《汽车车辆工程类毕业设计__载货汽车车架及悬架系统设计fljc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车车辆工程类毕业设计__载货汽车车架及悬架系统设计fljc.docx（59页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、湖南工业大学本科生毕业设计（论文）学科门类类：单位位代码：毕业设计计说明书书（论文文）低速载货货汽车车车架及悬悬架系统统设计学生姓名名所学专业业班 级学 号指导教师师XXXXXXXXXXX系系二*年XXX月摘要本课题结结合生产产实际，在在农用运运输车的的基础上上对低速速载货汽汽车车架架及悬架架系统进进行了设设计。设设计内容容主要包包括：参参与总体体设计；车架、悬悬架结构构型式分分析和主主要参数数的确定定；车架架、悬架架结构设设计。整个设计计过程遵遵循以下下原则和和技术标标准：规范合合理的型型式和尺尺寸选择择，结构构和布置置合理；保证整整车良好好的平顺顺性能。工工作可靠靠，结构构简单，装装卸方便
2、便，便于于维修、调调整；尽尽量使用用通用件件，以便便降低制制造成本本；在保保证功能能和强度度的要求求下，尽尽量减小小整备质质量。低速载货货汽车上上用得比比较广泛泛的是边边梁式车车架和非非独立悬悬架，因因为边梁梁式车架架和非独独立悬架架结构简简单，比比较经济济实用，便便于维修修和改装装。考虑到到车架和和悬架在在整车设设计中的的作用，首先进行了车架、悬架的总体设计，然后对车架、悬架结构进行了设计，最后对车架、悬架的结构进行了受力综合分析，在次基础上确定了它们的主要参数。关键词：低速货货车，车架，悬架，设计谢谢朋友友对我文文章的赏赏识，充充值后就就可以下下载说明明书。我我这里还还有一个个压缩包包，里
3、面面有相应应的woord说说明书（附附带：外外文翻译译、调研研报告）和和CADD图纸。需要压缩包的朋友请联系QQ客服：1459919609。下载后我可以将压缩包免费送给你。需要其他设计题目直接联系！ ABSTTRACCTThiss toopicc coombiineddprooducctioon wwithh thhe aactuualaand bassed on thee aggriccultturee trranssporrt vvehiiclee foounddatiion, thhe llow speeed truuck fraame andd suuspeensiion sysste
4、mm haave beeen ddesiigneed.Thee maaincconttentt off thhe ddesiign inccludde: thee deesiggn oof tthe parrticcipaatioon ssysttem, annalyysiss off thhe sstruuctuure pattterrn oof tthe fraame andd suuspeensiion andddettermminaatioon oof tthe maiin pparaametter, deesiggn oofthhe sstruuctuure of thee frra
5、mee annd ssusppenssionn.Duriing thee enntirre ddesiign proocesss, thee prrincciplles annd tthe tecchniicall sttanddardds aare folllowwed: thhe rreassonaablee paatteern andd thhe ssizee, tthe strructturee annd aarraangeemennt;thee goood smooothh peerfoormaancee offthee enntirre vvehiiclee; wiith rell
6、iabble worrk, simmplee sttruccturre, loaadinng aand unlloaddingg, aadvaantaageoous forr thhe sservvicee annd tthe adjjusttmennt; as farr ass poossiiblee geenerral parrts, inn orrderr too reeducce tthe cosst oof tthe prooducctioon,thee fuuncttionn annd tthe inttenssityy reequeest areeguaarannteeed, t
7、the quaalitty iis rreduucedd ass faar aas pposssiblle.The sidde fframme aand nonn- iindeepenndennt ssusppenssionnaree ussed quiite widdelyon tthe loww sppeedd trruckk, bbecaausee thhe ssidee frramee annd nnon- inndeppenddentt suuspeensiion strructturee arresiimplle, ecoonommicaal aand praactiicall,
8、aadvaantaageoous forr thhe sservvicee annd tthe reffit. Coonsiiderredtthe funnctiion of thee frramee annd ssusppenssionn inn thhe eentiire vehhiclle ddesiign,firrstllythhat thee whholee off thhe fframme aand susspennsioonsyysteem iis ccarrriedd onn deesiggninng, theen tthe strructturee off thhe ffra
9、mme aand susspennsioon hhavee beeen carrrieed oon ddesiigniing, fiinallly thee sttresss ggeneerallizeed aanallysiis oof tthe strructtureeof thee frramee anndsuuspeensiion hass beeen carrrieed oon, theeir maiin pparaametter hass beeen dettermmineed iin tthe infferiior fouundaatioon.Key worrds：Loww Sp
10、peedd Trruckk， Frramee， Suuspeensiion，dessignn目录第1章前前言1第2章总总体方案案论证221 设计选选型原则则222 设计内内容3第3章 主要尺尺寸参数数的选定定331 外廓尺尺寸332 质量参参数3第4章 车架总总成设计计441 车架的的结构设设计442 车架的的技术要要求5第5章车车架的设设计计算算651车车架的计计算652 车架载载荷分析析853 车架弯弯曲强度度的计算算854 车架扭扭转应力力的计算算11第6章悬悬架的总总成设计计1461悬悬架的设设计要求求1462悬悬架的两两种形式式1463悬悬架主要要参数的的确定1764钢钢板弹簧簧的设
11、计计20结论233参 考 文 献献24致谢25第1章 前言车架和悬悬架系统统是汽车车设计的的重要部部分，因因为它们们的好坏坏直接关关系到汽汽车各个方方面（操操控、性性能、安安全、舒舒适）性性能。 现代汽车车绝大多多数都具具有作为为整车骨骨架的车车架。汽汽车绝大大多数部部件和总总成都是是通过车车架来固固定其位位置的，如如发动机机、传动动系统、悬悬架、转转向系统统、驾驶驶室、货货箱和有有关操纵纵机构。车车架是支支撑连接接汽车的的各零部部件，并并承受来来自车内内、外的的各种载载荷，所所以在车车辆总体体设计中中车架要要有足够够的强度度和刚度度，以使使装在其其上面的的有关机机构之间间的相对对位置在在汽车
