毕业设计（论文）独立悬架设计说明书.doc

摘要本设计主要讲述了悬架的定义和重要性，描述了悬架的作用和功能主要阐述了独立悬架的类别和构造尤其是详细的介绍了麦弗逊式独立悬架的设计过程，本着满足车辆行使平顺性的原则，设计了麦弗逊式独立悬架的各个组成部件，并对其进行了校核。如螺旋弹簧的设计和计算，横向稳定杆的设计，对导向机构进行了平顺性分析，横摆臂的长度计算和减震器的设计计算等。轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。怎样处理好这些方面的关系就摆在了我们设计人员的面前。因此要是能够设计出使这些方面都能达到一个和谐的悬架对越来越多的汽车使用人员来说将会带来极大的好处。他们将会体会到优秀悬架带给他们的良好的舒适性，和安全的平顺性。希望本人的设计能够满足大家的要求。本设计的图纸主要由计算机绘制完成，计算机编档、排版，打印出图及论文。还完成了一定量的英文翻译工作。关键词：麦弗逊式独立悬架 悬架 汽车悬架AbstractThe main design on the suspension of the definition and importance of a suspension described the role and functions primarily on the type of independent suspension and tectonic particularly detailed introduced Maifuxun independent suspension design process, in the spirit of the exercise smoothly vehicles meet the principles of the design of the independent suspension Maifuxun various components, and the degree of their. If screw spring-loaded design and calculation, horizontal designed to guide agencies conducted smoothly and analytical, Wang squatting length calculation and shock absorber design.Training is a perfect car for the car more difficult to achieve fuel, because it is necessary to meet the suspension of vehicle comfort, but also meet the requirements of the stability of its manipulation, and these two aspects are mutually antagonistic. For example, in order to achieve good sexual comfort, require a significant buffer car shock, which is designed spring-loaded soft farther, but the spring-loaded soft but easy to vehicle braking occurred "nod" and accelerate the "rise" and so serious adverse trends, to the detriment of the vehicle to easily lead to vehicle instability manipulation. How to handle the relationship between these areas before our designers have to face the problem .So if these meet the mission to design a harmonious suspension of a growing number of vehicles involved will bring great benefits. They will understand their outstanding suspension to the