獨(dú)立懸掛全地形四輪山地車底盤設(shè)計
DESIGN OF FOUR ROUND MOUNTAIN CAR CHASSIS WITH INDEPENDENT SUSPENSION FULL TERRAIN
摘要
在現(xiàn)在的車輛上，懸架是一個非常重要的總成，對于車架跟汽車來說是傳力連接裝置，它是用來對車輪跟車架中間的動力，還有力矩進(jìn)行傳送的，這樣路面?zhèn)魉偷杰嚰苌厦娴臎_擊載荷就沒有那么大了，那么因?yàn)檫@個原因，承載系統(tǒng)的振動也就可以小一點(diǎn)了，確保車子行駛的時候非常平順，這樣車子在開的時候就能更加平穩(wěn)。
本次主要設(shè)計獨(dú)立懸掛全地形四輪山地車底盤。主要設(shè)計內(nèi)容有了解懸架的組成、特點(diǎn)，對懸架的分類及優(yōu)劣特性進(jìn)行分析；確定懸架的類型，確定前后懸架的參數(shù)及車輪的定位參數(shù)等；對減震器以及前后懸架彈簧進(jìn)行設(shè)計與計算。對前后懸架穩(wěn)定桿進(jìn)行設(shè)計與計算等。
利用AUTOCAD繪圖軟件完成機(jī)構(gòu)裝配圖及主要部件圖的設(shè)計與繪制，最后編寫本設(shè)計說明書，通過本次設(shè)計在完成任務(wù)的同時，也為其設(shè)計和研究提供一定的理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 懸架；獨(dú)立懸掛；全地形；四輪山地車；底盤
II
Abstract
Suspension is one of the most important components in modern automobiles. It is the general name of all the force connecting devices between the frame and the car. It is mainly composed of elastic elements, guide devices, shock absorbers, buffer blocks and lateral stabilizers. The main task is to transfer all the force and moment between the wheel and the frame, ease the impact load of the road to the frame, attenuate the vibration of the bearing system, ensure the ride comfort of the car, and make the car get high speed.
The main design of the independent suspension all terrain four wheeled mountain car chassis. The main design content is to understand the composition and characteristics of suspension, analyze the classification and advantages and disadvantages of the suspension, determine the type of suspension, determine the parameters of the front and rear suspension and the positioning parameters of the wheel, and design and calculate the retarder and the front and rear suspension springs. The stabilizer bar of front and rear suspension is designed and calculated.
The AUTOCAD drawing software is used to complete the design and drawing of the assembly drawing and the main component drawings. Finally, the design instructions are written. The design and research can also be provided by the design and research.
Keywords suspension independent suspension all terrain four wheeled mountain car chassis
目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 四輪全地形車的概述 1
1.2 懸架的概述及各類型優(yōu)缺點(diǎn)分析 4
1.2.1懸架的概述 4
1.2.2懸架分類及優(yōu)劣分析 4
2 總體方案及主要參數(shù)的設(shè)計與確定 9
2.1 懸架類型的選擇與確定 9
2.2 懸架設(shè)計要求的分析 9
2.3 車輪定位參數(shù)的設(shè)計與確定 10
2.4 懸架參數(shù)的設(shè)計與確定 10
2.4.1懸架靜撓度 10
2.4.2懸架動撓度 11
2.4.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 11
2.4.4懸架尺寸的設(shè)計與計算 14
2.5受力分析及強(qiáng)度校核 17
2.5.1路面不平路況 17
2.5.2加速制動的車況 18
2.5.3轉(zhuǎn)彎的車況 19
3 減震器的設(shè)計與計算 25
3.1 彈簧設(shè)計計算 25
3.1.1前懸架彈簧設(shè)計 25
3.1.2后懸架彈簧設(shè)計 25
3.2 減震器設(shè)計及計算 26
3.2.1前懸架減震器設(shè)計 26
3.2.2后懸架減震器設(shè)計 26
4 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計 28
4.1 橫向穩(wěn)定桿的概述 28
4.2 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計及計算 28
