專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：商用汽車(chē)后懸架設(shè)計(jì)學(xué) 院 機(jī)械與汽車(chē)學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí) 10車(chē)輛工程一班學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 201030081360指導(dǎo)教師 提交日期 2013 年 7 月 12 日一設(shè)計(jì)任務(wù)：商用汽車(chē)后懸架設(shè)計(jì)二基本參數(shù)：協(xié)助同組總體設(shè)計(jì)同學(xué)完成車(chē)輛性能計(jì)算后確定額定裝載質(zhì)量5000KG 最大總質(zhì)量 8700KG 軸荷分配空載 前：后 52:48滿(mǎn)載 前：后 32:68滿(mǎn)載校核后 前：后 33：:67質(zhì)心位置：高度：空載 793mm 滿(mǎn)載 1070mm至前軸距離： 空載 2040mm 滿(mǎn)載 2890mm 三設(shè)計(jì)內(nèi)容主要進(jìn)行懸架設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：1查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計(jì)原則2根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)(發(fā)動(dòng)機(jī)最大力矩，驅(qū)動(dòng)輪類(lèi)型與規(guī)格，汽車(chē)總質(zhì)量和使用工況，前后軸荷，前后簧上質(zhì)量，軸距，制動(dòng)時(shí)前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，驅(qū)動(dòng)時(shí)后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù))，選擇懸架的布置方案及零部件方案，設(shè)計(jì)出一套完整的后懸架，設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行必要的計(jì)算。3懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要技術(shù)參數(shù)的確定（1）后懸架主要性能參數(shù)的確定（2）鋼板彈簧主要參數(shù)的確定（3）鋼板彈簧剛度與強(qiáng)度驗(yàn)算（4）減振器主要參數(shù)的確定4繪制鋼板彈簧總成裝配圖及主要零部件的零件圖5負(fù)責(zé)整車(chē)質(zhì)心高度和軸荷的計(jì)算和校核。*6計(jì)算20m/s車(chē)速下，B級(jí)路面下整車(chē)平順性(參見(jiàn)<汽車(chē)?yán)碚?gt;P278 題6.5之第1問(wèn))。四設(shè)計(jì)要求 1鋼板彈簧總成的裝配圖，1號(hào)圖紙一張。裝配圖要求表達(dá)清楚各部件之間的裝配關(guān)系，標(biāo)注出總體尺寸，配合關(guān)系及其它需要標(biāo)注的尺寸，在技術(shù)要求部分應(yīng)寫(xiě)出總成的調(diào)整方法和裝配要求。2主要零部件的零件圖，3號(hào)圖紙4張。要求零件形狀表達(dá)清楚、尺寸標(biāo)注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)明對(duì)零件毛胚的要求，材料的熱處理方法、標(biāo)明處理方法及其它特殊要求。3編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。五設(shè)計(jì)進(jìn)度與時(shí)間安排本課程設(shè)計(jì)為2周 明確任務(wù)，分析有關(guān)原始資料，復(fù)習(xí)有關(guān)講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。 