4座微型客货两用车设计(前悬架、转向系设计).doc

第一章 前 言 前段时间，一些地方针对小排量经济型汽车、柴油汽车等废气和噪声污染大、安全性不高、外形不够美观等问题，在道路交通管理以及出租汽车车辆更新中，制定出台了一些限制性规定。目前这些规定已不适应我国国情和建设节约型社会的要求。近年来，随着国际市场上油价的不断上涨，汽车的使用成本大幅度提高，消费者普遍感到现在汽车不是买不起而是用不起。因此，该因素客观上对原来小排量汽车的限制给以巨大的冲击最终促使国家发改委取消了对小排量汽车的限制。由于汽车工业科技水平的不断提高，节能环保型小排量汽车在安全性、动力性和外观等方面都有了很大改善，同时其燃油消耗少、尾气排放低、外形尺寸小、道路和车位占用面积少等优点也日益突出。但在发展节能环保型小排量汽车方面，我国目前缺乏应有的鼓励支持政策，一部分地区甚至还没有真正意义上解除对小排量汽车的限制性规定。目前，节能环保型小排量汽车已成为汽车发展的主流和消费者关注的热点。美国、日本、欧洲等发达国家和地区节能环保型小排量汽车比例已占70%以上。我国节能环保型小排量汽车正日益受到消费者的喜爱，增长迅速，但比例仍然偏低。积极发展节能环保型小排量汽车，符合我国能源供给实际和大众消费水平，是建设节约型社会的重要措施，不仅有利于缓解能源紧张状况，保护环境，而且有利于培育我国汽车工业自主品牌，提高国际竞争力，对于促进汽车产业可持续发展，落实国家能源发展战略，加快建设资源节约型、环境友好型社会，具有重要意义。国家依据产业结构调整指导目录指导意见，采取积极鼓励低油耗、低排放、小排量、小型化、高动力性汽车的生产和投资的政策。加大节能环保型小排量汽车及其先进发动机（汽油机升功率大于50KW，柴油机升功率大于40KW）技术研究开发和产业化的支持力度。鼓励开发、生产柴油轿车和微型车。由于我国刚刚解除对小排量汽车的限制，我们与传统汽车巨头在这一领域内的差距还不是甚大，因此更加有利于我们民族汽车行业抓住有利时机来发展自己，缩小与国际汽车巨头的差距。考虑到这种因素我们决定来设计一款小排量汽车。小排量汽车在我国由于以前的限制政策，目前阶段是其黄金发展时期。因此，能否抓住该有利时机，也将决定我们能否与国际汽车巨头同台竞技。第二章 汽车转向系设计2.1 概述汽车行驶过程中，需按照驾驶员的意志经常改变行驶方向，即所谓的汽车转向。这就需要有一套能够按照司机意志使汽车转向的机构，它将驾驶员转动方向盘的动作转变为车轮(通常是前轮)的偏转动作。因此转向系的作用是保证汽车在行驶中能适应道路情况改变行驶方向，或保持稳定的直线行驶。对于轮式汽车的转向来说，实现其转向需要一套专门的机构，即是转向轮相对于汽车的纵轴线偏转一定的角度。在汽车的实际操控过程中，由于汽车的转向轮也会受到来自路面的高低起伏及其引起的侧向干扰力的作用，使汽车偏离正常的行驶方向，此时，这一系统也必须用使转向轮重新回到正常行驶的状态，实现了按照驾驶员的意志来操控汽车。这一套专设的用于改变汽车行驶方向的机构，称为汽车转向系。一、 汽车转向系的类型汽车转向系按能源形式的不同分为机械式转向系和动力转向系两类。1. 机械式转向系机械转向系以驾驶员的体力作为能量来源，所有的传力件都是机械的。当汽车欲实现转向时，驾驶员通过作用于方向盘的力偶矩，传力顺序为：方向盘转向轴转向器，力矩经转向器放大和减速后 图2-1 机械转向系统的组成和布置示意图转向横拉杆转向节臂 1-转向盘 2-转向轴 3-转向万向节 4-转向传动轴转向轮，使转向轮偏离汽车 5-转向器 6-转向摇臂 7-转向直拉杆 8-转向节臂纵轴线一定的角度，从而实 9-左转向节 10、12-梯形臂 11-转向横拉杆 现汽车的转向。为了汽车转 13-右转向节向轮转动时，全部车轮绕一个瞬时转向中心行驶，使在不同圆周上运动的车轮，作无滑动的纯滚动，设置了转向梯形，转向梯形机构是一连杆机构，它有转向横拉杆、转向节臂绞接而成。2. 