4.2.1前懸架穩(wěn)定桿設(shè)計 28
4.2.2后懸架穩(wěn)定桿設(shè)計 28
5 懸架的運(yùn)動與分析 30
結(jié)論 31
致謝 32
參考文獻(xiàn) 33
8
1 緒論
1.1 四輪全地形車的概述
四輪全地形車有三種，沙灘車，農(nóng)夫車，還有卡丁車。它的攀爬能力是很強(qiáng)的，不管什么形式的路面都可以行走自如，可以在沙灘上，草原上，沙漠上，雪地上行走，這種車輛行駛起來非常有樂趣，并且使用的地方非常多，可以說這種車子是全能的。不僅可以用來進(jìn)行比賽，娛樂，還可以在石油行業(yè)，工地上，礦山上等很多地方使用。
1、沙灘車
用字母ATV來表示，我國叫它四輪全地形沙灘車。
圖1-1 沙灘車
不管在什么路面上，沙灘車都可以行走，一般的車輛走不了的路面它都是可以走的。車輛非常簡單，并且越野性能很不錯，外表是沒有遮擋的。真正來說用簡單的中文名字是表達(dá)不了的，按照它的外表，可以解釋成為全地形四輪越野車，這個名字念起來不順口，所以，我們基本上都叫它沙灘車，這個是不準(zhǔn)確的。沙灘是比較軟的，ATV的輪胎是比較寬的，所以跟路面的接觸面積是比較大的，這樣摩擦力就很大，胎紋也是比較特別的，輪胎不會出現(xiàn)空轉(zhuǎn)打滑的情況，可以在沙地上進(jìn)行行走。這個車輛的品質(zhì)不錯，性能也很好，可以在很多環(huán)境比較惡劣的地方行走，可以對人或者是貨物進(jìn)行運(yùn)輸，這個車輛的性能是非常不錯的。只不過我們平時的生活環(huán)境不需要用它，所以見得比較少。
ATV前面的身子，三個輪子，并且輪胎的氣壓是比較低的。在1960年的時候在美國市場上銷售，一開始只是用來做游戲的，后來慢慢發(fā)展為賽車，可以用來休閑等等。
上世紀(jì)八十年代，很多生產(chǎn)廠家開始對這種車型的生產(chǎn)，在85年到87年的時候，美國市場開始銷售的很好，并且之前的車子只有三個輪，后來成為四個輪。
四輪車越來越多，從來沒有生產(chǎn)過的四輪驅(qū)動車發(fā)展的也很快，不過實(shí)際上需求還是不小的，所以發(fā)展的很快，原來只是在歐美市場銷售，現(xiàn)在在全球都很受歡迎。
我們國家對于沙灘車上路行走是沒有允許的，它也不是殘疾車輛，這個車子是個四輪的車，沒有辦法像電動車那樣隨意的行走。在外國，好多國家都確定了沙灘車是一種特別的車，只能在規(guī)定的地方行駛，比方說賽場上，農(nóng)場上，森林等，要是走到公路上是違反法律的。比方說在美國，很多玩車的人，都是將沙灘車放在皮卡車的后面帶著，到了地方之后，再把它拿下來進(jìn)行行駛。也有國家對于沙灘車有規(guī)定，是可以在公路上開的，比方說法國，不過這樣的車子在上路之前是有一定的規(guī)則的，比方說要安裝轉(zhuǎn)向燈，后視鏡，喇叭，滿足需要的前照燈等等。有人在買了這種車輛之后，牌照上的是三輪車的，有的人只是將沙灘車當(dāng)做是助力車。不過，地方不一樣，實(shí)際狀況也就是不一樣的。
沙灘車用英文ATV來表示，現(xiàn)在國內(nèi)很多人都叫他沙灘車，經(jīng)常在一些旅游景點(diǎn)可以看到它，比方說沙灘上，有人專門出租它，不過，這樣的車輛在美洲地區(qū)，都是在農(nóng)田，牧場上使用，在那是用的很多的一種交通車輛。
因?yàn)槿嗽诃h(huán)境中的需求才會有全地形車，在1960年的時候，北美地區(qū)的雪下的很大，這個時候人們就開始使用越野型的車輛，輪胎是三個，就跟摩托車差不多，這種車輛的靈活性是非常不錯的，而且可以在任何地形上進(jìn)行行走，慢慢的ATV的使用地方就越來越多，很多地方進(jìn)行搶險的時候都會用到這種車輛，這種車子還可以用來進(jìn)行比賽，在很多難走的路面上進(jìn)行行走，它的車胎的壓力是比較低的，驅(qū)動是四輪的，不管是裝人還是裝貨都是可以的，就算是戶外非常惡劣的地面上也是可以行走的，這種車輛的體型不大，越野性能是非常不錯的，機(jī)動性很好，在有的時候，它的性能甚至比SUV還要好很多。
2、農(nóng)夫車
用英文字母UTV來表示，可以在山上，沙灘，農(nóng)場上行走，功能是非常多的，正常用的都是玻璃鋼，控制面板上有多元化電氣，還有播放機(jī)，功能是比較多的，它的結(jié)構(gòu)還是比較合理的。發(fā)動機(jī)在固定的時候跟車架分下來，這樣開車的時候感覺非常舒服。后橋都是整體的，將差速器還有檔位都放在這，這樣掛擋起來就比較容易，拐彎就算是很急也非常穩(wěn)定。這種農(nóng)夫車可以在沙灘上，山區(qū)這些地方進(jìn)行工作。它有以下用途：
（1）進(jìn)行旅游，還有鄉(xiāng)下別墅，戶外公園，沙灘上等等都可以用這種車子，中國的沙灘車運(yùn)動網(wǎng)上對這個車輛有專門的介紹，不光有圖片，還有視頻。
（2）可以在農(nóng)場上，林場上，牧場上用這種車子；
（3）在進(jìn)行交通救援，供電搶修，考古，對地質(zhì)進(jìn)行考察等都可以用這種車；
（4）這個車輛可以在雪地上進(jìn)行救援，或者是在雪場進(jìn)行維護(hù)；
（5）在部隊進(jìn)行反恐，救援，或者是有些突發(fā)事件出現(xiàn)的時候，都可以拿來用。
圖1-2 農(nóng)夫車
3、卡丁車
這個名字其實(shí)是從英文翻譯過來的，意思是比較小的運(yùn)動車輛。在1940年的時候，卡丁車運(yùn)動在東歐就有了，在上世紀(jì)五十年代末在歐美開始發(fā)展的很快。它的構(gòu)造是很簡單的，車架一個，沖程發(fā)動機(jī)有兩個，獨(dú)立車輪有四個，這就是卡丁車。它駕駛起來非常簡單，非常安全，還非常刺激，在世界上很多人都喜歡，可以這么說，賽車運(yùn)動里面，它的普及面是最大的。在1962年，世界上成立了卡丁車聯(lián)合會。
圖1-3 卡丁車
卡丁車這種車子是沒有車廂的，車輪可以單獨(dú)跟地面進(jìn)行接觸，并且接觸時間很長，驅(qū)動是后面兩個輪子，導(dǎo)向是前面兩個輪子。
在很多賽車類型里面，比較小的賽車就是卡丁車，外形看上去比較小，構(gòu)造也比較簡單，在賽車?yán)锩妫侨腴T級別的，在歐洲，大家給它取了一個名字叫迷你方程式。一開始的時候，卡丁車是用來讓小朋友在一個不是很大的地方進(jìn)行玩耍的，它的前身就是剪草機(jī)，它的發(fā)動機(jī)還有別的裝置都是很簡單的?，F(xiàn)在卡丁車的性能一直在進(jìn)行提升，安全性也變得更好，很多標(biāo)準(zhǔn)賽場現(xiàn)在都建設(shè)出來了，并且對于駕駛技術(shù)的要求不高，花費(fèi)也不是很多的，很快成為全民都喜歡的一個項(xiàng)目，世界上很多地方都有卡丁車的比賽。從安全性來看，因?yàn)榭ǘ≤嚨膽覓焓呛艿偷?，操控起來非常容易，并且在賽車的運(yùn)動里面，卡丁車安全性是很好的。
