簧载质量或悬架质量
簧载质量与非簧载质量、边梁式车架降低底板高度的措施及转向轮定位参数_汽车底盘构造作业(六)
主销内倾角的大小理论上 不能进行调整。
汽车底盘构造作业（六）
三、 转向轮定位参数
3.前轮外倾
回正原理 为了使轮胎磨损均匀和减 轻轮最外轴承的负荷，安 装前轮时应预先使其有定 的外倾角，以防止前轮内 倾。同时，前轮有了外倾 角也可以与拱形路面相适 应。
前轮外倾角的大小不能进 行调整。
汽车底盘构造作业（六）
汽车底盘构造作业（六）
三、 转向轮定位参数
2.主销内倾
回正原理
当转向轮在外力作用下由 中间位置偏转一个角度时， 车轮的最低点将陷人路面 以下。但实际上车轮下边 缘不可能陷入路面以下， 而是将转向车轮连同整个 汽车前部向上抬起一个相 应的高度。这样，汽车本 身的重力有使转向轮回到 原来中间位置的效应。
简单来说，能和车轮一起跳动的部件属于“非簧载 质量”，而只能和车身保持相对静止的部件属于 “簧载质量”。
汽车底盘构造作业（六）
二、 边梁式车架降低底板高度的措施
大、中型客车的车架，在 前、后车桥上面有较大的 弯曲度。
轿车的车架，前端做得较窄， 后端向上弯曲。
汽车底盘构造作业（六）
三、 转向轮定位参数
汽车底盘构造作业（六）
2017级车辆工程01班 （姓名） （学号）
2019年Leabharlann 1月15日一、 簧载质量与非簧载质量
簧载质量 由弹性元件（包括弹簧和减振筒）所承载的质量称 为“簧载质量”，主要包括底盘骨架及其他所有弹 性部件所承载的质量。
非簧载质量 自悬架摆臂或者弹性元件向车轮端延伸的部件，均 归属于“非簧载质量”。
1.主销后倾
回正原理
若转向轮稍有偏转，由于 汽车本身离心力的作用， 在车轮与路面接触点B处， 路面对车轮作用着一个侧
麦弗逊悬架计算说明书
悬架系统计算说明书1．整车有关参数1．1 轴距：L=2610mm1．2 轮距：前轮B1=1530mm后轮B2=1510mm1．3 轴荷(kg)1.4 前后轮空满载轮心坐标（Z向）1．4 前、后悬架的非簧载质量(kg)：G u1=108kg G u2=92kg1．5 悬架单边簧载质量(kg)悬架单边簧载质量计算结果如下：=（795-108）/2＝343.5kg 前悬架：空载单边车轮簧载质量为M01=（872-108）/2＝382kg半载单边车轮簧载质量为 M03满载单边车轮簧载质量为M02=（891-108）/2＝391.5kg=（625-92）/2＝266.5kg 后悬架：空载单边车轮簧载质量为M1半载单边车轮簧载质量为M=（773-92）/2＝340.5kg3满载单边车轮簧载质量为M2=（904-92）/2＝406kg2、前悬架布置前悬架布置图见图1图1 T21前悬架布置简图3、前悬架设计计算3．1 前悬架定位参数:3．2 前悬架采用麦弗逊式独立悬架，带稳定杆，单横臂，螺旋弹簧，双向双作用筒式减震器。
(1) 空满载时缓冲块的位置和受力情况 空载时，缓冲块起作用，不受力 满载时，缓冲块压缩量为13.8mm ，（由DMU 模拟得知，DMU 数据引自T21 M2数据）。
根据缓冲块的特性曲线，当缓冲块压缩13.8mm 时，所受的力为：125N (2) 悬架刚度计算螺旋弹簧行程杠杆比：1.06悬架刚度为K 1= （（391.5-343.5）*9.8-125/1.06）/（5-（-15））= 17.62N/mm（3）前螺旋弹簧①截锥螺旋弹簧②螺旋弹簧行程杠杆比：1.06③刚度C1=K1*（1.06）2*0.9=17.62*（1.06）2*0.9=17.81N/mm（4）静挠度和空满载偏频计算空载时挠度 f 1= N 1/K 1=( M 01*9.8)/K 1=(343.5*9.8)/17.81=18.9cm 静挠度 f 01= f 1 +(5-(-15))/10=20.9 偏频n:空载为 Hz f n 15.19.18/5/511===满载为 Hz f n 09.19.20/5/50101===结论：前悬架偏频在1.00～1.45Hz 之间，满足设计要求。
载货汽车悬架设计
载货汽车悬架设计摘要本论文主要对汽车卸货悬架的设置进行探索研究，第一步设计相关的四个参数，然后结合得到的四个参数对总体进行研究设计，其中主要主要研究的参数有三个，分别是性能、质量以及尺寸，参数的选择是依据国家标准和相关文献经验所获取的，并且在使用过后还需要进行验证，确保选择的参数符合基础要求。
本论文将完成前后悬架钢板弹簧、减震器和弹性元件等设计。
主要针对悬架的基本参数包括静挠度、动脑度、弹性特性的选择和计算，在此基础上进行了钢板弹簧弹性元件的设计，主要针对板簧的主要参数、断面尺寸、黄片产嘀咕、刚度校核、弧高、曲率半径、主片的强度校核以及弹簧销的强度校核等，最后进行了前后悬架减震器的设计，主要针对减震器的基本特性、相对阻尼系数以及最大卸载力、油缸直径等进行了设计计算。
