獨(dú)立懸掛全地形四輪山地車底盤設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】
獨(dú)立懸掛全地形四輪山地車底盤設(shè)計(jì)DESIGN OF FOUR ROUND MOUNTAIN CAR CHASSIS WITH INDEPENDENT SUSPENSION FULL TERRAIN 摘要在現(xiàn)在的車輛上,懸架是一個(gè)非常重要的總成,對(duì)于車架跟汽車來說是傳力連接裝置,它是用來對(duì)車輪跟車架中間的動(dòng)力,還有力矩進(jìn)行傳送的,這樣路面?zhèn)魉偷杰嚰苌厦娴臎_擊載荷就沒有那么大了,那么因?yàn)檫@個(gè)原因,承載系統(tǒng)的振動(dòng)也就可以小一點(diǎn)了,確保車子行駛的時(shí)候非常平順,這樣車子在開的時(shí)候就能更加平穩(wěn)。本次主要設(shè)計(jì)獨(dú)立懸掛全地形四輪山地車底盤。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有了解懸架的組成、特點(diǎn),對(duì)懸架的分類及優(yōu)劣特性進(jìn)行分析;確定懸架的類型,確定前后懸架的參數(shù)及車輪的定位參數(shù)等;對(duì)減震器以及前后懸架彈簧進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算。對(duì)前后懸架穩(wěn)定桿進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算等。利用AUTOCAD繪圖軟件完成機(jī)構(gòu)裝配圖及主要部件圖的設(shè)計(jì)與繪制,最后編寫本設(shè)計(jì)說明書,通過本次設(shè)計(jì)在完成任務(wù)的同時(shí),也為其設(shè)計(jì)和研究提供一定的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞 懸架;獨(dú)立懸掛;全地形;四輪山地車;底盤IIAbstractSuspension is one of the most important components in modern automobiles. It is the general name of all the force connecting devices between the frame and the car. It is mainly composed of elastic elements, guide devices, shock absorbers, buffer blocks and lateral stabilizers. The main task is to transfer all the force and moment between the wheel and the frame, ease the impact load of the road to the frame, attenuate the vibration of the bearing system, ensure the ride comfort of the car, and make the car get high speed.The main design of the independent suspension all terrain four wheeled mountain car chassis. The main design content is to understand the composition and characteristics of suspension, analyze the classification and advantages and disadvantages of the suspension, determine the type of suspension, determine the parameters of the front and rear suspension and the positioning parameters of the wheel, and design and calculate the retarder and the front and rear suspension springs. The stabilizer bar of front and rear suspension is designed and calculated.The AUTOCAD drawing software is used to complete the design and drawing of the assembly drawing and the main component drawings. Finally, the design instructions are written. The design and research can also be provided by the design and research.Keywords suspension independent suspension all terrain four wheeled mountain car chassis目 錄摘要IAbstractII1 緒論11.1 四輪全地形車的概述11.2 懸架的概述及各類型優(yōu)缺點(diǎn)分析41.2.1懸架的概述41.2.2懸架分類及優(yōu)劣分析42 總體方案及主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與確定92.1 懸架類型的選擇與確定92.2 懸架設(shè)計(jì)要求的分析92.3 車輪定位參數(shù)的設(shè)計(jì)與確定102.4 懸架參數(shù)的設(shè)計(jì)與確定102.4.1懸架靜撓度102.4.2懸架動(dòng)撓度112.4.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)112.4.4懸架尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算142.5受力分析及強(qiáng)度校核172.5.1路面不平路況172.5.2加速制動(dòng)的車況182.5.3轉(zhuǎn)彎的車況193 減震器的設(shè)計(jì)與計(jì)算253.1 彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算253.1.1前懸架彈簧設(shè)計(jì)253.1.2后懸架彈簧設(shè)計(jì)253.2 減震器設(shè)計(jì)及計(jì)算263.2.1前懸架減震器設(shè)計(jì)263.2.2后懸架減震器設(shè)計(jì)264 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)284.1 橫向穩(wěn)定桿的概述284.2 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)及計(jì)算284.2.1前懸架穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)284.2.2后懸架穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)285 懸架的運(yùn)動(dòng)與分析30結(jié)論31致謝32參考文獻(xiàn)3381 緒論1.1 四輪全地形車的概述四輪全地形車有三種,沙灘車,農(nóng)夫車,還有卡丁車。它的攀爬能力是很強(qiáng)的,不管什么形式的路面都可以行走自如,可以在沙灘上,草原上,沙漠上,雪地上行走,這種車輛行駛起來非常有樂趣,并且使用的地方非常多,可以說這種車子是全能的。不僅可以用來進(jìn)行比賽,娛樂,還可以在石油行業(yè),工地上,礦山上等很多地方使用。1、沙灘車用字母ATV來表示,我國(guó)叫它四輪全地形沙灘車。圖1-1 沙灘車不管在什么路面上,沙灘車都可以行走,一般的車輛走不了的路面它都是可以走的。車輛非常簡(jiǎn)單,并且越野性能很不錯(cuò),外表是沒有遮擋的。真正來說用簡(jiǎn)單的中文名字是表達(dá)不了的,按照它的外表,可以解釋成為全地形四輪越野車,這個(gè)名字念起來不順口,所以,我們基本上都叫它沙灘車,這個(gè)是不準(zhǔn)確的。沙灘是比較軟的,ATV的輪胎是比較寬的,所以跟路面的接觸面積是比較大的,這樣摩擦力就很大,胎紋也是比較特別的,輪胎不會(huì)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)打滑的情況,可以在沙地上進(jìn)行行走。這個(gè)車輛的品質(zhì)不錯(cuò),性能也很好,可以在很多環(huán)境比較惡劣的地方行走,可以對(duì)人或者是貨物進(jìn)行運(yùn)輸,這個(gè)車輛的性能是非常不錯(cuò)的。只不過我們平時(shí)的生活環(huán)境不需要用它,所以見得比較少。ATV前面的身子,三個(gè)輪子,并且輪胎的氣壓是比較低的。在1960年的時(shí)候在美國(guó)市場(chǎng)上銷售,一開始只是用來做游戲的,后來慢慢發(fā)展為賽車,可以用來休閑等等。上世紀(jì)八十年代,很多生產(chǎn)廠家開始對(duì)這種車型的生產(chǎn),在85年到87年的時(shí)候,美國(guó)市場(chǎng)開始銷售的很好,并且之前的車子只有三個(gè)輪,后來成為四個(gè)輪。四輪車越來越多,從來沒有生產(chǎn)過的四輪驅(qū)動(dòng)車發(fā)展的也很快,不過實(shí)際上需求還是不小的,所以發(fā)展的很快,原來只是在歐美市場(chǎng)銷售,現(xiàn)在在全球都很受歡迎。我們國(guó)家對(duì)于沙灘車上路行走是沒有允許的,它也不是殘疾車輛,這個(gè)車子是個(gè)四輪的車,沒有辦法像電動(dòng)車那樣隨意的行走。在外國(guó),好多國(guó)家都確定了沙灘車是一種特別的車,只能在規(guī)定的地方行駛,比方說賽場(chǎng)上,農(nóng)場(chǎng)上,森林等,要是走到公路上是違反法律的。比方說在美國(guó),很多玩車的人,都是將沙灘車放在皮卡車的后面帶著,到了地方之后,再把它拿下來進(jìn)行行駛。也有國(guó)家對(duì)于沙灘車有規(guī)定,是可以在公路上開的,比方說法國(guó),不過這樣的車子在上路之前是有一定的規(guī)則的,比方說要安裝轉(zhuǎn)向燈,后視鏡,喇叭,滿足需要的前照燈等等。有人在買了這種車輛之后,牌照上的是三輪車的,有的人只是將沙灘車當(dāng)做是助力車。不過,地方不一樣,實(shí)際狀況也就是不一樣的。沙灘車用英文ATV來表示,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多人都叫他沙灘車,經(jīng)常在一些旅游景點(diǎn)可以看到它,比方說沙灘上,有人專門出租它,不過,這樣的車輛在美洲地區(qū),都是在農(nóng)田,牧場(chǎng)上使用,在那是用的很多的一種交通車輛。因?yàn)槿嗽诃h(huán)境中的需求才會(huì)有全地形車,在1960年的時(shí)候,北美地區(qū)的雪下的很大,這個(gè)時(shí)候人們就開始使用越野型的車輛,輪胎是三個(gè),就跟摩托車差不多,這種車輛的靈活性是非常不錯(cuò)的,而且可以在任何地形上進(jìn)行行走,慢慢的ATV的使用地方就越來越多,很多地方進(jìn)行搶險(xiǎn)的時(shí)候都會(huì)用到這種車輛,這種車子還可以用來進(jìn)行比賽,在很多難走的路面上進(jìn)行行走,它的車胎的壓力是比較低的,驅(qū)動(dòng)是四輪的,不管是裝人還是裝貨都是可以的,就算是戶外非常惡劣的地面上也是可以行走的,這種車輛的體型不大,越野性能是非常不錯(cuò)的,機(jī)動(dòng)性很好,在有的時(shí)候,它的性能甚至比SUV還要好很多。2、農(nóng)夫車用英文字母UTV來表示,可以在山上,沙灘,農(nóng)場(chǎng)上行走,功能是非常多的,正常用的都是玻璃鋼,控制面板上有多元化電氣,還有播放機(jī),功能是比較多的,它的結(jié)構(gòu)還是比較合理的。發(fā)動(dòng)機(jī)在固定的時(shí)候跟車架分下來,這樣開車的時(shí)候感覺非常舒服。后橋都是整體的,將差速器還有檔位都放在這,這樣掛擋起來就比較容易,拐彎就算是很急也非常穩(wěn)定。這種農(nóng)夫車可以在沙灘上,山區(qū)這些地方進(jìn)行工作。它有以下用途:(1)進(jìn)行旅游,還有鄉(xiāng)下別墅,戶外公園,沙灘上等等都可以用這種車子,中國(guó)的沙灘車運(yùn)動(dòng)網(wǎng)上對(duì)這個(gè)車輛有專門的介紹,不光有圖片,還有視頻。(2)可以在農(nóng)場(chǎng)上,林場(chǎng)上,牧場(chǎng)上用這種車子;(3)在進(jìn)行交通救援,供電搶修,考古,對(duì)地質(zhì)進(jìn)行考察等都可以用這種車;(4)這個(gè)車輛可以在雪地上進(jìn)行救援,或者是在雪場(chǎng)進(jìn)行維護(hù);(5)在部隊(duì)進(jìn)行反恐,救援,或者是有些突發(fā)事件出現(xiàn)的時(shí)候,都可以拿來用。 圖1-2 農(nóng)夫車3、卡丁車這個(gè)名字其實(shí)是從英文翻譯過來的,意思是比較小的運(yùn)動(dòng)車輛。在1940年的時(shí)候,卡丁車運(yùn)動(dòng)在東歐就有了,在上世紀(jì)五十年代末在歐美開始發(fā)展的很快。它的構(gòu)造是很簡(jiǎn)單的,車架一個(gè),沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有兩個(gè),獨(dú)立車輪有四個(gè),這就是卡丁車。它駕駛起來非常簡(jiǎn)單,非常安全,還非常刺激,在世界上很多人都喜歡,可以這么說,賽車運(yùn)動(dòng)里面,它的普及面是最大的。在1962年,世界上成立了卡丁車聯(lián)合會(huì)。 圖1-3 卡丁車卡丁車這種車子是沒有車廂的,車輪可以單獨(dú)跟地面進(jìn)行接觸,并且接觸時(shí)間很長(zhǎng),驅(qū)動(dòng)是后面兩個(gè)輪子,導(dǎo)向是前面兩個(gè)輪子。在很多賽車類型里面,比較小的賽車就是卡丁車,外形看上去比較小,構(gòu)造也比較簡(jiǎn)單,在賽車?yán)锩?,它是入門級(jí)別的,在歐洲,大家給它取了一個(gè)名字叫迷你方程式。一開始的時(shí)候,卡丁車是用來讓小朋友在一個(gè)不是很大的地方進(jìn)行玩耍的,它的前身就是剪草機(jī),它的發(fā)動(dòng)機(jī)還有別的裝置都是很簡(jiǎn)單的?,F(xiàn)在卡丁車的性能一直在進(jìn)行提升,安全性也變得更好,很多標(biāo)準(zhǔn)賽場(chǎng)現(xiàn)在都建設(shè)出來了,并且對(duì)于駕駛技術(shù)的要求不高,花費(fèi)也不是很多的,很快成為全民都喜歡的一個(gè)項(xiàng)目,世界上很多地方都有卡丁車的比賽。從安全性來看,因?yàn)榭ǘ≤嚨膽覓焓呛艿偷?,操控起來非常容易,并且在賽車的運(yùn)動(dòng)里面,卡丁車安全性是很好的。在1940年的時(shí)候,國(guó)際上成立了汽車聯(lián)合會(huì),在1962年的時(shí)候,國(guó)際上成立了卡丁車聯(lián)合會(huì)。在1995年的時(shí)候,我們國(guó)家加入了國(guó)際上的卡丁車聯(lián)合會(huì),為了在我們國(guó)家對(duì)卡丁車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行推廣,進(jìn)行普及,培養(yǎng)一些卡丁車的專業(yè)人才。1.2 懸架的概述及各類型優(yōu)缺點(diǎn)分析1.2.1懸架的概述對(duì)車輪跟車橋中間是有彈性聯(lián)系的,要想對(duì)載荷進(jìn)行傳送,對(duì)沖擊進(jìn)行緩沖,讓振動(dòng)變小,對(duì)車子在開的時(shí)候所處地點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的都是通過懸架來進(jìn)行確保的。設(shè)計(jì)懸架的時(shí)候,要滿足下面幾點(diǎn): 1、懸架設(shè)計(jì)的合理一些,彈性特征還有阻尼特征都要合理一些,這樣振動(dòng)就可以降低,那么車子在行駛時(shí)候平順性就比較好;2、對(duì)導(dǎo)向裝置進(jìn)行合理設(shè)置,確保力跟力矩進(jìn)行傳送的時(shí)候非常可靠,那么對(duì)于車子操縱時(shí)候的穩(wěn)定性是有好處的;3、導(dǎo)向裝置的動(dòng)作跟轉(zhuǎn)向桿的動(dòng)作是要非常協(xié)調(diào)的,防止動(dòng)作的時(shí)候有碰撞,不然的轉(zhuǎn)向輪就會(huì)有擺動(dòng);4、車輛在剎車或者是速度加快的時(shí)候,確保車子穩(wěn)定,不能有太多的縱傾,拐彎的時(shí)候,傾斜角度不能太大;5、構(gòu)造比較緊湊,占據(jù)的空間不大,特別是懸掛的地方,質(zhì)量不能大;6、產(chǎn)品的質(zhì)量不能大,并且強(qiáng)度也要大,使用時(shí)間要長(zhǎng);7、布置起來非常便利,設(shè)計(jì)車輛的時(shí)候,要留一些空間給發(fā)動(dòng)機(jī)還有行李箱。1.2.2懸架分類及優(yōu)劣分析按照兩邊的車輪垂直動(dòng)作有沒有關(guān)聯(lián)進(jìn)行劃分,有非獨(dú)立懸架的,還有獨(dú)立懸架的。1、非獨(dú)立懸架這種懸架左邊輪子,還有右邊輪子都是裝在一個(gè)剛性軸上面的,也可以在開始驅(qū)動(dòng)橋的橋殼上進(jìn)行安裝,圖紙1-4里面展示的就是。圖1-4 非獨(dú)立懸架 圖1-5 獨(dú)立懸架懸架非獨(dú)立型的,好處是構(gòu)造不復(fù)雜,加工維護(hù)的時(shí)候非常便利,經(jīng)濟(jì)性也很不錯(cuò),工作的時(shí)候可靠性高,用的時(shí)間比較長(zhǎng);車輪進(jìn)行跳動(dòng)的時(shí)候,輪距還有前束都是沒有改變的,所以輪胎的損耗自然就沒有那么大;不好的地方是占據(jù)的地方很大,簧下面的質(zhì)量不小,在兩邊的車輪進(jìn)行跳動(dòng)的時(shí)候要是不一致的話,彼此會(huì)有影響,行走的時(shí)候穩(wěn)定性就不好;要是行走路面不平順,行駛按照直線進(jìn)行,因?yàn)樽筮呡喿痈疫叺妮喿犹鴦?dòng)不一樣,那么軸轉(zhuǎn)向就會(huì)讓直線行走的穩(wěn)定性變差。非獨(dú)立懸架基本上是用在質(zhì)量比較大的商用車的上面。2、獨(dú)立懸架跟非獨(dú)立的懸架進(jìn)行對(duì)比,它的好處有:(1)在一定的區(qū)間里面,左右車輪都是可以獨(dú)立進(jìn)行跳動(dòng)的,彼此是沒有影響的,讓車身的傾斜,還有振動(dòng)沒有那么大;(2)非懸掛的質(zhì)量不大;(3)在橫向上占據(jù)的地方不大,方便發(fā)動(dòng)機(jī)裝上去,那么發(fā)動(dòng)機(jī)裝的地方就沒有那么高,這樣一來車子的質(zhì)心就沒有那么高,車子在行駛的時(shí)候穩(wěn)定性就更好;(4)可以讓驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行方向的轉(zhuǎn)變。獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)有很多種: 1、橫臂式獨(dú)立懸架說的車輪在車子橫向范圍里面進(jìn)行擺動(dòng)的獨(dú)立懸架,按照橫臂有多少個(gè)進(jìn)行劃分: (1) 單橫臂式獨(dú)立懸架圖1-6 單橫臂式獨(dú)立懸架 圖1-7 雙橫臂式獨(dú)立懸架這種懸架的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,側(cè)傾中心是比較高的,對(duì)側(cè)傾的抵抗能力是非常強(qiáng)的。在車輪進(jìn)行跳動(dòng)的時(shí)候,讓主銷里面的傾角,還有車輪外面的傾角改變不小,所以不能當(dāng)做前懸架。現(xiàn)在車子的速度是很快的,側(cè)傾中心是非常高的,那么車輪在跳動(dòng)的時(shí)候,論據(jù)的改變是不小的,那么輪胎跟地面之間就會(huì)有一個(gè)側(cè)向的滑移,輪胎的磨損就更厲害了,所以都是用在后懸架的上面,不過對(duì)于速度非??斓男旭偸菨M足不了的,現(xiàn)在用的很少。(2) 雙橫臂式獨(dú)立懸架一樣長(zhǎng)的懸架在車輪上進(jìn)行上跳動(dòng),下跳動(dòng),維持主銷傾角沒有改變,不過論據(jù)的改變是很大的,讓輪胎的損耗比較大,所以現(xiàn)在用的很少。懸架不等長(zhǎng)的,在車輪上上跳動(dòng),下跳動(dòng)的時(shí)候,只要合理的布局上橫梁的長(zhǎng),下橫梁的長(zhǎng),那么輪距,還有車輪定位數(shù)據(jù)的改變量就可以在一定的區(qū)間里面。這些輪距的改變不是很大,不會(huì)讓車輪順著路面向側(cè)邊滑動(dòng),輪胎就算是有彈性的改變,它也是可以補(bǔ)償?shù)摹K源_保車子在行駛的時(shí)候非常穩(wěn)定。懸架是雙橫臂的,正常都是用在車子前后的懸架上,還有一些比較輕的貨車前懸架上,高檔車輛后面的懸架上,用在越野車通過性要求比較高的前面的懸架,后面的懸架上。2、車輪沿主銷移動(dòng)的懸架(包括燭式懸架和麥克弗遜式獨(dú)立懸架)(1) 懸架是燭式的這種懸架的特征就是車輪順著車架上面的主銷軸線進(jìn)行上下移動(dòng)。它的好處是,在懸架有形狀的改變的時(shí)候,主銷定位角是沒有改變的,不過論據(jù),軸距是有點(diǎn)改變的,所以對(duì)于車子轉(zhuǎn)向控制的時(shí)候,非常穩(wěn)定,并且行走起來非常穩(wěn)定。不過不好的地方是,車子開的時(shí)候,主銷套筒的主銷上有側(cè)向力進(jìn)行作用,這樣套筒跟主銷中間的摩擦阻力是很大的,損耗也比較大,所以用的很少。圖1-8 燭式懸架結(jié)構(gòu)圖 圖1-9 麥克弗遜懸架結(jié)構(gòu)圖(2) 麥克弗遜式獨(dú)立懸架這種懸架是鉸接式滑柱跟下橫臂組成,減震器還可以拿來當(dāng)做是轉(zhuǎn)向的主銷,轉(zhuǎn)向節(jié)圍繞著它進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。構(gòu)造不復(fù)雜,而且非常緊湊,基本上在橫向上不占據(jù)地方,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的布局是有很大的好處的。在車的輪子跳動(dòng)的時(shí)候,論據(jù)沒有什么變化,前束沒有什么變化,輪子外面的傾角也沒有什么變化,這樣輪胎的損耗也就比較小,這樣一來車子行駛起來就非常穩(wěn)定。不好的地方是:懸架在進(jìn)行動(dòng)作的時(shí)候,設(shè)計(jì)性是比不上雙橫臂懸架的,要用一些辦法將震動(dòng),噪聲都隔絕掉;減震器的活塞桿跟導(dǎo)向套中間都是有摩擦力的,那么懸架的動(dòng)剛性就變得很大,彈性特征就不好;輪胎是沒有那么平衡的,減震器跟車輪是緊緊靠在一起的,空間是沒有多大,有的時(shí)候是不能用寬的胎的,所以有的時(shí)候懸架用雙橫臂還是比較好的。麥克弗遜懸架最合適的地方是用在一般小車的前面懸架上,最近這些年驅(qū)動(dòng)前置的車子基本上都是用的這種。3、縱臂式獨(dú)立懸架縱臂式獨(dú)立懸架有下面的好處:構(gòu)造不復(fù)雜,在垂直方向上,橫向方向上占據(jù)的地方不大;縱臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線跟地面是平行的,輪距還有車輪的前束還有外面的傾斜角,不會(huì)因?yàn)檐囕喌奶鴦?dòng)出現(xiàn)改變。單縱臂式懸架在車輪向上跳向下跳的時(shí)候,主銷后面的傾角改變是很大的,所以單縱臂式懸架沒有在轉(zhuǎn)向輪的上面。懸架是雙縱臂式的,兩個(gè)擺臂的長(zhǎng)是一樣的,這樣結(jié)構(gòu)就是一個(gè)平行四桿的,那么在車輪向上跳,向下跳的時(shí)候,主銷的后傾角就沒有變化?;旧隙际窃谵D(zhuǎn)向輪上面用雙縱臂式懸架??v臂式懸架,改變方向之后后軸外邊的懸架載荷加大,里面的載荷變小,這樣前面輪子后面輪子跟前軸的距離就改變了,就像軸轉(zhuǎn)向是一樣的,對(duì)于過度轉(zhuǎn)向是加大了的,那么在對(duì)轉(zhuǎn)向精度要求很高的賽車上是不能使用的。圖1-10 單縱臂式懸架 圖1-11 雙縱臂式懸架4、車輪在汽車斜向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架這種懸架的擺臂跟車子的縱向軸之間是有一個(gè)角的,他們進(jìn)行軸線的擺動(dòng),確定的交角合理,那么對(duì)于車子操作時(shí)候穩(wěn)定性要求就可以滿足了。它可以用來當(dāng)做后懸架。圖1-12 單斜臂式后懸架2 總體方案及主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與確定2.1 懸架類型的選擇與確定獨(dú)立懸架的特征就是兩邊的車輪都單獨(dú)跟車架進(jìn)行連接,連接是彈性的,有下面幾點(diǎn)的好處: 1、懸架彈性零件的形狀改變?cè)谝欢ǖ膮^(qū)間里面,兩邊的車輪都可以獨(dú)自動(dòng)作的,彼此之間沒有印象,就算是路面不平,車子行駛振動(dòng)也沒有那么大,轉(zhuǎn)向輪的偏擺就沒有了。2、讓車子的非簧載重量變得更少,這樣一來懸架承受的沖擊載荷也就沒有那么大,那么車子的平均速度就變高了,對(duì)于小車來說是很關(guān)鍵的。3、讓車子的重心降低,讓行駛的穩(wěn)定性變得更好,并且車輪上下動(dòng)作的空間就很大,所以設(shè)計(jì)懸架的剛度就沒有那么大,那么車身的振動(dòng)頻率就沒有那么高,車子行駛的時(shí)候非常平順。不過獨(dú)立懸架構(gòu)造不簡(jiǎn)單,加工成本太高;保養(yǎng)起來不方便,正常來說,車輪跳動(dòng)的時(shí)候,因?yàn)檐囕喭饷娴膬A角跟輪距的改變都是很大的,輪胎的損耗也很厲害??偟膩碚f,雙橫臂獨(dú)立懸架的性能還是比別的結(jié)構(gòu)好的。車輪的損耗是沒有那么大的,可以對(duì)各種路面進(jìn)行適應(yīng),輪胎接地的面積是不小的,貼緊地面的性能不錯(cuò),抓地性能也很好。上面的橫臂,還有下面的橫臂都用叉臂,這樣就形成三角形,是非常穩(wěn)定的。橫向的力通過兩個(gè)叉臂來進(jìn)行吸收,所以橫向上剛性是很大的,對(duì)側(cè)傾進(jìn)行抵抗的性能是非常不錯(cuò)的。那么支柱減震器就不會(huì)受到橫向上作用力,只會(huì)對(duì)車輪進(jìn)行上下抖動(dòng),所以在彎道上它的方向穩(wěn)定性是很好的。上面還有下面的叉臂是A字形的,可以對(duì)前輪的參數(shù)進(jìn)行確定,設(shè)計(jì)比較靈活,合理確定空間,確定導(dǎo)向臂的長(zhǎng),那么懸架的運(yùn)動(dòng)特征是比較好的,這樣一來就有了側(cè)傾中心,縱傾中心也形成了。減震器用的是雙向作用的,筒式的,用螺旋彈簧作為彈性零件,好處是不需要進(jìn)行潤(rùn)滑,沒有臟東西,縱向上空間不大,自身的質(zhì)量不大,在很多獨(dú)立懸架上進(jìn)行使用。這種懸架的運(yùn)動(dòng)性是非常好的,所以在轎車上前面懸架,后面懸架用的都是不等長(zhǎng)的雙橫臂螺旋彈簧獨(dú)立懸架。2.2 懸架設(shè)計(jì)要求的分析1、檢驗(yàn)員要很容易就看到懸架的全部的結(jié)合點(diǎn),不管是直接看到,還是將覆蓋東西移開就可以看到。2、跟地面之間的空檔,有車手的時(shí)候,靜態(tài)空檔在25.4mm。3、車輪漏在外面,懸架還是可以看到的。4、軸距大約在1680mm。5、前面的輪距大概是1199mm,后面的輪距大概在1149mm。6、側(cè)向的穩(wěn)定性,不管是什么方向傾斜六十度就是1.7G,車輪沒法翻滾。需要確定質(zhì)心,輪距還有軸距都要符合要求。7、將進(jìn)氣零件,還有燃油控制系統(tǒng)零件都裝在外框里面。8、偏頻對(duì)人體的范圍是可以滿足的,阻尼很快降低,車身的剛度是很大的。9、每一個(gè)零件強(qiáng)度都很大,對(duì)于安全性的要求都可以滿足。10、跟別的裝置配合的比較協(xié)調(diào),防止碰撞。緊固零件:緊固零件用的是鎖緊裝置,桿件頭要可以進(jìn)行調(diào)整,那么就用鎖緊螺母對(duì)它進(jìn)行固定,避免它松掉。2.3 車輪定位參數(shù)的設(shè)計(jì)與確定前輪定位數(shù)據(jù)可以確保轉(zhuǎn)向輪自己進(jìn)行回正,那么車子就可以順著直線進(jìn)行行走。主銷后傾角:主銷軸線跟地面的垂線,在車子縱向面里面的夾角,正常在=13。主銷后面的傾角是比較大的,穩(wěn)定力矩是很大的,轉(zhuǎn)動(dòng)方向的時(shí)候很重,因?yàn)檐囎記]有轉(zhuǎn)向助力,所以小一點(diǎn),并且車子輪胎的氣壓要低一點(diǎn),跟路面進(jìn)行接觸的點(diǎn)是要向后移動(dòng),所以確定=0。主銷內(nèi)傾角: 它在轉(zhuǎn)變方向之后可以自己進(jìn)行回正,讓轉(zhuǎn)動(dòng)方向的時(shí)候輕便一些。在圍繞著主軸車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,一定要垂直于主銷軸線,那么車輪克服的重力高度就變高了,因?yàn)橹亓Φ淖饔茫约哼M(jìn)行回正。主銷偏置距C: 要是C變小了,那么就變大了,那么路面在前輪上面的阻力矩就變小了,轉(zhuǎn)動(dòng)方向就比較輕了。不過要小一點(diǎn),不然,把車輪的滑轉(zhuǎn)就變大了。,。確定=0,c=50mm。車輪外傾角:可以進(jìn)行定位,防止偏損耗,將輪轂外面的軸承的載荷變小,將緊固螺母的載荷變小。=12。確保的時(shí)候可以通過轉(zhuǎn)向節(jié)來進(jìn)行。=0。前輪前束: 它可以讓車子行走過程中,因?yàn)榍拜唭A斜而導(dǎo)致輪子越靠越近的趨勢(shì)進(jìn)行消除。只需要將橫拉桿的長(zhǎng)進(jìn)行改變就能夠確保了,前輪前束確定的是2.775mm。2.4 懸架參數(shù)的設(shè)計(jì)與確定2.4.1懸架靜撓度對(duì)很多車子來說,它的懸掛質(zhì)量分配系數(shù)=0.81.2,就大概認(rèn)為是=1,以前就是前后橋上面車身集中的質(zhì)量在進(jìn)行垂直振動(dòng)的時(shí)候,都是彼此獨(dú)立的,偏頻越是小,那么車子就更加平順,車子的用途不一樣,那么平順性的要求也就是不不同的。車子對(duì)于平順性要求是很高的,之后跟著就是客車,再有就是貨車。因?yàn)榍懊婷恳环N車子頻率都是固有的,分別是:貨車1.52.17Hz;旅行客車1.21.8Hz;高級(jí)轎車11.3Hz。確定n=1.0Hz。懸架的工作行程有靜擾度,還有動(dòng)撓度。已經(jīng)知道n (2-1)那就可以知道懸架靜擾度: (2-2) 得 2.4.2懸架動(dòng)撓度懸架的動(dòng)撓度說的是懸架從滿載靜平衡這個(gè)地方開始,一直壓縮到形狀最大的改變,車輪的中心對(duì)于車架在垂直方向上有位置移動(dòng),懸架的動(dòng)撓度是很大的,避免在不好的路面上行走的時(shí)候,會(huì)對(duì)緩沖塊進(jìn)行碰撞。動(dòng)撓度的大小按照不一樣的車子,都是不一樣的,轎車:79cm;大客車:58cm;貨車:69cm。所以確定動(dòng)撓度的大小是8cm也就是說:80mm。要想平順性好一些,那么用的懸架是比較軟的,這樣偏頻就變小了,不過懸架是軟的,那么因?yàn)橛休d荷形狀的改變也是很大的,如果是普通的小車,懸架工作行程的總數(shù)要比160mm還要小,=250+80=330mm160mm滿足論文的需要。2.4.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、側(cè)傾中心懸架的側(cè)傾中心通過圖紙2-1,2-2里面得來。把橫臂里面,外面的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的連線進(jìn)行延長(zhǎng),那么就有了極點(diǎn)P,這樣也就知道P點(diǎn)的高。連接P跟N,那么車輪軸線上面的側(cè)傾中心W就有了,在橫臂都是平行的時(shí)候,P一直在非常非常遠(yuǎn)的地方,那么就可以將從N這個(gè)點(diǎn)過去的平行線進(jìn)行平行,一樣的側(cè)傾中心也就有了。圖2-1 雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心懸架W的確定圖2-2 橫臂相互平行的雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心W的確定論文里面雙橫臂的格局是彼此平行的。2、縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案在圖紙2-3里面,布置的辦法有六種,主銷后傾角跟著車輪跳動(dòng)的曲線進(jìn)行改變。圖紙里面橫坐標(biāo)是值,縱坐標(biāo)就是車輪接地中心在進(jìn)行垂直的時(shí)候,位移的數(shù)量Z。圖紙里面標(biāo)注出來角度,按照右手的定則把正負(fù)號(hào)確定下來。圖2-3 1、2的匹配對(duì)的影響讓車子剎車的時(shí)候更加穩(wěn)定,更加舒適,那么主銷后傾角的變化就是:懸架彈簧壓縮了之后,傾角變大了;在拉伸彈簧之后,傾角就變小了,這樣剎車的時(shí)候,主銷后傾角就變大了,不過在控制臂支架上會(huì)有避免自動(dòng)向前傾斜的力矩。1方案:壓縮彈簧之后傾角就變大了,拉伸的時(shí)候就變小了;2方案:壓縮彈簧之后傾角就變大了,拉伸的時(shí)候就變小了;3方案:主銷之后傾角基本上沒有改變,基本上都用在轎車:4方案:壓縮彈簧之后傾角就變小了,拉伸的時(shí)候就變大了;5方案:壓縮彈簧之后傾角就變小了,拉伸的時(shí)候就變大了;6方案:壓縮彈簧之后傾角就變大了,拉伸的時(shí)候就變小了。1,2,3,6方案里面,跳動(dòng)規(guī)律是不錯(cuò)的,現(xiàn)在用的很多。論文里面用的是第三種方案。3、縱向橫向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案對(duì)圖紙2-4a,b,c進(jìn)行查看,上橫梁的格局,下橫梁的格局都是不一樣的,那么傾斜中心所在地點(diǎn)也不一樣,那么就可以按照側(cè)傾中心所處的地點(diǎn)來對(duì)上橫臂,還有下橫臂在橫向面里面的布局方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。