在1940年的時候，國際上成立了汽車聯(lián)合會，在1962年的時候，國際上成立了卡丁車聯(lián)合會。在1995年的時候，我們國家加入了國際上的卡丁車聯(lián)合會，為了在我們國家對卡丁車的運(yùn)動進(jìn)行推廣，進(jìn)行普及，培養(yǎng)一些卡丁車的專業(yè)人才。
1.2 懸架的概述及各類型優(yōu)缺點(diǎn)分析
1.2.1懸架的概述
對車輪跟車橋中間是有彈性聯(lián)系的，要想對載荷進(jìn)行傳送，對沖擊進(jìn)行緩沖，讓振動變小，對車子在開的時候所處地點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的都是通過懸架來進(jìn)行確保的。設(shè)計懸架的時候，要滿足下面幾點(diǎn)：
1、懸架設(shè)計的合理一些，彈性特征還有阻尼特征都要合理一些，這樣振動就可以降低，那么車子在行駛時候平順性就比較好；
2、對導(dǎo)向裝置進(jìn)行合理設(shè)置，確保力跟力矩進(jìn)行傳送的時候非?？煽?，那么對于車子操縱時候的穩(wěn)定性是有好處的；
3、導(dǎo)向裝置的動作跟轉(zhuǎn)向桿的動作是要非常協(xié)調(diào)的，防止動作的時候有碰撞，不然的轉(zhuǎn)向輪就會有擺動；
4、車輛在剎車或者是速度加快的時候，確保車子穩(wěn)定，不能有太多的縱傾，拐彎的時候，傾斜角度不能太大；
5、構(gòu)造比較緊湊，占據(jù)的空間不大，特別是懸掛的地方，質(zhì)量不能大；
6、產(chǎn)品的質(zhì)量不能大，并且強(qiáng)度也要大，使用時間要長；
7、布置起來非常便利，設(shè)計車輛的時候，要留一些空間給發(fā)動機(jī)還有行李箱。
1.2.2懸架分類及優(yōu)劣分析
按照兩邊的車輪垂直動作有沒有關(guān)聯(lián)進(jìn)行劃分，有非獨(dú)立懸架的，還有獨(dú)立懸架的。
1、非獨(dú)立懸架
這種懸架左邊輪子，還有右邊輪子都是裝在一個剛性軸上面的，也可以在開始驅(qū)動橋的橋殼上進(jìn)行安裝，圖紙1-4里面展示的就是。
圖1-4 非獨(dú)立懸架 圖1-5 獨(dú)立懸架
懸架非獨(dú)立型的，好處是構(gòu)造不復(fù)雜，加工維護(hù)的時候非常便利，經(jīng)濟(jì)性也很不錯，工作的時候可靠性高，用的時間比較長；車輪進(jìn)行跳動的時候，輪距還有前束都是沒有改變的，所以輪胎的損耗自然就沒有那么大；
不好的地方是占據(jù)的地方很大，簧下面的質(zhì)量不小，在兩邊的車輪進(jìn)行跳動的時候要是不一致的話，彼此會有影響，行走的時候穩(wěn)定性就不好；要是行走路面不平順，行駛按照直線進(jìn)行，因?yàn)樽筮呡喿痈疫叺妮喿犹鴦硬灰粯?，那么軸轉(zhuǎn)向就會讓直線行走的穩(wěn)定性變差。
非獨(dú)立懸架基本上是用在質(zhì)量比較大的商用車的上面。
2、獨(dú)立懸架
跟非獨(dú)立的懸架進(jìn)行對比，它的好處有：
(1)在一定的區(qū)間里面，左右車輪都是可以獨(dú)立進(jìn)行跳動的，彼此是沒有影響的，讓車身的傾斜，還有振動沒有那么大；
(2)非懸掛的質(zhì)量不大；
(3)在橫向上占據(jù)的地方不大，方便發(fā)動機(jī)裝上去，那么發(fā)動機(jī)裝的地方就沒有那么高，這樣一來車子的質(zhì)心就沒有那么高，車子在行駛的時候穩(wěn)定性就更好；
(4)可以讓驅(qū)動輪進(jìn)行方向的轉(zhuǎn)變。
獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)有很多種：
1、橫臂式獨(dú)立懸架
說的車輪在車子橫向范圍里面進(jìn)行擺動的獨(dú)立懸架，按照橫臂有多少個進(jìn)行劃分：
(1) 單橫臂式獨(dú)立懸架
圖1-6 單橫臂式獨(dú)立懸架 圖1-7 雙橫臂式獨(dú)立懸架
這種懸架的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，側(cè)傾中心是比較高的，對側(cè)傾的抵抗能力是非常強(qiáng)的。在車輪進(jìn)行跳動的時候，讓主銷里面的傾角，還有車輪外面的傾角改變不小，所以不能當(dāng)做前懸架?，F(xiàn)在車子的速度是很快的，側(cè)傾中心是非常高的，那么車輪在跳動的時候，論據(jù)的改變是不小的，那么輪胎跟地面之間就會有一個側(cè)向的滑移，輪胎的磨損就更厲害了，所以都是用在后懸架的上面，不過對于速度非?？斓男旭偸菨M足不了的，現(xiàn)在用的很少。
(2) 雙橫臂式獨(dú)立懸架
一樣長的懸架在車輪上進(jìn)行上跳動，下跳動，維持主銷傾角沒有改變，不過論據(jù)的改變是很大的，讓輪胎的損耗比較大，所以現(xiàn)在用的很少。懸架不等長的，在車輪上上跳動，下跳動的時候，只要合理的布局上橫梁的長，下橫梁的長，那么輪距，還有車輪定位數(shù)據(jù)的改變量就可以在一定的區(qū)間里面。這些輪距的改變不是很大，不會讓車輪順著路面向側(cè)邊滑動，輪胎就算是有彈性的改變，它也是可以補(bǔ)償?shù)摹Ｋ源_保車子在行駛的時候非常穩(wěn)定。
懸架是雙橫臂的，正常都是用在車子前后的懸架上，還有一些比較輕的貨車前懸架上，高檔車輛后面的懸架上，用在越野車通過性要求比較高的前面的懸架，后面的懸架上。
2、車輪沿主銷移動的懸架（包括燭式懸架和麥克弗遜式獨(dú)立懸架）
(1) 懸架是燭式的
這種懸架的特征就是車輪順著車架上面的主銷軸線進(jìn)行上下移動。它的好處是，在懸架有形狀的改變的時候，主銷定位角是沒有改變的，不過論據(jù)，軸距是有點(diǎn)改變的，所以對于車子轉(zhuǎn)向控制的時候，非常穩(wěn)定，并且行走起來非常穩(wěn)定。不過不好的地方是，車子開的時候，主銷套筒的主銷上有側(cè)向力進(jìn)行作用，這樣套筒跟主銷中間的摩擦阻力是很大的，損耗也比較大，所以用的很少。
圖1-8 燭式懸架結(jié)構(gòu)圖 圖1-9 麥克弗遜懸架結(jié)構(gòu)圖