comfort of a good, and safe smoothly. I hope the design can satisfy all requirements.The design drawings completed mainly by computer mapping, computer archiving, typesetting, printing out maps and papers. Also completed a number of English translation work. Keyword：Maifusun type of independent suspension suspension Motor Training 1概述1.1 悬架的定义及其重要性悬架是保证车轮与汽车承载之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的综总称。在现代汽车中对悬架提出的要求是：除了要保证其基本性能，即行驶性、转向性和制动性等之外，目前正致力于提高安全性与舒适性，向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。对此，尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须进行相应的改进。舒适性是汽车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性地连接起来。1.2 悬架的作用及功能悬架的主要作用是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。汽车在不平路面上行驶时，由于悬架的弹性作用，使汽车产生垂直振动。为了迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振，减小车轮的振幅，悬架应装有减振器，并使之具有合理的阻尼。利用减振器的阻尼作用，使汽车振动的振幅连续减小，直至振动停止。13 悬架的设计要求对悬架提出的设计要求有：1）保证汽车有良好的行驶平顺性。2）具有合适的衰减振动的能力。3）保证汽车具有良好的操纵稳定性。4）汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适。5）有良好的隔声能力。6）结构紧凑、占用空间尺寸要小。7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。为了满足汽车具有良好的行驶平顺性，要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应在合适的频段，并尽可能低。前、后悬架固有频率的匹配应合理，对乘用车，要求前悬架固有频率略低于后悬架的固有频率，还要尽量避免悬架撞击车架（或车身）。在簧上质量变化的情况下，车身高度变化要小，因此，应采用非线性弹性特性悬架。要正确地选择悬架方案和参数，在车轮上、下跳动时，使主销定位角变化不大、车轮运动与导向机构运动要协调，避免前轮摆振；汽车转向时，应使之稍有不足转向特性。2 已知参数整车整备质量：1037kg 轴距：2540mm空载前轴轴载质量：637kg 空载后轴轴载质量：400kg满载总质量：1415kg 满载前轴载质量：761kg满载后轴载质量：654kg 前轮轮距：1423mm后轮轮距：1424mm3 悬架的结构分析及选型31 悬架的分类根据导向机构的机构特点，汽车悬架可分为独立悬架和非独立悬架两大类。非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，影响另一侧车轮也作相应的跳动，使整个车身振动或倾斜，汽车的平稳性和舒适性较差，但由于构造较简单，承载力大，目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。 非独立悬架 独立悬架 独立悬架的车轴分成两段，每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受波及，汽车的平稳性和舒适性好。但这种悬架构造较复杂，承载力小。现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。311非独立悬架优缺点非独立悬架的结构特点是，左、右车轮装在一根整体的刚性轴或非断开式驱动桥的桥壳上。优点是：1）结构简单，制造、维修方便，经济性好。