安徽工程大学07级
?f?S(3L?S)(fa?fc)2?L276?(3?1172?76)(110.5?20) ?2?11722?12.4mmH0?110.5?20?12.4mm
＝142.9 mm 2. 曲率半径的计算
L211722mmR0???1201.5mm
8H08?142.9mm――――――――L是板簧主片长度，前已取得； 6.3 钢板弹簧的强度校验
6.3.1 驱动时，后板簧承受的最大载荷时，前半段出现的最大应力
?max??G2m2'l1(l2??c)?G2m'2?????c(l?l)W(bh)?120?13160.5?1.25?586??586?0.8?276?3160.5?586?0.8
?40?9?586?586??3584?448.7MP?????1000MP【G2?3160.5N， （为满载时后轴轴荷），取m2＝1.2， （m2＝1.2?1.4乘用车，）取 ?c＝0.8 ， l1＝l2＝586 mm；W0＝3584 mm ，h1＝9 mm； c＝276mm，b＝40 mm。】
故强度符合要求
-后悬架的自振频率：
''n2?
900900??116.19 次/分 fC260后悬自振频率值：n2?105?130 次/分 fC2?50?80 mm }
后悬架刚度 ： c2?Z3562.5??59.375 fC260 第七章独立悬架导向机构的设计
31
安徽工程大学07级
7.1.设计要求
独立悬架的导向机构承担着悬架中除垂向力之外的所有作用力和力矩，并且因此，在设计独立悬架决定了悬架跳动时车轮的运动轨迹和车轮定位角的变化。的导向机 构时，应使其满足以下要求： (1) 形成恰当的侧倾中心和侧倾轴线； (2) 形成恰当的纵倾中心；
(3) 各铰链点处受力尽量小，减小橡胶元件的弹性变形，以保证导向精确； (4) 保证车轮定位参数及其随车轮跳动的变化能满足要求; (5) 具有足够的疲劳强度和寿命。 7.2 前轮定位参数与主销轴的布置
筒式减振器上铰链的中心与横摆臂外端的球铰链中心的连线为麦弗逊悬架的主 销轴线。此结构也为无注销结构。 7.2.1.主销偏移距
图 7-1 所示为麦弗逊式前悬架，当主销轴线的延长线与地面的交点位于轮胎胎 冠印迹中心线外侧时，具有负的主销偏移距 rs ，可以保证汽车制动稳定性。在这里也 选取负主销的偏移距，令主销轴线与车轮纵向中心线的夹角为 12°。
32
安徽工程大学07级
图7-1 麦弗逊悬架的主销偏移距
7.2.2 四个前轮定位参数的初步选取 如下表 7-1：
主销后倾角（图 4-17） 主销内倾角（图 4-18） 前轮外倾角（图 4-19） 前轮前束（图 4-20） 5.5° 9° 1.5°
图 7-2 主销后倾 图 7-3 主销内倾角
图 7-4
7.2.3麦弗逊悬架受力情况与螺旋弹簧斜置
分析如图 4-21 所示的麦弗逊独立悬架受力简图可知：作用在导向套上的横向
前轮外倾角 图 7-5 前轮前束
33
安徽工程大学07级
力F 3 ，可根据图上的布置尺寸求得，F3? 式中 F1 ——单侧前轮簧载质量；
F1ad ------（式7-1）
c?bd?c???? 横向力3 F 越大，则作用在导向套上的摩擦力3 F f 越大（ f 为摩擦因数），这对汽车平顺性有不良的影响。为了减小摩擦力，在导向套和活塞表面应用了减磨材料和特殊工艺。由式(4-34)可知，为了减小F3，要求尺寸c + b越大越好，或者减小尺寸a。增大前者会使悬架占用的空间增加，在布置上产生困难；若采用增加减振器轴线倾斜度的方法，可达到减小a 的目的，但也存在布置困难的问题。为此，在保持减振器轴线不变的条件下，常将图中的G 点外伸至车轮内部，既可以达到缩短尺寸a 的目的，又可获得较小的甚至是负的主销偏移距，提高制动稳定性。移动G 点后的主销轴线不再与减振器轴线重合。
图 7-6
麦弗逊式独立悬架导向机构受力简图
由图4-21 可知，将弹簧和减振器的轴线相互便宜距离s ，再考虑到弹簧轴向力
F6 的影响，则作用到导向套上的力将减小，即： F3?
FsF1ad?6 ---------（式7-2）
?c?b??d?c??d?c? 34
安徽工程大学07级
由式(4-35)可知，增加距离s ，有助于减小作用到导向套上的横向力F3 。 所以，为了发挥弹簧反力减小横向力3 F 的作用，可以把弹簧斜置，即将弹簧的下端布置得尽量靠近车轮，从而造成弹簧轴线及减振器轴线成一个角度。在本次设计中，将该弹簧的斜置角度（即弹簧中心线与减振器中心线的夹角）取为7°。 7.3 横臂轴的选型与布置 7.3.1.导向机构横臂轴的选型
麦弗逊悬架的下控制臂主要有两种形式：A 形臂和L 形臂，L 形臂如图4-22 所示，由于L 形臂可以使汽车纵向接近于“0 偏移”，所以该设计中选用当前流行的L 形下控制臂。
L 形控制臂的球销和控制臂前部连接衬套的中心在，即在汽车纵轴线上坐标相同。从车轮传递到球销的侧向力通过L 形下控制臂前衬套直接传递到副车架(后连接衬套的影响很小)，这样只需要通过设定前衬套的刚度来调节汽车的侧向刚度。
图 7-7 纵向“0 偏移”L 型下控制臂
1—下控制臂球铰 2—下控制臂前连接衬套 3—控制臂
后连接衬套
在汽车通过有凹坑的路面引起在车轮接地点产生纵向力时，此纵向力绕下控制臂 球销和前衬套的轴线形成纵向力矩，通过设定 L 形下控制臂后衬套的刚度来控制该 力矩，缓和路面带来的冲击使车轮产生纵向柔性。可见L 型下控制臂的设计，使汽 车在侧向和纵向的受力分别通过前、后衬套进行
35