1.6L乘用车双横臂独立悬架设计(8)

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图3-3 减振器特性图 (a)阻力-位移特性 (b)阻力-速度特性

汽车悬架有阻尼以后，簧上质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼系数ψ的大小来评定振动衰减的快慢程度。ψ的表达式为：

???（2cms）ms——簧上质量，kg。

(3-8)

式中，c——悬架系统垂直刚度，N/mm；

式3-8表明，相对阻尼系数ψ的物理意义是：减振器的阻尼作用在与不同刚度c和不同

簧上质量ms的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。ψ值大，振动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身；ψ值小则反之。通常情况下，将压缩行程时的相对阻尼系数ψy取得小些，伸张行程时相对阻尼系数ψs取得大些。两者之间保持中ψy=(0.25～0.5)ψs的关系。

对于无内摩擦的弹性元件悬架，取ψ=0.25～0.35；对于有内摩擦的弹性元件悬架，ψ2、减振器阻尼系数?的确定

减振器阻尼系数??2?cms。因悬架系统固有振动频率??cms，所以理论上

值取小些。对于行驶路面条件较差的汽车，ψ值应取大些，在本设计中取ψ=0.3。

??2?ms?。实际上应根据减振器的布置特点确定减振器的阻尼系数。

(a) (b) (c)

图3-4 减振器安装位置

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宋冲冲：1.6L乘用车双横臂悬架设计 例如，如图三种方式安装减振器时，计算公式均不相同，本设计中选择第二种方式。其阻尼系数?为

?=2?ms?n2(a2cos2?)

式中，?——减振器轴线与铅垂线之间的夹角；

(3-9)

a——减振器在下横臂的连接点到下横臂在车身上的铰接点之间的距离； n——双横臂悬架的下臂长。

代入数据得?=1320。

分析式3-9可知：在下横臂长度n不变的条件下，改变减振器在下横臂上的固定点位置或者减振器轴线与铅垂线之间的夹角α，会影响减振器阻尼系数的变化。 3、最大卸荷力F0的确定

为减小传到车身上的冲击力，当减振器活塞振动速度达到一定值时，减振器打开卸荷阀。此时的活塞速度称为卸荷速度vx。在减振器安装如图3-4b所示时

Vx=A?acos?n

式中，vx——卸荷速度，一般为0.15～0.30m/s；

A——车身振幅，取±40mm；

?——悬架振动固有频率，一般为1～1.6Hz。 最大卸荷力F0=δsvs。

代入数据得vx=0.2m/s；F0=1320*0.2=264； 4、筒式减振器工作缸直径D的确定

根据伸张行程的最大卸荷力F0计算工作缸直径D为：

D=

4F0 (3-10)

?[p](1??2)式中，[p]——工作缸的最大允许压力，取3～4MPa；

?——连杆直径与缸筒直径之比，双筒式减振器取?=0.40～0.50。

代入数据F0=264；[p]=3.5MPa；?=0.45 得 D=10.98mm；

减振器的工作缸直径D有20mm、30mm、40mm、(45mm)、50mm、65mm等几种，选取时按标准选取，根据QC/T491-1999《汽车筒式减振器 尺寸系列及技术条件》选取工作缸直径为20mm的减振器。

储油筒直径DC=(1.35～1.50)D；取DC=1.40D=1.40*20=28；壁厚取为2mm,材料可选20钢。

3.4 悬架的结构元件

3.41控制臂与推杆

独立悬架中用纵臂、横臂或斜臂（统称为控制臂）中的三者之一，将车轮与车架连接起来。控制臂或推力杆在车轮与车架之间传递力与力矩，并决定了他们的结构形式。对于

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仅沿轴线方向传递拉力与压力，并伴随有纵向弯曲作用的推杆力，大多数用端部有接头的简单钢管制造，并应当保证有足够的纵向弯曲应力。少数情况下也可以用能获得比较大的纵向弯曲强度、断面为异行的板材制造，如用两个槽形断面的梁组成一个工字型的梁。

为保证顺利的装配和补偿制造与安装时可能产生的误差，是要求推力杆具有调节长度的功能。控制臂可以用钢板冲压、模锻或者铸造。大批量生产时，常用冲压、模锻的生产方式制造；小批量生产时，则采用钢或铝合金铸造，后者有较小的质量。

3.42接头 控制臂或推力杆常通过位于它们端部的接头与其他部件实现连接。这些接头应满足下述要求：应有较小的摩擦；在使用期间不需要进行保养，以减少使用成本和降低劳动强度；接头应有一定的弹性；具有隔声性能。目前，在接头内设计有橡胶衬套或者塑料衬套，橡胶衬套使接头有弹性变形，并有隔声能力；塑料衬套应该用聚胺脂、聚酰胺脂或聚四氟乙烯材料制造。

根据结构不同，接头有轴销式和球销式接头两种。接头所连接的两部分之间的相对运动和传力特点，将影响接头形式的选择。如位于转向轮内侧的双横臂独立悬架上的接头，由于转向时车轮绕主销轴线回转，同时车轮在垂直面内有位移，因此要求横臂与转向节连接处接头能够完成空间运动，选择球销式接头可满足要求。

图3-5 球销式接头 图3-6 轴销式接头

图3-5所示球销式接头的特点是，用塑料制成整体式球碗，利用塑料的弹性将球头销压入球头碗后再装到球座上，工作时球头销的球面部分在球头碗内滑动。这种球头能承受各个方向的作用力，在使用中又不需要保养。

球销式接头的球头碗分为两半，位于球头碗下方的弹簧紧紧压靠在下球头碗上，因而能消除因工作面磨损产生的间隙。

接头所连接的两部分，若其中之一仅是绕某一轴线相对另一部分转动时，应该用轴销式连接，双横臂独立悬架的上、下横臂靠近汽车中部一段的接头以及减振器两端处的接头都用这种连接，图3-6所示为轴销式接头。

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宋冲冲：1.6L乘用车双横臂悬架设计 谢辞

时间如流水般悄然而逝,回首四年的青春岁月，期间虽有过一些磨难和曲折，但令我更无法忘怀的是许多美好的回忆。因为，在这里，老师的谆谆教诲与无限关怀始终萦绕在我身边，使我时常有一种很温馨的如家的感觉。

衷心感谢马成习指导老师及其他各位老师!他们为我的学业倾注了难以计量的心血。从开题报告、资料收集、结构布局到设计定稿，无不渗透着他们的细微关心和精心指导。每每在我的设计路不通，无从下笔之时，他们给予我热情的鼓励，并细心点拨我心中的迷雾，使我茅塞顿开，能顺利定稿。在设计完成过程中，马老师求实创新的精神将引导和激励我今后的人生历程!在生活中，马老师一直关心我的学习与生活，谆谆叮咛，鼓励我们努力学习，期望我们多出成果，这些都将激励我今后奋发图强!

衷心感谢教过我以及给过我关怀的各位老师此外，还要感谢机电与车辆工程学院的各位领导和老师!衷心感谢在学习和生活中给予我关心和帮助的各位同窗好友，谢谢你们对我的关心和帮助!最后。我要衷心感谢我的家人，他们勤劳朴实，给我提供宝贵的物质和精神粮食，鼓励我不断探索，努力完成学业!

“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。我将以一个新的更高起点，努力做好该做的事情，力争走好以后的漫漫人生路。

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参考文献

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[2]吉林大学汽车系.汽车构造.北京：人民交通出版社，2006 [3]吴社强等.汽车构造.上海:上海科学技术出版社，2003 [4]关文达.汽车构造.北京：清华大学出版社，2004 [5]王望予.汽车设计. …… 此处隐藏：2124字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……