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=2610mm

1．2 轮距：前轮B1=1530mm

后轮B2=1510mm

1．3 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=92kg

1．5 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M

01

=（872-108）/2＝382kg

半载单边车轮簧载质量为 M

03

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M

1

半载单边车轮簧载质量为M

=（773-92）/2＝340.5kg

3

满载单边车轮簧载质量为M2=（904-92）/2＝406kg

2、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：1.06

③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。

4、后悬架布置

后悬架布置图见图2

图2 T21后悬架布置简图

5、后悬架设计计算

5．1 后悬架定位参数:

5．2后悬架为纵向拖曳臂式悬架，双横臂，圆柱等螺距螺旋弹簧，双向作用筒式减震器,带横向稳定杆。

(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12.7mm ，（由DMU 模拟得知，DMU 数据引自T21 M2数据）。 根据缓冲块的曲线，当缓冲块压缩16.7mm 时，所受的力为：147N

（2）悬架刚度计算

弹簧行程杠杆比：1.51

悬架刚度为K 2=( (406-266.5)*9.8-147/1.51)/(25-(-30))=23.09 N/mm （3）后螺旋弹簧 ①圆柱螺旋弹簧

②螺旋弹簧行程杠杆比：1.51

③刚度：C 2= K 2*1.51*1.51*0.9=23.09*1.51*1.51*0.9=47.39 N/mm

（3）静挠度和空满载偏频计算

空载时挠度 f 2= N 2/K 2=( M 1 *9.8)/K 2=(266.5*9.8)/23.09=11.31cm 静挠度 f 02= f 2 +(25-(-30))/10=16.31

偏频n: 空载为 Hz f n 49.131.11/5/

522===

满载为 Hz f n 24.131.16/5/50202===

结论：后悬架偏频在1.17～1.58Hz 之间，满足设计要求。

6、前后减振器匹配分析

由于T21是在T11的基础上设计的，其前后悬架载荷空满载变化如下表

T11前减振器

后减振器

衡定减振器的重要参数――相对阻尼系数ψ：

s cm 2/δ＝ψ

δν=F

δ――减振器阻尼系数 c ――悬架系统刚度 s m ――簧上质量

由表六得：T21与T11的前后悬单边簧上质量相差很小，这样，反应到相对阻尼系数ψ上，影响甚微。

结论：T21前后悬先期借用T11前后减振器总成，后期根据实际的调教结果进行更新。

7、前后悬架偏频比

空载状态前后悬架偏频比：30.115.1/49.1/12==n n 满载状态前后悬架偏频比：14.109.1/24.1/0102==n n

结论：空载时前后悬架的偏频比稍大，后期可根据实车的实际调教结果进行调整。

8、空载侧倾稳定性分析

侧倾中心距单侧车轮中心面距离 )

(2)

(101211011G G B G B G B +⨯⨯+⨯=

＝（795×1530＋625×1510）/{（795＋625）×2}＝760.6mm

最大侧倾稳定角

︒==15.46)730/6.760arctan()/arctan(1＝Hg B θ

这里的最大侧倾稳定角度46.15º>35º，因此空载静特性侧倾稳定性满足GB7258-2004

的要求。

9. 满载侧倾性能分析

悬架的侧倾角刚度：2212

1

b k k m ）（＝+

前稳定杆刚度：19.5N/mm 后稳定杆刚度：23.52N/mm

前悬架侧倾角刚度 r a d N m m

m / 1005.71530)5.19235.20(21

721⨯⨯⨯=＝＋ 后悬架侧倾角刚度 r a d N m m

m / 1082.61510)52.23216.18(2

1

722⨯⨯⨯=＝＋ 则总的角刚度为：

rad Nmm m m m /1094.6)1082.610(7.05 2

1

)(2177721⨯=⨯+⨯=

＝＋ 又由公式：

)

h H (W )

h H (W ---=

m μθ

θ――侧倾角

W ――簧载质量

（h H -）――侧倾力臂

空载时的侧倾力臂为389 mm ，则：

W 为簧载重量＝（1420-108-92）×9.8＝11956N 按侧向加速度为0.5g 时计算，侧倾角为：

)

h H (W )

h H (W ---=

m μθ389

119561094.6389

119560.57

⨯-⨯⨯⨯=

≈0.0359 rad 由上式可得侧倾角θ=0.0359rad ≈2.05º<5º，侧倾稳定性满足设计要求。