10吨载重汽车悬架系统设计

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1、10吨载重汽车悬架系统设计摘要汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。它的作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶，同时也能保证货物完好和人员的舒适。汽车的悬架系统主要由弹性元件、减振器和导向机构组成。由于本课题的设计是载重的汽车，主要以货车的悬架为设计对照车型，因此本课题所选择的弹性元件是多片钢板弹簧。再选择钢板弹簧外表形式，同时选择相对应合适的固定机件。本文根据10吨的整车质量算出单侧钢板弹簧所要承受的载荷，再根据所求得的载荷量去计算出钢板弹簧的基本参数（

2、钢板弹簧的厚度、宽度和长度）。并根据所得到的基本参数去求钢板弹簧刚度和强度，最后根据所选用的计算方法去计算出钢板弹簧的弧高和半径曲率。并由以上参数画出钢板弹簧。在前悬架里加装减振器，首先根据减振器的工作性能确定工作缸、储液缸的内径和缸厚。再根据一些标准定选好各种零件的参数。关键词：弹性元件；钢板弹簧；减振器1.1课题背景及目的随着汽车在生活中的越来越广泛的应用，它已经不再只是人们代步的工具，它在社会发展中也起着非常重要的作用。它为人们的生产效率带来了提高。特别是在公路运输中。作为载人的工具之一，舒适性是不可忽略的一个条件。悬架也就应允而生。现在的小轿车的悬架系统已经发展到

3、非常成熟了，并可以使长途的驾驶者带来更多的舒适性，减轻了驾驶者和乘客的疲劳程度。但是，载货货车却远远达不到这样的效果。同时货车却常常在长途的路途上行走，为驾驶者带大的疲劳程度，也不利于在行车安全。因此货车的悬架系统尽可能地设计到更好的舒适性，减轻架驶者的行车过程中的疲劳程度。悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统（车架或承载式车身）之间具有弹性联系并能传递载荷，缓和冲击，衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。并且随着研究的进一步深入，发现悬架的性能还影响着整车的很多性能，包括行驶平顺性，行驶车速，燃油经济性和运营经济性等。特别是在工业中应用较多的运输车辆的悬架

4、系统的设计，对于用车单位十分重要。悬架系统的制造成本要低，要便于维护、保养，并且工作可靠，使用寿命长。这也是本课题所研究的主要目的：价格低且质量好。1.2国内外研究状况尽管一百多年来，汽车的悬架从结构形式到作用原理一直在不断的演进，但从结构功能而言，它都是由弹性元件，减振装置和导向机构但部分组成。在有些情况下，某一零部件兼起两种或三种作用。比如钢板弹簧兼起弹性元件及导向机构的作用，麦克弗逊悬架中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用，有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。根据导向机构的结构特点，汽车悬架可分为独立悬架和非独立悬架两大类。非独立

5、悬架的鲜明特色是左右车轮之间由一刚性梁或非断开式车桥联接，当单边车轮驶过突起时，会直接影响另一边的车轮。而独立悬架中没有这样的刚性梁，左右车轮各自“独立”的与车架或车身相连构成断开式车桥，按结构特点又可细分为横臂式、纵臂式、斜臂式。按照弹性元件的种类，汽车悬架又可以分为钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空气悬架以及油气悬架等。如前所述，汽车悬架和悬挂质量、非悬架质量构成了一个振动系统，该振动系统的特性很大程度上决定了汽车的行驶平顺性，并进一步影响到汽车的行驶车速、燃油经济性和运营经济性。该振动系统也决定了承载系和行驶系许多零部件的动载，并进而影响到这些零件的使用寿

6、命。此外，悬架对整车操纵稳定性、抗纵倾能力也起着决定性的作用。为适应不同车型和不同类型车桥的需要，悬架有不同的结构型式，悬架又可以分为独立悬架和非独立悬架。由于本课题是载重货车悬架系统的设计，所以悬架的结构形式就选用非独立悬架系统。非独立式悬架最常见的导向元件是与弹性元件合二为一的钢板弹簧，这样做不仅减少了元件数量，而且通过合理设计钢板弹簧的支架及摆动吊耳的位置，还可以获得趋于不足转向的轴转向特性。除了钢板弹簧外，螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧，以及油气弹簧都可以作为非独立悬架的弹性元件。非独立悬架的优点有以下一些：（1）结构简单，制造、维护方便，经济性好；（2）工作可靠，

7、使用寿命长；（3）车轮跳动时，轮距、前束不变，因而轮胎磨损小；（4）转向时，车身侧倾后、外车轮的外倾角不变，传递侧向力的能力不降低；（5）侧倾中心位置较高，有利于减价少转向时车身的侧倾角。当然它也有不足之处，不足之处就在于：（1）由于车轮与车桥一起跳动用于载货汽车的前悬架时，一般需要抬高发动机或是将车架（轴）做成中间下凹的形状以利于发动机布置，但这将增加制造成本；（2）用于驱动桥时，会使得非悬挂质量较大，不利于汽车的行驶平顺性基轮胎的接地性能；（3）当两侧轮胎的跳动高度不同时，整根车桥会倾斜，使左右车轮直接相互影响；（4）在不