長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）摘要隨著空氣彈簧應(yīng)用的推廣，我國(guó)對(duì)空氣彈簧的研究和開發(fā)越來(lái)越得到重視。另外，隨著對(duì)重型載貨汽車對(duì)路面破壞機(jī)理的研究和認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，以及政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，空氣彈簧在重型車市場(chǎng)的應(yīng)用也將進(jìn)一步增加。空氣懸架是正在廣泛應(yīng)用的高端結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵部件是空氣彈簧，本文對(duì)空氣彈簧及各個(gè)受力桿件進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算、校核和設(shè)計(jì)，并介紹了空氣懸架的發(fā)展歷程、發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)和方向。首先，討論了空氣懸架在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)，并 了空氣懸架在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展 ， 了研究重型載貨汽車空氣懸架的重要 和 要 。其，對(duì)空氣懸架的 理、 及各方面的 進(jìn)行了 ， 的了 空氣懸架 了 。 ，對(duì)空氣彈簧進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和 的 ，并對(duì) 要 部件進(jìn)行了校核。 一步對(duì)空氣懸架的設(shè)計(jì) 了的。，得結(jié)論，currency1（“）。關(guān)鍵空氣彈簧fifl fi向桿fi fi載- I -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）AbstractAlong with the air spring application promotion, our country more and more obtains to the air spring research and the development takes. Moreover, along with further deepens to the heavy truck to the pavement failure mechanism research and the understanding, as well as the government the value which will maintain to the highway, the air spring also further increases in the heavy vehicle market application. The air suspension fork is the widespread application high end structure, its key component was the air spring, this article has carried on the detailed computation, the examination and the design to the air spring and each stress member, and introduced the air suspension fork development course, the development present situation as well as the trend of development and the direction. First, discussed the air suspension fork in the domestic and foreign development condition and the tendency, and had expounded the air suspension fork in our countrys application and the prospects for development, proposed the research heavy truck air suspension fork importance and the necessity. Secondly, to the air suspension fork principle, the composition and various aspects good and bad points has carried on the elaboration, has