第7章行駛系設計

1、1第七章第七章 行駛系設計行駛系設計一、功用一、功用 1. 1. 將傳動系統(tǒng)的轉矩轉化為驅動力將傳動系統(tǒng)的轉矩轉化為驅動力 2. 2. 支承整車，傳遞且承受各種反力及力矩支承整車，傳遞且承受各種反力及力矩 3. 3. 緩沖、減振緩沖、減振, ,保證汽車行駛的平順性保證汽車行駛的平順性 4. 4. 配合轉向系統(tǒng)，控制汽車的行駛方向，并保證汽車配合轉向系統(tǒng)，控制汽車的行駛方向，并保證汽車 的操縱穩(wěn)定性的操縱穩(wěn)定性 5. 5. 配合制動系統(tǒng)，保證汽車的制動性配合制動系統(tǒng)，保證汽車的制動性二、分類二、分類三、組成三、組成 6-1 概概 述述2四、對行駛系的要求四、對行駛系的要求 1、乘用車、乘用車 2

2、、商用客車、商用客車 3、商用載貨汽車、商用載貨汽車 4、重型商用車、重型商用車 5、越野車、越野車第六章第六章 行駛系設計行駛系設計36-2 車架的設計車架的設計一、功用一、功用 1. 支承和連接汽車各零部件支承和連接汽車各零部件 2. 承受車內外的各種載荷（承受車內外的各種載荷（靜載荷與動載荷靜載荷與動載荷）二、要求二、要求 1. 足夠的強度、剛度、適當?shù)呐まD剛度足夠的強度、剛度、適當?shù)呐まD剛度 2. 結構簡單、質量輕結構簡單、質量輕 3. 形狀有利于減低重心、增大轉向角形狀有利于減低重心、增大轉向角三、類型三、類型 1. 邊梁式邊梁式 2. 中梁式（脊骨式中梁式（脊骨式 ） 3. 綜合式

3、綜合式第六章第六章 行駛系設計行駛系設計4四、車架形式的確定四、車架形式的確定 1、寬度、寬度 前部寬度、后部寬度、整車寬度前部寬度、后部寬度、整車寬度 2、縱梁形式、縱梁形式3、橫梁形式、橫梁形式 商用貨車橫梁商用貨車橫梁4-6根，乘用車或輕型商用貨車采用根，乘用車或輕型商用貨車采用X形形4、縱梁與橫梁連接方式、縱梁與橫梁連接方式 乘用車：焊接乘用車：焊接 貨貨 車：鉚釘連接車：鉚釘連接第六章第六章 行駛系設計行駛系設計5五、車架的受載分析五、車架的受載分析 （1）靜載荷）靜載荷 （2）對稱的垂直動載荷）對稱的垂直動載荷 平坦道路上以較高車速行駛時產生，與垂直振平坦道路上以較高車速行駛時產生

4、，與垂直振動加速度有關，使車架產生彎曲變形動加速度有關，使車架產生彎曲變形 （3）斜對稱的動載荷）斜對稱的動載荷 崎嶇不平的道路上產生，使車架產生扭轉變形崎嶇不平的道路上產生，使車架產生扭轉變形 （4）其他載荷）其他載荷 側向力、慣性力等側向力、慣性力等第六章第六章 行駛系設計行駛系設計61 概概 述述2 懸架結構形式分析懸架結構形式分析3 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定4 彈性元件的計算彈性元件的計算5 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計6 減振器減振器6-3 懸架設計懸架設計第六章第六章 行駛系設計行駛系設計7概概 述述 一一 、主要作用、主要作用 F傳遞車輪和車架（或車身

5、）之間的一切力和力矩；傳遞車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩；F緩和、抑制路面對車身的沖擊和振動（平順性）；緩和、抑制路面對車身的沖擊和振動（平順性）；F保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特性保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特性（操穩(wěn)性）（操穩(wěn)性）懸架：懸架：車架（或車身）與車橋（或車輪）之間的所有傳力連接車架（或車身）與車橋（或車輪）之間的所有傳力連接裝置的總稱裝置的總稱 8二、組成二、組成彈性元件彈性元件 緩和沖擊緩和沖擊減振器減振器減振，使振動迅速衰減減振，使振動迅速衰減橫向穩(wěn)定器橫向穩(wěn)定器防止車身產生過大側傾防止車身產生過大側傾 導向裝置導向裝置傳遞各種力和力矩，

