畢業(yè)論文--捷達(dá)轎車的前懸架的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　捷達(dá)轎車前懸架所使用的是麥弗遜式獨(dú)立懸架。懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把車架（或車身）與車軸（或輪胎）彈性的連接起來(lái)。它的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩，比如支撐力、制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力等，并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊載荷、衰減由此引起的震動(dòng)、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動(dòng)載荷。麥弗遜式獨(dú)立懸架有

2、著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、占用空間小等眾多優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代輕型汽車中得到了廣泛運(yùn)用。</p><p>　　本文主要講的是捷達(dá)轎車的前懸架的設(shè)計(jì)，對(duì)其前懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 并對(duì)懸架中關(guān)鍵零部件如：螺旋彈簧、橫向穩(wěn)定桿、減震器等的設(shè)計(jì)、選型校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：捷達(dá)轎車；麥弗遜式懸架；設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　Abstract</b>

3、</p><p>　　Jetta car used by the pre-suspension Macpherson independent suspension. Suspension is an important element of one of the modern automobile,it to the classis(or body ) and axle (or tires) flexibl

4、y link .It main role is the role of transmission in the body between the wheels and all the power and moment, such as support of system dynamics and driving force ,and easing the road to the whole body impact load ,decay

5、 resulting vibration,ensure the comfort of the crew,cargo and vehicles reduce their</p><p>　　The main stress is front suspension design, Thecalculation of their front suspension design. Specifications set ou

6、t the key suspension components such as:spiral springs, sway bar, shock absorber such as design,selection and calibration. </p><p>　　Keywords: Jetta car; McPherson suspension; Design and calculation</p>

7、;<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 懸架設(shè)計(jì)的背景及研究意義1</p>

8、<p>　　1.2 懸架設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、要求及研究方法2</p><p>　　1.2.1 主要內(nèi)容2</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)要求2</p><p>　　1.2.3 研究方法3</p><p>　　1.3 原型車的麥弗遜懸架3</p><p>　　1.4 麥弗遜式懸架的經(jīng)濟(jì)性分析

9、5</p><p>　　第2章 麥弗遜式懸架的設(shè)計(jì)計(jì)算7</p><p>　　2.1 懸架的總體布置方案和相關(guān)參數(shù)的計(jì)算7</p><p>　　2.1.1 懸架的總體布置方案7</p><p>　　2.1.2 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)分析7</p><p>　　2.1.3 懸架總體參數(shù)的計(jì)算8</p&

10、gt;<p>　　2.2 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算9</p><p>　　2.2.1 螺旋彈簧材料的選擇9</p><p>　　2.2.2 彈簧的受力及變形9</p><p>　　2.2.3 彈簧幾何參數(shù)的計(jì)算11</p><p>　　2.2.4 計(jì)算結(jié)果的處理13</p><p>　　2.3

11、 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)計(jì)算15</p><p>　　2.3.1 橫向穩(wěn)定桿的作用15</p><p>　　2.3.2 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)計(jì)算15</p><p>　　2.4 減震器的選型與設(shè)計(jì)17</p><p>　　2.4.1 減振器類型的選擇17</p><p>　　2.4.2 主要性能參數(shù)的選擇18

12、</p><p>　　2.4.4計(jì)算結(jié)果的處理19</p><p>　　2.5 彈簧限位緩沖塊的設(shè)計(jì)20</p><p>　　2.6結(jié)果及分析21</p><p>　　第3章 關(guān)鍵零部件的校核25</p><p>　　3.1 螺旋彈簧的強(qiáng)度校核25</p><p>　　3.2 橫

13、向穩(wěn)定桿的強(qiáng)度校核26</p><p>　　第4章 結(jié) 論29</p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　附 錄33</b></p><p><b

14、>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 懸架設(shè)計(jì)的背景及研究意義</p><p>　　懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把車架（或車身）與車輪彈性地連接起來(lái)。懸架需要傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩，緩和路面?zhèn)鹘o車身的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，使汽車獲得高速的行駛能力和理想的運(yùn)動(dòng)特性。懸架對(duì)于整車的意義重大。</p>&

15、lt;p>　　現(xiàn)代轎車除了保證其基本性能，即行駛性、轉(zhuǎn)向性和制動(dòng)性之外，目前正致力于提高安全性與舒適性，向高附加價(jià)值、高性能和高質(zhì)量的方向發(fā)展。對(duì)此，尤其作為提高操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的轎車懸架必須加以改進(jìn)。舒適性是汽車最重要的使用性能之一。</p><p>　　與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合較緊密。通過(guò)對(duì)懸架系統(tǒng)中重要零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核；各定位參數(shù)涵義及其對(duì)整車動(dòng)力學(xué)性能影響的分析，初步達(dá)到介紹懸架設(shè)計(jì)全過(guò)程目的，

16、具有很強(qiáng)的操作性，能夠?yàn)闃?biāo)致轎車的生產(chǎn)實(shí)際提供一定意義上的指導(dǎo)。</p><p>　　1.2 懸架設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、要求和研究方法</p><p>　　1.2.1 主要內(nèi)容</p><p>　　本文的研究對(duì)象是捷達(dá)轎車的前懸架。通過(guò)對(duì)懸架彈性元件的計(jì)算、 分析，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的核算和校核，可以驗(yàn)證懸架中關(guān)鍵零部件的可行性，掌握懸架的適用范圍和使用條件，改善整車的行駛平順

17、性和操縱穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上文章還進(jìn)一步提出和懸架性能有著密切關(guān)系的轉(zhuǎn)向橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置的分析方案，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了剖析。</p><p><b>　　具體內(nèi)容包括：</b></p><p>　?。?）對(duì)懸架中的彈性元件、減震器、橫向穩(wěn)定桿等重要部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和可行性校核；</p><p>　?。?）運(yùn)用空間坐標(biāo)變換理論和空間剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，通

18、過(guò)對(duì)懸架的簡(jiǎn)化和抽象，將實(shí)物模型轉(zhuǎn)成可供分析和研究的物理模型和數(shù)學(xué)模型；</p><p>　?。?）運(yùn)用 MATLAB 軟件的混合編程工具對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行封裝，對(duì)得到的懸架性能評(píng)定參數(shù)：車輪外傾角、主銷后傾角等車輪定位參數(shù)討論分析，并以此為根據(jù)來(lái)評(píng)定所設(shè)計(jì)懸架的性能；</p><p>　?。?）提出轉(zhuǎn)向橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)前后干涉量與車輪跳動(dòng)量關(guān)系曲線的對(duì)比分析，提出斷開(kāi)點(diǎn)

19、位置方案。</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)要求</p><p>　　為了滿足汽車具有良好的行駛平順性，要求由簧上質(zhì)量與彈性元件組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)在合適的頻段，并盡可能低。前、后懸架固有頻率的匹配應(yīng)合理，對(duì)乘用車要求前懸架固有頻率略低于后懸架的固有頻率，還有盡量避免懸架撞擊車架（或車身）。在簧上質(zhì)量變化的情況下，車身高度變化要小，因此，應(yīng)采用非線性彈性特性懸架。</p&

20、gt;<p>　　要正確地選擇懸架方案和參數(shù)，在車輪上、下跳動(dòng)時(shí)，使主銷定位角變化不大、車輪運(yùn)動(dòng)與導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)要協(xié)調(diào)，避免前輪擺振，汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，應(yīng)使之稍有不足的轉(zhuǎn)向特性。</p><p>　　懸架與汽車的多種使用性能有關(guān)，為滿足這些性能，對(duì)懸架提出的設(shè)計(jì)要求有：</p><p>　　保證汽車具有良好的行駛平順性；</p><p>　　具有合適的衰減震動(dòng)的能

21、力；</p><p>　　保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性；</p><p>　　汽車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾要合適；</p><p>　　具有良好的隔聲能力；</p><p>　　結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要?。?lt;/p><p>　　可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要

22、小的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。</p><p>　　1.2.3 研究方法</p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮捷達(dá)轎車的總體方案要求，接著根據(jù)懸架總體方案，進(jìn)行懸架系統(tǒng)各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，在計(jì)算時(shí)應(yīng)重點(diǎn)計(jì)算對(duì)懸架整體性能影響較大的零部件如：螺旋彈簧、橫向穩(wěn)定桿、減振器等。最后，對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度校核.</p><p>　　1.3 麥弗遜式懸架的特點(diǎn)<

23、;/p><p>　　麥弗遜懸架一般用于轎車的前輪。與其它懸架系統(tǒng)相比，麥弗遜式懸架系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，占用空間少，性能優(yōu)越等特點(diǎn)。麥?zhǔn)綉壹苓€具有較為合理的運(yùn)動(dòng)特性，能夠保證整車性能要求。雖然麥弗遜懸掛在行車舒適性上的表現(xiàn)令人滿意，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積不大，可有效擴(kuò)大車內(nèi)乘坐空間，但也由于其構(gòu)造為滑柱式，對(duì)左右方向的沖擊缺乏阻擋力，抗剎車點(diǎn)頭等性能較差。</p><p>　　麥弗遜懸掛通常由兩個(gè)基

24、本部分組成：支柱式減震器和A字型托臂（如圖1-2）之所以叫減震器支柱是因?yàn)樗藴p震還有支撐整個(gè)車身的作用，他的結(jié)構(gòu)很緊湊，把減震器和減震彈簧集成在一起，組成一個(gè)可以上下運(yùn)動(dòng)的滑柱；下托臂通常是A字型的設(shè)計(jì)，用于給車輪提供部分橫向支撐力，以及承受全部的前后方向應(yīng)力。整個(gè)車體的重量和汽車在運(yùn)動(dòng)時(shí)車輪承受的所有沖擊就這兩個(gè)部件承擔(dān)。所以麥弗遜的一個(gè)最大的設(shè)計(jì)特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能帶來(lái)兩個(gè)直接好處那就是：懸掛重量輕和占用空間小。我們知道

25、，汽車懸掛屬于運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)動(dòng)部件越輕，那么懸掛響應(yīng)速度和回彈速度就會(huì)越快，所以懸掛的減震能力也就越強(qiáng)；而且懸掛質(zhì)量減輕也意味著彈簧下質(zhì)量減輕，那么在車身重量一定的情況下，舒適性也越好。占用空間小帶來(lái)的直接好處就是設(shè)計(jì)師能在發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)布置下更大的發(fā)動(dòng)機(jī)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的放置方式也能隨心所欲。在中型車上能放下大型發(fā)動(dòng)機(jī)，在小型車上也能放下中型發(fā)動(dòng)機(jī)，讓各種發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配更靈活。</p><p>　　為了追求運(yùn)動(dòng)性，把其重心布

26、置在前軸之后，因此發(fā)動(dòng)機(jī)要占用大量的引擎?zhèn)}空間，那么，選用一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小的懸掛設(shè)計(jì)就顯得由為重要。麥弗遜懸掛在向上行程時(shí)，也就是在發(fā)生轉(zhuǎn)向側(cè)傾時(shí)，車輪外傾角會(huì)自動(dòng)加大，使輪胎能更好的跟路面結(jié)合，給整車提供更大的橫向力，提高了轉(zhuǎn)向操控極限。擁有出色的操控和響應(yīng)性再加上緊湊的結(jié)構(gòu)，很顯然就成了捷達(dá)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)前懸掛時(shí)的首選方案。對(duì)于小型車和微型車來(lái)說(shuō)，盡可能的在狹小的發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)騰出空間布置發(fā)動(dòng)機(jī)就更加重要了，所以他們也不得不選擇麥弗遜

27、懸掛，況且，如果做出合理的匹配，麥弗遜無(wú)論是操控和舒適性都是相當(dāng)出色的。</p><p><b>　　圖1-2 </b></p><p>　　說(shuō)了這么多麥弗遜懸掛的優(yōu)點(diǎn)，也該談?wù)勅秉c(diǎn)了。也正是因?yàn)辂湼ミd結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，造成懸掛的剛度有限。由于麥弗遜懸掛只能下托臂和減震器支柱來(lái)承受強(qiáng)大的車輪沖擊力，所以較易發(fā)生幾何變形。這種變形體現(xiàn)到駕駛感受上，就是駕駛者會(huì)明顯的感覺(jué)到

28、車身穩(wěn)定性較差。無(wú)論是轉(zhuǎn)彎側(cè)傾，還是剎車點(diǎn)頭現(xiàn)象，都非常明顯。當(dāng)然，設(shè)計(jì)師們也想了不少辦法來(lái)解決穩(wěn)定性問(wèn)題。我們經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)的橫向穩(wěn)定桿，防傾桿，平衡桿等等都是用來(lái)提高麥福遜懸掛幾何剛度和橫向穩(wěn)定性的部件。</p><p>　　橫向穩(wěn)定桿是一根擁有一定剛度的扭桿彈簧，他與左右懸掛的下托臂或減震器滑柱相連。當(dāng)左右懸掛都處于顛簸路面時(shí)，兩邊的懸掛同時(shí)上下運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定桿不發(fā)生扭轉(zhuǎn)；當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于外側(cè)懸掛承受的力量較大，

