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麦弗逊式滑柱连杆式独立悬架设计(3)

时间:2021-07-18 10:11来源:毕业论文
(2.1) 其中c1 为前悬架的刚度(N/cm);m1 为前悬架的簧上质量(Kg)。 当悬架的弹性特性为线性变化时,前悬架的静挠度 fc1 可以表示为: (2.2) 其中g 为重力

                                                                   (2.1)

其中c1 为前悬架的刚度(N/cm);m1 为前悬架的簧上质量(Kg)。 当悬架的弹性特性为线性变化时,前悬架的静挠度 fc1 可以表示为:

                                                                       (2.2)

其中g 为重力加速度,取 g=9.81m/s2。 将式(2.2)代入式(2.1)得到

                                                                       (2.3)

由式(2.3)可知,车身振动的偏频 n 与悬架的静挠度 fc;因此必须选择合理的静挠度来保 证汽车的平顺性。

不同种类的汽车对平顺性的要求不同,因此悬架静挠度的选择也不同[1]。考虑到本设计的 参考车型为乘用车,且发动机排量为 2.0L,因此选择前悬架满载偏频 n1=1.0Hz;代入式(2.3) 后得到前悬架静挠度 fc1=25/n12=25.00mm=250.0cm。

2.3.2 悬架动挠度 fd 的确定

悬架的动挠度 fd 是指从满载静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[1]。对于 本设计的参考车型,取前悬架动挠度 fd1=8cm=80.0mm。

2.3.2 悬架刚度的确定

根据式(2.1),前悬架刚度可以表示为:

(2.4)

前悬架簧下质量约为 89Kg,取满载时的前轴轴荷为 967Kg,则满载时前悬架的单侧簧上 质量 m1=(967-89)/2=439Kg;代入式(2.4),得到前悬架满载刚度 c1=17331.0N/m。

2.4 螺旋弹簧的设计

2.4.1 弹簧材料的选择

根据悬架螺旋弹簧的工作特点,弹簧材料需要具备较高的弹性极限和疲劳极限,并有较 强的韧性和塑性。因此选择弹簧材料为 60Si2MnA,该材料性能参数见表 2.2。

表 2.2 60Si2MnA 性能参数

参数名称 参数数据

许用切应力[τ]/MPa 627.5

许用剪切应力[σ]/MPa 980.4

剪切模量 G/GPa 78.4

弹性模量 E/GPa

硬度范围/HRC 20

45~50

2.4.2 弹簧丝直径的确定

悬架刚度和螺旋弹簧的刚度换算可表示为:

(2.5)

其中 c 为悬架刚度,c=17331.0N/m;i 为悬架杠杆比,取 i=1.08;代入后得到理想的弹簧刚度 kt=20214.9N/m。

弹簧丝的最小直径可以由弹簧刚度根据下式计算:

                                              (2.6)

其中 G 为材料弹性模量;D1 为弹簧中径,初选 D1=120mm;i 为弹簧有效工作圈数,初选 i=10; 代入后得到弹簧丝直径 d≥13.7mm;查圆柱螺旋压缩弹簧选用标准,取标准值 d=14mm。

麦弗逊式滑柱连杆式独立悬架设计(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_78486.html
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