(2) 麥克弗遜式獨(dú)立懸架
這種懸架是鉸接式滑柱跟下橫臂組成，減震器還可以拿來當(dāng)做是轉(zhuǎn)向的主銷，轉(zhuǎn)向節(jié)圍繞著它進(jìn)行轉(zhuǎn)動。構(gòu)造不復(fù)雜，而且非常緊湊，基本上在橫向上不占據(jù)地方，對于發(fā)動機(jī)的布局是有很大的好處的。在車的輪子跳動的時候，論據(jù)沒有什么變化，前束沒有什么變化，輪子外面的傾角也沒有什么變化，這樣輪胎的損耗也就比較小，這樣一來車子行駛起來就非常穩(wěn)定。
不好的地方是：懸架在進(jìn)行動作的時候，設(shè)計性是比不上雙橫臂懸架的，要用一些辦法將震動，噪聲都隔絕掉；減震器的活塞桿跟導(dǎo)向套中間都是有摩擦力的，那么懸架的動剛性就變得很大，彈性特征就不好；輪胎是沒有那么平衡的，減震器跟車輪是緊緊靠在一起的，空間是沒有多大，有的時候是不能用寬的胎的，所以有的時候懸架用雙橫臂還是比較好的。
麥克弗遜懸架最合適的地方是用在一般小車的前面懸架上，最近這些年驅(qū)動前置的車子基本上都是用的這種。
3、縱臂式獨(dú)立懸架
縱臂式獨(dú)立懸架有下面的好處：構(gòu)造不復(fù)雜，在垂直方向上，橫向方向上占據(jù)的地方不大；縱臂的轉(zhuǎn)動軸線跟地面是平行的，輪距還有車輪的前束還有外面的傾斜角，不會因?yàn)檐囕喌奶鴦映霈F(xiàn)改變。
單縱臂式懸架在車輪向上跳向下跳的時候，主銷后面的傾角改變是很大的，所以單縱臂式懸架沒有在轉(zhuǎn)向輪的上面。懸架是雙縱臂式的，兩個擺臂的長是一樣的，這樣結(jié)構(gòu)就是一個平行四桿的，那么在車輪向上跳，向下跳的時候，主銷的后傾角就沒有變化?；旧隙际窃谵D(zhuǎn)向輪上面用雙縱臂式懸架。
縱臂式懸架，改變方向之后后軸外邊的懸架載荷加大，里面的載荷變小，這樣前面輪子后面輪子跟前軸的距離就改變了，就像軸轉(zhuǎn)向是一樣的，對于過度轉(zhuǎn)向是加大了的，那么在對轉(zhuǎn)向精度要求很高的賽車上是不能使用的。
圖1-10 單縱臂式懸架 圖1-11 雙縱臂式懸架
4、車輪在汽車斜向平面內(nèi)擺動的懸架
這種懸架的擺臂跟車子的縱向軸之間是有一個角的，他們進(jìn)行軸線的擺動，確定的交角合理，那么對于車子操作時候穩(wěn)定性要求就可以滿足了。它可以用來當(dāng)做后懸架。
圖1-12 單斜臂式后懸架
2 總體方案及主要參數(shù)的設(shè)計與確定
2.1 懸架類型的選擇與確定
獨(dú)立懸架的特征就是兩邊的車輪都單獨(dú)跟車架進(jìn)行連接，連接是彈性的，有下面幾點(diǎn)的好處：
1、懸架彈性零件的形狀改變在一定的區(qū)間里面，兩邊的車輪都可以獨(dú)自動作的，彼此之間沒有印象，就算是路面不平，車子行駛振動也沒有那么大，轉(zhuǎn)向輪的偏擺就沒有了。
2、讓車子的非簧載重量變得更少，這樣一來懸架承受的沖擊載荷也就沒有那么大，那么車子的平均速度就變高了，對于小車來說是很關(guān)鍵的。
3、讓車子的重心降低，讓行駛的穩(wěn)定性變得更好，并且車輪上下動作的空間就很大，所以設(shè)計懸架的剛度就沒有那么大，那么車身的振動頻率就沒有那么高，車子行駛的時候非常平順。
不過獨(dú)立懸架構(gòu)造不簡單，加工成本太高；保養(yǎng)起來不方便，正常來說，車輪跳動的時候，因?yàn)檐囕喭饷娴膬A角跟輪距的改變都是很大的，輪胎的損耗也很厲害。
總的來說，雙橫臂獨(dú)立懸架的性能還是比別的結(jié)構(gòu)好的。車輪的損耗是沒有那么大的，可以對各種路面進(jìn)行適應(yīng)，輪胎接地的面積是不小的，貼緊地面的性能不錯，抓地性能也很好。上面的橫臂，還有下面的橫臂都用叉臂，這樣就形成三角形，是非常穩(wěn)定的。橫向的力通過兩個叉臂來進(jìn)行吸收，所以橫向上剛性是很大的，對側(cè)傾進(jìn)行抵抗的性能是非常不錯的。那么支柱減震器就不會受到橫向上作用力，只會對車輪進(jìn)行上下抖動，所以在彎道上它的方向穩(wěn)定性是很好的。
上面還有下面的叉臂是A字形的，可以對前輪的參數(shù)進(jìn)行確定，設(shè)計比較靈活，合理確定空間，確定導(dǎo)向臂的長，那么懸架的運(yùn)動特征是比較好的，這樣一來就有了側(cè)傾中心，縱傾中心也形成了。
減震器用的是雙向作用的，筒式的，用螺旋彈簧作為彈性零件，好處是不需要進(jìn)行潤滑，沒有臟東西，縱向上空間不大，自身的質(zhì)量不大，在很多獨(dú)立懸架上進(jìn)行使用。
這種懸架的運(yùn)動性是非常好的，所以在轎車上前面懸架，后面懸架用的都是不等長的雙橫臂螺旋彈簧獨(dú)立懸架。
2.2 懸架設(shè)計要求的分析
1、檢驗(yàn)員要很容易就看到懸架的全部的結(jié)合點(diǎn)，不管是直接看到，還是將覆蓋東西移開就可以看到。
2、跟地面之間的空檔，有車手的時候，靜態(tài)空檔在25.4mm。
3、車輪漏在外面，懸架還是可以看到的。
4、軸距大約在1680mm。
5、前面的輪距大概是1199mm，后面的輪距大概在1149mm。
6、側(cè)向的穩(wěn)定性，不管是什么方向傾斜六十度就是1.7G，車輪沒法翻滾。需要確定質(zhì)心，輪距還有軸距都要符合要求。
7、將進(jìn)氣零件，還有燃油控制系統(tǒng)零件都裝在外框里面。
8、偏頻對人體的范圍是可以滿足的，阻尼很快降低，車身的剛度是很大的。
9、每一個零件強(qiáng)度都很大，對于安全性的要求都可以滿足。
10、跟別的裝置配合的比較協(xié)調(diào)，防止碰撞。
緊固零件：緊固零件用的是鎖緊裝置，桿件頭要可以進(jìn)行調(diào)整，那么就用鎖緊螺母對它進(jìn)行固定，避免它松掉。
2.3 車輪定位參數(shù)的設(shè)計與確定
前輪定位數(shù)據(jù)可以確保轉(zhuǎn)向輪自己進(jìn)行回正，那么車子就可以順著直線進(jìn)行行走。
主銷后傾角γ：主銷軸線跟地面的垂線，在車子縱向面里面的夾角，正常在γ=1°～3°。主銷后面的傾角是比較大的，穩(wěn)定力矩是很大的，轉(zhuǎn)動方向的時候很重，因?yàn)檐囎記]有轉(zhuǎn)向助力，所以γ小一點(diǎn)，并且車子輪胎的氣壓要低一點(diǎn)，跟路面進(jìn)行接觸的點(diǎn)是要向后移動，所以確定γ=0°。
主銷內(nèi)傾角β：
它在轉(zhuǎn)變方向之后可以自己進(jìn)行回正，讓轉(zhuǎn)動方向的時候輕便一些。
