悬架系统设计计算
悬架系统设计的输入条件
项目空载质心高(mm)半载质心高(mm)满载质心高(mm)空载质心到前轴距离(mm)半载质心到前轴距离(mm)满载质心到前轴距离(mm)参数值475460452819.15857.96950.349009001905200300114147.2928150.3386120.7072149.6791010.6957.45质心位置前轮距(mm)后轮距(mm)轴 距(mm)整车整备质量(kg)最大总质量(kg)前轴荷(kg)空载半载满载空载半载满载后轴荷(kg)单侧前悬架非簧载质量(kg)单侧后悬架非簧载质量(kg)前悬侧倾心高 mm后悬侧倾心高 mm1、悬架刚度、偏频和静挠度的计算
1.1、前悬架刚度、偏频和静挠度的计算
1、前悬架的刚度计算
满载偏频
n1.4前悬满载簧载质量
m66.165前悬架的刚度
K (N/mm)5.11969541
2、前悬架的偏频计算
n Hz
空载
1.643696318
半载
1.416348179
3、前悬架静挠度的计算
空载
前悬架垂向变形量(mm)
91.88046599
半载123.7446116
1.2、后悬架刚度、偏频和静挠度的计算
1、后悬架的刚度计算
满载偏频1.5
后悬满载簧载质量
64.835
后悬架的刚度
N/mm5.759062199
2、后悬架的偏频计算
项目n Hz
空载2.102514762
半载1.702083104
3、后悬架静挠度的计算
空载
前悬架垂向变形量(mm)
56.15497608
半载85.68500616
2、弹簧刚度计算
2.1、前悬架弹簧刚度计算
b255.7
弹簧与下摆臂垂线的夹角(空间)a 、 rad弹簧的刚度 N/mm
考虑在悬架系统中衬套的刚度约为悬架刚度的15%~30%;共有衬套2个; 这里取值为15%
所以前弹簧的刚度Csf N/mm
n255.713.2
5.7319910045.731991004
l3803.9
0.230383457
4.8721923534.872192353
前悬架弹簧钢丝直径计算
根据刘惟信主编的《汽车设计》P489,弹簧的刚度计算公式:
Gd4Cs?38Dm?iG ——弹簧材料的剪切弹性模量,这里
由于弹簧的材料为合金弹簧钢丝,所以,取为80000 MPa;
Gi ——弹簧工作圈数,初取6.0圈; D m——弹簧中径,初取130mm; d ——弹簧钢丝直径,mm。
d 由公式(5)可以得的计算公式如下
3i?8?D?Csmd?4G吉大仿真 前弹簧的刚度 N/mm8000061308.95213109310.mm
GiDmd弹簧钢丝直径为:d2.2、后悬架弹簧刚度计算
b
327.2弹簧与与下摆臂垂线的夹角(空间)a rad弹簧的刚度 N/mm
考虑在悬架系统中衬套的刚度约为悬架刚度的15%~30%; 这里取值为15%所以后弹簧的刚度Csr N/mm
n
350.51.6
6.6098573946.609857394
l
350.5
0.027925268
4.957393046
4.957393046
后悬架弹簧钢丝直径计算
同样根据下面的公式
3i?8?D?Csmd?4G吉大仿真 后弹簧的刚度 N/mm8000061107.932236692GiDmd弹簧钢丝直径为:d8.0mm
3、侧倾计算
3.1、整车侧倾角刚度
侧倾刚度是指在侧倾角不大的饿情况下,车身倾斜单位角度所必需的力矩,根据汽车工程手册P79加速度为0.5g时,车身的侧向角为2.5o来计算悬架的刚度。整车的侧倾示意图如下: