悬架设计参数和要点
汽车平衡悬架的设计要点(转)
要求对称于平衡轴: 1 2 要求对中、后桥相关位臵相同: 1 2 从图中可知:
2 2 (1) 1 1 (2) 2 1 , 代入式(1),得 将 2 1 , 1 1 , 1 1 , 代入式(2),得 1 1 2 1 ,
a 布臵下推力杆位臵,并核对离地间隙是否满足要求。 2
对于一根上杆、两根下杆的常规设计,这种布臵使上、下杆受力基本相同。 3) 推力杆的斜度 (1)下推力杆斜角 2 决定轴转向效应,即 ε tan 2 式中ε
d 为轴转向效应系数,而 为轴转向角, 为侧倾角。 d
一般纵臵的中、后桥布臵,稳态转向特性往往具有偏大的不足转应效应。将 2 设计成如图 1 所示的布臵,可减小不足转向,使转向灵活些,减少轮胎磨损,同时, 簧载质体的离地间隙也高一些。 (2)上推力杆斜角 1 的布臵,应结合 2 的状态,决定中、后桥的瞬时转动中心位臵和 倾角变化。 若 1 < 2 ,即上、下推力杆延线交点(瞬心)在平衡轴中心线一侧,这样当车 桥跳动时,中、后桥间的那根传动轴的运动干涉(花键窜动量和夹角变化)会比较 小。反之, 1 > 2 ,则对中桥前的那一根传动轴的干涉较有利。因为一般设计,中、 后桥间传动轴较短,所以较常采用 1 < 2 。若采用 1 = 2 ,为平行四连杆机构, 中、后桥作平移运动,跳动时无倾角变化。 4) 推力杆的长度 在平衡轴支架及横梁结构允许条件下,推力杆应尽量选长一些,这样可减小车 轮跳动时的纵向窜动量。最好选取优先数作为长度值。 除非结构布臵上的原因,绝大多数设计都选取上、下杆等长。不等长上、下杆 往往造成中、后桥跳动时有倾角变化。纵臵四连杆机构不像双横臂独立悬架,一般不 采用不等长上、下臂结构。但是,国外也有少数厂家采用上短下长的推力杆,以适度 的倾角变化来换取轮胎接地点在纵向的移动量(轴距变化)达到最小,减少了轮胎磨 损量。 推力杆在横向平面的布臵
载货汽车后悬架设计
载货汽车后悬架设计实例一、设计的主要数据载质量:6000kg 整备量:5000kg空车时:前轴负荷:2500kg 后轴负荷:2500kg 满载时:前轴负荷:3350kg 后轴负荷:7650kg尺 寸: 总 长:8470 总 宽:2470轴 距:4700 前 轮 距 :1900 后 轮 距:1800 满载重心高度:1180二、悬架主要参数的确定 1 悬架的静挠度c f悬架的静扰度 是指汽车满载静止时悬架上的载荷f c 与此时悬架刚度c 之比,即c F f w c /=货车的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。
因汽车的质量分配系数近似等于1,因此货车车轴上方车身两点的振动不存在联系。
货车的车身的固有频率n,可用下式来表示: n=π2//m c式中,c 为悬架的刚度(N/m ),m 为悬架的簧上质量(kg ) 又静挠度可表示为:c mg f c /=g :重力加速度(10N/kg ),代入上式得到: n=5/c fn: hzc f : cm分析上式可知:悬架的静挠度直接影响车身的振动频率,因此欲保证汽车有良好的行驶平顺性,就必须正确选择悬架的静挠度。
又因为不同的汽车对平顺性的要求不相同,货车的后悬架要求在 1.70~2.17hz 之间,因为货车主要以载货为主,所以选取频率为:1.9hz.。
2 悬架的动挠度d f悬架的动挠度是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构容许的最大变形时,车轮中心相对车架的垂直位移。
通常货车的动挠度的选择范围在6~9cm.。
本设计选择:cm f d 0.83 悬架的弹性特性悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种。
由于货车在空载和满载时簧上质量变化大,为了减少振动频率和车身高度的变化,因此选用刚度可变的非线性悬架。
4 悬架主,副簧刚度的分配图1 货车主、副簧为钢板弹簧结构的弹性特性如何确定副簧开始参加工作的载荷k F 和主,副簧之间刚度的分配,受悬架的弹性特性和主,副簧上载荷分配的影响,原则上要求车身从空载到满载时的振动频率变化要小,以保证汽车有良好的平顺性,还要求副簧参加工作前后的悬架振动频率不大。
汽车底盘悬架结构设计要点分析
汽车底盘悬架结构设计要点分析随着汽车工业的飞速发展,汽车底盘悬架结构的设计也成为汽车工程师们关注的重点之一。
底盘悬架是汽车重要的组成部分之一,直接关系到车辆的操控性、舒适性和安全性。
本文将对汽车底盘悬架结构设计的要点进行详细分析。
1. 悬架结构的类型要点分析的第一步就是悬架结构的类型。
常见的悬架结构包括双叉臂式、麦弗逊式、复合式、多连杆式等。
每种类型的悬架结构都有各自的优缺点,需要根据车型和用途来选择合适的悬架结构。
双叉臂式悬架适合高性能及大功率车型,麦弗逊式悬架适合一般家用车,复合式悬架适合跨界车型,多连杆式悬架适合豪华车型。
在选择悬架结构类型时,需要考虑到车辆的整体性能需求、成本、制造难易度以及可维修性等因素。
2. 悬架构件的材料悬架构件的材料是影响悬架结构性能的重要因素。
常见的材料有钢材、铝合金、碳纤维等。
钢材强度高、价格低,是汽车悬架结构最常用的材料。
但随着汽车轻量化、节能化及安全性要求的提高,铝合金和碳纤维等新材料被越来越多的应用在悬架结构中。
这些新材料在提高整车轻量化的同时还能提高车辆的操控性能和减少燃油消耗。
在选择悬架材料时,需考虑到材料的强度、刚度、耐久性以及成本等因素。
