懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
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- 懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書.1 懸架的要求
懸架的主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩，并且緩和路面?zhèn)鹘o車架（或車身）的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的震動(dòng)，保證汽車行駛的平順性；保證車輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特征；保證汽車的操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力。
懸架由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減震器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器等組成。
導(dǎo)向裝置由導(dǎo)向桿系組成，用來決定車輪相對(duì)于車架（或車身）的運(yùn)動(dòng)特性，并傳遞出彈性元件傳遞的垂直力以外的各種力和力矩。當(dāng)用縱置鋼板彈簧彈性元件時(shí)，它兼起到導(dǎo)向裝置的作用。緩沖塊用來減輕車軸對(duì)車架（或車身）的直接沖撞，防止彈性元件產(chǎn)生過大的變形。裝有橫向穩(wěn)定器的汽車，能減少轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)車身的側(cè)傾角和橫向角所引起的震動(dòng)[2]。
在對(duì)此電動(dòng)車的設(shè)計(jì)中，對(duì)其懸架提出的設(shè)計(jì)要求有：
（1）保證汽車有良好的行駛平順性[3]；
（2）具有合適的衰減振動(dòng)能力；
（3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性；
（4）汽車制動(dòng)或加速時(shí)要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾；轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適；
（5）有良好的隔聲能力；
（6）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小；
（7）可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩。
1.2 方案確定
要正確的選擇懸架方案和參數(shù)，在車輪上下跳動(dòng)時(shí)，使主銷的定位角變化不大、車輪運(yùn)動(dòng)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)壓迫協(xié)調(diào)，避免前輪擺振；汽車轉(zhuǎn)向時(shí)應(yīng)使之稍有不足轉(zhuǎn)向特性。
此電動(dòng)車懸架部分結(jié)構(gòu)形式選定為：
（1）前懸采用麥弗遜式（滑柱連桿式）獨(dú)立懸架
（2）后懸采用對(duì)稱式鋼板彈簧（無副簧）
2 懸架結(jié)構(gòu)形式分析
2.1 懸架的分析
懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩類。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是左右車輪用一跟整體軸連接，再經(jīng)過懸架與車身（或車身）連接，如圖3.1（a）所示；獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是左右車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接，如圖3.1（b）所示[4]。
以縱置鋼板彈簧為彈性元件兼做導(dǎo)向裝置的非獨(dú)立懸架，其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，維修方便，工作可靠。缺點(diǎn)是由于整車布置上的限制，鋼板彈簧不可能有足夠長度（特別是前懸架），使之剛度較大，所以汽車平順性較差；簧下質(zhì)量大；；在不平路面上行駛時(shí)，左右車輪相互影響，并使車軸（橋）和車身傾斜；當(dāng)汽車直線行駛在凹凸不平的路面上時(shí)，由于左右兩側(cè)車輪反向跳動(dòng)或只有一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，離心力也會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；車軸（橋）上方要求有與彈簧行程相適應(yīng)的空間。這種懸架主要用在貨車、大客車的前后懸架以及某些轎車的后懸架上。
獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)是：簧下質(zhì)量小；懸架占用的空間小；彈性元件只承受垂直力，所以可以用剛度小的彈簧，使車身振動(dòng)頻率降低，改善的汽車行駛的平順性；由于可能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的位置高度，使整車的質(zhì)心高度下降，又改善了汽車的行駛穩(wěn)定性；左右車輪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)互不影響，可減少車身的震動(dòng)和傾斜，同時(shí)在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力。獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，維修困難。這種懸架主要用于轎車和部分輕型貨車、客車及越野車上。
目前汽車的前后懸架采用的方案有：前輪和后輪均采用非獨(dú)立懸架；前輪采用獨(dú)立懸架，后輪采用非獨(dú)立懸架；前后輪均采用獨(dú)立懸架幾種[4] [5]。
本設(shè)計(jì)是電動(dòng)車的懸架設(shè)計(jì)，故采用 ：
（1）前懸：麥弗遜式（滑柱連桿式）獨(dú)立懸架
（2）后懸：對(duì)稱式鋼板彈簧（無副簧）
（3）輔助元件：減震器、緩沖塊...
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