最后绘制了前后悬架的装配图及零件图。
关键词：载货汽车;悬架;设计;绘图1 设计依据本文依据相关确定的参数来进行汽车总体设计，然后再对汽车的前悬架与后悬架进行深入研究，对两者之间的偏频需求进行瞒足。
并且还对前后悬架参数与结构进行了校队。
从设计与校队过程中充分把握其设计方式，为悬架设计奠定基础。
如下所示为本设计的主要参数及设计依据：1）轴距：3260mm;2）静挠度：fc=60-90mm；3）整车质量：满载：4495kg；空载：2560kg；4）前悬架单侧悬架设计：簧载质量：600kg；空载簧载质量：470kg；5）后悬架单侧悬架设计：簧载质量：1300kg；空载簧载质量：430kg。
2前悬架的设计2.1确定悬架重要参数值2.1.1 悬架的主要静挠度悬架静扰度在公式中用f来表示，其指货车在载满货品并且停止运行时，悬架所要承担的负荷值，与制作悬架的刚度c的关系为：F C等于F W÷c对汽车平稳驾驶度造成最大影响的汽车悬架与簧上质量，两者之间运行过程的系统频率是主要原因之一。
因为汽车在设计中将质量系数的分配接近1，所以车身上的两点在振动过程中没有联系。
深入解读簧下一公斤簧上十公斤对吗？
深入解读：簧下一公斤簧上十公斤对吗？轻量化，一个在汽车行业中越来越频繁出现的词语。
因为汽车本身是一个各种运动部件的集合，轻量化工程带给了汽车产品诸多益处，所以无论是整车厂，还是后市场，轻量化都成为了提升产品卖点和提高售价的重要词条。
将汽车车身的制造材料由钢铁变更为铝合金或者碳纤维复合材料，在不损失刚性和安全性能的同时，减轻重量，这是车身的轻量化工程。
使用更高阶的制造工艺来制造发动机内部的连杆、活塞等运动部件，让其在满足刚性的同时减轻运动惯量，传统铸铁缸体被铝合金缸体替代，这都是发动机的轻量化工程。
轻量化工程不仅仅是主机厂的事，而对于普通车主而言，大大小小的轻量化的改装依然具有实际的意义。
如更换各种改装品牌提供的轻量化轮圈恐怕是实现难度最低的轻量化工程。
作为汽车改装的基础项目，簧下部件的轻量化意义究竟在哪？簧下减重一公斤等于车身减重十公斤的说法正确吗？CarTech车技来谈谈。
无论汽车有多复杂，车重都可以被理解为两部分构成：簧载质量+簧下质量=汽车总质量。
簧下质量（非簧载质量），是Unsprung Weight的直译。
簧下质量指的就是除簧载质量以外的部分，簧载质量（Sprung Weight）好理解，意思就是汽车悬架系统支撑起的重量，也就是车身、发动机、变速箱等等。
Usprung weight则主要包括轮圈、轮胎、刹车碟/卡钳、避震器、弹簧、悬架的摆臂、传动半轴，如果是越野车或者卡车的整体桥结构，则还要加上轮间差速器，主传动轴等部件。
简单理解，能和车轮一起跳动的部件属于“簧下质量”，而只能和车身保持相对静止的部件属于“簧载质量”。
要真正计算清楚一台车的簧下质量和簧载质量是一件非常复杂的事情，因为有一些部件并不能简单计算为簧下质量或者簧载质量。
计算精确的簧下质量不仅需要考虑悬架形式，各悬架零件的质心位置，各摆臂运动的矢量方向，也需要借助高等数学作为工具来进行计算，这里就不做展开。
根据前人的经验，得出了估算值：1.轮胎、轮圈、刹车碟，这些部件通常可以等效为100%的簧下质量。
簧下质量
指悬吊的质量
01 介绍
03 影响
目录
02 定义与组成部分
基本信息
在地面车辆的悬吊系统中，簧下重量(或是簧下质量)是指悬吊的质量，车轮或车轨(如适用)，和其他直接连 接于其上的零件，不包含其他由悬吊支撑的零件。
介绍
介绍
在地面车辆的悬吊系统中，簧下重量(或是簧下质量)是指悬吊的质量，车轮或车轨(如适用)，和其他直接连 接于其上的零件，不包含其他由悬吊支撑的零件。(车体及其他由悬吊支撑的零件称为簧上质量)簧下重量包含众 多零件，如轮轴、轮轴承、轮毂(羊角)、轮胎和传动轴的部分重量，减震桶和悬吊连杆。如果车辆刹车系统是安 装于舷外(在车轮框内，例外的有Alfa Romeo 75)，这些重量也列入簧下重量的一部分。
定义与组成部分
定义与组成部分
汽车的悬挂结构比较庞杂，想要清晰界定簧下质量部分不是一件容易的事情。我们都知道，汽车悬挂安装在 车身和行走机构（车轮、车桥）之间，起到支撑车身、减少震动的作用，如果从悬架的弹性元件（弹簧、减振器） 往两头看，它的上部分承载着整个车身和一部分的底盘部件，往下则是将另一部分底盘部件（包括车轮、轮毂、 部分车桥及悬挂部件等）压向地面，上面这部分质量就是簧上质量或者簧载质量，而下面这部分就是簧下质量或 者非簧载质量。
对操控性能和加速性能的影响
假如一辆性能车不考虑成本，想要将操控和动力爆发性能发挥到极致，那么簧下质量就要轻到极致。
一辆车如果想要通过改装来增加其性能，大部分人第一步会更换造型炫酷直径更大的轮圈，同时通过搭配低 扁平比的轮胎可以带来不错的视觉效果。这样虽然在视觉效果上更佳，但却在无形中增加了整条轮胎的重量，而 且必定会削弱轮胎的减震能力。所以，在更换轮圈时，我们并不建议增加太多，适当增加1-2寸可以，再多就要 慎重考虑了。换上更大尺寸的圈，也一定考虑不要增加重量，结构上减少条幅、采用更轻材质都是不错的方式。
车载视觉感知预瞄下的主动悬架控制分析与实车应用(三)
文/江苏 高惠民车载视觉感知预瞄下的主动悬架控制分析与实车应用(三)(接2023年第2期)三、主动悬架系统动力学基础1.悬架系统的性能评价指标车辆操纵稳定性和行驶平顺性是汽车系统动力学中研究的两大热点。
保证汽车具有良好的行驶安全性以及乘客乘坐舒适性是悬架系统的两个主要功能。
所以，想设计一个综合性能令人满意的悬架系统，就要考虑以下三个性能评价指标：车身加速度、悬架动行程、轮胎动载荷，这些评价指标能够体现出悬架相互制约的不同性能要求。
(1)车身垂向加速度车身垂向加速度也被称为不舒适性参数，是按照 ISO 2631-1:1997(E)标准求得的加权加速度均方根值，能够直接体现汽车的行驶平顺性，从而用来评论振动对人体舒适和健康的影响。
人体对垂向的频率加权函数最为敏感的频率范围是4～8Hz。
对轿车而言，车身垂直加速度对车辆行驶平顺性的品质起到了决定性的作用。
(2)悬架动挠度悬架动行程是非簧载质量和簧载质量位移之差的均方根值也可以叫做悬架弹簧动挠度，可以描述悬架位移相对静平衡位置的变化情况，能够反映车身的姿态变化。
悬架动行程受汽车总体设计所提供的运动空间的限制(被称为限位行程)，必须将悬架动行程控制在允许的限度内，悬架弹簧动挠度和它的限位行程配合不当，会导致撞击限位的概率增加，使平顺性变坏。
(3)轮胎动载荷相对于静平衡位置的轮胎载荷变化程度被定义为轮胎动载荷，轮胎载荷的变化会导致轮胎与地面的接触面积发生变化。
因此，车轮与路面间的附着效果受到车轮与路面间动载的影响，同时也影响着行驶安全性。
轮胎动载荷的方向是上、下交变的，当动载与静载的方向相反，幅值大小相等时，车轮作用于路面的垂直载荷等于零。
这时，会使车轮跳离地面，失去纵向附着力和侧向附着力，从而导致行驶安全性的恶化。
由此可知，车身垂向加速度、悬架动挠度以及轮胎动载荷是从“路、车、人” 的关系分析(图24给出了悬架评价指标的系统框图)，评价悬架系统性能息息相关指标。
汽车发动机名词解释
名词解释发动机部分：1，上止点：活塞顶面离曲轴中心线最远时的止点。
2，下止点：活塞顶面离曲轴中心线最近时的止点。
3，排量：一台发动机全部汽缸工作容积的总和称为发动机的排量。
4，燃烧室：由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。
5，压缩比：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。
6，爆燃：爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点火中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。
7，表面点火：表面点火是由于燃烧室内炽热表面点燃混合气产生的一种不正常燃烧现象。
8，燃油消耗率：发动机每发出1kw有效功率，在1h内所消耗的燃油质量，称为燃油消耗率。
9，配气定时：配气定时就是进，排气门的实际开闭时刻，通常用相对上，下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。
10，发动机负荷：是指发动机驱动从动机械所耗费的功率或有效转矩的大小。
11，点火提前角：从点火时刻起到达活塞到达上止点，这段时间内曲轴转过的角度底盘部分：1，全轮驱动：通常发动机前置，通过变速器之后的分动器将动力分别输送给全部驱动轮。
2，轮边减速器：将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样的两套，分别安装在两侧驱动轮的近旁。
3，簧载质量：由悬架刚度和弹簧支承的质量称为簧载质量。
4，转向桥：利用车桥中的转向节使车轮可以偏转一定的角度，以实现汽车的转向。
（承担转向任务的车桥）5，全浮式半轴支承：半轴只承受转矩，而两端均不承受任何反力和弯矩。
6，半浮式半轴支承：只能使半轴内端免受弯矩，而外端却承受全部弯矩。
7，非断开式驱动桥：整个驱动桥通过弹性悬架与车架连接，由于半轴套管与主减速器壳是刚性地连成一体的，因而两侧的半轴和驱动桥不可能在横向平面内作相对运动，故称这种驱动桥为非断开式驱动桥。