29、車身發(fā)生一定側(cè)傾。此時(shí)外側(cè)懸掛收縮，內(nèi)側(cè)懸掛舒張，那么橫向穩(wěn)定桿就會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的彈力，阻止車輛側(cè)傾。從而提高了車輛行駛穩(wěn)定性。而再增加支撐桿部件，則能達(dá)到同時(shí)提高懸掛縱向剛度的目的。</p><p>　　但是，光增加穩(wěn)定桿所提高的性能是有限的，使用各種穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)能從一定程度上提高穩(wěn)定性和懸掛幾何剛度。如果要從根本解決這些問(wèn)題，就必須改變整個(gè)懸掛的幾何形狀，那么多連桿和雙搖臂懸掛就成了高性能懸掛的代表。麥弗

30、遜懸掛除了在穩(wěn)定性和剛度方面要遜色于多連桿以外，在耐用性上也不能與多連桿懸掛相提并論。由于麥弗遜懸掛的減震器支柱需要承受橫向力，同時(shí)又要起到上下運(yùn)動(dòng)減低震動(dòng)的目的，所以減震器支撐桿的摩擦很不均勻，減震器油封容易磨損造成液壓油泄露降低減震效果?？傇u(píng)：優(yōu)點(diǎn)：麥弗遜懸掛擁有良好的響應(yīng)性和操控性，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，成本低，適合布置大型發(fā)動(dòng)機(jī)以及裝配在小型車身上。缺點(diǎn)：穩(wěn)定性差，抗側(cè)傾和制動(dòng)點(diǎn)頭能力弱，增加穩(wěn)定桿以后有所緩解但無(wú)法從根本上

31、解決問(wèn)題，耐用性不高，減震器容易漏油需要定期更換。</p><p>　　1.4 麥弗遜式懸架的經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　自20世紀(jì)30年代美國(guó)通用汽車的一名工程師麥弗遜（McPherson）發(fā)明了麥弗遜式懸架以來(lái)，麥弗遜式獨(dú)立懸架已成為使用量最多的懸架結(jié)構(gòu)形式之一。從寶馬M3，保時(shí)捷911等高性能車，到菲亞特STILO，福特FOCUS，標(biāo)致和國(guó)產(chǎn)的夏利、哈飛面包車等前懸掛采用的都是

32、麥弗遜式懸架。麥弗遜式懸架的有效性和經(jīng)濟(jì)型已經(jīng)得到了無(wú)數(shù)事實(shí)的佐證。隨著世界能源的日益匱乏，微型汽車和節(jié)能汽車已成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向，小排量汽車和經(jīng)濟(jì)型汽車的推廣勢(shì)必會(huì)帶來(lái)麥弗遜式獨(dú)立懸架更為廣泛的運(yùn)用，麥弗遜式懸架的經(jīng)濟(jì)性也將得到充分的體現(xiàn)。麥弗遜式懸架最大的設(shè)計(jì)特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能帶來(lái)兩個(gè)直接好處是：懸掛質(zhì)量輕和占用空間小。我們知道，汽車的質(zhì)量是影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)關(guān)鍵因素，減輕懸架的質(zhì)量進(jìn)而減輕整車的質(zhì)量

33、就可以有效地降低汽車的油耗，從而達(dá)到減少能源 消耗和降低使用成本的目的；同樣，由于麥?zhǔn)綉壹苡兄Y(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小等 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這就使汽車的前置前驅(qū)式布置方案（FF）成為可能。這樣，不僅省去 了采用前置后驅(qū)式布置（FB）時(shí)所使用的驅(qū)動(dòng)軸，減輕了汽車的質(zhì)量降低了油耗，還縮小的整車的尺寸，便于汽車向</p><p>　　當(dāng)然，和其它結(jié)構(gòu)形式的懸架相比從使用經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)講，麥弗遜式懸架也存在一定的不足。我們知道，懸掛屬

34、于運(yùn)動(dòng)部件，在汽車運(yùn)行過(guò)程中，懸架將要承受來(lái)之路面和車身各個(gè)方向的力和力矩。對(duì)于麥弗遜式懸架這些沖擊載荷將完全由減振器支柱和下擺臂來(lái)承受，所以這些部位較易發(fā)生幾何變形，進(jìn)而使零件 損害造成懸架的失效。</p><p>　　第2章 麥弗遜式懸架的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.1 懸架的總體布置方案和相關(guān)參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　2.1.1 懸架的總體布

35、置方案</p><p>　　此型轎車是一款小排量的經(jīng)濟(jì)型轎車，總體參數(shù)要求見(jiàn)表2.1。</p><p>　　表2-1捷達(dá)轎車的總布置參數(shù)要求</p><p>　　2.1.2 麥弗遜懸架的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　麥弗遜懸架由多個(gè)零件組成，故在懸架機(jī)構(gòu)分析中采用空間機(jī)構(gòu)分析法對(duì)其進(jìn)行分析。在運(yùn)用此方法進(jìn)行分析時(shí)，將懸架總成中的構(gòu)件等效成剛

36、體來(lái)研究懸架系統(tǒng)的空間運(yùn)動(dòng)。 </p><p>　　圖2-2是麥弗遜式懸架的等效機(jī)構(gòu)圖，借助圖中所示的等效方式，我們可以清楚地看出懸架擺臂和轉(zhuǎn)向節(jié)之間的連接通過(guò)球副來(lái)等效；減振器外套筒和活塞的聯(lián)接方式被等效成一個(gè)移動(dòng)副；減振器的上支點(diǎn)和車身的聯(lián)接被等效成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。這樣，麥弗遜式懸架被抽象成一個(gè)封閉的空間機(jī)構(gòu)。通過(guò)圖示的等效方案可以使我們對(duì)懸架系統(tǒng)的分析變得簡(jiǎn)單，且不會(huì)在很大程度上影響分析的結(jié)果</p>

37、;<p>　　圖 2-2麥弗遜懸架的等效機(jī)構(gòu)圖</p><p>　　2.1.3 懸架總體參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)首先對(duì)懸架總體參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如懸架的剛度、懸架的撓度等，這樣，在下文對(duì)零部件的計(jì)算時(shí)，就可以以懸架的總體參數(shù)為依據(jù)，根據(jù)懸架的結(jié)構(gòu)參數(shù)求出相關(guān)零部件的受力、剛度等參數(shù)。</p><p><b>　　1.懸架的剛度

38、</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求給定的設(shè)計(jì)狀態(tài)下的軸荷及簧下質(zhì)量，可求得前懸架單側(cè)的簧上質(zhì)量</p><p><b>　　（2.1）</b></p><p>　　于是，前懸架的剛度 C 為</p><p><b>　　2.懸架的靜撓度</b></p><p&

