低速載貨汽車車架和懸架的設計本科生畢業設計論文-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 及減小車架縱梁外側裝置件的懸伸長度來看，車架盡量寬些，同時前后部分寬度應相等。綜合上述兩方案確定了整體設計方案：梯形車架和前后懸架均采用縱置半橢圓形鋼板彈簧非獨立懸架。但是它們也存在很多缺點I如車身等其總成在車架上面的連結是比較復雜的,而且橫梁懸臂較長,彎矩較大，使橫梁與中梁的連接處容易損壞。其優點是便于安裝車身、車箱和布置其他總成，易于汽車的改裝和變型，因此被廣泛地用在載貨汽車、越野汽車、特種車輛和用貨車底盤改裝的大客車上； 梯形車架中粱式車架；中梁式車架，或稱脊骨式車架: 它只有一根位于中央且貫穿汽車全長的縱梁。懸架技術的每次跨越，都和相關學科的發展密切相關。半主動懸架的研究集中在兩個方面：①執行策略的研究；②執行器的研究。20 世紀80年代，世界各大著名的汽車公司和生產廠家競相研制開發這種懸架，豐田、洛特斯、沃爾沃、奔馳等在汽車上進行了較為成功的試驗。在1776 年，馬車用的葉片彈簧取得了專利，直到20 世紀30 年代， 葉片彈簧才逐漸被螺旋彈簧代替。有些車廠在用電腦完成設計雛形后，還會再由專業的試車人員進行實際測試。不過這樣一來，重量必然會相對增加，而原本出于輕量化考量而采用鋁合金材料的動機，當然也就失去了意義。這種設計的最大好處，在于輕量化與剛性得以同時兼顧，因此受到了不少跑車制造商的青睞，早期的法拉利與蘭博基尼都是采用的這種設計。c．工作可靠，結構簡單，裝卸方便，便于維修、調整。汽車懸架通常由彈性元件、導向機構和減震器等三部分組成。汽車在崎嶇不平的道路上行駛時，車架在載荷作用下可能產生扭轉變形以及在縱向平面內的彎曲變形；車架布置的離地面近一些，以使汽車重心位置降低，有利于提高汽車的行駛穩定性。要求具有足夠的疲 勞強度，在汽車運行30?50萬公里以前，不致有嚴重的疲勞損傷。 as far as possible general parts, in order to reduce the cost of the production, the function and the intensity request are guaranteed, the quality is reduced as far as possible.The side frame and non independent suspension are used quite widely on the low speed truck, because the side frame and non independent suspension structure are simple, economical and practical, advantageous for the service and the refit. Considered the function of the frame and suspension in the entire vehicle design, firstly that the whole of the frame and suspension system is carried on designing, then the structure of the frame and suspension have been carried on designing, finally the stress generalized analysis of the structure of the frame and suspension has been carried on, their main parameter has been determined in the inferior foundation.Key words：Low Speed Truck。低速載貨汽車上用得比較廣泛的是邊梁式車架和非獨立懸架，因為邊梁式車架和非獨立懸架結構簡單，比較經濟實用，便于維修和改裝。工作可靠，結構簡單，裝卸方便，便于維修、調整；盡量使用通用件，以便降低制造成本；在保證功能和強度的要求下，盡量減小整備質量。 with reliable work, simple structure, loading and unloading, advantageous for the service and the adjustment。