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1、word精彩文档项目名称:编号：版本号：_V1.0悬架系统计算报告2014年03月修订记录序号修订日期页码原文内容修订内容备注修订原因1概述11.1 计算目的11.2 悬架系统根本方案介绍11.3悬架系统设计的输入条件1 2悬架系统的计算22.1弹簧刚度22.2 悬架偏频的计算22.2.1前悬架刚度计算32.2.2前悬架偏频计算42.2.3后悬架刚度计算42.2.4后悬架偏频计算52.3悬架静挠度的计算52.4侧倾角刚度计算662.4.2 后悬架的侧倾角刚度82.5 整车的侧倾角计算99102.5.2侧倾后，悬架质量引起的侧倾力矩1010102.6纵倾角刚度102.7减振器参数112.7.1减
2、振器平均阻力系数确实定112.7.2 压缩阻尼和拉伸阻尼系数匹配132.7.3减震器匹配参数143悬架系统的计算结果144结论与分析15参考文献151概述1.1 计算目的通过计算，求得反映MA02-ME10纯电动车悬架系统性能的根本特征，为零 部件开发提供参考。计算内容主要包括悬架刚度、悬架侧倾角刚度、刚度匹配、 悬架偏频、静挠度和阻尼等。1.2 悬架系统根本方案介绍MA02-ME10C纯电动车前悬架采用麦弗逊式独立悬架带横向稳定杆结构，后悬架系统采用拖曳臂式非独立悬架结构。前、后悬架系统的结构图如图1、图2：图1前悬架系统图2后悬架系统1.3悬架系统设计的输入条件悬架系统设计输入参数如表1
3、:表1悬架参数列表项目开发目标车质心高mm空载483满载489前轮距mn1299后轮距mn1304轴距mm2332整车整备质量kg1100取大总质量kg1400前轴荷kg空载605满载630后轴荷Kg空载495满载770前悬架非黄载质量kg49后悬架非黄载质量kg432悬架系统的计算2.1 弹簧刚度根据KC试验数据分析，选定弹簧刚度：前悬架弹簧刚度为：Csf 20N /mm ；后悬架弹簧刚度为：Csr 21.7N/mm；2.2 悬架偏频的计算悬架系统将车身与车轮弹性的连接起来，由此弹性元件与它所支承的质量组 成的振动系统决定了车身的固有频率，这是影响汽车行驶平顺性的重要性能指标 之一。也倾中心
4、奘柯节驛时运易匸心/图3前悬架刚度计算示意图221 前悬架刚度计算图4后悬架刚度计算示意图前悬架刚度按式1计算：2K Csf 1P式中：K悬架刚度，N/mmb前弹簧中心线与转向瞬时运动中心距离，mmp车轮中心面距转向节瞬时运动中心距离，mmK f 2022435257817 .84 N/mm根据图3得b=2435mm p=2578mn带入式1得前悬架刚度为：取衬套的刚度约为悬架刚度的15%，所以前悬架总刚度为:Kf X222 前悬架偏频计算2前悬架偏频按式2计算:11000 Kf2 mf式中：nf前悬架偏频，Kf前悬架的刚度，N/mmmf前悬架簧载质量,kg;mf 1前悬架满载簧载质量， kg
5、 ；m f 2前悬架空载簧载质量，kg。根据表 1 得 mf1 630 49 /2290.5kgmf2 605 49 /2278kg并把Kf = 20.52N/mm带入式2得出：前悬架满载偏频：nf1 1.34前悬架空载偏频：nf2 1.372.2.3 后悬架刚度计算Kr Csr COS（ ）3式中：弹簧中心线与后轴垂线间的夹角，二5.3。见图4；如此：Kr Csr cos5.3O） 21.7 0.9957 21.6N/mm考虑在悬架系统中橡胶块的变形，其刚度约为悬架刚度的15%20 %，此处取15%，经计算：Kr 24.84N/mm224 后悬架偏频计算后悬架偏频按式4计算:1000 Krn
6、rmr式中:nr 后悬架偏频;Kr 后悬架的刚度，N/mmmr后悬架簧载质量，kg;m”后悬架满载簧载质量，kg ；m2后悬架空载簧载质量，kg。根据表 1 得 mr1 77043 / 2363.5kgmr2 495 43 /2226kg并把Kr 24.84N/mm带入4式得出:后悬架满载偏频：nr1 1.32后悬架空载偏频：n21.672.3 悬架静挠度的计算静挠度也是表征悬架性能的参数，按式5计算：fc mg K5式中：fc 静挠度，mmff空前悬空载静挠度， mmff满 前悬满载静挠度， mmwordfr空 后悬空载静挠度，mm fr满 后悬满载静挠度，mm m簧载质量，kg；g 重力加
