实例 悬架系统设计计算报告.docx
《实例 悬架系统设计计算报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实例 悬架系统设计计算报告.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实例悬架系统设计计算报告
编号：
悬架系统设计计算报告
项目名称：
国内某车型
007
项目代码：
日期：
编制：
日期：
校对：
审核：
日期：
批准：
日期：
汽车设计有限公司
月年201111
悬架系统计算报告
目次
................................................................2概述1............................................................2任务来源1.1
.....................................................2悬架系统基本介绍1.2
....................................................2前悬架的结构形式1.2.1
....................................................2后悬架的结构形式1.2.2
...........................................................3计算的目的1.3
.................................................3悬架系统设计的输入条件2........................................3悬架系统偏频的选取及悬架刚度计算3.............................................................5弹簧计算4.......................................................5弹簧刚度的计算4.1
..............................................8前螺旋弹簧钢丝直径的计算4.2
....................................................9悬架系统静挠度计算5....................................................9悬架侧倾角刚度计算6..................................................9前悬架侧倾角刚度计算6.1
.................................................11后悬架侧倾角刚度计算6.2
...................................................12整车侧倾角刚度计算6.3
......................................................13整车的侧倾力矩6.4
......................................................15整车的纵倾计算6.5
......................................................15纵倾角的计算6.5.1
.....................................................16减振器参数的确定7.................................................16减振器阻尼系数的确定7.1
............................................................18参数列表8...............................................................21
参考文献
I
悬架系统计算报告
悬架系统设计计算报告
1概述
1.1任务来源
根据《新车设计开发项目协议书－007项目设计开发》的规定，悬架系统参考样车进行逆向设计。
1.2悬架系统基本介绍
该款车前悬架采用麦弗逊式独立悬架，后悬架采用整体式驱动桥钢板弹簧非独立悬架。
1.2.1前悬架的结构形式
图1前悬架结构形式
1.2.2后悬架的结构形式
2
悬架系统计算报告
图2后悬架结构形式
1.3计算的目的
通过计算，求得反映其悬架系统性能的基本特征量，为零部件开发提供参考。
计算内容主要包括悬架刚度、偏频、静挠度、动挠度、侧倾刚度和减振器阻尼等。
2悬架系统设计的输入条件
表1悬架参数列表
CA07
标杆车
质心高）mm（
空载
695
695
半载
743
743
满载
750
750
）前轮距（mm
1415
1386
）后轮距（mm
1430
1408
）mm轴距（
2650
2700
）空载质量（kg
1194
1180
）kg满载质量（
1864
1850
前轴荷）kg（
空载
550
560
半载
628
642
满载
669
682
kg）后轴荷（
空载
644
620
半载
906
878
满载
1195
1181
）前悬架非簧载质量（kg
80
80
kg后悬架非簧载质量（）
120
120
3悬架系统偏频的选取及悬架刚度计算
前后悬架固有频率的匹配应合理，对乘用车，要求前悬架固有频率略低于后悬架的固有频率，还要不允许悬架撞击车架（或车身）。
由标杆车试验数据得出（表2）：
表2标杆车悬架刚度试验表
3
悬架系统计算报告
由于左、右轮载做实验时存在误差，现取其平均值计算载荷，高度变化值。
620kg。
由上表取值：
前轴荷为556kg，后轴荷为。
前轴荷为689kg，后轴荷为1017kg
分别取对应载荷左右高度差平均值的差值得：
；前轴荷变化量为689-556=133kg，位移为399.85-381.75=18.1mm；1017-620=397kg，位移为420.65-389.55=31.1mm后轴荷变化量为4N/m/0.0181=3.61×10故前悬架刚度为：
（133/2×9.81）4N/m
×10后悬架刚度为：
（397/2×9.81）/0.0311=62.5C1?
n?
