《懸架設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

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1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,1,第8章 懸架設(shè)計(jì),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,2,本章重點(diǎn),懸架的設(shè)計(jì)要求 懸架的結(jié)構(gòu)形式 懸架主要性能參數(shù)的確定 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)算 減振器的參數(shù)確定 橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)計(jì)算,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,3,8.1 概述,懸架把車架(或車身)與車軸(或車輪)彈性地連接起來(lái)，傳遞作用在車輪和車架(或車身)之間的力和力矩；緩和由不平路面?zhèn)鹘o車架(或車身)的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證汽車的行駛平順性；保證車輪在路面不平和載荷變化時(shí)，具有理想的運(yùn)動(dòng)特性；保證汽車的操縱穩(wěn)定性。 8.1.1 懸架的設(shè)計(jì)要求 1. 保證汽

2、車具有良好的行駛平順性 2. 保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性 3. 具備良好的傳力特性,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,4,8.1 概述,8.1.2 懸架的構(gòu)成 懸架主要由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器組成。在有些懸架中，還有緩沖塊和橫向穩(wěn)定桿。下面詳細(xì)分析彈性元件。 彈性元件用來(lái)傳遞垂直力，緩和沖擊和振動(dòng)。彈性元件有多種形式，如鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧及橡膠彈簧等。彈性元件主要靠材料變形來(lái)儲(chǔ)存能量。 下表列出了幾種彈性元件的單位質(zhì)量?jī)?chǔ)能量。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,5,8.2 懸架的結(jié)構(gòu)形式,懸架通常分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩類，各種懸架的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

3、圖如下：,(a) （b）,(c) （d）,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,6,8.2 懸架的結(jié)構(gòu)形式,(a) （b）,(c) （d）,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,7,8.3 懸架主要性能參數(shù)確定,8.3.1 懸架靜撓度和動(dòng)撓度的選擇 1靜撓度 懸架靜撓度是指汽車滿載靜止時(shí)懸架上的載荷與此時(shí)的懸架剛度之比，即 。 下表列出了現(xiàn)代車輛常用偏頻、靜撓度和動(dòng)撓度值。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,8,8.3 懸架主要性能參數(shù)確定,8.3.1 懸架靜撓度和動(dòng)撓度的選擇 2動(dòng)撓度 懸架的動(dòng)撓度是指從滿載

4、平衡位置開(kāi)始，壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形(通常指緩沖塊壓縮到1/2或2/3自由高度)時(shí)，車輪中心相對(duì)車架或車身的垂直位移。 為了防止在不平路面上行駛時(shí)緩沖塊經(jīng)常受到?jīng)_擊，懸架還必須具備足夠的動(dòng)撓度。對(duì)乘用車，取79cm；對(duì)客車，取58cm；對(duì)貨車，取69cm。 前、后懸架的動(dòng)撓度值常按其相應(yīng)的靜撓度值來(lái)選取，與車型和經(jīng)常使用的路況有關(guān)。對(duì)于行駛路況較好的乘用車，的取值較小；對(duì)于經(jīng)常在惡劣路況行駛的越野車，應(yīng)取值較大。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,9,8.3 懸架主要性能參數(shù)確定,8.3.2 懸架的彈性特性 懸架的彈性特性指懸架變形 與所受垂直載荷 之間的關(guān)系。 當(dāng)懸架變

5、形 與所受載荷 成固定比例時(shí)，為“線性彈性特性”。具有線性懸架的汽車，難以獲得令人滿意的平順性。線性懸架的彈簧剛度 是個(gè)常數(shù)。若選擇使得汽車的偏頻 在滿載情況下滿足要求，則當(dāng)空載時(shí)，偏頻 增大，平順性變差。若懸架剛度 能夠隨著汽車的懸掛質(zhì)量而變化，就可以在滿載和空載時(shí)都能獲得令人滿意的平順性。懸架剛度 可變的懸架稱為非線性懸架。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,10,8.3 懸架主要性能參數(shù)確定,8.3.2 懸架的彈性特性 非線性懸架的彈性特性如下圖所示。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,11,8.3 懸架主要性能參數(shù)確定,8.3.3 后懸架主、副簧剛度的分配 貨車后懸架主、副

6、簧的彈性特性如下圖所示。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,12,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.1 鋼板彈簧的計(jì)算 1. 鋼板彈簧主要參數(shù)和尺寸的確定 理想的多片等應(yīng)力 鋼板彈簧構(gòu)成如圖。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,13,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.1 鋼板彈簧的計(jì)算 2. 鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定 確定各片長(zhǎng)度可采用展開(kāi)作圖法或計(jì)算法。目前，經(jīng)常采用比較簡(jiǎn)便的展開(kāi)作圖法，如圖所示。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,14,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.1 鋼板彈簧的計(jì)算 3. 鋼板彈簧剛度校核 各片長(zhǎng)度和斷面尺寸確定以后，需要進(jìn)行剛度校核。通

7、常采用共同曲率法或集中載荷法進(jìn)行剛度校核。 4. 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,15,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.1 鋼板彈簧的計(jì)算 5. 鋼板彈簧組裝后總成弧高 6. 鋼板彈簧強(qiáng)度校核 1) 汽車緊急制動(dòng)時(shí),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,16,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.1 鋼板彈簧的計(jì)算 6. 鋼板彈簧強(qiáng)度校核 2) 驅(qū)動(dòng)時(shí),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,17,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.1 鋼板彈簧的計(jì)算 6. 鋼板彈簧強(qiáng)度校核 3) 鋼板彈簧卷耳和彈簧銷的強(qiáng)度計(jì)算

8、 卷耳應(yīng)力為 鋼板彈簧銷的擠壓應(yīng)力,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,18,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.1 鋼板彈簧的計(jì)算 7. 少片鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,19,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.2 扭桿彈簧的計(jì)算 目前在輕型車、微型車以及越野車上都有采用扭桿彈簧懸架的，在坦克、裝甲車輛上則較廣泛地采用了扭桿彈簧。其結(jié)構(gòu)如圖所示。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,20,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.2 扭桿彈簧的計(jì)算 在設(shè)計(jì)扭桿彈簧時(shí)，通常先根據(jù)汽車行駛平順性要求確定扭桿懸架的平均剛度 ，再確定扭桿長(zhǎng) 和斷面面積 等參數(shù)

9、。 扭桿彈簧本身的剛度是固定值，但是由于有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的影響，扭桿彈簧懸架的剛度是可變的。在單縱臂式獨(dú)立懸架中，如果彈性元件用扭桿彈簧，如圖所示 。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,21,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.3 螺旋彈簧的計(jì)算 螺旋彈簧常用于獨(dú)立懸架中，它通常只能承受垂直載荷。螺旋彈簧的主要尺寸是平均直徑 ，鋼絲直徑 和工作圈數(shù) ，如圖所示。 設(shè)計(jì)時(shí)先根據(jù)行駛平順性的要求，確定懸架的靜撓度 和動(dòng)撓度 ，然后根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)特點(diǎn)選擇桿杠比，從而換算得彈簧的靜撓度 和動(dòng)撓度 ；再進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,22,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.4 空

10、氣彈簧和油氣彈簧的計(jì)算 1. 空氣彈簧 采用空氣彈簧的懸架中也需要導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。,(a) 鋼板彈簧式 (b) A型架式 (c) 單縱臂式,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,23,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.4 空氣彈簧和油氣彈簧的計(jì)算 根據(jù)氣囊結(jié)構(gòu)型式不同，空氣彈簧可分為囊式、膜式和復(fù)合式三種。囊式又分為單曲式、雙曲式和多曲式；與膜式相比，囊式壽命較長(zhǎng)、制造方便，剛度較大，故常用于商用車。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,24,8.4 彈性元件的計(jì)算,8.4.4 空氣彈簧和油氣彈簧的計(jì)算 2. 油氣彈簧 油氣彈簧是空氣彈簧的一種特例，它以氣體作為彈性