2）工作可靠，使用寿命长；3）车轮跳动时，轮距、前束不变，因而轮胎磨损小；4）转向时，车身侧倾后车轮的外倾角不变，传递测向力的能力不降低；5）侧倾中心位置较高，有利于减小转向时车身的侧倾角。不足之处是：1）由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够的长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；2）簧下质量大；在不平路面上行驶时，左、右车轮相互影响，并使车轴（桥）和车身倾斜；3）当两侧车轮不同步跳动时，车轮会左、右摇摆，使前轮容易产生摆振；前轮跳动时，悬架易与转向传动机构产生运动干涉；4）当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，不仅车轮外倾角有变化，还会产生不利的周转向特性；5）汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性；车轴（桥）上方要求有与弹簧行程相适应的空间。这种悬架主要用在总质量大些的商用车前、后悬架以及某些乘用车的后悬架上。312独立悬架优缺点独立悬架的结构特点是，左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。优点是：1）非悬挂质量小；2）悬架占用的空间小，便于发动机的布置；3）弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；4）由于采用断开式车轴，所以能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，改善了汽车的行驶稳定性；5）左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力；6）独立悬架可提供多种方案供设计人员选用，以满足不同设计要求。7）易于实现驱动轮转向。缺点是：结构复杂，成本较高，维修困难。这种悬架主要用于乘用车和部分总质量不大的商用车上。313 比较选型由于我这次设计的是富康轿车的独立悬架，所以悬架选用类型为独立悬架。32 独立悬架的分类及比较独立悬架又分为双横臂式、单横臂式、双纵臂式、单纵臂式、单斜臂式、麦弗逊式和扭转梁随动臂式等几种类型。对于不同结构形式的独立悬架，不仅结构特点不同，而且许多基本特性也有较大区别。评价时常从以下几个方面进行：（1）侧倾中心高度 汽车在侧向力作用下，车身在通过左、右车轮中心的横向垂直平面内产生侧倾时，相对于地面的瞬时转动中心，称为侧倾中心高度。侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短，可使侧向力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也会减少。但侧倾中心过高，会使车身倾斜时轮距变化大，加快轮胎的磨损。（2）车轮定位参数的变化 车轮相对车身上、下跳动时，主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角及车轮前束等定位参数会发生变化。若主销后倾角变化大，容易使转向轮产生摆振；若车轮外倾角变化大，会影响汽车的直线行驶稳定性，同时也会影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。（3）悬架侧倾角刚度 当汽车作稳态圆周行驶时，在侧向力作用下，车厢绕侧倾轴线转动，并将此转动角度称之为车厢侧倾角。车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度大小有关，并影响汽车的操纵稳定性和平顺性。（4）横向刚度 悬架的横向刚度影响操纵稳定性。若用于转向轴上的悬架横向刚度小，则容易造成转向轮发生摆振现象。321 双横臂式结构及特性分析结构如右图，特性：侧倾中心高度较低；车轮外倾角与主销内倾角均有变化；轮距变化小，故轮胎磨损速度慢；悬架侧倾角刚度较小需要横向稳定器；横向刚度大；空间尺寸大；结构稍复杂，前悬架用得较多。 322 单横臂式悬架结构及特性分析结构如右图，特性：侧倾中心高度较高；车轮外倾角与主销内倾角变化大；轮距变化大，故轮胎磨损速度快；悬架侧倾角刚度较大可不装横向稳定器；横向刚度大；空间尺寸较小；结构简单、成本低，前悬架用得较少。333 单纵臂式悬架结构及特性分析结构如右图，侧倾中心高度较低；车轮外倾角与主销内倾角变化大；轮距变化不大；悬架侧倾角刚度较小需要横向稳定器；横向刚度小；几乎不占用高度空间；结构简单、成本低。