动力式转向系动力式转向系是驾驶员体力和发动机动力驱动液压泵同时提供动力的转向系，在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成。正常工 图2-2 液压动力转向系统的组成示意图况下，转向的驱动力大部分来自发动 1-转向盘 2-转向轴 3-梯形臂 4-转向机驱动液压泵的加力装置。在转向加 节臂5-转向控制阀 6-转向直拉杆 7-力装置失效时，驾驶员能够独立承担 转向摇臂 8-机械转向器 9-转向油罐 汽车转向任务，但是这种情况下驾驶 10-转向液压泵 11-转向横拉杆 12-转员必须提供全部动力。由于我们设计 向动力缸 的小排量微型客货四座汽车，即使满载时作用在方向盘上的作用力很小转向比较轻便，故我们选用的机械式转向系。二、机械式转向系的组成机械式转向系有转向操纵机构、转向器、转向传动机构三大部分组成。1、 齿轮齿条式转向器 此转向器与转向轴做为一体，齿轮 图2-3齿轮齿条转向器结构图齿条式转向器最主要的优点是：结 1.万向节叉 2.转向齿轮轴3.调整螺母 构简单，紧凑。壳体采用铝合金或 4.向心球轴承 5.滚针轴承 6.固定螺栓铝镁合金压铸而成，转向器的质量 7.转向横拉杆 8.转向器壳体 9.防尘套 比较小，传动效率高达90%，齿轮 13.压紧弹簧 14.压块与齿条之间因磨损出现间隙后，利用装在齿条背部、靠近主动小齿轮处的压紧力可以调节的弹簧，能自动消除齿间间隙，转向器占用体积小，没有转向摇臂和直拉杆，所以转向轮转角可以增大，制造成本低。齿轮齿条式转向器的主要缺点是：因逆效率高（60%70%），汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间冲击力的大部分能传至转向盘，称之为反冲，反冲现象会使驾驶员精神紧张，并难以准确控制汽车的行驶方向，转向盘突然转动又会造成打手，同时对驾驶员造成伤害。2、 循环球式转向器循环球式转向器由螺杆和螺母共同形成的螺旋槽内装钢球构成的传动副，以及螺母上齿条与摇臂轴上齿扇构成的传动副组成。主要优点是：在螺杆和螺母之间因为有可以循环流动的 图2-4 循环球式转向器原理图 钢球，将滑动摩擦变为滚动摩擦，因而效率可以达到75%85%，在结构和工艺上采取措施后包括提高制造精度，改善工作表面粗糙度和螺杆、螺母上的螺旋槽经淬火和磨削加工，使之有足够的硬度和耐磨损性能，可保证有足够的使用寿命，转向器的传动比可以变化，工作平稳可靠，齿条与齿扇之间的间隙调整工作容易进行，适合做整体式转向器。循环球式转向器的主要缺点是：逆效率高，结构复杂，制造困难，制造精度要求高。3、 蜗杆滚轮式转向器蜗杆滚轮式转向器由蜗杆和滚轮啮合而构成，其主要优点是： 2-5 蜗杆滚轮式转向器结构简单，制造容易，有比较高的强度，工作可靠，磨损小，寿命长，逆效率低；其主要缺点是：正效率低，工作齿面磨损以后，调整啮合间隙比较困难，转向器的传动比不能变化。图4、 蜗杆指销式蜗杆指销式转向器的主要优点是:传动比可以做成不变的也可以做成变化的，指销和蜗杆之间的工作面磨损后，调整间隙工作容易进行，但蜗杆指销式转向器应用比较少。三、 转向系转动比 图2-6蜗杆指销式转向器结构图转向系的传动比包含有两个部分：转向系角传动比，转向系力传动比。其中转向盘角速度与同侧转向节偏转角速度之比，称为转向系角传动比，即 (2-1)其中 为转向盘转角增量； 为转向节转角增量； 为时间增量。从轮胎接地面中心作用在两个转向轮上的合力与作用在转向盘手力之比，称为力传动比，即 (2-2)其中又由转向器角传动比和转向传动机构角传动比所组成。转向系角传动比越大，则为了克服一定的地面转向阻力所需要的转向盘的转向力矩便越小，在转向盘直径一定时，驾驶员所需要的加于方向盘的手力也越小。但过大的话将使得转向操纵不灵敏，为了使转向节偏转一定的角度，所需要的方向盘转角过大。所以，也不是越大越好。