2.4.3 汽车后悬架长度
汽车的外廓尺寸包括其总长、总宽、总高。它应根据汽车的类型、用途、承载量、 道路条件、结构选型与布置以及有关标准、法规限制等因素来确定。GB1589-79对汽车外廓尺寸界限做了规定，总高不大于4m，总宽（不包括后视镜）不大于2.5m；外开窗，后视镜等突出部分宽250mm。总长：货车及越野车不大于12m；一般大客车不大于12m，铰接式大客车不大于18m；牵引车带半挂车不大于16m，汽车拖带挂车不大于20m，挂车长度不大于8m。
参考同类车型，轻型货车解放 CA1041，取后悬架长度为： LR?1390mm
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第3章 后桥主要零部件的设计计算
3.1悬架的的设计计算
3.1.1悬架的的结构形式分类
悬架可分为非独立悬架和独立悬架两类。非独立悬架的结构特点是左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接；独立悬架的结构特点是左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。
a)
b)
a)非独立悬架 b)独立悬架
图3-1 悬架的结构形式简图
以纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架，其主要优点是：结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。缺点是：由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够的长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；簧下质量大；在不平路面上行驶时，左、右车轮相互影响，并使车轴（桥）和车身倾斜；当两侧车轮不同步跳动时，车轮会左、右摇摆使前轮容易产生败阵；前轮跳动时，悬架易于转向传动机构产生运动干涉；当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，由于左右两侧车轮反向跳动
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或只有一侧车轮跳动时，不仅车轮外倾角有变化，还会产生不利的轴转向特性；汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性；车轴（桥）上方 要求有与弹簧行程相适应的空间。这种悬架主要用在总质量大些的商用车前、后悬架以及某些乘用车的后悬架上。纵置板簧式非独立悬架的优点：由于钢板弹簧本身可兼起导向机构的作用，并有一定的减振作用，使得悬架的结构大为简化。因而在非独立悬架中大多数采用钢板弹簧作为弹性元件。结合本设计是研究轻型货车，在后悬架的选择时，对舒适性的要求不高，结构简单、易于布置，故后悬架采用纵置板簧式非独立悬架。
3.2 悬架主要参数的确定
3.2.1 影响平顺性的参数
为了求出前后悬架的垂直刚度，必须先求出前悬架的簧载质量ms。而ms可以通过满载时前后轮的轴荷减去后悬架非簧载质量得到。即：
1 (3-1) ms?(m1?m2)2式中 m1—后轮轴荷
m2—后轮非簧载质量
为了获得良好的平顺性和操纵性，非簧载质量应尽量小些。根据同类车型类比，取前悬架的非簧载质量为50kg，后悬架的非簧载质量为100kg。
根据数据代入式3-1得出：
1 t=ms?(2.5675?0.1)1.23375t
2 根据经验公式可以得出后悬架的刚度为：
Cs?4?msn2?214.58N/mm
式中 n—满载时汽车后悬架偏频，取n=2.1Hz。
3.2.2 影响操纵稳定性的参数
后悬架钢板弹簧的侧倾角刚度c?,首先绘出钢板弹簧悬架在侧倾时的侧倾中心示意图，如图3-3所示。
c??
dM1?csq2d?210
(3-2)
式中 M—悬架抵抗侧倾的弹性恢复力矩，它与车身所受侧倾力矩等值异号；
Cs—钢板弹簧垂直刚度； q—两侧钢板弹簧的中心距。
图3-3 非独立悬架侧倾中心示意图
前面已经求出钢板弹簧的垂直刚度为cs?214.58N/mm；两侧钢板弹簧的中心距为：q?872.5mm；代入上式求出钢板弹簧的侧倾角刚度为： 11228 c ? ? c s q ? ? 214.58 ? (872.5) ? 10 N/mm? 1.54223.3 钢板弹簧的设计计算
3.3.1 钢板弹簧的布置方案
纵置钢板弹簧能传递各种力和力矩，并且结构简单，故在汽车上得到广
泛的应用。采用纵置对称式钢板弹簧。
3.3.2 钢板弹簧主要参数确定
在进行钢板弹簧计算之前，已知下列初始条件。 a,单个钢板弹簧所受的负荷Fw：
1ms?(2.5675?0.1)?1.23375 t 2 Fw?1233.75?9.8?12090.75N
b,后悬架的静挠度和动挠度为：
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fd?fc?56.32mm c,汽车的轴距为： L=3400mm （1）满载弧高fa
满载弧高fa是指钢板弹簧装到车轴（桥）上汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差，如图3-4所示，fa用来保证汽车具有给定的高度。当fa?0时，钢板弹簧在对称的位置上工作。考虑到使用期间钢板弹簧塑性变形的影响和为了在车架高度已限定时能得到足够的动挠度值，常取fa?10?20，这里取fa?15mm。
图3-4 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高
（2）钢板弹簧长度L的确定
钢板弹簧长度 L 是指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离。增加钢板弹簧长度 L 能显著降低弹簧应力，提高使用寿命；降低弹簧刚度，改善汽车行驶平顺性；在垂直刚度cs给定的条件下，又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。钢板弹簧的纵向角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时，作用到钢板弹簧上的纵向力矩值。增大钢板弹簧 纵向角刚度的同时，能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形；选用长些的钢板弹簧，会在汽车上布置时产生困难。原则上，在总布置可能的条件下，应尽可能将钢板弹簧取长些。一般在下列范围内选用钢板弹簧的长度：乘用车L?(0.45?0.55)轴距；货车前悬架，
(0.26?0.35)轴距，后悬架：L?(0.35?0.45)轴距。
这里选取后悬架的钢板弹簧长度为 L=0.4×3400=1360mm 。 （3）钢板断面尺寸及片数的确定
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