麦弗逊悬架学位毕业设计
悬架_麦弗逊式_设计
摘 要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。
它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,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。
本文主要讲的是爱丽舍轿车前悬架设计,重点从爱丽舍轿车前悬架的选型、减振器的计算及选型、弹性元件形式的选择计算及选型和横向稳定杆的设计计算。
首先,我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较,然后定下爱丽舍轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架。
然后围绕麦弗逊式悬架的部件进行设计。
先是弹簧的设计计算,再是减振器的计算选型,最后是横向稳定杆的计算。
关键词:悬架,麦弗逊式,设计目录1 绪论 (2)1.1 悬架重要性 (2)2 已知参数 (3)3 悬架的结构分析及选型 (3)3.1 悬架的分类 (3)4 辅助元件选择 (6)5 悬架挠度f 的计算 (7)6 弹性元件的设计 (8)7 导向机构设计 (10)7.1 导向机构设计要求 .............................1.07.2 麦弗逊式独立悬架导向机构设计 (10)8 减振器的结构类型与主要参数的选择 ..119 横向稳定杆的设计 (12)9.1 横向稳定杆作用 (16)10 悬架的结构元件 (17)10.1 控制臂与推力杆 (18)11 结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1 绪论1.1 悬架重要性现代汽车除了保证其基本性能,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。
轿车前麦弗逊悬架毕业设计
毕业披廿(论文)奇瑞轿车前麦弗逊悬架设廿可修编・X 11Abstract21绪论31.1课题背景和意义 (3)1.2悬架的发展历史和现状 (4)1.3悬架的发展體势 (5)1.4课题主要容和研究目的 (5)2悬架结构方案分林62.1悬架总成分析 (6)2.2独立悬架优缺点分析 (6)2.3独立悬架特点与分类 (7)2.3.1双横臂式悬架构造及其特征分析 (7)2.3.2单横臂式悬架构造及其特征分析 (7)2.3.3单斜臂式悬架构造及其特征分析 (9)2.3.4麦弗逊式悬架构造及其特征分析 (10)3麦弗遜戏数立悬架atm3.1麦弗逊式独立悬架设计ffliS 113.3麦弗逊悬架的结构分林 (12)3.4悬架的耶性特性设计 (13)3.5悬架挠度£的设计 (13)3.5.1悬架静挠度£的设计 (13)3.5.2悬架动挠度办设计 (14)3.6悬架呷性元件设计 (14)3.6.1螺旋耶簧分林 (14)3.6.2螺旋耶簧地质料及许用应力选取 (15)3.6.3弹簧参数的计算选择 (15)3.6.4计算空载M度 (16)3.6.5计算满载M度 (16)3.6.6按照満载运算弹簧拥丝的直径 (16)3.6.7螺旋耶簧校核 (17)3.6.8 小结 (17)3.7导向机构设计 (18)3.7.1导向机构地设计要求 (18)3.7.2导向机构的布置参数 (19)3.7.3导向机构的受力分林 (22)3.7.4横臂轴线安81方法地选取 (22)3.7.5横瞿臂参数对车轮定位参数地改变 (23)3.7.6导向机构建模 (24)3.8减振器的设计 (24)3.8.1城振器的简单分类 (24)3.8.2双向筒贰液力械振器工作原理 (25)3.8.3相对阻力系数屮 (25)3.8.4城振器阻尼系数6地确定 (26)3.8.5城振器工作缸直径D地确定 (26)3.8.6 小结 (27)3.9横向稳定器 (28)3.10悬架結构元件 (29)4甫轮定位参数304.1主舗后頓角 (30)4.2主细蹶角 (31)4.3前轮外倾角 (33)4.4前轮前束 (34)结東培35辞36参考文It 37ft要悬架为当今汽车组成必不可少得一部分,他完成让车身与轮胎有效的術接地作用。
桑塔纳2000前麦弗逊独立悬架设计_毕业设计论文
前言:悬架是现代汽车上的重要总成之一,它最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击,衰减由此引起的承载系统的振动,以保证汽车的行驶平顺性。
因此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接,依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂向载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲的目的。
采用弹性联接后,汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量)、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧 (弹性元件)组成的振动系统,承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。
为了迅速衰减不必要的振动,悬架中还必须包括阻尼元件,即减振器。
此外,悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。
导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化,以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置,从而在很大程度上提高了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。
总之,悬架的设计关系到汽车的操纵稳定性、转向轻便性、行驶舒适性、轮胎寿命以及汽车布置中的运动干涉等诸多方面。
此次设计是对桑塔纳2000前独立悬架设计。
关键词:麦弗逊独立悬架、导向机构、减震器、弹簧、横向稳定杆。
1绪论:1.1悬架的功用悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间弹性连接装置的总称。
1.传递它们之间一切的力(反力)及其力矩(包括反力矩)。
2.缓和,抑制由于不平路面所引起的振动和冲击,以保证汽车良好的平顺性,操纵稳定性。
3.迅速衰减车身和车桥的振动。
悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。
要想迅速的衰减振动、冲击,乘坐舒服,就应该降低悬架刚度。
但这样,又会降低整车的操纵稳定性。
必须找到一个平衡点,即保证操纵稳定性的优良,又能具备较好的平顺性。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
前麦弗逊独立悬架毕业设计
摘要悬架是现代汽车上的重要总成之一,它最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击,衰减由此引起的承载系统的振动,以保证汽车的行驶平顺性。
为了迅速衰减不必要的振动,悬架中还必须包括阻尼元件,即减振器。
此外,悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。
此次设计是对哈飞路宝7110前独立悬架设计,毕业设计要求根据夏利某改型车的改。
总体方案要求,对其前悬架进行设计计算。
为了阐述悬架的设计过程,说明书分别从设计计算、仿真分析、优化设计等方面对夏利用麦式悬架的设计过程进行了介绍。
说明书首先阐述了悬架中关键零部件如:螺旋弹簧、横向稳定杆、减振器等的设计、选型和校核关键词:麦弗逊独立悬架;导向机构;减震器;弹簧;横向稳定器ABSTRACTSuspension is the modern car on the important assembly, which has one of the main function is to transfer function in the wheels and frame (or body) all between the force and moment, and ease when rough road surface cars driving by the impact of attenuation arising from the vibration of the bearing system, to ensure the smooth running of the car. So must the wheel and frame or body to provide flexible connection between, rely on the elastic element to deliver the wheel or axle and frame or between vertical load of the body, and depend on the deformation to absorb energy, to achieve the purpose of the buffer.This design is to LuBao hafei before 7110 independent suspension design, the graduation design requirements according to a car to retrofit of the entrant 。
前麦弗逊悬架和后多连杆悬架设计
存档编号华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 毕业设计题目乘用车悬架系统设计学院机械学院专业机械设计制造及其自动化姓名学号指导教师完成时间 2014.05教务处制独立完成与诚信声明本人郑重声明:所提交的毕业设计(论文)是本人在指导教师的指导下,独立工作所取得的成果并撰写完成的,郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。
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同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计(论文)原件或复印件和电子文档(涉密的成果在解密后应遵守此规定)。
毕业设计(论文)作者签名:导师签名:签字日期:签字日期:摘要悬架的主要功能是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,缓冲传给车身的冲击载荷,通过减震器衰减由车轮引起的簧上震动,保证汽车行驶的平顺性,保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特征,增强汽车的操纵稳定性,轻便性。
本文首先论述了悬架的分类、优缺点及国内外的研究现状,然后以日产天籁为设计参照,使用传统设计方法(非优化设计)设计计算前麦弗逊悬架和后多连杆悬架,涵盖了选定悬架质量分配系数,选定车震频率、偏频比,计算悬架静挠度和动挠度,减震器行程及工作缸内径的选择及螺旋弹簧的直径、工作圈数设计等。
本次设计中使用UG软件做出三维模型,再进行装配,装配完成后,将其分别导入ADAMS/car和adams/view中进行仿真分析和动画仿真,得出汽车行驶时的仿真动画、整车车轮前束角、整车车轮外倾角、前轮主销内倾角、前轮主销后倾角、摩擦半径、后轮侧倾中心坐标的相关数据变化。
前麦弗逊悬架和后多连杆悬架设计毕业论文
前麦弗逊悬架和后多连杆悬架设计毕业论文目录摘要...................................................... 错误!未定义书签。
Abstract .................................................. 错误!未定义书签。
第一章绪论 (1)1.1课设背景及研究意义 (1)1.2国外的研究现状 (1)1.3本文的主要研究容 (3)第二章悬架的结构分析与整体参数设计 (3)2.1悬架系统的简介与分类 (4)2.1.1悬架系统的简介 (4)2.1.2悬架系统的分类 (5)2.2独立悬架的特点 (5)2.3整体参数的设计 (6)2.3.1主要技术指标或主要参数 (6)2.3.2频率的选取与计算 (7)2.3.3悬架系统的静挠度 (7)2.3.4悬架系统的动挠度 (8)2.3.5悬架系统刚度 (8)第三章悬架系统的设计计算 (9)3.1悬架设计的一般要求 (10)3.2减振器选择 (10)3.2.1减震器工作原理 (10)3.2.2阻尼系数的确定 (11)3.2.3最大卸载力 (13)3.2.4减振器的尺寸设计 (14)3.3螺旋弹簧的设计计算 (17)3.4横向稳定杆设计 (21)3.5悬架系统的杆系设计 (24)第四章悬架的三维建模 (25)4.1麦弗逊前悬架的三维建模 (25)4.2后多连杆悬架的三维建模 (28)4.3整车悬架装配图 (31)第五章悬架系统的运动学仿真 (33)5.1基于adams/view的运动仿真 (33)5.2基于adams/car的仿真分析 (34)第六章整车悬架的主动化改造 (42)6.1传统悬架的弊端 (42)6.2电控悬架的优势 (42)6.3电控悬架 (42)6.3.1电控悬架的分类 (42)6.3.2电控悬架系统的组成 (43)6.3.3电控悬架的工作原理 (44)6.4主动化方案 (46)第七章总结与展望 (48)7.1总结 (48)7.2展望 (48)参考文献 (49)致谢.................................................... 错误!未定义书签。