built the foundation for the reader better understanding air suspension fork. Finally, carries on the detailed computation and the precise selection to the air spring, and has carried on the examination to the main spare part, for next step has provided the reliable basis to the air suspension fork design. Keywords air spring, shock absorber, crosswise stabler, rigidity, load- II -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）摘要 . I Abstract . II 第一章 緒論 . 4 第二章 空氣懸架的概述及主要參數(shù) . 8 第三章 元件的設(shè)計(jì) . 16 結(jié) 論 . 29 致 謝 . 30 參考文獻(xiàn) . 31 - III -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）”一 論1.1 本 研究的的和 隨著我國(guó)公路設(shè)是高公路的速發(fā)展，大大 高公路貨的速 力，公路貨速增長(zhǎng)， 彈簧 懸架載貨汽車 高速 的 要，對(duì) 空氣懸架的 用載貨汽車的 將大增加?？諝鈶壹?其 、懸架高 、 的 ， 受汽車currency1 。載貨汽車空氣懸架 的設(shè)計(jì)，并 進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的 。 在 設(shè)計(jì)方面得到的 。我國(guó)公路及高速公路的發(fā)展對(duì)汽車的 縱 、平順 、安全 了 高的要 ，對(duì)國(guó)內(nèi)空氣懸架市場(chǎng) 生了很大的促進(jìn)作用。外，重型汽車對(duì)路面破壞機(jī)理的研究及認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深、政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視、限currency1超載逐步在國(guó)內(nèi)各地受到重視因素，使空氣懸架在重型車市場(chǎng)的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大。載貨車 將 空氣懸架市場(chǎng)的支撐 ?！笆逡?guī)劃”預(yù)測(cè)，到 2005年重型載貨汽車 911萬(wàn)輛， 重型載貨汽車預(yù)計(jì) 5000輛采用空氣懸架系統(tǒng)。我國(guó)長(zhǎng)春汽車研究所早 1957年就開始了空氣懸架 的研究， 少高校的相關(guān)專家及研究機(jī)構(gòu)多年來(lái)也了大卓 效的工作，并 得了許多重要研究 果，但是 種種 因，這些研究 果的 業(yè)轉(zhuǎn)化 常，許多 價(jià)值的研究沒(méi) 繼續(xù)堅(jiān)持和深入 去，使我國(guó)汽車懸架 的研究和應(yīng)用與歐美發(fā)國(guó)家相比 顯落。以空氣彈簧懸架 代傳統(tǒng)的 彈簧懸架既是 然趨勢(shì)也是現(xiàn) 的客觀要 。- 4 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）空氣懸架工作 理就是用空氣壓縮機(jī)形 壓縮空氣，并將壓縮空氣送到彈簧和fl 的空氣室中，以來(lái) 車輛的高。在 輪和輪的附近設(shè) 車高傳感，按車高傳感的 信號(hào)，微機(jī)判斷 車身高的 化，控currency1壓縮機(jī)和排氣閥，使彈簧壓縮或伸長(zhǎng)，從 起到fl 的效果?？諝鈶壹芙o予了汽車 多的靈 。當(dāng)你在高速行駛時(shí)懸架以 硬來(lái) 高車身的 fi 長(zhǎng)時(shí)間在速 平的路面行駛時(shí)，控currency1單元使懸架 軟來(lái) 高車子的舒適 。隨著我國(guó)高速公路的速發(fā)展， 的增加，要 汽車 的 縱 、平順 、安全 ，空氣彈簧 將得到廣泛應(yīng)用。另外，隨著對(duì)重型載貨汽車對(duì)路面破壞機(jī)理的研究和認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，以及政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，空氣彈簧在重型車市場(chǎng)的應(yīng)用也將進(jìn)一步增加。