6、導向傳遞各種力和力矩，導向緩沖塊緩沖塊減輕車軸對車架（或車身）的直接沖撞減輕車軸對車架（或車身）的直接沖撞9三、對懸架提出的設計要求三、對懸架提出的設計要求 1）保證汽車有良好的行駛平順性）保證汽車有良好的行駛平順性2）具有合適的衰減振動能力）具有合適的衰減振動能力3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性4）汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾）汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾5）汽車轉彎時，車身的側傾角要合適）汽車轉彎時，車身的側傾角要合適10懸架結構形式分析懸架結構形式分析 一、非獨立懸架和獨立懸架一、非獨立懸架和獨立懸架 懸架懸架 非獨立懸架非獨

7、立懸架獨立懸架獨立懸架左、右車輪用一根整體軸連接，再經過左、右車輪用一根整體軸連接，再經過懸架與車架（或車身）連接懸架與車架（或車身）連接 左、右車輪通過各自的懸架與車架（或左、右車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接車身）連接111、非獨立懸架非獨立懸架 J車輪跳動時，輪距、前束變化小，故輪胎磨損小車輪跳動時，輪距、前束變化小，故輪胎磨損小J轉向時，車身側傾后車輪外傾角不變，故承受側向力的轉向時，車身側傾后車輪外傾角不變，故承受側向力的能力不變能力不變J側傾中心位置高，有利于減小轉向時車身的側傾角側傾中心位置高，有利于減小轉向時車身的側傾角L汽車平順性較差（非懸掛質量大）汽車平順性較差（非懸

8、掛質量大）L高速行駛時操穩(wěn)性差（輪胎接地性差）高速行駛時操穩(wěn)性差（輪胎接地性差）L乘用車不利于發(fā)動機、行李艙的布置乘用車不利于發(fā)動機、行李艙的布置應用應用 ：商用車的前、后懸架以及某些乘用車的后懸架：商用車的前、后懸架以及某些乘用車的后懸架122、獨立懸架獨立懸架 J平順性好平順性好 J質心高度下降，質心高度下降，行駛穩(wěn)定性行駛穩(wěn)定性J車身傾斜和振動車身傾斜和振動，地面附著能力，地面附著能力J懸架占用空間小懸架占用空間小L結構復雜、維修困難結構復雜、維修困難L成本較高成本較高L輪距變化大，輪胎磨損嚴重輪距變化大，輪胎磨損嚴重應用應用 ：乘用車和部分輕型商用車：乘用車和部分輕型商用車 13二、獨

9、立懸架結構形式分析二、獨立懸架結構形式分析 不同懸架基本特性的評價角度不同懸架基本特性的評價角度： 1）側傾中心高度側傾中心高度 h；hB輪胎磨損輪胎磨損2）車輪定位參數(shù)的變化車輪定位參數(shù)的變化（ 、 、 、 ） 轉向輪產生擺振；轉向輪產生擺振； 影響汽車直線行駛穩(wěn)定性，影響汽車直線行駛穩(wěn)定性，且且B輪胎磨損輪胎磨損 3）懸架側傾角剛度懸架側傾角剛度4）橫向剛度橫向剛度5）占用的空間尺寸占用的空間尺寸c平順性平順性； c乘員安全與穩(wěn)定乘員安全與穩(wěn)定影響操穩(wěn)性；影響操穩(wěn)性； 剛度剛度轉向輪擺振轉向輪擺振發(fā)動機的布置與拆裝發(fā)動機的布置與拆裝14雙橫臂式（雙叉式）獨立懸架雙橫臂式（雙叉式）獨立懸架J