3. 悬架减震器的选型悬架减震器是影响汽车乘坐舒适性和操控性的关键部件,其选型直接影响到车辆的驾驶品质。
常见的悬架减震器包括气压式、液压式、电子控制式等。
不同类型的减震器具有不同的减震特性,如气压式减震器可以根据路况和行驶速度自动调整减震力,提高车辆的操控性和稳定性;电子控制式减震器可以根据驾驶者的驾驶习惯和路况实时调整减震力,提高车辆的操控性和舒适性。
在选型时需要考虑到车辆的用途和价格。
4. 悬架系统的调校悬架系统的调校是悬架设计的重要环节之一。
悬架系统的调校包括悬架几何参数的设计和悬架部件的强度设计。
悬架几何参数的设计直接关系到车辆的操控性和舒适性,如悬架几何参数的合理设计可以改善车辆的操控性和降低车辆的侧倾,提高车辆的行驶稳定性。
悬架的参数计算公式
悬架的参数计算公式悬架系统是汽车重要的组成部分,它直接影响着汽车的操控性、舒适性和安全性。
悬架系统的设计需要考虑多个参数,其中包括弹簧刚度、阻尼系数、悬架几何参数等。
本文将重点介绍悬架的参数计算公式,帮助读者更好地理解悬架系统的设计原理。
1. 弹簧刚度计算公式。
弹簧刚度是指单位位移下所受的弹簧力,通常用N/mm或N/m来表示。
弹簧刚度的计算公式如下:K = F / δ。
其中,K表示弹簧刚度,F表示弹簧所受的力,δ表示弹簧的变形量。
在实际设计中,弹簧刚度需要根据车辆的质量、悬架的类型和使用环境来确定。
2. 阻尼系数计算公式。
阻尼系数是指单位速度下所受的阻尼力,通常用N/(m/s)来表示。
阻尼系数的计算公式如下:C = F / v。
其中,C表示阻尼系数,F表示阻尼器所受的力,v表示阻尼器的速度。
阻尼系数的大小直接影响着悬架系统的舒适性和稳定性,需要根据车辆的使用环境和悬架的类型来确定。
3. 悬架几何参数计算公式。
悬架几何参数包括悬架的几何结构、悬架的位置和角度等。
这些参数的设计需要考虑车辆的操控性和稳定性。
常见的悬架几何参数包括悬架的下摆臂长度、上摆臂长度、悬架的前后距离等。
这些参数的计算需要结合车辆的设计要求和悬架的类型来确定。
4. 悬架系统的动力学模型。
悬架系统的动力学模型包括悬架的质量、弹簧、阻尼器等参数,可以用来描述悬架系统的运动规律。
常见的悬架系统动力学模型包括单自由度模型、双自由度模型等。
这些模型可以用来分析悬架系统的振动特性和响应特性,对悬架系统的设计和优化具有重要的意义。
5. 悬架系统的优化设计。
悬架系统的优化设计需要考虑多个参数的综合影响,包括弹簧刚度、阻尼系数、悬架几何参数等。
优化设计的目标通常包括提高车辆的操控性、舒适性和安全性。
在实际设计中,可以利用计算机辅助设计软件来进行悬架系统的优化设计,通过多次模拟和分析来确定最佳的参数组合。
总结。
悬架系统的设计需要考虑多个参数,包括弹簧刚度、阻尼系数、悬架几何参数等。
汽车悬架参数介绍
侧倾评价:
1)0.4g横向加速度下,车身侧倾角应小于6°; 2)0.5g横向加速度下,车身侧倾角应小于2°~ 5° ; 3)日本汽车研究所给出1987年轿车的平均侧倾角增益为7.46°/g, 1996年的平均值为7.00°/g。
其他:
1、1984年,美国通用对29辆轿车试验,轿车前侧倾中心高度 0~14cm,后侧倾中心高度为0~40cm; 2、独立悬架侧倾中心高度 :前0~120mm,后80~150mm; 3、悬架的侧倾角刚度越大,相应桥上发生的轮荷转移量就越大; 4、增加前悬架的侧倾角刚度有利于趋于不足转向,增加后悬架的 侧倾角刚度有利于趋于过多转向。
衰减力特性
临界衰减系数 Cc
衰减系数 C(F=C×v) 悬架衰减力特性 C/Cc
小阻尼情形, C/Cc<1; 对于轿车,一般C/Cc取0.25~0.35(参考); 不同类型的车, C/Cc都是不一样的,需综合考虑,获 得C/Cc。
侧倾
术语:侧倾中心、侧倾轴线、侧倾角刚度、侧倾角
侧倾图片 侧倾中心的确定方法:
F/R Suspension
悬架的设计要求:
1)保证汽车有良好的行驶平顺性。 2)具有合适的衰减振动能力。 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。
以运送人为主的轿车对平顺性的要求最高,大客车次 之,载货车更次之。 对普通级以下轿车满载的情况,前悬架偏频要求 1.00~1.45Hz, 后悬架则要求在1.17~1.58Hz。 原则上轿车的级别越高,悬架的偏频越小。 对高级轿车满载的情况,前悬架偏频要求在 0.80~1.15Hz,后悬架则要求在0.98~1.30Hz。 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。
悬架设计
悬架设计三、设计要求:1)良好的行驶平顺性:簧上质量 + 弹性元件的固有频率低;前、后悬架固有频率匹配:乘:前悬架固有频率要低于后悬架尽量避免悬架撞击车架;簧上质量变化时,车身高度变化小。
2)减振性好:衰减振动、抑制共振、减小振幅。
3)操纵稳定性好:车轮跳动时,主销定位参数变化不大;前轮不摆振;稍有不足转向(δ1>δ2)4)制动不点头,加速不后仰,转弯时侧倾角合适5)隔声好6)空间尺寸小。
7)传力可靠、质量小、强度和寿命足够。
§6-2 悬架结构形式分析:一、非独立悬架和独立悬架:二、独立悬架结构形式分析:1、评价指标:1)侧倾中心高度:A、侧倾中心:车身在通过左、右车轮中心的横向垂直平面内发生侧倾时,相对于地面的瞬时转动中心,叫侧倾中心。
B、侧倾中心高度:侧倾中心到地面的距离。
