1、湖南工業大學本科生畢業設計（論文）學科門類： 單位代碼 ： 畢業設計說明書書（論文）低速載貨汽車車車架及懸架系系統設計學生姓名所學專業 班 級 學 號 指導教師 XXXXXXXXXX系二*年XXX月摘 要本課題結合生產產實際，在農農用運輸車的的基礎上對低速載貨貨汽車車架及及懸架系統進進行了設計。設計內內容主要包括括：參與總體體設計；車架架、懸架結構構型式分析和和主要參數的的確定；車架架、懸架結構構設計。整個設計過程遵遵循以下原則則和技術標準準：規范合理的的型式和尺寸寸選擇，結構構和布置合理理；保證整車車良好的平順順性能。工作作可靠，結構構簡單，裝卸卸方便，便于于維修、調整整；盡量使用用通用件，

2、以以便降低制造造成本；在保保證功能和強強度的要求下下，盡量減小小整備質量。低速載貨汽車上上用得比較廣廣泛的是邊梁梁式車架和非非獨立懸架，因因為邊梁式車車架和非獨立立懸架結構簡簡單，比較經經濟實用，便于維維修和改裝。考慮到車架架和懸架在整整車設計中的的作用，首先進行了車架架、懸架的總體設計，然后對對車架、懸架架結構進行了設計，最后對車架架、懸架的結結構進行了受受力綜合分析析，在次基礎礎上確定了它它們的主要參參數。關鍵詞： 低速速貨車，車架，懸架，設計謝謝朋友對我文文章的賞識，充充值后就可以以下載說明書書。我這里還還有一個壓縮縮包，里面有有相應的woord說明書書（附帶：外外文翻譯、調調研報告）和

3、和CAD圖紙紙。需要壓縮縮包的朋友請請聯系QQ客客服：145599196609。下載載后我可以將將壓縮包免費費送給你。需需要其他設計計題目直接聯聯系！ ABSTRACCTThis toopic ccombinned produuctionn withh the actuaal and bbased on thhe agrricultture ttranspport vvehiclle fouundatiion, the low sspeed truckk framme andd susppensioon sysstem hhave bbeen ddesignned. The maain con

4、teent off the desiggn incclude: the desiggn of the pparticcipatiion syystem, anallysis of thhe strructurre patttern of thhe fraame annd susspensiion annd deterrminattion oof thee mainn paraameterr, desiign off the sttructuure off the framee and suspeensionn.During the eentiree desiign prrocesss, the

5、 princcipless and the ttechniical sstandaards aare foolloweed: thhe reaasonabble paatternn and the ssize, the sstructture aand arrrangeement; the goood smmooth perfoormancce of the enntire vehiccle; withh reliiable work, simpple sttructuure, lloadinng andd unlooadingg, advvantaggeous for tthe seervi

6、cee and the aadjusttment; as ffar ass posssible generral paarts, in orrder tto redduce tthe coost off the produuctionn, the fuunctioon andd the intennsity requeest arre guaraanteedd, thee quallity iis redduced as ffar ass posssible.The sidde fraame annd nonn- inddependdent ssuspennsion are uused qqu

7、ite widely on thee low speedd trucck, beecausee the side framee and non- indeppendennt susspensiion sttructuure arre simplle, ecconomiical aand prracticcal, aadvanttageouus forr the serviice annd thee refiit. Coonsideered the fuunctioon of thhe fraame annd susspensiion inn the entirre vehhicle desig

8、gn, firsttly that the wwhole of thhe fraame annd susspensiion systeem is carriied onn desiigningg, theen thee struucturee of thee framme andd susppensioon have been carriied onn desiigningg, finnally the sstresss geneeralizzed annalysiis of the sstructture of thhe fraame annd suspeensionn has bbeen

9、ccarrieed on, theiir maiin parrameteer hass beenn deteermineed in the iinferiior fooundattion.Key worrds：Loow Speeed Trruck， Framme， Susppensioon，desiggn目錄第1章 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc137020151#_Toc137020151 前言言1 HYPERLINK l _Toc137020152#_Toc137020152 第2章 總體體方案論證2 HYPERLINK l _Toc137020153#_

10、Toc137020153 21 設計選選型原則2 HYPERLINK l _Toc137020154#_Toc137020154 22 設計內內容3 HYPERLINK file:/C:Documents%20and%20Settings沈保成桌面0210110131%20劉小鋒設計封面和目錄.doc l _Toc1370201155#_TTo第3章 主要要尺寸參數的的選定3 HYPERLINK l _Toc137020156#_Toc137020156 31 外廓尺尺寸3 HYPERLINK l _Toc137020157#_Toc137020157 32 質量參參

11、數3 HYPERLINK l _Toc137020158#_Toc137020158 第4章 車架總總成設計4 HYPERLINK l _Toc137020159#_Toc137020159 41 車架的的結構設計4 HYPERLINK l _Toc137020160#_Toc137020160 HYPERLINK l _Toc137020162#_Toc137020162 42 車架的的技術要求5 HYPERLINK l _Toc137020163#_Toc137020163 第5章 車架的的設計計算6 HYPERLINK l _Toc137020164#_Toc137020164 51車架

12、的計計算6 HYPERLINK file:/C:Documents%20and%20Settings沈保成桌面0210110131%20劉小鋒設計封面和目錄.doc l _Toc137020165#_Toc1370201665 52 車架載荷荷分析8 HYPERLINK l _Toc137020166#_Toc137020166 53 車架彎彎曲強度的計計算8 HYPERLINK l _Toc137020167#_Toc137020167 54 車架扭扭轉應力的計計算11 HYPERLINK l _Toc137020167#_Toc137020167 第6章 懸架的的總成設計14 HYPERL

13、INK l _Toc137020167#_Toc137020167 61懸架的設設計要求14 HYPERLINK l _Toc137020167#_Toc137020167 62懸架的兩兩種形式14 HYPERLINK l _Toc137020167#_Toc137020167 63懸架主要要參數的確定定17 HYPERLINK l _Toc137020167#_Toc137020167 64鋼板彈簧簧的設計20 HYPERLINK l _Toc137020177#_Toc137020177 結論23 HYPERLINK file:/C:Documents%20and%20Settings沈保

14、成桌面0210110131%20劉小鋒設計封面和目錄.doc l _Toc137020178#_To參 考 文文 獻24 HYPERLINK l _Toc137020179#_Toc137020179 致謝25前言車架和懸架系統統是汽車設計計的重要部分分，因為它們的好壞直接接關系到汽車各個方面（操操控、性能、安安全、舒適）性性能。 現代汽車絕大多多數都具有作作為整車骨架架的車架。汽汽車絕大多數數部件和總成成都是通過車車架來固定其其位置的，如如發動機、傳傳動系統、懸懸架、轉向系系統、駕駛室室、貨箱和有有關操縱機構構。車架是支支撐連接汽車車的各零部件件，并承受來來自車內、

15、外外的各種載荷荷，所以在車車輛總體設計計中車架要有有足夠的強度度和剛度，以以使裝在其上上面的有關機機構之間的相相對位置在汽汽車行駛過程程中保持不變變并使車身的的變形最小，車車架的剛度不不足會引起振振動和噪聲，也也使汽車的乘乘坐舒適性、操操縱穩定性及及某些機件的的可靠性下降降。過去對車車輛車架的設設計與計算主主要考慮靜強強度。當今，對對車輛輕量化化和降低成本本的要求越來來越高，于是是對車架的結結構形式設計計有高的要求求。首先要滿滿足汽車總布布置的要求。汽汽車在復雜多多邊的行駛過過程中，固定定在車架上的的各總成和部部件之間不應應發生干涉。汽汽車在崎嶇不不平的道路上上行駛時，車車架在載荷作作用下可能

16、產產生扭轉變形形以及在縱向向平面內的彎彎曲變形；車車架布置的離離地面近一些些，以使汽車車重心位置降降低，有利于于提高汽車的的行駛穩定性性。懸架是車架（或或承載式車身身）與車橋（或或車輪）之間間的一切傳力力連接裝置的的總稱。它的的功用是把路路面作用于車車輪上的垂直直反力（支撐撐力）、縱向向反力（驅動動力和制動力力）和側向反反力以及這些些反力所造成成的力矩傳遞遞到車架（或或承載式車身身）上，以保保證汽車的正正常行駛。在在進行設計時時，要滿足以以下幾點要求求：a規范合理的的型式和尺寸寸選擇，結構構和布置合理理。b保證整車良良好的平順性性能。c工作可靠，結結構簡單，裝裝卸方便，便便于維修、調調整。d盡

17、量使用通通用件，以便便降低制造成成本。e在保證功能能和強度的要要求下，盡量量減小整備質質量。f其它有關產產品技術規范范和標準。目前，農用運輸輸車不能滿足足“三農”市市場需求，突突出表現為一一般產品生產產能力過剩，技技術水平低，質質量和維修服服務水平差，價格較高，而市場急需的高質量經濟型產品不能滿足需求。結合生產實際，在農用運輸車基礎上對低速載貨汽車車架及懸架系統進行了設計。第2章 總體方方案論證2.1 設計選選型原則2.1.1車架架的設計方案案根據縱梁的結構構特點，車架架可分為以下下幾種方案：a周邊式車架架，用于中級級以上的轎車車；bX形車架，為為一些轎車所所采用；c梯形車架，梯梯形車架是由由

18、兩根相互平平行的縱梁和和若干根橫梁梁組成。其彎彎曲剛度較大大，而當承受受扭矩時，各各部分同時產產生彎曲和扭扭轉。其優點點是便于安裝裝車身、車箱箱和布置其他他總成，易于于汽車的改裝裝和變型，因因此被廣泛地地用在載貨汽汽車、越野汽汽車、特種車車輛和用貨車車底盤改裝的的大客車上；d計量式車架架；e綜合式車架架；結合生產實際及及設計要求，選選用方案c。2.1.2 懸懸架的設計方方案a前輪和后輪輪均采用非獨獨立懸架；b前輪采用獨獨立懸架，后后輪采用非獨獨立懸架；c前后輪均采采用獨立懸架架；非獨立懸架的結結構特點是，左左右車輪用一一根整體軸連連接再經過懸懸架與車架（或或車身）連接接；獨立懸架架的結構特點點