）……………………………………………………………Hz（mπ2）（1代入样车空、满载前、后簧上质量得：
=1.78Hz；=1.38Hz前悬空载偏频n；后悬空载偏频n空1空2；n=1.27Hz；后悬半载偏频=1.45Hz前悬半载偏频n半半21；n=1.33Hz=1.22Hz前悬满载偏频n；后悬满载偏频满满21标杆车：
空载时前后悬架的偏频比为0.78，
半载时前后悬架的偏频比为0.88，
满载时前后悬架的偏频比为0.92。
以上可以看出，标杆车的偏频并不好，需要优化；
选取CA07的前悬架半载偏频n=1.56Hz，后悬半载偏频n=1.85Hz,满半半124
悬架系统计算报告
载偏频n=1.70Hz；代入方程
（1），并除去非簧载质量前悬80kg，后悬120kg，满2CA07前、后悬悬架刚度分别为：
4N/m；10C=32.22×14N/m；10C=83.66×2代入方程
（1），CA07前、后悬空、半、满载偏频为：
前悬空载偏频n=1.32Hz；后悬空载偏频n=1.97Hz；空21空前悬半载偏频n=1.22Hz；后悬半载偏频n=1.64Hz；半1半2前悬满载偏频n=1.18Hz；后悬满载偏频n=1.40Hz；满1满2以上计算参数汇总见表3。
表3计算参数汇总
计算项目CA07计算结果
标杆车
）前悬架偏频（Hz
1.32空载
1.38
1.22半载
1.27
1.18满载
1.22
后悬架偏频（Hz）
1.97空载
1.78
1.64半载
1.45
1.40满载
1.33
空载偏频比0.67项目CA07标杆车
0.78
半载偏频比0.74/（mm）前悬空载13.0514.4
0.88
满载偏频比0.84/（mm）前悬半载15.4116.79
0.92
N/mm前悬架刚度（）/（mm）前悬满载
32.2216.6918.04
36.01
N/mm后悬架刚度（）
83.66
62.55
4弹簧计算
4.1弹簧刚度的计算
车轮与路面接触点和悬架弹簧的安装点不同，但在悬架杆系中具有一定的几何关系，因此，悬架刚度和弹簧刚度存在一定得比例关系，也就是说，悬架刚度和弹簧刚度存在一定得传递比，如图3所示：
5
悬架系统计算报告
图3传递比示意图
i?
F/N?
b/ah,v……………………………………………………………wy2）（i?
f/f?
b/a………………………………………………………………Fx（3）
式中：
i——行程传递比xi——力传递比yF——弹簧力wN——簧上质量hv,f——车轮行程
f——弹簧行程FC：
通过上述公式可以求得弹簧刚度（悬架刚度前面已计算得到）FC?
F/f?
N?
i?
i/fxyF,wvFhf/?
NC…………………………………………………………………（4）h,v,vhC?
C?
i?
i……………………………………………………………xhyF,v（5）
式中：
6
悬架系统计算报告
C——弹簧刚度FC——悬架刚度h,v
图4麦弗逊悬架传递比示意图
经过推导，麦弗逊悬架传递比为：
?
?
）?
（）oi?
1/（cos…………………………………………………………（6）x?
?
?
?
?
）?
o?
）?
?
t?
cos（?
sin（）?
（tg?
Rd?
c?
?
0000?
?
cos（?
i）0y?
?
?
）?
?
（?
o）?
ctgt?
（c………（7）0其中：
?
=9.431°0?
=3.678°
R=21.813mm0
C+o=621.754mm
?
=11.55°
d=194.625mm
代入公式（6）、（7）中计算得出：
i=1.005xi=1.112
y7
悬架系统计算报告
代入公式
（2）计算得出前悬架弹簧刚度为：
Cs=（C/2）×i×i=32.2N/mm；y11x
图5后悬架半载刚度计算示意图
参照图5所示后悬架刚度计算示意图，计算后钢板弹簧的刚度。
根据CA07车型需要，后悬架采用变刚度钢板弹簧：
Cs=C/2
22Cs=52.8N/mm（空、半载）59N/mm（满载）77N/mm（副簧完全工作）24.2前螺旋弹簧钢丝直径的计算
根据刘惟信主编的《汽车设计》，弹簧的刚度计算公式：
4Gd……………………………………………………………………C?
s38D?
im（8）
式中：
4；×10——弹簧
升级会员 