334 单斜臂式悬架结构及特性分析结构如右图，侧倾中心高度在单横臂式和单纵臂式之间；车轮外倾角与主销内倾角变化大；轮距变化不大；悬架侧倾角刚度在单横臂式和单纵臂式之间；横向刚度较小；几乎不占用高度空间；结构简单、成本低。335麦弗逊式悬架结构及特性分析结构如右图，特性：侧倾中心高度较高；车轮外倾角与主销内倾角变化小；轮距变化很小，故轮胎磨损速度慢；悬架侧倾角刚度较大可不装横向稳定器；横向刚度大；占用空间尺寸小；结构简单、紧凑乘用车上用得较多。336 扭转梁随动臂式悬架结构及特性分析结构如右图，特性：侧倾中心高度较低；左右车轮同时跳动时不变；轮距不变，故轮胎磨损速度慢；悬架侧倾角刚度较大可不装横向稳定器；横向刚度大；占用空间尺寸小；结构简单，用于发动机前置前轮驱动乘用车的后悬架。337 比较选型由于富康车是乘用车，再通过对这几种独立悬架的结构和特性进行比较，我设计的前后悬架都选用麦弗逊式独立悬架。4 辅助元件的选择4.1是否需要增加横向稳定杆。通过减小悬架垂直刚度，能降低车身的固有频率，达到改善汽车平顺性的目的。但因为悬架的侧倾角刚度和悬架的垂直刚度之间是正比关系，所以侧倾角刚度也随着垂直刚度的减小而减小。因此需要增加横向稳定杆，来增加前悬架的侧倾角刚度。对于后悬架来说，取消减振器的侧倾，从而避免了需要横向稳定杆来提高后悬架的侧倾角刚度。4.2缓冲块通常用如下图所示形状橡胶制造。通过硫化将橡胶与钢板连接为一体，再经焊在钢板上的螺钉将缓冲块固定到车架（车身）或其他部位上，起到限制悬架最大行程的作用。有些汽车装用多孔聚氨脂制成的几种形状的缓冲块，它兼有辅助弹性元件的作用。多孔聚氨脂是一种有很高强度和耐磨性能的符合材料。这种材料起泡时就形成了致密的耐磨层，它保护内部的发泡部分不受损伤。由于在该材料中有密封的起泡，在载荷作用下弹性元件被压缩，但其外廓尺寸增加却不大，这点与橡胶不同。有些汽车的缓冲块装在减振器上。5悬架挠度的计算5.1 悬架静挠度的计算悬架静挠度是指汽车在满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度才c之比，即 。汽车悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车平顺性的主要参数之一。而汽车部分车身固有频率（偏频）可用下式表示：式中 汽车前悬架刚度，N/mm； 汽车前悬架簧上质量，kg；n汽车前悬架偏频，Hz而汽车悬架的静挠度可用下式表示： 由这两式可得出： 设计时取前悬架的偏频n=1.0Hz。根据上面公式可以计算出前悬架的静挠度为： 5.2悬架动挠度计算 悬架的动挠度是指从满载经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妻子有高度的1/2或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。要求悬架应由足够大的动挠度，以防止在坏路面上行驶时经常碰到缓冲块。对乘用车，取7090mm；对客车，取5080mm；对货车， 取6090mm。 取悬架动挠度为80mm。5.3悬架弹性特性悬架受到的垂直外力F与由此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。悬架的弹性特性有线性特性和非线性弹性特性两种。当悬架变形f与所受垂直外力F之间成固定的比例变化时，弹性特性为以直线，称为线性弹性特性，此时，悬架刚度为常数。当悬架变形f与所受垂直外力F之间不成固定比例变化时，弹性特性如图所示。此时，悬架刚度是变化的，其特点是在满载位置（图中电8）附近，刚度小且曲线变化平缓，因而平顺性良好；距满载较远的两端，曲线变陡，刚度增大。这样，可在有限的动挠度范围内，得到比线性悬架更多的动容量。悬架的动容量系指悬架从静载荷的位置起，变形到结构允许的最大变形位置消耗的功。悬架的动容量越大，对缓冲块击穿的可能性越小。6 弹性元件的设计及平顺性校核61 弹簧参数的计算选择对于大多数汽车而言，起悬挂质量分配系数0.81.2，因而可以近似的认为，即前、后桥上方车身部分的集中质量的垂向振动是相互独立的，并用偏频来表示各自、的自由振动频率。偏频越小。则汽车的平顺性越好。一般对于采用钢制弹簧的轿车，前悬架的偏频n=11.3Hz，非常接近人体步行时的自然频率。 