10、側傾中心高側傾中心高度度低低J輪距變化小，輪胎磨損速度慢輪距變化小，輪胎磨損速度慢J橫向剛度大橫向剛度大L車輪外傾角與主銷內傾角均有車輪外傾角與主銷內傾角均有變化變化L懸架側傾角剛度較小，需用橫懸架側傾角剛度較小，需用橫向穩(wěn)定器向穩(wěn)定器L空間尺寸占用較多空間尺寸占用較多L結構復雜結構復雜，前懸架用得較多前懸架用得較多15單橫臂式獨立懸架單橫臂式獨立懸架J側傾中心高側傾中心高度度比較比較高高J懸架側傾角剛度較大，可不需橫向穩(wěn)定器懸架側傾角剛度較大，可不需橫向穩(wěn)定器J橫向剛度大橫向剛度大J空間尺寸占用較少空間尺寸占用較少J結構簡單，成本低結構簡單，成本低L車輪外傾角與主銷內傾角變化車輪外傾角與主銷

11、內傾角變化大大L輪距變化輪距變化大大，輪胎磨損速度，輪胎磨損速度快快16單縱臂式獨立懸架單縱臂式獨立懸架J輪距輪距不變不變J幾乎不幾乎不占用占用高度高度空間空間J結構結構簡單，成本低簡單，成本低L側傾中心高度比較低側傾中心高度比較低L主銷后傾角變化大主銷后傾角變化大L懸架側傾角剛度較小，需橫向穩(wěn)定器懸架側傾角剛度較小，需橫向穩(wěn)定器L橫向剛度小橫向剛度小17斜臂式獨立懸架斜臂式獨立懸架J幾乎不占用高度空間幾乎不占用高度空間J結構簡單，成本低結構簡單，成本低J輪距變化不大輪距變化不大v側傾中心高度介于單橫臂與單縱臂側傾中心高度介于單橫臂與單縱臂之間之間v懸架側傾角剛度懸架側傾角剛度介于單橫臂與單縱

12、介于單橫臂與單縱臂之間臂之間L橫向剛度橫向剛度較小較小L主銷定位參數(shù)有變化主銷定位參數(shù)有變化18麥弗遜式麥弗遜式v側傾中心高側傾中心高度度比較比較高高v車輪定位參數(shù)的變化車輪定位參數(shù)的變化小小v輪距變化輪距變化很小很小v懸架側傾角剛度較懸架側傾角剛度較大，可不大，可不需需橫向穩(wěn)定器橫向穩(wěn)定器v橫向剛度大橫向剛度大v空間尺寸占用較空間尺寸占用較少少v結構結構簡單，緊湊，乘用車用得簡單，緊湊，乘用車用得較多較多19扭轉梁隨動臂式獨立懸架扭轉梁隨動臂式獨立懸架L側傾中心高側傾中心高度度比較比較低低J車輪定位參數(shù)在左右輪同時跳動時不變車輪定位參數(shù)在左右輪同時跳動時不變J輪距輪距不變不變J懸架側傾角剛度

13、較懸架側傾角剛度較大，不大，不需橫向穩(wěn)定器需橫向穩(wěn)定器J橫向剛度橫向剛度大大J占用空間占用空間小小J結構結構簡單，用于簡單，用于FFFF乘用車的后懸架乘用車的后懸架20三、前、后懸架方案的選擇三、前、后懸架方案的選擇采用的方案采用的方案 前輪和后輪均采用非獨立懸架前輪和后輪均采用非獨立懸架前輪采用獨立懸架，后輪采用非獨立懸架前輪采用獨立懸架，后輪采用非獨立懸架前輪與后輪均采用獨立懸架前輪與后輪均采用獨立懸架1.前輪和后輪均采用非獨立懸架前輪和后輪均采用非獨立懸架汽車的軸轉向效應汽車的軸轉向效應F對前軸，這種偏轉使汽車不足對前軸，這種偏轉使汽車不足轉向趨勢增加轉向趨勢增加F對后橋，則增加了汽車過

