛度定義簧上質量產生單位側傾角時懸架給車身的彈性恢復力矩。2. 懸架側傾角剛度對下列使用性能有影響 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定五、懸架側傾角剛度及其在前后軸的分配3. 車身側傾角 當側向慣性力等于0.4倍車重時，車身側傾角的范圍4.前后懸架

24、側傾角剛度前后懸架側傾角剛度的分配影響前后輪側偏角大小,(要求汽車轉彎行駛時,在0.4g側向加速度作用下1-2=1030內)為滿足不足轉向特性要求，應使前懸架側傾角剛度略大于后懸架的側傾角剛度。轎車前后懸架側傾角剛度比值為1.42.6。 側傾角 車型 車 身 側 傾角 備注 轎車 2.5040 貨車 6070 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（一）布置方案對稱式：鋼板彈簧中部在車軸（橋）上固定中心至兩端卷耳中心距離相等不對稱式：鋼板彈簧中部在車軸（橋）上固定中心至兩端卷耳中心距離不相等第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工

25、程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定由總體布置給出的初始條件：G1、G2 滿載靜止時，汽車前、后軸（橋）負荷Gu1、Gu2 簧下部分荷重板簧載荷：Fw1 =（G1 - Gu1）/2；Fw2 =（G2 - Gu2）/2L 汽車軸距已選定的參數(shù)：fc、fd第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定1. 滿載弧高fa 1）定義：是指板簧裝到車軸上，汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與兩端（不含卷耳孔半徑）連線間的最大高度差。2）影響選取fa的因素3）fa的推薦值 10

26、20 mm fa 影響因素 要求 fa取 備 注 車身高度 ?。╢a =0） fa增大， 車身高度增加， hg增加 板簧工作應力 變化幅度 零 板簧在對稱位置上 工作 板簧工作中的 塑性變形 小 fa略大于零可以補償 塑性變形 動撓度 fd 大 保證有足夠的 fd 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定2. 鋼板彈簧長度L1）定義：鋼板彈簧伸直后，兩卷耳中心之間的距離 。2）影響選取L的因素影響因素 L 要求L取 備 注 鋼板彈簧的 工作應力 盡可能長些 鋼板彈簧的 剛度 盡可能長些 鋼板彈簧的 縱向角剛度

27、 盡可能長些 總體布置 短 些 因扭轉力矩產生的應力 盡可能長些 軸距短的汽車 短 些 車頭形式 平頭車前懸架 布置困難 26)(/KSLEhfcw3048)(/KSLEJC42/CLCLrEh /2第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定2. 鋼板彈簧長度L縱向角剛度C的定義：鋼板彈簧產生單位縱向轉角時，作用到鋼板彈簧上的縱向力矩（T）值。分析上式可知：在垂直剛度不變的條件下，CL2所以L增加的同時C也上升，結果因扭轉力矩T引起的變形減少（即r角減少）導致扭轉力矩T產生的應力減少： 42CLTC第六章第六章

28、 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定2. 鋼板彈簧長度L3）選取原則：在總布置允許的條件下，L盡可能選長些。4）推薦L的選取范圍車型 L L 備 注 轎 車 （0.40 0.55） 軸距 前懸架 （0.26 0.35） 軸距 貨 車 后懸架 （0.35 0.45） 軸距 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定1）鋼板斷面寬度b 影響因素 參數(shù)b 影響因素 要求 b 取 備注 增加卷耳強度 寬 因為傳力

29、復雜，故有必要加強 減少鋼板彈簧片數(shù) 寬 片數(shù)少了，片間摩擦減少，總厚變小 增加轉向輪轉角 窄 減少鋼板彈簧 扭曲應力 窄 指汽車車身側傾時 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定1）鋼板斷面寬度b 平均厚度hpECKSLJ48)(30wWSKLFW4)(0002WJhp第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定1）鋼板斷面寬度b 推薦b=(610) hp ，b應符

30、合國標第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定2）鋼板彈簧片厚h影響因素 參 數(shù)h 影 響 因 素 要 求h 取 備 注 減 少 薄 Jo影 響C 減 少 薄 C影 響 平 順 性 減 少 片 數(shù)n 厚 加 強 主 片 強 度 厚 制 造 工 藝 厚 度 組 數(shù)少 各 片 壽 命 相 近 厚 度 差 別小 1230/)(nbhJ3048)/()(KSLEJC第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確