設(shè)計(jì)計(jì)算 0.5周 繪圖 0.5周 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)、答辯 0.5周六、主要參考文獻(xiàn)1成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）2汽車(chē)工程手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社3陳家瑞 汽車(chē)構(gòu)造（下冊(cè)） 人民交通出版社4王望予 汽車(chē)設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社5余志生 汽車(chē)?yán)碚?機(jī)械工業(yè)出版社七注意事項(xiàng)（1）為保證設(shè)計(jì)進(jìn)度及質(zhì)量，設(shè)計(jì)方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果等必須取得指導(dǎo)教師的認(rèn)可，尤其在繪制總成裝配圖前，設(shè)計(jì)方案應(yīng)由指導(dǎo)教師審閱。圖面要清晰干凈；尺寸標(biāo)注正確。（2）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)時(shí)，必須條理清楚，語(yǔ)言通達(dá)，圖表、公式及其標(biāo)注要清晰明確，對(duì)重點(diǎn)部分，應(yīng)有分析論證，要能反應(yīng)出學(xué)生獨(dú)立工作和解決問(wèn)題的能力。（3）獨(dú)立完成圖紙的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)，若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。八成績(jī)?cè)u(píng)定出勤情況（20%）設(shè)計(jì)方案與性能計(jì)算（40%）圖紙質(zhì)量（20%）說(shuō)明書(shū)質(zhì)量（20%）評(píng) 語(yǔ)總 成 績(jī)指導(dǎo)教師注意：此任務(wù)書(shū)要妥善保管，最后要裝訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的第一頁(yè)。 目錄一、懸架的靜撓度6二、 懸架的動(dòng)撓度7三、 懸架的彈性特性7四、彈性元件的設(shè)計(jì)84.1 鋼板彈簧的布置方案選擇84.2 鋼板彈簧主要參數(shù)的確定84.3 鋼板彈簧剛度的驗(yàn)算134.4 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算154.5 鋼板彈簧總成弧高的核算18五、鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算18六、鋼板彈簧主片的強(qiáng)度的核算19七、鋼板彈簧彈簧銷(xiāo)的強(qiáng)度的核算19八、減振器的設(shè)計(jì)計(jì)算20九*、計(jì)算20m/s車(chē)速下，B級(jí)路面下整車(chē)平順性23十、附錄 計(jì)算程序27十一、參考文獻(xiàn)30 設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù) 載質(zhì)量：5000kg 整備量：3700kg 空車(chē)時(shí)：前軸負(fù)荷：18855N 后軸負(fù)荷：17405N 滿(mǎn)載時(shí)：前軸負(fù)荷： 28136N 后軸負(fù)荷： 57124N 尺 寸： 軸 距： 4250mm一、懸架的靜撓度 懸架的靜擾度 是指汽車(chē)滿(mǎn)載靜止時(shí)懸架上的載荷Fw與此時(shí)懸架剛度c 之比，即 貨車(chē)的懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，是影響汽車(chē)行駛平順性的主要參數(shù)之一。因汽車(chē)的質(zhì)量分配系數(shù)近似等于1，因此貨車(chē)車(chē)軸上方車(chē)身兩點(diǎn)的振動(dòng)不存在聯(lián)系。貨車(chē)的車(chē)身的固有頻率n,可用下式來(lái)表示： n= 式中，c為懸架的剛度（N/m）,m為懸架的簧上質(zhì)量（kg）又靜撓度可表示為： g：重力加速度（9.8N/kg）,代入上式得到： n=15.42/ n: hz: mm 分析上式可知：懸架的靜撓度直接影響車(chē)身的振動(dòng)頻率，因此欲保證汽車(chē)有良好的行駛平順性，就必須正確選擇懸架的靜撓度。又因?yàn)椴煌钠?chē)對(duì)平順性的要求不相同，貨車(chē)的后懸架要求在1.702.17hz之間，因?yàn)樨涇?chē)主要以載貨為主，所以選取頻率為：1.9hz.由 n=15.42/ 得， =65.8mm，取=66mm 二、 懸架的動(dòng)撓度懸架的動(dòng)撓度是指從滿(mǎn)載靜平衡位置開(kāi)始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)容許的最大變形時(shí)，車(chē)輪中心相對(duì)車(chē)架的垂直位移。通常貨車(chē)的動(dòng)撓度的選擇范圍在69cm.。本設(shè)計(jì)選擇：=80mm三、 懸架的彈性特性 懸架的彈性特性有線(xiàn)性彈性特性和非線(xiàn)性彈性特性?xún)煞N。由于貨車(chē)在空載和滿(mǎn)載時(shí)簧上質(zhì)量變化大，為了減少振動(dòng)頻率和車(chē)身高度的變化，因此選用剛度可變的非線(xiàn)性懸架。n=1.9hz , m=2637kg,代入公式：（滿(mǎn)載時(shí)的簧上質(zhì)量m=25843/9.8=2637kg） n= 可得 C=375.4N/mm四、彈性元件的設(shè)計(jì)4.1 鋼板彈簧的布置方案選擇布置形式為對(duì)稱(chēng)縱置式鋼板彈簧4.2 鋼板彈簧主要參數(shù)的確定 已知滿(mǎn)載靜止時(shí)負(fù)荷=5829kg?；上虏糠趾芍?，由此可計(jì)算出單個(gè)鋼板彈簧的載荷：由前面選定的參數(shù)知： （動(dòng)堯度） 4.2.1滿(mǎn)載弧高 ： 滿(mǎn)載弧高是指鋼板彈簧裝到車(chē)軸上，汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)鋼板彈簧主片上表面與兩端連線(xiàn)間的高度差。常取=1020mm.在此取： 4.2.2鋼板彈簧長(zhǎng)度L的確定：（1） 選擇原則：鋼板彈簧長(zhǎng)度是彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。轎車(chē)L=(0.400.55)軸距；貨車(chē)前懸架：L=(0.260.35)軸距，后懸架：L=(0.350.45)軸距。（2） 鋼板彈簧長(zhǎng)度的初步選定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)L = 0.35軸距，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外貨車(chē)資料，初步選定主簧主片的長(zhǎng)度為 , 4.2.3鋼板彈簧斷面尺寸的確定：（1） 鋼板彈簧斷面寬度b的確定：有關(guān)鋼板彈簧的剛度，強(qiáng)度可按等截面的簡(jiǎn)支梁計(jì)算，引入撓度增大系數(shù)加以修正。因此，可根據(jù)修正后的簡(jiǎn)支梁公式計(jì)算鋼板彈簧所需的總慣性距。對(duì)于對(duì)稱(chēng)式鋼板彈簧 式中： SU形螺栓中心距（mm） kU形螺栓夾緊(剛性?shī)A緊，k取0.5)； c鋼板彈簧垂直剛度（N/mm）,c=; 為撓度增大系數(shù)。撓度增大系數(shù)的確定：先確定與主片等長(zhǎng)的重疊片數(shù)，再估計(jì)一個(gè)總片數(shù)，求得，然后=1.5/，初定。 對(duì)于彈簧： L=1490mm k=0.5 S=200mm =2 =14 =1.5/=1.5/=1.35 E=2.1N/計(jì)算主簧總截面系數(shù)： 式中為許用彎曲應(yīng)力。的選取：后主簧為450550N/，后副簧為220250 N/。=28225NL=1490mm k=0.5 S=200mm =500 N/.再計(jì)算主簧平均厚度： =15.6mm有了以后，再選鋼板彈簧的片寬b。推薦片寬和片厚的比值在610范圍內(nèi)選取。 b =102mm 通過(guò)查手冊(cè)可得鋼板截面尺寸b和h符合國(guó)產(chǎn)型材規(guī)格尺寸。（3）鋼板斷截面形狀的選擇：本設(shè)計(jì)選取矩形截面。（4） 鋼板彈簧片數(shù)的選擇： 片數(shù)n少些有利于制造和裝配，并可以降低片與片之間的干摩擦，改善汽車(chē)的行駛平順性。