14、多轉對后橋，則增加了汽車過多轉向趨勢向趨勢 21改善措施：改善措施：減小汽車的軸轉向效應減小汽車的軸轉向效應此外，采用縱置鋼板彈簧非獨立懸架時，因前輪容易發(fā)生擺此外，采用縱置鋼板彈簧非獨立懸架時，因前輪容易發(fā)生擺振現(xiàn)象，影響操穩(wěn)性，故乘用車多采用獨立懸架振現(xiàn)象，影響操穩(wěn)性，故乘用車多采用獨立懸架222.前后輪均采用獨立懸架前后輪均采用獨立懸架FF型乘用車多采用麥弗遜式前懸架和扭轉梁隨動臂式后懸架型乘用車多采用麥弗遜式前懸架和扭轉梁隨動臂式后懸架J結構緊湊結構緊湊J制動穩(wěn)定性好制動穩(wěn)定性好（負主銷偏移距）（負主銷偏移距）前懸架前懸架23傳統(tǒng)橡膠襯套及其產生的軸轉向效應傳統(tǒng)橡膠襯套及其產生的軸轉向

15、效應24在有側向力作用下時，在有側向力作用下時，能使縱向剛度和總扭轉能使縱向剛度和總扭轉剛度增大，減輕了軸轉剛度增大，減輕了軸轉向效應，具有更好的操向效應，具有更好的操縱穩(wěn)定性?？v穩(wěn)定性。 扭轉梁隨動臂式懸架用橡膠襯套扭轉梁隨動臂式懸架用橡膠襯套 252.緩沖塊緩沖塊 1.橫向穩(wěn)定器橫向穩(wěn)定器c可可n，但，但cc 乘員不舒乘員不舒適，沒有安全感適，沒有安全感橫向穩(wěn)定器橫向穩(wěn)定器四、輔助元件四、輔助元件起限制懸架最大行程的作用起限制懸架最大行程的作用c Fz 應使應使c 1 c 2k11u1urr11ss1/ )(BhFKhLbFFyyZ2u2u2rr22ss2/ )(BhFKhLaFFyyZI

16、HiHi，好久不，好久不見，大家還記得見，大家還記得我嗎？我嗎？J 26懸架主要參數(shù)的確定 一、前后懸架的靜撓度、動撓度的選擇一、前后懸架的靜撓度、動撓度的選擇fc=Fw/c1、概念概念1)靜撓度靜撓度2)動撓度動撓度fd1 1）使懸架系統(tǒng)有較低的固有頻率）使懸架系統(tǒng)有較低的固有頻率2、選擇要求及方法選擇要求及方法2 2）n1與與n2的匹配要合適的匹配要合適3 3）f fd d要合適要合適, ,根據不同的車型和不同路面條件選擇根據不同的車型和不同路面條件選擇272/2/222111mcnmcn汽車前、后部分的固有頻率汽車前、后部分的固有頻率n1和和n2（亦稱偏頻）（亦稱偏頻）1 1）懸架系統(tǒng)的

17、固有頻率）懸架系統(tǒng)的固有頻率naz平順性平順性當懸架彈性特性為線性時當懸架彈性特性為線性時fc1=m1g/c1 fc2=m2g/c2 則則fcn平順性平順性，但，但fcc經常撞擊緩沖塊，且俯仰角、經常撞擊緩沖塊，且俯仰角、側傾角側傾角11/76.15cfn 22/76.15cfn 28fc1與與fc2要接近，但不能相等（防止共振）要接近，但不能相等（防止共振）fc1fc2 (防止車身產生較大縱向角振動）防止車身產生較大縱向角振動）2） n1與與n2的匹配（即的匹配（即fc1與與fc2的匹配）的匹配）Ffc2=（0.80.9）fc1F貨車：貨車：fc2=（0.60.8）fc1F有時為了有時為了乘