39、gt;　　懸架的靜撓度 和懸架剛度之間有如下關(guān)系：</p><p><b>　　（2.2）</b></p><p><b>　　代入數(shù)值得：，取</b></p><p><b>　　3.懸架的動(dòng)撓度</b></p><p>　　為了防止汽車在壞路面上行使駛時(shí)懸架經(jīng)常碰撞到緩沖

40、塊，懸架必須有足夠大的動(dòng)撓度。</p><p>　　從結(jié)構(gòu)和使用要求上來(lái)考慮選此懸架的動(dòng)撓度</p><p>　　2.2 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.2.1 螺旋彈簧材料的選擇 </p><p>　　螺旋彈簧作為彈性元件的一種，具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便及高的比能容量等特點(diǎn)，在輕型以下汽車的懸架中運(yùn)用普遍 。根據(jù)捷達(dá)汽車工作時(shí)

41、螺旋彈簧的受力特點(diǎn)和壽命要求（可參考下文的計(jì)算分析），選擇60Si2MnA為簧絲的材料，以提高彈簧在交變載荷下的疲勞壽命。</p><p>　　2.2.2 彈簧的受力及變形</p><p>　　根據(jù)懸架系統(tǒng)的裝配圖，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、計(jì)算可以得出平衡位置 處彈簧所受壓縮力 P 與車輪載荷的關(guān)系式：</p><p><b>　?。?-3）</b>

42、;</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　為車輪外傾角，?為減振器內(nèi)傾角，</p><p>　　為主銷軸線與減振器的夾角</p><p>　　式中角度如圖 2-3 所示。</p><p><b>　　彈簧所受的最大力</b></p>&

43、lt;p>　　取動(dòng)荷系數(shù) k=1.7，則彈簧所受的最大力 Pdmax 為：</p><p>　　Pdmax= （2-4）</p><p>　　圖 2-3 彈簧安裝角度示意圖</p><p>　　2.車輪到彈簧的力及位移傳遞比</p><p>　　車輪與路面接觸點(diǎn)和零件連接點(diǎn)間的傳遞比既表明行

44、程不同也表明作用在該二處的力的大小不同。彈簧的剛度與懸架的線剛度可由傳遞比建立聯(lián)系[6] ：</p><p>　　利用位移傳遞比便可計(jì)算出螺旋彈簧的剛度</p><p><b>　　（2-5）</b></p><p>　　其中分?jǐn)?shù)代表懸架的線剛度。從而，得到如下關(guān)系式：</p><p>　　當(dāng)球頭支承 B 由減振器向車輪

45、移動(dòng) t 值時(shí)，根據(jù)文獻(xiàn)[7]，懸架的行程傳遞比及力的傳遞比為（其中的參數(shù)說(shuō)明詳見(jiàn)圖 2-4）：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　圖 2.4 懸架受力和位移比分析</p><p>　　代入數(shù)值可得到 i x ＝1.002i y ＝1.146。所以，位移傳遞比 i x i y 為 1.148</p&g

46、t;<p>　　3.彈簧在最大壓縮力作用下的變形量</p><p>　　由捷達(dá)轎車前懸給定的偏頻 f＝1.31Hz，可得到了汽車懸架的線剛度：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　于是可得出彈簧的剛度</p><p><b>　?。?-9）</b><

47、;/p><p>　　進(jìn)而可得到彈簧在最大壓縮力 Pdmax 作用下的變形量 F：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　所以，彈簧所受最大彈簧力和相應(yīng)的最大變形為：</p><p>　　Pdmax=5420N F=258mm</p><p>　　2.2.3 彈簧幾

48、何參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)已求得的彈簧所受的最大力和相應(yīng)的變形進(jìn)行彈簧的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.彈簧的材料許用應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)其工作條件已經(jīng)選擇簧絲材料 60Si2MnA。</p><p>　　材料的性能參數(shù)如表 2-2 所示</p><p>　　2.選擇彈簧旋繞比：</p>

49、;<p>　　旋繞比（彈簧指數(shù)）影響著彈簧的加工工藝，當(dāng)旋繞比過(guò)小時(shí)將給彈簧的制造帶來(lái)困難。一般的選擇范圍是 C=4-8,這里初選旋繞比 C=8。</p><p>　　3. 計(jì)算鋼絲直徑 d</p><p>　　曲率系數(shù) （2-11）</p><p><b>　　選d=10.5</b><

50、;/p><p>　　4.彈簧中徑 D2 選擇</p><p>　　D2=Cd=8*10.5＝84mm</p><p><b>　　選 D2=90mm</b></p><p>　　5.彈簧圈數(shù) n 選擇</p><p><b>　?。?-12）</b></p><

51、;p><b>　　選n=6圈</b></p><p>　　兩端均選 0.75 圈支承圈，則彈簧總?cè)?shù)為：</p><p>　　n1=n+n2=6+1.5=7.5 圈</p><p>　　6 .彈簧的工作極限變形</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p

52、><b>　　工作極限載荷：</b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p><b>　　7.彈簧的幾何尺寸</b></p><p><b>　　節(jié)距 </b></p><p>　　自由高度 H0H0=nt+1.5d&l

53、t;/p><p>　　選H0=370mm</p><p><b>　　螺旋角 ： </b></p><p>　　外徑 D：D=D2+d=90+10.5=140.5mm</p><p>　　進(jìn)而需將原有彈簧座的尺寸作相應(yīng)的改變（實(shí)際尺寸根據(jù)彈簧的外徑尺寸而 定）。內(nèi)徑 D1：D1=D2-d=90-10.5=98.5mm&

54、lt;/p><p>　　2.2.4 計(jì)算結(jié)果的處理</p><p>　　上述對(duì)螺旋彈簧的計(jì)算的結(jié)果如下表 2-3 所示。</p><p>　　在 AUTOCAD 軟件環(huán)境下繪制螺旋彈簧的工程圖（如圖 2-5）所示。為了改善</p><p>　　彈簧在安裝后的受力狀況，螺旋彈簧的兩端需作端平處理，在裝配時(shí)此處的配合 精度選為七級(jí)精度，又因?yàn)閺椈傻耐?/p>

55、徑為140.5mm，根據(jù)文獻(xiàn)[18]，粗糙度值選為3.2。</p><p>　　圖 2-5 螺旋彈簧的零件圖</p><p>　　進(jìn)而可根據(jù)螺旋彈簧二維圖在CATIA軟件的三維建模環(huán)境下建立零件的三維模型如圖2-6所示。</p><p>　　圖 2-6 基于CATIA軟件的螺旋彈簧三維零件圖</p><p>　　2.3 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)

