双横臂独立悬架设计答辩PPT

1、双横臂独立悬架的设计双横臂独立悬架的设计1 概述概述2 悬架结构形式分析悬架结构形式分析3 悬架主要参数的确定悬架主要参数的确定4 减振器设计分析减振器设计分析5 导向机构的设计导向机构的设计6 UG三维实体模型三维实体模型7 二维图纸二维图纸8 改进改进1 1 概概 述述 一一 主要作用主要作用 传递车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩; 缓和、抑制路面对车身的冲击和振动； 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。二二 对悬架提出的对悬架提出的设计要求设计要求 1）保证汽车有良好的行驶平顺性。2）具有合适的衰减振动能力。3）保证汽车具有良好的操纵稳定性。4）

2、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。5）有良好的隔声能力。6）结构紧凑、占用空间尺寸要小。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。 双横臂独立悬架是独立悬架中一种比较典型的结构形式。按照上、下横臂的长短可分为等长和不等长两种。等长双横臂悬架在其车轮上下跳动时，虽然可以保持主销的倾角和车轮外倾角不变，但是轮距变化大，导致轮胎的磨损严重，现在已经很少采用；不等长双横臂独立悬架只要合理的选择结构参数和适当地布置，就可以将轮距和前轮的定位参数变化限制在一定的范围之内，保证良好的行驶稳定性，故这种形式的独立

3、悬架在现代高级轿车中得到了广泛的应用。 2 悬架结构形式分析悬架结构形式分析3 悬架主要参数的确定悬架主要参数的确定一、整车参数：一、整车参数：%82 ,%18ussusummmmmm类别项目参数值质量参数整车整备质量me（kg）1535座位数5最大总质量ma (kg)1845最大轴载质量（kg）前轴G1 (0.55ma)1015后轴G2(0.45ma)830 前轴悬挂质量 后轴悬挂质量kgmms83255. 01kgmms68145. 02前悬架满载时取偏频n1=1Hz 则前悬架空载时的静挠度： mmnfc2501552211刚度： mmNmmkgfPCc/1066.16/7 . 12504

4、16311主销后倾角主销后倾角 ：主销内倾角主销内倾角 ：前轮外倾角前轮外倾角 ：前轮前束前轮前束 ：（A-B）二、转向轮定位参数二、转向轮定位参数图1 由图可以看出，上、下横臂和主销(BD)采用球副联接，上、下横臂和车身采用旋转副联接，拉臂(EH)和转向拉杆(HI)以及转向拉杆和车身为球副联接。A1、A2分别为上横臂两杆的旋转中心，A3、A4为下横臂两杆的旋转中心，B、D分别为下横臂和主销、上横臂和主销的球副中心，E为拉臂和主销的联接点，G为轮胎转向节和主销的联接点，F为轮胎中心；DO1为上横臂的等效长度(r1)，BO2为下横臂的等效长度(r2)，O1、O2分别为上、下横臂的等效旋转中心。根

5、据等效原理，图1等效为图2。 通过计算和分析，确定悬架的各个设计参数如下： 主销长度：330mm 主销内倾角：10 主销后倾角：2.5 上横臂长度：350mm 上横臂在汽车横向平面的倾角：11 上横臂轴水平斜置角：-5 下横臂长度：500mm 下横臂在汽车横向平面的倾角：9.5 下横臂轴水平斜置角：10 车轮前束：6.5mm 轮距：1551mm图24 减振器设计分析减振器设计分析压缩行程：压缩行程： 车轮靠车轮靠近车身的过近车身的过程。程。复原行程：复原行程： 车轮远车轮远离车身的过离车身的过程。程。压缩行程：压缩行程：容积减少，油压升容积减少，油压升高，油液打开流通高，油液打开流通阀，经过流

6、通阀流阀，经过流通阀流入上腔。入上腔。由于上腔容积由于上腔容积被活塞杆用去被活塞杆用去部分空间，所部分空间，所以油液一部分以油液一部分油液打开压缩油液打开压缩阀流入外腔阀流入外腔由于各阀门的节由于各阀门的节流作用，便造成流作用，便造成对悬架压缩运动对悬架压缩运动的阻力，使振动的阻力，使振动能量衰减。能量衰减。复原行程复原行程上腔容积减少，油上腔容积减少，油压升高，油液推开压升高，油液推开复原阀，流入下腔。复原阀，流入下腔。由于活塞杆占去一定由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流空间，所以自上腔流入的油液不足以充满入的油液不足以充满下腔容积的增加。外下腔容积的增加。外腔中油液推开补偿阀腔中油液推开

7、补偿阀流入下腔补充。流入下腔补充。 由于各阀门的由于各阀门的节流作用，便造成节流作用，便造成对悬架伸张运动的对悬架伸张运动的阻力，使振动能量阻力，使振动能量衰减。衰减。双筒减振器工作原理双筒减振器工作原理 对于无内摩擦的弹性元件 (螺旋弹簧)悬架，取=0.250.35 取车身相对阻尼系数=0.28，伸缩阻力比 i=2.5，连杆直径与缸筒直径之比根据减振器类型选择，双筒式取=0.45。根据QC/T4911999汽车筒式减振器 尺寸系列及技术条件中规定的，取L2=140mm，外径D1=65mm，外径D2=75mm，活塞行程S=120mm。 a的确定 （减振器在下横臂上的连接点到下横臂在车身上的铰接

8、点之间的距离 ） 阻尼系数 2 1628. 0223scmHzmcs3 . 64161066.163 固有振动频率 )cos/(2222awnms由求得 a=383.7mm 1、筒式减振器的尺寸系列、筒式减振器的尺寸系列以工作缸内径分为：以工作缸内径分为： 中国：中国：20、30、40、(45)、50、65系列系列 日本：日本：20、25、30、40、45、50、65系列系列 欧美：欧美：20、27、32、40、45、50、65系列系列2、减振器活塞杆的尺寸系列、减振器活塞杆的尺寸系列常见活塞杆杆径有：常见活塞杆杆径有： 8、10、12、12.5、16、18、20、2

9、2、25、28取D=40mm，连杆直径d=D=0.4540=18mm 储油筒直径Dc=1.45D=1.4540=58mm前减振器的安装角=18；根据QC/T4911999汽车筒式减振器 尺寸系列及技术条件中规定的，取L2=140mm，外径D1=65mm，外径D2=75mm，活塞行程S=120mm。GH型减振器 6 UG三维实体模型三维实体模型7 二维图纸二维图纸8 改进改进 球销式接头： 汽车行驶时，可把高速转动的车轮看成是一个转子，而绕主销转动的转向节视为该转子的框架，从而构成一个二自由度的陀螺，力学中的陀螺就是除能绕其自转轴转动外，还能绕其它轴转动的刚体。根据陀螺理论，当转子(车轮)以wk高速旋转时，如果框架也以某角速度转动，则框架上将受到一个力矩作用，此力矩称为陀螺力矩MT 上上/下横臂长度的确定下横臂长度的确定 陀螺力矩MT dtdWIMkkTdtdRvIMkT陀螺力矩将使车轮摆振，持续不停。 解决办法 采用等长臂的独立悬架，使车轮上下跳动时，其平面不偏转，但其副作用是引起轮距变化和轮胎横向滑移，使轮胎早期磨损，因此目前悬架设计中采取折衷方案，对于双横臂独立悬架，取上横臂长=0.6