C、侧倾中心位置影响:位置高:侧倾中心到质心的距离缩短,侧向力臂和侧倾力矩↓,车身侧倾角↓;过高:车身倾斜时轮距变化大,加速轮胎车轮外倾角α磨损。
2)车轮定位参数:车轮外倾角α,主销内倾角β,主销后倾角γ,车轮前束等会发生变化。
主销后倾角γ变化大→转向轮摆振车轮外倾角α化大→直线行驶稳定性;轮距变化,轮胎磨损3)悬架侧倾角刚度A、车厢侧倾角:车厢绕侧倾轴线转动的角度B、影响:车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度有关,影响操纵稳定性和平顺性4)横向刚度:影响操纵稳定性转向轴上悬架横向刚度小,转向轮易摆振, 5)空间尺寸:占用横向尺寸→影响发动机布置和拆装;占用高度尺寸→影响行李箱大小和油箱布置。
2、不同形式悬架比较(表6-1)问:A、车轮跳动时,为什么α、β、γ如此变化?B、轮距为什么如此变化?C、应用?1)双横臂式:A、α、β均变,∵非平移,选择四杆结构,可小;B、四杆;C、应用:中高轿前悬,不用于微轿(空间)。
2)单横臂:A、α、β变化大,∵绕一点横向转动;B、绕一点横向转动;C、应用:后悬,少用于前悬。
汽车悬架和转向系统设计
汽车悬架和转向系统设计1. 概述汽车悬架和转向系统是汽车中至关重要的部分,对汽车的操控性、行驶稳定性和乘坐舒适性有着重要的影响。
悬架系统负责支撑汽车车身,保证车轮与地面的接触,同时吸收来自路面的冲击力;而转向系统则负责使车辆按照驾驶员的指令实现转向操作。
在汽车设计中,悬架和转向系统的设计需要综合考虑多种因素,包括车辆的用途、性能需求、成本以及使用环境等。
本文将介绍汽车悬架和转向系统设计中的关键要点,并探讨一些常见的设计策略和优化方法。
2. 悬架系统设计2.1. 悬架类型常见的汽车悬架类型包括独立悬架和非独立悬架。
独立悬架指的是四个车轮各自独立悬挂,相互之间没有连接,可以独立运动。
非独立悬架指的是四个车轮之间通过悬架系统相连接,受到相互影响。
独立悬架相较于非独立悬架具有更好的悬挂效果,能够提供更好的操控性和乘坐舒适性。
常见的独立悬架类型包括麦弗逊悬架、多连杆悬架和双叉臂悬架等。
2.2. 悬架参数设计悬架系统的参数设计对于汽车的行驶稳定性、乘坐舒适性和操控性都有重要影响。
其中一些关键的参数包括减振器刚度、悬架弹簧刚度、悬架几何参数等。
减振器刚度决定了汽车在受到冲击力时的反应速度,过大或过小的减振器刚度都会影响汽车的乘坐舒适性。
悬架弹簧刚度则负责车身的支撑和回弹,也对乘坐舒适性有重要影响。
悬架几何参数则涉及到悬架的运动轨迹和相对位置,对悬架系统的整体性能起着决定性作用。
2.3. 悬架系统优化悬架系统的优化设计旨在提升汽车的行驶性能和乘坐舒适性。
在悬架系统设计中,常见的优化手段包括材料选择、刚度调整、阻尼控制和减重等。
材料选择是悬架系统设计中的一个重要环节。
采用合适的材料可以提高悬架系统的刚度,同时减轻悬架组件的重量。
刚度调整可以通过调整减振器和弹簧的硬度来实现,以获得更好的悬架效果。
阻尼控制则可以通过控制减振器的阻尼力来实现,以提升汽车的稳定性和乘坐舒适性。
减重是悬架系统设计中的一个重要目标,通过使用轻量化材料和结构设计优化来减轻悬架组件的重量,从而提高汽车的燃油经济性和操控性能。
悬架设计参数和要点
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5
步骤 5:悬架垂直刚度的设定
主要调校参数: – 弹簧刚度和杠杆比 – 反弹限位块间隙及刚度特性 – 上跳限位块间隙及刚度特性
开发中要反复调校
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6
步骤 6a:轮心处侧向力作用下柔顺性
各点受力大小的影响 反向加载看悬架部件的影响 侧向力作用下toe-out
调整参数: 下控制臂的长度和倾斜角度
侧倾中心高度
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3
步骤 3:抗点头和车轮退让功能的设定
调整参数: 下控制臂倾斜角度
要协调好抗点头和车轮退让功能
α
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4
步骤 4:前束调节杆的位置确定
考虑因素: – 跳动时前束变化 – 前后运动时前束变化 – 转向梯形 – 转向传动比
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7
步骤 6a:轮胎接地点处侧向力作用下柔顺性
反向加载看悬架部件的影响 对车轮外倾的影响 侧向力作用下toe-out
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8
步骤 7:侧向力作用下的柔顺性
纵向力作用下各点受力大小的影响 下控制臂、副车架、车身安装处的刚度及各点连接关节件的刚度 很容易调整轮心处的性能 前束变化
悬架设计主要参数及要点:
基于麦弗逊悬架系统
基于实际实用的悬架参数测量设备 多次反复调整以达到折衷方案
A B
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A B
悬架设计
0
主要悬架参数相关性步骤
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
汽车行驶性能之悬架设计要点2014
Audi A6 (FWD)前悬架
图2中,已知:
3 .双横臂运动解析模型
