载重车悬架系统设计开题报告
图1非独立悬架
• 优点:结构简单、制造容易、维修方便、工作可 靠。 • 缺点:汽车平顺性较差、高速行驶时操稳性差、 轿车不利于发动机、行李舱的布置。 • 应用:Байду номын сангаас车、大客车的前、后悬架以及某些轿车 的后悬架
• 2.非独立悬架型式 • 1.钢板弹簧式非独立悬架: 板簧式非独立悬架主要由钢板弹簧和减振器组成如图2 :
图7
• 三)导向机构 在中型货车中由于钢板弹簧兼起弹性元件及导向机构的作用, 所以不用单独设计导向机构。 • 四)横向稳定杆 在汽车的前悬架中由于钢板弹簧的刚度很大,变形小,抗侧倾能 力强,所以不必单独设计横向稳定杆。
• 三、设计(研究)的重点与难点,拟采用的途径(研究手段): 设计的重点是确定汽车前后悬架结构形式及各部件的设计参数。 • 1.结构形式的选定; • 2.根据已知汽车主要参数确定悬架主要参数(悬架静挠度fc、悬 架动挠度fd、悬架侧倾角刚度及其在前后轴的分配); • 3.确定弹性元件(钢板弹簧)主要参数①满载弧高fa、②钢板弹 簧长度L、③钢板断面尺寸及片数(钢板弹簧断面宽度b、钢板弹 簧片厚h、钢板断面形状、钢板弹簧片数n)、④钢板弹簧的刚度 验算、⑤钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算、⑥ 钢板弹簧的强度验算; • 4. 根据已知汽车主要参数确定减振器的结构类型和主要参数。 设计的难点是:1.使各组成部分的设计相协调以及使局部的设计 符合整体性能的要求;2.图纸的绘制;3. 减振器的结构类型和 主要参数。 • 解决的主要途径是:深入了解汽车前悬架构造及工作原理;仔细 研究设计原则;参考现有研究成果,并进行学习和分析,借鉴经 验;认真学习机械制图原则以及CAD软件绘图;发挥创造性思维 并通过试验最终确定方案
图2钢板弹簧式非独立悬架示意图
• 3.螺旋弹簧式非独立悬架:螺旋弹簧非独立悬架由螺旋弹簧、减 振器、纵向推力杆和横向推力杆组成。常用于轿车的后悬架 如图3 :
• 4.空气弹簧式非独立悬架:空气弹簧非独立悬架主要由囊式空气 弹簧、压气机、车身高度调节控制阀、控制杆等组成。采用空气 弹簧悬架容易实现车身高度的自动调节。如图4
• 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时,指汽车车轮 移近车身,减振器受压缩,此时减振器内活塞向下移动。活塞下 腔室的容积减少,油压升高,油液流经流通阀流到活塞上面的腔 室(上腔)。上腔被活塞杆占去了一部分空间,因而上腔增加的 容积小于下腔减小的容积,一部分油液于是就推开压缩阀,流回 贮油缸。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振 器在伸张行程时,车轮相当于远离车身,减振器受拉伸。这时减 振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高,流通阀关闭,上腔内 的油液推开伸张阀流入下腔。由于活塞杆的存在,自上腔流来的 油液不足以充满下腔增加的容积,主使下腔产生一真空度,这时 储油缸中的油液推开补偿阀流进下腔进行补充。由于这些阀的节 流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。由于伸张阀弹簧的刚 度和预紧力设计的大于压缩阀,在同样压力作用下,伸张阀及相 应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道 截面积总和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行 程的阻尼力,达到迅速减振的要求 • 如图7
毕业设计开题报告
载重车悬架系统设计
题 专 班 学
目:载重车悬架系统设计 业:机械设计制造及其动化 级:2011 级 机 械一班 生: 唐 云 飞 赵 骆 伟
指导老师:
一,本课题的设计(研究)的目的:
• 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。
二,汽车悬架的设计现状和发展趋势
• 汽车悬架现状: • 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,并能传递载荷、缓和冲击、衰减震振动以及 调节汽车行驶中的称车身位置等,都保证汽车行驶的平顺性。尽管一 百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直不断的演进,但从结构 功能上、它都是有弹性元件、减振装置和到导向机构三部分组成。 • (一)汽车悬架一般可分为两大类:非独立悬架和独立悬架,由于我 们的可以是载重车悬架设计所以这里只介绍了非独立悬架 (二).非独立悬架 结构特点: 两侧车轮安装在一根车轴的两端,车轴通过弹性元件与车架或车身相连, 当一侧车轮因道路不平而跳动时,将影响另一侧车轮的工作。适用于: 负荷大的客车和货车 种类: (1)钢板弹簧非独立悬架 (2)螺旋弹簧非独立悬架(如图[1])