為了使車架具有上述功能，對汽車車架有如下的一些要求：要有足夠的強度：必須保證在各種復雜受力的情況下不致破壞。汽車在復雜多邊的行駛過程中，固定在車架上的各總成和部件之間不應發生干涉。4. 保證汽車行駛所必要的穩定性。b．保證整車良好的平順性能。車體建構在車架之上，至于車門、沙板、引擎蓋、行李廂蓋等鈑件，則是另外再包覆于車體之外，因此車體與車架其實是屬于兩個獨立的構造。除非增加更多的鋁合金材料，利用更多的用量來彌補強度上的不足。關于剛性的確保，大多數車廠在新車的設計階段，都是利用電腦計算出車架的剛性需求，并以此作為設計依據。在馬車出現的時候，為了乘坐更舒適，人類就開始對馬車的懸架—— 葉片彈簧進行孜孜不倦的探索。它在被動懸架的基礎上,增加可調節剛度和阻尼的控制裝置，控制裝置通常由測量系統、反饋控制系統、能源系統等組成，可以使汽車的懸架在任何路面上保持最佳的運行狀態。研究主要集中在三個方面：①尋找懸架的最優參數；②研究可變剛度彈簧和可變阻尼的減振器；③研究導向機構，使汽車懸架在滿足平順性的前提下，穩定性有較大的提高。運用電磁蓄能原理，結合參數估計自校正控制器，可望設計出高性能、低功耗的電磁蓄能式自適應主動懸架，使主動懸架由理論研究轉化為實際應用。其彎曲剛度較大，而當承受扭矩時，各部分同時產生彎曲和扭轉。采用中梁式或綜合式車架，可以獲得很強的抗扭能力。裝有橫向穩定器的汽車，能減少轉彎行駛時車身的側傾角和橫向角振動。在總體設計中，整車寬度確定后，車架前后部分寬度就可以根據前輪最大轉向角、輪距、鋼板彈簧片寬、裝在車架內側的發動機外廓寬度及懸置等尺寸確定。傳統的梯形車架由于其所起到的緩沖、隔振、降低噪聲、延長車身使用壽命等特點及生產上的繼承性、工藝性等原因仍廣泛應用在大型掛車上。這樣既可降低縱梁的高度，減輕整車自身重量，降低成本，亦可保證強度。車架C：槽型縱梁、工字型橫梁，橫、縱梁間采用鉚接連接，扭轉剛度最小。，且在轉向器固定處。圖51縱梁彎曲應力由上圖得： （51） （52） （53）a=1010mm，b=1105mm，=2700mm，L=4815mm，c=1500mm，c=2200mm，c=3700mm。這種動載使車架產生彎曲變形。其值可根據汽車底盤結構的統計數據大致估計，一般對于輕型和中型載貨汽車來說，簧載質量約為汽車自身質量的2/3。如圖53所示：圖53 縱梁分段受力示圖其中=493mm,=990mm,=986mm,=975mm,=950mm,l6=421mm 所以L=l1+l2+l3+l4+l5+l6=4815mm 彎矩的計算總體設計中又知：車載質量為=1700kg ，簧上整備質量2100kg。d．有良好的隔聲能力。鋼板彈簧3的第一片（最長的一片）稱為主片，其兩端彎成卷耳1，內裝青銅或塑料或橡膠。所以在裝合時，各片間涂上較稠的潤滑劑（石墨潤滑脂），并應定期保養。a .在壓縮行程（車橋和車架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。上腔被活塞桿1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開壓縮閥6，流回貯油缸5。這使得減振器的伸張行程產生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達到迅速減振的要求。圖6－4懸架彈性特性曲線1–緩沖塊復原點 2–復原形程中緩沖塊脫離 3–主彈簧的彈性特性曲線 4–復原行程 5–壓縮形程 6–在緩沖塊壓縮期懸架的彈性特性曲線 7–緩沖塊壓縮時開始接觸彈性支架的點 8–額定載荷之點 懸架的動容量越大，對緩沖塊擊穿的可能性越小。 式中分別為空載和滿載時的懸架的載荷。側傾角過大或過小都不好。 已知滿載靜止時負荷=2470kg。撓度增大系數的確定：先確定與主片等長的重疊片數，再估計一個總片數，求得，然后=，初定。通過查手冊可得鋼板截面尺寸b和h符合國產型材規格尺寸。各片實際長度尺寸需經圓整后確定。：有效長度：l2’==455mm表74 鋼板彈簧副簧剛度驗算數據表k=1703k=21853k=32953將上述計算的數表中的數據，代入公式中得出副簧的剛度：C2=，同樣符合設計的要求。1～4片長片疊加負的預應力，短片疊加正的預應力。汽車行駛時，鋼板彈簧除受垂直載荷外，還承受其它方向的力和力矩及沖擊載荷等的作用，因此，必須對這些受力工況的極限狀態進行強度驗算，以保證彈簧能可靠的工作。圖712 鋼板彈簧主片卷耳的受力圖其中 ； 。