转向转动机构的转向角传动比的数值相对于转向系的角传动比来说比较小，在转向的过程中由于转向节臂的旋转减弱了转向节臂的杠杆作用，这将使得方向盘在达到死点位置附近，转向变得沉重，为了解决这一问题，我们便设计使转向器的角传动比是可变的，在中间位置是转向角传动比较小，而在两个端点位置时转向角传动比较大，这样便可缓解由于转向节的旋转而带来的杠杆作用减弱的问题。转向器的角传动比，货车的为 图2-7齿轮齿条式变传动转向器1632，轿车的为1220。本次设计题目为微型客货两用车，兼有商用车和乘务车两者特点，所以初选其中部啮合处 ,两端啮合处。 2.2 转向系的设计要求转向系是用来保持或改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。对转向系统的具体要求有：（1） 汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时中心旋转，任何车轮不应有任何的侧滑。不满足此项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车行驶安全性。（2） 汽车转向行驶时，在驾驶员松开方向盘的情况下，转向盘能自动返回到直线行驶位置，并稳定行驶。（3） 汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自振，转向盘没有摆动。（4） 转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。（5） 保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯的能力。（6） 操纵轻便。（7） 转向轮碰到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要最小。（8） 转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。（9） 在车祸中，当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时，转向系应具有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。（10） 进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。第三章 转向器、转向传动操纵机构、转向传动机构3.1 转向器在本次设计中我们选用的是齿轮齿条式转向器。虽然这种转向器容易将车轮所受到的地面反作用力传至转向盘，容易产生打手和摆振等现象，但同时也具有对路面状态反应灵敏的优点，齿轮齿条方式的最大特点是刚性大，结构紧凑重量轻，且成本低。齿轮与齿条直接啮合，将齿轮的旋转运动转化为齿条的直线运动，使转向拉杆横向拉动车轮产生偏转。齿轮并非单纯的平齿轮，而是特殊的螺旋形状，这是为了尽量减小齿轮与齿条之间的啮合间隙，使转向盘的微小转动能够传递到车轮，提高操作的灵敏性，也就是我们通常所说的减小方向盘的旷量。不过齿轮啮合过紧也并非好事，它使得转动转向盘时的操作力过大，人会感到吃力。3.2转向操纵机构一、 转向操纵机构的组成从方向盘到转向传动轴一系列部件和零件都称为转向操纵机构。包括转向盘、转向柱管、万向节和转向传动轴。转向柱管固定于驾驶室的前围板。二、 转向盘转向盘即通常所说的方向盘。转向盘内部有金属制成的骨架，是用钢、铝合金或镁合金等材料制成。由圆环状的盘圈、插入转向轴的转向盘毂，以及连接盘圈和盘毂的辐条构成。采用焊接或铸造等工艺制造，转向轴是由细齿花键和螺母连接的。骨架的外侧一般包有柔软的合成橡胶或树脂，也有采用皮革包裹以及硬木制作的转向盘。转向盘外皮要求有某种程度的柔软度，手感良好，能防止手心出汗打滑的材质，还需要有耐热性。 转向盘位于司机的正前方，是碰撞时最可能伤害到司机的部件，因此需要转向盘具有很高的安全性，在司机撞在转向盘上时，骨架能够产生变形，吸收冲击能，减轻对司机的伤害。转向盘的惯性力矩也是很重要的，惯性力矩小，我们就会感到“轮轻”，操做感良好，但同时也容易受到转向盘的反弹(即“打手”)的影响，为了设定适当的惯性力矩，就要调整骨架的材料或形状等。 另外为了进一步提高汽车的行驶安全性，现在有越来越多的汽车在转向盘里安装了安全气囊，也使汽车的安全性大大提高了。三、 转向柱管和转向轴的吸能装置为牢固支承转向盘而设有转向柱管。传递转向盘操作的转向轴从中穿过，由轴承和衬套支承。转向柱管本体安装在车身上。转向机构应备有吸收汽车碰撞时产生的冲击能的装置。许多国家都规定轿车义务安装吸能式转向柱。吸能装置的方式很多，大都通过转向柱的支架变形来达到缓冲吸能的作用。转向轴与转向器之间采用连轴节相连(即两个万向节)，之所以用连轴节，除了可以改变转向轴的方向，还有就是使得转向轴可以作纵向的伸缩运动，以配合转向柱的缓冲运动。 3.3转向传动机构和布置转向传动机构是指从转向器到转向节臂之间的一系列的部件和零件。它的作用非常的重要，因为转向梯形设计的合理与否直接影响到转向系转向关系是否满足理论的转向关系，如果设计不当将严重加剧轮胎的磨损，直接影响到汽车的行驶稳定性。转向杆系的最小转动角必须保证在时，其中为汽车转向轮的外轮转角；为汽车内轮转角为时的传动角。转向传动机构的作用是将转向器输出的力与运动传到转向桥两边的转向节，并使两个转向轮保持一定的偏转关系，从而保证汽车转向时车轮与地面的滑动尽可能的小。在本次设计中由于我们采用的是麦弗逊式独立悬架，当转向轮独立悬挂时，每个转向轮分别相对于车架做独立运动，汽车的前悬比较短，发动机中置，汽车前部相对来说较大的空间，且由于齿轮齿条式转向器所对应的转向梯形的最小转动角的要求，考虑到这些因素我们采用了断开式转向梯形。其工作方式为转向器带动转向横拉杆，经横拉杆传递给转向节臂，从而带动转向节使转向轮实现转向。第四章 转向系有关的计算及校核4.1 转向系主要性能参数一、 转向器的效率功率从转向轴输入，经转向器输出所求得的效率称为正效率，用符号表示，；反之称为逆效率，用符号表示，。其中，为转向器中的摩擦功率；为作用在齿条轴上的功率。为了保证转向时驾驶员转动方向盘轻便，要求正效率高；为了保证汽车转向后转向轮和转向盘能自动回正，又需要一定的逆效率。为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至方向盘时应尽可能小，防止打手，这又要求此逆效率尽可能低。1. 转向器的正效率影响转向器正效率的因素有：转向器的类型、结果特点、结构参数和制造质量等。转向器类型、结构特点与效率在前述的几种转向器中，齿轮齿条式、循环球式的正效率比较高。同一类型的转向器，因结构不同效率也不一样。2. 转向器逆效率根据逆效率大小的不同，转向器又分为可逆式、极限可逆式、和不可逆式三种。齿轮齿条式转向器属于可逆式转向器，其逆效率相当高，它能保证转向后，转向轮和转向盘自动回正。这既减轻了驾驶员的疲劳，又提高了行驶的安全性。但是，在不平路面上行驶时，车轮受到的冲击力能大部分传至转向盘，造成驾驶员“打手”，使之精神紧张；如果长时间在不平路面上行驶，易使驾驶员疲劳，影响安全驾驶。二、传动比的变化特性1. 转向系传动比转向系的传动比包括转向系的角传动比和转向系的力传动比。具体公式和各因子意义参看公式(2-1),(2-2)。2. 力传动比与转向系角传动比的关系轮胎与地面之间的转向阻力和作用在转向节上的转向阻力矩之间的关系 (4-1)式中，a为主销偏移距此处，指从转向节主销轴线的延长线与支撑平面的交点至车轮中心平面与支撑平面交线间的距离。作用在方向盘上的手力为为 (4-2) 2）螺旋弹簧非独立悬架 因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷，所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。3）空气弹簧非独立悬架 空气弹簧只承受垂直载荷，因而必加设减振器，其纵向力和横向力及其力矩由悬架中的纵向推力杆和横向推力杆来传递。对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。因而要求车身高度随使用要求可以调节。空气弹簧非独立悬架可以满足要求。 2、 非独立悬架的总体特点优点：a)结构简单、成本低廉，易于维护，对汽车厂家比较有利，b)承载能力强，钢板弹簧做弹性元件的非独立悬架，可承载达几十吨的负荷。中、重载车辆常常采用非独立悬架。缺点：a)由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上，一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮。操纵稳定性、平顺性不理想。.b)由于左右两侧车轮的互相影响，容易影响车身的稳定性，在转向的时,侧倾较大，容易侧翻。二、独立悬架的类型及特点图5-3 独立悬架独立悬架的车轴分成两段（如图5-3），每只车轮用螺旋弹簧独立地，弹性地连接安装在车架(或车身)下面，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。1、 独立悬架的分类现在，前悬架基本上都采用独立悬架系统，最常见的有双横臂式和滑柱摆臂式（又称麦弗逊式）。1）双横臂式工作原理：由上短下长两根横臂连接车轮与车身，通过选择比例合适的 长度，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。图5-4 双横臂式独立前悬架这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V字形，V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。优点：结构比较复杂，但经久耐用，同时减振器的负荷小，寿命长。可以承载较大负荷，多用于轻型小型货车的前桥。缺点：因为有两个摆臂，所以占用的空间比较大。所以，乘用车的前悬架一般不用此种结构形式。2）麦弗逊式（滑柱连杆式）工作原理：这种悬架目前在轿车中采用很多。这种悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上 图5-5 麦弗逊式独立前悬架臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大，有利于发动机布置，并降低车子的重心。 车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。图5-6 奥迪100型轿车弗逊式前悬架麦弗逊独立悬架的特点：优点：技术成熟，结构紧凑，响应速度快，占用空间少，便于装车及整车布局，多用于中低档乘用车的前桥。缺点：由于结构过于简单，刚度小，稳定性较差，转弯侧倾明显，必须加装横向稳定器，加强刚度。 综上所述，本次设计的是四座客货两用，车总质量较轻，而且前悬架主要承载的是乘客，要充分考虑到乘客的舒适性，所以选用麦弗逊独立悬架。第六章 前悬架的设计计算6.1 弹簧形式的选择选用普通圆柱螺旋弹簧，弹簧材料采用614mm 直径的热扎弹簧钢，加热成形，而后淬火回火等处理。初选直径为 12 mm 的弹簧钢丝，C类 。选择主要用于汽车悬架的压缩圆柱螺旋弹簧 油淬回火硅锰弹簧钢 弯曲应力： , ，弹性模量： 使用温度： 剪切应力：此弹簧为汽车悬架减震弹簧，受循环载荷在以上，所以选用类。查表7.1-8可知，弹簧的需用切应力为。6.2 弹簧参数的计算一、 圆柱螺旋弹簧直径等参数的计算：由总体设计可知，空载时前轴负荷为479.6Kg,满载时前轴负荷为615 Kg，前悬质量约为25 Kg，前轮质量约为64 Kg，因此：每个弹簧最小工作负荷（空载） 最大工作负荷（满载） 初定旋绕比曲度系数螺旋弹簧刚度，参考同类车型（昌河CH10011AXEi厢货）后取。