本科毕业设计---麦弗逊式独立前悬架运动学仿真
沈阳理工大学飞度轿车麦弗逊式前悬架运动学仿真专业:车辆工程班级:11020205学号:08姓名:鲁荣贵指导教师:梁继辉摘要2014款广州本田飞度轿车前悬架采用的是麦弗逊式独立悬架,其结构比较简单,制造成本小;安装时占用空间不大,使用上反应快。
适用于中小型轿车、中低端SUV车前悬架。
因此,在广州本田飞度这款车上选用麦弗逊式独立悬架是一个不错的选择。
此次毕业设计基于飞度轿车整车各项参数,针对飞度轿车操纵稳定性,行驶平顺性要求,进行悬架选型与结构的简单设计。
先应用CATIA软件进行建模,再用ADAMS 软件建模仿真,继而对仿真结果进行分析,梳理结论。
本论文首先阐明了课题的意义和研究方法,继而说明了悬架的各大部件与悬架设计要求及悬架的分类,并阐述了悬架各主要部分的设计过程,最后进行建模和仿真分析。
结论表明本毕业设计的麦弗逊式独立前悬架前轮定位参数符合要求。
关键词:本田飞度轿车;CATIA建模;ADAMNS仿真;麦弗逊式独立前悬架AbstractThe 2014 edit of Guangzhou Honda Fit sedan uses McPherson independent suspension as its front suspension because of the reason that McPherson independent suspension structure is simple as well as it has small footprint, fast response and low manufacturing cost. It is suitable for the front suspension of small cars and low-end SUV cars.Therefore, Guangzhou Honda Fit sedan chooses McPherson independent suspension as its front suspension is a reasonable choice.Based on the parameters of Car Fit, The graduation project works out the selection of a simple design and structure of the suspension,which aims at fetching the handling stability and riding comfort requirements.To begin with,the project apply CATIA software for modeling. Then, it use ADAMS software for simulation. Finally it analyzes the results of the simulation as well as carding the conclusion.This paper first clarifies the significance and research methods of this issue , and then describes the classification and the major components as well as the design requirements of the suspension. Also it describes the design process of the major part of the suspension then. finally it figures out the modeling and simulation analysis. The rationality of the McPherson independent suspension design has been confirmed by the final results.Keywords:Honda Fit sedan; CATIA modeling; ADAMNS simulation; McPherson independent front suspension.目录1.绪论 (1)1.1悬架的简单介绍 (1)1.1.1悬架的分类 (1)1.1.2悬架的设计要求 (1)1.2选做麦弗逊独立悬架的依据和意义 (2)1.2.1选题依据 (2)1.2.2选题意义 (3)1.3 国内外研究及发展趋势 (3)1.3.1国内外研究现状 (3)1.3.2发展趋势 (4)1.4应用软件介绍 (5)1.4.1CATIA软件介绍 (5)1.4.2S OLID W ORKS软件介绍 (5)1.4.3ADAMS软件介绍 (6)2.麦弗逊式独立悬架部件设计 (8)2.1 本田飞度轿车参数 (8)2.2悬架结构分析 (8)2.2.1悬架机构等效方法 (8)2.2.2悬架空间几何参数的确定 (9)2.2.3悬架主要性能参数的确定 (11)2.3螺旋弹簧设计 (12)2.3.1弹簧及其材料选择 (12)2.3.2弹簧参数确定 (12)2.3.3弹簧校核 (14)2.4减震器的选型与计算 (15)2.4.1选型 (15)2.4.2选择主要性能参数 (15)2.4.3确定主要尺寸 (16)2.5 横向稳定杆的设计 (16)2.5.1工作原理 (17)2.5.2选择横向稳定杆参数 (17)2.6 弹簧限位缓冲块设计 (18)3.悬架主要部件建模 (19)3.1螺旋弹簧简易建模 (19)3.2减震器简易建模 (20)3.3轮胎简易建模 (21)3.4轮辋简易建模 (23)3.5横向稳定杆建模 (26)3.6下摆臂建模 (28)4.悬架模型的处理 (32)4.1模型的装配 (32)4.2模型文件格式的转化与导入 (32)4.2.1模型由CATIA导入S OLID W ORKS (32)4.2.2模型由S OLID W ORKS导入ADAMS (33)5.悬架模型的仿真 (35)5.1ADAMS中悬架模型的处理 (35)5.1.1模型的简化方法 (35)5.1.2模型构件的命名 (35)5.1.3模型质量的定义 (36)5.2 模型仿真准备 (37)5.2.1运动副的添加 (37)5.2.2运动函数的添加 (37)5.3MARKER点创建 (39)5.4进行仿真 (39)6.悬架模型仿真结果的测量与分析 (41)6.1测量结果 (41)6.2处理结果并分析结论 (44)7.结论 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录A 英文文献原文 (53)附录B 中文文献翻译 (63)1.绪论1.1悬架的简单介绍1.1.1悬架的分类据悬架导向构件的差异可将汽车悬架分为独立悬架和非独立悬架两大类[1],如图1.1所示。