19、是左右車輪輪通過各自的的懸架與車架架（車身）連連接。結合生產實際及及設計要求，選選用方案a。由于是載貨汽車車，前后懸架架均采用縱置置半橢圓形鋼鋼板彈簧，當當采用縱置鋼鋼板彈簧作彈彈性元件時，它它兼起導向裝裝置作用。緩緩沖塊用來減減輕車軸對車車架（或車身身）的直接沖沖撞，防止彈彈性元件產生生過大的變形形。裝有橫向向穩定器的汽汽車，能減少少轉彎行駛時時車身的側傾傾角和橫向角角振動。2.1.3整體體設計方案綜合上述兩方案案確定了整體體設計方案：梯形車架和和前后懸架均均采用縱置半半橢圓形鋼板板彈簧非獨立立懸架。22 設計內內容a參與總體設設計；b車架、懸架架結構型式分分析和主要參參數的確定；c車架、懸

20、架架結構設計。第3章 主要尺尺寸參數的選選定3.1 外廓尺尺寸我國對低速載貨貨汽車的限制制尺寸是：總總高不大于22.05米；總寬不大于于2米；總長不不大于6米。3.2 質量參參數3.2.1 裝裝載質量按要求取=15500kg3.2.2 整整備質量汽車的裝載量與與整備質量之之比/稱為汽車的的整備質量利利用系數。它它表明單位汽汽車整備質量量所承受的汽汽車裝載質量量。參考國內內外同類型同同級別的汽車車整備質量利利用系數和查查汽車設計計表2-110，所以：在輕型載貨汽車車之列,所以以滿足設計要要求取。3.2.3滿載載質量3.2.4車架架寬度車架寬度是指左左右縱梁腹板板外側面之間間的寬度。在在總體設計中

21、中，整車寬度度確定后，車車架前后部分分寬度就可以以根據前輪最最大轉向角、輪輪距、鋼板彈彈簧片寬、裝裝在車架內側側的發動機外外廓寬度及懸懸置等尺寸確確定。從提高高整車的橫向向穩定性以及及減小車架縱縱梁外側裝置置件的懸伸長長度來看，車車架盡量寬些些，同時前后后部分寬度應應相等。以便便簡化制造工工藝和避免縱縱梁寬度變化化處產生應力力集中。由（汽汽車設計）表表225取取的車架寬8860mm。3.2.5軸距距L由總體設計取軸軸距28000mm。第4章 車架總總成設計41 車架的的結構設計車架是支撐、連連接汽車備總總成的零部件件，并承受來來自車內外的的各種載荷的的基礎構件。傳傳統的梯形車車架由于其所所起到

22、的緩沖沖、隔振、降降低噪聲、延延長車身使用用壽命等特點點及生產上的的繼承性、工工藝性等原因因仍廣泛應用用在大型掛車車上。貨車車車架應具有足足夠的強度和和適當的剛度度。同時要求求其質量盡可可能小。此外外，車架應布布置得離地面面近一些，以以降低整車重重心位置，有有利于提高汽汽車行駛的穩穩定性。 圖4-1 車架結結構示意圖4.1.1 縱縱梁形式的確確定縱梁是車架的主主要承載部件件，在汽車行行駛中受較大大的彎曲應力力。車架縱梁梁根據截面形形狀分有工字字梁和槽形梁梁。由于槽形形梁具有強度度高、工藝簡簡單等特點，因因此在載貨汽汽車設計中選選用槽形梁結結構。另外為為了滿足低速速載貨汽車使使用性能的要要求，縱

23、梁采采用直線形結結構。這樣既既可降低縱梁梁的高度，減減輕整車自身身重量，降低低成本，亦可可保證強度。材料選用16Mn低合金鋼，16Mn低合金鋼在強度,塑性,可焊性方面能較好地滿足剛結構，是應用最廣泛的低合金鋼，綜合機械性能良好,正火可提高塑性，韌性及冷壓成型性能。4.1.2 橫橫梁形式的確確定橫梁是車架中用用來連接左、右右縱梁，構成成車架的主要要構件。橫梁梁本身的抗扭扭性能的好壞壞及其分布，直直接影響著縱縱梁的內應力力大小及其分分布 合理設計橫橫梁，可以保保證車架具有有足夠的扭轉轉剛度。從早期通過試驗驗所得出的一一些結論可以以看出，若加加大橫梁的扭扭轉剛度，可可以提高整個個車架的扭轉轉剛度，但

24、與與該橫梁連接接處的縱梁的的扭轉應力會會加大；如果果不加大橫梁梁，而是在兩兩根橫梁間再再增加橫梁，其其結果是增加加了車架的扭扭轉剛度，同同時還降低了了與橫梁連接接處的縱梁扭扭轉應力在橫梁上往往要要安裝汽車上上的一些主要要部件和總成成，所以橫梁梁形狀以及在在縱梁上的位位置應滿足安安裝上的需要要。橫、縱梁梁的斷面形狀狀、橫梁的數數量以及兩者者之間的連接接方式，對車車機架的扭轉轉剛度有大的的影響。縱、橫橫梁材料的選選用有以下三三種：車架AA：箱型縱梁梁、管型橫梁梁，橫、縱梁梁間采用焊接接連接，扭轉轉剛度最大。車車架B：槽型型縱梁、槽型橫梁，橫橫、縱梁間采采用鉚接連接接，扭轉剛度度適中。車架架C：槽型