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四、设计(研究)进度计划: 第一周~第三周:毕业实习收集设计材料 第四周:编写设计开题报告 第五周~第六周计算各设计参数 第七周~第九周绘制前悬架系统的总体布置图 (零号图纸) 第十周~第十一周绘制钢板弹簧元件装配图及零 部件图 第十二周~第十四周编写设计说明书 第十四周~第二十周 毕业答辩其中设计说明书包括:①封面②扉页③ 毕业设计(论文)任务书④论文目录⑤论文正文 ⑥参考文献⑦致谢⑧附录⑨附件:开题报告等
(三)悬架的组成
• 组成:弹性元件、导向装置及减振器 • 一)载重车东风EQ1092型汽车钢板弹簧悬架前悬架如图5
• 后悬架如图6
二)减振器
• 作用:对悬架的上下运动施加适当的阻力,使车身与车架的振动衰减,吸收 一部分来自路面的冲击,以改善汽车行驶时悬架系统中由于弹性元件受冲击 产生振动,为改善汽车行驶平顺性,悬架中与弹性元件并联安装减振器,为 衰减振动,汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器,其工作原理是当车 架(或车身)和车桥间受振动出现相对运动时,减振器内的活塞上下移动, 减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时 孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力,使汽车振动 能量转化为油液热能,再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等 因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并 与油液粘度有关。减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务,阻尼力过 大,将使悬架弹性变坏,甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和 减振器这一矛盾。 • (1) 在压缩行程(车桥和车架相互靠近),减振器阻尼力较小,以便充分发 挥弹性元件的弹性作用,缓和冲击。这时,弹性元件起主要作用。 • (2) 在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离),减振器阻尼力应大,迅速 减振。 • (3) 当车桥(或车轮)与车桥间的相对速度过大时,要求减振器能自动加大 液流量,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。 • 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器,且在压缩和伸张行程中均能起 减振作用叫双向作用式减振器,还有采用新式减振器,它包括充气式减振器 和阻力可调式减振器。
五、参考文献
• • • • • • • • 【1】车辆悬架设计及其理论/周长城著.——北京:北京大学出版社,2011.8: 167-183 【2】汽车悬架:第二版/(德)赖姆帕尔著;李旭东译.——北京:机械工业 出版社,2013.4 【3】 王望予.汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2003:133-165. 【4】陈家瑞. 汽车构造上﹑下册[M]. 机械工业出版社,2002:下册41-67. 【5】张炳力.汽车设计.合肥工业大学出版社,2010.6:187-223 【6】周长城,赵雷雷,车辆悬架弹性力学解析计算理论.北京:机械工业出 版社,2012.2:前言 【7】机械原理/郑文纬.吴克坚编;第七版, 北京:高等教育出版社.2012.12 【8】理论力学.I/哈尔滨工业大学理论力学教研室编.——第七版——北京: 高等教育出版社,2009.7 【9】汽车构造.下册/臧杰,阎岩主编.——第二版.——北京:机械工业出版 社,2010.8 【10】汽车悬架构件的设计计算/彭莫,刁增祥著.——北京:机械工业出版 社,2012.9
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