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1、10吨载重汽车悬架系统设计河 北 工 业 大 学毕业设计说明书(论文) 作 者： 张长龙 学 号： 110302 学 院： 机械学院 系(专业)： 车辆工程 题 目： 10吨载重汽车悬架系统设计 指导者： 刘芳 副教授 评阅者： 2015 年 6 月 8 日10吨载重汽车悬架系统设计毕业设计（论文）中文摘要题目：10吨载重汽车悬架系统设计摘要：本次设计的题目是10吨载重平头货车的悬架设计。悬架是车架与车桥之间一切传力连接装置的总称。悬架是保证汽车平顺性的重要部件之一。悬架作为汽车必不可少的一部分，其在保证汽车正常行驶中、保证车内乘员的舒适性、以及在改变汽车的轻量化中都占有着必不可少的一部分。本
2、次设计以参考EQ1092货车的一些基本参数进行设计悬架，所以本次的悬架主要采用钢板弹簧。根据钢板弹簧的一些特殊性，在选型上，前悬架采用钢板弹簧与减振器并联装配，后悬架采用主副钢板弹簧的方式来设计本次的题目。通过参照一些参数进行钢板弹簧的参数设计，以及减振器的从选型和一些主要参数的计算。通过设计画出二维图而且对一部分进行了三维的转换，从而进一步对其进行受力分析及校核。关键词：弹性元件、钢板弹簧、减振器、建模、Ansys分析310吨载重汽车悬架系统设计毕业设计(论文）外文摘要Title：Design of 10 tons truck suspension systemAbstract：The to
3、pic of this design is 10 tons load flat truck suspension design.All force between suspension frame and axle is the floorboard of the connected device. Suspension is one of the important parts of comfortability. Suspension as part of the car is necessary, in the normal driving of car, ensures the veh
4、icle occupant comfort and lightweight change the car has been the indispensable part of.This design with reference to design some basic parameters of EQ1092 truck suspension, so the main USES the steel plate spring suspension. According to some particularity of leaf spring, the type selection, the f
5、ront suspension using steel plate spring and shock absorber parallel assembly, rear suspension with the method of main leaf spring and to design the topic. By reference to some of the parameters to design the parameters of the leaf spring and shock absorber from the selection and calculation of some
6、 main parameters.Through the design to draw 2 d figure and on the part of the 3 d transformation.we can make great progress on the stress analysis and checking.Keywords: elastic element, leaf spring, shock absorber, the modeling and analysis of Ansys河北工业大学2015届本科毕业设计(论文) 目 录1 绪论11.1 课题背景11.2 国内外发展概况
7、11.3 研究意义31.4 论文构成及研究内容32 悬架的结构与分析42.1 悬挂系统组成和分类42.2 悬挂系统的结构形式42.2 悬架系统设计要求52.3 悬架主要参数的确定63 弹性元件的设计83.1 钢板弹簧的布置方案83.2 钢板弹簧的支撑端的形式选择83.3 钢板弹簧夹的结构选择93.4 钢板弹簧的设计计算104 减振器的设计164.1 减振器的简介与选型164.2减振器的设计要求174.3减振器的安装位置184.4减振器的计算185 强度校核225.1三维软件简介225.2钢板弹簧的建模225.3 Ansys分析275.4后悬钢板弹簧的强度验算34总结36致谢37参考文献38河北
8、工业大学2015届本科毕业设计(论文)1 绪论1.1 课题背景在这物流快速发展的21世纪，环境问题越来越严峻，为了适应这一切，作为人类的代步工具-汽车，也就受到了巨大的关注。而且随着社会的发展人类对于汽车的要求也越来越高，对待不同的汽车其要求也不同。汽车分为商用车和乘用车两类。随着物流的发展，人类对于与汽车的要求不仅仅是载人在载货上要求也越来越高。这也就促进了商用车的快速发展。而货车作为商用车的一员，由于其发动机一般采用的是柴油机，且运载货物较重，对环境污染较重，而且对路面的破坏程度也较大，为了更好保护环境以及保证资源的长时间使用，为此世界各国都开始了对商用车的研究，其中货车是最为备受关注的。
9、 悬架是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称，其作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反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上，以保证汽车的正常行驶2。悬架作为汽车的重要组成部分之一，它即能保证汽车的平顺性又能进一步减轻汽车质量，保证汽车的利用率。为了更好地满足人们的要求，再根据汽车的发展状况以及现阶段国内的发展状况，本次课题尽量以轻质量且符合大众要求为目的进行本次的悬架设计。1.2 国内外发展概况 国内汽车悬架弹簧的生产企业很多，可以说是遍布全国各地，但真正具有规模的专业生产企业才仅只占到一半以下。我国的产品质量生产水平与国外先进的生产水平还有很大的差距。为了提高我国生产水
10、平，我们还需要处理各种各样的问题。例如：生产规模小集中度低散乱差。而且真正形成大规模、大批量生产的企业仍停留在简单生产工艺的水平上，产品成本较高难以参与国际市场竞争8。国内能够生产高档次汽车钢板弹簧的企业也仅仅只有四家，而在这四家中也仅有三家可以生产商用车悬架。而在重卡领域，每个主机厂都采用自己信得过的钢板弹簧配套厂家，很少在采用别的钢板弹簧，这也就影响了我国在重型卡车钢板弹簧悬架的发展。而作为钢板弹簧的进一步发展对象空气悬架，现已运用在部分商用车中，而其发展最终的目的将逐渐取代扁钢弹簧，使扁钢弹簧逐渐远离市场。空气弹簧在发达国家已有了很长一段发展历史，在国外的许多工业发达国家生产的商用车已经
11、装有空气弹簧悬架，但我国仍处于起步阶段，空气弹簧只应用在部分商用车上，虽然在这些车上已使用空气弹簧但是还很难被市场所接受，其主要原因是因为我国国情的原因，超载现象严重，空汽悬架超载能力低且价格贵而利润微薄，很难被商户所接受也就导致了空气悬架很难在国内快速发展。但在实验中发现空气悬架系统相对于钢板弹簧悬架系统而言：其成本高但其寿命长，维修工作少，运营成本低。空气悬架虽然有很多的优点，但因其初始成本较高，且国内技术不成熟，一直在购买国外产品。无法大面积采用空气弹簧。故而在国内一直采用钢板悬架。在一个就是在国外和国内经常谈到橡胶悬架，在这轻量化的高度要求下，橡胶悬架在国外也已经得到试用和推广。由于国
12、内的橡胶悬架技术上不纯熟，所以国内重型卡车上的橡胶悬架都是由国外引进的。橡胶悬架以橡胶弹簧作为弹性元件。根据橡胶的变刚度的优势，可以加强悬架的承载能力。从而使其比钢板弹簧悬架在承载性、安全性和可靠性等方面更具有优势，尤其是在恶劣环境中。虽然橡胶悬架系统相对于钢板弹簧的优势很多，但由于国内载重汽车超重现象无法得到彻底的遏制，从而在橡胶悬架的发展也受到了一定的影响。在这国内技术上不纯熟一直在购买国外的成品。其次，在国内市场上有很少的车辆在使用，从而对于这种悬架在市场上对推广受到一定的阻力。再者，橡胶悬架布置复杂难于修理，且修理费用昂贵，综上所述，橡胶悬架在国内实行还有很长一段时间。所以钢板弹簧在国
13、内的研究仍然占有很大的比重，而作为悬架的进一步发展趋势中的橡胶弹簧悬架以及空气弹簧悬架也必须重视起来。1.3 研究意义通过查阅资料发现钢板弹簧悬架在我国仍然存在着很大的市场，且发展前景也较大，虽然空气悬架的发展是悬架发展的必然趋势，但是对于现在的中国，钢板弹簧悬架的应用还是非常的广泛的。因此，在提高载重汽车的轻量化、平顺性、操纵稳定性及延长路面使用率的众多要求下，悬架作为汽车的重要组成部分之一，其起着重大作用。为此，在和实际生产相结合的同时，通过对悬架系统重要零部件的设计、计算和校核、对各个参数优化分析以及汽车动力学性能的分析。从而达到初始介绍悬架设计的全过程的目的。从而对载重汽车的进一步优化
14、和设计提供帮助，也为载重汽车的实际生产提供进一步指导，为商用车的进一步发展提供帮助6。也希望通过此次设计加强自己对悬架认识，也提高自己对软件的应用熟练程度，为自己进一步学习打下基础。1.4 论文构成及研究内容本次设计为初次设计，内容主要包含了以下几部分：一，悬架系统的选型和布置形式；二，悬架的主要参数选择；三，钢板弹簧的设计，包含了钢板弹簧的弧高、长度、宽度等一些主要参数；四，减振器的设计，包含了减振器的基本构型、以及内部一些基本尺寸；五，钢板弹簧的初步建模；六，钢板弹簧的应力分析；最后对本次设计的总结。最后以附加二维图由Autuo CAD画成，其包含了悬架系统的总装图、前悬架总成图和后悬架总成图。2 悬架的结构与分析2.1 悬挂系统组成和分类悬挂系统装置即我们常说的悬架，悬架一般有三部分组成：导向机构、减振器、弹性元件。由于工作环境的不同以及材料的不同，所以在一些悬架的组成中增添了一些辅助性弹性元件如横向稳定器。但由于钢板弹簧的一些特殊性，例如：钢板弹簧在汽车上纵向安置时，而且其一端与车架做固定铰链连接时，钢板弹簧就可以担负起传递所有各向力和力矩以及决定车轮运动轨迹的任务2。从而避免了增加导向机构，使系统变的简单；但钢板弹簧片数较多时，由于钢板弹簧本身就是弹性元件而且具有一定的减
