汽車囊式空氣懸架的設(shè)計(jì)

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1、如文檔對(duì)你有用，請(qǐng)下載支持！ 15t,前軸的 1900mm,后 1張 1張 1張 1份 2天 2天 3天 4天 2天 2天 3天 3天 班級(jí)：汽車06-1 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期：2009-01-07 一、設(shè)計(jì)題目(學(xué)生空出，由指導(dǎo)教師填寫) 重型載貨汽車囊式空氣懸架的設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)參數(shù) 針對(duì)某型4M2重型載貨汽車進(jìn)行空氣懸架的設(shè)計(jì)。該車的滿載總質(zhì)量為軸載質(zhì)量為6000kg,后軸的軸載質(zhì)量為9000kg,軸距為4500mm,前輪距為輪距為1800mm,車輪靜力半徑450mm,滿載時(shí)整車中心高度為10

2、00mm。三、設(shè)計(jì)要求 (1)總裝圖 (2)零件圖 (3)原理圖 (4)課程設(shè)計(jì)說明書(5000?8000字) 四、進(jìn)度安排(參考) (1)熟悉相關(guān)資料和參考圖 (2)確定基本參數(shù)和主要結(jié)構(gòu)尺寸 (3)設(shè)計(jì)計(jì)算 (4)繪制總裝配草圖 (5)繪制總裝配圖 (6)繪制零件圖 (7)編寫說明書 (8)準(zhǔn)備及答辯 五、指導(dǎo)教師評(píng)語 成績(jī)： 指導(dǎo)教師 日期 摘要 懸架是現(xiàn)代汽車的重要總成之一，它把車價(jià)和車軸彈性地結(jié)合連接起來。主要任務(wù)是 傳遞作用在車輪和車架之間的一切力和力矩；緩和路面?zhèn)鹘o車架的沖擊載荷，衰減由此引 起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證汽車的行駛平順性；保證

3、車輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想 的運(yùn)動(dòng)特性，保證汽車的操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力。 懸架由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減震器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器等組成，囊式空氣彈簧是 彈性元件其中一種，它含有簾布層結(jié)構(gòu)的橡膠氣囊內(nèi)沖入空氣，并以空氣為介質(zhì)，利用空 氣可以壓縮的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)彈性作用。通過高度控制閥，來保證車身高度不隨汽車載荷變化 而變化，保證汽車的平順性和穩(wěn)定性。 關(guān)鍵詞：懸架；囊式空氣彈簧；減震器；高度控制閥 Abstract Modernautomobilesuspensionisoneoftheimportantassemblylineandaxle,itconnectsw

4、ithflexibility.Maintaskistotransferfunctionbetweenthewheelandframeofalltheforceandmoment,Toeasetheimpactloadroadframe,theattenuationcausedbythevibration,guaranteesystemofbearingofvehicle,Ensuretheroadwheelsroughandloadchangeshaveidealcharacteristics,cars,carswonmaneuveringhigh-speedcapability. Susp

5、ensionofelasticcomponent,guidingdevice,shockabsorber,transversestabilizerblocksandabuffer,cysticcomponents,suchasairspringflexiblecomponents,itcontainsonelayerstructureofaircurtaininsideirruptiveair,rubberandairasmedium,thecharacteristicsofaircanbecompressedtoachieveflexibility.Throughtheheightvalve

6、bodyheight,toensurethatnochangeswiththeautomobileloading,guaranteethestabilityandcarride. Keywords:Suspension,Capsuletypeairspring,Shockabsorber,heightcontrolvalve 如文檔對(duì)你有用，請(qǐng)下載支持! 目錄 1 懸架..1 1.1 懸架的功用1 1.2 懸架的分類1 1.2.1.1 獨(dú)立懸架2 1.2.1.2 非獨(dú)立懸架2 1.3 懸架的組成2 1.3.1.1 減振器3 1.3.1.2 彈性元件4 2 空氣懸架.

7、.4 2.1 空氣懸架工作原理..4 2.2 空氣懸架的特點(diǎn)5 2.3 空氣彈簧..5 2.3.1 囊式空氣彈簧..5 2.4 高度控制閥6 3 重型載貨汽車..6 4 汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)....6 5 前空氣懸架設(shè)計(jì)....6 5.1 空氣彈簧剛度的計(jì)算....6 5.2 減震器的選擇....7 5.3 前懸架空氣彈簧校核....7 6 后空氣懸架的設(shè)計(jì)....8 6.1 空氣彈簧的剛度計(jì)算....8 6.2 減震器的選擇....8 6.3 后懸架空氣彈簧校核....8 7 側(cè)傾校核....9 7.1 彈簧質(zhì)量的側(cè)傾中心....9 7.2 側(cè)傾力臂計(jì)算....9

8、 7.3 穩(wěn)定桿角剛度的計(jì)算....9 7.4 整車側(cè)傾角剛度..10 7.5 側(cè)傾角校核結(jié)果..10 7.6 車身振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型..11 8 結(jié)束語..12 如文檔對(duì)你有用，請(qǐng)下載支持！ 1懸架 懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。 1.1 懸架的功用 懸架的功用是把輪面作用于車輪上的垂直反力（支承力）、縱向反力（驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng) 力）和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架（或承載式車身上），以保證汽車 的正常行駛。 1.2 懸架的分類 懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩類。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪用一 根整體

9、軸連接，再經(jīng)過懸架和車價(jià)（或車身）連接；獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪 通過各自的懸架與車架（或車身）連接。如圖所示。 非獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架 1.2.1 獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架是每一側(cè)的車輪都是單獨(dú)地通過彈性懸架懸掛在車架或車身下面的。其優(yōu)點(diǎn) 是：質(zhì)量輕，減少了車身受到的沖擊，并提高了車輪的地面附著力；可用剛度小的較軟彈 簧，改善汽車的舒適性；可以使發(fā)動(dòng)機(jī)位置降低，汽車重心也得到降低，從而提高汽車的 行駛穩(wěn)定性；左右車輪單獨(dú)跳動(dòng)，互不相干，能減小車身的傾斜和震動(dòng)。不過，獨(dú)立懸架 存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修不便的缺點(diǎn)?，F(xiàn)代轎車大都是采用獨(dú)立式懸架，按其結(jié)構(gòu) 形式的不同，獨(dú)立懸架又

10、可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等。 1.2.2 非獨(dú)立懸架 非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪由一根整體式車架相連，車輪連同車橋一起通過彈 性懸架懸掛在車架或車身的下面。非獨(dú)立懸架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)度高、保養(yǎng)容易、 行車中前輪定位變化小的優(yōu)點(diǎn)，但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差，在現(xiàn)代轎車中基本 上已不再使用，多用在貨車和大客車上。 1.3 懸架的組成 懸架由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減震器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器得組成。如圖所示 1、彈性元件2、縱向推力桿3、縱向推力桿4、橫向穩(wěn)定器5、橫向推力桿 1.3.1.1 減振器 為加速車價(jià)和車身振動(dòng)的衰減，以改善汽車

11、的行駛平順性，在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)部裝有減振器，減振器和彈性元件是并聯(lián)安裝的。汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振器，如圖所示為本設(shè)計(jì)中采用的雙向作用筒式減振器示意圖。如下圖所示。 減振器上端與車身或者車架相連，下端與車橋相連。當(dāng)轎車在不平坦路上行駛，車身會(huì)發(fā)生振動(dòng)，減振器能迅速衰減車身振動(dòng)，利用本身油液流動(dòng)的阻力來消耗振動(dòng)的能量。 現(xiàn)代轎車大多都是采用筒式減振器，當(dāng)車架與車軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的油液與孔壁間的摩擦形成了對(duì)車身振動(dòng)的阻力，這種阻力工程上稱為阻尼力。阻尼力會(huì)將車身的振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，被油液和殼體所吸收。人們?yōu)榱烁玫貙?shí)現(xiàn)轎車的行駛平穩(wěn)性和安全性，將阻尼系數(shù)不固定在某一數(shù)值上，