在圍繞著主軸車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動的時候，一定要垂直于主銷軸線，那么車輪克服的重力高度就變高了，因?yàn)橹亓Φ淖饔?，自己進(jìn)行回正。
主銷偏置距C：
要是C變小了，那么β就變大了，那么路面在前輪上面的阻力矩就變小了，轉(zhuǎn)動方向就比較輕了。不過β要小一點(diǎn)，不然，把車輪的滑轉(zhuǎn)就變大了。，。確定β=0°，c=50mm。
車輪外傾角α：
可以進(jìn)行定位，防止偏損耗，將輪轂外面的軸承的載荷變小，將緊固螺母的載荷變小。
α=1°～2°。確保的時候可以通過轉(zhuǎn)向節(jié)來進(jìn)行。α=0°。
前輪前束：
它可以讓車子行走過程中，因?yàn)榍拜唭A斜而導(dǎo)致輪子越靠越近的趨勢進(jìn)行消除。
只需要將橫拉桿的長進(jìn)行改變就能夠確保了，前輪前束確定的是2.775mm。
2.4 懸架參數(shù)的設(shè)計與確定
2.4.1懸架靜撓度
對很多車子來說，它的懸掛質(zhì)量分配系數(shù)ε=0.8～1.2，就大概認(rèn)為是ε=1，以前就是前后橋上面車身集中的質(zhì)量在進(jìn)行垂直振動的時候，都是彼此獨(dú)立的，偏頻越是小，那么車子就更加平順，車子的用途不一樣，那么平順性的要求也就是不不同的。車子對于平順性要求是很高的，之后跟著就是客車，再有就是貨車。因?yàn)榍懊婷恳环N車子頻率都是固有的，分別是：貨車1.5～2.17Hz；旅行客車1.2～1.8Hz；高級轎車1～1.3Hz。
確定n=1.0Hz。
懸架的工作行程有靜擾度，還有動撓度。
已經(jīng)知道
n （2-1）
那就可以知道懸架靜擾度：
（2-2）
得
2.4.2懸架動撓度
懸架的動撓度說的是懸架從滿載靜平衡這個地方開始，一直壓縮到形狀最大的改變，車輪的中心對于車架在垂直方向上有位置移動，懸架的動撓度是很大的，避免在不好的路面上行走的時候，會對緩沖塊進(jìn)行碰撞。動撓度的大小按照不一樣的車子，都是不一樣的，轎車：7～9cm；大客車：5～8cm；貨車：6～9cm。所以確定動撓度的大小是8cm也就是說：80mm。要想平順性好一些，那么用的懸架是比較軟的，這樣偏頻就變小了，不過懸架是軟的，那么因?yàn)橛休d荷形狀的改變也是很大的，如果是普通的小車，懸架工作行程的總數(shù)要比160mm還要小，=250+80=330mm>160mm滿足論文的需要。
2.4.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計
1、側(cè)傾中心
懸架的側(cè)傾中心通過圖紙2-1,2-2里面得來。把橫臂里面，外面的轉(zhuǎn)動點(diǎn)的連線進(jìn)行延長，那么就有了極點(diǎn)P，這樣也就知道P點(diǎn)的高。連接P跟N，那么車輪軸線上面的側(cè)傾中心W就有了，在橫臂都是平行的時候，P一直在非常非常遠(yuǎn)的地方，那么就可以將從N這個點(diǎn)過去的平行線進(jìn)行平行，一樣的側(cè)傾中心也就有了。
圖2-1 雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心懸架W的確定
圖2-2 橫臂相互平行的雙橫臂式獨(dú)立懸架側(cè)傾中心W的確定
論文里面雙橫臂的格局是彼此平行的。
2、縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案
在圖紙2-3里面，布置的辦法有六種，主銷后傾角跟著車輪跳動的曲線進(jìn)行改變。圖紙里面橫坐標(biāo)是λ值，縱坐標(biāo)就是車輪接地中心在進(jìn)行垂直的時候，位移的數(shù)量Z。圖紙里面標(biāo)注出來角度，按照右手的定則把正負(fù)號確定下來。
圖2-3 β1、β2的匹配對λ的影響
讓車子剎車的時候更加穩(wěn)定，更加舒適，那么主銷后傾角的變化就是：懸架彈簧壓縮了之后，傾角變大了；在拉伸彈簧之后，傾角就變小了，這樣剎車的時候，主銷后傾角就變大了，不過在控制臂支架上會有避免自動向前傾斜的力矩。
1方案：壓縮彈簧之后傾角就變大了，拉伸的時候就變小了；
2方案：壓縮彈簧之后傾角就變大了，拉伸的時候就變小了；
3方案：主銷之后傾角基本上沒有改變，基本上都用在轎車：
4方案：壓縮彈簧之后傾角就變小了，拉伸的時候就變大了；
5方案：壓縮彈簧之后傾角就變小了，拉伸的時候就變大了；
6方案：壓縮彈簧之后傾角就變大了，拉伸的時候就變小了。
1，2，3，6方案里面，跳動規(guī)律是不錯的，現(xiàn)在用的很多。
論文里面用的是第三種方案。
3、縱向橫向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案
對圖紙2-4a,b,c進(jìn)行查看，上橫梁的格局，下橫梁的格局都是不一樣的，那么傾斜中心所在地點(diǎn)也不一樣，那么就可以按照側(cè)傾中心所處的地點(diǎn)來對上橫臂，還有下橫臂在橫向面里面的布局方案進(jìn)行設(shè)計。
a) b) c)
圖2-4上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案
論文的設(shè)計按照圖紙c來進(jìn)行。
4、確定上橫臂的長，下橫臂的長
雙橫臂式懸架，上臂的長還有下臂的長會影響到車輪上下進(jìn)行跳動時候前輪的定位數(shù)據(jù)，現(xiàn)在的車子懸架用的都是雙橫臂式的，正常上橫臂設(shè)計的短一點(diǎn)，下橫臂設(shè)計的長一點(diǎn)。為了讓發(fā)動機(jī)布局的便利一些，還有為了讓懸架的運(yùn)動特性變得好一點(diǎn)。
輪距變化 車輪外傾角 主銷內(nèi)傾角
圖2-5 上下橫臂長度之比L1/L2改變時的懸架運(yùn)動特性
2-5圖紙里面，下橫梁的長保持原來的車值，將上橫臂的長進(jìn)行改變，下橫臂的數(shù)值比上橫臂的長就是0.4，0.6，0.8，1.0，1.2時，這樣就有懸架的運(yùn)動特性曲線了。
對汽車懸架進(jìn)行設(shè)計的時候，輪距的改變不能大，那么輪胎的損耗就沒有那么大，使用時間自然就邊長了，所以確定L1/L2在0.6的樣子；要確保車子操縱時候穩(wěn)定一些，那么前輪定位的角度不能太大，確定L2/L1靠近1.0。按照上面進(jìn)行的分析，這個懸架L1/L2數(shù)值在0.6～1.0。
2.4.4懸架尺寸的設(shè)計與計算