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1在國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀空氣懸架在我國(guó)的應(yīng)用落國(guó)外幾十年，直到近幾年，隨著高檔客車currency1 的引進(jìn)以及人們對(duì)舒適 要 的 高，加上國(guó)家對(duì)客車劃分的標(biāo)準(zhǔn)要 ，空氣懸架才開始逐步應(yīng)用起來(lái)。 空氣懸架 要 中應(yīng)用在高客車上，但是受多方面因素的currency1 ，空氣懸架的 然很， 本上 “入” 。 全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)部分 相對(duì) 大的應(yīng)用 要中在 、 、 、 、一汽客 、 汽規(guī) 大的 要客車及 家。 20022003年的大 況是 在2003年對(duì)空氣懸架進(jìn)行了 開發(fā)，加上 Newway及Reyco的空氣懸架，年 車近 500800（）fi 年 客車及 8000多，其中部分 用Neway及Reyco的空氣懸架fi 汽近年客車及客車 的 在80009000，先采用 Neway和科的空氣懸架fi一汽客 要用Neway或 Reyco 的空氣懸架fi 和 currency1是一 用Neway、科的 ，一在進(jìn)行 開發(fā)。外，國(guó)內(nèi)其“一些客車 - 5 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）家也currency1是以 國(guó)外空氣懸架 。在 研發(fā)方面， 國(guó)內(nèi) 生 的空氣懸架部件，以 支撐，部分汽車 機(jī) 開始 fi設(shè)計(jì)fl 中國(guó)路狀況和車輛 件的空氣懸架彈簧 ，并 國(guó)內(nèi) 的部件以 本。 公 了 部件公， fi設(shè)計(jì) ，分采”。 2002年， 公本部生 空氣懸架客車 235輛，“”系 從國(guó)進(jìn) 外，其車型的空氣懸架各部件大多 國(guó)內(nèi)加工currency1 。1.2.2在國(guó)外的研究現(xiàn)狀 國(guó)外在高大客車上幾全部使用了空氣懸架，重型載貨車使用空氣懸架的比也 80%以上，空氣懸架在型汽車上的應(yīng)用也在速上，部分車也逐開始安 空氣懸架，美國(guó)的 、國(guó)的 Benz300SE和Benz600。在一些種車輛（對(duì) 要 高的車、護(hù)車、種用車及要 高 的 車）上，空氣懸架幾 一 。國(guó)外汽車空氣懸架的發(fā)展歷了“ 彈簧 -氣 懸架 全空氣懸架 全空氣懸架（ ECAS電控空氣懸架系統(tǒng)）”的 化。ECAS應(yīng)用了電子控currency1系統(tǒng)，使汽車在各種路面、各種工況件 現(xiàn) 、 控currency1，并增加了許多 （ 斷 ）， 在歐 一些國(guó)家的大客車上 大應(yīng)用，以預(yù)“， ECAS在汽車上的應(yīng)用將越來(lái)越及。1. 本 的研究?jī)?nèi) 設(shè)計(jì) 要的研究?jī)?nèi)是 1 空氣懸架的 本 理并結(jié) fi的設(shè)計(jì) 理、 用的空氣懸架fi2 對(duì)各種載貨汽車空氣懸架 結(jié)構(gòu)和工作 理 分 fi3 對(duì)各種氣 進(jìn)行 研究比 fi4 對(duì)各個(gè) 型 件進(jìn)行理論計(jì)算并進(jìn)行校核fi- 6 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）5 學(xué) 并 用AutoCAD， 向桿、縱向推力桿及其支架。- 7 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）” 空氣懸架的 及 要 2.1 2.1.1空氣彈簧 介空氣彈簧是 用氣 內(nèi)部壓縮空氣的力作 彈 力的一種彈元件。“ 空氣彈簧 ，將其 設(shè)計(jì) 理形狀fi 空氣彈簧，內(nèi)摩小，對(duì)高 很 的隔 消聲與接 的連接方 又分 束 和 空氣彈簧。 束 空氣彈簧密封一般用螺栓夾緊密封fi 空氣彈簧采用氣 內(nèi)的壓力 封 。座多 深拉 型或鑄 ，并且面鍍鉻處理，fl小力fi空氣彈簧的 和承載 力以 氣 的內(nèi)壓力來(lái) 整fi空氣彈簧的currency1 工藝 雜，費(fèi)用高?？諝鈴椈砂垂ぷ鲿r(shí)的 形方 分 、膜 和混三種。 2-1和 2-2所示。 空氣彈簧 要?dú)?的撓屈獲得彈 形fi膜 空氣彈簧 要?dú)?的卷 獲得彈 形。 空氣彈簧根氣 的 同分 單 、雙 和多 空氣彈簧。膜 空氣彈簧的結(jié)構(gòu)是在蓋 和 座之間放 一個(gè)圓柱形氣 ，氣 撓形 現(xiàn)整體伸縮。膜 空氣彈簧在其正常工作范圍內(nèi)，彈簧 化要比 小，同時(shí)也 座形狀的方，控currency1其 效面積 化，以獲得比 理的彈 。