设计时取前悬架的偏频n=1.1Hz，根据下面公式可以计算出前悬架的刚度： 式中 汽车前悬架刚度，N/mm； 汽车前悬架簧上质量，kg；n汽车前悬架偏频，Hz611空载计算刚度根据估算可估计出前悬架簧下质量为52kg，已知前悬架空载前轴载质量为637kg，则起单侧簧上质量为：= 292kg ；n=1Hz；代入计算得：=11516N/mm612满载计算刚度已知前悬架满载时轴载质量为761kg，则单侧簧上质量为：=354kg；N=1Hz；代入计算得：=13961N/mm613按满载计算弹簧钢丝直径d根据下面的公式可以计算：= 式中 i弹簧有效工作圈数，先取8 G弹簧材料的剪切弹性摸量，取8.3MPa 弹簧中径，取130mm代入计算得： d=12.9mm614确定弹簧参数弹簧钢丝直径d=13mm；弹簧外径D=143mm；弹簧有效工作圈数n=8；弹簧的自由长度取250mm。6.2 弹簧校核 6.2.1 弹簧刚度校核弹簧刚度的计算公式为：=代入数据计算可得弹簧刚度为：=/mm所以弹簧选择符合刚度要求。6.2.2 弹簧表面剪切应力校核弹簧在压缩时起工作方式与扭杆类似，都是靠材料的剪切变形吸收能量，弹簧钢丝表面的剪应力为： 式中 弹簧指数（旋绕比），C= ； 曲度系数，为考虑簧圈曲率对强度影响的系数， ； P弹簧轴向载荷。 已知130mm ，d=13mm，可以算出弹簧指数和曲度系数： = = 130/13=10 ； = ； P=（761-53）×1/2×9.8×cos10°=3426.5N 。 则弹簧表面的剪切应力： =0.63=0.63×1000=630因为，所以弹簧满足要求。6.2.3 小结 宗上可以最终选定弹簧的参数为：弹簧钢丝直径d=13mm，弹簧外径D=143mm，弹簧有效工作圈数n=8，自由长度为250mm 。6.3 平顺性校核 由于设计的弹簧是在给定必要的参数和条件下设计的，又对弹簧进行了校核证明，所设计的弹簧完全符合要求，是平顺性的逆求到过程，所以所设计的弹簧满足平顺性要求。7 导向机构设计71 导向机构设计要求 对前轮导向机构的设计要求是：1） 悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±4.0mm，轮距变化大会引起轮胎早期磨损。 2） 悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应该产生纵向加速度。 3） 汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。在0.4g侧向加速度作用下，车身侧倾角小于等于6°7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。 4） 制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后俯作用。 对汽车后轮独立悬架导向机构的要求：1） 悬架上载荷变化时，轮距无显著变化。2） 汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，以减小过多转向效应。此外，导向机构还应有足够强度，并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。72 麦弗逊式独立悬架导向机构设计721 导向机构受力分析受力简图如下，由图可知：作用在导向套上的横向力得： 式中，前轮上的静载荷减去前轴簧下质量的1/2。 横向力越大，则作用在导向套上的摩擦力f越大（f为摩擦因数），这对汽车平顺性有不良影响。为了减小摩擦力，在导向套和活塞表面应用了减摩擦材料和特殊工艺。由上式可知，为了减小，要求尺寸c+b越大越好，或者减小尺寸a。增大c+出版使悬架占用空间增加，在布置上有困难；若采用增加减振器轴线倾斜度的方法，可达到减小a的目的，但也存在布置困难的问题。为此，在保持减振器轴线不变的条件下，常将图中的G点外伸至车轮内部，既可以达到缩短尺寸a的目的，又可以获得小、较小的甚至是负的主销偏移距，提高制动稳定性能。移动G点后的主销轴线不再与减振器轴线重合。 722横臂轴线布置方式的选择 麦弗逊式独立悬架的横臂轴线与主销后倾角的匹配，影响汽车的纵倾稳定性。如图所示。其中O点为汽车纵向平面内悬架相对于车身跳动的运动瞬心。当摆臂的抗俯角-等于静平衡位置的主销后倾角时，横臂轴线正好与主销轴线垂直，运动瞬心交于无穷远处，主销轴线在悬架跳动时作平动。因此，值保持不变。当-与的匹配使运动瞬心O交于前轮后方时，在悬架压缩行程，角有增大的趋势。当-与德匹配使运动瞬心O交于前轮前方时，在悬架压缩行程，角有减小的趋势。为了减少汽车制动时的纵倾，一般希望在悬架压缩行程主销后倾角有增加的趋势。