麦弗逊悬架的毕业设计
麦弗逊悬架的设计摘要:为了提高汽车行驶的平顺性和稳定性, 本课题进行了产品名称为麦弗逊悬架的设计。
通过对课题内容的分析, 并结合相关设计手册,进行了方案设计与比较, 设计了麦弗逊前悬架, 钢板弹簧后悬架。
在设计中,首先,分析了麦弗逊独立悬架的组成和功用;其次,进行悬架的上各零部件强度的校核;第三,详细考虑各部件之间的连接关系;最后在此基础上进行悬架自然振动频率,悬架静挠度和动挠度以及悬架弹性特性的计算。
在分析麦弗逊悬架的组成和作用以及各零部件的尺寸确定的基础上,再利用CAD软件进行二维制图。
此次的设计进行了准确的计算和详细的结构分析,为麦弗逊悬架的结构优化提供了依据,从而在运动学和动力学方面提高汽车的性能。
关键词:麦弗逊悬架;汽车;设计;1麦弗逊式悬架的设计The design of McPherson suspensionAbstract:In order to improve vehicle ride comfort and stability, the subject of the design of the product name is Mcpherson suspension. Through the analysis of the content of the subject, combining with related design manual, has carried on the design and comparison of design scheme, the Mcpherson front suspension, rear leaf spring suspension. In the design, firstly, analyses the composition and function of Mcpherson independent suspension; secondly, check all parts of the strength suspension; third, with considering the connection relationships between components; finally, on the basis of the natural vibration frequency of the suspension, suspension static and dynamic deflection and elastic characteristics of the suspension calculation. Based on analysis to determine composition and function of the Mcpherson suspension and the size of the various components of the 2D drawing, then using CAD software. This design has carried on the analysis accurate and detailed structure, provides the basis for the structure optimization of Mcpherson suspension, so as to improve the performance of the car in the kinematic and dynamic aspects.Keyword: McPherson suspension; Motor vehicle; Design;2目录1前言................................................ 错误!未定义书签。
麦弗逊悬架毕业设计开题报告
机械工程学院毕业设计(论文)开题报告毕业设计(论文)题目:麦弗逊式悬架的设计****:***指导教师姓名:王晓佳专业:车辆工程2015 年04月8日毛开楠,李叶松,刘禹亭应用ADAMS/Car建立某车的前悬架仿真模型,对麦弗逊前悬架硬点参数的灵敏度进行分析和优化,解决了前轮磨损严重的问题,又提高该车型的综合性能[3];武汉理工大学汽车工程学院的张俊.何天明在Adam/view模块中对麦弗逊前悬架进行虚拟设计及优化,研究分析了前轮定位参数随车轮上下跳动时的变化规律,评价了悬架数据的合理性,采用优化分析方法进行优化处理,缩短了开发周期[4];重庆长安有限责任公司汽车技术中心的褚志刚,邓兆祥,胡玉梅,朱明,李伟研究了麦弗逊悬架刚度对汽车稳态转向特性的影响,得出结论是合理选择前悬架刚度参数是提高麦弗逊前悬架汽车稳态转向特性的有效途径[5];清华大学汽车工程系,汽车安全与节能国家重点实验室的孙学军,王霄锋,李克强,金达锋分析了驱动力对麦弗逊悬架力学性能影响的可靠性灵敏度,该研究对悬架有针对性的定量设计提供了理论依据[6];武汉理工大学汽车工程学院的诸葛晓宇基于Catia/ADASM对麦弗逊悬架的运动进行了分析,确定了车轮定位参数的选择范围,以及悬架的优化设计方法[7];上海汽车集团股份有限公司技术中心的李锦灿分析了扭力转向对麦弗逊前驱车的影响,此研究对解决车辆的实际扭力转向问题及整车开发前期的设计优化都具有借鉴意义[8];南京工程学院汽车与轨道交通学院的任成龙,吴冬铃研究了普及型轿车悬架性能优化及整车平顺性,结果表明:随机路面输入下汽车具有较好的平顺性,脉冲路面输入下对乘员健康无危害[9];合肥工业大学机械与汽车工程学院的伊安东,王欢,豆力对电动汽车麦弗逊悬架的下摆臂进行了轻量化研究,此研究结果表明,采用铝材料的下摆臂可以在保证静、动态性能的前提下有效降低自身重量[10];沈阳理工大学汽车与交通学院的岳峰丽,蔡玲对车辆麦弗逊悬架进行了运动仿真研究,通过改变支管的曲率半径和弯曲角度能够减小排气阻力,减少能量损失,改善排气质量[11];上海交通大学汽车工程研究所的柳江,喻凡,楼乐明对麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧进行了优化设计,采用优化设计的侧载螺旋弹簧后可显著降低悬架侧载,为悬架系统及其元件的优化提供了一种参考方法[12];奇瑞汽车工程研究院的李成基于OptiStruct对麦弗逊悬架下控制臂进行了优化,结果表明该优化能减轻控制臂质量、增强下控制臂刚度[13]。
麦弗逊悬架的毕业设计
目录1前言 (1)2 总体方案论证 (3)2.1 非独立悬架与独立悬架 (3)2.2 独立悬架结构形式分析 (3)2.3 悬架选择的方案确定 (3)3 前后悬架系统的主要参数的确定及对整车性能的影响 (5)3.1 悬架静挠度 (5)3.2 悬架动挠度 (6)3.3悬架弹性特性 (6)3.4前悬架主销侧倾角与后倾角 (7)4弹性元件的设计 (9)4.1螺旋弹簧的设计 (9)4.2钢板弹簧的设计 (9)4.2.1钢板弹簧的布置方案 (9)4.2.2钢板弹簧主要参数的确定 (9)4.2.3钢板弹簧各片长度的确定 (12)4.2.4钢板许用静弯曲应力验算 (13)4.2.5钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (14)4.2.6钢板弹簧总成弧高的核算 (15)4.2.7钢板弹簧强度验算 (16)5减震器机构类型及主要参数的选择计算 (18)5.1减震器的分类 (18)5.2相对阻尼系数 (18)5.3减震器阻尼系数的确定 (19)5.4最大卸荷力的确定 (20)5.5筒式减震器工作缸直径的确定 (20)6 结论 (21)参考文献 (22)致 (23)附录 (24).1前言悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)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总称。
悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击,衰减由此引起的承载系统的振动,以保证汽车的行驶平顺性。
为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接,依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂向载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲的目的。
采用弹性联接后,汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量)、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成的振动系统,承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。
为了迅速衰减不必要的振动,悬架中还必须包括阻尼元件,即减振器。
普通级轿车前悬架(麦弗逊式)设计毕业论文.doc
摘要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。
它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,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。
本文完成的是东方之子轿车前悬架设计,重点从东方之子轿车前悬架的选型、减振器的计算及选型、弹性元件形式的选择计算及选型和横向稳定杆的设计计算。
首先,我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较,然后定下东方之子轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架,最后围绕麦弗逊式悬架的部件进行设计。
先是弹簧的设计计算,再是减振器的计算选型,最后是横向稳定杆的设计。
关键词:悬架;麦弗逊式;设计AbstractSuspension is an important element of one of the modern automobile, it flexibly to link the chassis (orbody) and axle (or tires) . Its main role is the role of transmission in the bodybetween the wheels and all the power and moment, such as support of, system dynamics anddriving force, and easing the road to the whole body impact load, decay resulting vibration,ensure the comfort of the crew, cargo and vehicles reduce their moving load.The main stress is front suspension design,Training emphasis from the former car models,and models Absorber calculations, flexible choice of components and models and forms ofstabilizer bar design data.First of all, I have a different form of a suspension of the advantages and disadvantagescompared to the previous suspension of the car and then set form Eastar on suspension.Then design around Eastar suspension components. First, the spring-loaded design terms,to be absorber calculation models, a horizontal stabilizer bar final calculation. stabilizer