a) b) c)圖2-4上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案論文的設(shè)計(jì)按照?qǐng)D紙c來進(jìn)行。4、確定上橫臂的長(zhǎng),下橫臂的長(zhǎng)雙橫臂式懸架,上臂的長(zhǎng)還有下臂的長(zhǎng)會(huì)影響到車輪上下進(jìn)行跳動(dòng)時(shí)候前輪的定位數(shù)據(jù),現(xiàn)在的車子懸架用的都是雙橫臂式的,正常上橫臂設(shè)計(jì)的短一點(diǎn),下橫臂設(shè)計(jì)的長(zhǎng)一點(diǎn)。為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)布局的便利一些,還有為了讓懸架的運(yùn)動(dòng)特性變得好一點(diǎn)。輪距變化 車輪外傾角 主銷內(nèi)傾角圖2-5 上下橫臂長(zhǎng)度之比L1/L2改變時(shí)的懸架運(yùn)動(dòng)特性2-5圖紙里面,下橫梁的長(zhǎng)保持原來的車值,將上橫臂的長(zhǎng)進(jìn)行改變,下橫臂的數(shù)值比上橫臂的長(zhǎng)就是0.4,0.6,0.8,1.0,1.2時(shí),這樣就有懸架的運(yùn)動(dòng)特性曲線了。對(duì)汽車懸架進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,輪距的改變不能大,那么輪胎的損耗就沒有那么大,使用時(shí)間自然就邊長(zhǎng)了,所以確定L1/L2在0.6的樣子;要確保車子操縱時(shí)候穩(wěn)定一些,那么前輪定位的角度不能太大,確定L2/L1靠近1.0。按照上面進(jìn)行的分析,這個(gè)懸架L1/L2數(shù)值在0.61.0。2.4.4懸架尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)懸架的上橫臂,下橫臂的時(shí)候,都跟地面平行,那么懸架的側(cè)傾中心就是在地面上,那么操作起來更加穩(wěn)定,設(shè)計(jì),加工起來都比較方便。1、前懸架現(xiàn)在轎車的總方案已經(jīng)知道了,前面的輪距是1200mm。設(shè)計(jì)車家族,前面的上桿架的寬是522mm,下桿架寬450mm。制動(dòng)組設(shè)計(jì)的主銷關(guān)節(jié)軸承安裝孔,距離輪中心為80mm。還有懸架跟車架進(jìn)行焊接的塊長(zhǎng)是35mm。2-6里面就是所處地點(diǎn)的關(guān)系:圖2-6 前懸架正視示意圖那么可以算出來懸架的垂直距離:L1=(1200-522-802-352)/2=224mmL2=(1200-450-802-352)/2=260mm 論文里面的桿外面的直徑是16mm.里面的直徑是12mm,管子的壁厚是2mm。桿件連接著M10薄螺母還有關(guān)節(jié)軸承。2-7圖紙里面展示的是懸架上橫臂的樣子圖2-7 前懸架上叉臂裝配圖在水平面上,M10關(guān)節(jié)軸承占據(jù)的長(zhǎng)是20mm,M10薄螺母占據(jù)的長(zhǎng)是4.85mm,套筒占據(jù)的長(zhǎng)是17mm,伸出來的螺紋長(zhǎng)是3.15mm,那么桿子的長(zhǎng)就是: L=224-(20+3.15+4.85+17)2=134mm確定裝在懸架上的橫臂,他們焊接塊之間垂直的距離就是178mm,并且兩個(gè)叉臂的張角是五十度,那么134+45-178cot5030mm代表斜叉臂跟車架叉臂焊接的地方進(jìn)行垂直。2-8圖紙里面就是設(shè)計(jì)之前懸架下橫臂的樣子圖2-8 前懸架下叉臂裝配圖在水平面上,M10關(guān)節(jié)軸承占據(jù)的大小是20mm,M10薄螺母占據(jù)的大小是4.85mm,套筒占據(jù)的大小是17mm,假設(shè)螺紋伸出來的部分長(zhǎng)是3.15mm,那么跟垂直車架的桿子長(zhǎng)度就是L=260-(20+3.15+4.85+17)2=170mm確定裝在懸架上橫臂的兩個(gè)焊接塊垂直的距離是220mm,并且兩個(gè)叉臂的張角是五十度,那么170+45-220cot5030mm代表斜叉臂跟車架叉臂焊接的地方進(jìn)行垂直。2、后懸架現(xiàn)在已經(jīng)知道車子的總方案,后面的輪距是1150mm。設(shè)計(jì)車架組的時(shí)候,后面一頭上桿架的寬是600mm,下桿架寬400mm。設(shè)計(jì)制動(dòng)部分的時(shí)候,孔裝在主銷關(guān)節(jié)軸承,跟輪中心相距80mm,還有焊接懸架跟車架的塊長(zhǎng)就是35mm,他們所處地點(diǎn)的關(guān)系在圖紙2-9里面展示:圖2-9 后懸架正視示意圖用上面的這些數(shù)值可以算出來上懸架的垂直距離:L1=(1150-600-802-352)/2=160mmL2=(1150-400-802-352)/2=260mm論文里面的桿子的外面的直徑是16mm.里面的直徑12mm,管子的壁厚是2mm。桿子零件連接M10薄螺母,M10關(guān)節(jié)軸承。因?yàn)橐呀?jīng)定下來前懸架所處地點(diǎn),前面軸跟后面軸距離1600mm,那么就可以將車架上安裝后懸架的地點(diǎn)確定下來。2-10里面展示的是設(shè)計(jì)之前前懸架上橫臂的樣子,還有桿件在懸架上所處地點(diǎn)圖2-10 后懸架上叉臂裝配圖水平方向上M10關(guān)節(jié)軸承占據(jù)的大小是20mm,M10薄螺母占據(jù)的大小是4.85mm,套筒占據(jù)的大小是17mm,假設(shè)在組裝的時(shí)候螺紋伸出來的長(zhǎng)是3.15mm,那么垂直車架的桿子長(zhǎng)就可以算出來:L=160-(20+3.15+4.85+17)2=70mm選用橫臂裝在懸架上的,跟橫臂的焊接塊進(jìn)行垂直,那么跟車架后面關(guān)節(jié)地方相距97mm,并且兩個(gè)叉臂張開的角大小是70度,在垂直車架的叉臂上,斜叉臂進(jìn)行焊接的地方基本上是跟左邊桿子靠的比較近的地方12mm。圖紙2-11里面設(shè)計(jì)之前前懸架上橫臂的樣子,還有在懸架上桿件在什么地方:圖2-11 后懸架上叉臂裝配圖水平方向上M10關(guān)節(jié)軸承占據(jù)的大小是20mm,M10薄螺母占據(jù)的大小是4.85mm,套筒占據(jù)的大小是17mm,假設(shè)在組裝的時(shí)候螺紋伸出來的長(zhǎng)是3.15mm,那么垂直車架的桿子長(zhǎng)就可以算出來:L=260-(20+3.15+4.85+17)2=170mm選用橫臂裝在懸架上的,跟橫臂的焊接塊進(jìn)行垂直,那么跟車架后面關(guān)節(jié)地方相距97mm,并且兩個(gè)叉臂張開的角大小是70度,在垂直車架的叉臂上,斜叉臂進(jìn)行焊接的地方基本上是跟左邊桿子靠的比較近的地方12mm。