設(shè)計懸架的上橫臂，下橫臂的時候，都跟地面平行，那么懸架的側(cè)傾中心就是在地面上，那么操作起來更加穩(wěn)定，設(shè)計，加工起來都比較方便。
1、前懸架
現(xiàn)在轎車的總方案已經(jīng)知道了，前面的輪距是1200mm。設(shè)計車家族，前面的上桿架的寬是522mm，下桿架寬450mm。制動組設(shè)計的主銷關(guān)節(jié)軸承安裝孔，距離輪中心為80mm。還有懸架跟車架進(jìn)行焊接的塊長是35mm。2-6里面就是所處地點(diǎn)的關(guān)系：
圖2-6 前懸架正視示意圖
那么可以算出來懸架的垂直距離：
L1=（1200-522-80×2-35×2）/2=224mm
L2=(1200-450-80×2-35×2)/2=260mm
論文里面的桿外面的直徑是16mm.里面的直徑是12mm，管子的壁厚是2mm。
桿件連接著M10薄螺母還有關(guān)節(jié)軸承。
2-7圖紙里面展示的是懸架上橫臂的樣子
圖2-7 前懸架上叉臂裝配圖
在水平面上，M10關(guān)節(jié)軸承占據(jù)的長是20mm,M10薄螺母占據(jù)的長是4.85mm，套筒占據(jù)的長是17mm，伸出來的螺紋長是3.15mm，那么桿子的長就是：
L=224-(20+3.15+4.85+17)×2=134mm
確定裝在懸架上的橫臂，他們焊接塊之間垂直的距離就是178mm，并且兩個叉臂的張角是五十度，那么134+45-178×cot50≈30mm代表斜叉臂跟車架叉臂焊接的地方進(jìn)行垂直。
2-8圖紙里面就是設(shè)計之前懸架下橫臂的樣子
圖2-8 前懸架下叉臂裝配圖
在水平面上，M10關(guān)節(jié)軸承占據(jù)的大小是20mm，M10薄螺母占據(jù)的大小是4.85mm，套筒占據(jù)的大小是17mm，假設(shè)螺紋伸出來的部分長是3.15mm，那么跟垂直車架的桿子長度就是L=260-(20+3.15+4.85+17)×2=170mm
確定裝在懸架上橫臂的兩個焊接塊垂直的距離是220mm，并且兩個叉臂的張角是五十度，那么170+45-220×cot50≈30mm代表斜叉臂跟車架叉臂焊接的地方進(jìn)行垂直。
2、后懸架
現(xiàn)在已經(jīng)知道車子的總方案，后面的輪距是1150mm。設(shè)計車架組的時候，后面一頭上桿架的寬是600mm，下桿架寬400mm。設(shè)計制動部分的時候，孔裝在主銷關(guān)節(jié)軸承，跟輪中心相距80mm，還有焊接懸架跟車架的塊長就是35mm，他們所處地點(diǎn)的關(guān)系在圖紙2-9里面展示：
圖2-9 后懸架正視示意圖
用上面的這些數(shù)值可以算出來上懸架的垂直距離：
L1=（1150-600-80×2-35×2）/2=160mm
L2=(1150-400-80×2-35×2)/2=260mm
論文里面的桿子的外面的直徑是16mm.里面的直徑12mm，管子的壁厚是2mm。
桿子零件連接M10薄螺母，M10關(guān)節(jié)軸承。
因?yàn)橐呀?jīng)定下來前懸架所處地點(diǎn)，前面軸跟后面軸距離1600mm，那么就可以將車架上安裝后懸架的地點(diǎn)確定下來。
2-10里面展示的是設(shè)計之前前懸架上橫臂的樣子，還有桿件在懸架上所處地點(diǎn)
圖2-10 后懸架上叉臂裝配圖
水平方向上M10關(guān)節(jié)軸承占據(jù)的大小是20mm，M10薄螺母占據(jù)的大小是4.85mm，套筒占據(jù)的大小是17mm，假設(shè)在組裝的時候螺紋伸出來的長是3.15mm，那么垂直車架的桿子長就可以算出來：
L=160-(20+3.15+4.85+17)×2=70mm
選用橫臂裝在懸架上的，跟橫臂的焊接塊進(jìn)行垂直，那么跟車架后面關(guān)節(jié)地方相距97mm，并且兩個叉臂張開的角大小是70度，在垂直車架的叉臂上，斜叉臂進(jìn)行焊接的地方基本上是跟左邊桿子靠的比較近的地方12mm。
圖紙2-11里面設(shè)計之前前懸架上橫臂的樣子，還有在懸架上桿件在什么地方：
圖2-11 后懸架上叉臂裝配圖
水平方向上M10關(guān)節(jié)軸承占據(jù)的大小是20mm，M10薄螺母占據(jù)的大小是4.85mm，套筒占據(jù)的大小是17mm，假設(shè)在組裝的時候螺紋伸出來的長是3.15mm，那么垂直車架的桿子長就可以算出來：
L=260-(20+3.15+4.85+17)×2=170mm
選用橫臂裝在懸架上的，跟橫臂的焊接塊進(jìn)行垂直，那么跟車架后面關(guān)節(jié)地方相距97mm，并且兩個叉臂張開的角大小是70度，在垂直車架的叉臂上，斜叉臂進(jìn)行焊接的地方基本上是跟左邊桿子靠的比較近的地方12mm。
2.5受力分析及強(qiáng)度校核
車輛靜止懸架承受的是靜態(tài)的車身重量，在剎車的時候，地面的制動力還有慣性力施加在前輪上面的載荷變得很大；后面懸架主要是對靜態(tài)時候車身的重量，制動，還有加速度的時候制動力，還有后輪的載荷變大，還有，車子在拐彎的時候，因?yàn)殡x心力的作用，外邊的懸架載荷也是變大了。
靜態(tài)的時候，按照重量來進(jìn)行分配，可以將前輪，后輪的垂直方向的載荷算出來，這樣就可以將前懸架，后懸架的靜態(tài)受力算出來。
速度變快，或者是剎車的時候，加速度或者是減速度是最大的時候，都是通過輪胎的附著系數(shù)來進(jìn)行確定，按照輪胎的特征，就可以讓車子的加速度，或者減速度的最大值算出來，之后可以知道前輪跟后輪在縱向上的載荷；因?yàn)榧铀俣?，那么載荷就會移動，對于車輛的重心的高要考慮進(jìn)去，之后就可以知道前輪，后輪在垂直方向上載荷的改變。
車輛拐彎，有離心力作用在質(zhì)心上，拐彎的半徑還有車子的速度就決定了離心力的大小，并且再加上車輪附著系數(shù)的限制，那么需要估算彎道跟車子的速度，這樣一來加速度的數(shù)值就可以知道了，那么就可以知道橫向方向上車輪的載荷；按照質(zhì)心的高，可以把里面跟外面載荷的改變算出來。。
2.5.1路面不平路況
車輪在路面上行駛，作用在車輪上垂直力是最大的，也就是說車子在不平的路面上進(jìn)行行走，輪子跟路面有沖擊。查看資料確定動載荷的系數(shù)是
k=2.0，
M車子的重量是348kg（包括駕駛者，還有汽油的重量），停下來的時候
G1=G47%=3489.810.47=1604.52N
G2=G53%=3489.810.53=1089.36N
Z1=kG1=21604.52=3209.04N，
