发布时间 : 星期日 文章车辆工程毕业设计24车架与悬架总成设计更新完毕开始阅读1d1a2da3910ef12d2af9e7f3
图6－3双向作用筒式减振器工作原理图
双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。
由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速
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减振的要求。?3?
6.3悬架主要参数的确定：
6.3.1悬架静挠度fc
悬架静挠度fc是指汽车的满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比即
fc?Fw/c （6-1） 汽车前后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。因现代汽车的质量分配系数ε近似等于1，于是汽车前、后轴上方车身两点的振动不存在联系。因此，汽车前后部分车身的固有频率n1和n2（亦称偏频）可以用下式表示
n1=
c1m1?2??； n2=
c2m2
?2?? （6-2）
式中，c1、、c2为前后悬架的刚度（N/cm）；m1、m2为前后悬架的簧上质量（kg）。 当采用弹性特性为线性变化的悬架时，前、后悬架的静挠度可用下式表示 fc1 =m1g/c1; fc2=m2g/c2 （6-3） 式中，g为重力加速度，g=981cm/s2。
将fc1、fc2代入式（6-1）得到： n1=5
fc1 n2=5 fc2 （6-4）
由（2）可知：悬架的静扰度fc直接影响车身振动的偏频n。因此，要保证汽车有良好的行驶平顺性，必须正确的选取悬架的静扰度。在选取前、后悬架的静扰度fc1和fc2时，应当使之接近，并希望后悬架的静扰度fc2比前悬架的静扰度fc1小些，这有利于防止出身产生较大的纵向角振动。理论分析证明：若汽车以较高车速驶过单个路障，n1/n2<1时的车身纵向角振动要比n1/n2>1时小，故推荐取：fc2=（0.8~.9）fc1。考虑到货车前后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性，取前悬架的静扰度值大于后悬架的静扰度值，推荐fc2=（0.6~.8）fc1。货车满载时，前悬架偏频要求在1.50~2.10Hz，而后悬架则要求在1.70~2.17Hz。根据需要我选定：n1=1.3，n2=1.5
将n1=1.3, n2=1.5代入（6-4）得
fc1=14.8cm，fc2=11.1cm?4? 6.3.2 悬架的动扰度fd
悬架的动扰度fd是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。要求悬架应有足够大的动扰度，以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。对货车，fd取6~9cm。货车车架的最大弯曲扰度通常应小于10mm。货车车架质量
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约为整车整备质量的1/10。?4?
6.3.3 悬架弹性特性
悬架受到的垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于车身位移f（即悬架的变形）的关系曲线，称为悬架的弹性特性。其切线的斜率是悬架的刚度。
图6－4悬架弹性特性曲线
悬架的动容量越大，对缓冲块击穿的可能性越小。对于空载与满载时簧上质量变化大的货车和客车，为了减少振动频率和车身高度的变化，应当选用刚度可变的非线性悬架。钢板弹簧非独立悬架的弹性特性可视为线性的，而带有副簧的钢板弹簧均为刚度可变的非线性弹性特性悬架。?4? 6.3.4 后悬架主、副簧刚度的分配
货车后悬架多采用有主、副簧结构的钢板弹簧。
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图6－5货车主、副簧为钢板弹簧结构的弹性特性
具体确定方法有两种：第一种方法是使副簧开始起作用时的悬架扰度fa等于汽车空载时悬架的扰度f0,而使副簧开始起作用前一瞬间的扰度fk等于满载时悬架的扰度fc。于是，可求得Fk=F0Fw。式中，F0和Fw分别为空载与满载时的悬架载荷。副簧、主簧的刚度比为
ca/cm???1,??F0/Fw （6-5） 式中：
ca为副簧刚度； cm为主簧刚度。
用此方法确定的主、副簧刚度的比值，能保证在空、满载使用范围内悬架振动频率变化不大，但副簧接触托架前、后的振动频率变化比较大。
第二种方法是使副簧开始起作用时的载荷等于空载与满载时时悬架载荷的平均值，即Fk=0.5（F0+Fw）,并使F0和Fk间的平均载荷对应的频率与Fk和Fw间平均载荷对应的频率相等，此时，副簧与主簧的刚度比为
ca/cm??2??2?/???|3? （6-6） 用此方法确定的主、副簧刚度的比值，能保证副簧起作用前、后悬架振动频率变化不大。对于经常处于半载运输状态的车辆，采用此法较为合适。 5）悬架侧倾角刚度及及其在前、后轴的分配
悬架侧倾角刚度系指簧上质量产生单位侧倾角时，悬架给车身的弹性恢复力矩。它对簧上质量的侧倾角有影响。侧倾角过大或过小都不好。货车车身侧倾角不超过6?~7?。?4?
6.4钢板弹簧的设计
6.4.1钢板弹簧的布置方案
纵置钢板弹簧能传递各种力和力矩，并且结构简单，故在汽车上得到广泛应用。 纵置钢板弹簧有对称和不对称之分，因大多数汽车采用对称式钢板弹簧所以我选用了对称式钢板弹簧。
6.4.2 钢板弹簧主要参数的确定
A．钢板弹簧材料及许用应力选用：
《机械设计手册》单行本 弹簧·起重运输件·五金件，7—112表7-11-6 材料：60Si2MnA，?s?1372MPa, ?b?156M，?10?0.05，??0.2 。 8Pa表7-11-7钢板弹簧许用应力
载重汽车的前板簧许用弯曲应力?p?343~441MPa； 载重汽车的后板簧许用弯曲应力?p?441~490MPa。
B．板弹簧设计与计算： 表7-11-8
半椭圆式板弹簧：
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