轿车前悬架设计

轿车前悬架设计

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目录

一､设计任务

1.1整车性能参数

1.2具体设计任务

二､悬架的结构形式分析

2.1对悬架提出的设计要求有

2.2悬架分类

2.1.1非独立悬架的结构特点以及优缺点

2.1.2独立悬架的结构特点以及优缺点

2.1.3独立悬架的分类

2.1.4捷达轿车前悬架的选择

三､悬架主要参数的确定

f

3.1悬架的静挠度

c

f

3.2悬架的动挠度

d

3.3悬架的弹性特性

3.4悬架侧倾角刚度及其在前､后轴的分配四､弹性元件的设计

4.1弹簧参数的计算选择

4.2空载时的刚度

4.3满载时计算刚度

4.4螺旋弹簧的选择及校核

五､麦弗逊式独立悬架导向机构的设计5.1对前轮独立悬架导向机构的设计要求

5.2对后轮轮独立悬架导向机构的设计要求

5.3麦弗逊式独立悬架导向机构的布置参数

5.3.1侧倾中心

5.3.2侧倾轴线

5.3.3纵倾中心

5.3.4抗制动纵倾性（抗制动前俯角）

5.4麦弗逊式独立悬架导向机构设计

5.4.1导向机构受力分析

六､减振器

6.1分类

6.2相对阻尼系数

6.3减振器阻尼系数δ的确定

6.3.1减振器阻尼系数s cm ψδ2=

6.3.2麦弗逊式独立悬架减振器如图6.3.2.1所示，按照如图安装时，其阻尼系数δ

6.3.3阻尼系数δ的确定

6.4最大卸荷力o F 的确定

6.4.1卸荷速度x ν的确定

6.4.2最大卸荷力o F 的确定

6.5筒式减振器工作缸直径D 的确定

七､悬架结构元件

7.1三角形下控制臂长度GB=362mm

7.2减振器长度

7.3螺旋弹簧的长度，自由高度0H

八､悬架结构元件的尺寸

8.1三角形下控制臂

8.2减振器

8.3固定架

九､悬架装配图

十､参考文献

一､设计任务

1.1整车性能参数：

驱动形式 4×2 前轮最大爬坡度 35%

轴距 2471mm 制动距离（初速30km/h）5.6m

轮距前/后 1429/1422mm 最小转向直径 11m 整备质量 1060kg 最大功率/转速 74/5800kw/rpm

空载时前轴分配负荷 60% 最大转矩/转速 150/4000N·m/rpm

最高车速 180km/h 轮胎型号 185/60 R14 T

手动挡5挡

1.2具体设计任务

（1）查阅汽车悬架的相关资料，确定捷达轿车前悬架的结构尺寸参数

（2）确定车辆的纵倾中心，计算悬架摆臂的定位角，对导向机构进行受力分析。

（3）设计减振弹簧，选定减振器。

（4）根据设计参数对主要零部件进行设计与强度计算。

（5）绘制所有零件图､二维装配图､三维装配图。

（6）完成8千字的设计说明书。

二､悬架的结构形式分析

2.1对悬架提出的设计要求有：

（1）保证汽车有良好的行驶平顺性。

（2）具有合适的衰减振动的能力。

（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，在满足零件质量要小的同时，

还要保证有足够的强度和寿命。

2.2悬架分类

悬架分为：非独立悬架和独立悬架

图2.2.1

2.1.1非独立悬架的结构特点以及优缺点

（1）非独立悬架结构特点：左､右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接；非独立悬架与整体式驱动桥连用。

（2）非独立悬架主要优点：结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。（3）非独立悬架主要缺点：

①由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够的长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；

②簧下质量大；在不平路面上行驶时，左､右车轮相互影响，并使车轴（桥）和车身倾斜；

③当两侧车轮不同步跳动时，车轮会左､右摇摆，是前轮容易产生摆振；

④前轮跳动时，悬架易于转向传动机构产生运动干涉；

⑤当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，不仅车轮外倾角有变化，还会产生不利的轴转向特性；

⑥汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性；

（4）应用场合：非独立悬架主要应用在总质量大些的商用车前､后悬架以及某些乘用车的后悬架上。

2.1.2独立悬架的结构特点以及优缺点

（1）独立悬架结构特点：左､右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接；独立悬架与断开式驱动桥连用。

（2）独立悬架主要优点：

①簧下质量小；

②悬架占用空间小；

③弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；

④由于采用了断开式车轴，所以能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，改善了汽车的行驶稳定性；

⑤左､右车轮各自独立运动互不影响可以减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上也能获得良好的地面附着力；

（3）独立悬架主要缺点：结构复杂，成本较高，维修困难。