但片數(shù)少了將使鋼板彈簧與等強(qiáng)度梁的差別增大，材料的利用率變壞。多片鋼板彈簧一般片數(shù)在614片之間選取，重型貨車(chē)可達(dá)20片。用變截面少片彈簧時(shí)，片數(shù)在14選取。 根據(jù)貨車(chē)的載荷并結(jié)合國(guó)內(nèi)外資料初步選取本貨車(chē)彈簧的片數(shù)為14片， 4.2.4 鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定 先將各片的厚度的立方值按同一比例尺沿縱坐標(biāo)繪制在圖上，再沿橫坐標(biāo)量出主片長(zhǎng)度的一半L/2和U型螺栓中心距的一半s/2，得到A,B兩點(diǎn)，連接A，B兩點(diǎn)就得到三角形的鋼板彈簧展開(kāi)圖。AB線(xiàn)與各片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片的長(zhǎng)度。如果存在與主片等長(zhǎng)的重疊片，就從B點(diǎn)到最后一個(gè)重疊片的上側(cè)邊斷點(diǎn)連一直線(xiàn)，此直線(xiàn)與各片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長(zhǎng)度。各片實(shí)，際長(zhǎng)度尺寸需經(jīng)圓整后確定。由圖2確定主簧各片長(zhǎng)度：圖4-1 確定主簧各片長(zhǎng)度圖表4-1鋼板彈簧各片長(zhǎng)度序號(hào)1234567長(zhǎng)度（mm）149013991306121411211029937序號(hào)891011121314長(zhǎng)度（mm）8457536605694763842924.3 鋼板彈簧剛度的驗(yàn)算 在此之前，有關(guān)撓度增大系數(shù)，總慣性矩，片長(zhǎng)和葉片端部的形狀都不夠準(zhǔn)確，所以有必要驗(yàn)算剛度。用共同曲率法計(jì)算剛度，剛度的驗(yàn)算公式為：C= 其中， ； ；式中，a為經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，取0.900.94，E為材料彈性模量； 為主片和第（k+1）片的一般長(zhǎng)度。公式中主片的一半，如果用中心螺栓到卷耳中心間的距離代入，求的剛度值為鋼板彈簧總成自由剛度；如果用有效長(zhǎng)度，即代入上式，求得的剛度值為鋼板彈簧總成的夾緊剛度。=1490/2-0.5*0.5*200=695mm(1) 主簧剛度驗(yàn)算表4-2 K123456745.592138184.5230.5276.5322.504288134.5180.5226.5272.5K8910111213368.5415460.5507553599318.5365410.5457503549由公式(mm-4)，得：Y1=1.1810-4 Y2=5.8810-5 Y3=3.9210-5 Y4=2.9410-5Y5=2.3510-5 Y6=1.9610-5 Y7=1.6810-5 Y8=1.4710-5 Y9=1.3110-5 Y10=1.1810-5 Y11=1.0710-5 Y12=0.9810-5 Y13=0.910-5 Y14=0.8510-5表4-3 K12345675.8810-51.9610-50.9810-50.5910-50.3910-50.2810-50.2110-5K89101112130.1610-50.1310-50.1110-50.0910-50.0810-50.0610-5 、列表如下， (mm-1)表4-4 、K12345675.515.325.837.0547.859.210501.456.714.42332.542.5K891011121311495.7103.5117.3135.3107.551.763.276.185.910299.3將上述數(shù)據(jù)代入公式，得總成自由剛度： 將上述數(shù)據(jù)代入公式有效長(zhǎng)度，即，代入到公式所求得的是鋼板彈簧總成的夾緊剛度 與設(shè)計(jì)值相差不大，基本滿(mǎn)足主簧剛度要求。4.4 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算（1）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高，用下式計(jì)算： 式中，為靜撓度；為滿(mǎn)載弧高；為鋼板彈簧總成用U型螺栓夾緊后引起的弧高變化，；S為U型螺栓的中心距。