結 論本課題是在老師的指導下，我參考歐鈴ZB5040XXYBSC3S運輸車對低速載貨汽車做了簡要設計，我主要對車架和懸架系統進行了設計，通過設計知道了車架動力傳動系統和路面引起的振動與噪聲可通過車架與車身間的橡膠墊減振，使之不易傳到車身上和車廂內；便于車身的變形和改裝，汽車底盤和車身可分別裝配，但是，采用車架的汽車，其高度及質量都會增大，也需要有大型壓力機制造。 while providing the noise, vibration, and ride and handling characteristics they want in the vehicle. Large older vehicles, vans, and trucks generally use separate body and frame construction. The newer, smaller39。本次畢業設計已經接近尾聲了，在這次設計我感到自己在各種技能和知識層面上有很多不足的地方，同時自己也學習到很多新的方法。所以根據式(714)求出鋼板彈簧銷擠壓應力為：，可見滿足需用應力要求。如圖711。如果相差太多，可重新選擇各片預應力再行核算。L為鋼板彈簧主片長度。 （75）。 根據貨車的載荷并結合國內外資料初步選取本貨車主簧的片數為5片，副簧的片數為4片。有了以后，再選鋼板彈簧的片寬b。（2） 鋼板彈簧長度的初步選定：根據經驗L = ，并結合國內外貨車資料，初步選定主簧主片的長度為1200mm , 副簧主片的長度為960mm.（1） 鋼板彈簧斷面寬度b的確定：有關鋼板彈簧的剛度，強度可按等截面的簡支梁計算，引入撓度增大系數加以修正。 鋼板彈簧主要參數的確定鋼板彈簧材料及許用應力選用：《機械設計手冊》單行本 彈簧單個鋼板彈簧滿載載荷： （67） 滿載時 ： （68） 式中為副簧簧上質量，為主簧簧上質量。這兩項要求不能同時滿足。 又因為不同的汽車對平順性的要求不相同，～，因為貨車主要以載貨為主，所以選取頻率為：n== 懸架的動撓度懸架的動撓度是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到結構容許的最大變形時，車輪中心相對車架的垂直位移。活塞上腔油壓升高，流通閥8關閉，上腔內的油液推開伸張閥4流入下腔。在汽車懸架系統中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調式減振器。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內摩擦對振動形成阻尼力，使汽車振動能量轉化為油液熱能，再由減振器吸收散發到大氣中。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以相等，也可以不相等。其兩側車輪安裝于一整體式車橋上，當一側車輪受沖擊力時會直接影響到另一側車輪上。從技術先進性、生產合理性和使用要求出發，正確選擇性能指標、質量和主要尺寸參數，提出車架總體設計方案，為各部件設計提供整車參數和設計要求，保證汽車主要性能指標實現，使零部件通過合理的車架布局更好的結合在一起，使整車的性能、可靠性達到設計要求。故這種假定不會造成計算的明顯誤差。 其它載荷汽車轉彎行駛時，離心力將使車架受到側向力的作用；汽車加速或制動時，慣性力會導致車架前后部載荷的重新分配；當一個前輪正面撞在路面凸包上時，將使車架產生水平方向的剪力變形；安裝在車架上的各總成（如發動機、轉向搖臂及減振器等）工作時所產生的力；由于載荷作用線不通過縱梁截面的彎曲中心（如油箱、備胎和懸架等）而使縱梁產生附加的局部轉矩。 車架載荷分析汽車的使用條件復雜，其受力情況十分復雜，因此車架上的載荷變化也很大，其承受的載荷大致可分為下面幾類： 靜載荷車架所承受的靜載荷是指汽車靜止時，懸架彈簧以上部分的載荷。，鉚后零件上不得有裂縫，若有裂縫須更換重鉚。左圖是縱與橫梁的幾種連接方式；搭接 板多數是固定在縱梁的上、下翼面上和縱梁的腹板上，也有連接在縱梁的腹板上和一個翼面上的。從早期通過試驗所得出的一些結論可以看出，若加大橫梁的扭轉剛度，可以提高整個車架的扭轉剛度，但與該橫梁連接處的縱梁的扭轉應力會加大；如果不加大橫梁，而是在兩根橫梁間再增加橫梁，其結果是增加了車架的扭轉剛度，同時還降低了與橫梁連接處的縱梁扭轉應力在橫梁上往往要安裝汽車上的一些主要部件和總成，所以橫梁形狀以及在縱梁上的位置應滿足安裝上的需要。 圖41 車架結構示意圖 縱梁形式的確定縱梁是車架的主要承載部件，在汽車行駛中受較大的彎曲應力。5毫米”。 質量參數 裝載質量按要求取=1700