Z2=kG1=21809.36=3618.72N
1、作用在前懸架上的力：
圖2-12 受力示意圖
α=90°，β=72.86°，γ=17.14°，
Z=1/2Z1=3209.04/2=1604.52N，
F1=Z/sin72.86=1604.52/sin72.86=1679.09N
F2=Ztanγ=1604.52tan17.14=494.84N
2、作用在后懸架上的力：
圖2-13 受力示意圖
α=101.48°β=61.48°γ=17.04°
F1=Zsinα/sinβ=1809.36sin101.48/sin71.89°=2018.05N
F2=Ztanγ=1809.36sin101.48/sin71.89=1323.66N
2.5.2加速制動的車況
車輛加快速度或者是剎車的時候，因?yàn)閼T性力就會產(chǎn)生縱向的動載荷
圖2-14 受力示意圖
剎車的時候，在前面的軸上面重量分配系數(shù)查看書本來確定
Z1=m1G1=1.41604.52=2246.33N
速度加快牽引力是最大的時候，后面軸上面分配重量的系數(shù)是m2=1.3
Z2=m2G2=1.31809.36=2352.17N
縱向力的最大值是：X1max=Z1Ψ，X2max=Z2ψ，ψ=1，
X1=2246.33N，X2=2352.17N
1、剎車的時候，作用在前懸架的力制動時，前懸架受力
M=FXR=1123.165265=(FA+FB)AB/2
FA-FB=FX，AB=200
FA-FB=1123.165，F(xiàn)A+FB=2976.39
FA=(1123.165+2976.39)/2=2049.78
FB=(2976.39-1123.165)/2=926.61
2、剎車的時候，作用在后懸架的力
FA=FB=F/2=X2/4=1176.09N
2.5.3轉(zhuǎn)彎的車況
圖2-15 受力示意圖
Ymax=Z*ψ車子拐彎的時候肯定會剎車，拐彎結(jié)束了肯定會加速，Z1，Z2分別是2246.33，2352.17
Z代表的是垂直的反作用在車輪上的力。
Ψ代表側(cè)滑的時候，車輪跟路面的附著系數(shù)，比賽場地跟車輛輪胎的附著性是很好的，確定是1。
Ymax1=Z11=1911.7728N，Ymax2=Z21=2662.8264N
前懸架：
F*R=(FA+FB)AB/2，F(xiàn)A-FB=F=1123.165N
FA-FB=1123.165*265/100=2976.39N，F(xiàn)A-FB=1123.165N
FA=2094.78FB=926.61N
后懸架
F=YMAS/2=1176.085N，
(FA+FB)=FR/AB/2=1176.085265/2002=3116.625N
FA-FB=1176.085N
FA=2146.36，F(xiàn)B=970.27N
極限工況說的是垂直力還有縱向力一起進(jìn)行作用
2-16圖紙里面展示前懸架受到的力：
圖2-16 前懸架受力示意圖
1、作用在上叉臂的力
a=219.76，b=58.15，a1=159.76
力平衡：F2=FY1+FY2=494.84，F(xiàn)B=FX1+FX2=926.61
力矩平衡：在2這個地方確定矩是： F2b+FBa-FY*2b=0
FY1=494.8458.15+926.61219.76/2/58.15=1988.34N
FY2=F2-FY1=494.84-1988.34=-1503.5N
令FX1=0，F(xiàn)X2=926.61，作用在鉸接2這個地方的力：
跟X軸形成的夾角是α2=arctan（Fy2/Fx2）=58.35°
令則FX1=926.61，鉸1處：
F這個方向跟X軸之間的角
，
這個地方的受力是比較大的，只要對這個地方的螺栓強(qiáng)度進(jìn)行校核，有壓力作用在叉臂的前面，有拉力作用在后桿上，這個材料在承受壓力的時候，強(qiáng)度是要高于承受拉力的，所以只需要對后桿來進(jìn)行分析
對F進(jìn)行分解，一個是垂直方向，還有一個是沿著桿子的方向。
隨便在桿子上選一個點(diǎn)E，從E到2這個地方相距X
通過平衡條件有： ，
X加大到那么M最大值就有了
也就是B這個地方承受的力是最大的
W抗彎截面系數(shù)
鋼管： (2-3)
如果D=20mm，d=17.5mm，
作用在球絞1這個地方的力是2202.72N
用的是螺栓：
它的等級是8.8
抗拉強(qiáng)度：
屈服強(qiáng)度：
使用的材料是鋼ML35，ML35Mn，ML20MnVB
在的時候選用后面兩個
切應(yīng)力的許用值是，確定5
，
查看機(jī)械資料P6-32
確定放松螺母：用的是雙螺母，關(guān)節(jié)軸承螺紋長是有一定限度的，用的是彈簧墊片，厚在2.6，只是在不重要的連接上用。用的是六角法蘭螺母m=9.64-10，性能8-12級
2、作用在下叉臂的力
a=338.09，a=278.09，b=101.22，F(xiàn)1與F都是作用在yoz里面
x軸：
y軸：
Z軸：
力矩平衡：軸線3，軸線4選取矩：
確定5這個地方的矩：
N
，
N
N
，在的時候，
N，
F4跟x，y，z軸形成的角度是。
N，
F3跟x，y，z軸形成的角度是
所以作用在桿子前面的力打一下，只要這樣分析就行了。
分析的話在前叉上連接推桿的地方，這個地方就是危險截面。
順著桿子方向進(jìn)行分解：
桿是平行的：N
桿是垂直的：N
，所以強(qiáng)度滿足要求。
[τ]<128MPa，m。
選用的是M10螺栓，比它的直徑還要小，所以說強(qiáng)度滿足要求。
2-17里面就是作用在后懸上面的力：
圖2-17 后懸架受力示意圖
垂直力還有側(cè)向力在同一時間達(dá)到最大。
作用在上叉臂的力：
作用在下叉臂的力是更大的，并且這個力是拉力，所以受到的力更加復(fù)雜，只需要對下叉臂來進(jìn)行校核。
β=71.89°，α1=236.5mm
分析了之后，受力最大的地方在7。
，
叉臂前面一頭有拉力作用，并且力很大，所以只需要對叉臂前面一頭進(jìn)行分析，將這個力分成兩個方向，一個是垂直方向力F⊥，一個是平行方向的力F∥，
F⊥跟F7Z組成F⊥′：
所在9這個地方作用的力：
，
σ<[σ]，所以強(qiáng)度滿足要求，那么7這個地方螺栓受到的力就是：
所以螺栓的強(qiáng)度滿足要求。
33
3 減震器的設(shè)計與計算
3.1 彈簧設(shè)計計算