18、用車后排乘客的乘坐舒適性，乘用車后排乘客的乘坐舒適性，fc1 c 2 乘用車乘用車c 1/c 2 =1.42.635彈性元件的計算彈性元件的計算 一、鋼板彈簧的計算一、鋼板彈簧的計算（一）鋼板彈簧的布置（一）鋼板彈簧的布置布置的方案布置的方案橫置橫置縱置縱置對稱式對稱式非對稱式非對稱式（改變軸距以改善軸（改變軸距以改善軸荷分配）荷分配）（結構復雜、質量大）（結構復雜、質量大）36（二）鋼板彈簧主要參數(shù)的確定（二）鋼板彈簧主要參數(shù)的確定F滿載靜止時前后軸負荷滿載靜止時前后軸負荷G1、G2、簧下載重、簧下載重Gu1、Gu2 單個鋼板彈簧的載荷單個鋼板彈簧的載荷 Fw1=(G1-Gu1)/2，F(xiàn)w2

19、=(G2-Gu2)/2Ffc，fd，U型螺栓中心距型螺栓中心距sF軸距軸距La計算所需的已知條件計算所需的已知條件1、滿載弧高、滿載弧高fa 影響車身高度影響車身高度F為獲得足夠的動撓度，為獲得足夠的動撓度，常取常取fa=1020mm372、鋼板彈簧長度鋼板彈簧長度L的確定的確定F指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離FL影響的因素：影響的因素：Lc 使用壽命使用壽命( )Lc 平順性平順性L縱向角剛度縱向角剛度Cr 彈簧變形彈簧變形( ) L 布置困難布置困難原則上在總布置可能的條件下，應盡可能將鋼板彈簧取長一些原則上在總布置可能的條件下，應盡可能將鋼板彈簧取長一些

20、2)(6ksLEhfcc42cLCr乘乘 用用 車車: L=(0.400.55)軸距軸距商用貨車：前懸商用貨車：前懸L=(0.260.35) 軸距軸距 后懸后懸L= (0.350.45) 軸距軸距383、鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定1）鋼板斷面寬度鋼板斷面寬度b的確定的確定 （1）根據簡支梁公式計算鋼板彈簧所需要的總慣性矩根據簡支梁公式計算鋼板彈簧所需要的總慣性矩J0 J0=（L-ks）3c/48E（2）鋼板彈簧總截面系數(shù)）鋼板彈簧總截面系數(shù)W0 W0=FW（L-ks）/4W cWpEfksLWJh6)(/2200（3）計算鋼板彈簧的平均厚度）計算鋼板彈簧的平均厚度hp（4

21、）根據）根據hp，選鋼板彈簧的片寬，選鋼板彈簧的片寬b推薦推薦b/hp=610b卷耳強度卷耳強度但車身側傾時但車身側傾時扭扭；前懸架，影響；前懸架，影響maxb需需n摩擦摩擦、 ih392）鋼板彈簧片厚鋼板彈簧片厚h的選擇的選擇 1230/ )(nbhJ 3048)/()(KSLEJC403）鋼板彈簧片數(shù)）鋼板彈簧片數(shù)n n制造和裝配、制造和裝配、干摩擦、干摩擦、平順性；平順性；但但n與等強度梁的差別與等強度梁的差別、材料利用率、材料利用率多片鋼板彈簧：多片鋼板彈簧：n=614少片彈簧：少片彈簧： n=14（三）鋼板彈簧各片長度的確定（三）鋼板彈簧各片長度的確定 41將各片厚度將各片厚度hi的

22、立方值的立方值hi3按同一比例尺沿縱坐標繪制在圖上；按同一比例尺沿縱坐標繪制在圖上；沿橫坐標量出主片長度的一半沿橫坐標量出主片長度的一半L/2和和U形螺栓中心距的一半形螺栓中心距的一半s/2，得到得到A、B兩點，連接兩點，連接A、B即得到三角形的鋼板彈簧展開圖；即得到三角形的鋼板彈簧展開圖；AB線與各葉片上側邊的交點即為各片長度，如果存在與主片等線與各葉片上側邊的交點即為各片長度，如果存在與主片等長的重疊片，就從長的重疊片，就從B點到最后一個重疊片的上側邊端點一直線，此點到最后一個重疊片的上側邊端點一直線，此直線與各片上側邊的交點即為各片長度；直線與各片上側邊的交點即為各片長度；各片實際長度尺