膜 空氣彈簧 效面積的 化也比 彈簧小 ，因，膜 空氣彈簧在 氣室 小的 況 ，也得到 的 。- 8 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2-1 空氣彈簧2-2膜 空氣彈簧2.1.2空氣彈簧在汽上的應(yīng)用近年來(lái)空氣彈簧在 用汽車上使用發(fā)展 ，隨著空氣彈簧應(yīng)用的推廣 ，對(duì)空氣彈簧的研究和開發(fā)越來(lái)越得到重視。汽車空氣彈簧與 進(jìn)， 然在以的汽車工業(yè)中得到 廣泛的應(yīng)用?？諝鈴椈蓸?biāo)準(zhǔn)工作高 201mm，工作壓力 0.37Mpa ， 效直徑 500mm，大向 位100mm?？諝鈴椈蓸?biāo)準(zhǔn)工作高 190mm，工作壓力 0.46Mpa，氣 小半徑 60mm， 流閥，大向 位100mm。500系 試驗(yàn)車空氣彈簧采用 膜 結(jié)構(gòu)，空氣彈簧間距2600mm， 效直徑 500mm，空氣彈簧標(biāo)準(zhǔn)工作高 200mm，工作壓力 0.39Mpa，附加氣室積 70L。700系 要采用了 空氣彈簧，使空氣彈簧在直 行車時(shí) 軟，在 行車時(shí) 硬，從整體上 善了乘坐舒適- 9 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。在我國(guó)的準(zhǔn)高速車輛 CW2 型轉(zhuǎn)向架上采用的空氣彈簧安 在搖枕與托架之間，其向間距 1956mm， 用搖枕內(nèi)腔作 附加氣室，空氣彈簧與附加氣室之間設(shè) 流閥。 代 的是SYS600A型空氣彈簧（ 2-3）。2- SYS600型空氣彈簧209HS轉(zhuǎn)向架的 系懸掛采用膜 空氣彈簧，其搖枕兼作附加氣室用。206KP型轉(zhuǎn)向架采用無(wú)搖枕 結(jié)構(gòu)，并采 了堆彈 支承空氣彈簧系統(tǒng)，也設(shè) 了 流孔。 代 的是SYS550C型空氣彈簧（ 2-4）。外，SW200型和SW160型轉(zhuǎn)向架采用 SYS550D 型和SYS600A型空氣彈簧，其結(jié)構(gòu) 與SYS550C和SYS600A型 本相同。2-4SYS550型空氣彈簧2.1. 空氣懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般說(shuō)來(lái)空氣懸架控currency1的內(nèi) 車身高、fl 衰fl力、彈簧彈 系 三 1 車高的控currency1 分標(biāo)準(zhǔn)、高和只高輪三種fi- 10 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2 fl 的衰fl力控currency1分、中、高三擋fi3 空氣彈簧的彈 系 分軟、硬擋?？諝鈶壹芟到y(tǒng) 空氣彈簧、fl 、向機(jī)構(gòu)和車身高控currency1系統(tǒng)。空氣懸架系統(tǒng)一般采用 空氣彈簧。fl 要用來(lái)衰fl車身的 。向機(jī)構(gòu) 縱向推力桿和向推力桿 ，用來(lái)傳遞車身和車橋之間的縱向力、側(cè)向力及驅(qū) 、currency1 時(shí) 生的力矩。車身高控currency1系統(tǒng)分 機(jī)械 控currency1系統(tǒng)和電控控currency1系統(tǒng)。2.1.4空氣懸架系統(tǒng)的 理及 空氣懸架工作 理就是用空氣壓縮機(jī)形 壓縮空氣，并將壓縮空氣送到彈簧和fl 的空氣室中，以來(lái) 車輛的高。在 輪和輪的附近設(shè)車高傳感，按車高傳感的 信號(hào)，微機(jī)判斷 車身高的 化， 控currency1壓縮機(jī)和排氣閥，使彈簧壓縮或伸長(zhǎng)，從 起到fl 的效果?？諝鈶壹芙o予了汽車 多的靈 。當(dāng)你在高速行駛時(shí)懸架以 硬來(lái) 高車身的fi 長(zhǎng)時(shí)間在速 平的路面行駛時(shí)，控currency1單元使懸架 軟來(lái) 高車子的舒適 ?？諝鈶壹芟到y(tǒng)的 要 1 當(dāng)客車乘員的 和貨車的載重 化及汽車處在各種 狀態(tài)時(shí) ， 現(xiàn)車身高的 。2 空氣彈簧 相對(duì)恒的 然 ，以 高汽車行駛的平順 。3 善路面 平激勵(lì)向車身的傳遞，fl少 良 汽車 部件的早期損壞。4 對(duì)路的磨損以fl少50%，路粗糙狀態(tài)以 善15%。空氣彈簧內(nèi)氣體的連 理，以方便地 現(xiàn)多橋軸和currency1 力的平衡。5 當(dāng)汽車發(fā)生偏載時(shí)，汽車 以保持水平。- 11 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）6 延長(zhǎng)汽車及其 部件的使用壽命，fl少維修停工時(shí)間， 高汽車的營(yíng)效?？諝鈴椈傻?是 負(fù)載 力 fi彈 系 隨負(fù)載 化fi負(fù)載 化時(shí)，固 幾 fi固 。