【汽車懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì)案例1800字】

汽車懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u28527汽車懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì)案例 1268401.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 1268771.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù) 297011.2.1側(cè)傾中心的高度 2286321.2.2.側(cè)傾軸線 297041.2.3.縱傾中心 3179641.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3254631.3.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析 32541.3.2橫臂軸線的布置方式 4146271.3.3擺臂長(zhǎng)度的確定 51.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求對(duì)于本次設(shè)計(jì)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求如下：1）當(dāng)懸架感受到載荷發(fā)生變化時(shí)，輪間間隔的變化區(qū)間為±1.0mm，否則輪胎會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重的磨損。2）當(dāng)懸架感受到載荷產(chǎn)生一定的變化時(shí)，會(huì)阻止前輪產(chǎn)生較大的縱向加速度。3）當(dāng)轎車進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，在保證車輪和車身的傾側(cè)方向同一方向的情況下，還需要使車輛側(cè)傾角要盡量的小，補(bǔ)充不足轉(zhuǎn)向特性。4）當(dāng)車輛剎車或者進(jìn)行加速時(shí)，車身可以具備抗前附或者抗后仰。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的其他要求：同很多部件一樣，我們需要確保有充分的強(qiáng)度，能夠正常的進(jìn)行傳送除了垂直力之外的各樣力和力矩。1.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置參數(shù)1.2.1側(cè)傾中心的高度據(jù)下圖，經(jīng)過(guò)車身和懸架的連接點(diǎn)（E點(diǎn)），做一條活塞桿運(yùn)動(dòng)方向的垂線，且在下橫臂線的方向做條延長(zhǎng)線，最后的相交點(diǎn)稱為P點(diǎn)。圖1.1麥弗遜懸架的側(cè)傾中心如果減振器柱（EG）越垂直的安排，下擺臂（GD）越水平的安排，側(cè)傾中心（W點(diǎn)）就會(huì)離地面更近使得車輪上下跳動(dòng)時(shí)，外傾角的變化就會(huì)超過(guò)合理的范圍。因此我們首先應(yīng)該確定側(cè)傾中心的位置，然后根據(jù)懸架的設(shè)計(jì)狀況，不斷地調(diào)整側(cè)傾中心的高度hw，最終得到符合設(shè)計(jì)要求，滿足懸架需求的中心位置。[11]本次設(shè)計(jì)側(cè)傾中心的高度為191.6mm，滿足需求。1.2.2.側(cè)傾軸線我們把前后側(cè)傾中心線連在一起的線稱為側(cè)傾軸線。在設(shè)計(jì)側(cè)傾軸線時(shí)應(yīng)讓它大概和地面相平行，且盡量和地面保持較遠(yuǎn)距離。為了使其在轉(zhuǎn)彎時(shí)候汽車后軸與前軸的載荷改變大概相同，并保持原來(lái)的轉(zhuǎn)向特性，并符合前者的要求。然而后者的要求是為了讓汽車可以有個(gè)合理的側(cè)傾，并且不影響汽車的正常行駛。前輪驅(qū)動(dòng)的汽車?yán)?，后軸的載荷通常低于前軸，由前軸作為驅(qū)動(dòng)軸，且載荷的改變比較小。因此，總的來(lái)講，只有縱臂式懸架是個(gè)例外，其他懸架我們?cè)摯_保前高度在0~120mm區(qū)間，后懸架中心高度在0~150mm區(qū)間圖1.2縱傾中心的位置縱傾中心的高度為236.8mm，符合需求。1.2.3.縱傾中心.縱傾中心一樣可以用作圖法求出，經(jīng)過(guò)E點(diǎn)做活塞桿運(yùn)動(dòng)方向的垂線，經(jīng)過(guò)G點(diǎn)做擺臂平行線，垂線和平行線的交點(diǎn)就是縱傾中心（O點(diǎn)）。1.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.3.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的受力分析據(jù)圖1.3所表達(dá)的麥弗遜懸架的受力簡(jiǎn)圖，我們得知橫向力F3可以用下面公式求得：F3=F1ad/[(c+b)(d-c)]（1.1）公式中：F1前輪的靜載荷F1減去前軸簧下質(zhì)量的1/2。圖1.3麥弗遜懸架受力簡(jiǎn)圖摩擦力f3隨橫向力F3增大而變大，而且f3越大，車輛的平順性受到的影響也越不好，不契合我們的設(shè)計(jì)思路。因此為減小摩擦力，我們應(yīng)該減小摩擦系數(shù)，采取對(duì)接觸表面進(jìn)行特殊處理的方式或者采用減摩材料。再而因F3減小，f3也會(huì)隨之變小，通過(guò)式1.1，如果想使得F3變小，應(yīng)該放大c+b的尺寸，或縮小a的尺寸。但是前者會(huì)導(dǎo)致懸架的尺寸較大，從而導(dǎo)致布置困難。因此，我們一般把G點(diǎn)延申到車輪里面，并且要保證在減振器的中軸位置不發(fā)生變化的條件下。這樣操作有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，其中一個(gè)是可以讓a的尺寸大小變小，第二個(gè)是可以得到比較小的主銷偏移距，從而提高了制動(dòng)穩(wěn)定性。1.3.2橫臂軸線的布置方式采用麥弗遜懸架的汽車的縱傾穩(wěn)定性受到了橫臂軸線是否與主銷后傾角匹配影響。圖中O點(diǎn)是在縱向平面內(nèi)汽車懸架跳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)瞬心。結(jié)合簡(jiǎn)圖可以知道，如果靜平衡位置下的主銷后傾角λ0與擺臂軸的抗前附角-β一樣大小，那么擺臂的軸線正好可以垂直主銷軸線，然而這個(gè)時(shí)候的運(yùn)動(dòng)瞬心在無(wú)窮遠(yuǎn)的地方，這表示主銷軸線是在作平動(dòng)，主銷后傾角λ可以保持不變。如果擺臂軸的主銷后傾角λ0與抗前附角-β所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)瞬心O位于前車輪的后方，在壓縮過(guò)程中，主銷后傾角λ就會(huì)有一直變大的趨勢(shì)。如果擺臂軸的主銷后傾角λ0與抗前附角-β所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)瞬心O位于前車輪的前方，在壓縮過(guò)程中，主銷后傾角λ就會(huì)有一直變小的趨勢(shì)。然而我們?cè)谠O(shè)計(jì)麥弗遜懸架時(shí)，一般會(huì)讓懸架壓縮過(guò)程中主銷后傾角λ能有增大的趨勢(shì)，隱藏我們會(huì)使得擺臂軸的主銷后傾角λ0與抗前附角-β所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)瞬心O位于前車輪的后方。圖1.4橫向軸線的示意圖1.3.3擺臂長(zhǎng)度的確定通過(guò)參照某一款橋車的麥弗遜懸架的實(shí)際測(cè)量參數(shù)作為輸入的數(shù)據(jù)從而得出的下擺臂取若干組值的