DF-104型载货汽车悬挂机构设计（毕业论文）.doc

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1、 毕业设计（论文）DF-104 型载货汽车悬架机构设计型载货汽车悬架机构设计学 院：专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名：指导老师：2012 年 5 月 22 日IDF-104 型载货汽车悬架机构设计型载货汽车悬架机构设计摘摘 要要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（或轮胎）弹性地连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。本文针对某公司生产的 DF-104 型载货汽车的选悬架在实际使用中存在的问题进行分析。结合该汽车

2、使用的地区的道路条件，对汽车的前后悬架进行了重新设计。通过比较各种各种钢板弹簧的优缺点和生产成本，确定了钢板弹簧的断面形状。借鉴国内外对钢板弹簧的设计经验，片数、 片宽、片厚、片长、弧高、曲率半径、检验刚度、装配刚度等技术参数。并对钢板弹簧进行受力分析、刚度校核和强度校核，验证所选取的参数基本上满足了汽车在空、满载务件下对平顺性、 舒适性以及安全方面的要求。还对钢板弹簧销进行强度校核。此外还通过计算确定双筒式减振器的主要参数，选定符合国标的减振器型号。关键词关键词：非独立悬架 钢板弹簧 减震器 设计IIDF-104 vehicles of non-independent suspension

3、designABSTRACTSuspension is an important element of one of the modern automobile, it to the chassis (or body) and axle (or tires) flexibly link. Its main role is the role of transmission in the body between the wheels and all the power and moment, such as support of, system dynamics and driving forc

4、e, and easing the road to the whole body impact load, decay resulting vibration, ensure the comfort of the crew, cargo and vehicles reduce their moving load. This point is interpret about which company produced a low-speed truck suspension have been arisen problems in real life .I have a new design

5、for the front and back suspension based on the car were used in areas of the road conditions before. Firstly I defined the section shape of leaf spring according to compare the various of advantages and disadvantages .Secondly I draw on domestic successful experience in the design of leaf springs an

6、d technical parameters for sheet number, sheet width, sheet thickness, sheet length , arc height, curvature radius, test for stiffness, assembly stiffness .mechanical analysis of leaf spring, stiffness and strength check of Verification, Validation basically meet the selected parameters of the car i

7、n the air, full service parts under the ride comfort, comfort, and safety requirements.Also check the strength of leaf spring pin.Also determined by calculating the main parameters of binocular-type shock absorber, shock absorber type selected meet the national standardKey words: Suspension ;multi-l

8、eaf spring ;vibration damper ;DesignIII目目 录录第一章 前 言.11.1 论文的研究目的和意义.11.2 悬架设计应达到的技术要求.11.3 国内外研究的现状及发展趋势.21.3.1 悬架弹性元件发展趋势.21.3.2 国内外悬架的研究方向.31.3.3 电子控制悬架今后须要解决的技术问题.41.4 设计的主要参数.5第二章 前钢板弹簧的设计.62.1 钢板弹簧基本参数的确定.62.1.1 单个钢板弹簧的载荷.62.1.2 钢板弹簧的静挠度.62.1.3 钢板弹簧的动挠度.72.1.4 钢板弹簧满载静弧高.72.1.5 钢板弹簧断面形状的确定.72.1.

9、6 钢板弹簧主长度的确定.82.2 钢板弹簧的设计计算.82.2.1 钢板弹簧片厚的计算.82.2.2 钢板弹簧片宽的计算.92.2.4 钢板弹簧各片长度的计算.92.2.5 钢板弹簧刚度的验算.102.2.6 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算.112.2.7 钢板弹簧总成弧高的核算.132.3 钢板弹簧强度验算.132.4 钢板弹簧主片的强度的核算.142.5 钢板弹簧销的强度核算.142.3 小结.15第三章减振器的设计.163.1 减振器的分类及选型.16IV3.2 相对阻尼系数的选择.163.3 减振器阻尼系数的确定.183.4 最大卸荷力的确定.183.5 简式减振器工作

10、缸直径的确定.183.6 小结.19第四章后钢板弹簧的设计.204.1 后钢板弹簧基本参数确定.204.1.1 后悬架的载荷.204.1.2 后悬架振动频率的选择.204.1.3 动挠度的选择.204.1.4 悬架的弹性特性.204.1.5 悬架主、副簧刚度的分配.214.2 弹性元件的设计.224.2.1 钢板弹簧的布置方案.224.2.2 钢板弹簧主要参数的确定.224.3 钢板弹簧刚度的验算.254.4 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算.264.4.1 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高.264.4.2 钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径的确定.274.4.3 钢板弹簧各片自由状

11、态下曲率半径的确定.274.5 钢板弹簧总成弧高的核算.284.6 钢板弹簧强度验算.294.7 钢板弹簧弹簧销的强度的核算.314.8 小结.31第三章总结与展望.32致 谢.33参考文献.34XXX 大学本科毕业设计（说明书）1第一章 前 言1.1 论文的研究目的和意义 悬架是现代汽车上重要的总成之一，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之间的一切力和力矩， 并且缓和由不平路面传给车架 ( 或车身)的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车平顺地行驶。由于结构简单、便于维护以及可以使用多种类型的弹性元件等优点，非独立悬架广泛

12、应用于载货汽车以及大客车的前后悬架。一些全轮驱动的多用途车也采用非独立悬架作为前后悬架。随着弹性元件、减震器及其他结构件的设计、制造技术的不断进步，非独立悬架的性能也日益得到改善，在一些大批量生产的高级桥车和运动型桥车中，仍然采用非独立悬架用于其后悬架。对于前置前驱动汽车尤其是轻型载货汽车而言，由于后桥没有笨重的主减速器和差速器，其非独立悬架与独立悬架的非悬挂质量相差不大，因而非独立后悬架具有很好的应用前景。汽车在不平路面上行驶时，由于悬架的弹性作用，使汽车产生垂直振动。为了迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振，减小车轮的振幅，悬架应装有减振器，并使之具有合理的阻尼。利用减振器的阻尼作用，使

13、汽车振动的振幅连续减小，直至振动停止。本次课题针对都安建兴机械有限公司生产的都兴 DF-104 载货汽车的悬架进行研究分析。根据它使用的道路环境和实际载重对悬架进行重新设计。改进了汽车在恶劣的山区道路上行驶的平顺性和操控稳定性。根据汽车实际的装载质量对悬架的弹性元件进行受力分析和强度校核。以提高悬架的寿命。1.2 悬架设计应达到的技术要求2汽车悬架和悬挂质量、非悬挂质量构成一个振动系统，该振动系统的特性很大程度上决定了汽车的行驶平顺性，并进一步影响到汽车的行驶车XXX 大学本科毕业设计（说明书）2速，燃油经济型和运营经济型。该振动系统也决定了汽车承载系和行驶系许多零部件的动载，并进而影响到这些

14、零件的使用寿命。此外，悬架对整车的操纵稳定性、抗纵倾能力也起着决定性的作用。因而在设计悬架时必须考虑一下几个方面的要求：1.通过合理设计悬架的弹性特征及阻尼特性确保汽车具有良好的行驶平顺性，即具有较低的振动频率、较小的振动加速度值和合适的振动性能，并能避免在悬架的压缩或伸张行程极限点发生硬冲击，同时还要保证轮胎具有足够的接地能力。2.合理设计导向机构，以确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩的可靠传递，保证车轮跳动时车轮定位参数的变化不会过大，并且能满足汽车具有良好的操纵稳定性的要求；3.导向机构的运动应与转向杆系的运动相协调，避免发生运动干涉，否则可能引发转向轮摆振；4.侧倾中心及纵倾中心位置

15、恰当，汽车转向时具有抗侧倾能力，汽车制动和加速时能保持车身的稳定，避免发生汽车在制动和加速时的车身纵倾（即所谓的“点头”和“后仰” ） ；5.悬挂构件的质量要小尤其是非悬挂部分的质量要尽量小；6.便于布置；7.所有零部件应该具有足够的强度和使用寿命；8.制造成本低；9.便于维修、保养。1.3 国内外研究的现状及发展趋势1.3.1 悬架弹性元件发展趋势非独立悬架是汽车上最早使用的一种悬架。至今仍然被广泛应用于载货汽车和载客客车的前后悬架以及桥车的后悬架。非独立悬架使用的弹性元件也由最初的钢板弹簧和扭杆弹簧发展到空气悬架和油气悬架。空气悬架弹簧是一种运用在高档客车和重型载货车上的悬架系统，是世界钢

16、板弹簧发展趋势。国外客车 100、拖车 100、重型载重车 85采XXX 大学本科毕业设计（说明书）3用空气悬挂簧，可减少噪声，提高稳定性与舒适性。20 世纪 50 年代，空气悬架弹簧开始应用在载重车、小轿车、大客车及铁道车辆上。60 年代，德国、美国等工业发达国家生产的大部分公共汽车中装有了空气弹簧悬架。目前，国外生产的旅游车、长途客车及高速客车几乎全部使用空气弹簧悬架，部分轿车也使用了空气弹簧悬架，如德国的奔驰 300SE 13 奔驰 600等，另外在重型载货汽车上近年来也得到了广泛应用12。国内早在 20 世纪60 年代就设计生产了空气弹簧悬架，但由于工业技术条件有限，当时生产的产品使用效果不甚理想，以后在很长一段时期，产品没有进一步发展。因此，国外生产空气悬架弹簧的厂家凭借着资金与技术优势进入了国内市场，为国内生产豪华客车的厂家配套成熟的空气弹簧悬架产品。随着道路条件的改善，国内消费水平的提高，客车产品的档次逐步升级，空气悬挂簧逐步被市场接受。目前，在国内有多家客车厂生产的豪华大客车装有空气悬架，如安凯、金龙客车、桂林大字、合肥现代、杭州客车等，现全国用空气悬挂簧的客车已超过