31、定3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定2）鋼板彈簧片厚h選取原則 h應當符合國家標準規(guī)格 h選用=(10.1)h計算 厚度組數(shù)三組，而且hmax/hmin1.5 相鄰兩組的厚度比1.25 計算hhnni) 1 . 01 (11第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定3）鋼板斷面形狀鋼板斷面形狀不同的原因：圖a示出的矩形斷面鋼板彈簧中性軸在對稱位置處。工作時，上、下表面的拉、壓應力絕對值相等。因為材料抗壓能力大于抗拉能力，所以，受拉應力的上表面先行損壞。移動中性軸可以使拉應力下降，壓應力

32、上升，壽命提高。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定4）鋼板彈簧片數(shù)n推薦范圍 n 鋼板彈簧形式 n(片) 備注 多片鋼板彈簧 6 14 重型貨車可達 20 少片鋼板彈簧 1 4 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（二）主要參數(shù)的確定3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定4）鋼板彈簧片數(shù)n影響因素 n 影響因素 要求 n 取 備注 制造 少 裝配 少 減少干摩擦 少 提高平順性 等強度 多 材料利用率 多 第六章

33、第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（三）各片長度的確定第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（四）剛度驗算共同曲率法假設：1）同一截面各片曲率半徑變化值相同；2）各片承受的彎矩正比于其慣性矩；3）截面上各片的彎矩和等于外力所引起的力矩 1111111113111)()(6kiikkiikkknkkkkJYJYllYYECl1、lk+1主片和第（k+1）片的一半長度E材料彈性模量經驗修正系數(shù) =0.900.94l1用主片的一半代入得到的是鋼板彈簧總成自由剛度Cj

34、(l1-0.5ks)代入得到的是鋼板彈簧總成夾緊剛度Cz 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（五）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算 1. 弧高定義：鋼板彈簧各片裝配后，在預壓縮和U型螺栓夾緊前，主片上表面與兩端（不含卷耳孔半徑）連線間的最大高度差H0。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（五）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算 1. 弧高計算公式：H0=(fc+fa+f)f鋼板彈簧總成用U形螺栓夾緊后引起的弧高變化量。2. 曲率半徑鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑R

35、o0208HLR 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（五）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算 2. 曲率半徑（1）自由狀態(tài)下曲率半徑的特點：各片曲率半徑不同，而且如圖所示：主片附近的幾片曲率半徑比較大，片越短，曲率半徑越小。裝配夾緊之后，各片曲率半徑相同。（2）自由狀態(tài)下曲率半徑不同的原因 保證各片有相同的壽命由式 可知：在承受垂直載荷作用時，片厚h厚的片應力稍大。主片又承受其它力。故早于其它片損壞的機會多。當將各片曲率半徑作成不一樣時，裝配后用U形螺栓夾緊。有些片產生負預應力。有些片則產生正的預應力。工作時產生的應力與之合成。使

36、各片應力大致接近。壽命也接近。)(26KSLEhf第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（五）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算 2. 曲率半徑減輕主片的工作條件：a 各片厚度一樣，各片曲率半徑也作成不同。目的是利用各片曲率半徑不同，裝配夾緊后各片之間貼合良好，當載荷小時，各片也能參加工作，減輕主片負荷。b 若各片曲率半徑相同，在車輪自由落下時，下面幾片松脫（因為有U形螺栓，不會散開）、車輪、車軸的質量由主片承擔，不合理。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（五）

37、自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算 2. 曲率半徑（3）要求各片自由狀態(tài)下具有的曲率半徑，經裝配夾緊后產生的預應力，能保證各片有相同的疲勞強度。 （4）各片自由狀態(tài)下的曲率半徑Ri的確定21 000iiiEhRRR第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（五）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算 2. 曲率半徑（5）0i的確定原則1）裝配前各片彈簧片間間隙相差不大。裝配后貼合良好2）適當降低主片及相鄰長片的應力，保證有足夠的使用壽命。原則：原則：各片厚度相同的鋼板彈簧0i不宜選取過大；各片厚度不同的鋼板彈簧，厚片0i可取大些。 第六章第六章 懸架

38、設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（五）自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算 2. 曲率半徑（6）推薦0i的取值范圍預應力從長片到短片由負值逐漸增至正值。14片長片疊加負的的預應力，短片疊加正的的預應力。主片根部的工作應力與預應力疊加后的合成應力要在300350 N/mm2 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（六）鋼板彈簧總成弧高的核算 等厚葉片Ro用下式計算：鋼板彈簧總成弧高H用下式計算 兩式核算結果應相近。如果相差甚多須從新選取0i再核算niiniiiLRLR110/1020

39、028)(8RLHfffHRLHac用第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（七）鋼板彈簧強度驗算 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（七）鋼板彈簧強度驗算 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（七）鋼板彈簧強度驗算 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（七）鋼板彈簧強度驗算 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術

40、大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（七）鋼板彈簧強度驗算卷耳和彈簧銷的強度核算第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算一、鋼板彈簧的設計（八）少片簧第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算二、扭桿彈簧分類第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算二、扭桿彈簧布置形式分析第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算二、扭桿彈簧圓形斷面扭桿設計扭桿直徑d 扭桿有效長度L設計時先根據平順

41、性要求選定懸架剛度C，而懸架剛度有與扭桿扭轉剛度成正比。所以，扭轉剛度不宜過大，以防汽車平順性變壞。3max)(16Md ncGdL324第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算二、扭桿彈簧材料40Cr , 45CrNiMoVA, 42CrMo,50CrV,經過預扭處理和噴丸處理端部形狀 形狀 特點 花鍵 方形 六角形 備注 制造 難 容易 容易 疲勞強度 弱 足夠 足夠 應用 多 少 少 如用三角形花鍵，花鍵角度若取太小，載荷分布不均勻；花鍵角度若取太大，套管會因強度不足而裂開。一般應選用90三角花鍵或漸開線花鍵組合式用的多第六章第六章 懸架設

42、計懸架設計上海工程技術大學第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算二、扭桿彈簧端部尺寸 推薦： D=(1.2 1.3)d L1=0.4D 過渡段尺寸 推薦：端部到桿部用30夾角椎體過渡，使之應力集中最小 過渡段長：Lg =(D-d)/2tg15 過渡圓角： r=1.5d323DdDdDdLLgeL=Lo+2Le第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計一、設計要求1對前輪獨立懸架導向機構的要求1）懸架上載荷的變化，保證輪距變化4.0mm 2）懸架上載荷的變化, 前輪定位參數(shù)有合理變化特性，車輪不應產生縱 向加速度。有縱向加速度，就

43、有縱向沖擊。就能引起慣性力矩作用在轉向節(jié)上，使轉向盤上的力矩變化。 3）轉彎行使時，車身側傾角小。要求作到：在0.4g側向加速度作用下，車身側傾角不大于6 7 車輪與車身同向傾斜，增強不足轉向效應。4）制動時，應使車身有抗前俯的作用，加速時，應使車身有抗后仰的作用。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計一、設計要求2對后輪獨立懸架導向機構的要求1）懸架上載荷變化時，輪距無明顯變化。2）汽車轉彎行駛時，應使車身側傾角小，并使車輪與車身的傾斜反向。減少過多轉向效應。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸

44、架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 1側傾中心位置的確定方法第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 1側傾中心位置的確定方法1) 雙橫臂式獨立懸架側傾中心位置的確定首先延長上、下橫臂交于P點，其次P點與車輪接地中心點N連線，PN線與汽車橫斷面對稱線交于W點。W點即是側傾中心。W點至地面距離hw稱之為側傾中心高度。 0tancos2Rdkpbhvw)sin()90sin(ckdkpsin第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構

45、的設計二、導向機構的布置參數(shù) 1側傾中心位置的確定方法2) 滑柱擺臂式獨立懸架側傾中心位置的確定 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 1側傾中心位置的確定方法2) 滑柱擺臂式獨立懸架側傾中心位置的確定首先，從E點做活塞桿運動方向的垂直線與下橫臂延長線（GD）交于P點，P點于車輪接地中心點N連線，交在汽車橫斷面對稱線上W點，W為懸架側傾中心。式中 svwrtandcoskpbh2)sin(ockdsinkp第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的

