成都航空职业技术学院 毕业论文
n?12?cs (2-1) ms
式中 C s——汽车前悬架刚度，N/mm； m s——汽车前悬架簧上质量，kg；
n——汽车前悬架偏频，Hz 而汽车悬架的静挠度可用下式表示：
fc?msg/cs (2-2)
由这两式可得出：
fc?25 (2-3) 2n设计时取前悬架的偏频n1?1.2Hz
根据公式(2-3)可以计算出前悬架的静挠度为：
fc1=25/n=173.6mm
在选取前后悬架的静挠度值fc1和fc2时，应当使其接近，并希望后悬架的静挠度fc2比前悬架的静挠度fc1小些，这样有利于防止车身产生较大的纵向角振动，推荐为：
2
fc2?(0.6~0.8)fc1
故后悬架静挠度取：
fc2?0.7fc1?121.5mm
2.1.2 悬架动挠度fd计算
悬架的动挠度fd是指从满载经平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形（通
常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2 或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。要求悬架应有足度，以防止在坏路面上行驶时经常碰到缓冲块。对乘用车，fd取70～90mm；对客车，fd取50～80mm；对货车，fd取60～90mm。
本次设计取悬架动挠度fd为80mm。
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为了得到良好的平顺性，因当采用较软的悬架以降低偏频，但软的悬架在一定载荷下其变形量也大，对于一般轿车而言，悬架总工作行程（静扰度与动扰度之和）应当不小于160mm。
对于前悬架：
因为：fc1?fd?173.6?80?253.6mm?160mm 故设计合理 对于后悬架：
因为：fc2?fd?121.5?80?201.5mm?160mm 故设计合理
2.1.3 悬架刚度计算
已知：已知整车装备质量：m =1470kg，参考本次设计车型，取簧上质量为1400kg；取簧下质量为70kg，则由表2-1轴荷分配图知：
满载前轴单轮轴荷取55%：错误！未找到引用源。（满载时车上5名成员，60kg/名）。
表2-1轴荷分配表
前悬架刚度：
C1?F FW4675???22.69N/mm fc1fc1206后悬架刚度：
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C2?F FW4675???32.42N/mm fc2fc2144.2
第三章 弹性元件设计
3.1 螺旋弹簧的刚度
由于存在悬架导向机构的关系，悬架刚度C与弹簧刚度CS是不相等的，其区别在于悬架刚度C是指车轮处单位挠度所需的力；而弹簧刚度CS仅指弹簧本身单位挠度所需的力。
但两者可根据经验公式（悬架刚度=弹簧刚度/杠杆比的平方）进行转换，杠杆比的取值范围为（0—1），本设计中取为1，使弹簧刚度的校核值为最大值。
故：
Cs?C?29.5N/mm
3.2 计算螺旋弹簧的直径
根据公式(3-1)可以计算：
CS?Gd48Dmi3 ? d?48Dm?i?Cs (3-1) G式中 i——弹簧有效工作圈数，先取8
G——弹簧材料的剪切弹性模量，取8.3?104 Mpa Dm——弹簧中径，取110mm 可得 d?12.24mm
初确定螺旋弹簧直径为d?13mm，弹簧外径D=123mm，弹簧有效工作圈数n=8
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3.3 螺旋弹簧校核
3.3.1 螺旋弹簧刚度校核
Gd4 弹簧刚度的计算公式为：CS? (3-2) 38Dmi代入数据计算可得弹簧刚度CS为：
8.3?1010?134CS???37.43N/mm 338?110?88Dmi所以弹簧选择符合刚度要求。
3.3.2 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'8PCK'? ?? (3-3) 32?d?dGd4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，K'? P——弹簧轴向载荷
已知Dm=110mm，d=13mm，可以算出弹簧指数C和曲度系数K'：
4C?10.615? 4C?4CC?Dm/d?110/13?8.46
K'?4C?10.6154?8.46?10.615????1.17 4C?4C4?8.46?48.46P=425?8.46?cos14??3488.7N
则弹簧表面剪切应力为：
8PDmK'8PCK'8?3488.7?8.46?1.17?????520.59Mpa
?32?d3?d23.14?13?10??[τ]=0.63[σ]=0.63×1000Mpa，因为τ<[τ]，所以弹簧满足要求。 综上可以最终选定弹簧的参数为：
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弹簧钢丝直径d=13mm，弹簧外径D=123mm，弹簧有效工作圈数n=8。
第四章 减振器设计
4.1 减振器结构类型的选择
减振器作为阻尼元件是悬架的重要组成元件之一，其作用是迅速衰减汽车振动，改善汽车行驶平顺性，增强车轮与路面附着性能，减少汽车因惯性力引起的车身倾角变化，提高汽车操纵性和稳定性。另外减振器能够降低车身部分动载荷，延长汽车使用寿命。
减振器大体上可以分为两大类，即摩擦式减振器和液力减振器。目前汽车上使用的减振器主要是筒式液力减振器，筒式减振器最常用的三种结构型式包括:双筒式、单筒充气式和双筒充气式，本次设计为双筒充气式减振器。
双筒充气式减振器的优点有:①在小振幅时阀的响应也比较敏感;②改善了坏路上的阻尼特性;③提高了行驶平顺性;④气压损失时，仍可发挥减振功能;⑤与单筒充气式减振器相比，占用轴向尺寸小，由于没有浮动活塞，摩擦也较小。
图4-3 双筒充气式减振器用于麦克弗逊悬架时的结构图
1六方;2盖板;3导向座;4贮油缸筒;5补偿腔;6活塞杆;7弹簧托架;8限位块;
9压缩阀;10密封环;11阀片;12活塞紧固螺母;13活塞杆小端;14底阀
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