56、計(jì)算</p><p>　　2.3.1 橫向穩(wěn)定桿的作用</p><p>　　汽車在高速行駛時(shí)，車身會(huì)產(chǎn)生很大的橫向傾斜和橫向角振動(dòng)。因此，懸架中需添設(shè)橫向穩(wěn)定桿。采用橫向穩(wěn)定桿除了可減輕車身傾斜外，還會(huì)影響汽車的操縱穩(wěn)定性。主要包括以下兩點(diǎn)：</p><p>　?。?）前懸架中采用較硬的橫向穩(wěn)定桿有助于汽車的不足轉(zhuǎn)向性，并能改善汽車的蛇形行駛性能；</p&g

57、t;<p>　?。?）增大后懸架的穩(wěn)定性，會(huì)使前輪驅(qū)動(dòng)汽車具有中性轉(zhuǎn)向性能，使后輪驅(qū)動(dòng)車具有更大的過(guò)度轉(zhuǎn)向性。</p><p>　　2.3.2 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　捷達(dá)轎車采用的前置前驅(qū)（FF）方案，因此汽車總布置對(duì)空間的要求比較嚴(yán)格，可利用的空間不大?；谶@樣的布置要求和使用條件，這里選用Ⅱ型穩(wěn)定器（圖 2-6 為捷達(dá)汽車橫向穩(wěn)定桿的三維圖）。確定橫

58、向穩(wěn)定桿桿徑d0的公式如下：</p><p>　　其中：Cs=9.52N/mm;E=196Gpa;G=80Gpa;</p><p>　　k——對(duì)于圓截面桿段，所采用的修正系數(shù)；</p><p>　　=523mm;=363mm;=200mm;</p><p>　　=210mm; =500mm;ls=1145mm.</p>

59、;<p>　　各參數(shù)的含義如圖 2-6 所示，其數(shù)值可參考橫向穩(wěn)定桿的零件圖。</p><p>　　圖 2-7橫向穩(wěn)定桿示意圖</p><p>　　于是可以求得橫向穩(wěn)定桿的桿徑 d0=20.9，選擇整數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 d1＝21mm，橫向穩(wěn)定桿的形狀應(yīng)由它的空間布置要求來(lái)定。</p><p>　　在 AUTOCAD 軟件環(huán)境下繪制螺旋彈簧的工程圖（如圖 2-

60、8）所示。為了使橫向穩(wěn)定桿在拐角處的半徑值不至于過(guò)小，此處取最小半徑 R＝18mm。</p><p>　　圖2-8橫向穩(wěn)定桿零件簡(jiǎn)圖</p><p>　　由上述的計(jì)算結(jié)果和二維零件圖,可利用CATIA軟件的建模環(huán)境建立橫向穩(wěn)定桿</p><p>　　圖 2-9 基于CATIA軟件的橫向穩(wěn)定桿三維圖</p><p>　　2.4 減震器的選型

61、與設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1 減振器類型的選擇</p><p>　　捷達(dá)轎車的工作工況一般為城市道路工況，總體來(lái)說(shuō)，它所行駛的路面較為平緩。懸架的減振器在這樣的路面上工作時(shí)，振動(dòng)的幅值不大，但頻率較高。所以，在此設(shè)計(jì)方案中選用液力式減振器。使用液力減振器后，當(dāng)車架與車橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器能夠通過(guò)內(nèi)部粘性油液的流動(dòng)，將車身和車架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，最終散到大氣中，從而達(dá)到

62、使振動(dòng)迅速衰減的目的。</p><p><b>　　圖2-10減振器</b></p><p>　　2.4.2 主要性能參數(shù)的選擇</p><p>　　減振器的主要性能參數(shù)主要有兩個(gè)：相對(duì)阻尼系數(shù)和阻尼系數(shù)。它們決定了減振器的阻力—位移特性和阻力—速度特性 。</p><p>　　1.相對(duì)阻尼系數(shù)的選擇</p>

63、<p>　　在選擇相對(duì)阻尼系數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮到：取得大雖然能使振動(dòng)迅速衰減，但會(huì)把較大的不平路面的沖擊力傳到車身；另一方面，取得過(guò)小又會(huì)使振動(dòng)衰減慢，不 利于行駛平順性。由前面的計(jì)算得知螺旋彈簧的剛度為 21N/m、汽車懸架的偏頻為 1.31HZ，為了使減振器和螺旋彈簧有較好的匹配關(guān)系，在考慮型車設(shè)計(jì)要求的情況下，本車的相對(duì)阻尼系數(shù)擬選為：=0.324，這樣能夠讓?xiě)壹馨l(fā)揮其較佳的性能。</p><p>

64、　　2.減振器的阻尼系數(shù)</p><p>　　減振器的阻尼系數(shù)不僅與非簧載質(zhì)量和懸架剛度有關(guān)，還與相對(duì)阻尼系數(shù)有關(guān)。</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　捷達(dá)轎車中減振器安裝在懸架中與垂直線成的夾角，則此時(shí)的阻尼系數(shù)應(yīng)根據(jù)減震器的布置特點(diǎn)確定：</p><p><b>　　（2

65、-17）</b></p><p>　　式中：w ——杠桿比,i=n/a；</p><p>　　N ——為下橫臂的長(zhǎng)度</p><p>　　? ——減振器安裝角。</p><p>　　3.最大卸荷力 F0 的確定 </p><p>　　為減小傳到車身上的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動(dòng)速

66、度達(dá)到一定值時(shí)，振器</p><p>　　打開(kāi)卸荷閥。此時(shí)的活塞速度稱為卸荷速度 vx</p><p><b>　?。?-18）</b></p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　vx 為卸荷速度一般為 0.15－0.30m/s，A為車身振幅，取 ? 40mmw</p&g

67、t;<p>　　為懸架振動(dòng)固有頻率。由懸架結(jié)構(gòu)總體布置方案知 a＝201mm n=212mm</p><p>　　所以， </p><p>　　取伸張行程的阻尼系數(shù) =1.8 =1.8×2054=3.659× ，在伸張行程的最大卸荷力為</p><p>　　（2-19）2.4.3 主要尺寸的確定<

68、/p><p>　　1.筒式減振器工作缸直徑 D的確定</p><p>　　根據(jù)伸張行程的最大卸荷力 F0 計(jì)算工作缸直徑 D為</p><p>　　式中，? p? 最大允許壓力，取 3M pa ；</p><p>　　為連桿直徑與缸筒直徑之比，取 ＝0.48根據(jù)求得的工作缸直徑，查汽車筒式減振器的有關(guān)國(guó)標(biāo)(JB1459—85)，就可以就近選用一個(gè)