11、元件，在氣體與活塞之間引入油液作為中間介質(zhì)。油氣彈簧的工作缸由氣室和浸在油液中的阻尼閥組成。 油氣彈簧有雙氣室和兩級(jí)壓力式。 油氣彈簧與空氣彈簧相比，由于前者采用鋼筒作為氣室，氣壓可以比囊式空氣彈簧的高1020倍，通常可達(dá)57MPa，甚至達(dá)20MPa。因此，其機(jī)構(gòu)體積小，承載能力強(qiáng)，若用于重型自卸車可比鋼板彈簧輕50%以上。油氣彈簧也可以得到較低的固有頻率，并且容易實(shí)現(xiàn)車身高度調(diào)節(jié)，這些優(yōu)點(diǎn)使其在乘用車上也有應(yīng)用前景。但是，油氣彈簧的加工、裝配及密封性要求高，維修不便。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,25,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.1 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 1

12、. 對(duì)前獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求 (1) 具有恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和側(cè)傾軸線。 (2) 當(dāng)車輪跳動(dòng)(懸架壓縮伸張)時(shí)，輪距變化盡量小，以免造成輪胎早期磨損。 (3) 側(cè)傾中心的位置受軸荷變化影響小。 (4) 當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí)，前輪定位參數(shù)要有合理的變化特性。 (5) 車輪跳動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的縱向加速度盡量小以減少縱向沖擊，避免慣性力矩作用到轉(zhuǎn)向節(jié)上。 (6) 轉(zhuǎn)彎時(shí)，保證車身側(cè)傾角較小，并使車輪與車身同向傾斜，以減少過(guò)多轉(zhuǎn)向效應(yīng)。 (7) 制動(dòng)時(shí)，使車身抗“點(diǎn)頭”；加速時(shí)，抗“后仰”。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,26,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.1 獨(dú)立懸架導(dǎo)向

13、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 2. 對(duì)后獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要求 (1) 當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí)，輪距變化盡量小。 (2) 在轉(zhuǎn)彎時(shí)，保證車身側(cè)傾角較小，并使車輪與車身傾斜反向，減少過(guò)多轉(zhuǎn)向效應(yīng)。 此外，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還應(yīng)有足夠強(qiáng)度，并可靠地傳遞除垂直力以外的各種力和力矩。 目前汽車上廣泛采用上、下臂不等長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架(主要用于前懸架)和麥弗遜式懸架，在這里主要以此為例來(lái)討論獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定方法。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,27,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.2 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 1側(cè)傾中心 側(cè)傾中心的位置隨導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的型式而不同?？捎脠D解法或?qū)嶒?yàn)法求得

14、。如圖所示。,(a) 單橫臂式 (b) 單縱臂式 (c) 雙橫臂式,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,28,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.2 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 1側(cè)傾中心,(d) 雙橫臂式 (e) 雙橫臂式 (f) 雙縱臂式,(g) 燭式 (h) 麥弗遜式,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,29,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.2 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 2側(cè)傾軸線 在獨(dú)立懸架中，前后側(cè)傾中心連線稱為側(cè)傾軸線。側(cè)傾軸線應(yīng)大致與地面平行，且盡可能離地面高些。 然而，前懸架側(cè)傾中心的高度受到允許輪距變化的限制且?guī)缀醪豢赡艹^(guò)1

15、50mm。此外，在前輪驅(qū)動(dòng)的車輛中，由于前橋軸荷大，且為驅(qū)動(dòng)橋，故應(yīng)盡可能使前輪軸荷變化小。 設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先確定(與輪距變化有關(guān)的)前懸架的側(cè)傾中心高度，然后確定后懸架的側(cè)傾中心高度。當(dāng)后懸架采用獨(dú)立懸架時(shí)，其側(cè)傾中心高度要稍大些。如果用鋼板彈簧非獨(dú)立懸架時(shí)，后懸架的側(cè)傾中心高度要取大些。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,30,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.2 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 3側(cè)傾角剛度 懸架的側(cè)傾角剛度是指發(fā)生單位側(cè)傾角時(shí)，懸架給車身的彈性恢復(fù)力矩。汽車總體設(shè)計(jì)中要求：側(cè)向加速度為0.4g時(shí)，商用車車身的側(cè)傾角不超過(guò)67，乘用車不超過(guò)2.54。乘坐側(cè)傾

16、角剛度過(guò)小而側(cè)傾角過(guò)大的汽車，乘員缺乏舒適感和安全感；而側(cè)傾角剛度過(guò)大，則會(huì)減弱駕駛員的路感；如果過(guò)大的側(cè)傾角剛度出現(xiàn)在后軸，有增大后軸車輪間負(fù)荷轉(zhuǎn)移、使車輛趨于過(guò)多轉(zhuǎn)向的作用。 此外，要求汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，在0.4g的側(cè)向加速度下，前后輪的側(cè)偏角之差應(yīng)當(dāng)在13范圍內(nèi)。而前、后懸架側(cè)傾角剛度的分配會(huì)影響前、后輪的側(cè)偏角大小，從而影響轉(zhuǎn)向特性，所以，為了保證汽車的操縱穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)中應(yīng)適當(dāng)分配前、后懸架的側(cè)傾角剛度。對(duì)于乘用車，懸架側(cè)傾角剛度的比值一般為1.42.6。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,31,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.3 雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1前輪定位參數(shù)的

17、變化 前輪定位參數(shù)隨車輪上下跳動(dòng)的變化特性，通常是指從滿載靜平衡位置到車輪跳動(dòng)40mm范圍內(nèi)的特性。,a) 主銷長(zhǎng)度不變且等于0.6倍下臂長(zhǎng) ； b) 上臂長(zhǎng)不變且等于0.6倍下臂長(zhǎng),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,32,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.3 雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1前輪定位參數(shù)的變化 表中列出了幾種國(guó)外乘用車雙橫臂式獨(dú)立懸架的一些參數(shù)，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,33,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.3 雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2上、下橫臂在橫向平面內(nèi)布置方案的確定 如圖所示三種布置形式。其中(a)、(b)所示情

18、況的上橫臂與水平線傾斜一個(gè)角度，且它們的傾斜方向不同；(c)所示情況的上、下橫臂均水平布置。 這三種布置形式所獲得的車身側(cè)傾中心的位置不同。應(yīng)根據(jù)對(duì)側(cè)傾中心位置的要求來(lái)選擇上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案。,(a) (b) (c),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,34,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.3 雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3上、下橫臂擺動(dòng)軸線在縱向垂直平面內(nèi)的布置,(a) (b),(c) (d),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,35,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.3 雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4上、下橫臂

19、擺動(dòng)軸線在水平面內(nèi)的布置,（a） (b) (c),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,36,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.3 雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算 1) 車輪上只有垂直力作用,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,37,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.3 雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算 2) 車輪僅受到側(cè)向力作用,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,38,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.3 雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算 3) 車輪上僅受縱向力作

20、用,(a) 車輪制動(dòng) (b) 傳動(dòng)軸制動(dòng),哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,39,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.4 麥弗遜式懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析,(a) （b） 麥弗遜式獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,40,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.4 麥弗遜式懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2橫臂軸線布置設(shè)計(jì),主銷后傾角變化示意圖,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,41,8.5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),8.5.4 麥弗遜式懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3橫臂長(zhǎng)度的確定,麥弗遜式獨(dú)立懸架運(yùn)動(dòng)特性,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系

21、,42,8.6 減振器,8.6.1 減振器主要性能參數(shù)的選擇 減振器的性能一般用阻力位移特性和阻力速度特性來(lái)表示。,(a) 阻力-位移特性 (b) 阻力-速度特性,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,43,8.6 減振器,8.6.1 減振器主要性能參數(shù)的選擇 (1) 相對(duì)阻尼系數(shù) 的選擇 若 取值較大，有利于使振動(dòng)迅速衰減，但會(huì)把較大的不平路面沖擊傳給車身，降低懸架的緩沖性能；若 值選得過(guò)小，振動(dòng)衰減慢，共振幅度大。因此，相對(duì)阻尼系數(shù) 需要在合理的范圍內(nèi)，才能獲得令人滿意的行駛平順性。 為了使減振器的阻尼效果好，又不傳遞大的沖擊力，常使壓縮行程的相對(duì)阻尼系數(shù)