bar.Keyword : Suspension, Macpherson ,Design目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2 悬架的发展历史和现状 (2)1.3 悬架的发展趋势 (4)1.4课题主要内容和研究目的 (5)2悬架结构方案分析 (6)2.1 悬架总成分析 (6)2.2独立悬架优缺点分析 (7)2.3独立悬架特点与分类 (8)2.3.1双横臂式悬架结构及特性分析 (8)2.3.2单横臂式悬架结构及特性分析 (9)2.3.3单纵臂式悬架结构及特性分析 (10)2.3.4单斜臂式悬架结构及特性分析 (11)2.3.5麦弗逊式悬架结构及特性分析 (12)2.1.6扭转梁式悬架结构及特性分析 (13)3麦弗逊式独立悬架设计 (14)3.1麦弗逊式独立悬架设计概述 (14)3.3麦弗逊悬架的结构分析 (15)3.4悬架的弹性特性设计 (16)3.5 悬架挠度fc 的设计 (17)3.5.1悬架静挠度 fc 的设计 (17)3.5.2悬架动挠度fd设计 (18)3.6悬架弹性元件设计 (18)3.6.1螺旋弹簧分析 (18)3.6.2螺旋弹簧的材料及许用应力选择 (19)3.6.3 弹簧参数的计算选择 (20)3.6.4计算空载刚度 (20)3.6.5计算满载刚度 (20)3.6.6按满载计算弹簧钢丝直径 (21)3.6.7螺旋弹簧校核 (21)3.6.8小结 (22)3.7导向机构设计 (23)3.7.1导向机构的设计要求 (23)3.7.2导向机构的布置参数 (24)3.7.3导向机构的受力分析 (27)3.7.4横臂轴线布置方式的选择 (27)3.7.5横摆臂参数对车轮定位参数的影响 (28)3.7.6 导向机构建模 (29)3.8 减振器的设计 (30)3.8.1减振器的简单分类 (30)3.8.2双向筒式液力减振器工作原理 (30)3.8.3相对阻力系数ψ (31)3.8.4减振器阻尼系数δ的确定 (32)3.8.5减振器工作缸直径D的确定 (33)3.8.6小结 (33)3.9横向稳定器 (34)3.10 悬架结构元件 (35)4 前轮定位参数 (37)4.1主销后倾角 (37)4.2主销内倾角 (39)4.3 前轮外倾角 (40)4.4前轮前束 (41)5 麦弗逊悬架其他零件基于CATIA的建模 (43)5.1车轮的建模 (43)5.2车轮轴承建模 (44)5.3转向节建模 (44)5.4 减振器与转向节连接件建模 (45)5.5 车架和横向稳定器联合建模 (45)5.6 麦弗逊悬架建模装配图 (46)6 基于adams的悬架仿真分析 (47)6.1主销内倾角仿真分析 (47)6.2 主销后倾角分析 (47)6.3前轮外倾角分析 (48)6.4 车轮跳动量分析 (49)6.5 前轮前束分析 (49)6.6定位参数与车轮跳动量联合分析 (50)6.7小结 (51)结束语 (52)致谢.................................................................................................错误!未定义书签。
麦弗逊式独立悬架毕业设计
前言悬架是现代汽车的重要组成部分之一。
虽然并非汽车在行进必不可少的装备,但如果没有悬架,将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。
悬架对整车性能有着重要的影响。
在汽车市场竞争日益加剧的今天,人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受,而非他们不太懂得的专业术语。
因此,对汽车操纵稳定性﹑平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。
与此关系密切的悬架系统也被不断改进,主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。
无论定位高端市场,还是普通家庭的经济型轿车,没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。
这一切,都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。
悬架系统的优劣,乘员在车上可以马上感受到。
“木桶理论”,很多人都知道,整车就好比是个“大木桶”,悬架是它的一片木板。
虽然,没有悬架的汽车还是可以跑动的,但是坐在上面是很不舒服的。
坐过农用车货厢的人,对此应该是颇有些体会的,即便是较好的路况,在上面也是颠来颠去的。
因为它的悬架很简单,对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。
只有当悬架这块木板得到足够重视,才能使整车性能得以提升。
否则,只能是句空话。
正因为悬架在现代汽车上的重要重要作用,应该重视汽车悬架的设计。
只有认真,严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。
而要做到这一点,就必须,查阅大量相关书籍,图册,行业和国家标准。
这些是对我们这些将来要从事汽车设计,制造工作的工科出身的大学毕业生的必须经历的一个必不可少的训练。
没有经过严格的训练的洗礼,是不可能具备这种专业精神和素质的。
目录前言 (1)第 2 页共36 页 2第一章悬架的功用 (3)第二章悬架系统的组成 (6)第三章悬架的类型及特点 (7)§3.1非独立悬架的分类及特点 (8)§3.2独立悬架分类及特点 (10)第四章匹配车型的选择 (13)第五章悬架主要参数的确定 (15)f (15)§5.1悬架静挠度cf (17)§5.2悬架的动挠度d第六章弹性元件的计算 (19)§6.1弹簧形式、材料的选择 (19)§6.2确定弹簧直径及刚度 (20)§ 6.3其他参数的计算 (21)§6.4弹簧的校验 (21)第七章减振器的设计 (22)第八章独立悬架导向机构的设计 (26)§8.1导向机构的布置参数 (26)§ 8.2 麦弗逊式悬架导向机构设计 (28)第九章悬架系统的辅助元件 (31)第十章展望—未来的汽车悬架 (33)小结 (34)参考文献 (36)第一章悬架的功用悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架和车轴弹性地连接起来,是车架(或承载式车身)和车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称。