23、寸需經圓整后確定。各片實際長度尺寸需經圓整后確定。作圖法：作圖法：AB42為什么用為什么用hi3作圖？作圖？ 剪開前等應力梁的慣性矩剪開前等應力梁的慣性矩剪開后疊放的多片板簧慣性矩不變剪開后疊放的多片板簧慣性矩不變即即B=bn 若各片厚度不等，有三組若各片厚度不等，有三組(h1、h2、h3)，每組各有，每組各有n1、n2、n3片，則片，則 3121BhJ 3121bnhJ 43可見：可見：B和和h1/h、h2/h、h3/h是三次方關系是三次方關系寬度寬度B是不等厚板簧的換算寬度，所以要用換算后的寬度是不等厚板簧的換算寬度，所以要用換算后的寬度B去去作圖作圖h 為為h1、h2、h3的平均厚度的平

24、均厚度 所以所以 )()()(321333231hhnhhnhhnbB)()(3333223111213121333322311121333121332212123111211hnhnhnbBhhnhnhnbJhbnJhbnJhbnJ44（四）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計算（四）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計算1）鋼板彈簧）鋼板彈簧總成總成在自由狀態(tài)下的弧高在自由狀態(tài)下的弧高H0 及曲率半徑及曲率半徑R0H0：鋼板彈簧各片裝配后，在預壓縮和鋼板彈簧各片裝配后，在預壓縮和U形螺栓夾緊前，其主片上表面與形螺栓夾緊前，其主片上表面與兩端（不包括卷耳孔半徑）連線間的最大高度差

25、兩端（不包括卷耳孔半徑）連線間的最大高度差 H0=（fc+fa+f） fc為靜撓度；為靜撓度； fa為滿載弧高；為滿載弧高； f為鋼板彈簧總成用為鋼板彈簧總成用U形形 螺栓夾緊后引起的弧高變化。螺栓夾緊后引起的弧高變化。22)(3(LffsLsfcaR0 ：裝配后總成主片的曲率半徑裝配后總成主片的曲率半徑R0=（L-Ls)2/8H0 Ls-彈簧無效長度，彈簧無效長度，Ls=ks452）鋼板彈簧各片）鋼板彈簧各片自由狀態(tài)自由狀態(tài)下曲率半徑下曲率半徑Ri的確定的確定 將各片彈簧自由曲率半徑做成不等的目的：將各片彈簧自由曲率半徑做成不等的目的：使各片鋼板彈簧裝配后能很好地貼緊，減少主片的工作應使各片

26、鋼板彈簧裝配后能很好地貼緊，減少主片的工作應力，使各片壽命接近力，使各片壽命接近46矩形斷面鋼板彈簧在裝配前各片曲率半徑：矩形斷面鋼板彈簧在裝配前各片曲率半徑： Ri=R0/1+(20iR0)/Ehi 各片彈簧預應力各片彈簧預應力0i怎么選??？怎么選取？（a）保證裝配前各片彈簧片間間隙相差不大，且裝配后各片能很好）保證裝配前各片彈簧片間間隙相差不大，且裝配后各片能很好貼和；貼和；（b）為保證主片及與其相鄰的長片有足夠的使用壽命，應適當降低）為保證主片及與其相鄰的長片有足夠的使用壽命，應適當降低主片及與其相鄰的長片的應力。主片及與其相鄰的長片的應力。（c）滿足各片彈簧在根部處預應力所造成的彎矩的

27、代數(shù)和等于零。）滿足各片彈簧在根部處預應力所造成的彎矩的代數(shù)和等于零。01niiM010iniiW3）自由狀態(tài)下各片的弧高）自由狀態(tài)下各片的弧高Hi的確定的確定 HiLi2/8Ri 47（五）鋼板彈簧總成弧高的核算（五）鋼板彈簧總成弧高的核算 核算鋼板彈簧總成的弧高的目的：核算鋼板彈簧總成的弧高的目的：由于鋼板彈簧葉片在自由狀態(tài)下的曲率半徑是經選取預應力后計算的，由于鋼板彈簧葉片在自由狀態(tài)下的曲率半徑是經選取預應力后計算的，裝配后鋼板彈簧總成的弧高與之前計算的結果會不同。裝配后鋼板彈簧總成的弧高與之前計算的結果會不同。等厚葉片彈簧的曲率半徑等厚葉片彈簧的曲率半徑R0的計算的計算niiiniiL

28、RLR110)/(1028RLH 鋼板彈簧總成弧高鋼板彈簧總成弧高注意：注意：用上式與用式用上式與用式H0=（fc+fa+f）計算的結果應相近，如相差較）計算的結果應相近，如相差較多，可經重新選用各片預應力再行核算。多，可經重新選用各片預應力再行核算。 48（六）鋼板彈簧剛度驗算（六）鋼板彈簧剛度驗算 其中其中 式中，式中，為經驗修正系數(shù)，為經驗修正系數(shù)，=0.900.94； E為材料彈性模量；為材料彈性模量； l1、lk+1為主片、第（為主片、第（k+1）片的一半長度）片的一半長度31116/()nkkkkcEaYY)(111kkllakiikJY1/1111/1kiikJY共共同同曲曲率率

29、法法假設：假設：1）同一截面各片曲率半徑變化值相同）同一截面各片曲率半徑變化值相同 2）各片承受的彎矩正比于其慣性矩）各片承受的彎矩正比于其慣性矩 3）截面上各片的彎矩和等于外力所引起的力矩）截面上各片的彎矩和等于外力所引起的力矩49（七）鋼板彈簧強度驗算（分兩種工況）（七）鋼板彈簧強度驗算（分兩種工況）1、緊急制動時、緊急制動時 前鋼板彈簧承受的載荷最大，其后半段出現(xiàn)最大應力前鋼板彈簧承受的載荷最大，其后半段出現(xiàn)最大應力 max=G1m1l2（l1+c） / （l1+l2）W0 50max=G2m2l1（l2+c） / （l1+l2）W0+G2m2/bh1 2、汽車驅動時、汽車驅動時 后鋼板

30、彈簧承受的載荷最大，在其前半段出現(xiàn)最大應力后鋼板彈簧承受的載荷最大，在其前半段出現(xiàn)最大應力513、鋼板彈簧卷耳和彈簧銷的強度核算、鋼板彈簧卷耳和彈簧銷的強度核算 （1）卷耳強度計算）卷耳強度計算 卷耳所受應力卷耳所受應力由彎曲應力和拉由彎曲應力和拉（壓）應力合成（壓）應力合成=3Fx（D+h1） / bh12 + Fx/bh1 鋼板彈簧主片卷耳受力鋼板彈簧主片卷耳受力（2）鋼板彈簧銷的強度計算）鋼板彈簧銷的強度計算 鋼板彈簧銷受到擠壓應力鋼板彈簧銷受到擠壓應力 z=Fs/bd 其中，其中，F(xiàn)s滿載靜止時鋼板彈簧端部的載荷；滿載靜止時鋼板彈簧端部的載荷； d鋼板彈簧銷直徑鋼板彈簧銷直徑 52（八

31、）少片彈簧（八）少片彈簧特點：特點：1）片數(shù)）片數(shù)n少，少，1n3 2）等長，等寬，變厚）等長，等寬，變厚 3）質量比多片少）質量比多片少20% 40% 4）BC段可按拋物線、線性變化段可按拋物線、線性變化53二、扭桿彈簧二、扭桿彈簧特點：特點：單位質量儲能量大，且質量小單位質量儲能量大，且質量小1.分類：分類：按斷面形狀不同：圓形、管型、片型按斷面形狀不同：圓形、管型、片型按彈性元件數(shù)量：單桿式、組合式按彈性元件數(shù)量：單桿式、組合式2.設計要點：設計要點：1）直徑）直徑d2）有效長度）有效長度L3max16/()dM4()/(32)nLd Gcdcn平順性變差；平順性變差；L cn平順性平順

32、性，但，但 L 布置困難布置困難54三、空氣彈簧三、空氣彈簧1.分類：分類： 囊式、膜式、復合式囊式、膜式、復合式2.空氣彈簧特點：空氣彈簧特點：J擁有較理想的非線性彈性特性：擁有較理想的非線性彈性特性：fcn平順性平順性； 滿載附近滿載附近c，有沖擊載荷時，有沖擊載荷時c碰撞車架的機會碰撞車架的機會J單位質量儲能大，質量小，無噪聲，壽命長單位質量儲能大，質量小，無噪聲，壽命長L結構復雜、密封要求高、成本高結構復雜、密封要求高、成本高3.空氣彈簧懸架：空氣彈簧懸架：高度可根據載荷、路面狀況調節(jié)高度可根據載荷、路面狀況調節(jié)55獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計 載荷變化時，載荷變化時，

33、B;轉向時，轉向時，；制動、加速時俯仰角；制動、加速時俯仰角一、設計要求一、設計要求二、布置參數(shù)二、布置參數(shù)1.側傾中心側傾中心56572.側傾軸線側傾軸線要求：要求：大致與地面平行大致與地面平行曲線行駛時前、后軸上軸荷變化曲線行駛時前、后軸上軸荷變化相等，避免過多轉向相等，避免過多轉向離地盡可能高離地盡可能高側傾角小側傾角小前懸架前懸架0120mm 后懸架后懸架80150mm583.縱傾中心縱傾中心雙橫臂式雙橫臂式麥弗遜式麥弗遜式594抗制動縱傾性抗制動縱傾性(抗制動前俯角抗制動前俯角) F可減小制動時汽車車頭的下沉量和車尾的抬高量可減小制動時汽車車頭的下沉量和車尾的抬高量F只有當前后懸架的

34、縱傾中心位于兩車軸之間時才可實現(xiàn)只有當前后懸架的縱傾中心位于兩車軸之間時才可實現(xiàn) 不考慮汽車靜止時受到的重力作用前后輪的負荷增減量前后輪的負荷增減量G=Fjh/L；總制動力總制動力FB=FjjBjBBFFFFF)1 (21Fj引起前簧壓縮引起前簧壓縮f1，后簧伸長，后簧伸長f2附加力附加力F1=C1f1 F2= C2f260由對瞬心由對瞬心O1、O2的力矩平衡條件：的力矩平衡條件： 0)(11111eFdGfCB0)(22222eFdGfCB11111()jFhfdeC dL22222(1)jFhfdeC dL得得f1主要取決于縱傾中心位置，主要取決于縱傾中心位置，e1（f1）前俯角）前俯角當

35、前俯角當前俯角=0時時 即011 edLhgLhdeg11表征抗制動前俯的指標表征抗制動前俯的指標抗前俯率抗前俯率d11100%deLd h乘用車乘用車d 5070615抗驅動縱傾性（后仰）抗驅動縱傾性（后仰）F單橋驅動才有抗驅動縱傾作用單橋驅動才有抗驅動縱傾作用F對于獨立懸架，縱傾中心位置應高于驅動橋車輪中心對于獨立懸架，縱傾中心位置應高于驅動橋車輪中心6懸架橫臂定位角懸架橫臂定位角擺臂軸水平斜置角擺臂軸水平斜置角懸架抗前俯角懸架抗前俯角懸架斜置初始角懸架斜置初始角 62三、車輪定位參數(shù)的變化三、車輪定位參數(shù)的變化1、前束、前束影響：影響：?直線行駛穩(wěn)定性直線行駛穩(wěn)定性?穩(wěn)態(tài)響應特性穩(wěn)態(tài)響應特性632、前輪外傾角、前輪外傾角643、輪距、輪距4、主銷內傾角、主銷后傾角、主銷內傾角、主銷后傾角在車輪跳動時變化均應較小，否則會增加輪胎與路面間阻力，在車輪跳動時變化均應較小，否則會增加輪胎與路面間阻力，造成轉向沉重。造成轉向沉重。現(xiàn)代汽車車速提高，胎壓降低，有時具有負的主銷后傾角?，F(xiàn)代汽車車速提高，胎壓降低，有