汽车设计-悬架

附件2

内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书

课程名称：汽车设计课程设计学院：能动学院班级：车辆工程11-1班学生姓名：宋鹏成学号： 2 _ 指导教师：刘占峰、宋力

中型载货汽车设计参数表

纵向通过半径（m） 3.5

·

（

二〇 15 年 1 月

本科课程设计说明书

学校代码： 10128

学号： 2

题目：重型载货汽车后悬架设计

学生姓名：宋鹏成

学院：能源与动力工程学院

系别：交通运输系

专业：车辆工程

班级：车辆11-1

指导教师：刘占峰宋力老师

目录

第一章悬架参数的确定 (1)

设计的主要数据?? 1.1设计的主要数据 (1)

1.2悬架主要参数的确定 (2)

第二章弹性元件参数确定 (3)

2.1钢板弹簧的布置方式 (4)

2.2钢板弹簧主要参数的确定 (5)

2.4钢板总成的弧高及半径 (9)

2.5钢板主片的强度计算 (11)

2.6弹簧销的强度计算 (12)

第七章减震器 (13)

参考文献 (14)

致谢 (15)

第一章 悬架参数的确定

1.1设计的主要数据

总质量：31000kg 整备量：12000kg

空车时： 后轴负荷：5280kg 满载时： 后轴负荷：15500kg

尺 寸： 总 长：11976 总 宽：2395

轴 距：5225 前 轮 距 ：1950/1950 后 轮 距：1847/1847 满载重心高度：1180

1.2悬架主要参数的确定

1.2.1 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 f

n: hz

c 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.。

1.2.2 悬架的静挠度

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 0.8=

1.2.3 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。

W F =

N g G 70750102

8

60708001550022=⨯⨯---=---轮重簧重后桥重

单个钢板弹簧空载载时簧上质量：

N g G F 19650102

8

60708005280220=⨯⨯---=---=

轮重簧重后桥重

n=1.9hz , m=7075kg,代入公式： n=π2//m c

可得

C=10083N/cm

c f =

C F w =10083

70750

=7.02cm

第二章 弹性元件的设计

2.1 钢板弹簧的布置方案选择

布置形式为对称纵置式钢板弹簧。

2.2 钢板弹簧主要参数的确定

已知满载静止时负荷2G =15500kg 。簧下部分荷重kg G Z 13502=，由此可计算出单个钢板弹簧的载荷：

N g G G F Z W 70750102

1350

15500222=⨯-=-=

。 由前面选定的参数知：

cm f d 0.8=

2.2.1满载弧高

满载弧高a f 是指钢板弹簧装到车轴上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端连线间的高度差。常取a f =10～20mm.在此取：

mm f a 15=

2.2.2钢板弹簧长度L 的确定

（1） 选择原则：

钢板弹簧长度是弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离。轿车L=(0.40～0.55)轴距；货车前悬架：L=(0.26～0.35)轴距，后悬架：L=(0.35～0.45)轴距。

（2） 钢板弹簧长度的初步选定：

根据经验L = 0.35⨯轴距，并结合国内外货车资料，初步选定主簧主片的长度为m L =1850mm ,

2.2.3钢板弹簧断面尺寸的确定

（1） 钢板弹簧断面宽度

b 的确定：

有关钢板弹簧的刚度，强度可按等截面的简支梁计算，引入挠度增大系数

δ加以修正。因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需的总惯性距0J 。对于对称式钢板弹簧

[]

E c kS L J 48/)(30δ-= 式中： S ——U 形螺栓中心距（mm ）

k ——U 形螺栓夹紧(刚性夹紧，k 取0.5)； c ——钢板弹簧垂直刚度（N/mm ）,c=c W f F /; δ——为挠度增大系数。 挠度增大系数δ的确定：

先确定与主片等长的重叠片数1n ，再估计一个总片数0n ，求得01/n n =η，然后δ=1.5/[])5.01(04.1η+，初定δ。 对于主簧：

L=1850mm k=0.5 S=200mm

1n =2

0n =18

18

2=

η δ=1.5/[])5.01(04.1η+=1.5/⎥⎦⎤⎢⎣

⎡

⨯+⨯)1825.01(04.1=1.37

E=2.1510⨯N/4mm

将上述数据代入以上公式得

0J =734×103

4mm

计算弹簧总截面系数0W ：

0W [][]W W kS L F σ4/)(-≥

式中[]w σ为许用弯曲应力。[]w σ的选取：后主簧为450～550N/2mm ，后副簧为220～250 N/2mm 。

w F =m F =70750N L=1850mm