110微型汽车后钢板弹簧悬架设计

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1、目录1引言11.1研究现状和发展趋势：11.2悬架系统的重要性21.3悬架的组成和设计理论意义22汽车悬架系统的作用、组成与分类32.1汽车悬架的作用32.2悬架的组成32.2.1弹性元件42.2.2减振器42.2.3导向机构42.3悬架的分类52.3.1非独立悬架52.3.2独立悬架52.4钢板弹簧72.4.1钢板弹簧的基本结构和作用原理72.4.2弹性元件种类及其特点93110微型汽车后钢板弹簧悬架系统104后悬挂系统钢板弹簧设计114.1钢板弹簧主要参数的确定114.2钢板弹簧叶片断面尺寸的选择164.3钢板弹簧各片长度的确定174.4钢板弹簧刚

2、度的验算194.4.1弹簧刚度计算194.5钢板弹簧总成在自由状态下的弧高和曲率半径计算204.5.1钢板弹簧总成在自由状态下的弧高204.5.2钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径214.6钢板弹簧各片预应力的确定214.6.1簧预应力确定224.7钢板弹簧各叶片在自由状态下的曲率半径和弧高的计算224.8钢板弹簧总成弧高的核算244.8.1簧总成弧高核算254.9钢板弹簧各片的应力验算265结论28参考文献29致谢301引言1.1研究现状和发展趋势：自从汽车发明以来，工程师们就一直在研究如何将汽车的悬架系统设计得更好。最初的汽车悬架系统是使用马车的弹

3、性钢板，效果当然不会很好。1908年螺旋弹簧开始用于轿车。到了三四十年代，独立悬架开始出现，并得到很大发展。减振器也由早期的摩擦式发展为液力式。这些改进无疑提高了悬架的性能，但无论怎样改良，此时的悬架仍然属于被动式悬架，仍然在很多方面有很大局限性。自五六十年代起产生了主动悬架的概念，它能够根据悬架质量的加速度，利用电控液压部件主动地控制汽车的振动。在这方面的研究，各大汽车制造公司均不遗余力。典型的例子，早期有雪铁龙公司在1955年发展的一种液压-空气悬架系统，可以使汽车具有较好的行驶性能和舒适性，但是它的制造工序太复杂，最终难以普及[12]。在某些微型

4、、轻型汽车上还采用了前后相关的橡胶液压平衡式悬架。这种悬架不仅可以得到变刚度特性，而且还可以像空气弹簧那样进去车身高度调节。七十年代以来，在英国伦敦的公共汽车上首先装用了一种主动式悬架。这种悬架的最大特点是可以获得良好的行驶平顺性和操作稳定性。近十多年以来，悬架控制系统的发展日新月异，成果较多。如福特公司生产的雷鸟轿车上的行使平顺性程序控制悬架系统，此系统中的减振器配置了一种快速作用旋转式螺管电磁开关，在传感器和一台微处理器为基础的电子系统的配合下，根据驾驶员的指示和车辆的运行状态，电磁开关可以调节阻尼。其他成功的应用还有奔驰车的自适应阻尼控制悬架系统

5、、凯迪拉克轿车的路感悬架系统、以及对阻尼和刚度进行综合控制的丰田电子悬架控制系统和凌志LS400轿车的电子控制空气悬架系统等。当前磁流变液减振器半主动悬架的发展最为整个汽车工业界所关注。在这方面国外成果及应用实例较多，国内还处于理论研究和试验阶段，应用实例很少，问题主要是磁流变液减振器的工作性仍然不稳定，成本较高。因此，当前乃至今后应该以此为重点，展开技术攻关，从研制高性能磁流变材料、优化磁路及结构设计人手，为磁流变半主动悬架的开发作先期基础性研究。随着电子技术的发展，出现了可变特性悬架控制系统。它可根据运行条件与路面状况，以手动控制悬架特性变化.具有

6、安全、智能和清洁的绿色智慧悬架将是今后汽车悬架发展的趋势[10]。1.2悬架系统的重要性悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操作稳定性，使汽车获得高速行驶能力[1]。1.3悬架的组成和设计理论意义悬架由弹性元件，导向装置，减振器，缓冲快和横向稳定器等组成。今年来国内外随着高速公路网的发展，车速的进一步

7、提高，对汽车悬架的结构设计提出了越来越高的要求。因此在设计悬架的结构设计上应该考虑以几个下问题.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作稳定性。4汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时全身侧倾角要合适。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，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。为了能满足汽车具有良好的行驶平顺性，要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应在合适的频段，并尽可能低。前、后悬架固有频率的匹配应合理，对乘用车

8、，要求前悬架固有频率低于后悬架的固有频率，还要尽量避免悬架撞击车架（或车身）。汽车在不平面路面