8，行车制动系统：使行驶中的汽车降低速度甚至停车的一套专门装置，发动机冷却系统的大循环和小循环：当冷却液温度低于规定值时，节温器处于关闭状态，冷却液流向散热器的通道，冷却液经旁通孔、水泵返回发动机，进行小循环；当冷却液温度达到规定之后，节温器打开，这是冷却液经节温阀进入散热器，并由散热器经水泵流回发动机，进行大循环。
计算说明书_悬架系统
悬架系统1．整车有关参数1．1 轴距：L=2610mm1．2 轮距：前轮B1=1530mm后轮B2=1510mm1．3 轴荷(kg)1.4 前后轮空满载轮心坐标（Z向）1．4 前、后悬架的非簧载质量(kg)：G u1=108kg G u2=92kg1．5 悬架单边簧载质量(kg)悬架单边簧载质量计算结果如下：前悬架：空载单边车轮簧载质量为M01=（795-108）/2＝343.5kg 半载单边车轮簧载质量为 M03=（872-108）/2＝382kg满载单边车轮簧载质量为M02=（891-108）/2＝391.5kg 后悬架：空载单边车轮簧载质量为M1=（625-92）/2＝266.5kg半载单边车轮簧载质量为M3=（773-92）/2＝340.5kg满载单边车轮簧载质量为M2=（904-92）/2＝406kg2、前悬架布置前悬架布置图见图1图1 T21前悬架布置简图3、前悬架设计计算3．1 前悬架定位参数:3．2 前悬架采用麦弗逊式独立悬架，带稳定杆，单横臂，螺旋弹簧，双向双作用筒式减震器。
(1) 空满载时缓冲块的位置和受力情况 空载时，缓冲块起作用，不受力 满载时，缓冲块压缩量为13.8mm ，（由DMU 模拟得知，DMU 数据引自T21 M2数据）。
根据缓冲块的特性曲线，当缓冲块压缩13.8mm 时，所受的力为：125N (2) 悬架刚度计算螺旋弹簧行程杠杆比：1.06悬架刚度为K 1= （（391.5-343.5）*9.8-125/1.06）/（5-（-15））= 17.62N/mm（3）前螺旋弹簧①截锥螺旋弹簧②螺旋弹簧行程杠杆比：1.06③刚度C1=K1*（1.06）2*0.9=17.62*（1.06）2*0.9=17.81N/mm（4）静挠度和空满载偏频计算空载时挠度 f 1= N 1/K 1=( M 01*9.8)/K 1=(343.5*9.8)/17.81=18.9cm静挠度 f 01= f 1 +(5-(-15))/10=20.9 偏频n: 空载为 Hz f n 15.19.18/5/511=== 满载为 Hz f n 09.19.20/5/50101===结论：前悬架偏频在1.00～1.45Hz 之间，满足设计要求。
钢板弹簧平衡悬架的设计计算程序化
式中，［ ｐ］ － 缸内最大容许压力， 取 ３～４ ＭＰａ； λ－ 缸筒直径
与连杆直径比， 双筒减振器 λ＝０．４￣０．５， 单筒减振器 λ＝
０．３￣０．３５； 根 据 减 振 器 缸 径 系 列 ， 从 中 选 取 缸 径 Ｄ。 国 标
（ ＪＢ１４５９－ ８５） 中确定的工作缸直径 系 列 为 ２０、３０、４０、５０、
＋
ｎ２Ｂｈ３ｐ２ １２
总截面系数：
Ｗ０ ＝
ｎ１Ｂｈ２ｐ１ ６
＋
ｎ２ Ｂｈ３ｐ２ ６
２．３ 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径的计算
钢板弹簧在自由状态下的总成弧高 Ｈ０＝ｆｃ＋ｆａ＋Δ＋Δｆ 式 中 ， Δ－ 弹 簧 在 预 压 缩 时 产 生 的 塑 性 变 形 ， 一 般 取 ８～
１３ｍｍ； Δ＝（ ０．０５５￣０．０７５）（ ｆｃ＋ｆｄ） ； Δｆ－ Ｕ 型螺栓夹紧后弧高
１２
１０ ９ ８ ７ ６
５４３
（ ａ） １．上推力杆 ２．中间轴 ３．上推力杆座 ４．车桥 ５．板簧支座 ６．前下推力杆 ７．平衡轴 ８．钢板弹簧总成 ９．后下推力杆 １０．下推力杆座
１ ２３ ４ ５ ６
计公式进行计算、选择、匹配。其设计计算流程见图 ２。
设计方案 基本参数 选择挠度
主要参数与尺寸
簧载质量 板簧长度 系统偏频
变
化
，
Δｆ
＝
ｓ ２Ｌ２
（
（
３Ｌ－ ｓ）（ ｆｃ＋ｆａ＋Δ） ） 。
则
Ｈ０ ＝（
ｆ ｃ＋ｆ ａ＋Δ）（
１＋ ｓ（
３Ｌ－ ｓ） ２Ｌ２
）
钢
板
弹
簧
总
成
在
自
由
状
要讲解的悬架设计
对于板簧的刚度验算，按照课程设计指导 书中第9页共同曲率法进行验算。
在紧急制动或驱动等极限工况下的强度校 核按照13－57、58、59、60计算。
公式中的c——板簧吊耳中心至地面的距离，对于前桥 由书中44页离地间隙加上前梁高度和各叶片的厚度以及 满载时的 far ，
设 1.长×宽×高（mm）: 47101766 205（2 mm） 计 2.轴距：2515mm，最小离地间隙：178mm 技 3.整备质量：1390Kg；满载总质量：2420Kg 术 4.空载轴荷分配系数（前/后）：50%/50% 参 5.满载轴荷分配系数（前/后）：35%/65% 数 6.轮胎规格：6.50-16
二、减振器具有足够的散热面积，防止因油温过高引起 阻力衰减或减振器早期失效。
减振器工作缸径可根据减振器最大拉伸阻力和最大
允许压力近似求出工作缸径。 D 其中 p ，一般为3～4N/mm2
4Fmax
p 1 2
(mm)
Fmax ,减振器最大拉伸阻力，N
，活塞杆直径与工作缸直径之比，对于双向筒
悬架设计可以分为结构型式、主要参数选择 和详细设计两个阶段，有时还要反复交叉进行。
悬架设计的主要目的之一是确保汽车有良好 的行驶平顺性。这主要是靠弹性元件的缓冲以及 减振器衰减振动能量来实现。
2、相对阻尼比
对于一个带有线性阻尼减振器的悬架系统或 弹簧－质量－阻尼系统，可用相对阻尼比 来评 价阻尼的大小或振动衰减的快慢程度。
k
2
式中 Cs ——弹簧刚度
Cs ms
ms ——悬挂部分的质量
k ——减振器的阻尼系数
车辆悬架性能评价
4.5 车辆悬架性能评价指标的描述车辆悬架作为车体与车轴的连接部件，缓和来自于地面的冲击，衰减各种动载荷引起的振动。
因此对悬架控制性能的评价可以通过车辆的平顺性（驾乘舒适性）、车轮与路面可靠接触性、轮胎的动载荷以及悬架的动行程工作空间等各项指标进行，而具体评价指标的选取则与车辆悬架的设计目标有关。
在本文中，为满足研究的需要，将从车辆的平顺性、轮胎的动态力与车辆悬架的动行程工作空间三方面确定相应的评价指标。
4.5.1车辆平顺性的评价指标通常情况下，车辆的平顺性能可由簧载质量的加速度响应来评价。
在车辆的各项性能评价中，以平顺性的评价最为困难和复杂，因为人体对机械振动的反应不仅取决于振动的强度、频率、以及作用时间，而且取决于人的心理和生理状态。
所有这些不确定的主观因素均影响着人体对振动的反应程度，为此如何进行定量的评价，一直是一个有争议的问题。
在本文的研究中，对于连续振动类型的路面输入可以采用簧载质量的加速度传输率（T as ）进行悬架平顺性的性能评价[51]。
其中传输率描述了悬架系统的共振传输率和对振动隔离的程度。
鉴于MR 组尼器的非线性，加速度传输率定义为在给定激励频率下簧载质量加速度的均方根（RMS ）对激励加速度信号均方根的比率)()()(T i s s f a f a f a = （4-15）其中，)(f a s 和)(f a i 分别是簧载质量加速度和激励加速度信号对于给定激励频率f 的均方根。
⎰=T s s dt t x T a 02)(1 和⎰=T i i dt t x Ta 02)(1 （4-16）其中，T 是加速度信号的持续时间。
对于冲击作用类型的路面输入可以采用簧载质量冲击位移率和加速度率（SDR s ，SAR s ）来评价[52]。
分别定义为位移和加速度响应的峰值对激励位移和加速度峰值的比率。
)](max[)](max[t x t x SDR i s s =和)](max[)](max[t x t x SAR i s s =；L T t ≤≤0 （4-17） 其中，T L 是加速度信号的持续时间。
悬架的基本功用和分类
悬架基本功用组成和分类首先让我们来了解一下什么是悬架：悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，悬架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。
悬架基本功用：①对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种颤动、摇摆和震动等，与轮胎一起，予以吸收和减缓。
从而保障乘客和货物的安全，并提高驾驶稳定性。
②将路面与车轮之间的磨擦所产生的驱动力和制动力，传输至底盘和车身。
③支承车桥上的车身，并使车身与车轮之间保持适当的几何关系。
典型的汽车悬架结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。
绝大多数悬架多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬架的导向机构差异却很大，这也是悬架性能差异的核心构件。
悬架的组成悬架一般有弹性元件、导向装置、减振器和横向稳定杆组成弹性元件：弹性元件用来承受并传递垂直载荷、缓和不平路面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击或车身位置的变化。
常见的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。
减震器：减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动。
减振器的类型有筒式减振器、阻力可调式减振器和充气式减振器。
用于限制弹簧的自由振荡，提高乘坐舒适性。
横向稳定器：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，在悬架系统中加设有横向稳定杆，目的是提高侧倾刚度，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。
用于防止汽车横向摆动。
导向装置：导向装置用来使车轮按一定运动轨迹相对车身运动，同时起传递力作用。
通常导向装置由控制摆臂式杆件组成，有单杆式和连杆式的。
钢板弹簧作为弹性元件时，它本身兼导向作用，可不另设导向装置。
用于使上述部件定位，并控制车轮的横向和纵向运动。
悬架的基本类型1）按照控制形式不同，悬架可分为被动式悬架和主动式悬架两大类。
簧载质量或悬架质量重庆交通大学课件
03
簧载质量与悬架质量的优 化设计
簧载质量的优化设计
1 2
簧载质量优化设计的重要性
簧载质量是影响车辆性能的重要因素，通过优化 设计可以提升车辆的行驶平顺性和操控稳定性。
簧载质量优化设计的方法
采用轻量化材料、优化结构设计和减少非簧载质 量等方法，降低簧载质量，提高车辆性能。
3
簧载质量优化设计的案例分析
对车辆平顺性的影响
簧载质量
簧载质量是车辆中与悬挂系统直接相连的部分，包括车身、 座椅和内部装载物品等。簧载质量对车辆的平顺性有直接影 响，较大的簧载质量会导致较大的振动和冲击，降低乘坐舒 适性。
悬架质量
悬架质量包括悬挂系统中的弹簧、减震器和稳定杆等部件。 这些部件的质量和刚度对车辆的平顺性也有影响。合理的悬 挂质量和刚度可以有效地吸收路面不平引起的振动，提高车 辆的平顺性。
对车辆操纵稳定性的影响
簧载质量
簧载质量对车辆的操纵稳定性有一定 影响。较大的簧载质量会增加车身的 惯性，使车辆在快速转向或变道时响 应较慢，降低操控性能。
悬架质量
悬挂系统中的质量和刚度也会影响车 辆的操纵稳定性。合适的悬挂质量和 刚度可以提供更好的支撑，使车辆在 操控时更加稳定，提高操控性能。
对车辆振动特性的影响
汽车工业
簧载质量与悬架质量在汽车工业 中有着广泛的应用，涉及到车辆 的行驶稳定性、舒适性和安全性
等方面。
轨道交通
在轨道交通领域，簧载质量与悬 架质量对列车运行平稳性和乘客
舒适度有着重要影响。
航空航天
在航空航天领域，簧载质量与悬 架质量的设计对于飞行器的性能
和安全至关重要。
簧载质量与悬架质量的实际效果分析
02
簧载质量的大小直接影响车辆的 振动和行驶稳定性，是车辆动力 学分析中的重要参数。
汽车构造2模拟试题1-10参考答案
汽车构造2模拟试题1-10参考答案一、单项选择题1.D2.B3.B4.D5.C6.A7.C8.B9.A10.D二、多项选择题11.BDE12.BCDE13.ABC14.ACDE15.ACDE三、填空题16.电动式17.空心轴18.差速器19.盘式20.动力式21.变速器驱动桥22.主动部分操纵机构23.全浮式四、判断题24.某25.某26.√27.√28.某29.某30.某31.√32.某33.√五、术语解释34.离合器自由间隙——离合器分离杠杆内端到分离轴承之间的轴向距离。
35．液力变矩器传动比——输出转速（即涡轮转速）与输入转速（即泵轮转速）之比。
36．B—d轮胎——B为轮胎的断面宽度；d为轮辋直径，单位均为英寸，“—”表示低压胎。
37．半浮式半轴支承——半轴的内端只承受转矩，外端即承受转矩又承受弯矩的支撑方式称为半浮式半轴支承。
六、简答题38.（1）自锁装置，防止变速器自动脱档，并保持轮齿以全齿宽啮合；（2）互锁装置，防止变速器同时挂入两个档位；（3）倒档锁，防止误挂倒档，以免发生安全事故。
39.（1）主销后倾角，保证转向轮具有自动回正作用。
（2）主销内倾角，①转向轻便；②保证转向轮具有自动回正作用；③减少由转向轮传到转向盘的冲击力，避免出现打手的现象。
（3）车轮外倾角，①减少轮胎的偏磨损；②减少轮毂外轴承及锁紧螺母的负荷，延长其使用寿命；③与拱形路面相适应。
（4）车轮前束，减轻或消除车轮外倾所带来的不良后果，使车轮任一瞬时的滚动方向都朝向正前方。
40.子午线轮胎与普通斜交胎相比，强度大，耐磨性好，轮胎使用寿命可提高30％～50％，滚动阻力小，可节省油耗约8％，附着性能好，缓冲性能好，承载能力大，且不易刺穿，因而推广使用之。
一、单项选择题1.C2.C3.A4.C5.B6.D7.B8.B9.D10.C二、多项选择题11.BCDE12.ABCD13.ABCD14.ADE15.ACE三、填空题16.主动部分从动部分17.锁环式锁销式18.离合器制动器19.悬架刚度调节阻尼系数调节20.双活塞式单活塞式四、判断题21.某22.某23.某24.某25.某26.某27.√28.某29.√30.√五、术语解释31.CVT（ContinuoulyVariableTranmiion）是机械式无级变速传动系统—金属带式无级传动系统的简称32.差速器运动特性——两半轴转速之和等于差速器壳体转速的两倍。