A、B为下横臂的前后铰支点,C为下横臂主销球 铰点,D、E为上横臂的前后铰支点、F为下 横臂主销球铰点,GP为车轮轴,MN为转向 横拉杆球销点。H为车轮接地点。
A点坐标:A(xa , ya , za ) B点坐标:A(xb , yb , zb ) AC lac、BC=lbc
lab、mab、nab分别为轴AB方向的余弦。
则:C点的坐标方程为:
2 2 2 2 ( x x ) ( y y ) ( z z ) l a a a ac (1) 2 2 2 2 ( x x ) ( y y ) ( z z ) l b b b bc ( 2)
FP , CP , M P
长度已知时,可由(15)求出P点。
( x x f ) 2 ( y yf ) 2 ( z z f ) 2 l pf 2 2 2 2 2 15) ( x xc ) ( y yc ) ( z z fc ) l pc ......( 2 2 2 2 ( x x ) ( y y ) ( z z ) l n n n pn
图1.2、不变的外倾变化类型
35
外倾角(camber)设计要点: 1、考虑操控性和胎磨的综合影响,前后悬架的外倾变化 一般都设计为弱负的变化类型(-0.4~-0.6deg/inch); 2、外倾类型的调整方法为综合考虑转向机构和控制臂的布置; 3、设计完成后应在极限外倾和载荷下对轮胎磨损进行测试。
要讲解的悬架设计
3、悬挂质量与非悬挂质量 所谓悬挂质量是指由悬架弹簧承担的质量,也就是 弹簧以上的质量,即簧载质量;
非悬挂质量是 指不由弹簧承 担的质量,即 非簧载质量, 也就是弹簧下 面的质量,例 如车轮和转向 节的质量,在 非独立悬架中 还包括连接左 右车轮的从动 桥的刚性梁, 或整体式驱动 桥的质量。
具体每个悬架承担的(空/满载)悬挂质量,先由(空/满载)整 车质量按照(空/满载)轴荷分配系数求出前后桥的分配质量, 再除以2得到每个车轮承担的总质量,然后计算非悬挂质量,由 每个车轮承担的总质量减去非悬挂质量就是悬挂质量。
设 1.选择结构方案; 计 2.设计钢板弹簧结构总成,确定各主要参数: 要 1.确定悬架的主要参数,包括簧载质量、满载 求 静挠度、动挠度、总成弧高、偏频、刚度; 2.确定钢板弹簧的主要参数,包括片数、断 面参数、各片长度; 3.计算板簧满载静止时的应力; 4.计算板簧的最大应力和各种极限工况下的 应力; 5.计算弹簧销的直径; 6.计算卷耳最大应力; 7.计算板簧的曲率半径; 8.绘出悬架总成装配图; 绘出主片和至少一片非主片的零件图。
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。 与悬架有关的一些概念: 1、前后悬架的偏频 它表示前后悬架的自由振动频率,偏频越小, 那么汽车的行驶平顺性越好。对于采用钢板弹簧 的载货汽车或客车,前后悬架的偏频分别是1.3 和1.5Hz,非常接近人体步行时的自然频率。
下面介绍主要参数选择和详细设计过程。 由书中450页公式(13-4)
1 n1 2
1 n2 2
C s1 ms1
Cs 2 ms 2
汽车悬架课程设计
乘龙牌LZ1240MD42N 型载货车前悬架采用非独立悬架,为纵置式钢板弹簧,为减少钢板弹簧品种,直接选用T24板簧,规格:1500×90×13-10(3),固定端为中心卷耳,摆动端为吊耳),双向作用液式筒式减振器;前悬架板簧中心距为820mm ;前悬架前固定端支架左右不同,右前固定端以架有一销孔,用于安装驾驶室举升油缸。
后悬架为四连杆式平衡悬架, 板簧中心距为1030mm, 为减少钢板弹簧品种,直接选用J1板簧,钢板弹簧规格:1540×90×20-10(2)。
一.设计原则1、本车悬架系统的设计应确保整车具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性及不足转向特性,具有较强的承载能力,并使其上述性能达到或接近国内外同类型车辆的先进水平。
2、充分考虑车型系列的需要,提高零部件标准化、通用化、系列化水平。
3、合理选取主要零部件的应力值,确保车辆行驶安全性,在保证悬架系统零部件足够使用寿命的前提下尽可能减轻自重。
二.整车有关参数整车设计师提供下列数据作为本车悬架系统的设计依据:(按长轴距车数据为基本型设计) 1、轴距(mm): 6050+13002、轮距:前轮距B 1 = 1940 mm 后轮距B 2 = 1860 mm 345、悬架单边静负荷经实际称重和估算,前、后悬架的非簧载质量为: G u1 = 670 kg ; G u2 = 2680kg 前 P 1 = 9.8(G 1-G u1)2 后 P 2 =9.8(G 2-G u2)2式中:G 1、G 2分别为前、后轴荷悬架单边静负荷计算结果如下:(N )— —装 订 线— —三.前悬架布置计算前悬架前悬架布置图见下图:四.前悬架设计计算(一)、前悬架系统采用的弹性元件为纵置式钢板弹簧 (二)、前钢板弹簧的参数计算: 1、规格作用长度 L 0前 = 1500 mm , 宽度B = 90 mm, 厚度H = 13 mm,主簧总片数10片(主片 = 3片), 骑马螺栓夹紧距S = 108 mm2、断面特性(平扁钢),断面形状如图四:a = 6.5 mm .