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1、辽宁工程技术大学毕业设计（论文）摘要随着国民经济的高速发展，我国公路运输需求将在一段较长时间内保持持续增长。重型载货汽车品种多、应用广泛，在国民经济建设中发挥巨大作用。由于重型汽车工作条件比较恶劣、弯道多、坡路多、转弯半径小，车辆频繁转向与制动，并长期在满载、振动与冲击载荷下工作，振动都比较强烈。为保证车辆具有良好的高速行驶平顺性，实现质量高运输，并减小对路面的破坏程度，先进的车辆悬架技术在重型卡车上被广泛研究和采用。空气悬架由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成，囊式空气弹簧是弹性元件其中一种，它含有帘布层结构的橡胶气囊内冲入空气，并以空气为介质，利用空气可以压缩的特点来实现
2、弹性作用。通过高度控制阀，来保证车身高度不随汽车载荷变化而变化，保证汽车的平顺性和稳定性。减振器是保证汽车在使用期限行驶平顺性的性能稳定的主要元件。关键词：导向装置；空气弹簧；高度控制阀；减振器全套图纸，加153893706ABSTRACTWith the high-speed development of domestic economy,our nations road transportation will keep increasing quickly and continuously in a long periodHeavy trucks play an essential rol
3、e in the economy construction for its merits，such as abundant sorts，comprehensive applicationUsually the work conditions of the heavy truck is execrable，which is full of bend road，slope road；Truck must swerve with small radius，turn and brake high frequently，and it is also used under the condition of
4、 fullload vibration and striking,the vibration is serious，which is dangerous to driversbodyIn order to provide the heavy truck with high-speed ride comfort and quality of transit，at the same time decrease the disastrous impact to the road，advanced vehicle suspension technology has been invesfigated
5、applied extensively in heavy truck industry.Air suspension of elastic component, guiding device, shock absorber, transverse stabilizer blocks and a buffer, cystic components, such as air spring flexible components, it contains one layer structure of air curtain inside irruptive air, rubber and air a
6、s medium, the characteristics of air can be compressed to achieve flexibility. Through the height valve body height, to ensure that no changes with the automobile loading, guarantee the stability and car ride. Car shock absorber is to ensure that the use of the performance period of ride comfort and
7、 stability of the main components.Key words：orientation device；air spring；height control valves；shock absorber目录前言11 绪论21.1 悬架的概述21.2 悬架的分类41.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况51.4 悬架技术的研究现状及发展趋势61.4.1悬架技术的研究现状61.4.2悬架技术的发展趋势61.4.3悬架设计的技术要求72 空气悬架结构82.1 空气悬架结构简介82.1.1空气悬架系统的基本结构82.1.2空气弹簧的类型92.1.3导向机构102.1.4高度控制阀1
8、02.2 空气悬架系统的工作原理103 悬架主要参数的确定123.1 载货汽车的结构参数123.2 悬架静挠度123.3 悬架动挠度143.4 悬架弹性特性144 弹性元件的设计164.1 空气弹簧力学性能174.1.1空气弹簧刚度计算174.1.2空气弹簧固有频率的计算194.1.3空气弹簧的刚度特性分析204.2 高度控制阀215 悬架导向机构的设计235.1 悬架导向机构的概述235.2 横向稳定杆的选择245.3 侧顷力臂的计算方法255.4 稳定杆的角刚度计算265.5 悬架的侧倾角校核276 减振器机构类型及主要参数的选择计算296.1 分类296.2 主要参数的选择计算317 技
9、术与经济性分析368 结论38参考文献39致谢40附录A 译文41附录B 外文原文48前言随着人们生活水平的不断提高和我国高速公路的迅速发展，对汽车悬架系统的性能提出了更高的要求，特别是对车辆乘坐舒适性、高速行驶的平顺性以及操作稳定性的要求也越来越高。悬架系统是保证重型载货汽车行驶平顺性和操作稳定性的重要部件，空气悬架系统以空气弹簧为弹性元件，利用气体的可压缩性实现弹性作用，实现其弹性作用，具有高强度、高舒适性和高吸收性能力等优点。目前空气悬架在国外重型载货车上已经得到了广泛的应用，国内重型载货汽车用空气悬架系统逐步替代传统的钢板弹簧和螺旋弹簧悬架已是必然的发展趋势。空气悬架系统主要有空气弹簧
10、、导向机构、高度控制阀、减振器、横向稳定杆等机械元件，以及储气筒和空气压气机等辅助系统组成。1 绪论1.1 悬架的概述悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但是一般都由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。冲击力传到车架和车身时
11、，可能引起汽车机件的早期损坏，传给乘员和货物时，将使乘员感到极不舒适，货物也可能受到损伤。为了缓和冲击，在汽车行驶系统中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装有弹性元件，使车架（或车身）与车桥（或车轮）之间作弹性联系。但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。故悬架还应当具有减振作用，使振动迅速衰减（振幅迅速减小）。为此，在许多结构形式的汽车悬架中都设有专门的减振器。以下对悬架重要的组成部分进行简单的介绍。(一)弹性元件弹性元件主要是把车架或车身与车桥或车轮弹性的连接起来，主要有空气弹簧，钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧等。(1)空气弹簧空气弹簧是由橡胶囊所围
12、成的一个密闭容器，在其中贮入压缩空气，利用空气的可压缩性实现其弹簧的作用。这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧刚度增大。反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故空气弹簧具有较理想的弹性特性。随着科学技术突飞猛进，生活水平的不断提高，人们对汽车的乘坐舒适性及各方面的性能提出了更高的要求，这便迫使各汽车生产厂家不断的引进先进技术，生产出更好的产品，保持强大的竞争能力。从而空气弹簧的设计与研究也越来越受到车辆设计人员的青睐。在本论文主要是对空气弹簧进行了研究与探讨。(2)钢板弹簧由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。钢板弹簧除具有缓冲作用外，
13、还有一定的减震作用。(3)螺旋弹簧只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减震和传力的功能，还必须设有专门的减震器和导向装置。(4)扭杆弹簧将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。(二)导向装置导向装置是指悬架中的某些用来传力同时还承担着使车轮按一定轨迹相对车架和车身跳动的任务的机构。导向装置主要有以下几点作用：在车架或车桥之间传递力矩。使车桥或车轮按一定轨迹相对车身或车架跳动。(三)减振装置减振装置主要是用来消耗振动能量，衰减振动。弹性系统在受到冲击后，将会产生振动，减震器可以使振幅迅速减小，以避免持
14、续的振动给驾驶员的不舒适和疲劳。车轮相对于车架和车身跳动时，车轮（特别是转向轮）的运动轨迹应符合一定的要求，否则对汽车某些行驶性能（特别是操纵稳定性）有不利的影响。因此，悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务，因而这些传力构件还起导向作用，故称导向机构。由此可见，上述这三个组成部分分别起缓冲、减振和导向的作用，然而三者共同的任务则是传力。432151弹性元件 2纵向推力杆 3减振器 4横向稳定器 5横向推力杆图1-1 汽车悬架组成示意图1Elastic element 2Vertical thrust rod 3Shock Absorber 4Horizont
15、al stabilizer 5Horizontal thrust rodFig.1-1 Schematic diagram of vehicle suspension component1.2 悬架的分类根据导向机构型式的不同，汽车悬架又可分为非独立悬架和独立悬架。非独立悬架的结构特点是，左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架和车价（或车身）连接；独立悬架的结构特点是，左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。不过，独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬