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摘要随着汽车工业技术的发展,人们对汽车的行驶平顺性,操纵稳定性以及乘坐舒适性和安全性的要求越来越高。
汽车行驶平顺性反映了人们的乘坐舒适性,而舒适性则与悬架密切相关。
因此,悬架系统的开发与设计具有很大的实际意义。
本次设计主要研究的是比亚迪F3轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计,计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度及选择出弹簧的各部分尺寸,并且通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸,最后进行了横向稳定杆的设计以及汽车平顺性能的分析。
本设计在轿车前后悬架的选型中均采用独立悬架。
其中前悬架采用当前家庭轿车前悬流行的麦弗逊悬架。
前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减,后悬则采用半拖曳臂式独立悬架振器。
这种结构的设计,有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。
1绪论:1.1悬架的功用悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间弹性连接装置的总称。
1.传递它们之间一切的力(反力)及其力矩(包括反力矩)。
2.缓和,抑制由于不平路面所引起的振动和冲击,以保证汽车良好的平顺性,操纵稳定性。
3.迅速衰减车身和车桥的振动。
悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。
要想迅速的衰减振动、冲击,乘坐舒服,就应该降低悬架刚度。
但这样,又会降低整车的操纵稳定性。
必须找到一个平衡点,即保证操纵稳定性的优良,又能具备较好的平顺性。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
1.2 悬架的组成现代汽车,特别是乘用车的悬架,形式,种类,会因不同的公司和设计单位,而有不同形式。
但是,悬架系统一般由弹性元件、减振器、缓冲块、横向稳定器等几部分组成等。
它们分别起到缓冲、减振、力的传递、限位和控制车辆侧倾角度的作用。
弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,现代轿车悬架多采用螺旋弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。
螺旋弹簧只承受垂直载荷,缓和及抑制不平路面对车体的冲击,具有占用空间小,质量小,无需润滑的优点,但由于本身没有摩擦而没有减振作用。
这里我们选用螺旋弹簧。
减振器是为了加速衰减由于弹性系统引起的振动,减振器有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。
它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动,通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。
种类有单杆式或多连杆式的。
钢板弹簧作为弹性元件时,可不另设导向机构,它本身兼起导向作用。
有些轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,在悬架系统中加设横向稳定杆,目的是提高横向刚度,使汽车具有不足转向特性,改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。
现代汽车悬架的发展十分快,不断出现,崭新的悬架装置。
按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。
目前多数汽车上都采用被动悬架,也就是说汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件,导向机构以及减振器这些机械零件。
1.3悬架的分类:汽车的悬架从大的方面来看,可以分为两类:非独立悬架和独立悬架系统。
图2 独立悬架1.3.1独立悬架独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架(或车身)弹性地连接,当一侧车轮受冲击,其运动不直接影响到另一侧车轮,独立悬架所采用的车桥是断开式的。
这样使得发动机可放低安装,有利于降低汽车重心,并使结构紧凑。
独立悬架允许前轮有大的跳动空间,有利于转向,便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。
同时独立悬架非簧载质量小,可提高汽车车轮的附着性。
如图2所示。
独立悬架的类型及特点:图3独立悬架的车轴分成两段(如图3),每只车轮用螺旋弹簧独立地,弹性地连接安装在车架(或车身)下面,当一侧车轮受冲击,其运动不直接影响到另一侧车轮,独立悬架所采用的车桥是断开式的。
现在,前悬架基本上都采用独立悬架系统,最常见的有双横臂式和滑柱摆臂式(又称麦弗逊式)。
⒈双横臂式图4 双横臂式独立前悬架工作原理:由上短下长两根横臂连接车轮与车身,通过选择比例合适的长度,可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。
这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。
双横臂的臂有做成A字形或V字形,V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离,分别安装在车轮上,另一端安装在车架上。
优点:结构比较复杂,但经久耐用,同时减振器的负荷小,寿命长。
可以承载较大负荷,多用于轻型﹑小型货车的前桥。
缺点:因为有两个摆臂,所以占用的空间比较大。
所以,乘用车的前悬架一般不用此种结构形式。
⒉麦弗逊式(滑柱连杆式)图5 麦弗逊式独立前悬架工作原理:这种悬架目前在轿车中采用很多。
这种悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱,螺旋弹簧与其装于一体。
这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承,允许滑柱上端作少许角位移。
内侧空间大,有利于发动机布置,并降低车子的重心。
车轮上下运动时,主销轴线的角度会有变化,这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。