12、而是隨轎車運(yùn)行的狀態(tài)而變化，使懸掛性能總是處在最優(yōu)的狀態(tài)附近。因此，有些轎車的減振器是可調(diào)式的可根據(jù)傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇。 （1）在壓縮行程（車橋和車架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時(shí)，彈性元件起主要作用。 （2）在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠(yuǎn)離），減振器阻尼力應(yīng)大，迅速減振。 （3）當(dāng)車橋（或車輪）與車橋間的相對(duì)速度過大時(shí)，要求減振器能自動(dòng)加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷。 在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振

13、器和阻力可調(diào)式減振器。 雙向作用筒式減振器工作原理說明。在壓縮行程時(shí)，指汽車車輪移近車身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動(dòng)。活塞下腔室的容積減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞桿1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開壓縮閥6,流回貯油缸5。這些閥對(duì)油 的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí)，車輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)?；钊锨挥蛪荷?，流通閥8關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來的油液不足以充滿下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，

14、這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由 于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。 由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減振 器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達(dá)到迅速減振的要求。 1.3.1.2 彈性元件 汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和 橡膠彈簧等幾種結(jié)構(gòu)。彈性元件優(yōu)劣各異 (1) 鋼板彈簧：由多片不等長(zhǎng)和不等曲率的鋼板疊合而成。安裝好后兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外，還有一定的減

15、振作用，縱向布置時(shí)還具有導(dǎo)向傳力的作 用。非獨(dú)立懸掛大多采用鋼板彈簧做彈性元件，可省去導(dǎo)向裝置和減振器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 (2) 螺旋彈簧：只具備緩沖作用，多用于轎車獨(dú)立懸掛裝置。由于沒有減振和傳力的功能，還必須設(shè)有專門的減振器和導(dǎo)向裝置。 (3) 油氣彈簧：以氣體作為彈性介質(zhì)，液體作為傳力介質(zhì)，它不但具有良好的緩沖能力，還具有減振作用，同時(shí)還可調(diào)節(jié)車架的高度，適用于重型車輛和大客車使用。 (4) 扭桿彈簧：將用彈簧桿做成的扭桿一端固定于車架，另一端通過擺臂與車輪相連，利用車輪跳動(dòng)時(shí)扭桿的扭轉(zhuǎn)變形起到緩沖作用，適合于獨(dú)立懸掛使用。 2空氣懸架 空氣彈簧有壓氣機(jī)、油水分離器、調(diào)壓閥、儲(chǔ)氣筒

16、、高度控制閥、控制連桿、空氣彈 簧、儲(chǔ)氣罐、空氣濾清器、管路、導(dǎo)向傳力桿、減振器、橫向穩(wěn)定器等部分組成?？諝鈴? 簧式在含有簾布層結(jié)構(gòu)的橡膠氣囊內(nèi)充入空氣，并以空氣為介質(zhì)，利用空氣可以壓縮的特 點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)彈性作用。 2.1 空氣懸架工作原理 在發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，壓氣機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)過油水分離器和調(diào)壓閥進(jìn)入儲(chǔ)氣筒。調(diào)壓 閥可使儲(chǔ)氣筒內(nèi)的壓縮空氣保持一定的壓力。需要時(shí)，壓縮空氣從儲(chǔ)氣筒出來，流入固 定在車架上的高度控制閥內(nèi)。高度控制閥上有通氣源和充氣閥和通大氣的放氣閥，這兩個(gè) 閥由控制連桿控制。 當(dāng)汽車載荷增加時(shí)候，車架與車橋之間的距離縮短，然后通過控制連桿機(jī)構(gòu)的作用， 打開充氣閥，