7、速度， m/s2 ;K悬架刚度，N/mm所以，按式5计算得出：前悬架空载静挠度：f f空m f2g /kf132.77 mm前悬架满载静挠度：f f满m f1g/kf138.74 mm后悬架空载静挠度：f r空m r2g /kr89.13mm后悬架满载静挠度：f r满m“g /143.36mm悬架刚度匹配结论：一般舒适型轿车前悬架偏频在11.45之间，后悬架偏频在1.171.58之间。开发目标车前后悬架的空、满载静挠度和频率值以与偏 频比拟合理，适合舒适型乘用车2.4 侧倾角刚度计算前悬架的侧倾角刚度由两局部共同作用，即螺旋弹簧引起的侧倾角刚度与横 向稳定杆引起的侧倾角刚度。1螺旋弹簧引起的侧
8、倾角刚度按式6计算：bBP2Csf6精彩文档式中:C f 前螺旋弹簧引起的侧倾角刚度，Nmm/rad; b 前弹簧中心线与转向瞬时运动中心距离， mm; p 车轮中心面距转向节瞬时运动中心距离， mm;wordB 前轮距，mmCsf前螺旋弹簧刚度，N/mm根据图 3 得 b=2435mmp=2578mm根据表 1 得 B=1299mn，并把 Csf =20 N/mm带入式6得出螺旋弹簧的侧倾角刚度为：C f x 107 N mm/rad参考KC试验数据衬套扭转时的刚度有约为15%的影响，如此前悬架由螺旋弹簧引起的侧倾角刚度为：C f 1.15 (1.51 107) 1.73 107 N mm/
9、 rad2横向稳定杆引起的角刚度按式7计算:3EIL22L32a 川 4L2b C7精彩文档L公472詬1卜5白9肚b 二 815a-8f)这eg图5前横向稳定杆结构示意图式中各参数参见示意图5:C b横向稳定杆引起的角刚度，N mm/rad;d稳定杆直径，mm;I稳定杆的截面惯性矩，mm;E材料的弹性模量，(N/mm)2前稳定杆材料为:60si2 MnA,所以 E=206000 (N/mm)2前稳定杆直径d=19mm所以I*641946446397.1mm前横向稳定杆引起的角刚度为：2Csr弹簧刚度Csr 21.7N/mm ；C3 2060006397.1 945.2SF弹簧安装间距SF 8
10、96mm ;以上数据代入公式8，得:8962221.7 cos5.30.867 107 N mm / rad考虑衬套扭转时的刚度有约为20%的影响：C 1.2 0.867 1071.04 107N mm/radr如此：后悬架侧倾角刚度为 C 1.04 107N mm/ radr一般要求前悬架侧倾角刚度要稍大于后悬架侧倾角刚度，以满足汽车稍有不足转向特性的要求，并且前、后悬架侧倾角刚度比值一般在1.42.6之间。根据以上计算结果得前、后悬架侧倾角刚度比值为2.5，显然开发目标车型满足要求。2.5 整车的侧倾角计算车厢侧倾角r是和汽车操纵稳定性与平顺性有关的一个重要参数。侧倾角的数值影响到汽车的横
11、摆角速度稳态响应和横摆角速度瞬态响应。以下质心与侧倾中心示意图各参数是从装载数模上测定的。bs=1010.9i 卜寸njlx cl. 一二二1L=2332图6整车空载状态下质心与侧倾中心示意图当汽车作稳态圆周行驶时，车厢侧倾角决定于侧倾力矩 M与悬架总的角刚度刀K。以下依据满载状态下稳态回转试验要求的0.4g m/s2进展计算。簧载质量离心力引起的侧倾力矩M r1 :M ri aMh9式中：ay侧向加速度；ay 0.4gM 悬上质量，M 1100 49 43 1008 kg ;h整车质心到侧倾轴线的距离为：h 316.17mm见图6；以上数据代入公式11,可得侧倾力矩M r1 :M r1 ay
12、Mh 0.4 9.8 1008 316.17 0.1249mm2.5.2侧倾后，悬架质量引起的侧倾力矩车厢侧倾后，悬架质量的质心偏出距离e,因此，其重力引起的侧倾力矩为:M r2 Gs e Gs h r10式中：Gs为悬上质量重力为 9878.4N ;h 整车质心到侧倾轴线的距离 316.17mm见图6;整车侧倾角;M r2 9878.4 316.170.312 r 107 N mmM rM r1Mr2 (0.12490.312 r2)107 NmmC总CfC r2.69 1071.04 1073.73107 N mm/radr角度2.09M (0.1249 0.312 r) 107C 总3.73 107汽车在转弯时，车身在0.4g的侧向加速度的作用下，车身侧倾角不大于35,显然开发目标车型满足要求。2.6 纵倾角刚度在制动强度Z=0.5时，当车辆发生纵倾时，前后悬架受力的变化量相当于轴荷转移量A G(11) G ZgMshg/L式中：Z 制动强度：0.5 ;Ms 满载簧载质量 Ms =1400-49-43=1308kg ;hg簧载质心高满载hg=489mmL轴距2332 mm;通过上式计算得到的轴