L為鋼板彈簧主片長(zhǎng)度。下面分別計(jì)算主簧和副簧總成在自由狀態(tài)下的弧高：彈簧： =15.58mm 則 =66+15+15.58=96.98mm （2）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑的確定：鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑：=2862mm.（3）鋼板彈簧各片自由狀態(tài)下曲率半徑的確定 矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由下式確定 式中，為第i片彈簧自由狀態(tài)下的曲率半徑（mm），在自由狀態(tài)下的曲率半徑（mm）（N/）；E為材料的彈性模量N/，取E為 N/；i片的彈簧厚度（mm）。在已知計(jì)算出各片鋼板彈簧自由狀態(tài)下的曲率半徑Ri。對(duì)于片厚相同的鋼板彈簧，各片彈簧的預(yù)應(yīng)力值應(yīng)不宜選取過(guò)大；推薦主片在根部的工作應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力疊和后的合成應(yīng)力應(yīng)在300350N/內(nèi)選取。14片長(zhǎng)片疊加負(fù)的預(yù)應(yīng)力，短片疊加正的預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力從長(zhǎng)片由負(fù)值逐漸遞增為正值。 在確定各片預(yù)應(yīng)力時(shí)，理論上應(yīng)滿(mǎn)足各片彈簧在根部處的預(yù)應(yīng)力所造成的彎矩： 或 下面分別計(jì)算主簧和副簧的各片在自由狀態(tài)下曲率半徑的確定：主簧： E= N/ =10mm然后用上述公式計(jì)算主簧各片在自由狀態(tài)下曲率半徑，結(jié)果見(jiàn)表4： 表4-6 鋼板彈簧在自由狀態(tài)下曲率半徑i1234567Ri(mm)2884288028762872286828622860 i891011121314Ri(mm)2858285628542852285028482846（4）鋼板彈簧總成各片在自由狀態(tài)下弧高的計(jì)算：如果第i片的片長(zhǎng)為，則第i 片彈簧的弧高為： 主簧：將各片長(zhǎng)度和曲率半徑代入上式，得主簧總成各片在自由狀態(tài)下表4-7 簧總成各片在自由狀態(tài)弧高i1234567Hi(mm)96.284.974.164.154.846.238.4i891011121314Hi(mm)31.224.819.014.29.96.53.74.5、 鋼板彈簧總成弧高的核算 根據(jù)最小勢(shì)能原理，鋼板彈簧總成的穩(wěn)定平衡狀態(tài)是各片勢(shì)能總和最小狀態(tài)，由此可求得等厚葉片彈簧的 1/= 式中，第i片長(zhǎng)度。鋼板彈簧的總成弧高為 H上式計(jì)算的結(jié)果應(yīng)與計(jì)算的設(shè)計(jì)結(jié)果相近。如果相差太多，可重新選擇各片預(yù)應(yīng)力再行核算。先對(duì)主簧的總成弧高核算將主簧各片的長(zhǎng)度和曲率半徑代入上述公式可得： 然后再代入H =96.86mm原設(shè)計(jì)值為H0=96.98mm，相差不大，符合要求。五、鋼板彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算當(dāng)貨車(chē)牽引驅(qū)動(dòng)時(shí)，貨車(chē)的后鋼板彈簧承受的載荷最大，在它的前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力用下式計(jì)算 =+ 式中，為作用在后輪上的垂直靜載荷，為制動(dòng)時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)；轎車(chē)：=1.251.30；貨車(chē)：=1.11.2；為道路附著系數(shù)；b為鋼板彈簧片寬；為鋼板彈簧主片厚度。許用應(yīng)力取為1000N/mm。由上式驗(yàn)算主簧強(qiáng)度：其中牽引驅(qū)動(dòng)時(shí)，主簧載荷為 G= =1.15 =0.8 主副簧強(qiáng)度在許用應(yīng)力范圍內(nèi)，符合強(qiáng)度要求。