這些 決了空氣懸架 以 (1) 乘坐 舒適安全fi (2) 善車輛的行駛平順 fi (3) 延長(zhǎng)輪胎和currency1 片的使用壽命fi (4) 負(fù)載 化時(shí)車身高 fi (5) fl少電氣、空 、排氣系統(tǒng)、車橋、車身和 的維修 本fi (6) fl少對(duì)路的沖擊，保護(hù)路面， 高速公路的維修費(fèi)用fi (7) 延長(zhǎng)車輛的使用壽命并增加折舊值。2.2 要 本設(shè)計(jì) 空氣懸架其 要 考車型 CA1160P4K2L5。2.2.1 要尺寸在進(jìn)行設(shè)計(jì)之 ， 要知整車的相關(guān)尺寸，“ 2-1。2-1整車 要尺寸CA1160P4K2L5全長(zhǎng) 9630全寬 2495全高 2730軸距 5790輪距 輪 1914輪 1840貨廂內(nèi)部尺寸 長(zhǎng) 7200寬 2300高 540- 12 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）車輛重 軸 3232軸 3042計(jì) 6284員 2大載重 10000整車 重 軸 5334軸 10950計(jì) 16284輪胎尺寸 輪 10.00-20輪 10.00-20載時(shí)輪胎載比 軸 軸 載時(shí) 輪載比% 32.8懸 2.585貨廂偏 1.12小轉(zhuǎn)彎半徑 20車輛 2-4D車輛 高( 駛室 ) 1（1.25）的 駛室 重軸 3028軸 2253計(jì) 5281簧 軸 645軸 1290計(jì) 1935許 限 軸 6000軸 12000- 13 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）計(jì) 180002.2.2開發(fā)標(biāo)值空氣懸架的相關(guān) 及標(biāo)值“ 2-2。2-2空氣懸架 及標(biāo)值CA1160P4K2L5標(biāo)壽命(萬(wàn)km) 100載(%) 110路面狀況 連續(xù)高速行駛 中許軸（kg） 12000空氣懸架行程擊擋 (mm) 60(mm) 150小 地高 170車高 無(wú)2.2. 空氣懸架固 空氣懸架空載和 載時(shí)的固 “ 2-3。2- 固 值空載 載空氣懸架 2.0 2.2 1.2 1.4（1.7以）2. 設(shè)計(jì)載空氣彈簧的載分 空載軸 1 1r 3232r AW F F= + = kg載軸 2 2r 5334r AW F F= + = kg超載軸 3 3r 6000r AW F F= + = kg懸架 645AF = kg空載，簧上 1 3232 645 2587rF = = kg載，簧上 2 5334 645 4689rF = = kg超載，簧上 3 6000 645 5355rF = = kg空載，空氣彈簧承 的載 11 1 2587 1 4312 3 2 3ra FF = kg- 14 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）載，空氣彈簧承 的載 22 1 4689 1 7822 3 2 3ra FF = kg超載，空氣彈簧承 的載 33 1 5355 1 8932 3 2 3ra FF = kg- 15 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）”三元件的設(shè)計(jì).1彈 元件的設(shè)計(jì)了 和沖擊，在汽車行駛系統(tǒng)中，了采用彈 輪胎之外，在懸架中彈 元件，使車架（或車身）與車橋（或車輪）之間作彈 系。.1.1空氣氣 的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)， 2 ?，F(xiàn) 的 空氣彈簧的端部結(jié)構(gòu) ，根 接方 以分 三大 一 固 接型，空氣彈簧的端 尺寸和 大外徑相或 小一些， 個(gè)孔用 和端 緊固 接fi另一 接型，空氣彈簧的端 尺寸比 大外徑小得多，無(wú) 孔，用一個(gè)currency1的 和一個(gè)端 緊固 接fi”三 密封型， 用 接，壓入端 ， 入壓縮空氣 行密封。.1.2 本 空氣彈簧的 要設(shè)計(jì) 是 效面積 A, 3-1所示，作一平面 T-T空氣 的面，且 直空氣 的軸 。