《悬架设计》PPT课件

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1、第五节独立悬架导向机构的设计一、设计要求对前轮独立悬架导向机构的要求：1）悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±4．0mm，轮距变化大会引起轮胎早期磨损。2）悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度。3）汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。在0.4g侧向加速度作用下，车身侧倾角≤6º－7º，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。4）制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。对后轮独立悬架导向机构的要求：1）悬架上载荷变化时，轮距无显著变化。2）汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，

2、以减小过多转向效应。还应有足够强度，并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。目前，汽车上广泛采用的双横臂式独立悬架和麦弗逊式独立悬架。以这两种悬架为例，分别讨论独立悬架导向机构参数的选择方法，分析导向机构参数对前轮定位参数和轮距的影响。2．侧倾轴线在独立悬架中，汽车前部与后部侧倾中心的连线称为侧倾轴线。侧倾轴线应大致与地面平行，为了使得在曲线行驶时前、后轴上的轴荷变化接近相等，从而保证中性转向特性；且尽可能离地面高些。为了使车身的侧倾限制在允许范围内。侧倾中心高度为：（纵臂式悬架除外）前悬架hw=0－120mm后悬架hw=80－150mm4.抗制动纵

3、倾性（抗制动前俯角）抗制动纵倾性可使制动过程中汽车车头的下沉量及车尾的抬高量减小。5．抗驱动纵倾性（抗驱动后仰角）抗驱动纵倾性可减小后轮驱动汽车车尾的下沉量或前轮驱动汽车车头的抬高量。与抗制动纵倾性不同的是，只有当汽车为单桥驱动时，该性能才起作用。对于独立悬架而言，当纵倾中心位置高于驱动桥车轮中心时，这一性能方可实现。6．悬架横臂的定位角独立悬架中的横臂铰链轴大多为空间倾斜布置。横臂空间定位角：横臂轴的水平斜置角α′，悬架抗前俯角β′，悬架斜置初始角θ′。7．上、下横臂长度的确定双横臂式悬架上、下横臂的长度对车轮上、下跳动时的定位参数影响很大。现代乘

4、用车所用的双横臂式前悬架，一般设计成上横臂短、下横臂长。这一方面是考虑到布置发动机方便，另一方面也是为了得到理想的悬架运动特性。设计汽车悬架时，希望轮距变化要小，以减少轮胎磨损，提高其使用寿命，因此应选择l2／l1在0．6附近；为保证汽车具有良好的操纵稳定性，希望前轮定位角度的变化要小，这时应选择l2／l1在1．0附近。综上分析，悬架的l2／l1应在0．6－1．0范围内。美国克莱斯勒和通用汽车公司分别认为，上、下横臂长度之比取0．70和0．66为最佳。根据我国乘用车设计的经验，在初选尺寸时，l2／l1取0．65为宜。四、麦弗逊式独立悬架导向机构设计1

5、．导向机构受力分析作用在导向套上的横向力F3F1为前轮上的静载荷F1‘减去前轴簧下质量的1/2。横向力F3越大，则作用在导向套上的摩擦力F3f越大，这对汽车平顺性有不良影响。为了减小摩擦力，在导向套和活塞表面应用了减磨材料和特殊工艺。为了减小F3要求尺寸c＋b越大越好，或者减小尺寸a。增大c＋b使悬架占用空间增加，在布置上有困难；若采用增加减振器轴线倾斜度的方法，可达到减小a的目的，但也存在布置困难的问题。为此，在保持减振器轴线不变的条件下，常将G点外伸车轮内部。2．横臂轴线布置方式的选择麦弗逊式独立悬架的横臂轴线与主销后倾角的匹配，影响汽车的纵倾

6、稳定性。3．横臂长度的确定横臂越长，By曲线越平缓，即车轮跳动时轮距变化越小，有利于提高轮胎寿命。主销内倾角β、车轮外倾角α和主销后倾角γ曲线的变化规律也都与By类似，说明摆臂越长，前轮定位角度的变化越小，将有利于提高汽车的操纵稳定性。具体设计时，在满足布置要求的前提下，应尽量加长横臂长度。第六节减振器一、分类悬架中用得最多的减振器是内部充有液体的液力式减振器。汽车车身和车轮振动时，减振器内的液体在流经阻尼孔时的摩擦和液体的粘性摩擦形成了振动阻力，将振动能量转变为热能，并散发到周围的空气中去，达到迅速衰减振动的目的。如果能量的耗散仅仅是在压缩行程或者

7、是在伸张行程进行，则把这种减振器称为单向作用式减振器；反之称为双向作用式减振器。双向作用式减振器得到广泛应用。根据结构形式不同，摇臂式筒式摇臂式减振器能在比较大的工作压力10—20MP的条件下工作，但由于它的工作特性受活塞磨损和工作温度变化的影响大而遭淘汰。筒式减振器工作压力虽然仅为2．5－5MPa，但是因为工作性能稳定而在现代汽车上得到广泛的应用。筒式减振器单筒式双筒式充气筒式双筒充气液力减振器具有工作性能稳定、干摩擦阻力小、噪声低、总长度短等优点，在乘用车上得到越来越多的应用。减振器设计基本要求在使用期间保证汽车的行驶平顺性的性能稳定；有足够的使

8、用寿命。二、相对阻尼系数中在减振器卸荷阀打开前，其中的阻力F与减振器振动速度v之间的关系为F＝δvδ为减振器