则：，考虑到弹簧中间还安装减震器，所以取。此时旋绕比，二、 求有效圈数 （6-2）其中：:变形量，此处； :轴向载荷，此处； :弹簧中径，此处为； ：钢丝直径，此处为； ：螺旋弹簧有效圈数。由上式可计算出有效圈数 总圈数：，圆整后取。二、 其它参数如下表所示：表6-1 弹簧参数表节距p，取自由高度压并高度高径比螺旋角空载高度满载静载荷高度由上表可知，当满载有冲击载荷时，车架还可以往下沉，此时减震弹簧、减震器和减震块同时发挥作用，减震弹簧和减震器先行其作用，在弹簧达到压并高度之前，减震块和车架相接触，同时起到减震和遏制减震的作用，对弹簧和减震器起到过载保护。6.3 弹簧的校验表6-2 弹簧校核表a. 稳定性满足要求b. 疲劳强度符合要求c. 共振验算弹簧自振频率：据机械零件设计手册 冶金工业出版社按 式子25-12 第七章 减振器的结构原理及其功用7.1 减振器的作用减振器作为阻尼元件是悬架的重要组成元件之一。减振器在汽车悬架安装位置根据整车布局设计和悬架的设计结构有很多种，下图为减振器在采用麦弗逊独立悬架轿车上的安装位置示意图。图7-1 减振器安装示意图汽车行驶的路面不可能绝对平坦，必然会产生振动，这种持续的振动易使司乘人员感到不舒适和疲劳，而减振器正式为迅速衰减振动而设计的。但减振器的功能决不仅仅是衰减振动，其对整车综合特性的影响如下： 图7-2 减振器对整车综合特性的影响曲线图迅速衰减由路面传递给车体的振动，提高行驶平顺性; 使司乘人员不易疲劳货物不易损坏，提高乘座舒适性 ;降低对相关零件冲击载荷减少磨损，提高使用经济性 ;改善轮胎接地性抑制高速行驶跳动，提高行驶安全性 ;车辆在急加速、急刹车、急转弯时，提高操作稳定性。7.2 减振器的结构双向作用筒式液压减振器基本结构如下图所示:图7-31.活塞杆 2.工作缸筒 3.活塞 4.复原阀5.贮油缸筒 6.压缩阀 7.补偿阀 8.流通阀 9.导向座 10.防尘罩11.油封7.3 减振器的工作原理 减振器活塞随车辆振动在缸筒内往复运动，减振器壳体内的油液重复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车辆的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。简单的说就是，减振器将动能转化为热能。7.4 减振器主要尺寸的确定一、选取相对阻尼系数压缩行程时的相对阻尼系数为，伸张行程时的相对阻尼系数为。 选择值时，如果值过大能使振动迅速衰减，但会把较大的不平路面的冲击传到车身；值选的过小，振动衰减过慢，不利于行驶平顺性。为了使减振器阻尼效果好，又不传递大的冲击力，常把值选得小于，一般减振器的与有下列关系：在设计时，先选择与的平均值，对于无内摩擦的弹性元件（如螺旋弹簧）悬架，取，对于有内摩擦的钢板弹簧，相对阻尼系数可取小些。本次设计取=0.3，取=0.5 则 解、得 二、减振器阻尼系数的确定 （7-1） 式中：为悬架系统的偏频。当减振器安装在悬架中与垂直线成一夹角时，如图所示，则此时悬架的阻尼系数可由下式确定： 三、最大卸荷力的确定 为减少传到车身上的冲击力，当减振器活塞振动速度达到一定值时，减振器即打开卸荷阀，此时的活塞速度称为卸荷速度，用下式表示： A车身振幅，取在伸张行程的最大卸荷力为：四、工作缸直径D的确定，由下式计算： (7-2) 工作缸最大允许压力，取3， 连杆直径与缸筒直径之比，取0.45。 则 查液压缸工作缸直径推荐标准，取。 贮油筒直径为 本次设计取，材料选用20钢。第八章 横向稳定器的作用现代汽车悬架很软，即固有频率很低，而与悬架阻尼比成正比,由于固有频率的，可以明显的使a（车身加速度），从而改善汽车的平顺性。悬架的侧倾刚度 ； 使车厢侧倾角增加。是影响汽车操纵稳定性、平顺性的重要参数。侧倾角的数值影响到汽车的横摆角速度稳态响应及瞬态响应。