17、壓縮空氣流入空氣彈簧的氣囊使之壓力增加，筒式使車架升高，直至充氣閥 關(guān)閉為止，此時(shí)車架又恢復(fù)到載荷增加前的高度，汽車卸載時(shí)，車架與車橋之間的距離增 大，此時(shí)通過控制連桿的作用打開放氣閥，使氣囊內(nèi)的氣體排入大氣，壓力減小，直至車 架高度恢復(fù)到卸載前的位置為止。此時(shí)，裝有空氣彈簧懸架的汽車，從空空在到滿載的各 如文檔對(duì)你有用，請(qǐng)下載支持! 種載荷狀態(tài)下均能保持車身高度不變。這有利于乘客上、下車或工人裝、卸貨物。 2.2 空氣彈簧的特點(diǎn) 當(dāng)多軸貨車或掛車采用空氣懸架時(shí)，在空載或部分承載工況下，能夠進(jìn)行單軸或多軸 提升，這有利于減少提升軸和未提升橋上輪胎的磨損，同時(shí)增加驅(qū)動(dòng)橋的附著

18、力。當(dāng)未提 升橋過載的條件下，被提升的車軸能自動(dòng)回位并參與承載， 通過對(duì)氣囊充氣或者放氣，可以實(shí)現(xiàn)變換車身高度。在汽車通過壞路面時(shí)，要求升起 車身以便提高汽車的通過性；在平坦的好路面上行駛，又希望降低車身高度，藕以獲得低 的質(zhì)心高度和較好的行駛穩(wěn)定性以及減少空氣阻力。 采用空氣彈簧以后，在汽車左、右側(cè)的簧載質(zhì)量不均勻時(shí)，通過高度控制閥的作用， 可以保證整車車身處于水平狀態(tài)。在汽車高速轉(zhuǎn)彎的行駛條件下，與采用鋼板彈簧懸架的 汽車比較，采用空氣彈簧懸架的汽車車身側(cè)傾角明顯減小。 汽車行駛在路上，車輪對(duì)路面作用有沖擊力，車速越高沖擊力越大，在垂直、縱向和 橫向力綜合作用下，行程對(duì)路

19、面的剪切力，使路面行程凸包；波浪等而損壞?？傎|(zhì)量越大 的汽車，對(duì)高速公路的破壞的程度越嚴(yán)重，這也是造成高速公路損壞的主要原因之一。裝 用空氣懸架的汽車，因空氣懸架的剛度低，所以車輪對(duì)路面作用的動(dòng)載荷要小，這就使路 面受到的破壞程度得以減輕。 2.3 空氣彈簧 根據(jù)氣囊結(jié)構(gòu)形式的不同，將空氣彈簧分類為囊式空氣彈簧、膜式空氣彈簧和復(fù)合式 空氣彈簧。 2.3.1 囊式空氣彈簧 以橡膠囊為主要元件的囊式空氣彈簧，在用來承受內(nèi)壓張力的鋼質(zhì)腰環(huán)分割下，氣囊 被分為不同的節(jié)數(shù)，并據(jù)此分為單曲、雙曲和多曲氣囊三種。囊式空氣彈簧結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單， 制造容易，因此成本低；又因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)橡膠膜的曲率變

20、化小，所以使用壽命長(zhǎng)，如圖所示 為雙曲空氣彈簧的示意圖。 雙曲囊式空氣彈簧示意圖 2.4 高度控制閥 高度控制閥分為五阻尼高度控制閥和有阻尼高度控制閥，無阻尼高度控制閥能保證車身高度不隨汽車載荷變化而變化，單當(dāng)車橋與車身之間存在很小的相對(duì)位移時(shí)，也會(huì)使高度控制閥產(chǎn)生重啟或者排氣動(dòng)作，浪費(fèi)壓縮空氣有增加了閥的磨損，排氣時(shí)候還伴有噪聲。 3重型載貨汽車 重型載荷汽車是貨車一種，它的噸位必須滿足大于14t才能稱之為重型載荷汽車，本次設(shè)計(jì)中采用的是15t重載貨車 4汽車結(jié)構(gòu)參數(shù) 針對(duì)某型4M2重型載貨汽車進(jìn)行空氣懸架的設(shè)計(jì)。該車的滿載總質(zhì)量為15t,前軸的軸載質(zhì)量為6000kg,后軸

