载货汽车悬架设计
摘 要
本论文主要对汽车卸货悬架的设置进行探索研究，第一步设计相关的四个参数，然后结合得到的四个参数对总体进行研究设计，其中主要主要研究的参数有三个，分别是性能、质量以及尺寸，参数的选择是依据国家标准和相关文献经验所获取的，并且在使用过后还需要进行验证，确保选择的参数符合基础要求。本论文将完成前后悬架钢板弹簧、减震器和弹性元件等设计。主要针对悬架的基本参数包括静挠度、动脑度、弹性特性的选择和计算，在此基础上进行了钢板弹簧弹性元件的设计，主要针对板簧的主要参数、断面尺寸、黄片产嘀咕、刚度校核、弧高、曲率半径、主片的强度校核以及弹簧销的强度校核等，最后进行了前后悬架减震器的设计，主要针对减震器的基本特性、相对阻尼系数以及最大卸载力、油缸直径等进行了设计计算。最后绘制了前后悬架的装配图及零件图。
关键词：载货汽车;悬架;设计;绘图
1 设计依据
本文依据相关确定的参数来进行汽车总体设计，然后再对汽车的前悬架与后悬架进行深入研究，对两者之间的偏频需求进行瞒足。并且还对前后悬架参数与结构进行了校队。从设计与校队过程中充分把握其设计方式，为悬架设计奠定基础。如下所示为本设计的主要参数及设计依据：
1） 轴距：3260mm; 2） 静挠度：fc=60-90mm； 3） 整车质量： 满载：4495kg；
空载：2560kg； 4） 前悬架单侧悬架设计：
簧载质量：600kg； 空载簧载质量：470kg；
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5） 后悬架单侧悬架设计：
簧载质量：1300kg； 空载簧载质量：430kg。
2前悬架的设计
2.1确定悬架重要参数值
2.1.1 悬架的主要静挠度
悬架静扰度在公式中用f来表示，其指货车在载满货品并且停止运行时，悬架所要承担的负荷值，与制作悬架的刚度c的关系为：
FC等于FW÷c
对汽车平稳驾驶度造成最大影响的汽车悬架与簧上质量，两者之间运行过程的系统频率是主要原因之一。因为汽车在设计中将质量系数的分配接近1，所以车身上的两点在振动过程中没有联系。汽车自身具有的频率n可直接表示为：
n等于
c/m/2?
上列公式里，c代表汽车悬架具备的刚度（N/m）,m代表汽车悬架上簧上的质量（kg）
然后得到静扰度：
Fc=mg÷c
重力加上速度表示为g（10N/kg）,将其代到上面一个公式中得到了： n等于15.76/n:为 hz
fc为 mm
fc
通过对以上公式的分析可得到：汽车悬架静扰度对汽车自身的振动频率影响十分重大，所以，要确保汽车在行驶过程中具有较好的平稳性，就一定要对悬架具有的静扰度进行合理选择。
但是每一种汽车在行驶过程中对稳定性存在不同的需求，其中重型货车需
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求的后悬架稳定为1.70至2.17hz，因主要使用于载货，所以一般的重型货车都会将数据选择在1.7hz.的稳定性值。
2.1.2 悬架具有的动挠度
动扰度也是悬架参考数据之一，其表示汽车在载满货物后压挤悬架结构，这时悬架结构所能承受的极限范围，在汽车轮子与构架之间的中心点。在设计过程中我们会选范围为6至9cm.之间。本论文进行的设计选择值为：
fd?7.0cm
2.1.3 悬架具备的弹性特征
悬架自身具有的弹性特点一般为两类，一类是有限性的，一类是非线性。因为货车在运行过程中会有两种情况，一种为载满货品，一种为空车，因此簧上也会出现巨大变化，为降低汽车自身高度与振动频率之间出现的变化，所以我们会选择非线性并且刚度值能够改变的悬架。
2.2设计弹性元件
对钢板弹簧的设计，我们选择对称纵置方式的进行利用。
2.2.1 确定钢板弹簧参数
确定前悬架使用的单个钢板弹簧载重值为600千克。 将其带入以上已选择参数值中： fd?7.0cm 1）满载后弧高：
满载后的弧高用fa代表，其表示为钢板弹簧使用在汽车上之后，载满货品时钢板弹簧中心点高度与两边端点的高度之差。。fa一般情况下选择值在10至20mm.本文设计选择：
fa?10mm
2）对钢板弹簧要求的长度L进行确定：
（1） 长度确定标准：
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此要求长度一般是指货车载满货品后钢板弹簧会产生伸张，这种伸张的过程中钢板弹簧的中心点到两端卷耳的距离。轿车会将此长度选择在L0.40至0.55中；货车会将前悬架此长度选择在0.26至0.35之间，后悬架选择在0.35至0.45中。
（2） 选择本设计钢板弹簧需求长度：
本文是根据相关数据对其长度进行初步选择，确定为Lm等于1100mm.
2.2.2将钢板弹簧要求的断面尺寸进行确定：
（1） 钢板弹簧存在一个宽度，其断面的宽度使
b带入公式计算：
钢板弹簧使用过程中会对刚度与强度进行计算，计算这两种参数变会使用到其截面的长度，计算方式为简支梁公式，然后将扰度计算得出的最大?带入公式中进行修正。将修正后的计算公式展开计算后得到惯性距离J0。最后将此数值带入下列公式算出钢板弹簧的对称数据：
J0= [(L-kS)3cδ]÷48E
上列公式中：S是指U形螺栓的距离（mm） k是指U形螺栓具有的夹紧度(k=0.5)； c是指垂直刚度（N/mm）,c=FW/fc; ?是指挠度最大系数。 确定其中扰度?的最大系数对：
首先要先确定弹簧片的数量n，在对总片数值n0进行评估，得到公式n=n1
÷no，然后带入?=1.5÷[1.04（1+0.5n）]，得到初定的?。
主簧为：
L等于1100mm k等于0.5 S等于200mm
n1等于2
n0等于14
4
??214
公式为：
?=1.5÷[1.04（1+0.5n)]
?等于1.35 E等于2.1×105N/mm4 将此数值带入计算公式的：
J0等于13.9?103mm4
在计算主片弹簧截面总数值W0：
4W0] W0=[FW(L-ks)÷
公式里中W0是弯曲的应力。前悬架??w?取值在450～550N/，450至550N/mm2后悬架在220至250 N/mm2。
Fw=Fm=10241N
L等于1350mm k等于0.5 S等于200mm
??w?=500 N/mm2.
把上诉数据带入以下公式进行计算，得到数据：
W0等于6400mm3
再对主簧的平均厚度进行计算：
W0=（L-ks)2???w?÷6Efcm等于4.5mm hp=2J0÷
得到hp之后，选择钢板弹簧片宽b。通常选择片厚与片宽的值比范围是6～10。
b 等于 40mm
nbh3 （2）对钢板弹簧的片厚h进行选值：Jt? h等于6.8等于5mm
12本论文的设计选用厚片相等的钢板弹簧，其厚度为5mm。
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