論文里面用的減震器是車子上都有使用的螺旋彈性減震器，因?yàn)楦话愕能囎硬灰粯樱@個減震器是裝在外面的，我們用的轎車震顫彈簧跟阻尼零件都是裝在車子里面的，通過推拉桿還有直角杠桿的換向裝置，這樣一來效果都是一樣的。只需要對這個裝置進(jìn)行調(diào)整，那么就可以將懸架的數(shù)據(jù)非常容易的改變掉，這樣一來就算是環(huán)境不一樣，都可以拿來進(jìn)行比賽用。
3.1.1前懸架彈簧設(shè)計
彈簧受到的力F=2000N，壓縮量f=0.04m。
確定材料那么應(yīng)力的許用值可以確定下來。按照作用在彈簧上的載荷，確定用的是C級的碳素彈簧鋼絲，彈簧的結(jié)構(gòu)是兩頭都磨平的，那么 [τ]=0.42σb；初步確定彈簧的直徑是8mm，那么匹配的σb=1370MPa，[τ]=0.42σb=0.42X1370MPa=575.4MPa。
初步確定旋繞比是C=5。已經(jīng)知道C，那么就可以將曲度系數(shù)都算出來K
，
那么d=8mm這個數(shù)值是符合論文的需要的。
D=Cd=40mm，查看表格7.1-2就知道D=42mm。
彈簧有效圈數(shù)
確定13.5圈，圈數(shù)的總數(shù)是15，查看表格：彈簧里面的直徑為34mm，外面直徑50mm，節(jié)距為20mm，間距為12mm。
壓縮的最大量就是162mm>40mm，所以符合論文需要。
HZ
3.1.2后懸架彈簧設(shè)計
作用在彈簧上的力F=2825.45N，壓縮量f=0.04m。
確定材料那么應(yīng)力的許用值可以確定下來。按照作用在彈簧上的載荷，確定用的是C級的碳素彈簧鋼絲，彈簧的結(jié)構(gòu)是兩頭都磨平的，那么 [τ]=0.42σb；初步確定彈簧的直徑是10mm，那么匹配的σb=1320MPa，[τ]=0.42σb=0.42X1320MPa=585MPa。
初步確定旋繞比C=5。按照C可以算出來曲度系數(shù)K
，mm<10mm
所以d=10mm初步算出來的數(shù)值符合論文需要。
D=Cd=50mm，查表7.1-2有D=50mm。
彈簧有效圈數(shù)
確定圈數(shù)是11.5，總?cè)?shù)是13，查看表格：彈簧里面的直徑為40mm，外面直徑60mm，節(jié)距為15mm，間距為5mm。
壓縮最大量是57.5mm>40mm，符合要求。
HZ
3.2 減震器設(shè)計及計算
對人來說最舒服的振動頻率在1.0-1.5Hz，人的敏感頻率在4-8Hz，人體就會有共振出現(xiàn)，不過8-12.5Hz這個頻率會影響到人的脊椎，之前算出來頻率2.49Hz、3.11Hz，不在人的敏感范圍里面，所以滿足論文的需要。
對于阻尼系數(shù)=0.25～0.35，確定0.35，
，
3.2.1前懸架減震器設(shè)計
=61.78Kg，=2.49HZ
=2=20.561.782.49=153.83，
F0=153.830.3=46.15，
=5.11mm
[P]=3～4MPa，確定3MPa
=0.30～0.35，確定0.35
A=.
3.2.2后懸架減震器設(shè)計
=72.77Kg，=3.11HZ，
=2=20.572.773.11=553.61，
=553.610.3=166.08，
=7.76mm
[P]=3～4MPa，確定是3MPa
=0.30～0.35，確定0.35
A=.
4 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計
4.1 橫向穩(wěn)定桿的概述
車輛拐彎速度很快，要想讓懸架側(cè)傾角剛度變大，要裝一個橫向穩(wěn)定器在懸架里面，這樣操縱穩(wěn)定性就比較好。
車子在過彎時離心力會作用在車的滾動中心造成車身的側(cè)傾，導(dǎo)致彎內(nèi)輪和彎外輪的懸掛拉伸和壓縮，造成橫向穩(wěn)定桿的桿身扭轉(zhuǎn)，利用桿身被扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反彈力來抑制車身側(cè)傾。
4.2 橫向穩(wěn)定桿設(shè)計及計算
如果車子上有0.6g側(cè)向加速度進(jìn)行作用。
4.2.1前懸架穩(wěn)定桿設(shè)計
N，
N，
N，
N。
左邊的懸架向上跳的高：
F2跟叉臂之間的角度是72.79，
N
N
，
確定橫向穩(wěn)定桿的直徑大小是，原材料用的是45CrNiMoVA，屈服應(yīng)力σs=1300~1400MPa，。
4.2.2后懸架穩(wěn)定桿設(shè)計
，
，
N，
左邊的懸架向上跳的高：
F2跟叉臂之間的角度是為68.96，F(xiàn)跟叉臂之間的角度是39.82，
彈簧力就是1537.37N
N
，
確定橫向穩(wěn)定桿的直徑大小是，原材料用45CrNiMoVA。
5 懸架的運(yùn)動與分析
懸架模型用的是CAD來建立的，按照要求來對懸架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，這樣設(shè)計是最合理的。
圖5-1前輪上下跳動圖 圖5-2前輪允許轉(zhuǎn)角圖
查看運(yùn)動圖紙，前面輪子上下跳動40mm，車輪傾斜角變化0.59，必須要的1~3還要小；最大的叉臂角是9.75，比桿頭關(guān)節(jié)軸承容許的擺動角度還要??；容許車輪轉(zhuǎn)動角在59.46和60.03，比車輪轉(zhuǎn)角的最大值30還要大；輪距的改變在一個車輪上是3.06mm，比輪胎可以容許的改變量還要小，所以前面懸架不會有碰撞，設(shè)計符合論文需要。
圖5-3后輪上下跳動圖
5-3圖紙里面，后面輪子上下跳40mm的時候，車輪傾角變化在0.7，比要求的1~3還要?。徊姹蹟[動的角度最大在11.48，比桿一頭的關(guān)節(jié)軸承可以容許的擺動角度還要小；輪距的改變在一個車輪上是3.58mm，比輪胎容許的改變量4~5mm還要小，所以設(shè)計的后懸架是符合論文需要的。
結(jié)論
本次設(shè)計的主要內(nèi)容總結(jié)如下：
1、了解懸架的組成、特點(diǎn)，對懸架的分類及優(yōu)劣特性進(jìn)行分析；
2、確定懸架的類型，確定前后懸架的參數(shù)及車輪的定位參數(shù)等；
3、對減震器以及前后懸架彈簧進(jìn)行設(shè)計與計算。對前后懸架穩(wěn)定桿進(jìn)行設(shè)計與計算等。對懸架進(jìn)行運(yùn)動的分析等；
4、利用AUTOCAD繪圖軟件完成機(jī)構(gòu)裝配圖及主要部件圖的設(shè)計與繪制，最后編寫本設(shè)計說明書，通過本次設(shè)計在完成任務(wù)的同時，也為其設(shè)計和研究提供一定的理論依據(jù)。