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Ms?12(425?70) = 390 kg 由于N = 1.1 Hz
Cs?4N2?2Ms = 18610.9 N/m 3.6.6 按满载计算弹簧钢丝直径
根据下面的公式可以计算弹簧钢丝直径：
Cs?Gd438Dmi ? d?48DmiCsG3 (3.5)
式中 i-----弹簧有效工作圈数，先取8
G-----弹簧材料的剪切弹性摸量，取8.33 104MPa Dm------弹簧中径，取100mm 带入计算得： d = 10.9mm 查表可取近似的标准值 d = 14mm 故可以初步确定下列参数：
d = 14mm （弹簧丝直径） Dm = 100mm （弹簧中径） i = 8 （弹簧圈数） 3.6.7 螺旋弹簧校核 1弹簧刚度校核
弹簧刚度的计算公式为：Cs?Gd代入数据计算可得弹簧刚度Cs为： Cs?Gd所以弹簧选择符合刚度要求。 2弹簧表面剪切应力校核
弹簧在压缩时其工作方式与扭杆类似，都是靠材料的剪切变形吸收能量，弹簧钢丝表面的剪应力为：
??8pDmK’?d3 = 8pCK’?d2 (3.7) 式中 C-----弹簧指数（旋绕比），C = Dm/d ；
K’-----曲度系数，为考虑簧圈曲率对强度影响的系数，
?（4C?1）（4C-4）?0.615C （3.8） K’448Dmi (3.6)
38Dmi = 26.892N/mm > 18.6 N/mm
3 P-----弹簧轴向载荷。
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已知 ：Dm = 100mm ， d = 14mm 可以算出弹簧指数C 和曲度系数K’： C?Dmd = 7.14
K’?（4C?1）（4C-4）?0.615C = 1.20 p?12(425?70)*9.8*cos100= 3763.94 N 则弹簧表面的剪切应力为：
??8pDmK’?d3 = 8pCK’?d2 = 415MP < [?] = 640 MP 所以弹簧满足要求。 3.6.8 小结
综合上面的计算可以最终选定弹簧的参数为：弹簧钢丝直径d=14mm，弹簧外径D=100mm，弹簧有效工作圈数n=8。
且由公式可得如下数据：
F（最大变形量）= pdmaxCs = 209.55mm t(节距) = d?Fi?? = 28.65mm
H0（自由高度）= i*t?1.5d= 330.72mm ≈330mm 弹簧整体参数列表及建模如下：
表3.2弹簧参数表
弹簧参数名称 数据（mm） 弹簧丝直径 14
弹簧中经 100 最大变形量 209.55 自由高度 330.72 节距 28.65
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图3.5螺旋弹簧
3.7 导向机构设计
悬架导向机构的结构形式有很多，根据不同的用途有多种。轿车上，对于整体式车轴，主要有多连杆式(常见的主要有四连杆式、五连杆式)、第迪安式；对于独立悬架，主要有单(双)纵臂式、双横臂式、麦弗逊撑杆式、多连杆式、拖曳臂式、半拖曳臂式和摆动轴式。现在轿车上广泛采用的是双横臂式导向机构。中型和重型货车一般都采用整体式车轴，导向机构形式主要有板簧式、A形架式、双横臂式、双纵臂式、拖曳臂式和柔性梁式[1]。
本次毕业设计选用的是A形架式导向机构，设计如下。 3.7.1 导向机构的设计要求
对前轮导向机构的设计要求是：
1）悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±4.0mm，轮距变化大会引起轮胎早期磨损。
2）悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应该产生纵向加速度。
3）汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。在0.4g 侧向加速度作用下，车身侧倾角小于等于6°～7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。
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4）制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后俯作用。 对汽车后轮独立悬架导向机构的要求： 1）悬架上载荷变化时，轮距无显著变化。
2）汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，以减小过多转向效应。
此外，导向机构还应有足够强度，并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。
3.7.2 导向机构的布置参数
导向机构布置参数对于汽车操纵稳定性有重要的影响，其布置参数包括：侧倾中心、纵倾中心、悬架摆臂的定位角。 1 侧倾中心
麦弗逊式独立悬架的侧倾中心由如图 3.6所示方式得出。从悬架与车身的固定连接点E作活塞杆运动方向的垂直线并将下横臂线延长。两条线的交点即为P 点。
图 3.6 普通规格的麦弗逊式悬架的尺寸
麦弗逊式悬架的弹簧减振器柱EG 布置得越垂直，下横臂GD 布置得越接近水平，则侧倾中心W 就越接近地面，从而使得在车轮上跳时车轮外倾角的变化很不理想。如加长下横臂，则可改善运动学特性。
在独立悬架中，前后侧倾中心连线称为侧倾轴线。侧倾轴线应大致与地面平行，且尽可能离地面高些。平行是为了使得在曲线行驶时前、后轴上的轮荷变化接近相等，从而保证中性转向特性；而尽可能高则是为了使车身的侧倾限制在允许范围内。然而，前悬架侧倾中心高度受到允许轮距变化的限制且几乎不可能超
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过150mm。此外，在前轮驱动的车辆中，由于前轿轴荷大，且为驱动桥，故应尽可能使前轮轮荷变化小。
设计时首先要确定(与轮距变化有关的)前悬架的侧倾中心高度，然后确定后悬架的侧倾中心高度。当后悬架采用独立悬架时，其侧倾中心高度要稍大些。如果用钢板弹簧非独立悬架时，后悬架的侧倾中心高度要取得更大些。
图3.7侧倾中心示意图
图3.7中可以看出测出的侧倾中心为185.7mm，符合要求。 2 纵倾中心
麦弗逊式悬架的纵倾中心，可由正点作减振器运动方向的垂直线，该垂直线与过G点的摆臂轴平行线的交点即为纵倾中心O，，如图3.8 所示。
图3.8麦弗逊式悬架的纵倾中心示意图
实际建模的纵倾中心如下图：
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