25、縱縱梁、工字型型橫梁，橫、縱縱梁間采用鉚鉚接連接，扭扭轉剛度最小小。從以上三種車架架的對比可以以看出：低速速載貨汽車應應該選用車架架B。 本設計共有六根根橫梁，有前前橫梁，第二二橫梁，第三三橫梁，第四四橫梁，第五五橫梁，第六六橫梁。4.1.3 縱縱梁與橫梁的的連接轎車車架的縱、橫橫梁采用焊接接方式連接，而而貨車則多以以鉚釘連接（見見下圖）。鉚鉚釘連接具有有一定彈性，有有利于消除峰峰值應力，改改善應力狀況況，這對于要要求有一定扭扭轉彈性的貨貨車車架有重重要意義。圖4-2 車架架鉚接示意圖圖鉚接設計注意事事項：a.盡量使鉚釘釘的中心線與與構件的端面面重心線重合合；b.鉚接厚度一一般不大于55d；c

26、.在同一結構構上鉚釘種類類不益太多；d.盡量減少在在同一截面上上的鉚釘孔數數，將鉚釘交交錯排列；42 車架的的技術要求a.車架左右縱縱梁間的距離離為860，而而在車架前橫橫梁及轉向器器范圍內應為為860。b.車架總成左左右縱梁上表表面應在同一一平面內，其其不平度在全全長上不大于于3.0，且且在轉向器固固定處，該表表面與縱梁側側面的垂直度度應不大于00.5。c.車架總成駕駕駛室前后固固定點的相對對位置尺寸應應符總裝圖要要求，駕駛室室后支點與前前支點高度差差為10。d.在車架總成成上，左右對對稱的前后鋼鋼板彈簧支架架及吊耳支架架其銷孔中心心線應在同一一直線上，且且與車架中心心線垂直，偏偏差不大于1

27、1000：11.5，左右右對稱支架的的相對位置尺尺寸應符合要要求。e.車架總成鉚鉚接零件的接接合面必須緊緊固無縫隙，緊緊接面的直徑徑應不小于鉚鉚釘直徑的11.5倍，且且具有正確形形狀不允許有有傾斜，呲牙牙等缺陷，鉚鉚接后的鉚釘釘頭和鉚釘中中心線的不同同軸度應不大大于1.0。f.車架的全部部鉚接部分應應仔細檢查，鉚鉚后零件上不不得有裂縫，若若有裂縫須更更換重鉚。g. 車架總成成車架第二橫橫梁連接的螺螺母應裝置于于車架的內部部。第5章 車架的的設計計算5.1 車架的的計算：5.1.1 縱縱梁彎曲應力力彎矩M可用彎矩矩差法或多邊邊形法求得。對對于載重汽車車，可假定空空車簧上重量量Gs均布在在縱梁全長

28、上上，載重Gee均布在車箱箱中，空車時時簧上負荷 (對4X22貨車可取=2)整備質量。圖5-1縱梁彎彎曲應力由上圖得： （55-1） （5-22） （55-3）a=625mmm，b=8000mm，=2800mmm，L=42225mm，。將已知量代入上上式得：=6744.44N =1.244m=7352.003N.m5.1.2局部部扭轉應力相鄰兩橫梁如果果都同縱梁翼翼緣連接,扭扭矩T作用于于該段縱梁的的中點,則在在開口斷面梁梁中扇性應力力可按下式計計算： (5-4)式中 Iw扇扇性慣性矩；W扇性坐標；對于槽形斷面 (5-55) 由材料力學表BB-4熱軋槽槽鋼（GB/T-7077-19888）查得

29、h=80mm,b=43mm,d=5.00mm,t=8.00mm則mm對于工字形斷面面 5.1.3 車車架扭轉時縱縱梁應力如橫梁同縱梁翼翼緣相連，則則在節點附近近，縱梁的扇扇性應力： (5-66)式中 E彈彈性模量，對對低碳鋼和116Mn鋼：E=2.006；車架軸間扭角角；L軸距；節點間距；a系數，當kLL=0時，aa=6；kLL=12時時，a=5.25。車架扭轉時，縱縱梁還將出現現彎曲應力，須須和相加。5.2 車架載載荷分析汽車靜止時，車車架上只承受受彈簧以上部部分的載荷稱稱為靜載荷。汽汽車在行駛過過程中，隨行行駛條件(車速和路面面情況)的變化，車車架將主要承承受對稱的垂垂直動載荷和和斜對稱的

30、動動載荷。5.2.1 對對稱的垂直動動載荷這種載荷是當汽汽車在平坦道道路上以較高高車速行駛時時產生的，其其值取決于作作用在車架上上的靜載荷及及其在車架上上的分布，還還取決于靜載載荷作用處的的垂直加速度度之值。這種種動載荷會使使車架產生彎彎曲變形。5.2.2 斜斜對稱的動載載荷當汽車在不平道道路上行駛時時，汽車的前前后幾個車輪輪可能不在同同一平面上，從從而使車架連連同車身一起起歪斜，其值值取決于道路路不平坦的程程度以及車身身、車架和懸懸架的剛度。這這種動載荷將將會使車架產產生扭轉變形形。由于汽車的結構構復雜，使用用工況多變，除除了上述兩種種主要載荷的的作用外，汽汽車車架上還還承受其他的的一些載荷

