(毕业设计)奔腾B50轿车悬架系统设计毕业论文-正文

1、 本科生毕业设计（论文）摘要如今汽车技术的发展越来越快，人们对汽车舒适性的要求也越来越高，而汽车的这一方面性能需要靠悬架系统予以保证。根据当前轿车悬架的发展情况，本设计的轿车前后悬架均采用独立悬架的形式。并且前悬采用比较流行的双横臂悬架。根据确定的结构选取悬架的自振频率，从而可以计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度。采用以上数据计算弹性元件尺寸并且进行应力校核。在设计减振器时，根据阻尼系数和最大卸荷力来计算选取减振器的主要尺寸。然后再依次确定导向机构和横向稳定杆。在所有结构尺寸确定后采用CAXA软件绘制前后悬架的装配图和零件图。在对样车悬架进行平顺性分析中，建立了两自由度的平顺性分析模型，分别绘制车身加速度幅频特性曲线、弹簧动挠度幅频特性曲线分析了悬架参数对汽车平顺性的影响。本文所做工作可为奔腾B50轿车的悬架系统设计提供理论依据，具有一定的实际应用意义。关键词：汽车；悬架；减震器；平顺性分析；AbstractNow the development of automobile technology more and more rapidly, people on car comfort r

2、equirements are also increasing, and this aspect of performance cars on the need to ensure that suspension system. Based on the current developments in the car suspension, the design of the car before and after the suspension are used in the form of independent suspension. Before the hanging and are used more popular double withbone arm type suspension. According to determine the structure of the selected suspension natural frequency, which can calculate the stiffness of the suspension, static a

3、nd dynamic deflection deflection. More flexible use of data of components and size of a stress check. In the design of shock absorber, in accordance with the largest damping and unloading of the terms of the main shock absorber selected size. Then bodies were identified and horizontal orientation Wending Gan. In all structure size is determined by CAXA mapping software before and after the suspension of the assembly and parts plans.In the car-like suspension of a ride, a two degree of freedom of

4、 the ride analysis model, were drawn body acceleration of the rate of frequency, the relative frequency of dynamic curve, moving spring deflection increase the frequent cy of a hanging curve analysis - Parameters on the car ride impact. In this paper, for the work done by Ben Teng B 50 cars suspension system design provide a theoretical basis, the practical application of a certain significance. Key words: Car; Suspension;shock absorber ; Ride analysis44目录第一章 绪 论1第二章 前、后悬架结构的选择22.1 独立悬架结构特点22.2

5、独立悬架结构形式及评价指标分析22.3 前后悬架结构方案32.4 辅助元件32.4.1 横向稳定杆32.4.2 导向机构3第三章 技术参数确定与计算43.1 主要技术参数43.2 悬架性能参数确定43.3 悬架静挠度53.4 悬架动挠度5.5 悬架弹性特性曲线6第四章 弹性元件的设计计算74.1 前悬架弹簧（麦弗逊悬架）74.1.1 弹簧中径、钢丝直径及结构形式74.1.2 弹簧圈数74.2 后悬架弹簧（双横臂独立悬架）84.2.1 弹簧中径、钢丝直径及结构形式84.2.2 弹簧圈数8第五章 悬架导向机构及横向稳定的设计105.1 导向机构设计要求105.2双横臂独立悬架示意图105.3横臂轴线布置方式115.4导向机构的布置参数115.4.1 侧倾中心115. 4.2纵倾中心125. 4.3抗制动纵倾性（抗制动前俯角）135. 4.4抗驱动纵倾性（抗驱动后仰角）135. 4.5悬架横臂的定位角13第六章 减振器设计176.1 减振器概述176.2 减振器分类176.3 减振器主要性能参数186.3.1 相对阻尼系数确定186.3.2 减震器阻尼系数186.4 最大卸荷力196.4.1

6、 前悬架的最大卸荷力196.4.2 后悬架的最大卸荷力196.5 筒式减振器主要尺寸206.5.1 筒式减振器工作直径206.5.2 油筒直径21第七章 平顺性分析227.1 平顺性概念227.2 汽车的等效振动分析227.3车身加速度的幅频特性247.4悬架动挠度的幅频特性25第八章 结论27参考文献28附 录I30附录II42第一章 绪 论悬架是现代汽车最重要的总成之一。悬架结构的选用，不但在很大程度上决定了汽车平顺性的优劣，而且随着汽车速度的提高，对于与行驶速度密切相关的操纵稳定性的影响也越来越大。随着时代的发展，进口城市休闲车对国内市场的影响，使得市场竞争的加剧，与此同时人们对城市休闲车的舒适性和稳定性提出了新的要求。由于汽车悬架系统的结构参数及布置型式对汽车的各项使用性能有着举足轻重的影响，因此悬架得到了人们广泛重视和深入研究。运用优化的设计方法在保证减小悬架整体质量的同时又不缺少应有的刚度、强度与韧度，从而提高了车速，降低了能耗是目前国内汽车悬架系统发展的主方向。 悬架系统可以在凹凸不平路段，缓和路面传给车身的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车行驶平顺；轿车乘坐

7、舒适性主要取决于悬架系统的好坏，设计良好的悬架系统可以使汽车行驶中保持稳定的姿势，减小车身移动，改善操纵稳定性。汽车悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲、减振和力的传递作用。在汽车行驶中，由于路面的不平坦和悬架的弹性作用，使汽车产生垂直振动，减振器缓和及抑制不平路面对车体的冲击，使汽车振动的振幅减小，直至振动停止，防止汽车部件的损坏。车轮相对于车架和车身跳动时，车轮的运动轨迹应该符合一定的要求，否则会产生运动干涉，影响汽车的行驶性能，特别是操纵稳定性，所以就要安装传力装置，如上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件，让它来传递纵向力、侧向力及力矩，并保证车轮对于车架（或车身）有确定的相对运动规律。这些传力机构还起导向作用，又称导向机构。导向杆系铰接处多采用橡胶衬套，能隔绝车轮所受来自路面的冲击向车身的传递。非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，影响另一侧车轮也作相应的跳动，使整个车身振动或倾斜，汽车的平稳性和舒适性较差，但由于构造较简单，承载力大，目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。独立悬架的车轴分成两段，每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车

8、身)下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受波及，汽车的平稳性和舒适性好。但这种悬架构造较复杂，承载力小。现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。第二章 前、后悬架结构的选择2.1 独立悬架结构特点独立悬架的结构特点是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独的通过弹性悬架与车架（车身）连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用独立悬架，轿车后悬架上也在逐渐采用独立悬架，越野车、矿用车和大客车的前悬架也有一些采用独立悬架。 独立悬架的优点是：簧下质量小；悬架占用的空间小；弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；由于采用断开式车轴，所以能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮独自运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力；独立悬架可提供多种方案供设计人员选用，以满足不同设计要求。独立悬架的缺点是结构复杂，成本较高，维修困难。这种悬架主要用于乘用车和部分质量不大的商用车上。2.2 独立悬架结构形式及评价指标分析根据导

9、向机构不同的结构特点，独立悬架可分为：双横臂，单横臂，纵臂式，单斜臂，多杆式及滑柱（杆）连杆（摆臂）式等等。按目前采用较多的有以下三种形式：双横臂式，滑柱连杆式，斜置单臂式。按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式，钢板弹簧式，扭杆弹簧式，气体弹簧式，中级轿车目前采用最多的是螺旋弹簧悬架。 评价时常从以下几个方面进行：（1）侧倾中心高度 汽车在侧向力作用下，车身在通过左、右车轮中心的横向垂直平面内发生侧倾时，相对于地面的瞬时转动中心，称为侧倾中心。侧倾中心到地面的距离，称为侧倾中心高度。侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短，可使侧向力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也会减小。但侧倾中心过高，会使车身倾斜时轮距变化大，加快轮胎的磨损。（2）车轮定位参数的变化 车轮相对车身上、下跳动时，主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角及车轮前束等定位参数会发生变化。若主销内倾角变化大，容易使转向轮产生摆振；若车轮外倾角变化大，会影响汽车的直线行驶稳定性，同时也会影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。（3）悬架侧倾角刚度 当汽车作稳态圆周行驶时，在侧向力作用下，车厢绕侧倾轴线转动，并将此转动角称之为车厢侧倾角。车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度大小有关，并影响汽车的操纵稳定性和平顺性。（4）横向刚度 悬架的横向刚度影响操纵稳定性。若用于转向轴上的悬架横向刚度小，则容易造成转向轮发生摆振现象。悬架不同占用的空间尺寸不同，占用横向尺寸大的悬架影响发动机的布置和从车上拆装发动机的困难程度。占用空间小的悬架，则允许行

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