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第六章 悬架设计 第一节 概述 悬架的作用 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，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。 悬架的基本组成与功用 组成：弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。 导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架(或车身)的运动特性，并传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。当用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置的作用。 缓冲块用来减轻车轴对车架(或车身)的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。 装有横向稳定器的汽车，能减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。 悬架设计的基本要求 保证汽车有良好的行驶平顺性。 具有合适的衰减振动的能力。 保证汽车具有良好的操纵稳定性。 汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适。 有良好的隔声能力。 结构紧凑、占用空间尺寸要小。 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。 第二节 悬架结构形式分析 非独立悬架与独立悬架 独立悬架的结构形式分析 前、后悬架方案的选择 辅助元件 横向稳定器 缓冲块 第三节 悬架主要参数的确定 悬架静挠度 悬架动挠度 悬架的动挠度fd是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形量（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或1/3）时，车轮中心相对于车架（或车身）的垂直位移。要求悬架应有足够大的动挠度，以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。 悬架弹性特性 后悬架主、副弹簧刚度分配 悬架侧倾刚度及其在前、后轴的分配 第四节 弹性元件的计算 钢板弹簧的设计 钢板弹簧的布置方案 对称式 不对称式 钢板弹簧主要参数的确定 单个弹簧的载荷 钢板弹簧主要参数的确定 满载弧高 钢板弹簧长度的确定 钢板断面尺寸及片数的确定 钢板断面宽度的确定 钢板弹簧片厚的选择 钢板弹簧主要参数的确定 钢板断面尺寸及片数的确定 钢板的断面形状 钢板弹簧片数 一般6~12片 超过14T的货车20片 变截面少片弹簧1~4片 钢板弹簧各片长度的确定 钢板弹簧的刚度验算 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 钢板弹簧总成弧高的核算 钢板弹簧的强度验算 少片弹簧 其他弹簧 扭杆弹簧 空气弹簧 第五节 独立悬架导向机构的设计 设计要求 对前轮独立悬架导向机构的要求是 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。 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。 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≤6°~7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。 制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。 设计要求 对后轮独立悬架导向机构的要求是： 悬架上载荷变化时，轮距无显著变化。 汽车转弯行驶时，应便车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，以减小过多转向效应。 导向机构还应有足够强度，并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。 导向机构的布置参数 侧倾中心 侧倾轴线 前悬架：0~120mm 后悬架：80~150mm 导向机构的布置参数 纵倾中心 导向机构的布置参数 抗制动纵倾性（抗制动前俯角） 抗驱动纵倾性（抗驱动后俯角） 悬架横臂的定位角 麦弗逊式独立悬架导向机构设计 导向机构受力分析 麦弗逊式独立悬架导向机构设计 横臂轴线布置方式的选择 麦弗逊式独立悬架导向机构设计 横臂长度的确定 第六节 减振器 减振器的分类 工作原理：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。 液力式减振器 作用方式： 单向作用式减振器 双向作用式减振器 结构形式 摇臂式 筒式:单筒式、双筒式和充气筒式 相对阻尼系数 减振器阻尼系数的确定 最大卸荷力的确定 筒式减振器工作缸直径的确定 第七节 悬架的结构元件 * * *