2.5受力分析及強(qiáng)度校核車輛靜止懸架承受的是靜態(tài)的車身重量,在剎車的時(shí)候,地面的制動(dòng)力還有慣性力施加在前輪上面的載荷變得很大;后面懸架主要是對(duì)靜態(tài)時(shí)候車身的重量,制動(dòng),還有加速度的時(shí)候制動(dòng)力,還有后輪的載荷變大,還有,車子在拐彎的時(shí)候,因?yàn)殡x心力的作用,外邊的懸架載荷也是變大了。靜態(tài)的時(shí)候,按照重量來進(jìn)行分配,可以將前輪,后輪的垂直方向的載荷算出來,這樣就可以將前懸架,后懸架的靜態(tài)受力算出來。速度變快,或者是剎車的時(shí)候,加速度或者是減速度是最大的時(shí)候,都是通過輪胎的附著系數(shù)來進(jìn)行確定,按照輪胎的特征,就可以讓車子的加速度,或者減速度的最大值算出來,之后可以知道前輪跟后輪在縱向上的載荷;因?yàn)榧铀俣?,那么載荷就會(huì)移動(dòng),對(duì)于車輛的重心的高要考慮進(jìn)去,之后就可以知道前輪,后輪在垂直方向上載荷的改變。車輛拐彎,有離心力作用在質(zhì)心上,拐彎的半徑還有車子的速度就決定了離心力的大小,并且再加上車輪附著系數(shù)的限制,那么需要估算彎道跟車子的速度,這樣一來加速度的數(shù)值就可以知道了,那么就可以知道橫向方向上車輪的載荷;按照質(zhì)心的高,可以把里面跟外面載荷的改變算出來。2.5.1路面不平路況車輪在路面上行駛,作用在車輪上垂直力是最大的,也就是說車子在不平的路面上進(jìn)行行走,輪子跟路面有沖擊。查看資料確定動(dòng)載荷的系數(shù)是k=2.0,M車子的重量是348kg(包括駕駛者,還有汽油的重量),停下來的時(shí)候G1=G47%=3489.810.47=1604.52NG2=G53%=3489.810.53=1089.36N Z1=kG1=21604.52=3209.04N,Z2=kG1=21809.36=3618.72N 1、作用在前懸架上的力:圖2-12 受力示意圖=90,=72.86,=17.14,Z=1/2Z1=3209.04/2=1604.52N,F(xiàn)1=Z/sin72.86=1604.52/sin72.86=1679.09NF2=Ztan=1604.52tan17.14=494.84N2、作用在后懸架上的力:圖2-13 受力示意圖=101.48=61.48=17.04F1=Zsin/sin=1809.36sin101.48/sin71.89=2018.05NF2=Ztan=1809.36sin101.48/sin71.89=1323.66N 2.5.2加速制動(dòng)的車況車輛加快速度或者是剎車的時(shí)候,因?yàn)閼T性力就會(huì)產(chǎn)生縱向的動(dòng)載荷圖2-14 受力示意圖剎車的時(shí)候,在前面的軸上面重量分配系數(shù)查看書本來確定Z1=m1G1=1.41604.52=2246.33N速度加快牽引力是最大的時(shí)候,后面軸上面分配重量的系數(shù)是m2=1.3Z2=m2G2=1.31809.36=2352.17N縱向力的最大值是:X1max=Z1,X2max=Z2,=1,X1=2246.33N,X2=2352.17N1、剎車的時(shí)候,作用在前懸架的力制動(dòng)時(shí),前懸架受力M=FXR=1123.165265=(FA+FB)AB/2FA-FB=FX,AB=200FA-FB=1123.165,F(xiàn)A+FB=2976.39FA=(1123.165+2976.39)/2=2049.78FB=(2976.39-1123.165)/2=926.612、剎車的時(shí)候,作用在后懸架的力FA=FB=F/2=X2/4=1176.09N2.5.3轉(zhuǎn)彎的車況圖2-15 受力示意圖Ymax=Z*車子拐彎的時(shí)候肯定會(huì)剎車,拐彎結(jié)束了肯定會(huì)加速,Z1,Z2分別是2246.33,2352.17Z代表的是垂直的反作用在車輪上的力。代表側(cè)滑的時(shí)候,車輪跟路面的附著系數(shù),比賽場(chǎng)地跟車輛輪胎的附著性是很好的,確定是1。Ymax1=Z11=1911.7728N,Ymax2=Z21=2662.8264N前懸架:F*R=(FA+FB)AB/2,F(xiàn)A-FB=F=1123.165NFA-FB=1123.165*265/100=2976.39N,F(xiàn)A-FB=1123.165NFA=2094.78FB=926.61N 后懸架F=YMAS/2=1176.085N,(FA+FB)=FR/AB/2=1176.085265/2002=3116.625NFA-FB=1176.085NFA=2146.36,F(xiàn)B=970.27N 極限工況說的是垂直力還有縱向力一起進(jìn)行作用2-16圖紙里面展示前懸架受到的力: 圖2-16 前懸架受力示意圖1、作用在上叉臂的力a=219.76,b=58.15,a1=159.76力平衡:F2=FY1+FY2=494.84,F(xiàn)B=FX1+FX2=926.61力矩平衡:在2這個(gè)地方確定矩是: F2b+FBa-FY*2b=0FY1=494.8458.15+926.61219.76/2/58.15=1988.34NFY2=F2-FY1=494.84-1988.34=-1503.5N 令FX1=0,F(xiàn)X2=926.61,作用在鉸接2這個(gè)地方的力:跟X軸形成的夾角是2=arctan(Fy2/Fx2)=58.35令則FX1=926.61,鉸1處:F這個(gè)方向跟X軸之間的角,這個(gè)地方的受力是比較大的,只要對(duì)這個(gè)地方的螺栓強(qiáng)度進(jìn)行校核,有壓力作用在叉臂的前面,有拉力作用在后桿上,這個(gè)材料在承受壓力的時(shí)候,強(qiáng)度是要高于承受拉力的,所以只需要對(duì)后桿來進(jìn)行分析對(duì)F進(jìn)行分解,一個(gè)是垂直方向,還有一個(gè)是沿著桿子的方向。 隨便在桿子上選一個(gè)點(diǎn)E,從E到2這個(gè)地方相距X通過平衡條件有: ,X加大到那么M最大值就有了也就是B這個(gè)地方承受的力是最大的W抗彎截面系數(shù) 鋼管: (2-3)如果D=20mm,d=17.5mm,作用在球絞1這個(gè)地方的力是2202.72N用的是螺栓:它的等級(jí)是8.8 抗拉強(qiáng)度:屈服強(qiáng)度:使用的材料是鋼ML35,ML35Mn,ML20MnVB在的時(shí)候選用后面兩個(gè)切應(yīng)力的許用值是,確定5,查看機(jī)械資料P6-32確定放松螺母:用的是雙螺母,關(guān)節(jié)軸承螺紋長(zhǎng)是有一定限度的,用的是彈簧墊片,厚在2.6,只是在不重要的連接上用。用的是六角法蘭螺母m=9.64-10,性能8-12級(jí)2、作用在下叉臂的力a=338.09,a=278.09,b=101.22,F(xiàn)1與F都是作用在yoz里面x軸:y軸:Z軸: 力矩平衡:軸線3,軸線4選取矩: 確定5這個(gè)地方的矩:N,NN ,在的時(shí)候,N,F(xiàn)4跟x,y,z軸形成的角度是。