汽车悬架弹簧钢分析报告
汽车悬架弹簧钢分析报告1前言悬架弹簧是汽车重要部件,它在周期性弯曲扭转等交变应力下工作,经常承受拉、压、扭、冲击、疲劳、腐蚀等多种作用,所以应具有高的弹性极限。
同时为防止疲劳与断裂,悬架弹簧还应有高的疲劳强度与足够的塑性、韧性。
随着能源日趋紧张,为了减轻汽车重量,对悬架弹簧钢提出了新的要求,减轻其重量的最有效办法是提高弹簧设计应力。
经计算,弹簧重量与设计应力平方成反比,而抗疲劳与抗弹减性能是直接影响弹簧设计应力的主要因素。
汽车轻量化,促使汽车悬架弹簧高应力化非金属夹杂物则是悬架弹簧损坏失效的主要原因,如何降低弹簧钢中非金属夹杂物数量,改善夹杂物形态与分布,冶炼高纯弹簧钢已成为当前弹簧钢生产的一个关键问题。
1 11汽车用悬架弹簧的质量要求1. 1车用悬架弹簧的种类和特点悬架弹簧在汽车行驶过程中,承受高频往复压缩运动,起着缓冲和减震作用,其质量好坏,对车辆平稳性、安全性起着至关重要的作用。
轿车、客车对悬架弹簧性能要求较高,需要达到减小噪音、提高舒适度和平稳性等要求;重型及超重型载货车需要高强度悬架弹簧。
悬架弹簧的技术发展趋势总体上向轻量化、高应力、高可靠度发展,悬架弹簧设计应力要求大于1100MPa,高的可达1200MPa。
汽车行业使用的悬架弹簧分为钢板弹簧和螺旋悬架弹簧两大类。
轿车用螺旋悬架弹簧,钢丝直径9～16mm,常用4个悬架弹簧,每辆车平均需要弹簧钢线材15 kg,钢种为60Si2MnA,55SiCr(SUP12) , 50CrV A等。
一些微型汽车和面包车的悬架弹簧、摩托车减震弹簧等也使用螺旋悬架弹簧。
悬架弹簧对弹簧钢丝的化学成分、夹杂物数量和形态分布、表面质量、脱碳层、显微组织及力学性能等要求较高。
悬架弹簧要求表面脱碳层小于直径的0.5%、表面要磨光、尺寸公差要求比较严格、应无缺陷交货。
采用通常热加工方式难以达到用户要求,因此,轿车悬架用弹簧逐渐由热成形改为冷成形,经拉拔、热处理后制成卷簧。
汽车性能对悬架的要求
汽车的固有频率是衡量汽车平顺性的重要参数，它由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量（簧载质量）所决定。
人体所习惯的垂直振动频率约为1～1.6Hz。
车身振动的固有频率应接近或处于人体适应的频率范围，才能满足舒适性要求。
固有频率按下式计算：式中：g-重力加速度；f-悬架垂直变形（挠度）M-悬架簧载质量C(=Mg/f)-悬架刚度是指悬架产生单位垂直压缩变形所需加于悬架上的垂直载荷从固有频率公式可以看出，在悬架垂直载荷一定时，悬架刚度越小，固有频率就越低但悬架刚度越小，载荷一定时悬架垂直变形就越大。
这样若无有足够大的限位行程，就会使撞击限位块的概率增加。
若固有频率选取过低，很可能会出现制动点头角，转弯侧货角，空载和满载车身高度变化过大。
一般货车固有频率是1.5～2Hz，旅行客车1.2～1.8Hz，高级轿车1～1.3Hz。
另外，当悬架刚度一定时，簧载质量越大，悬架垂直变形也愈大，而固有频率越低。
空车时的固有频率要比满载时的高。
簧载质量变化范围大，固有频率变化范围也大。
为了使空载和满载固有频率保持一定或很小变化，需要把悬架刚度做成可变或可调的。
影响汽车平顺性的另一个悬架指标是簧载质量。
簧载质量分为簧上质量与簧下质量两部分，由弹性元件承载的部分质量，如车身、车架及其它所有弹簧以上的部件和载荷属于簧上质量。
车轮、非独立悬架的车轴等属于簧下质量，也叫非簧载质量M。
如果减小非簧载质量可使车身振动频率降低，而车轮振动频率升高，这对减少共振，改善汽车的平顺性是有利的。
非簧载质量对平顺性的影响，常用非簧载质量和簧载质量之比m/M进行评价，此比值越小越佳。
影响汽车平顺性的另一重要指标是阻尼比Ψ，它表达为：k-代表悬架阻尼元件的阻力系数。
Ψ值取大，能使振动迅速衰减，但会把路面较大的冲击传递到车身，Ψ值取小，振动衰减慢，受冲击后振动持续时间长，使乘客感到不舒服。
为充分发挥弹簧在压缩行程中作用，常把压缩行程的阻尼比Ψ设计得比伸张小。
悬架的侧倾角刚度及前后匹配是影响汽车操纵稳定性的重要参数。
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f0 1/ T
f1 1 / T
车身部分
车轮部分
悬架系测试
五、实验数据处理(3/7)
1．时间历程法
– 车身部分振动的半周期衰减率： – 阻尼比
τ=A1/A2
1 2 1 2 Ln
悬架系测试
五、实验数据处理(4/7)
2．频率分析法