12、行行驶过程程中保持持不变并并使车身身的变形形最小，车车架的刚刚度不足足会引起起振动和和噪声，也也使汽车车的乘坐坐舒适性性、操纵纵稳定性性及某些些机件的的可靠性性下降。过过去对车车辆车架架的设计计与计算算主要考考虑静强强度。当当今，对对车辆轻轻量化和和降低成成本的要要求越来来越高，于于是对车车架的结结构形式式设计有有高的要要求。首首先要满满足汽车车总布置置的要求求。汽车车在复杂杂多边的的行驶过过程中，固固定在车车架上的的各总成成和部件件之间不不应发生生干涉。汽汽车在崎崎岖不平平的道路路上行驶驶时，车车架在载载荷作用用下可能能产生扭扭转变形形以及在在纵向平平面内的的弯曲变变形；车车架布置置的离地地
13、面近一一些，以以使汽车车重心位位置降低低，有利利于提高高汽车的的行驶稳稳定性。悬架是车车架（或或承载式式车身）与与车桥（或或车轮）之之间的一一切传力力连接装装置的总总称。它它的功用用是把路路面作用用于车轮轮上的垂垂直反力力（支撑撑力）、纵纵向反力力（驱动动力和制制动力）和和侧向反反力以及及这些反反力所造造成的力力矩传递递到车架架（或承承载式车车身）上上，以保保证汽车车的正常常行驶。在在进行设设计时，要要满足以以下几点点要求：a规范范合理的的型式和和尺寸选选择，结结构和布布置合理理。b保证证整车良良好的平平顺性能能。c工作作可靠，结结构简单单，装卸卸方便，便便于维修修、调整整。d尽量量使用通通用
14、件，以以便降低低制造成成本。e在保保证功能能和强度度的要求求下，尽尽量减小小整备质质量。f其它它有关产产品技术术规范和和标准。目前，农农用运输输车不能能满足“三三农”市市场需求求，突出出表现为为一般产产品生产产能力过过剩，技技术水平平低，质质量和维维修服务务水平差差，价格格较高，而市场急需的高质量经济型产品不能满足需求。结合生产实际，在农用运输车基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。第2章 总体方方案论证证2.1 设计选选型原则则2.1.1车架架的设计计方案根据纵梁梁的结构构特点，车车架可分分为以下下几种方方案：a周边边式车架架，用于于中级以以上的轿轿车；bX形形车架，为为一些轿轿车所
15、采采用；c梯形形车架，梯梯形车架架是由两两根相互互平行的的纵梁和和若干根根横梁组组成。其其弯曲刚刚度较大大，而当当承受扭扭矩时，各各部分同同时产生生弯曲和和扭转。其其优点是是便于安安装车身身、车箱箱和布置置其他总总成，易易于汽车车的改装装和变型型，因此此被广泛泛地用在在载货汽汽车、越越野汽车车、特种种车辆和和用货车车底盘改改装的大大客车上上；d计量量式车架架；e综合合式车架架；结合生产产实际及及设计要要求，选选用方案案c。2.1.2 悬悬架的设设计方案案a前轮轮和后轮轮均采用用非独立立悬架；b前轮轮采用独独立悬架架，后轮轮采用非非独立悬悬架；c前后后轮均采采用独立立悬架；非独立悬悬架的结结构特
16、点点是，左左右车轮轮用一根根整体轴轴连接再再经过悬悬架与车车架（或或车身）连连接；独独立悬架架的结构构特点是是左右车车轮通过过各自的的悬架与与车架（车车身）连连接。结合生产产实际及及设计要要求，选选用方案案a。由于是载载货汽车车，前后后悬架均均采用纵纵置半椭椭圆形钢钢板弹簧簧，当采采用纵置置钢板弹弹簧作弹弹性元件件时，它它兼起导导向装置置作用。缓缓冲块用用来减轻轻车轴对对车架（或或车身）的的直接冲冲撞，防防止弹性性元件产产生过大大的变形形。装有有横向稳稳定器的的汽车，能能减少转转弯行驶驶时车身身的侧倾倾角和横横向角振振动。2.1.3整体体设计方方案综合上述述两方案案确定了了整体设设计方案案：梯