因此，在设计麦弗逊式独立悬架时，应该选择参数能使运动瞬心O交于前轮后方。723 横臂长度的确定下图为某乘用车采用的麦弗逊式前悬架的实测参数为输入数据的计算结果。图中的几组曲线是下横臂取不同值时的悬架运动特性。由图可以看出，横臂越长，曲线越平缓，即车轮跳动时轮距变化越小，有利于提高轮胎寿命。主销内倾角、车轮外倾角和主销后倾角曲线的变化规律也都与类似，说明摆臂越长，前轮定位角度的变化越小，将有利于提高汽车的操纵稳定性。 具体设计时，在满足布置要求的前提下，应尽量加长横臂长度。8 减振器的结构类型与主要参数的选择8.1 减振器分类减振器大体上分为两大类，即摩擦式减振器和液力减振器。摩擦式减振器利用两个紧压在一起的盘片之间相对运动时的摩擦力提供阻尼。但是由于库仑摩擦力随相对运动速度的提高而减小，并且很容易受到油、水等的影响，无法正常工作，无法满足平顺性的要求，因此虽然具有质量小、造价低、容易调整等优点，但现在汽车上已经不再采用这类减振器。液力减振器最早出现于1901年，有两种主要的结构形式分别是摇臂式和筒式。悬架中用的最多的减振器是内部充有液体的液力式减振器。所以我选择筒式减振器。而在筒式减振器中，常用的三种形式是：双筒式、单筒充气式和双筒充气式。我选择双筒式液力减振器。82 双筒式液力减振器工作原理双筒式液力减振器的工作原理如图所示。其中A为工作腔，C为补偿腔，两腔之间通过阀系连通，当汽车车轮上下跳动时，带动活塞1在工作腔A中上下移动，迫使减振器液流过相应阀体上的阻尼孔，将动能转化为热能耗散掉。车轮向上跳动即悬架压缩时，活塞1向下运动，油通过阀进入工作腔上腔，但是由于活塞杆9占据了一部分体积，必须有部分油液经阀进入补偿腔C；当车轮向下跳动即悬架伸张时，活塞1向上运动，工作腔A中的压力升高，油液经阀流入下腔，提供大部分升张阻尼力，还有一部分油液经过活塞杆与导向座间的缝隙由回流孔6进入补偿腔，同样由于活塞杆所占据的体积，当活塞向上运动时，必定有部分油液经阀流入工作腔下腔。减振器工作过程中产生的热量靠贮油缸筒3散发。减振器的工作温度可达到120度，有时甚至可达200度。为了提供温度升高后油液膨胀的空间，减振器的油液不能加得太满，但一般在补偿腔中油液高度应达到缸筒长度的一半，以防止低温或减振器倾斜的情况下，在极限伸张位置时空气经油封7进入补偿腔甚至经阀吸如工作腔，造成油液乳化，影响减振器的工作性能。减振器的特性可以用下图所示的示功图和阻尼力-速度曲线描述。减振器特性曲线的形状取决于阀系的具体结构和各阀开启力的选择。一般而言，当油液流经某一给定的通道时，其压力损失由两部分构成。其一为粘性阻力损失，对一般的湍流而言，其数值近似地正比于流速。其二为进入和离开通道时的动能损失，其数值也与流速近似成正比，但主要受油液密度而不是粘性的影响。由于油液粘性随温度的变化远比密度随温度的变化显著， 因而在设计阀系时若能尽量利用前述的第二种压力损失，则其特性将不易受油液粘性变化的影响，也即不受油液温度变化的影响。不论是哪种情形，其阻力都大致与速度的平方成正比。图中曲线A所示为在某一给定的A通道下阻尼力F与液流速度v的关系，若遇通道A并联一个直径更大的通道B，则总的特性将如图中曲线A+B所示。如果B为一个阀门，则当其逐渐打开时，可获得曲线A与曲线A+B间的过渡特性。恰但选择A、B的孔径和阀的逐渐开启量，可以获得任何给定特性曲线。阀打开的过程可用三个阶段来描述，第一阶段为阀完全关闭，第二阶段为阀部分开启，第三阶段为阀完全打开。通常情况下，当减振器活塞相对于缸筒的运动速度达到0.1m/s时阀就开始打开，完全打开则需要运动速度达到数米每秒。83 减振器计算831 相对阻尼系数相对阻尼系数的物理意义是：减振器的阻尼作用在与不同刚度c和不同簧上质量的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。值大，震动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身；值小则反之。通常情况下，将压缩行程时的相对阻尼系数取得小些，伸张行程时的相对阻尼系数取得大些。两者之间保持=（0.250.50）的关系。设计时，先选取与的平均值。相对无摩擦的弹性元件悬架，取=0.250.35；对有内摩擦的弹性元件悬架，值取的小些。为避免悬架碰撞车驾，取=0.5。取=0.3，则有：计算得：=0.4 ， =0.2832 减振器阻尼系数的确定 减振器的阻尼系数。因悬架系统固有频率，所以理论上。实际上，应根据减振器的布置特点确定减振器的阻尼系数。