驗(yàn)算汽車(chē)在不平路面上鋼板彈簧的強(qiáng)度。六、鋼板彈簧主片的強(qiáng)度的核算鋼板彈簧主片應(yīng)力是由彎曲應(yīng)力和拉（壓）應(yīng)力合成，即： 其中 為沿彈簧縱向作用力在主片中心線(xiàn)上的力； 卷耳厚度；D為卷耳內(nèi)徑；b為鋼板彈簧寬度。許用應(yīng)力取為350MPa。代入上式得：主片符合強(qiáng)度要求。七、鋼板彈簧彈簧銷(xiāo)的強(qiáng)度的核算對(duì)鋼板彈簧銷(xiāo)要驗(yàn)算鋼板彈簧受靜載荷時(shí)鋼板彈簧銷(xiāo)受到的擠壓應(yīng)力。其中為滿(mǎn)載靜止時(shí)鋼板彈簧端部的載荷，b為主片葉片寬；d為鋼板彈簧直徑。用20鋼或20Cr鋼經(jīng)滲碳處理或用45鋼經(jīng)高頻淬火后，其79 N/mm。 彈簧銷(xiāo)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。八、減振器的設(shè)計(jì)計(jì)算8.1減振器的分類(lèi) 減振器是車(chē)輛懸架系統(tǒng)中的重要部件，其性能的好壞對(duì)車(chē)輛的舒適性以及車(chē)輛及懸架系統(tǒng)的使用壽命等有較大影響。汽車(chē)在受到來(lái)自不平路面的沖擊時(shí)，其懸架彈簧可以緩和這種沖擊，但同時(shí)也激發(fā)出較長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)，使乘坐不適。與彈性元件并聯(lián)安裝的減振器可很快衰減這種振動(dòng)，改善汽車(chē)的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。汽車(chē)懸架中廣泛采用液壓減振器。液壓減振器按其結(jié)構(gòu)可分為搖臂式和筒式；按其工作原理可分為單向作用式和雙向作用式。筒式減振器由于質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定、工作可靠、易于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，成為了汽車(chē)減振器的主流。筒式減振器又可分為雙筒式、單筒式和充氣筒式，其中以雙筒式應(yīng)用最多。充氣筒式減振器在筒式減振器中充以一定壓力的氣體，改善了高速時(shí)的減振性能，并有利于消除減震器產(chǎn)生的噪聲，但由于成本及使用維修問(wèn)題，使其推廣應(yīng)用受到一定限制。本設(shè)計(jì)中，前懸架選用雙向作用筒式減振器。8.2主要性能參數(shù)的選擇8.2.1相對(duì)阻尼系數(shù) 上圖所示為減振器的阻力速度特性。減振器卸荷閥打開(kāi)前，其中的阻力F與減振器振動(dòng)速度v之間的關(guān)系為： 式中，為減振器阻尼系數(shù)。上圖所示為減振器的阻力速度特性。該圖具有如下特點(diǎn)：阻力速度特性由四段近似直線(xiàn)線(xiàn)段組成，其中壓縮行程和伸張行程的阻力速度特性各占兩段；各段特性線(xiàn)的斜率是減振器的阻尼系數(shù)=F/u，所以減振器有四個(gè)阻尼系數(shù)。在沒(méi)有特別指明時(shí)，減振器的阻尼系數(shù)是指卸荷閥開(kāi)啟前的阻尼系數(shù)。通常壓縮行程的阻尼系數(shù) 與伸張行程的阻尼系數(shù) 不等。汽車(chē)懸架有阻尼以后，簧上質(zhì)量的振動(dòng).式周期衰減振動(dòng)，用相對(duì)阻尼系數(shù) 的大小來(lái)評(píng)定振動(dòng)衰減的快慢速度。 的表達(dá)式為： 式中，c為懸架系統(tǒng)的垂直剛度，c=375.4 N/mm； 為簧上質(zhì)量,Ms2 =2637kg 上式表明，相對(duì)阻尼系數(shù)的物理意義是：減振器的阻尼作用在于不同剛度c和不同簧上質(zhì)量 的懸架系統(tǒng)匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的阻尼效果。值大，振動(dòng)能迅速衰減，同時(shí)又能將較大的路面沖擊力傳到車(chē)身；值小則相反；通常情況下，將壓縮行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù) 取得小些，伸張行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù) 取得大些。