21、的軸載質(zhì)量為9000kg,軸距為4500mm,前輪距為1900mm,后輪距為1800mm,車輪靜力半徑450mm,滿載時(shí)整車中心高度為1000mm。 5前空氣懸架的設(shè)計(jì) 前懸有兩個(gè)氣囊，兩個(gè)減振器；單個(gè)高度控制閥，一個(gè)橫向穩(wěn)定桿，一個(gè)橫向推力桿，一個(gè)縱向穩(wěn)定桿。 5.1 空氣彈簧剛度計(jì)算 設(shè)前懸架非簧載質(zhì)量按500kg計(jì)算，前懸架每支空氣彈簧的承受負(fù)載為 Gm Gs1 i =G1 -Gu1 i 式中：G為前懸軸載荷為6000kg,i為空氣彈簧個(gè)數(shù)，Gs1為前懸簧載質(zhì)量，Gu1為前 懸非簧載質(zhì)量。代入推出Gm為2750kg,每個(gè)空氣彈簧受力為P1=27500N 根據(jù)空

22、氣彈簧剛度C[=K（P1r+Pa）M&+P1rM"dA Vdx （K為變指數(shù)，一般取1.33,Pr為空氣彈簧內(nèi)部相對(duì)壓強(qiáng)，Pi「=Pi/A,A為有效面積，選用彈簧載荷變形特Tt曲線，當(dāng)載荷為27500N時(shí)，正好落在6bar線左右（1bar=0.1MP）,260mm的坐標(biāo)交點(diǎn)處，計(jì)算A=27500/0.6=4.58x104mmV=26（X4.58104=11.91106mm3,dA/dx為有效面積變化率，由于彈簧在等壓下的載荷，根據(jù)特性曲線可知dA/dx=0。） 將上述的數(shù)值代入公式可求得空氣彈簧剛度為Ci=164N/mm 5.2 減震器的選擇 懸架阻尼力Fm=VD?2?f?i2?4C

23、m 式中：f為懸架相對(duì)阻尼比，前懸架取8.0,i為汽車車輪和減振器跳動(dòng)行程杠桿比，在此另i為1;m為懸架簧載質(zhì)量，前懸架為5500kg,代入上述數(shù)據(jù)可得 懸架阻尼力Fm=0.52X2X0.8X1X,164父2750=5782N 前減振器的安裝方向與垂直方向夾角為10°,所以前懸架阻尼Fm=Fm/cos2a=5782N 2F2F 懸架壓縮時(shí)，壓縮阻力Fd1=土型，復(fù)原阻力Fz1=2±m(xù)l1-1■ （P為復(fù)原與壓縮力之比，其范圍在10~20之間，這里取P=10）,代入得FD1=1051NFZ1=10512N 通過壓縮阻力和復(fù)原阻力選取減振器型號(hào) 5.3 前懸架空氣彈簧的校核 由于

24、丁苯橡膠具有良好的減振效果，周選取丁苯橡膠進(jìn)行硫化所得的硫化橡膠作為內(nèi)外囊的材料，因?yàn)榭諝鈴椈墒艽怪绷ψ饔眠M(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此其主要承受的應(yīng)力類型屬于壓縮力。由彈簧載荷變形特性曲線可以得出（5.1）所示，當(dāng)受到垂直載荷27500N力時(shí)，彈簧內(nèi)部的壓強(qiáng)為6bar（0.6MP）,而非金屬材料橡膠的壓縮需用應(yīng)力為3MP,因此分布到彈簧內(nèi)部各個(gè)單位面積的壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于此值，不用計(jì)算就可以知道彈簧的尺寸是完全合適的。 6后空氣懸架的設(shè)計(jì) 后懸架采用四個(gè)空氣氣囊，兩個(gè)減震器，一個(gè)橫向穩(wěn)定桿，一個(gè)橫向推力桿，一個(gè)縱向推力桿。 6.1 空氣彈簧剛度計(jì)算 設(shè)后懸非簧載質(zhì)量Gu2=1000kg,軸載質(zhì)量為90

25、00kg,則后懸簧上質(zhì)量為8000kg 則每個(gè)后懸簧上質(zhì)量為2000kg,通過彈簧載荷變形特性曲線可知，落在4bar、190mm 交點(diǎn)處，通過 A2dA，、…――一…. C2=K(P2r+Pa)^―+P2rM竺，按照前懸彈簧的計(jì)算過程可知Vdx 后懸空氣彈簧剛度為C2=143N/mm 6.2 減震器的選擇 根據(jù)前懸架的計(jì)算方法，懸架阻尼力Fm=VD-2'f-i2-，Cm=4450N 后減振器垂直布置，F(xiàn)m2=Fm=4450N 壓縮阻力Fdi=809N,復(fù)原阻力Fz尸8010N 由壓縮阻力和復(fù)原阻力確定減振器型號(hào) 6.3 后懸架空氣彈簧的校核 與前空氣彈簧的校核同理，當(dāng)

26、施加全部載荷的時(shí)候，彈簧內(nèi)部的壓力為0.4MP,遠(yuǎn)遠(yuǎn) 的小于橡膠的許用壓縮應(yīng)力3MP,因此后空氣彈簧的設(shè)計(jì)是完全符合標(biāo)準(zhǔn)的。 7側(cè)傾校核 7.1 簧載質(zhì)量的側(cè)傾中心 前后懸架側(cè)傾中心，參照其他重型載貨汽車和低地板客車的側(cè)傾中心高度位置可以粗 略估算，前懸架側(cè)傾中心由推力桿布置可知側(cè)傾中心離地高度h1為350mm,后懸架由推力 桿布置求得其側(cè)傾中心離地高度為h2為340mm。 7.2 側(cè)傾力臂的計(jì)算 根據(jù)質(zhì)心公式，簧載質(zhì)心高度為 Sg = G hg 9 Rc G -Gu 15000 1000-1500 450 13500 =1061mm 質(zhì)心距前軸距離Ls=GS

27、2XL其中Gsi為前軸簧載質(zhì)量，Gs2為后軸簧載質(zhì)量, Gs1Gs2 L為軸距，將數(shù)據(jù)代入可求得Ls為2667mm。 根據(jù)前、后懸架側(cè)傾中心和簧載質(zhì)量的分布，并由幾何關(guān)系求出簧載質(zhì)量側(cè)傾力臂為 h=Sg-h1—Ls(h2—h1)=717mm 7.3 穩(wěn)定桿角剛度的計(jì)算 根據(jù)材料力學(xué)原理可求出穩(wěn)定桿的角剛度由于連接點(diǎn)橡膠件變形，穩(wěn)定桿側(cè)傾角剛度會(huì)減小15%~30%,由此根據(jù)圖的幾何關(guān)系計(jì)算得出 前橫向穩(wěn)定桿的角剛度為Cs1=1.5x107N?cm/rad 后橫向穩(wěn)定桿的角剛度為Cs2=0.5x107N?cm/rad 穩(wěn)定桿示意圖 7.4 整車側(cè)傾角剛度 整車側(cè)傾角剛度為前后