我选择下图的安装形式，则其阻尼系数为： 根据公式， 可得出：=代入数据得：=6.9Hz ，取 ，=10° 按满载计算有：簧上质量=kg代入数据得减振器的阻尼系数为： =2=3502.1N·s/m833 减振器最大卸荷力的确定 为减小传到车身上的冲击力，当减振器活塞振动速度达到一定值时，减振器打开卸荷阀。此时的活塞速度称为卸荷速度，按上图安装形式时有： 式中，为卸荷速度，一般为0.150.3m/s；A为车身振幅，取mm；为悬架震动固有频率。 代入数据计算得卸荷速度为： =0.04×6.9×0.8×cos10°=0.22m/s符合在0.150.30之间范围要求。根据伸张行程最大卸荷力公式：可以计算最大卸荷力。式中，c是冲击载荷系数，取c=1.5；代入数据可得最大卸荷力为： N834 减振器工作缸直径D的确定根据伸张行程的最大卸荷力计算工作缸直径D为： 其中，p工作缸最大压力，在34，取p=3； 连杆直径与工作缸直径比值，=0.40.5，取=0.4。代入计算得工作缸直径D为： mm减振器的工作缸直径D有20mm、30mm、40mm、（45mm）、50mm、65mm等几种。选取时按照标准选用， 所以选择工作缸直径D=30mm的减振器，其长度计算：活塞形成S=240mm，基长L=110mm，则： 取贮油缸直径，壁厚取2mm9 横向稳定杆的设计9.1 横向稳定杆作用为了降低汽车的固有振动频率以改善行驶平顺性，现代轿车悬架的垂直刚度值都较小，从而使汽车的侧倾角刚度值也很小，结果使汽车转弯时车身侧倾严重，影响了汽车的行驶稳定性。为此，现代汽车大多都装有横向稳定杆来加大悬架的侧倾角刚度以改善汽车的行驶稳定性。横向稳定杆在独立悬架中的典型安装形式如下图示。当左右车轮同向等振幅跳动时，横向稳定杆不起作用；当左右车轮有垂直的相对位移时，稳定杆受扭，发挥弹性元件的作用。横向稳定杆带来的好处除了可增加悬架的侧倾角刚度，从而减小汽车转向时车身的侧倾角外，也有助于使汽车获得所需要的不足转向特性。9.2 横向稳定杆参数的选择具体尺寸选择如下：杆的直径d=25mm，杆长l=500mm，c=100mm，a=240mm，b=54mm。 10 悬架的结构元件10.1 控制臂与推力杆独立悬架中用纵臂、横臂或斜臂（统称控制臂）中的三者之一，将车轮（或车轴）与车架（或车身）连接起来。有些悬架在车轴与车架（车身）之间布置有纵向或横向推力杆。控制臂或推力杆在车轮（或车轴）与车架（或车身）之间传递力和力矩，并决定了它们的结构形式。对于仅沿轴线方向传递拉力或压力，并伴随有纵向弯曲作用的推力杆，大多数用端部有接头的简单钢管制造，并应当保证有足够的纵向弯曲应力；少数情况下也可以用能获得比较大的纵向抗弯强度、断面为异形的板材制造，如用两个槽形断面的梁组合成一个工字形的梁。为了保证顺利的装配和补偿制造与安装时可能产生的误差，有时要求推力杆具有调节长度的功能。如果两个推力杆连接成为一体并有一定的夹角，基于上述相同的理由，还可能提出改变两个臂之间夹角的要求。在下图所示结构中，接头与推力杆经螺纹连接，使两者相对转动就能达到调节长度的目的；而松开加紧螺栓2，又能调节两个推力杆之间的夹角。控制臂在比较复杂的受力状态下工作，要承受牵引力、制动力、侧向力和力矩等。为了提高控制臂的刚度，臂的断面应该该采用具有较深结构的构件或者封闭式的箱形断面结构。10.2 接头 控制臂或推力杆通常过位于他们端部的接头与其它件实现连接。这些接头应该满足下述要求：1） 有较小的摩擦；2） 在使用期间不需要进行保养，以减少使用成本或降低劳动强度；3） 连接应该有一定的弹性；4） 具有隔声性能。因为上述四个要求互有矛盾，所以同时都满足有困难。目前，在接头内设计有橡胶衬套或者塑料衬套，橡胶衬套接头使接头有弹性变形，并有隔声性能；塑料衬套应该用聚氨酯或聚四氟乙烯材料制造。根据结构不同，街头有轴销式接头和球头销两种。接头所连接的两部分之间的相对运动形式和传力特点，将影响接头形式的选择。我选择球头销连接，其特点是：用塑料制成整体式球碗，利用塑料的弹性将球头销压入球碗后再装到球座上，工作时球头销的球面部分在球头碗内滑动。这种球头连接球头承受各个方向的作用力，在使用中又不要求保养。参考文献1. 王望予.汽车设计.机械工业出版社，2005年7月2. 余志生.汽车理论.机械工业出版社，2003年6月3. 陈家瑞.汽车构造.人民交通出版社，2003年7月4. 刘惟信.汽车设计.清华大学出版社，2001年7月5. 齐志鹏; 汽车悬架和转向系统的结构原理与检修人民邮电出版社，2002年5月6. 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