17、形形车架和和前后悬悬架均采采用纵置置半椭圆圆形钢板板弹簧非非独立悬悬架。22 设计内内容a参与与总体设设计；b车架架、悬架架结构型型式分析析和主要要参数的的确定；c车架架、悬架架结构设设计。第3章 主要尺尺寸参数数的选定定3.1 外廓尺尺寸我国对低低速载货货汽车的的限制尺尺寸是：总高不不大于22.055米；总总宽不大大于2米米；总长长不大于于6米。3.2 质量参参数3.2.1 装装载质量量按要求取取=15000kgg3.2.2 整整备质量量汽车的装装载量与与整备质质量之比比/称为汽汽车的整整备质量量利用系系数。它它表明单单位汽车车整备质质量所承承受的汽汽车装载载质量。参参考国内内外同类类型同级
18、级别的汽汽车整备备质量利利用系数数和查汽汽车设计计表22-100，所以以：在轻型载载货汽车车之列,所以满满足设计计要求取取。3.2.3满载载质量3.2.4车架架宽度车架宽度度是指左左右纵梁梁腹板外外侧面之之间的宽宽度。在在总体设设计中，整整车宽度度确定后后，车架架前后部部分宽度度就可以以根据前前轮最大大转向角角、轮距距、钢板板弹簧片片宽、装装在车架架内侧的的发动机机外廓宽宽度及悬悬置等尺尺寸确定定。从提提高整车车的横向向稳定性性以及减减小车架架纵梁外外侧装置置件的悬悬伸长度度来看，车车架尽量量宽些，同同时前后后部分宽宽度应相相等。以以便简化化制造工工艺和避避免纵梁梁宽度变变化处产产生应力力集中
19、。由由（汽车车设计）表表2225取的的车架宽宽8600mm。3.2.5轴距距L由总体设设计取轴轴距28800mmm。第4章 车架总总成设计计41 车架的的结构设设计车架是支支撑、连连接汽车车备总成成的零部部件，并并承受来来自车内内外的各各种载荷荷的基础础构件。传传统的梯梯形车架架由于其其所起到到的缓冲冲、隔振振、降低低噪声、延延长车身身使用寿寿命等特特点及生生产上的的继承性性、工艺艺性等原原因仍广广泛应用用在大型型挂车上上。货车车车架应应具有足足够的强强度和适适当的刚刚度。同同时要求求其质量量尽可能能小。此此外，车车架应布布置得离离地面近近一些，以以降低整整车重心心位置，有有利于提提高汽车车行
20、驶的的稳定性性。图4-11 车架架结构示示意图4.1.1 纵纵梁形式式的确定定纵梁是车车架的主主要承载载部件，在在汽车行行驶中受受较大的的弯曲应应力。车车架纵梁梁根据截截面形状状分有工工字梁和和槽形梁梁。由于于槽形梁梁具有强强度高、工工艺简单单等特点点，因此此在载货货汽车设设计中选选用槽形形梁结构构。另外外为了满满足低速速载货汽汽车使用用性能的的要求，纵纵梁采用用直线形形结构。这这样既可可降低纵纵梁的高高度，减减轻整车车自身重重量，降降低成本本，亦可可保证强强度。材材料选用用16MMn低合合金钢，16Mn低合金钢在强度,塑性,可焊性方面能较好地满足刚结构，是应用最广泛的低合金钢，综合机械性能良
21、好,正火可提高塑性，韧性及冷压成型性能。4.1.2 横横梁形式式的确定定横梁是车车架中用用来连接接左、右右纵梁，构构成车架架的主要要构件。横横梁本身身的抗扭扭性能的的好坏及及其分布布，直接接影响着着纵梁的的内应力力大小及及其分布布合理设设计横梁梁，可以以保证车车架具有有足够的的扭转刚刚度。从早期通通过试验验所得出出的一些些结论可可以看出出，若加加大横梁梁的扭转转刚度，可可以提高高整个车车架的扭扭转刚度度，但与与该横梁梁连接处处的纵梁梁的扭转转应力会会加大；如果不不加大横横梁，而而是在两两根横梁梁间再增增加横梁梁，其结结果是增增加了车车架的扭扭转刚度度，同时时还降低低了与横横梁连接接处的纵纵梁扭
22、转转应力在横梁上上往往要要安装汽汽车上的的一些主主要部件件和总成成，所以以横梁形形状以及及在纵梁梁上的位位置应满满足安装装上的需需要。横横、纵梁梁的断面面形状、横横梁的数数量以及及两者之之间的连连接方式式，对车车机架的的扭转刚刚度有大大的影响响。纵、横横梁材料料的选用用有以下下三种：车架AA：箱型型纵梁、管管型横梁梁，横、纵纵梁间采采用焊接接连接，扭扭转刚度度最大。车车架B：槽型纵纵梁、槽槽型横梁梁，横、纵纵梁间采采用铆接接连接，扭扭转刚度度适中。车车架C：槽型纵纵梁、工工字型横横梁，横横、纵梁梁间采用用铆接连连接，扭扭转刚度度最小。从以上三三种车架架的对比比可以看看出：低低速载货货汽车应应该
23、选用用车架BB。 本设计共共有六根根横梁，有有前横梁梁，第二二横梁，第第三横梁梁，第四四横梁，第第五横梁梁，第六六横梁。4.1.3 纵纵梁与横横梁的连连接轿车车架架的纵、横横梁采用用焊接方方式连接接，而货货车则多多以铆钉钉连接（见见下图）。铆铆钉连接接具有一一定弹性性，有利利于消除除峰值应应力，改改善应力力状况，这这对于要要求有一一定扭转转弹性的的货车车车架有重重要意义义。图4-22 车架架铆接示示意图铆接设计计注意事事项：a.尽量量使铆钉钉的中心心线与构构件的端端面重心心线重合合；b.铆接接厚度一一般不大大于5dd；c.在同同一结构构上铆钉钉种类不不益太多多；d.尽量量减少在在同一截截面上的
24、的铆钉孔孔数，将将铆钉交交错排列列；42 车架的的技术要要求a.车架架左右纵纵梁间的的距离为为8600，而在在车架前前横梁及及转向器器范围内内应为8860。b.车架架总成左左右纵梁梁上表面面应在同同一平面面内，其其不平度度在全长长上不大大于3.0，且且在转向向器固定定处，该该表面与与纵梁侧侧面的垂垂直度应应不大于于0.55。c.车架架总成驾驾驶室前前后固定定点的相相对位置置尺寸应应符总装装图要求求，驾驶驶室后支支点与前前支点高高度差为为10。d.在车车架总成成上，左左右对称称的前后后钢板弹弹簧支架架及吊耳耳支架其其销孔中中心线应应在同一一直线上上，且与与车架中中心线垂垂直，偏偏差不大大于100
25、00：1.55，左右右对称支支架的相相对位置置尺寸应应符合要要求。e.车架架总成铆铆接零件件的接合合面必须须紧固无无缝隙，紧紧接面的的直径应应不小于于铆钉直直径的11.5倍倍，且具具有正确确形状不不允许有有倾斜，呲呲牙等缺缺陷，铆铆接后的的铆钉头头和铆钉钉中心线线的不同同轴度应应不大于于1.00。f.车架架的全部部铆接部部分应仔仔细检查查，铆后后零件上上不得有有裂缝，若若有裂缝缝须更换换重铆。g. 车车架总成成车架第第二横梁梁连接的的螺母应应装置于于车架的的内部。第5章 车架的的设计计计算5.1 车架的的计算：5.1.1 纵纵梁弯曲曲应力弯矩M可可用弯矩矩差法或或多边形形法求得得。对于于载重汽
26、汽车，可可假定空空车簧上上重量GGs均布布在纵梁梁全长上上，载重重Ge均均布在车车箱中，空空车时簧簧上负荷荷 (对对4X22货车可可取=22)整备质质量。图5-11纵梁弯弯曲应力力由上图得得： （55-1）（5-22）（5-33）a=6225mmm，b=8000mm，=28000mmm，L=42225mmm，。将已知量量代入上上式得：=67444.44N =11.244m=73552.003N.m5.1.2局部部扭转应应力相邻两横横梁如果果都同纵纵梁翼缘缘连接,扭矩TT作用于于该段纵纵梁的中中点,则则在开口口断面梁梁中扇性性应力可可按下式式计算： (5-4)式中 IIw扇性惯惯性矩；W扇性性坐
27、标；对于槽形形断面 (5-5) 由材料力力学表BB-4热热轧槽钢钢（GBB/T-7077-19988）查得h=800mm,bb=433mm,dd=5.0mmm,t=8.00mm则mm对于工字字形断面面 5.1.3 车车架扭转转时纵梁梁应力如横梁同同纵梁翼翼缘相连连，则在在节点附附近，纵纵梁的扇扇性应力力： (55-6)式中 E弹性模模量，对对低碳钢钢和166Mn钢钢：E=2.006；车架轴轴间扭角角；L轴距距；节点间距距；a系数，当当kL=0时，aa=6；kL=122时，aa=5.25。车架扭转转时，纵纵梁还将将出现弯弯曲应力力，须和和相加。5.2 车架载载荷分析析汽车静止止时，车车架上只只承
28、受弹弹簧以上上部分的的载荷称称为静载载荷。汽汽车在行行驶过程程中，随随行驶条条件(车速和和路面情情况)的变化化，车架架将主要要承受对对称的垂垂直动载载荷和斜斜对称的的动载荷荷。5.2.1 对对称的垂垂直动载载荷这种载荷荷是当汽汽车在平平坦道路路上以较较高车速速行驶时时产生的的，其值值取决于于作用在在车架上上的静载载荷及其其在车架架上的分分布，还还取决于于静载荷荷作用处处的垂直直加速度度之值。这这种动载载荷会使使车架产产生弯曲曲变形。5.2.2 斜斜对称的的动载荷荷当汽车在在不平道道路上行行驶时，汽汽车的前前后几个个车轮可可能不在在同一平平面上，从从而使车车架连同同车身一一起歪斜斜，其值值取决于
29、于道路不不平坦的的程度以以及车身身、车架架和悬架架的刚度度。这种种动载荷荷将会使使车架产产生扭转转变形。由于汽车车的结构构复杂，使使用工况况多变，除除了上述述两种主主要载荷荷的作用用外，汽汽车车架架上还承承受其他他的一些些载荷。如如汽车加加速或制制动时会会导致车车架前后后载荷的的重新分分配；汽汽车转向向时，惯惯性力将将使车架架受到侧侧向力的的作用。一一般来说说，车架架主要损损坏的疲疲劳裂纹纹起源于于纵梁和和横梁边边缘处，然然后向垂垂直于边边缘的方方向扩展展。在纵纵梁上的的裂纹将将迅速发发展乃至至全部断断裂，而而横梁上上出现的的裂纹则则往往不不再继续续发展或或扩展得得很缓慢慢。根据据统计资资料可
30、知知，车架架的使用用寿命主主要取决决于纵梁梁抗疲劳劳损伤的的强度。因因此，在在评价车车架的载载荷性能能时，主主要应着着眼于纵纵梁。53 车架弯弯曲强度度的计算算由于结构构的限制制，车架架必须满满足强度度要求和和结构设设计要求求。5.3.1 受受力分析析为简化计计算，设设计时做做以下几几点假设设：a纵梁梁为支撑撑在前后后轴上的的简支梁梁b空车车时簧载载质量均均布在左左、右纵纵梁的全全长上c所有有作用力力均通过过截面的的弯心(局部扭扭转的影影响忽略略不计)其中=4413mmm,=9100mm,=9066mm,=8855mm,=8355mm,所以5.3.2 弯弯矩的计计算总体设计计中又知知：车载载质
31、量为为=15000kgg ，簧簧上整备备质量220000kg。A所以以均布载载荷集度度q为：图5-22 车架架载荷示示图B求支支反力由平衡方方程得：得：把车架纵纵梁分为为六段。如如图5-3所示示：图5-33 纵梁梁分段受受力示图图当时：剪力弯矩当时：剪力弯矩当时：剪力弯矩a. 变变载面处处的剪力力和弯矩矩：当时：当时：当时：当时：当时：b. 求求最大弯弯矩：因为，所所以当QQ=0时时，弯矩矩最大即，时，弯矩矩最大5.3.3 强强度验算算实验表明明，当车车速约440 kkmh时，汽汽车在对对称的垂垂直动载载工况下下，其最最大弯矩矩约为静静载荷下下的3(卵石路路)4.7(农村村土路)倍，同同时，考
32、考虑到动动载荷作作用下，车车架处于于受疲劳劳应力状状态，如如取疲劳劳安全系系数为11.151.4，可求求得动载载荷下的的最大弯弯矩：可用下式式来校核核纵梁的的弯曲强强度： (5-7)式中：纵梁梁的弯曲曲强度抗弯弯模量如图可知知区域载载面形状状和载面面特性，即即抗弯截截面系数数为：(5-88) ， (5-99)比较车架架全长上上受力分分析可知知：最大受力力可能发发生在最最大弯矩矩处或变变载面处处，求两两点的受受力值加加以比较较求出安安全系数数：(5-110)其中为材材料的屈屈服应力力，取其其值为3345MMPa综上所述述：车架架发生最最大受力力时，静静载安全全系数不不小于11.433， 按按上式