69、標(biāo)準(zhǔn)尺寸。這里我們選用的工作缸直徑 D=25mm。</p><p><b>　　2.儲(chǔ)油筒的確定</b></p><p>　　一般，壁厚取 2mm，材料選用 20號(hào)鋼。</p><p>　　2.4.4 計(jì)算結(jié)果的處理</p><p>　　上述的計(jì)算結(jié)果如表 2-4 所示，減振器的裝配簡(jiǎn)圖如圖 2-11所示</p&

70、gt;<p>　　鑒于減振器對(duì)污染、磨損等的敏感性，在繪制裝配圖時(shí)是根據(jù)減振器的使用條件的要求注明了技術(shù)要求（可參考減振器的零件圖），零件配合處的粗糙度Ra 值選為0.16um。</p><p>　　2.5 彈簧限位緩沖塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　在捷達(dá)汽車的前懸中，因結(jié)構(gòu)的限制，導(dǎo)向臂和轉(zhuǎn)向拉桿被限制在±130 范圍內(nèi)。如果懸架行程增大，這些角度將可能超出規(guī)定值

71、，此時(shí)，零件會(huì)因 為沖擊而發(fā)出噪聲，鉸接的銷軸也將承受彎曲載荷，具有斷裂的危險(xiǎn)。因此，懸架中要設(shè)置彈簧限位緩沖塊。</p><p>　　捷達(dá)汽車前懸的垂直剛度為21.6N/m，這就意味著懸架被設(shè)計(jì)得非常軟，當(dāng)然，這樣有利于提高汽車的平順性和舒適性，但同時(shí)卻增加了螺旋彈簧達(dá)到壓縮極限的可能性。因此，為了解決這種矛盾，就需要選擇合適的緩沖塊阻尼。根據(jù)約森·賴姆佩爾.著的《懸架元件及底盤力學(xué)》，在此標(biāo)致轎車前

72、懸的設(shè)計(jì)中，選擇緩沖快的阻尼為1100。</p><p>　　另外，轎車內(nèi)噪音水平跟懸架系統(tǒng)零件的共振頻率和路面噪音的頻率有選用轎車用緩沖塊的工作頻率為60Hz左右，這樣離路面噪音的頻率（15～20Hz)較 遠(yuǎn)，這樣可以顯著減少轎車內(nèi)的噪音，為車內(nèi)提供更加安靜的環(huán)境。</p><p>　　以前軸的中心點(diǎn)為原點(diǎn)，汽車的前進(jìn)方向?yàn)閄軸方向，Y軸指向駕駛者的右側(cè)，Z軸根據(jù)右手螺旋定則來(lái)確定。標(biāo)致

73、轎車前懸左側(cè)空間機(jī)構(gòu)在上述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)如表3.1所示。以表中的坐標(biāo)值和部分相關(guān)點(diǎn)之間的距離為初始狀態(tài)值，以車輪的上下跳動(dòng)量為輸入，車輪的定位參數(shù)為輸出，根據(jù)空間機(jī)構(gòu)學(xué)的理論知識(shí)和理論分析表靜態(tài)時(shí)懸架空間機(jī)構(gòu)各關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)和車輪定位角 </p><p>　　懸架上的點(diǎn)X軸坐標(biāo)（mm）Y軸坐標(biāo)（mm）Z軸坐標(biāo)（mm）減振器上支點(diǎn) -8.8 -517.2 587.4減振器下支點(diǎn) -31.6 -690.0 -66.3下

74、擺臂擺動(dòng)軸線與下擺臂中心交點(diǎn) -11 -371.9 -21.44輪胎接地點(diǎn) -28.1 -710.5 180.96下擺臂擺動(dòng)軸線的前端點(diǎn) -31.3 -680 -56.8轉(zhuǎn)向節(jié)臂球頭銷中心 -121.7 658.3 29.9轉(zhuǎn)向橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)球頭銷中心的設(shè)計(jì)坐標(biāo)104 -264 132.3前輪中心-28.1 -710.5 35.96主銷內(nèi)傾角kingpininclination140主銷后傾角casterangle2020'前輪前

75、束量toe_inangle 2mm車輪外傾角camberangle20'</p><p>　　2.6 結(jié)果及分析 </p><p><b>　　1.輪距變化量</b></p><p>　　如上文所述，幾乎所有的獨(dú)立懸架中，車輪的上下跳動(dòng)量都會(huì)導(dǎo)致輪距發(fā)生變化。輪距變化的缺點(diǎn)是會(huì)引起滾動(dòng)輪胎的側(cè)偏，從而產(chǎn)生側(cè)向力、較大的滾動(dòng) 阻力和導(dǎo)致

76、直線行使能力的下降。此外，輪距變化對(duì)轉(zhuǎn)向也有較大的影響。圖2.12為輪距變化量與車輪上下跳動(dòng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。因麥弗遜式前懸的側(cè)傾中心位置較高，所以輪距變化量較大。輪距變化量為上跳時(shí)Äb＝4mm，下跳時(shí)Äb＝21mm，（這是不利因素）。但作為城市用車，它的車輪跳動(dòng)量范圍很小,一般 在-20mm-20mm范圍內(nèi)變化，所以設(shè)計(jì)方案依然可行。</p><p>　　2.車輪外傾角的變化</p&g

77、t;<p>　　圖2-12 輪距變化量和車輪跳動(dòng)量的關(guān)系曲線</p><p>　　圖2-13車輪外傾角和輪距變化量的關(guān)系曲線</p><p>　　外傾角是指車輪中心平面和道路平面垂直直線之間的夾角。一方面，通過(guò)設(shè)置外傾角可以消除支承及轉(zhuǎn)向節(jié)中的間隙；另一方面，外傾角還可以保證汽車在 承載時(shí)車輪和地面保持垂直。理想的外傾角為ã= 5' ? 10'，這

78、樣可以使磨損均勻和滾動(dòng)阻力小，但為了獲得良好的輪胎轉(zhuǎn)向側(cè)偏性能，實(shí)際所取的車輪外傾角大都 偏離理想值，空載時(shí)外傾角在理想值附近；加載狀態(tài)下，車輪有輕微的負(fù)外傾角。圖2.13為標(biāo)致轎車前輪外傾角與車輪上下跳動(dòng)量的關(guān)系曲線，其麥弗遜懸架在車輪上跳時(shí)曲線向負(fù)角方向凹入，彰顯了此懸架的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)車輪向下跳動(dòng)時(shí)，外傾角向正角方向變化，意味著車身內(nèi)側(cè)車輪承受側(cè)向力的性能很好。 </p><p>　　3.主銷內(nèi)傾角的變化<

79、/p><p>　　圖2-14主銷內(nèi)傾角和車輪跳動(dòng)量的關(guān)系曲線</p><p>　　主銷內(nèi)傾角和主銷偏移距之間有著緊密的聯(lián)系。小的主銷偏移距可以有效地保證汽車的不足轉(zhuǎn)向特性，但為了得到較小的或負(fù)值主銷偏移距，就必須有較大 的主銷內(nèi)傾角。從圖2.15中可以看出，主銷內(nèi)傾角為負(fù)值，負(fù)的主銷內(nèi)傾角有利于汽車的轉(zhuǎn)向回正力矩。主銷內(nèi)傾角的絕對(duì)值隨著車輪上跳動(dòng)量的增加而增變，下跳量的增加 而減小，角度在?1

80、0.20</p><p>　　160范圍內(nèi)變化。這樣的變化趨勢(shì)使車輪在上跳過(guò)程中主銷偏移距不斷變大，轉(zhuǎn)向回正力矩也不斷增大，從而保證了汽車的直線行駛性能。 但同時(shí)，前橋的縱向力敏感性也愈大。</p><p>　　4.主銷后傾角的變化</p><p>　　圖 2-16主銷后傾角和車輪跳動(dòng)量的關(guān)系曲線</p><p>　　正的主銷后傾角可以保證汽

81、車的直線行使性能，將正的主銷后傾角和負(fù)的車輪拖距聯(lián)合使用，這樣不僅可以使縱傾中心離車輪較近，以減小轉(zhuǎn)向時(shí)的輸入力矩，還可以減小路面不平度對(duì)轉(zhuǎn)向性能的影響。大的主銷后傾角在汽車直線行駛 時(shí)并不單有優(yōu)點(diǎn),也有缺點(diǎn).路面不平度在車輪接地點(diǎn)上引起的交變側(cè)向力會(huì)產(chǎn)生繞轉(zhuǎn)向節(jié)軸的力矩,力矩作用在轉(zhuǎn)向橫拉桿上就會(huì)引起轉(zhuǎn)向沖擊和轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定.如圖2.15所示,標(biāo)致轎車的主銷后傾角隨著車輪的上跳而變大,隨著車輪的下跳而變小.此變化特性意味著車輪在受到?jīng)_擊或

82、遇到障礙物后縱傾中心將向后移動(dòng),這樣可以保證汽車的抗俯仰和抗前蹲特性.基于轉(zhuǎn)向橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)的計(jì)算.麥弗遜式懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)向梯形的影響汽車懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向梯形之間通過(guò)轉(zhuǎn)向橫拉桿相聯(lián)系(圖為標(biāo)致轎 車左前懸橫向穩(wěn)定桿的位置圖).當(dāng)轉(zhuǎn)向橫拉桿的斷開(kāi)點(diǎn)位置選擇不當(dāng)時(shí),汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將出現(xiàn)橫拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào),前輪擺振等現(xiàn)象,這些不利情況的出現(xiàn)將會(huì)加劇輪胎磨損，破壞操縱穩(wěn)定性。</p><p>　　第3章

83、關(guān)鍵零部件的校核</p><p>　　3.1 螺旋彈簧的強(qiáng)度校核</p><p><b>　　1.穩(wěn)定性驗(yàn)算 </b></p><p>　　在彈簧受到較大的垂向載荷時(shí)，彈簧可能因?yàn)檫^(guò)大的高徑比而出現(xiàn)彎曲失穩(wěn)現(xiàn)象，根據(jù)文獻(xiàn)可知當(dāng)彈簧的高徑比小于 5.3時(shí)便不會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象</p><p>　　高徑比b：

84、 （3-1）</p><p><b>　　滿足穩(wěn)定性要求。</b></p><p>　　2.彈簧的實(shí)際性能參數(shù) </p><p><b>　　實(shí)際彈簧剛度：</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><

85、;p>　　平衡位置彈簧所受的壓縮力：</p><p><b>　　（3-3）</b></p><p><b>　　相應(yīng)的彈簧變形：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　平衡位置時(shí)的彈簧長(zhǎng)度（上、下彈簧座的實(shí)際位置）：</p&g

86、t;<p><b>　　（3-5）</b></p><p>　　3.彈簧對(duì)整車的影響</p><p>　　根據(jù)彈簧的實(shí)際剛度及懸架的行程傳遞比及力的傳遞比可以計(jì)算出懸架的實(shí)際線剛度：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　進(jìn)而可得到汽車的偏頻：</p

87、><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　對(duì)阻尼比ξ 進(jìn)行檢驗(yàn)：</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　根據(jù)捷達(dá)車的參數(shù)要求，經(jīng)比較可知此設(shè)計(jì)方案滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.2 橫向穩(wěn)定桿的強(qiáng)度校核</p>

88、;<p>　　Ⅱ型橫向穩(wěn)定桿的強(qiáng)度校核須對(duì)下述三處進(jìn)行[ ：</p><p>　　1.中段中央處的強(qiáng)度校核（圖 3-1）：</p><p>　　圖3-1橫向穩(wěn)定桿的中部</p><p>　　端部向外彎的距離越大（），此區(qū)域的應(yīng)力將越大。</p><p><b>　　（3-10）</b></p>

89、<p><b>　??；；；；</b></p><p>　?。罕葢?yīng)力（=1.6125）；</p><p><b>　　運(yùn)算結(jié)果為：</b></p><p>　　中段鉸接區(qū)的強(qiáng)度校核（圖 3-2）：</p><p>　　上述關(guān)系也適用于點(diǎn)H出的應(yīng)力：</p><p>

90、　　線段越大，其應(yīng)力越高。</p><p>　　圖3-2橫向穩(wěn)定桿的中段鉸接處</p><p><b>　　(3-11)</b></p><p>　　各參數(shù)的定義同上，運(yùn)算結(jié)果為： </p><p><b>　　=418.8Mpa</b></p><p>　　1.由中段向端部

91、過(guò)渡的圓角處的強(qiáng)度校核（圖 3-3）：</p><p>　　圖3-3橫向穩(wěn)定桿圓角過(guò)渡處</p><p>　　盡管通常此處比中段產(chǎn)生的應(yīng)力較低，但由于疲勞應(yīng)力的作用,多半會(huì)在此處發(fā)生斷裂。按橫向穩(wěn)定桿中線所確定的半徑R越大，其應(yīng)力就越高。線段 l9的符號(hào)是個(gè)有影響的參數(shù)，應(yīng)將其納入計(jì)算公式中。算出比值 p=R/l1 和 q=l9/l10后,可通過(guò)查圖表確定系數(shù) Km。桿端向外彎曲 l9越小

92、，Km 值就越小，因而應(yīng)力也越小。</p><p>　　R=18mm;l9=0;l10=523mm; P=R/l10=0.034;q=l9/l10=0</p><p>　　根據(jù)p、q查圖可得。</p><p><b>　　運(yùn)算結(jié)果為：</b></p><p><b>　　4.結(jié)果分析</b>&l

93、t;/p><p>　　按上述三個(gè)應(yīng)力中最大者校核所設(shè)計(jì)橫向穩(wěn)定桿的可行性：</p><p>　　許用應(yīng)力 </p><p>　　式中，V:強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù)，v=1.05~1.1</p><p><b>　　應(yīng)為</b></p><p><b&g

94、t;　　，</b></p><p>　　所以穩(wěn)定桿的強(qiáng)度足夠。</p><p>　　由上述公式可以看出：剛度取決于傳遞比，即應(yīng)盡可能使橫向穩(wěn)定桿的固定點(diǎn)靠近車輪；為縮短的長(zhǎng)度，鉸接點(diǎn)應(yīng)盡可能地外移。</p><p><b>　　第4章 結(jié) 論</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)捷達(dá)轎車給定的設(shè)計(jì)要

95、求，分別從設(shè)計(jì)、制造、分析設(shè)計(jì)等方面著手，完成了懸架中關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分析、轉(zhuǎn)向斷開(kāi)點(diǎn)的設(shè)計(jì)等工作。從而較系統(tǒng)地闡述了捷達(dá)轎車用麥弗遜式前懸架的設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程，這對(duì)生產(chǎn)實(shí)際具有一定的指導(dǎo)意義。</p><p>　　作為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)目的重在對(duì)課本知識(shí)的鞏固和運(yùn)用。因此，文章從和書(shū)本知識(shí)結(jié)合較緊密的計(jì)算開(kāi)始，分別從零件的結(jié)構(gòu)形式和受力分析兩方面 對(duì)懸架中關(guān)鍵零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)它們的可行

96、性進(jìn)行了校核。然后，文章又不拘泥于課本知識(shí)，在對(duì)懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度對(duì)懸架進(jìn)行了分析。</p><p>　　我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在華德學(xué)院完成的，在此過(guò)程中我遇到了很多以前沒(méi)有接觸過(guò)的問(wèn)題，在查閱大量資料的基礎(chǔ)上和老師、同學(xué)的幫助下這些問(wèn)題基本得到了解決。但限于篇幅和設(shè)計(jì)時(shí)間，尚有很多值得深入研究和改進(jìn)的地方。如本文在建立物理模型和數(shù)學(xué)模型時(shí)，對(duì)左前車輪和懸架單獨(dú)考慮，而沒(méi)有考慮左右車輪在轉(zhuǎn)向時(shí)的聯(lián)動(dòng)關(guān)

97、系，盡管對(duì)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生較大影響，但總的來(lái)說(shuō)存在一定偏差。如果同時(shí)對(duì)左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)位置進(jìn)行分析，需要先確定內(nèi)側(cè)或者外側(cè)的車輪轉(zhuǎn)角，然后按照阿克曼原理計(jì)算出另外一側(cè)車輪的理想轉(zhuǎn)角，將理想轉(zhuǎn)角和實(shí)際轉(zhuǎn)角之差的絕對(duì)值作為另一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，這樣，對(duì)左右兩側(cè)橫拉桿斷開(kāi)點(diǎn)進(jìn)行分析就變成了一個(gè)多目標(biāo)函數(shù)的問(wèn)題。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>

98、　　隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，我們的大學(xué)生活接近了尾聲。雖然兩個(gè)月的時(shí)間忙碌而又緊張，但我感受到更多的是充實(shí)和快樂(lè)。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，非常感謝我的導(dǎo)師xx老師在繁忙的工作中抽出時(shí)間對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，在我不會(huì)的時(shí)候?yàn)槲乙?；在我迷茫的時(shí)候，為我撥開(kāi)迷霧。為了我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，犧牲出自己的休息時(shí)間。在這里衷心的對(duì)他說(shuō)一聲謝謝。</p><p>　　同時(shí)，也非常感謝汽車工程系的所有老

99、師，在我不會(huì)的時(shí)候?yàn)槲抑更c(diǎn)，</p><p>　　對(duì)我論文悉心的指導(dǎo)、對(duì)我生活無(wú)微不至的關(guān)照。沒(méi)有你們的幫助、理解和支持，我決然不能夠按時(shí)完成這篇論文。</p><p>　　當(dāng)然，也非常感謝我的同組同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們相互幫助，互相支持，我們才能保質(zhì)保量的完成任務(wù)。</p><p>　　最后，衷心的祝愿我的老師和同學(xué)身體健康，事業(yè)順利。</p>

100、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]林重博.標(biāo)致轎車懸架結(jié)構(gòu)分析.汽車研究與開(kāi)發(fā)[J]，1997，第 5 期:18- 24.</p><p>　　[2]小林明.汽車工程手冊(cè)(第二分冊(cè))[M].第 1 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1984.</p><p>　　[3]約森?賴姆帕爾.汽車底盤基礎(chǔ)[M].北京:科

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104、學(xué)分析自然坐標(biāo)法在懸架中的應(yīng)用[J]。沈陽(yáng)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)[J]，2000，第19卷，第 1 期:21-26.</p><p>　　[14]蔣曉光.劉星榮。汽車獨(dú)立懸架剛度計(jì)算方法質(zhì)疑[J]。北京汽車，1999，</p><p>　　第2期:13-15.</p><p>　　[15]馬建軍.徐國(guó)興.童永.一種雙橫臂懸架側(cè)傾中心的計(jì)算和分析[J].合肥工業(yè) 大學(xué)學(xué)報(bào)，19

105、99，第 22 卷，第 4 期:132-136. </p><p>　　[16]曹立田.林穎.陳明宇.非獨(dú)立懸架汽車轉(zhuǎn)向輪運(yùn)動(dòng)分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，1998，第 4 期:14-15.</p><p>　　[17] Cronin, D.L.. MacPherson strut kinematics[J]. Mechanism and Machine Theory, Vol. 16, N

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107、t;　　[19]陸波.麥?zhǔn)蠎壹芟到y(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析.汽車技術(shù)[J]，1994，第 6 期:23 -27. </p><p>　　[20]許早龍.UG 在麥克弗遜式前懸架運(yùn)動(dòng)分析中的運(yùn)用.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造[J]，2001 年，第 3 期:22- 24. </p><p>　　[21]王敏.周恒昌.微型汽車構(gòu)造與維修(底盤及電器輯) [M].第 1 版.北京:人民交通出版社，1995.</p