因 空氣 是 軟的 膜，根 膜理論的 本 設(shè)，空氣 傳遞彎矩和向力，因在空氣 處只傳遞平面 T-T中的力， 平面 T-T 效面積A， 效半徑R， 2RA pi= (3-1)彈簧所受的載P pRApP 2pi= (3-2)中 p空氣彈簧內(nèi)壓力， 2N/cm- 16 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） -1 效面積的 知得按超載計(jì)算P = aF2 9.8 7664N 766= kgf在 3-1中 fl 件的標(biāo)準(zhǔn)件，型號(hào) YB-192 -1空氣彈簧的一些 型號(hào) YB-112 YB-182 YB-192 YB-242 YB-252 YB-282大外徑mm155 265 255 330 340 390態(tài)高mm130 215 255 230 306 286載范圍kgf210-520470-1250630-15301050-25301450-35901800-4500壓力范圍kgf/ cm2 1-7 1-7 1-7 1-7 1-7 1-7然Hz2.26 1.76 1.13 1.53 1.18 0.95設(shè)氣 的 效直徑 190mm- 17 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）(3-1)計(jì)算 效面積2 23.14 95 30542A Rpi= = 2mm(3-2)計(jì)算氣 壓力按 空載承 的載計(jì)算時(shí)氣 的壓力空氣彈簧內(nèi)壓力 1 422305.42Pp A= = = 21.7kgf /cm 0.12MPa=按 載承 的載計(jì)算時(shí)氣 的壓力空氣彈簧內(nèi)壓力 2 766305.42Pp A= = = 23kgf /cm 0.22MPa=按 超載承 的載計(jì)算時(shí)氣 的壓力空氣彈簧內(nèi)壓力 3 875305.42Pp A= = = 23.44kgf /cm 0.28MPa= 3-1中在壓力范圍 17kgf/ 2cm 內(nèi)，fl 件。CA1060P4K2L5的空氣壓縮機(jī) 氣壓力 8kgf/cm2，按 超載承 的載計(jì)算時(shí)氣 的壓力計(jì)算其 %25%578 44.38 = ， 增大空壓機(jī)。.1. 空氣彈簧的 直 計(jì)算 3-2( ) apAVAppmP a += 2 (3-3)其中 0014.032cos3232sin32sin3232cos958.41cossinsincos1 =+=+=pipipipipipinRa中 p空氣彈簧的內(nèi)壓力，MPa ap 大氣壓力， MPa, =0.098MPa- 18 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） V空氣彈簧 效積， 3mm M多 ，程中m=1，程中m=1.4，一般 態(tài)程1m 1.4 ， m=1.33 N空氣彈簧的 P 直 ，N/mma形狀系 (3-3)計(jì)算 直 ( )( )22305421.33 0.3 0.098 0.0016 0.3 3054230542 215246N/mmaAP m p p apAV= + += = -2 空氣彈簧 形 .1.4空氣彈簧的彎 計(jì)算 3-3- 19 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 空氣彈簧的彎 形空氣彈簧的彎 ( ) 33cos20.0014 3.14 0.3 95 95 18.5 cos310530N/mmT a pR R rpi pi= += + currency1=.2向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用 懸架。 懸架的結(jié)構(gòu) 是，、車輪用一根整體軸連接， 懸架與車架（或車身）連接。以縱 彈簧 彈 元件兼作向 的 懸架，其 要 是 結(jié)構(gòu) 單，currency1 “，維修方便，工作。汽車在行駛時(shí) 載和路面的 化，要 懸架 隨著 化。當(dāng)空車時(shí)車身 高， 載時(shí)車身 壓得很， 現(xiàn) 擊 沖 的 況。因?qū)?同 型汽車 同的要 ，及大型客車要 其空車與 載時(shí)的車身高 化 大fi對(duì)車要 在 路上 車身高， 高車速行駛fi在壞路上 高車身，以增大 力。因 要 車身高隨使用要 以 ?？諝鈴椈?懸架以 要 。- 20 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）. fl . .1 加速車架與車身 的衰fl，以 善汽車的行駛平順 ，在大多 汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)部 fl . fl 與彈 元件是并 安 的。汽車車身和車輪 時(shí)，fl 內(nèi)的fi體在流fl 孔時(shí)的摩和fi體的 摩形了 fl力，將 轉(zhuǎn) ，并發(fā)到圍的空氣中去，到速衰fl 的的。汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用fi力fl 。fi力fl 的作用 理是，當(dāng)車架與車橋作 時(shí)，fl 中的 在內(nèi)也作 ，是fl 體內(nèi)的fi便 地從一個(gè)內(nèi)腔一些”小的孔流入另一內(nèi)腔。時(shí)，空與fi間的摩及fi體分子內(nèi)摩便形 對(duì) 的fl 力，使車身和車架的 轉(zhuǎn)化 ， fi和fl 體所 ，然發(fā)到大氣中。fl 的fl 力的大小隨車架和車橋相對(duì)速的增fl 增fl，并且與fi的 關(guān)。fl 的fl 力越大， 消得越，但使并 的彈 元件的作用 分發(fā) fi同時(shí)，大的fl 力 fl 連接 件及車架損壞。所以應(yīng)在懸架壓縮行程內(nèi)，fl 的fl 力應(yīng) 小，以便 分 用彈 元件來(lái) 和沖擊。在懸架伸 行程內(nèi)，fl 的fl 力應(yīng) 大，以 速fl 。當(dāng)車橋與車架的相對(duì)速大時(shí)，fl 應(yīng)當(dāng) 加大fi流面積，使fl 力始保持在一限之內(nèi)，以承受大的沖擊載。fl 的結(jié)構(gòu)是 的 桿入內(nèi)，在中 。 上流孔，使得 分隔 來(lái)的部分空間中的以相 。fl 就是在 的 流孔時(shí) 生的， 流孔越小，fl 力越大，的 越大，fl 力越大。果 流孔大小 ，當(dāng)fl 工作速時(shí)，fl 大對(duì)沖擊的 。因，在 流孔的 處設(shè) 一個(gè)圓 狀的 簧閥 ，當(dāng)壓力 大時(shí)，閥 開， 流孔開 大，fl 小。 - 21 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是雙向 的，所以在 的側(cè)currency1 簧閥 ，分壓縮閥和伸 閥。fl 按其結(jié)構(gòu)分 雙 和單 。雙 是fl 內(nèi)外個(gè)， 在內(nèi)中 ， 桿的進(jìn)入與 ，內(nèi)中的體積隨之增大與 縮，因要與外進(jìn)行來(lái)維持內(nèi)中的平衡。所以雙fl 中要 個(gè)閥， 了上面 到的 上的個(gè) 流閥外， 在內(nèi)外之間的 作用的流閥和 閥。與雙 相比，單 fl 結(jié)構(gòu) 單，fl少了一閥 系統(tǒng)?！霸诘?部 一個(gè) ， 所 沒(méi) 桿控currency1其，在 的 面形 一個(gè)密 的氣室， 高壓 氣。上面 到的 桿進(jìn) fi 的fi面高 化就 的 來(lái) 適應(yīng)之。了上面所 種fl 外， fl力 fl ?！巴獠?作來(lái) 流孔的大小。近的汽車將電子控currency1 fl 作 標(biāo)準(zhǔn) ，傳感 測(cè)行駛狀態(tài)， 計(jì)算機(jī)計(jì)算 fl 力，使fl 上的fl 力 整機(jī)構(gòu) 工作。. .2設(shè)計(jì)計(jì)算1 fl fl 系 的 當(dāng)fl 5-1 時(shí)fl fl 系 10823452025.02cm2 s = 對(duì)無(wú)內(nèi)摩的彈 元件懸架 , = 0.25fism 簧上fi伸 行程時(shí)的fl 系 721083232s = 2 大 力 0F 的 - 22 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）fl小傳到車身上的沖擊力，當(dāng)fl 速到一值時(shí)，fl 開 閥。時(shí)的 速 速 xv 。s15m0vx /.= =150mm/s 。在伸 行程的大 力10800N150720 = xsvF 3 fl 工作直徑 D的 根伸 行程的大 力 0F 計(jì)算工作直徑D ( ) ( ) 60mm4.01414.310800414220 = pi pFD中 p 工作大 許壓力 4p = MPa 連桿直徑與直徑之比，雙 fl 4.0=工作直徑D=60mm直徑1.4 1.4 60 84Dc D= = mm90Dc = mm ，其 2mm， 20 。4 fl 螺栓的校核fl 上的螺栓 螺栓 。螺栓的預(yù)緊力 2870F = N” 理論 得螺栓的當(dāng)應(yīng)力 2 214 1.3 4 1.3 28703.14 24eFd pi= = = 8.3MPa 8.5MPa螺栓的件。fl 與軸連接的螺栓 螺栓 。- 23 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）螺栓受到的 拉力023451200 0.3 9.8 29244BB mCF F FC C= + = + =+ N其中， BC 螺栓 mC 連接件 3.0=+mBBCCC F 連接件所受拉力 F 螺栓的預(yù)緊力， 1200 =F N” 理論 得螺栓的當(dāng)應(yīng)力 02 214 1.3 4 1.3 29243.14 20eFd pi= = = 7.1MPa 12.58.5MPa螺栓的件。. . 校核fl 長(zhǎng)在設(shè)計(jì)fl 時(shí)， 要對(duì)fl 的長(zhǎng)進(jìn)行校核，“ 3-2。 -2fl 要尺寸fl 小長(zhǎng)Lmin 598-72-20=506fl 大長(zhǎng)Lmax 598+190=788fl 使用小長(zhǎng)lmin 598-72=526fl 使用大長(zhǎng)lmax 598+190=788fl 行程S 788-506=282行程 282-20=262- 24 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）.4向.4.1 了 汽車的固 以 善行駛平順 ，現(xiàn)代汽車懸架的 直值currency1比 小，從 使汽車的側(cè) 值也很小，使汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè) 重，了汽車的行駛 。這的汽車大多currency1 向桿來(lái)加大懸架的側(cè) 以 善汽車的行駛 。向桿的作用是fl少汽車轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)生的向 和向 ，保汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)的平 和安全 。汽車在轉(zhuǎn)向，是高速轉(zhuǎn)向時(shí)，常內(nèi)側(cè)彈 元件壓縮大，外側(cè)彈 元件壓縮小，車身發(fā)生向 和向 。 了fl少向 ， 高向 ，在懸架上設(shè) 向桿。汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，內(nèi)側(cè)桿相對(duì)車架向上，另一側(cè) 相對(duì)車架向，桿中部相對(duì)車架無(wú)相對(duì) 。桿端的偏轉(zhuǎn) 同，便生fl 車身向 的內(nèi)力矩， 給彈 元件的 壓縮引起的附加載給予傳遞和平衡，使彈 元件的壓縮接近一，fl少車身的向 和向 ， 高汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)的平順 。汽車在直 行駛時(shí)，車輛直 ，側(cè)懸架的 形相，向桿 與工作。.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算1 各種間及 分 在進(jìn)行間及 分 時(shí)，要了 U形螺栓 要尺寸及行程、間、 ，“ 3-3、 3-4。 - 形螺栓 要尺寸U形螺栓 距 130 視U形螺栓距 100U形螺栓直徑 M16X90 安 方 正向- 25 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3-4 各種行程、間、 一 單位 載 上 化 化 MAE認(rèn)輪 到車架 面 mm 345 54 145輪 到車架上面 mm 485 54 145彈簧轉(zhuǎn) deg 0 4.67 12.62fl 長(zhǎng) mm 598 71 5 190fl 轉(zhuǎn) （近 ） deg 0 0 54 3 08fl （側(cè)同向 ，近 ）deg 90 89 1 89 8fl （上 ，近 ）deg 90 84.8 94.9fl （ 上 ，近 ）deg 90 94.7 85.0向桿 deg 0 9 9 26 3向桿上 deg 4.4 7向推力桿 以彈簧中 、 方向（側(cè)視，近 ）mm 0 58 157向推力桿 以支架中 ）轉(zhuǎn) ( 上值轉(zhuǎn)化)deg 02.654018058=pi67.16540180157=pi向推力桿 mm 0 2.4 17.3 傳 軸與橋夾 （近 deg 178.8 174.8 -170.1- 26 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）高閥水平桿與水平夾 deg 19.4 10.6 40.7水平閥撐桿與水平桿夾 deg 87.15 94.3 124.3水平桿上 deg 0 7向桿撐桿與fl 小間（比 要?。﹎m 21.3 24 16 向桿撐桿緊螺與fl 小間（比 要?。﹎m 26 9 31 3 17 4向桿與氣 小間mm 69 69 17.2 向桿與fl 小間mm 94 7 149 16 8 向桿撐桿與氣 小間mm 42 44 6 36 5向桿撐桿緊螺與氣 小間mm 73 129 3 40 7向桿撐桿與輪胎 mm 26 4 23.1 27.9 向桿撐桿緊螺與輪胎mm 30.9 22,9 25.9 向桿撐桿和currency1 mm 29 5 29 6 26 2向桿撐桿緊螺和currency1 mm 37 5 46 2 26 8距地高 mm 164U形螺栓距地高 mm 173向桿與車架 mm 41fl 連接 與currency1 mm 18.5 2 件分 在進(jìn)行 件計(jì)算時(shí)， 要知 要 件的尺寸，“ 3-5。 3-5 要 件尺寸 要型 彈簧中間空氣懸架空氣彈簧 效直徑 180彈簧 20fl 規(guī) C50EE- 27 -長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）fl 力（ 速 0.3m/s 時(shí)）500/壓縮150車輪中 到車架 面距 345車輪中 到車架上面距 485彈簧間距 1035懸架許 限載 6000軸重 5334簧 645單輪簧上載 2345懸架行程（沖擊/ 彈） 54/145高閥水平桿 長(zhǎng) 200高閥撐桿 長(zhǎng) 213.5研究小距地高（輪胎10.0