(t ) (t ) – 用磁带记录仪记录车身与车轴上自由衰减振动的 Z 加速度信号 和 ，然后在信号处理机上进 行频率分析。 (t ) (t ) Z – 对车身与车轴上的加速度信号 和 进行自 谱处理。 – 处理时用截止频率20 Hz进行低通滤波，采样时间 间隔取20 ms，频率分辨率为
四、实验方法和步骤
2．试验方法
注意事项： – 拉下位移量、支起高度或凸块高度的选择要保证悬架 在压缩行程时不碰撞限位块，又要保证振动幅值足够 大与实际使用情况比较接近。 – 用记录仪记录车身和车轴上自由衰减振动的时间历程， 每次记录时间不少于3 s，保证衰减振动曲线完整，共 记录3～5次。 – 试验时，非测试端悬架一般不用卡死以限制其振动。 在汽车前、后端振动相互联系较强时，非测试端悬架 要卡死（什么样的车型？）。
悬架系测试
二、实验目的及要求
(1) 测定汽车悬架系统固有频率和阻尼比。 (2) 熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使 用方法。
悬架系测试
三、实验所用的主要仪器和设备
(1) 随机输入行驶试验所用仪器。 (2) 测量仪器的频率范围应能满足0.3～100 Hz的要求。振 动传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位 置上。
振动系统振动能量的输出与汽车悬架系统 固有频率和阻尼比有直接的关系，其大小 对汽车的振动特性有很大的影响，是评价 汽车平顺性的基本参数。
悬架系测试
一、理论基础（2/2）
• 本实验是测定汽车车身部分(簧载质量或悬 架质量)的固有频率和阻尼比以及车轮部分 (非簧载质量或非悬架质量)的固有频率。 • 这种试验适用于各种类型双轴汽车悬架系 统固有频率和阻尼比测定。
悬架系测试
五、实验数据处理(1/7)
数据处理方法有时间历程法和频率分析法两种：
1．时间历程法
由记录得到的车身及车轴上的自由衰减振动曲线，与 时标比较或在信号处理机上读出时间间隔的值，都可 以得到车身部分振动周期T和车轮部分振动周期T′。
悬架系测试
五、实验数据处理(2/7)
1．时间历程法
– 计算固有频率：
f 0.05 Hz
悬架系测试
五、实验数据处理(5/7)
2．频率分析法
(1) 车身部分加速度均方根自谱的峰值频率即为车 身部分固有频率f0
悬架系测试
五、实验数据的峰值频率即为车 轮部分固有频率f1
悬架系测试
五、实验数据处理(7/7)
实验教学系列课件
----汽车悬架系统固有频率和阻尼比 测试实验
重庆交通大学交通运输工程实验教学中心
2010年12月 编制
• 本节主要内容和要求：
(1) 测定汽车悬架系统固有频率和阻尼比。 (2) 熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使用 方法。
• 重点：试验数据处理
悬架系测试
一、理论基础（1/2）
2．频率分析法
(t ) (3) 车轴上加速度信号 作 为输入 ，车身上加速度 (t ) Z 信号 作为输出进行频 / 率响应函数处理得到幅 Z 频特性 ，由幅频特 性的峰值Ap可以近似的 求出阻尼比 。
1
Ap2 1
悬架系测试
六、实验报告的基本内容和要求
(1) 实验过程的详细记录。 (2) 实验数据的记录和数据处理。 (3) 简述如何测定汽车悬架系统固有频率和阻尼 比。
悬架系测试
四、实验方法和步骤
2．试验方法
(1) 滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上 凸块，其高度根据汽车类型与悬架结构可选取 60 mm、90 mm、120 mm，横向宽度要保证车 轮全部置于凸块上，在停车挂空挡发动机熄火 后，再将汽车车轮从凸块上推下，滚下时应尽 量保证左、右轮同时落地。
悬架系测试
四、实验方法和步骤
2．试验方法
(2)抛下法：用跌落机构将汽车测试端车轴中部由 平衡位置支起60 mm或90 mm，然后将跌落机 构释放，汽车测试端突然抛下。 (3) 拉下法：用绳索和滑轮装置将汽车测试端车 轴附近的车身或车架中部由平衡位置拉下60 mm或90 mm，然后用松脱器使绳索突然松脱。
悬架系测试
(3)数据处理设备(详见1.4节) (4)两种形状的单凸块作为脉冲输入：三角形和长坡形。
悬架系测试
四、实验方法和步骤
1．检测条件
(1) 试验在汽车满载时进行。根据需要可补充空 载时的试验。试验前称量汽车总质量及前、后 轴的质量（用什么称量？）。 (2) 悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合技术 条件规定。根据需要可补充拆下减振器和拆下 缓冲块的试验。 (3) 轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规 定的数值。