……………… 中性层到受拉面边缘的距离 I = H 3 [B 12 -H 2 (14 + 3 16 -19π192 )] ……………… 相当于中性层的惯性矩 = 15800.6 mm 4— —装 订 线— —W = IH 2 =2430.9 mm 3 …………………… 抗弯断面系数F = H [B-(32 - 3 4 -7π24 )H ] …………………… 断面面积 = 1144.48 mm 3∑I = 10×I = 158006 mm 4 …………………… 总成总惯性矩 3、比应力: σ前 (钢板弹簧总成单位变形引起的应力)装车时用骑马螺栓夹紧后σ前 = 0.95×1δ前 ×3Ea μl2 式中:0.95为比应力修正系数l :半段有效长度 μ:夹紧修正系数 δ前:挠度系数l (半段有效长度)= 12 L 0前 - S4 =723 mm l 前=2 l=1446 mm μ =L 0前-0.5SL 0前-S= 1.039 δ前 =1.51.05(1+n 前`2N 前`)= 1.24 其中:n 前`:主簧主片数 N 前`:主簧总片数 ∴ σ前 = 0.95 ×1δ前 3Eaμl2= 5.666 (N/mm 2/mm)4、夹紧刚性:C 前 (单位变形所能承受的载荷) 装车时用骑马螺栓夹紧后C 前 = 1δ前 ×48E ΣI l 前3= 415.9 N/mm圆整: C 前修 = 416 N/mm5、静挠度fc: fc = QcC 前计算结果见下表:按T24板簧图纸所示,自由弧高为110(参考),夹紧后弧高为95,因此在验证载荷工况下,板簧弧高为35±5 mm,满足使用要求。
悬架设计指南范文
悬架设计指南范文悬架设计是车辆工程中的一个重要部分,它直接关系到车辆的操控性、舒适性以及安全性。
本文将从悬架的基本原理、悬架系统的组成部分、悬架设计的要素以及常见的悬架类型等方面进行详细介绍。
1.悬架的基本原理悬架是连接车体和车轮的一组系统,它的主要功能是减震、支撑和保持车轮接触路面的稳定性。
悬架系统通过减震器、弹簧、阻尼器和托架等部件来实现对车体和车轮的衔接和控制。
在车辆行驶过程中,悬架系统将路面的不平度转化为车体的垂直运动,并通过减震器来吸收和控制车体的能量。
2.悬架系统的组成部分悬架系统主要由减震器、弹簧、阻尼器、控制臂、托架和稳定杆等组成。
其中,减震器和弹簧是悬架系统中最重要的两个部件。
减震器主要用于吸收和控制车体的能量,而弹簧则主要用于支撑车体的重量,并提供适当的车身高度。
3.悬架设计的要素悬架设计的要素包括载荷分配、悬架行程、悬架刚度和减震器调校等。
载荷分配是指在不同驾驶状态下车轮承受的重量比例,合理的载荷分配能够提高车辆的操控性和稳定性。
悬架行程是指车轮在垂直方向上的运动范围,合理的行程能够提供足够的减震和保持车轮接触路面。
悬架刚度是指弹簧对垂直位移的阻力,适当的刚度能够提高车辆的操控性和舒适性。
减震器调校是指根据车辆的驾驶状态和行驶环境调整减震器的工作效果,合理的调校能够提供更好的悬架控制和舒适性。
4.常见的悬架类型常见的悬架类型包括独立悬架、刚性悬架和半独立悬架等。
独立悬架是指每个车轮都配备有独立的悬架系统,它能够提供更好的悬架控制和车轮独立运动。
刚性悬架是指车轮之间通过刚性连接,它简单、结构稳定,但无法独立运动。
半独立悬架是介于独立悬架和刚性悬架之间的一种类型,它主要用于低成本和简化设计的车辆。
在悬架设计的过程中,需要综合考虑车辆的操控性、舒适性和安全性等因素。
通过合理的悬架设计能够提高车辆行驶的稳定性和舒适性,并降低车辆行驶时的振动和疲劳程度。
同时,与其他车辆系统的协调和优化也是悬架设计的重要内容,例如制动系统、转向系统和底盘结构等。
汽车悬置系统设计标准有哪些
汽车悬置系统设计标准有哪些
汽车悬架系统设计标准包括以下几个方面:
1. 载重能力:设计标准要求悬架系统能够承受车辆整备质量及额定载荷,并确保悬架系统在运行过程中不会失效或损坏。
2. 舒适性:悬架系统应具备良好的减震能力,能够有效地减少车辆在行驶过程中的颠簸感,提供乘坐舒适性。
3. 稳定性:悬架系统设计要求在车辆急转弯、行驶过程中具有良好的稳定性,能够保持车辆的姿态,并避免侧倾或失控。
4. 控制性:悬架系统设计要求能够使车辆具备良好的操控性能,能够快速、准确地响应驾驶员的操作,提供良好的操控感。
5. 可靠性:悬架系统设计要求能够在各种复杂的路况下正常工作,并保持长时间的稳定性和可靠性。
6. 安全性:悬架系统设计要求能够确保车辆在紧急制动或避让情况下稳定,避免侧滑、打滑或翻车等危险情况。
7. 经济性:悬架系统设计要求要考虑成本和效益,尽可能减少材料和零部件的使用,提高整体系统的寿命,降低维护和保养成本。
8. 环保性:悬架系统设计要求考虑所使用的材料和技术对环境的影响,尽可能减少对自然资源的消耗和环境污染。
总之,汽车悬架系统设计标准旨在提高汽车悬架系统的性能、可靠性、安全性和经济性,为车辆提供良好的行驶稳定性和乘坐舒适性。
同时,还要考虑环境因素,减少对自然资源的消耗和环境的污染。
这些标准是汽车制造行业必须遵守的基本规范,确保汽车悬架系统的质量和性能达到国际标准。
汽车底盘悬架结构设计要点分析
汽车底盘悬架结构设计要点分析汽车底盘悬架结构设计是一项关键的工程技术,它直接影响到汽车的操控性、舒适性和安全性。
下面将从悬架系统的种类、材料选择、设计原则和优化等方面进行分析。
一、悬架系统的种类常见的悬架系统有独立悬架系统和非独立悬架系统两种。
独立悬架系统是指每个车轮都有独立的悬挂装置,能够独立地对路面进行响应。
常见的独立悬架系统有麦弗逊悬架、复合悬架和多连杆悬架等。
二、材料选择在悬架结构设计中,材料的选择是非常重要的。
常用的悬架材料有钢材、铝合金和复合材料等。
钢材具有强度高、刚性好、成本低等优点,适用于悬架系统需要承受较大载荷的部位。