46、設計二、導向機構的布置參數(shù) 1側傾中心位置的確定方法（1）側傾中心的定義：在側向力的作用下，車身在通過左、右車輪中心的橫向平面內發(fā)生側傾時，相對于地面的瞬時擺動中心。（2） 獨立懸架導向機構在橫向平面內的布置位置對側傾中心位置有影響。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 2側傾中心1） 側傾軸線：汽車前后側傾中心的連線稱為側傾軸線要求：要求：（1）側傾軸線大致與地面平行，并盡可能離地面高些。側傾軸線與地面平行，為的是在汽車轉彎行駛時，汽車前、后軸上的軸荷變化接近相等，從而保證中性轉向特性。側傾軸線離地面

47、高些，是為了使它到車身質心的距離短些，結果側向力造成的側傾力矩的力臂減少，結果車身的側傾角減少。（2）前懸架側傾中心位置的高度越高，輪距變化可能越大。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 2側傾中心2） 推薦值懸架 hw hw mm 前懸架 0 120 后懸架 80 150 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 3縱傾中心 定義確定方法（1） 雙橫臂式懸架縱傾中心位置的確定 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術

48、大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 3縱傾中心 確定方法（2）麥弗遜式懸架縱傾中心位置的確定第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 4抗制動前俯角當汽車前、后懸架的縱傾中心位于軸距以內時，縱傾中心便具有抗制動前俯角性能第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 5抗驅動縱傾性（后仰）求解方法與4相似，結論如下：1)汽車為單橋驅動才有抗驅動縱傾性作用2)對于獨立懸架，縱傾中心位

49、置應高于驅動橋車輪中心第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計二、導向機構的布置參數(shù) 6懸架擺臂定位角懸架擺臂定位角第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 1. 縱向平面內上、下橫臂的布置1) 上、下橫臂軸軸線在汽車縱向平面內的布置方案第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 1. 縱

50、向平面內上、下橫臂的布置2）主銷后傾角變化規(guī)律（1）懸架彈簧壓縮時后傾角增大（2）懸架彈簧拉伸時后傾角減小按上述規(guī)律變化，制動時汽車前俯角減小。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 1. 縱向平面內上、下橫臂的布置3）1、2角的匹配對主銷后傾角的影響1、2角有多種匹配方案。在車輪上、下跳動（z）時,不同匹配方案對主銷后傾角的影響不一樣。方案 1 2 1 +5o -5o 2 0o -5o 3 0o 0o 4 0o +5o 5 -5o +5o 6 -5o -10o 第六章

51、第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 1. 縱向平面內上、下橫臂的布置3）1、2角的匹配對主銷后傾角的影響 方案 變化 應 用 壓縮行程 增 大 1 拉伸行程 減 小 用于前懸架 壓縮行程 增 大 2 拉伸行程 減 小 用于前懸架 壓縮行程 極 小 3 拉伸行程 極 小 少用 壓縮行程 減 小 4 拉伸行程 增 大 前懸架不用 壓縮行程 減 小 5 拉伸行程 增 大 前懸架不用 壓縮行程 增 大 6 拉伸行程 減 小 用于前懸架 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大

52、學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 2. 橫向平面內上、下橫臂的布置方案上、下橫臂在橫向平面內的布置方案組合起來有多種。不同方案匹配結果影響側傾中心位置不同。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 2. 橫向平面內上、下橫臂的布置方案1）側傾中心位置求解過程（1）首先求懸架的瞬時擺動中心（如圖a,O14）（2）從瞬時擺動中心與車輪接地中心連線（3）左、右瞬時擺動中心與車輪接地中心連線交

53、在O點，即為側傾中心所在位置處第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 2. 橫向平面內上、下橫臂的布置方案2) 圖例特點根據已初步選定的側傾中心位置高度尺寸和為保證此尺寸能準確實現(xiàn)，利用改變上、下橫臂位置即可特點 例 a) b) c) 上橫臂 下橫臂 側傾中心位于 地面上 地面下 地面 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 3. 水平面內上、下

54、橫臂擺動軸線的布置方案1) 布置方案與主銷后傾角的關系在水平面內上、下橫臂的擺動軸線，可以與汽車縱軸軸線平行，也可能與之呈一定的夾角，稱為水平斜置角，并規(guī)定軸線前端遠離汽車縱軸線的夾角為正，反之為負，平行者為零。下橫臂軸MM與縱軸軸線夾角用1表示，上橫臂軸NN與縱軸軸線夾角用2表示1與2的匹配有三種方案，不同方案對車輪上跳主銷后傾角變化有影響第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 3. 水平面內上、下橫臂擺動軸線的布置方案1) 布置方案與主銷后傾角的關系第六章第六章 懸

55、架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 3. 水平面內上、下橫臂擺動軸線的布置方案2) 主銷后傾角變化范圍增大：(1) 如圖 使主銷延長線與地面交點變化，并使c增至c1。結果，車輪易擺振，操縱穩(wěn)定性變壞，車輪上跳時要求不易增大(2) 增大，車身上的懸架支承處，會產生反力矩，具有抑制制動時前俯作用，要求增大為好。要求：轎車的值為-1o +2o。車輪上跳時，懸架每壓縮10mm，主銷后傾角變化范圍為10 40。 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設

56、計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 3. 水平面內上、下橫臂擺動軸線的布置方案2) 主銷后傾角變化范圍第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 3. 水平面內上、下橫臂擺動軸線的布置方案3）抗前俯角的確定（1、2的確定）圖中a)為不同減速度時，車身下沉量f1與d的關系；b)為1不同時，主銷后傾角變化率d/df1與d的關系；c)為不同球銷距、d/df與（2-1）之間的關系確定步驟：（1）先定允許前俯角值（如0.4g時為1o

57、3o）,再定f1并在a)圖沿虛線求得d（2）在b)圖初選1，求得主銷后傾角變化率d/df1，如不滿足懸架每壓縮10mm，后傾角變化范圍10 40則應重選1（3）先在c)圖上選定球銷中心距，與前面定的d/df1虛線相交，求得（2-1）經布置后確定2、1角可行，即告結束。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 4.上、下橫臂長度的確定1）上、下橫臂長度不同影響車輪上、下跳動時，前輪定位參數(shù)和輪距的變化要求： 前輪定位參數(shù)變化小，保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性 輪距變化小，減少輪

58、胎的磨損第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 4.上、下橫臂長度的確定2）上、下橫臂長度的確定第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構設計雙橫臂式獨立懸架導向機構設計 4.上、下橫臂長度的確定2）上、下橫臂長度的確定l2/ l1=0.6時，By曲線曲率半徑最大，表明輪距變化最小。而和角變化曲線的曲率接近最小，和變化大。l2/ l1=1.0時，和角變化曲線為一垂直線，表明車輪上、

59、下跳動時和角沒有變化，l2/ l1=1.0，By變化很大，曲線曲率半徑接近最小。滿足By變化最小時，應選擇l2/ l1=0.6滿足和變化最小時，應選擇l2/ l1=1.0因此同時滿足By、和都小是不可能的，推薦取l2/ l1=0.66 0.7第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計四、滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計 1. 導向機構受力分析1) 作用在導向套上的橫向力F3)(13cdbcadFF第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計四、滑

60、柱擺臂式獨立懸架導向機構設計滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計 1. 導向機構受力分析2) 減小F3力的途徑(1) 分析式可知，增加(c+b)尺寸，可以減少F3，但增加(c+b)尺寸，會導致懸架占用的高度空間增多，總體布置有困難(2) 分析式可知，減小尺寸a，可以減少F3，但減小尺寸a，在給出的圖例，即將減振器傾斜角度增大，下部更靠近車輪，布置上也有難度 (3) 減振器軸線保持不變，僅將下端G點向車輪方向移，使主銷軸線與減振器軸線不重合，既解決了布置上的困難，又減小了a 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計四、滑柱擺臂式獨立懸架導

61、向機構設計滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計 1. 導向機構受力分析2) 減小F3力的途徑(4) 彈簧軸線與減振器軸線相互偏移s，如b)圖所示，兩軸線偏移后，由于有s的存在和彈簧軸向力F6的作用,使F3力用下式表示：增加s可以使F3，但受彈簧下部托盤與車輪有碰上的危險，s增加是有限的。麥弗遜式懸架減振器軸線、主銷軸線、彈簧軸線三者不重合的根本原因即為上述。)()(613cdsFcdbcadFF第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計四、滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計 1. 導向機構受力分析2) 減小F3力

62、的途徑(5) 為了使活塞桿、導向套耐磨，在活塞桿表面采用微裂紋鍍鉻工藝處理，裂紋處可存入少量潤滑油有利于減少磨損，鍍鉻本身又耐磨損壽命第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計四、滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計 2.擺臂軸線布置方式的選擇(1) 麥弗遜式懸架擺臂軸線布置方式與主銷后傾角的匹配影響汽車縱傾穩(wěn)定性(2) 要求：懸架壓縮行程時，主銷后傾角有增加的趨勢，以利于減少制動時的縱傾（前俯）(3) 匹配方案 -與匹配后，懸架相對車身跳動的 運動瞬心 c 的位置 備注 方案 c1位于遠處 c2位于前輪后

63、c3位于前輪前 壓縮行程角的變化趨勢 不變 增大 減小 -為懸架抗前俯角，c1、c2、c3見圖 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計四、滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計 3.擺臂長度的確定1) 麥弗遜式懸架下擺臂長度不同，影響：(1) 輪距By的變化(2) 主銷內傾角、車輪外傾角、主銷后傾角的變化2) 要求(1) 車輪上跳時，By變化愈小愈好，以利增加輪胎的壽命(2) 、變化愈小愈好，以利有良好的操縱穩(wěn)定性 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導

64、向機構的設計四、滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計 3.擺臂長度的確定3) 擺臂長度的確定原則第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計四、滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計滑柱擺臂式獨立懸架導向機構設計 3.擺臂長度的確定3) 擺臂長度的確定原則圖中下擺臂長度l1是變化的，曲線1，l1最小，依次曲線5的l1最長。分析上圖可得到的結論是： l1愈長，By變化愈小 l1愈長，車輪上跳時變化愈小 車輪上跳40mm以前，各參數(shù)變化不明顯確定擺臂長度的原則是：在布置允許的條件下，盡可能加長擺臂長度第六章第六章 懸架設計

65、懸架設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 減振器減振器一、分類1. 形式第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 減振器減振器一、分類2. 優(yōu)缺點分析雙筒充氣液力式減振器的優(yōu)點： 1）工作性能穩(wěn)定 2）干摩擦阻力小 3）噪聲低 4）長度短應用廣泛第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 減振器減振器一、分類3.對減振器的要求對減振器的要求減振器應當滿足的基本要求有：1）保證行駛平順性性能穩(wěn)定；2）工作可靠，有足夠的壽命。第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 減振器減振器二、相對阻尼系數(shù)1. 阻尼系數(shù)及其特點定義：減振器中的振動阻力F與減振器

66、的振動速度V之比稱之為減振器阻尼系數(shù)，即=F/v1）阻力速度特性曲線由四段近似直線的線段組成。其中壓縮行程和伸張行程各占兩段2）有四個阻尼系數(shù)（各線段特性曲線的斜率為減振器的阻尼系數(shù)=F/v）3）壓縮行程阻尼系數(shù)為Y=FY/VY； 伸張行程阻尼系數(shù)為s=Fs/Vs；Ys 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 減振器減振器二、相對阻尼系數(shù)2. 相對阻尼系數(shù)相對阻尼系數(shù)汽車懸架系統(tǒng)裝有減振器有阻尼簧上質量振動為周期衰減振動振動衰減速度用相對阻尼系數(shù)來評定1) 的物理意義的表達式：c為懸架垂直剛度；ms為簧上質量的物理意義：減振器的阻尼作用在與不同剛度c和不同簧上質量ms的懸架系統(tǒng)匹配時，會產生不同的阻尼效果。 scm2 特點 值大 值小 備注 ms衰減速度 迅速 緩慢 較大的路面沖擊力傳到車身 能 不能 第六章第六章 懸架設計懸架設計上海工程技術大學第六節(jié)第六節(jié) 減振器減振器二、相對阻尼系數(shù)2. 相對阻尼系數(shù)相對阻尼系數(shù)2) 推薦值 壓縮行程時，Y取小些 (即取小些) 伸張行程時，s取大些 (即取大些)且使Y =（0.25 0.50）s 第六章第六章 懸架設計懸架設計