31、。如如汽車加速或或制動時會導導致車架前后后載荷的重新新分配；汽車車轉向時，慣慣性力將使車車架受到側向向力的作用。一一般來說，車車架主要損壞壞的疲勞裂紋紋起源于縱梁梁和橫梁邊緣緣處，然后向向垂直于邊緣緣的方向擴展展。在縱梁上上的裂紋將迅迅速發展乃至至全部斷裂，而而橫梁上出現現的裂紋則往往往不再繼續續發展或擴展展得很緩慢。根根據統計資料料可知，車架架的使用壽命命主要取決于于縱梁抗疲勞勞損傷的強度度。因此，在在評價車架的的載荷性能時時，主要應著著眼于縱梁。53 車架彎彎曲強度的計計算由于結構的限制制，車架必須須滿足強度要要求和結構設設計要求。5.3.1 受受力分析為簡化計算，設設計時做以下下幾點假設

32、：a縱梁為支撐撐在前后軸上上的簡支梁b空車時簧載載質量均布在在左、右縱梁梁的全長上c所有作用力力均通過截面面的彎心(局部扭轉的的影響忽略不不計)其中=413mmm,=910mmm,=906mmm,=885mmm,=835mmm,所以5.3.2 彎彎矩的計算總體設計中又知知：車載質量量為=1500kkg ，簧上上整備質量22000kgg。A所以均布載載荷集度q為： 圖5-2 車架架載荷示圖B求支反力由平衡方程得：得：把車架縱梁分為為六段。如圖圖5-3所示：圖5-3 縱梁梁分段受力示示圖當時：剪力彎矩當時：剪力彎矩當時：剪力彎矩a. 變載面處處的剪力和彎彎矩：當時：當時：當時：當時：當時：b. 求

33、最大彎彎矩：因為，所以當QQ=0時，彎矩最大大即，時，彎矩最最大 5.3.3 強強度驗算實驗表明，當車車速約40 kmh時，汽車在在對稱的垂直直動載工況下下，其最大彎彎矩約為靜載載荷下的3(卵石路)4.7(農村土路路)倍，同時，考考慮到動載荷荷作用下，車車架處于受疲疲勞應力狀態態，如取疲勞勞安全系數為為1.151.4，可求得動動載荷下的最最大彎矩：可用下式來校核核縱梁的彎曲曲強度： (5-7)式中： 縱梁的彎曲曲強度 抗彎模量量如圖可知區域載載面形狀和載載面特性，即即抗彎截面系系數為： (5-8) ， (55-9)比較車架全長上上受力分析可可知：最大受力可能發發生在最大彎彎矩處或變載載面處，求

34、兩兩點的受力值值加以比較求求出安全系數數： (5-10)其中為材料的屈屈服應力，取取其值為3445MPa綜上所述：車架架發生最大受受力時，靜載載安全系數不不小于1.443， 按上上式求得的彎彎曲應力不超超過縱梁材料料的疲勞極限限。54 車架扭扭轉應力的計計算5.4.1 受受力分析簡化設計計算，假假設牽引橫梁梁為一根前懸懸架梁，共有有七根主橫梁梁，分別為前前端橫梁，工工具箱橫梁，三三根方形橫梁梁，一根矩形形橫梁和后端端橫梁，間距距分別為=413mmm, =910mmm, =906mmm, =885mmm, = 835mmm, =280mmm。反載荷均均勻分布在縱縱圖5-4 車架架在反對稱載載荷作

35、用下的的受扭情況簡簡圖16為橫梁；ae為縱梁的的區段圖5-4為車架架在反對稱載載荷作用下的的受扭情況簡簡圖。作用在在車架上的四四個力R位于于前后車輪軸軸線所在的橫橫向鉛垂平面面內。 5.4.2 求求最大扭矩這時各橫梁的扭扭轉角相等。此此外，縱橫梁梁單位長度的的扭轉角亦相相等。由于扭扭轉角與扭矩矩T，扭轉剛剛度存在以下下關系： (55-11)式中：T車車架元件所受受的扭矩，NNmm LL車架元件件的長度，mmmG材料的剪剪切彈性模量量，MPa車架元件橫橫斷面的極慣慣性矩，因此，作用在車車架元件上的的扭矩與該元元件的扭轉剛剛度成正比，故故有式中： 橫橫梁1，2，所受的扭矩；橫梁1，22，橫斷面的極

36、極慣性矩；縱梁在1，22和1，2，橫梁間所受的扭矩；縱梁在1，22和1，2，橫梁間橫斷面的極慣性矩；如果將車架由對對稱平面處切切開見圖5.8，則切掉掉的一半對尚尚存的一半的的作用相當于于在切口橫斷斷面上作用著著扭矩和橫向向力。對最右右邊的橫梁11取力矩的平平衡方程式，則則有圖5-5 車架架在反對稱載載荷作用下的的受力簡圖 (5-12)由(5-11)式得：； ；將上式代入(55-12)，經經整理后得: (55-13)式中：n橫橫梁數為6；M兩橫梁之之間的縱梁區區段數為5；C車架寬為為860mmm；L前后橋的的距離為28800mm；a求極慣性矩矩和抗扭截面面系數；第6章 懸架的的總成設計6.1懸架

37、的設設計要求：a保證汽車有有良好的行駛駛平順性和良良好的操縱穩穩定性。b具有合適的的衰減振動的的能力。c汽車制動或或加速時，保保證車身穩定定，減少車身身側傾，轉彎彎時車身側傾傾角要合適。d有良好的隔隔聲能力。e結構緊湊、占占用空間小。f可靠地傳遞遞車身與車輪輪之間的各種種力和力矩，在在滿足另部件件質量要小的的同時，還要要保證有足夠夠的強度和壽壽命。6.2懸架的兩兩種形式：非獨立懸架和獨獨立懸架A非獨立懸架架如圖(a)所示。其其兩側車輪安安裝于一整體體式車橋上，當當一側車輪受受沖擊力時會會直接影響到到另一側車輪輪上。B獨立懸架如如圖(b)所示，其其兩側車輪安安裝于斷開式式車橋上，兩兩側車輪分別別

38、獨立地與車車架（或車身身）彈性地連連接，當一側側車輪受沖擊擊，其運動不不直接影響到到另一側車輪輪。圖61非獨立立懸架和獨立立懸架C. 鋼板彈簧簧又叫葉片彈彈簧，它是由由若干不等長長的合金彈簧簧片疊加在一一起組合成一一根近似等強強度的梁。如如下圖所示。鋼鋼板彈簧3的的第一片（最最長的一片）稱稱為主片，其其兩端彎成卷卷耳1，內裝裝青銅或塑料料或橡膠。粉粉沫冶金、制制成的襯套，用用彈簧銷與固固定在車架上上的支架、或或吊耳作鉸鏈鏈連接。鋼板板彈簧的中間間用U形螺栓栓與車橋固定定。中心螺栓栓4用來連接接各彈簧片，并并保證各片的的裝配時的相相對位置。中中心螺栓到兩兩端卷耳中心心的距離可以以相等，也可可以不

39、相等。為為了增加主片片卷耳的強度度，將第二片片末端也彎成成半卷耳，包包在主片卷耳耳和外面，且且留有較大的的間隙，使得得彈簧在變形形時，各片間間有相對滑動動的可能。鋼鋼板彈簧在載載荷作用下變變形，各片之之間因相對滑滑動而產生摩摩擦，可促使使車架的振動動衰減。各片片間的干摩擦擦，車輪將所所受沖擊力傳傳遞給車架，且且增大了各片片的摩損。所所以在裝合時時，各片間涂涂上較稠的潤潤滑劑（石墨墨潤滑脂），并并應定期保養養。圖62鋼板彈彈簧示意圖卷耳；2. 彈彈簧夾；3. 鋼板彈簧簧；4. 中中心螺栓；鋼板彈簧可分為為對稱式鋼板板彈簧和非對對稱式鋼板彈彈簧，對稱式式鋼板彈簧其其中心螺栓到到兩端卷耳中中心的距離

40、相相等，不等的的則為非對稱稱式鋼板彈簧簧。我們設計計的是對稱式式鋼板彈簧，鋼板彈簧在在載荷作用下下變形，各片片之間因相對對滑動而產生生摩擦，可促促使車架的振振動衰減，起起到減振器的的作用鋼板彈彈簧本身還兼兼起導向機構構的作用，可可不必單設導導向裝置，使使結構簡化，并并且由于彈簧簧各片之間摩摩擦引起一定定減振作用。D懸架系統中中由于彈性元元件受沖擊產產生振動，為為改善汽車行行駛平順性，懸懸架中與彈性性元件并聯安安裝減振器，為為衰減振動，汽汽車懸架系統統中采用減振振器多是液力力減振器，其其工作原理是是當車架（或或車身）和車車橋間受振動動出現相對運運動時，減振振器內的活塞塞上下移動，減減振器腔內的的

41、油液便反復復地從一個腔腔經過不同的的孔隙流入另另一個腔內。此此時孔壁與油油液間的摩擦擦和油液分子子間的內摩擦擦對振動形成成阻尼力，使使汽車振動能能量轉化為油油液熱能，再再由減振器吸吸收散發到大大氣中。在油油液通道截面面和等因素不不變時，阻尼尼力隨車架與與車橋（或車車輪）之間的的相對運動速速度增減，并并與油液粘度度有關。減振器與彈性元元件承擔著緩緩沖擊和減振振的任務，阻阻尼力過大，將將使懸架彈性性變壞，甚至至使減振器連連接件損壞。因因面要調節彈彈性元件和減減振器這一矛矛盾。a .在壓縮行行程（車橋和和車架相互靠靠近），減振振器阻尼力較較小，以便充充分發揮彈性性元件的彈性性作用，緩和和沖擊。這時時

42、，彈性元件件起主要作用用。b .在懸架伸伸張行程中（車車橋和車架相相互遠離），減減振器阻尼力力應大，迅速速減振。c .當車橋（或或車輪）與車車橋間的相對對速度過大時時，要求減振振器能自動加加大液流量，使使阻尼力始終終保持在一定定限度之內，以以避免承受過過大的沖擊載載荷。在汽車懸架系統統中廣泛采用用的是筒式減減振器，且在在壓縮和伸張張行程中均能能起減振作用用叫雙向作用用式減振器，還還有采用新式式減振器，它它包括充氣式式減振器和阻阻力可調式減減振器。圖63雙向作作用筒式減振振器工作原理理圖雙向作用筒式減減振器工作原原理說明。在在壓縮行程時時，指汽車車車輪移近車身身，減振器受受壓縮，此時時減振器內活

43、活塞3向下移移動。活塞下下腔室的容積積減少，油壓壓升高，油液液流經流通閥閥8流到活塞塞上面的腔室室（上腔）。上上腔被活塞桿桿1占去了一一部分空間，因因而上腔增加加的容積小于于下腔減小的的容積，一部部分油液于是是就推開壓縮縮閥6，流回回貯油缸5。這這些閥對油的的節約形成懸懸架受壓縮運運動的阻尼力力。減振器在在伸張行程時時，車輪相當當于遠離車身身，減振器受受拉伸。這時時減振器的活活塞向上移動動。活塞上腔腔油壓升高，流流通閥8關閉閉，上腔內的的油液推開伸伸張閥4流入入下腔。由于于活塞桿的存存在，自上腔腔流來的油液液不足以充滿滿下腔增加的的容積，主使使下腔產生一一真空度，這這時儲油缸中中的油液推開開補

44、償閥7流流進下腔進行行補充。由于于這些閥的節節流作用對懸懸架在伸張運運動時起到阻阻尼作用。由于伸張閥彈簧簧的剛度和預預緊力設計的的大于壓縮閥閥，在同樣壓壓力作用下，伸伸張閥及相應應的常通縫隙隙的通道載面面積總和小于于壓縮閥及相相應常通縫隙隙通道截面積積總和。這使使得減振器的的伸張行程產產生的阻尼力力大于壓縮行行程的阻尼力力，達到迅速速減振的要求求。6.3懸架主要要參數的確定定：6.3.1懸架架靜撓度懸架靜撓度是指指汽車的滿載載靜止時懸架架上的載荷與與此時懸架剛剛度c之比即即 （66-1） 汽車前后懸架與與其簧上質量量組成的振動動系統的固有有頻率，是影影響汽車行駛駛平順性的主主要參數之一一。因現

45、代汽汽車的質量分分配系數近似等于11，于是汽車車前、后軸上上方車身兩點點的振動不存存在聯系。因因此，汽車前前后部分車身身的固有頻率率n1和n2（亦稱偏頻頻）可以用下下式表示 nn1=； n2= （6-2）式中，c1、cc2為前后懸架架的剛度（NN/cm）；m1、m2為前后懸架架的簧上質量量（kg）。 當當采用彈性特特性為線性變變化的懸架時時，前、后懸懸架的靜撓度度可用下式表表示 =m1g/c1; =m2g/c2 （6-3）式中，g為重力力加速度，gg=981ccm/s2。 將、代入式（66-1）得到： n1=5 n2=5 （6-4）由（2）可知：懸架的靜擾擾度直接影響響車身振動的的偏頻n。因因

46、此，要保證證汽車有良好好的行駛平順順性，必須正正確的選取懸懸架的靜擾度度。在選取前前、后懸架的的靜擾度和時，應當使使之接近，并并希望后懸架架的靜擾度比比前懸架的靜靜擾度小些，這這有利于防止止出身產生較較大的縱向角角振動。理論論分析證明：若汽車以較較高車速駛過過單個路障，nn1/n21時小，故故推薦取：=（0.8.9）。考考慮到貨車前前后軸荷的差差別和駕駛員員的乘坐舒適適性，取前懸懸架的靜擾度度值大于后懸懸架的靜擾度度值，推薦=（0.6.8）。貨貨車滿載時，前前懸架偏頻要要求在1.5502.110Hz，而而后懸架則要要求在1.7702.117Hz。根根據需要我選選定：n1=1.3，nn=1.5將

47、n1=1.33, n=11.5代入（66-4）得=14.8cmm，=11.1ccm6.3.2 懸懸架的動擾度度懸架的動擾度是是指從滿載靜靜平衡位置開開始懸架壓縮縮到結構允許許的最大變形形（通常指緩緩沖塊壓縮到到其自由高度度的1/2或或2/3）時時，車輪中心心相對車架（或或車身）的垂垂直位移。要要求懸架應有有足夠大的動動擾度，以防防止在壞路面面上行駛時經經常碰撞緩沖沖塊。對貨車車，取69cmm。貨車車架架的最大彎曲曲擾度通常應應小于10mmm。貨車車車架質量約為為整車整備質質量的1/110。6.3.3 懸懸架彈性特性性懸架受到的垂直直外力F與由由此所引起的的車輪中心相相對于車身位位移f（即懸懸架

48、的變形）的的關系曲線，稱稱為懸架的彈彈性特性。其其切線的斜率率是懸架的剛剛度。圖64懸架彈彈性特性曲線線懸架的動容量越越大，對緩沖沖塊擊穿的可可能性越小。對對于空載與滿滿載時簧上質質量變化大的的貨車和客車車，為了減少少振動頻率和和車身高度的的變化，應當當選用剛度可可變的非線性性懸架。鋼板板彈簧非獨立立懸架的彈性性特性可視為為線性的，而而帶有副簧的的鋼板彈簧均均為剛度可變變的非線性彈彈性特性懸架架。6.3.4 后后懸架主、副副簧剛度的分分配貨車后懸架多采采用有主、副副簧結構的鋼鋼板彈簧。圖65貨車主主、副簧為鋼鋼板彈簧結構構的彈性特性性具體確定方法有有兩種：第一一種方法是使使副簧開始起起作用時的

49、懸懸架擾度等于于汽車空載時時懸架的擾度度,而使副簧簧開始起作用用前一瞬間的的擾度等于滿滿載時懸架的的擾度。于是是，可求得=。式中，FF0和分別為空載載與滿載時的的懸架載荷。副副簧、主簧的的剛度比為 （66-5）式中：為副簧剛度；cm為主簧剛度度。用此方法確定的的主、副簧剛剛度的比值，能能保證在空、滿滿載使用范圍圍內懸架振動動頻率變化不不大，但副簧簧接觸托架前前、后的振動動頻率變化比比較大。第二種方法是使使副簧開始起起作用時的載載荷等于空載載與滿載時時時懸架載荷的的平均值，即即=0.5（FF0+Fw）,并使FF0和間的平均載載荷對應的頻頻率與和間平均載荷荷對應的頻率率相等，此時時，副簧與主主簧的

50、剛度比比為 （66-6）用此方法確定的的主、副簧剛剛度的比值，能能保證副簧起起作用前、后后懸架振動頻頻率變化不大大。對于經常常處于半載運運輸狀態的車車輛，采用此此法較為合適適。5）懸架側傾角角剛度及及其其在前、后軸軸的分配懸架側傾角剛度度系指簧上質質量產生單位位側傾角時，懸懸架給車身的的彈性恢復力力矩。它對簧簧上質量的側側傾角有影響響。側傾角過過大或過小都都不好。貨車車車身側傾角角不超過。6.4鋼板彈簧簧的設計6.4.1鋼板板彈簧的布置置方案縱置鋼板彈簧能能傳遞各種力力和力矩，并并且結構簡單單，故在汽車車上得到廣泛泛應用。縱置鋼板彈簧有有對稱和不對對稱之分，因因大多數汽車車采用對稱式式鋼板彈簧

51、所所以我選用了了對稱式鋼板板彈簧。6.4.2 鋼鋼板彈簧主要要參數的確定定A鋼板彈簧材材料及許用應應力選用：機械設計手冊冊單行本 彈簧起重運輸件件五金件，77112表7-11-6材料：60Sii2MnA， ， 。表7-11-77鋼板彈簧許許用應力載重汽車的前板板簧許用彎曲曲應力；載重汽車的后板板簧許用彎曲曲應力。B板彈簧設計計與計算：表7-11-88半橢圓式板彈簧簧： （6-7）由已知滿載靜止止時汽車前、后后軸負荷G11、G2和簧下部分分荷重Gu11、Gu2。單個鋼板板彈簧的載荷荷：Fw1=和，懸架的靜靜擾度和動擾擾度縱置鋼板板彈簧,汽車車的軸距。常常取=1020mm。C鋼板彈簧長長度L的確定

52、鋼板彈簧長度L是指彈簧簧伸直后兩卷卷耳中心之間間的距離。貨車前懸架 =(0.2660.355)，后懸架架=(0.3350.445)。前懸架主葉取=0.3；后后懸架主葉取取。D鋼板彈簧斷斷面尺寸及片片數的確定a鋼板斷面寬寬度b的確定定對于鋼板彈簧 （6-8）式中，s為U形形螺栓中心距距（mm）；k無效長度度系數（剛性性夾緊：取kk=0.5，擾擾性夾緊：取取k=0）；c為鋼板彈彈簧垂直剛度度（N/mmm），；為擾度增大大系數（重疊疊片數n1，總片數nn0，求得，再用用；E為材料料的彈性模量量（MPa）。鋼板彈簧總截面面系數W0 W0 （6-9）式中，為許用彎彎曲應力。對對于55SiiMnVB或或6

53、0Si22Mn等材料料，表面經噴噴丸處理后，推推薦在下列范范圍內使用：前彈簧35504500MPa；后后主簧4500550MMPa；后副副簧220250MPPa。將式（6-9）代代入下式計算算鋼板彈簧的的平均厚度 （66-10）b鋼板彈簧片片厚h的選擇擇矩形斷面等厚鋼鋼板彈簧的總總慣性矩J00 （6-11） 式中，n為鋼板板彈簧片數。c鋼板彈簧斷斷面形狀圖6-6鋼板彈彈簧斷面形狀狀d鋼板彈簧片片數n多片鋼板彈簧一一般片數在6614片之之間選取，根根據設計要求求和計算取110片。6.4.3 鋼鋼板彈簧各片片長度的確定定圖6-7鋼板彈彈簧各片長度度6.4.4 鋼鋼板彈簧的剛剛度驗算剛度驗算公式為為

54、 （66-12）式中 ： 為經驗修正系數數，=0.9900.994；E為材料料彈性模量； 、為主片和和第k+1片片的一半長度度。結 論本課題是針對目目前農用運輸輸車不能滿足足“三農”市市場需求，突突出表現為一一般產品生產產能力過剩，技技術水平低，價格過高，質量和維修服務水平差，而市場急需的高質量、經濟型的產品不能滿足市場需求。二十一世紀，農業機械要圍繞我國農村經濟結構調整要求，努力開發生產適用、先進的農用產品。在市場的需求下下，在老師的的指導下，我我們一組六人人對YC10040低速載載貨汽車做了了簡要設計，我我主要對車架架和懸架系統統進行了設計計，通過設計計知道了車架架動力傳動系系統和路面引引起的振動與與噪聲可通過過車架與車身身間的橡膠墊墊減振，使之之不易傳到車車身上和車廂廂內；便于車車身的變形和和改裝，汽車車底盤和車身身可分別裝配配，但是，采采用車架的汽汽車，其高度度及質量都會會增大，也需需要有大型壓壓力機制造。懸懸架以縱置鋼鋼板彈簧為彈彈性元件兼作作導向裝置的的非獨力懸架架在載貨汽車車上用的比較較廣泛，其主主要優點是；結構簡單，制制造容易，維維修方便，工工作可靠。缺缺點是：由于于整車布置上