三、设计原则1. 悬挂刚度的选择:悬挂刚度对汽车的操控性和舒适性有着直接的影响。
悬挂刚度过高会导致悬挂系统僵硬,造成悬挂不能很好地对路面起伏进行适应;悬挂刚度过低则会导致悬挂系统过于柔软,影响车辆的操控性能。
需要根据路况和车辆类型等因素选择适当的悬挂刚度。
2. 悬挂行程的设计:悬挂行程是指悬挂系统在压缩和拉伸过程中的可移动距离。
合理的悬挂行程可以增强汽车通过不平路面时的舒适性和稳定性。
过小的悬挂行程会缩小悬挂系统的作用范围,容易造成车辆在行驶过程中产生晃动;过大的悬挂行程会导致汽车底盘离地间隙太大,影响行驶稳定性。
3. 悬挂减振器的选择:悬挂减振器是悬挂系统中的重要组成部分,其主要功能是对车轮通过不平路面时产生的震动进行减振和控制。
悬挂减振器的选择应考虑其减振效果、寿命和成本等因素,以满足汽车悬挂系统在不同工况下的需求。
四、优化设计在悬架结构设计中,优化设计是提高悬架系统性能的重要手段。
优化设计主要包括结构参数优化、材料优化和悬挂参数优化等。
结构参数优化是通过改变悬挂系统的结构尺寸和形状等参数,以实现悬挂系统性能的优化。
通过改变杆件的长度和形状等参数,可以调节悬挂系统的刚度和行程,以达到最佳的减震效果。
材料优化是通过选择合适的材料,以满足悬挂系统在强度、刚度和重量等方面的要求。
悬架设计基础资料
扁平率:轮胎断面高度与断面宽度之比H /B ↓k↑ ;
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在一定范围内,载荷↑ (FZ ↑ ) ,k ↑ 。但载荷↑太
大时,k↓; 轮胎充气压力 ↑ ,k ↑ ; 行驶车速对k影响较小; 潮湿特别在积水时,k ↓很大。 以上讨论的是没有切向反作用力时轮胎的侧偏特
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回正力矩:在轮胎发生侧偏时,会产生车轮恢复到行 驶位置的力矩叫回正力矩。随着驱动力的增加,回正力矩 达到最大值然后下降。
2、线性两自由度汽车模型的运动方程
(k1
k2)
(L1k1
L2
k2
)
r
u
k1
m( ur )
(L1k1
L2k2 )
(L12k1
0 kt
(z2
q)
0
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四、制动稳定性相关基本知识
制动稳定性: 汽车在制动过程中,维持直线行驶或按
预定弯道行驶的能力。
侧滑:制动时汽车的某轴或多轴发生横向移动的现象。
严重的跑偏必然侧滑,对侧滑敏感的汽车也有跑偏的趋势。
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二、 操纵稳定性基本知识
1、轮胎侧偏特性 当车轮有侧向弹性时,即使侧向力FY没有达到附着
极限,车轮行驶方向亦将偏离车轮平面方向,这就是轮 胎的侧偏现象。偏离的角度叫侧偏角α.
FY 与α的关系式FY=kα k为轮胎侧偏刚度
尺寸↑的轮胎,k ↑ ; 子午线轮胎接地面宽,k大;
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悬置支架设计要求
悬置支架设计要求
悬置支架设计需要考虑以下要求:
1. 支撑强度:悬置支架需要能够支撑动力总成,包括发动机和变速器,所以需要有足够的强度。
同时,对优化结构进行了应力分析校核,确保其强度满足设计要求。
2. 刚度和弹性:悬置支架需要具有足够的刚度和弹性,以确保动力总成在行驶过程中的稳定性和舒适性。
3. 稳定性:悬置支架需要能够抵抗水平方向和垂直方向的应力,确保动力总成在行驶过程中的稳定性。
4. 重量:悬置支架需要尽可能轻量化,这样可以减少悬挂系统的重量,提高车辆的操纵性和经济性。
根据仿真和试验结果,优化后的左悬置支架主动侧支架重量由303Kg降至114Kg,实现了降重3762%。
5. 材料选择:悬置支架需要使用高强度材料,如铝合金、钢等,以保证其耐用性和稳定性。
6. 安装和调整:悬置支架需要易于安装和调整,以便于动力总成的安装和调整。
同时,安装位置和角度等方面也要进行科学的设计和优化。
7. 设计耐久性:悬置支架需要在行驶过程中能够抵抗各种应力和变形,确保其长期稳定性和可靠性。
8. 可维修性:悬置支架需要具有良好的可维修性,以便于更换和维修。
例如,取消了开口加紧结构,两端采用“铁-铁”配合这种结构,使维修更方便。
9. 适应性:悬置支架需要能够适应不同的车辆和动力总成,以便于
广泛应用。
10. 安全性:悬置支架需要具有足够的安全系数,以确保在行驶过程中不会因过度变形而导致动力总成脱落或损坏,从而保证乘客的安全。
汽车底盘悬架结构设计要点分析
汽车底盘悬架结构设计要点分析
汽车底盘悬架结构设计是汽车工程中的重要一环,它关系着汽车的操控性、舒适性以
及安全性。
本文将从以下几个方面进行分析。
1. 悬架结构类型选择
在汽车底盘悬架结构设计中,应根据车辆的用途和行驶环境选择合适的悬架结构类型。
常见的悬架结构类型包括独立悬架、非独立悬架以及空气悬架等。
独立悬架可以提供更好
的操控性和舒适性,而非独立悬架相对简单且成本低廉。
空气悬架可以根据需要进行调节,适用于高端汽车和越野车等。
2. 悬架刚度设计
悬架刚度是指悬架系统在受到外部荷载作用下的变形能力。
合理的悬架刚度设计可以
提高汽车的操控性和舒适性。
一般来说,前悬架的刚度较大,以提高转向的精确度和操控
性能;后悬架的刚度较小,以提供更好的舒适性。
悬架刚度的设计还应考虑到车辆的整体
刚度,以保证整个车身的稳定性。
3. 减震器设计
减震器是悬架系统中的重要组成部分,它主要用于减少车身的颠簸和抖动,提高车辆
的平稳性和舒适性。
在减震器的设计中,需要考虑减震器的工作特性和调节性能。
工作特
性包括阻尼力的大小和变化规律,而调节性能主要包括减震器的硬度和软度可调节范围。
合理的减震器设计可以使汽车在不同行驶条件下都能保持较好的悬架控制和减震效果。
汽车底盘悬架结构设计的要点包括悬架结构类型选择、悬架刚度设计、减震器设计以
及悬架布局设计等。
通过合理的设计,可以提高汽车的操控性、舒适性和安全性。
汽车悬架系统毕业设计
目录第1章绪论1.1 悬挂系统概述........................................1.2 设计要求.........................................第2章悬挂系统总体参数设计与计算2.1主要技术参数2.2悬架性能参数确定2.3悬架静挠度2.4悬架动挠度2.5悬架弹性特性曲线第3章弹性元件的设计计算3.1前悬架弹3.2后悬架弹第4章悬架导向机构的设计4.1导向机构设计要求4.2麦弗逊独立悬架示意图4.3导向机构受力分析4.4横臂轴线布置方式4.5导向机构的布置参数第5章减振器主要参数设计5.1减振器概述5.2减振器分类5.3减振器参数选取5.4减振器阻尼系数5.5最大卸荷力5.6筒式减振器主要尺寸第6章横向稳定杆设计6.1横向稳定杆参数确定第7章结论参考文献致谢附录Ⅰ附录II第一章悬挂系统概述(1)概述汽车悬架系统是底盘平台的重要组成部分,直接影响到汽车行驶的操作稳定性,乘坐的舒适性和安全性,往往被编入技术规格表,作为评价汽车性能品质的标准之一。
汽车悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力。
因此,汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。
由于悬架系统的结构得到不断改进,其性能及其控制技术也得到了迅速提高。
尽管一百多年来汽车悬架从结构形式到作用原理一直在不断地演进,但从结构功能而言,它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。
在有些情况下,某一零部件兼起两种或三种作用,比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用,麦克弗逊悬架中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用,有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。
(2)总体设计方案1. 完成悬挂系统总体参数设计:2. 完成弹性元件设计计算3. 完成减震器主要参数选择4. 完成悬架导向机构及横拉杆设计5. 完成设计相关的图纸6. 编写设计说明书第2章悬挂系统总体参数设计与计算2.1主要技术参数整车的基本参数见表前悬非簧载质量为50kg 后悬非簧载质量为80kg簧载质量(满载)前簧载质量=满载轴荷质量—非簧载质量770—50=720kg后簧载质量=满载轴荷质量—非簧载质量860-80=780kg非簧载质量:前悬非簧载质量为50kg 后悬非簧载质量为80kg 3.2悬架性能参数确定(1)自振频率(固有频率)选取根据国家规定对发动机排量在1.6L以下的乘用车,前悬架满载偏频要求在1.00――1.45Hz,后悬架要求在1.17――1.58Hz。
01钢板弹簧悬架设计规范
01钢板弹簧悬架设计规范钢板弹簧悬架是一种常见的悬架系统,其设计需要遵循一定的规范和原则,以确保悬架系统的安全可靠性和性能。
以下是钢板弹簧悬架设计的一些规范和要点:1.选择合适的弹簧材料:钢板弹簧通常由高碳钢或合金钢制成。
弹簧材料的选择应考虑到悬架系统的工作条件,例如车辆类型、负荷要求和预计的工作寿命。
2.确定合适的弹簧载荷:弹簧的载荷决定了悬架系统的刚度和荷载能力。
根据车辆的类型和应用,需要计算并确定合适的弹簧载荷,以满足悬架系统的性能需求。
3.弹簧设计参数:弹簧设计参数包括弹簧线圈直径、线圈数、线径、自由长度和工作长度等。
这些参数的选择应根据悬架系统的要求、弹簧载荷和弹簧材料的特性来确定。
4.弹簧尺寸的计算:弹簧尺寸的计算需要考虑弹簧的工作负荷、变形和应力等因素。
通过计算这些参数,可以确定合适的弹簧尺寸,以满足悬架系统的性能要求。
5.弹簧末端设计:弹簧的末端设计决定了其与车辆其他部件的连接方式。
末端设计应考虑到弹簧的载荷传递和安装方式,确保弹簧在工作过程中的稳定性和可靠性。
6.弹簧预紧:弹簧在悬架系统中需要一定的预紧来保证其工作正常。
预紧的选择应根据悬架系统的工作条件、载荷要求和弹簧的特性来确定。
7.弹簧疲劳寿命评估:弹簧在长期使用过程中会产生疲劳,需要对其进行疲劳寿命评估。
通过使用合适的方法和标准,可以评估弹簧的疲劳寿命,以确保悬架系统的稳定性和安全性。
8.弹簧生产和质量控制:钢板弹簧的生产过程需要严格控制和检测,以确保其尺寸和性能的一致性。
在生产过程中,需要采用适当的工艺和设备来制造弹簧,并进行质量检查和测试,以保证其质量符合设计要求。
总之,钢板弹簧悬架设计的规范和原则涵盖了弹簧材料的选择、载荷计算、尺寸设计、末端设计、预紧、疲劳寿命评估和质量控制等方面。
设计者需要综合考虑悬架系统的需求和要求,制定合适的设计方案,并进行必要的验证和测试,以确保悬架系统在实际工作中的可靠性和性能。
汽车底盘悬架结构设计要点分析