它是评定汽车操纵稳定性的一个重要指标。如果，则有；如果过大，则乘员会感觉到不稳定。对于平顺性而言乘员会感到不舒服。图8-1横向稳定器1.支杆2.套筒3.杆4.弹簧支座为提高悬架的侧倾角刚度，减小横向倾斜，常在悬架中添设横向稳定器（杆），来保证良好操纵稳定性如上图所示杆式横向稳定器。当两侧悬架变形相同时，横向稳定器不起作用。当两侧悬架变形不等时，车身相对路面横向倾斜时，车架一侧移近弹簧支座，稳定杆的同侧末端就随车架向上移动，而另一侧车架远离弹簧座，相应横向稳定杆的末端相对车架下移，横向稳定杆中部对于车架没有相对运动，而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆被扭转。弹性的稳定杆产生扭转内力矩就阻碍悬架弹簧的变形，减少了车身的横向倾斜和横向角振动。图8-2 横向稳定杆装置的工作原理示意图第九章 结 论经过两个多月的设计，我对汽车的转向和前悬架系统有了更深刻的认识，计的一般方法有了很好的了解，得出如下结论：1、 本次设计转向器选择的是齿轮齿条式转向器，在满足任务书的要求的同时做到了结构简单，紧凑，更加经济合理。2、 转向梯形是断开式后置转向梯形，布置在发动机的下方，安装距离满足设计要求，使得同时其传动角满足任务书的要求。3、 针对转向梯形横拉杆受压的稳定性及球头销的受剪的强度要求做了校核，经计算满足任务书的要求。4、 由于设计时间仓促，关于转向梯形部分的计算量不是太多。如果想做得更好的话，应该编写程序来处理，那样更有说服力，得出结论也更加精确。5、 到目前为止，汽车的转向系统只能满足两点是纯滚动的转向，其他的转向轨迹均是滚动和滑动双重作用，在未来的转向设计中，应该有更合理的转向系统出现。6、 汽车悬架种类繁多，本设计采用麦弗逊独立悬架，在满足设计任务的同时提高了乘客的舒适性和整车的性能。7、 对减震弹簧做了比较细致的演算和校核，虽然校核合格，但结果不太满意，弹簧圈数太多，但一直没想到解决的方法，不过满足了设计要求的前提。8、 在转向系统和悬架系统装配的时候碰到了运动干涉问题，后来经过反复检验和改进才解决，说明我在做设计的时候不能全盘考虑，在今后的时间我会在着方面多做努力。参考文献 1 刘惟信汽车设计北京：清华大学出版社，2001.72陈家瑞汽车构造北京：机械工业出版社，2001.13 汽车工程手册设计篇北京：人民交通出版社，2001.54王望予汽车设计北京：机械工业出版社，2004.85 曹泗秋，杨魏机械原理（第二版）武汉：湖北科技出版社，19976余志生汽车理论（第三版）北京：机械工业出版社，20007中华人民共和国机械工业部轿车轮胎标准JB398488 吴文琳图解汽车底盘构造手册北京化学工业出版社，19999国家行业标准ZB/T T04 00589汽车产品零件编号规则 10 刘鸿文材料力学（第四版）北京：高等教育出版社，2004.111王昆，何小伯，汪信远机械设计课程设计北京：高等教育出版社12 纪名刚机械设计（第八版）西安：西北工业大学出版社，200013胡宁，崔靖现代汽车底盘构造上海：上海交通大学出版社 198414 刘修冀车辆传动系统分析北京：国防工业出版社，200015 黄余平汽车构造教学图解北京：人民交通出版社，2001 致 谢在为期三个月的毕业设计已接近尾声，在此期间，我在各位同学的帮助和老师的指导下，顺利的完成了本次毕业设计。设计小组中的各位同学互相帮助，共同解决问题，让我很感动。本次设计的指导老师李水良和马心坦老师，在百忙之中抽出时间热情帮助我们分析课题，斟酌方案，解决在设计中遇到的各种疑难问题，并向我们提供很多有用的设计资料和案例，使得我们的设计有充分的依据；还有其他老师，在我们有困难的时候帮我们详细解答，认真指导；还有资料室的老师，在我们需要资料的时候总是耐心的帮助联系、查找资料。在设计结束之时，我向这些尊敬的老师和热情的同学表示感谢，谢谢你们，谢谢你们对我的帮助和支持。衷心祝愿你们事业有成，心想事成！27