22、小于伸張行程時(shí)的相對(duì)阻尼系數(shù) 。 一般取 (0.250.5) 。如 =0，即減振器壓縮時(shí)無(wú)阻尼，只在伸張行程有阻尼作用，則為單向作用減振器。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,44,8.6 減振器,8.6.1 減振器主要性能參數(shù)的選擇 (2) 減振器阻尼系數(shù) 的確定,為杠桿比，in/a；,為減振器安裝角。,在懸架中減振器的軸線與垂直線成夾角的情況,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,45,8.6 減振器,8.6.1 減振器主要性能參數(shù)的選擇 (3) 最大卸荷力 的確定 為減少傳到車身的沖擊力，當(dāng)減振器活塞振動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，減振器的卸荷閥便被打開(kāi)，減振器不再提供阻尼

23、力，以限制減振器所提供的最大阻尼力。此時(shí)的活塞速度稱為卸荷速度，即 式中， 為車身振幅，取40mm； 為卸荷速度，取0.150.3m/s； 為車身振動(dòng)偏頻。 如果已知伸張行程時(shí)的阻尼系數(shù)，則最大卸荷力為,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,46,8.6 減振器,8.6.2 減振器主要尺寸的確定 1) 筒式減振器工作缸直徑 的確定 式中， 為缸筒直徑與連桿直徑之比，d/D； 為缸內(nèi)最大容許壓力，取34Mpa。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,47,8.6 減振器,8.6.2 減振器主要尺寸的確定 2) 貯油筒直徑 的確定 一般取 (1.351.5)D。壁

24、厚通常取2mm。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,48,8.7 橫向穩(wěn)定桿,為了降低偏頻和改善行駛平順性，乘用車懸架的垂直剛度和側(cè)傾角剛度設(shè)計(jì)得較低，在轉(zhuǎn)彎時(shí)可能產(chǎn)生較大側(cè)傾，影響行駛穩(wěn)定性。 為同時(shí)獲得較大的靜撓度和側(cè)傾角剛度，在汽車中廣泛地采用了橫向穩(wěn)定桿，如圖所示。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,49,8.7 橫向穩(wěn)定桿,(a) 橫向穩(wěn)定桿尺寸示意圖 (b) 車輪位移與橫向穩(wěn)定桿位移圖,橫向穩(wěn)定桿安裝尺寸及位移圖如下。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,50,8.7 橫向穩(wěn)定桿,下圖為橫向穩(wěn)定桿半邊的彎矩圖。在力作用下橫向穩(wěn)定桿發(fā)生彈性變形，作的功與橫向穩(wěn)定桿中總

25、的變形位能相等。,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,51,8.7 橫向穩(wěn)定桿,(1) 段的扭轉(zhuǎn)位能 (2) 段的彎曲位能 段的彎曲位能 (4) 段的彎曲位能,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,52,8.7 橫向穩(wěn)定桿,在 作用下橫向穩(wěn)定桿端點(diǎn)的位移為,橡膠支座(軸承)和連接桿上橡膠墊所產(chǎn)生的位移為,相應(yīng)的橫向穩(wěn)定桿的端點(diǎn)位移為,哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程系,53,習(xí) 題,8-1 懸架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足那些要求，在設(shè)計(jì)中如何滿足這些要求？ 8-2 懸架有哪些具體說(shuō)明類型？如何根據(jù)車型選擇懸架的結(jié)構(gòu)形式？ 8-3 分析側(cè)傾角剛度對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性的影響。 8-4 分析影響選取鋼板彈簧的長(zhǎng)度、片厚、片寬以及片數(shù)的因素。 8-5 獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求有哪些？前輪定位參數(shù)的變化特性與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有哪些關(guān)系？ 8-6 減振器的主要性能參數(shù)有哪些？在設(shè)計(jì)中如何選取這些參數(shù)？,