以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。
典型的结构如图6和7。
图6 麦弗逊悬架结构1-减振器外筒;2-活塞杆;3-弹簧支座;4-横向稳定杆支架;5-横向稳定杆拉杆;6-副车架;7-横向稳定杆;8-发动机支座;9-弹簧上支座;10-隔离座;11-辅助弹簧;12-防尘罩;13-U形夹;14-轴承;15-定位螺栓图7 麦弗逊悬架的另一种结构图1-横向摆臂;2-球形支承;3-减振器外筒;4-弹簧;5-上支承轴承;6-反跳缓冲弹簧麦弗逊独立悬架的特点:优点:技术成熟,结构紧凑,响应速度快,占用空间少,便于装车及整车布局,多用于中低档乘用车的前桥。
缺点:由于结构过于简单,刚度小,稳定性较差,转弯侧倾明显,必须加装横向稳定器,加强刚度。
1.3.2非独立悬架非独立悬架如图8所示。
其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上,当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上,当车轮上下跳动时定位参数变化小。
若采用钢板弹簧作弹性元件,它可兼起导向作用,使结构大为简化,降低成本。
目前广泛应用于货车和大客车上,有些轿车后悬架也有采用的。
非独立悬架由于非簧载质量比较大,高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大,平顺性较差。
图81.4悬架的国内外发展情况汽车悬架的发展十分迅速,不断出现崭新的悬架装置。
正常情况按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。
目前多数汽车上都采用被动悬架,20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用,并且目前还在进一步研究和开发中。
主动悬架可以能主动地控制垂直振动及其车身姿态,根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。
随着当前世界汽车工业朝着高速、高性能、舒适、安全可靠的方向发展,空气悬架弹簧是当今汽车发展的一大趋势,特别是在大型客车和载重汽车上尤为突出。
其实,早在20世纪50年代,空气悬架弹簧就开始应用在载重车、小轿车、大客车及铁道车辆上。
到60年代,德国、美国等工业发达国家生产的大部分公共汽车上装有了主动式空气弹簧悬架。
国内早在20世纪60年代就设计生产了空气弹簧悬架,但由于工业技术条件有限,当时生产的产品使用效果不甚理想,以后在很长一段时期,产品没有进一步发展,因此,国外生产空气悬架弹簧的厂家凭借着资金与技术优势进入国内市场,为国内生产豪华客车的厂家配套成熟的主动式空气弹簧悬架产品。
同时我国公路条件的改善为汽车悬架创造了基本的使用条件,并产生了很大的促进作用。
高速公路的迅速发展、运输量的增加以及对高性能客车的需求,都对汽车的操纵稳定性、平顺性、安全性提出了更高的要求。
此外,重型汽车对路面破坏机制的研究及认识的进一步加深,政府对高速公路养护的重视,限制超载逐步在国内各地受到重视,这些因素都将促使新型悬架在重型车市场的应用将进一步扩大。
随着国内客车产品档次的逐步升级,空气悬架弹簧逐步被市场接受。
目前,在国内有多家客车厂生产的豪华大客车装有空气悬架,如安凯、金龙客车、桂林大宇、合肥现代、杭州客车等,。
由于主动式空气悬架弹簧价格较贵,为降低成本,有的企业部分车型前桥使用钢板弹簧,后桥使用空气悬架弹簧。
由此可知悬架正充分关注这方面的变化,提高综合开发能力,以适应市场的需求和变化,新型悬架的诞生迫在眉睫。
2悬架分析设计2.1悬架结构方案分析2.1.1 独立悬架与非独立悬架结构形式的选择为适应不同车型和不同类型车桥的需要,悬架有不同的结构型式,主要有独立悬架与非独立悬架。
独立悬架与非独立悬架各自的特点在上一章中已经作了介绍,本章不再累述,轿车对乘坐舒适性要求较高,故选择独立悬架。
2.1.2 悬架具体结构形式的选择麦弗逊式独立悬架是独立悬架中的一种,是一种减振器作滑动支柱并与下控制臂铰接组成的一种悬架形式,与其它悬架系统相比,结构简单、性能好、布置紧凑,占用空间少。
因此对布置空间要求高的发动机前置前驱动轿车的前悬架几乎全部采用了麦弗逊式悬架。
此次设计的悬架为发动机前置前轮驱动的桑塔纳2000车型,故选择麦弗逊式独立悬架形式。
2.2弹性元件弹性元件是悬架的最主要部件,因为悬架最根本的作用是减缓地面不平度对车身造成的冲击,即将短暂的大加速度冲击化解为相对缓慢的小加速度冲击。
使人不会造成伤害及不舒服的感觉;对货物可减少其被破坏的可能性。
弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧等常用类型。
除了板弹簧自身有减振作用外,配备其它种类弹性元件的悬架必须配备减振元件,使已经发生振动的汽车尽快静止。
钢板弹簧是汽车最早使用的弹性元件,由于存在诸多设计不足之处,现逐步被其它种类弹性元件所取代,本文选择螺旋弹簧。
2.3减振元件减振元件主要起减振作用。
为加速车架和车身振动的衰减,以改善汽车的行驶平顺性,在大多数汽车的悬架系统内都装有减振器。
减振器和弹性元件是并联安装的,如图8所示。
汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。
液力减振器的作用原理是当车架与车桥作往复相对运动时,而减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动,则减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。
此时,孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力,使车身和车架的振动能量转化为热能,而被油液和减振器壳体所吸收,然后散到大气中。
本文选择双筒式液力减振器。
图8 含减振器的悬架简图1.车身2.减震器3.弹性原件4.车桥2.4传力构件及导向机构车轮相对于车架和车身跳动时,车轮(特别是转向轮)的运动轨迹应符合一定的要求,否则对汽车某些行驶性能(特别是操纵稳定性)有不利的影响。
因此,悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务,因而这些传力构件还起导向作用,故称导向机构。
对前轮导向机构的要求(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,车轮不应产生纵向加速度;(3)汽车转弯行驶时,应使车身侧倾角小。