N,F(xiàn)3跟x,y,z軸形成的角度是所以作用在桿子前面的力打一下,只要這樣分析就行了。分析的話在前叉上連接推桿的地方,這個(gè)地方就是危險(xiǎn)截面。順著桿子方向進(jìn)行分解: 桿是平行的:N桿是垂直的:N ,所以強(qiáng)度滿足要求。128MPa,m。選用的是M10螺栓,比它的直徑還要小,所以說強(qiáng)度滿足要求。2-17里面就是作用在后懸上面的力:圖2-17 后懸架受力示意圖垂直力還有側(cè)向力在同一時(shí)間達(dá)到最大。作用在上叉臂的力: 作用在下叉臂的力是更大的,并且這個(gè)力是拉力,所以受到的力更加復(fù)雜,只需要對(duì)下叉臂來進(jìn)行校核。=71.89,1=236.5mm分析了之后,受力最大的地方在7。, 叉臂前面一頭有拉力作用,并且力很大,所以只需要對(duì)叉臂前面一頭進(jìn)行分析,將這個(gè)力分成兩個(gè)方向,一個(gè)是垂直方向力F,一個(gè)是平行方向的力F, F跟F7Z組成F: 所在9這個(gè)地方作用的力:, 40mm,所以符合論文需要。HZ 3.1.2后懸架彈簧設(shè)計(jì)作用在彈簧上的力F=2825.45N,壓縮量f=0.04m。確定材料那么應(yīng)力的許用值可以確定下來。按照作用在彈簧上的載荷,確定用的是C級(jí)的碳素彈簧鋼絲,彈簧的結(jié)構(gòu)是兩頭都磨平的,那么 =0.42b;初步確定彈簧的直徑是10mm,那么匹配的b=1320MPa,=0.42b=0.42X1320MPa=585MPa。初步確定旋繞比C=5。按照C可以算出來曲度系數(shù)K,mm40mm,符合要求。HZ 3.2 減震器設(shè)計(jì)及計(jì)算對(duì)人來說最舒服的振動(dòng)頻率在1.0-1.5Hz,人的敏感頻率在4-8Hz,人體就會(huì)有共振出現(xiàn),不過8-12.5Hz這個(gè)頻率會(huì)影響到人的脊椎,之前算出來頻率2.49Hz、3.11Hz,不在人的敏感范圍里面,所以滿足論文的需要。對(duì)于阻尼系數(shù)=0.250.35,確定0.35, 3.2.1前懸架減震器設(shè)計(jì)=61.78Kg,=2.49HZ=2=20.561.782.49=153.83,F(xiàn)0=153.830.3=46.15,=5.11mm P=34MPa,確定3MPa=0.300.35,確定0.35A=.3.2.2后懸架減震器設(shè)計(jì)=72.77Kg,=3.11HZ,=2=20.572.773.11=553.61,=553.610.3=166.08,=7.76mm P=34MPa,確定是3MPa=0.300.35,確定0.35A=.4 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)4.1 橫向穩(wěn)定桿的概述車輛拐彎速度很快,要想讓懸架側(cè)傾角剛度變大,要裝一個(gè)橫向穩(wěn)定器在懸架里面,這樣操縱穩(wěn)定性就比較好。車子在過彎時(shí)離心力會(huì)作用在車的滾動(dòng)中心造成車身的側(cè)傾,導(dǎo)致彎內(nèi)輪和彎外輪的懸掛拉伸和壓縮,造成橫向穩(wěn)定桿的桿身扭轉(zhuǎn),利用桿身被扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反彈力來抑制車身側(cè)傾。4.2 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)及計(jì)算如果車子上有0.6g側(cè)向加速度進(jìn)行作用。4.2.1前懸架穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)N,N,N,N。左邊的懸架向上跳的高:F2跟叉臂之間的角度是72.79,NN,確定橫向穩(wěn)定桿的直徑大小是,原材料用的是45CrNiMoVA,屈服應(yīng)力s=13001400MPa,。4.2.2后懸架穩(wěn)定桿設(shè)計(jì),N,左邊的懸架向上跳的高:F2跟叉臂之間的角度是為68.96,F(xiàn)跟叉臂之間的角度是39.82,彈簧力就是1537.37NN,確定橫向穩(wěn)定桿的直徑大小是,原材料用45CrNiMoVA。5 懸架的運(yùn)動(dòng)與分析懸架模型用的是CAD來建立的,按照要求來對(duì)懸架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,這樣設(shè)計(jì)是最合理的。圖5-1前輪上下跳動(dòng)圖 圖5-2前輪允許轉(zhuǎn)角圖查看運(yùn)動(dòng)圖紙,前面輪子上下跳動(dòng)40mm,車輪傾斜角變化0.59,必須要的13還要?。蛔畲蟮牟姹劢鞘?.75,比桿頭關(guān)節(jié)軸承容許的擺動(dòng)角度還要小;容許車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角在59.46和60.03,比車輪轉(zhuǎn)角的最大值30還要大;輪距的改變?cè)谝粋€(gè)車輪上是3.06mm,比輪胎可以容許的改變量還要小,所以前面懸架不會(huì)有碰撞,設(shè)計(jì)符合論文需要。圖5-3后輪上下跳動(dòng)圖5-3圖紙里面,后面輪子上下跳40mm的時(shí)候,車輪傾角變化在0.7,比要求的13還要?。徊姹蹟[動(dòng)的角度最大在11.48,比桿一頭的關(guān)節(jié)軸承可以容許的擺動(dòng)角度還要小;輪距的改變?cè)谝粋€(gè)車輪上是3.58mm,比輪胎容許的改變量45mm還要小,所以設(shè)計(jì)的后懸架是符合論文需要的。結(jié)論本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容總結(jié)如下:1、了解懸架的組成、特點(diǎn),對(duì)懸架的分類及優(yōu)劣特性進(jìn)行分析;2、確定懸架的類型,確定前后懸架的參數(shù)及車輪的定位參數(shù)等;3、對(duì)減震器以及前后懸架彈簧進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算。對(duì)前后懸架穩(wěn)定桿進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算等。對(duì)懸架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分析等;4、利用AUTOCAD繪圖軟件完成機(jī)構(gòu)裝配圖及主要部件圖的設(shè)計(jì)與繪制,最后編寫本設(shè)計(jì)說明書,通過本次設(shè)計(jì)在完成任務(wù)的同時(shí),也為其設(shè)計(jì)和研究提供一定的理論依據(jù)。
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