兩者之間保持有 =（0.250.50） 的關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)，先選取 與 的平均值 。對(duì)于無(wú)內(nèi)摩擦的彈性元件懸架，取 =0.250.35；對(duì)于有內(nèi)摩擦的彈性元件懸架， 值取小些。對(duì)于行駛路面條件較差的汽車(chē)， 值應(yīng)取大些，一般取 ；為避免懸架碰撞車(chē)架，取y =0.5 s 。本設(shè)計(jì)中， 取=0.3，s =0.4， y=0.2 8.2.2減振器阻尼系數(shù)的確定減振器的阻尼系數(shù) 。因懸架系統(tǒng)固有頻率 ，所以理論上 。實(shí)際上，應(yīng)根據(jù)減振器的布置特點(diǎn)確定減振器的阻尼系數(shù)。我選擇下圖的安裝形式，則其阻尼系數(shù) 為： 圖8.3根據(jù)公式 ， 可得出：可得出：=2n代入數(shù)據(jù)得： =11.9 Hz，取a/R = 0.7 ， =15按滿(mǎn)載計(jì)算有：簧上質(zhì)量 后懸： Ms2=2637kg 代入數(shù)據(jù)得減振器的阻尼系數(shù)為： 后懸 =16825.1N/m8.2.3 減振器最大卸荷力 F0 的確定 為減小傳到車(chē)身上的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，減振器打開(kāi)卸荷閥。此時(shí)的活塞速度稱(chēng)為卸荷速度 Vx ，按上圖安裝形式時(shí)有：=Aarcos/b式中，Vx為卸荷速度，一般為0.150.3m/s；A 為車(chē)身振幅，取 40 mm； 為懸架震動(dòng)固有頻率。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得卸荷速度為：Vx =0.0411.90.7cos15=0.30m/s符合Vx 在0.150.30 之間范圍要求。 根據(jù)伸張行程最大卸荷力公式：F0 = cVx 可以計(jì)算最大卸荷力。式中，c 是沖擊載荷系數(shù)，取c=1.5；代入數(shù)據(jù)可得最大卸荷力 F0 為：后懸 F =7571N824 減振器工作缸直徑D 的確定 根據(jù)伸張行程的最大卸荷力F 0計(jì)算工作缸直徑D 為： 其中，p工作缸最大壓力，在3 MPa 4 MPa ，取p=4MPa ； 連桿直徑與工作缸直徑比值， =0.40.5，取 =0.5。代入計(jì)算得工作缸直徑D 為：后懸 D =65 mm減振器的工作缸直徑D 有20mm、30mm、40mm、（45mm）、50mm、65mm 等幾種。選取時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)選用，按下表選擇。 后懸選擇工作缸直徑D=65mm 的減振器，對(duì)照下表選擇其長(zhǎng)度：活塞行程S=150mm，基長(zhǎng)L=210mm，則：Lmin=L+S =210+150 =360mm（壓縮到底的長(zhǎng)度）Lmax= L+S= 360 +150 =510mm （拉足的長(zhǎng)度）取貯油缸直徑Dc = 90mm ，壁厚取2mm九*、計(jì)算20m/s車(chē)速下，B級(jí)路面下整車(chē)平順性(參考汽車(chē)?yán)碚揚(yáng)278 題6.5之第1問(wèn)) 9.1 基本參數(shù)的確定由汽車(chē)?yán)碚摰诹驴芍?，貨?chē)可以簡(jiǎn)化成僅有車(chē)身與車(chē)輪雙質(zhì)量系統(tǒng)，右圖所示，車(chē)身-車(chē)輪雙質(zhì)量系統(tǒng)參數(shù)如下：“人體-座椅”系統(tǒng)參數(shù)：。車(chē)速，B級(jí)路面下的路面不平度系數(shù)，參考空間頻率n0=0.1m-1。計(jì)算時(shí)頻率步長(zhǎng)，計(jì)算頻率點(diǎn)數(shù)。9.2 汽車(chē)平順性評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算通過(guò)計(jì)算并畫(huà)出幅頻特性、和均方根值譜、譜圖。進(jìn)一步計(jì)算值由計(jì)算公式得，將以上公式通過(guò)計(jì)算機(jī)編程求解可得， （程序請(qǐng)看附錄一）幅頻特性、和均方根值譜、譜圖如下： 圖9-1 幅頻特性 圖9-2 幅頻特性 圖9-3 幅頻特性 圖9-4均方根值譜 圖9-5均方根值譜 圖9-6均方根值譜計(jì)算值如下：路面不平度加速度均方根值=0.3523 車(chē)輪加速度均方根=0.3237車(chē)身加速度均方根值=0.0239 人體加速度均方根值= 0.0245加權(quán)加速度均方根值=0.0155 加權(quán)振級(jí)=83.8043dB由汽車(chē)?yán)碚摫?-2查得車(chē)上乘客沒(méi)有不舒適的感覺(jué)。十、附錄 計(jì)算程序f0=1.9;yps=0.25;gama=9;mu=9.5;fs=3;ypss=0.25;g=9.8;a0=10(-6);ua=20;Gqn0=2.56*10(-8);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f=detaf*0:N;lamta=f/f0;lamtas=f/fs;Wf=0*f;deta=(1-lamta.2).*(1+gama-1/mu*lamta.2)-1).2+4*yps2*lamta.2.*(gama-(1/mu+1)*lamta.2).2;z1_q=gama*sqrt(1-lamta.2).2+4*yps2*lamta.2)./deta);z2_z1=sqrt(1+4*yps2*lamta.2)./(1-lamta.2).2+4*yps2*lamta.2);p_z2=sqrt(1+(2*ypss*lamtas).2)./(1-lamtas.2).2+(2*ypss*lamtas).2);z2_q=gama*sqrt(1+4*yps2*lamta.2)./deta);p_q=p_z2.*z2_q;jfg_Gqddf=4*pi2*sqrt(Gqn0*n02*ua)*f;jfg_Gzdd1f=z1_q.*jfg_Gqddf;jfg_Gzdd2f=z2_q.*jfg_Gqddf;jfg_Gaf=p_q.*jfg_Gqddf;sigmaqdd=sqrt(trapz(f,jfg_Gqddf.2)sigmazdd1=sqrt(trapz(f,jfg_Gzdd1f.2)sigmazdd2=sqrt(trapz(f,jfg_Gzdd2f.2)sigmaa=sqrt(trapz(f,jfg_Gaf.2)for i=1:(N+1) if f(i)<=2 Wf(i)=0.5; elseif f(i)<=4 Wf(i)=f(i)/4; elseif f(i)<=12.5 Wf(i)=1; else Wf(i)=12.5/f(i); endendkk=Wf.2.*jfg_Gaf.2;aw=sqrt(trapz(f,kk)Law=20*log10(aw/a0)plot(f,z1_q),title(幅頻特性|z1/q|, (f=1.9Hz, =0.25,=9,=9.5),xlabel(激振頻率f/Hz),ylabel(|z1/q|)pauseplot(f,z2_z1),title(幅頻特性|z2/z1|,(f=1.9Hz, =0.25,=9,=9.5),xlabel(激振頻率f/Hz),ylabel(|z2/z1|)pauseplot(f,p_z2),title(幅頻特性|p/z2|,(fs=1.9Hz, s=0.25),xlabel(激振頻率f/Hz),ylabel(|p/z2|)pauseplot(f,jfg_Gzdd1f),title(車(chē)輪加速度均方根值Gz1(f)譜圖),xlabel(激振頻率f/Hz),ylabel(Gz1(f)pauseplot(f,jfg_Gzdd2f),title(車(chē)身加速度均方根值Gz2(f)譜圖),xlabel(激振頻率f/Hz),ylabel(Gz2(f)pauseplot(f,jfg_Gaf),title(人體加速度均方根值Ga(f)譜圖),xlabel(激振頻率f/Hz),ylabel(Ga(f) 參考文獻(xiàn) 1成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版） 2汽車(chē)工程手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 3陳家瑞 汽車(chē)構(gòu)造（下冊(cè)） 人民交通出版社 4王望予 汽車(chē)設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 5余志生 汽車(chē)?yán)碚?機(jī)械工業(yè)出版社