汽车底盘悬架结构设计要点分析汽车底盘悬架是汽车重要的组成部分,它承载着车身和悬挂系统的重量,同时对车辆的操控性、舒适性、稳定性和安全性等方面起着决定性的作用。
在汽车底盘悬架的设计中,需要考虑诸多因素,包括悬架结构的类型、材料的选择、减震器的设计、悬挂系统的调校等。
下面我们将对汽车底盘悬架结构设计的要点进行分析。
一、悬架结构的类型目前,常见的车辆悬架结构主要包括麦弗逊式悬架、双叉臂式悬架、多连杆式悬架以及空气悬架等。
在选择合适的悬架结构时,需要考虑车辆的使用环境、定位要求、成本和制造工艺等因素。
麦弗逊式悬架结构简单、成本低,适用于小型、经济型车辆;双叉臂式悬架结构具有较好的操控性和舒适性,适用于中高档客车和SUV车型;多连杆式悬架结构可实现更好的悬架调校和动力传递,适用于高性能跑车和豪华车型;空气悬架结构可根据需要调整车身高度,提高车辆通过性和行驶稳定性,适用于越野车和豪华车型。
二、材料的选择在设计汽车底盘悬架时,选择适当的材料能够提高悬架的刚度和强度,同时降低悬架的重量和成本。
常用的悬架材料包括铝合金、钢材和碳纤维等。
铝合金具有较好的强度和刚度,重量轻,适合用于悬架的部分结构;钢材具有良好的强度和耐久性,适合用于悬架的主要结构;碳纤维具有超强的强度和轻质特性,但成本较高,适合用于高端车型的悬架结构。
三、减震器的设计减震器是汽车悬架系统中的重要组成部分,其设计对于车辆的行驶舒适性和稳定性有着重要影响。
在减震器的设计中,需要考虑减震器的阻尼调校、弹簧的选用和减震器的结构等因素。
良好的阻尼调校能够提高汽车的操控性和行驶稳定性,同时保证行驶舒适性;适当的弹簧选用可以平衡车身的姿态和悬架的支撑性;减震器的结构设计要牢固可靠,保证长时间的使用寿命和高性能。
四、悬挂系统的调校悬挂系统的调校直接影响着车辆的操控性和路感反馈。
在悬挂系统的调校中,需要考虑车辆的使用环境、稳定性和操控性的要求。
通过调整悬挂系统的几何参数、弹簧硬度和减震器设置,可以实现不同的悬架调校效果。
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步骤 5:悬架垂直刚度的设定
主要调校参数: – 弹簧刚度和杠杆比 – 反弹限位块间隙及刚度特性 – 上跳限位块间隙及刚度特性
开发中要反复调校
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6
步骤 6a:轮心处侧向力作用下柔顺性
各点受力大小的影响 反向加载看悬架部件的影响 侧向力作用下toe-out
调整参数: 下控制臂的长度和倾斜角度
侧倾中心高度
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步骤 3:抗点头和车轮退让功能的设定
调整参数: 下控制臂倾斜角度
要协调好抗点头和车轮退让功能
α
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4
步骤 4:前束调节杆的位置确定
考虑因素: – 跳动时前束变化 – 前后运动时前束变化 – 转向梯形 – 转向传动比
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7
步骤 6a:轮胎接地点处侧向力作用下柔顺性
反向加载看悬架部件的影响 对车轮外倾的影响 侧向力作用下toe-out
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8
步骤 7:侧向力作用下的柔顺性
纵向力作用下各点受力大小的影响 下控制臂、副车架、车身安装处的刚度及各点连接关节件的刚度 很容易调整轮心处的性能 前束变化
悬架设计主要参数及要点:
基于麦弗逊悬架系统
基于实际实用的悬架参数测量设备 多次反复调整以达到折衷方案
A B
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A B
悬架设计
0
主要悬架参数相关性步骤
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
运动学方面: 主销静态参数 运动学方面: 侧倾中心高度和外倾补偿 运动学方面: 抗点头和车轮退让功能的设定 运动学方面: 前束调节杆的位置确定 运动学方面: 悬架垂直刚度的设定 柔顺性方面: 侧向力作用 柔顺性方面:纵向力作用 柔顺性方面:回正力矩作用
运动学方面: 与衬套柔顺性没有关系,悬架只在机构运动。 柔顺性方面:与衬套柔顺性有关系。
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步骤 1:主销静态参数
主销通过两个硬点进行定义: – 滑柱上安装点 – 下控制臂外球销点
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步骤 2:侧倾中心高度和外倾补偿,也同时验证单侧轮距变化。
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X
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步骤 8:回正力矩作用下的柔顺性:
各点受力大小的影响
反向加载时前束杆的影响
同向加载时转向系统的影响
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ห้องสมุดไป่ตู้