28、懸架剛度之和 c=Csi+5xDi2+cs2+C2xd222 D1D2為前后懸架空氣彈簧跨度，這里分別取為115cm、130cm Cs1Cs1為前后橫向穩(wěn)定桿角剛度 代入可求出整車側(cè)傾角剛度為Ccp=2.23X107N-cm/rad 7.5側(cè)傾角校核結(jié)果 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，對(duì)整車側(cè)傾角進(jìn)行簡(jiǎn)單校核，在側(cè)傾角極小時(shí)，根據(jù)繞側(cè)軸的力矩平和條件推出側(cè)傾角為 g(Sg-h) 1= C-Gu(Sg-h) 式中：N為向心加速度，在此選取0.4g；Sg為簧載質(zhì)量質(zhì)心高度；Gu為簧載質(zhì)量；h 為簧載質(zhì)量側(cè)傾力臂；C中為整車側(cè)傾角剛度。 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式可得9=0.07rad，即4。。根據(jù)

29、資料查的一般貨車側(cè)傾角范圍 為2。~5。，最多不超過6。~7。，綜上所述，側(cè)傾角剛度滿足設(shè)計(jì)要求。 7.6車身振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型 根據(jù)分析可以知道，汽車車身振動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖單質(zhì)量系統(tǒng)模型。m為汽車懸掛系統(tǒng) 質(zhì)量，它由車身、車架及其上的總成所構(gòu)成，k為空氣彈簧的剛度，c為減振器的阻尼系 數(shù)，三者組成了汽車的懸架系統(tǒng)。根據(jù)圖可知道，該簡(jiǎn)化模型的振動(dòng)形式是單自由度有阻尼力振動(dòng)系統(tǒng)。 8結(jié)束語 空氣懸架現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在各種車系中，在國(guó)外，空氣懸架系統(tǒng)在重型貨車上的使用率超過80%在高速客車和豪華城市客車上已100麻用，部分轎車也安裝了這個(gè)系統(tǒng)空氣懸架較以往的普通懸架有著不可替代的優(yōu)勢(shì)

30、，因此隨著這種技術(shù)的普及與改進(jìn)，必然會(huì)在以后的汽車工業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用。 在此次設(shè)計(jì)中，重型載荷汽車囊式空氣彈簧的設(shè)計(jì)參數(shù)參考了相關(guān)文獻(xiàn)參數(shù)，例如側(cè)傾中心、非簧載質(zhì)量、軸距、輪距和穩(wěn)定桿的角剛度都是在一定范圍內(nèi)估算出來的，但綜合計(jì)算出來的結(jié)果，符合設(shè)計(jì)要求可以使用；在懸架的部件的布置上，采用了基本的單橫臂穩(wěn)定器和單高度控制閥，前后懸架均采用了兩個(gè)減震器，后懸架比前懸架多出兩個(gè)空氣彈簧目的是為了更好的緩沖載荷給車架和車身的垂直力。 目前空氣彈簧還處在發(fā)展階段，電控系統(tǒng)和傳感器已經(jīng)逐步進(jìn)入空氣懸架系統(tǒng)，復(fù)合式多推力桿的空氣懸架機(jī)構(gòu)為汽車行駛的穩(wěn)定性和平順性起到了積極的作用，相信空氣懸架的發(fā)展

31、將會(huì)不斷的復(fù)雜化、合理化和功能化。 如文檔對(duì)你有用，請(qǐng)下載支持！ 2001 ． 5． 2003 ( 4 ) 參考文獻(xiàn) [1] 《汽車工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)．汽車-[程手冊(cè)（第1版）[M]．北京：人民交通出版社， [2] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2007.6 [3] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M]，人民交通出版社，2002.6 [4] 鞏云鵬，田萬祿.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]，東北大學(xué)出版社，2000.12 [5] 孫志禮，冷興聚.機(jī)械設(shè)計(jì)[M],東北大學(xué)出版社，2009.1 [6] 劉惟信，機(jī)械最優(yōu)化設(shè)計(jì)[M]，第2版.北京.清華大學(xué)出版社，1994 [7] 劉惟信，汽車設(shè)計(jì)（第1版）[M]．北京：清華大學(xué)出版社2001．7 [8] 高書移，梁為．EQ6850KR高級(jí)客車空氣彈簧懸架設(shè)計(jì)開發(fā)lJ1．客車技術(shù)與研究，