33、求求得的弯弯曲应力力不超过过纵梁材材料的疲疲劳极限限。54 车架扭扭转应力力的计算算5.4.1 受受力分析析简化设计计计算，假假设牵引引横梁为为一根前前悬架梁梁，共有有七根主主横梁，分分别为前前端横梁梁，工具具箱横梁梁，三根根方形横横梁，一一根矩形形横梁和和后端横横梁，间间距分别别为=4133mm,=9100mm,=9066mm,=8855mm,= 8335mmm,=2800mm。反反载荷均均匀分布布在纵图5-44 车架架在反对对称载荷荷作用下下的受扭扭情况简简图16为为横梁；ae为纵纵梁的区区段图5-44为车架架在反对对称载荷荷作用下下的受扭扭情况简简图。作作用在车车架上的的四个力力R位于于
34、前后车车轮轴线线所在的的横向铅铅垂平面面内。5.4.2 求求最大扭扭矩这时各横横梁的扭扭转角相相等。此此外，纵纵横梁单单位长度度的扭转转角亦相相等。由由于扭转转角与扭扭矩T，扭扭转刚度度存在以以下关系系：(5-111)式中：TT车架架元件所所受的扭扭矩，NNmmL车车架元件件的长度度，mmmG材材料的剪剪切弹性性模量，MMPa车架架元件横横断面的的极惯性性矩，因此，作作用在车车架元件件上的扭扭矩与该该元件的的扭转刚刚度成正正比，故故有式中： 横梁梁1，22，所受的的扭矩；横梁梁1，22，横断面面的极惯惯性矩；纵梁梁在1，22和1，22，横梁间间所受的的扭矩；纵梁梁在1，22和1，22，横梁间间
35、横断面面的极惯惯性矩；如果将车车架由对对称平面面处切开开见图55.8，则则切掉的的一半对对尚存的的一半的的作用相相当于在在切口横横断面上上作用着着扭矩和和横向力力。对最最右边的的横梁11取力矩矩的平衡衡方程式式，则有有图5-55 车架架在反对对称载荷荷作用下下的受力力简图(5-112)由(5-11)式得：；将上式代代入(55-122)，经经整理后后得:(5-113)式中：nn横梁梁数为66；M两两横梁之之间的纵纵梁区段段数为55；C车车架宽为为8600mm；L前前后桥的的距离为为28000mmm；a求极极惯性矩矩和抗扭扭截面系系数；第6章 悬架的的总成设设计6.1悬悬架的设设计要求求：a保证证
36、汽车有有良好的的行驶平平顺性和和良好的的操纵稳稳定性。b具有有合适的的衰减振振动的能能力。c汽车车制动或或加速时时，保证证车身稳稳定，减减少车身身侧倾，转转弯时车车身侧倾倾角要合合适。d有良良好的隔隔声能力力。e结构构紧凑、占占用空间间小。f可靠靠地传递递车身与与车轮之之间的各各种力和和力矩，在在满足另另部件质质量要小小的同时时，还要要保证有有足够的的强度和和寿命。6.2悬悬架的两两种形式式：非独立悬悬架和独独立悬架架A非独独立悬架架如图(a)所示示。其两两侧车轮轮安装于于一整体体式车桥桥上，当当一侧车车轮受冲冲击力时时会直接接影响到到另一侧侧车轮上上。B独立立悬架如如图(bb)所示示，其两两
37、侧车轮轮安装于于断开式式车桥上上，两侧侧车轮分分别独立立地与车车架（或或车身）弹弹性地连连接，当当一侧车车轮受冲冲击，其其运动不不直接影影响到另另一侧车车轮。图611非独立立悬架和和独立悬悬架C. 钢钢板弹簧簧又叫叶叶片弹簧簧，它是是由若干干不等长长的合金金弹簧片片叠加在在一起组组合成一一根近似似等强度度的梁。如如下图所示示。钢板板弹簧33的第一一片（最最长的一一片）称称为主片片，其两两端弯成成卷耳11，内装装青铜或或塑料或或橡胶。粉粉沫冶金金、制成成的衬套套，用弹弹簧销与与固定在在车架上上的支架架、或吊吊耳作铰铰链连接接。钢板板弹簧的的中间用用U形螺螺栓与车车桥固定定。中心心螺栓44用来连连
38、接各弹弹簧片，并并保证各各片的装装配时的的相对位位置。中中心螺栓栓到两端端卷耳中中心的距距离可以以相等，也也可以不不相等。为为了增加加主片卷卷耳的强强度，将将第二片片末端也也弯成半半卷耳，包包在主片片卷耳和和外面，且且留有较较大的间间隙，使使得弹簧簧在变形形时，各各片间有有相对滑滑动的可可能。钢钢板弹簧簧在载荷荷作用下下变形，各各片之间间因相对对滑动而而产生摩摩擦，可可促使车车架的振振动衰减减。各片片间的干干摩擦，车车轮将所所受冲击击力传递递给车架架，且增增大了各各片的摩摩损。所所以在装装合时，各各片间涂涂上较稠稠的润滑滑剂（石石墨润滑滑脂），并并应定期期保养。图622钢板弹弹簧示意意图1.
39、卷耳；22. 弹弹簧夹；3. 钢板弹弹簧；44. 中中心螺栓栓；钢板弹簧簧可分为为对称式式钢板弹弹簧和非非对称式式钢板弹弹簧，对对称式钢钢板弹簧簧其中心心螺栓到到两端卷卷耳中心心的距离离相等，不不等的则则为非对对称式钢钢板弹簧簧。我们们设计的的是对称称式钢板板弹簧，钢板弹弹簧在载载荷作用用下变形形，各片片之间因因相对滑滑动而产产生摩擦擦，可促促使车架架的振动动衰减，起起到减振振器的作作用钢板板弹簧本本身还兼兼起导向向机构的的作用，可可不必单单设导向向装置，使使结构简简化，并并且由于于弹簧各各片之间间摩擦引引起一定定减振作作用。D悬架架系统中中由于弹弹性元件件受冲击击产生振振动，为为改善汽汽车行
40、驶驶平顺性性，悬架架中与弹弹性元件件并联安安装减振振器，为为衰减振振动，汽汽车悬架架系统中中采用减减振器多多是液力力减振器器，其工工作原理理是当车车架（或或车身）和和车桥间间受振动动出现相相对运动动时，减减振器内内的活塞塞上下移移动，减减振器腔腔内的油油液便反反复地从从一个腔腔经过不不同的孔孔隙流入入另一个个腔内。此此时孔壁壁与油液液间的摩摩擦和油油液分子子间的内内摩擦对对振动形形成阻尼尼力，使使汽车振振动能量量转化为为油液热热能，再再由减振振器吸收收散发到到大气中中。在油油液通道道截面和和等因素素不变时时，阻尼尼力随车车架与车车桥（或或车轮）之之间的相相对运动动速度增增减，并并与油液液粘度有
41、有关。减振器与与弹性元元件承担担着缓冲冲击和减减振的任任务，阻阻尼力过过大，将将使悬架架弹性变变坏，甚甚至使减减振器连连接件损损坏。因因面要调调节弹性性元件和和减振器器这一矛矛盾。a.在压压缩行程程（车桥桥和车架架相互靠靠近），减减振器阻阻尼力较较小，以以便充分分发挥弹弹性元件件的弹性性作用，缓缓和冲击击。这时时，弹性性元件起起主要作作用。b.在悬悬架伸张张行程中中（车桥桥和车架架相互远远离），减减振器阻阻尼力应应大，迅迅速减振振。c.当车车桥（或或车轮）与与车桥间间的相对对速度过过大时，要要求减振振器能自自动加大大液流量量，使阻阻尼力始始终保持持在一定定限度之之内，以以避免承承受过大大的冲击
42、击载荷。在汽车悬悬架系统统中广泛泛采用的的是筒式式减振器器，且在在压缩和和伸张行行程中均均能起减减振作用用叫双向向作用式式减振器器，还有有采用新新式减振振器，它它包括充充气式减减振器和和阻力可可调式减减振器。图633双向作作用筒式式减振器器工作原原理图双向作用用筒式减减振器工工作原理理说明。在在压缩行行程时，指指汽车车车轮移近近车身，减减振器受受压缩，此此时减振振器内活活塞3向向下移动动。活塞塞下腔室室的容积积减少，油油压升高高，油液液流经流流通阀88流到活活塞上面面的腔室室（上腔腔）。上上腔被活活塞杆11占去了了一部分分空间，因因而上腔腔增加的的容积小小于下腔腔减小的的容积，一一部分油油液于
43、是是就推开开压缩阀阀6，流流回贮油油缸5。这这些阀对对油的节节约形成成悬架受受压缩运运动的阻阻尼力。减减振器在在伸张行行程时，车车轮相当当于远离离车身，减减振器受受拉伸。这这时减振振器的活活塞向上上移动。活活塞上腔腔油压升升高，流流通阀88关闭，上上腔内的的油液推推开伸张张阀4流流入下腔腔。由于于活塞杆杆的存在在，自上上腔流来来的油液液不足以以充满下下腔增加加的容积积，主使使下腔产产生一真真空度，这这时储油油缸中的的油液推推开补偿偿阀7流流进下腔腔进行补补充。由由于这些些阀的节节流作用用对悬架架在伸张张运动时时起到阻阻尼作用用。由于伸张张阀弹簧簧的刚度度和预紧紧力设计计的大于于压缩阀阀，在同同样压力力作用下下，伸张张阀及相相应的常常通缝隙隙的通道道载面积积总和小小于压缩缩阀及相相应常通通缝隙通通道截面面积总和和。这使使得减振振器的伸伸张行程程产生的的阻尼力力大于压压缩行程程的阻尼尼力，达达到迅速速减振的的要求。6.3悬悬架主要要参数的的确定：6.3.1悬架架静挠度度悬架静挠挠度是指指汽车的的满载静静止时悬悬架上的的载荷与与此时悬悬架刚度度c之比比即 （6-1） 汽车前后后悬架与与其簧上上质量组组成的振振动系统统的固有有频率，是是影响汽汽车行驶驶平顺性性的主要要参数之之一。