（图纸+论文）矿用越野车悬架系统的设计（全套完整）㊣精品文档值得下载

（图纸+论文）矿用越野车悬架系统的设计（全套完整）

性舒适性等多方面的设计要求。设计出结构简单工作可靠造价低廉的悬架系统，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展。所以本题设计款结构优良的矿用越野车悬架系统具有定的实际意义。本课题主要研究内容包括悬架系统的总体方案设计，它包括对悬架系统结构形式设计和系统各零部件的总体布置设计。悬架系统的弹簧元件性能设计和导向机构布置设计，根据整车总体布置方案对平顺性提出的要求确定悬架系统弹性元件的刚度根据行驶路面的状况来确定悬架系统的动挠度根据整车行驶的姿态和要求来确定弹性元件的自由长度等根据悬架导向机构设计要求确定导向机构布置参数根据悬架总体布置方案来确定悬架导向机构在汽车纵向平面横向平面以及水平面内布置方案。第章悬架结构形式的设计及主要参数的确定.悬架的概论悬架的形式根据其是用于可转向的前桥，还是后桥，是用于驱动桥，还是非驱动桥而有所不同。按照导向机构的形式不同，悬架基本上可以分因面要调节弹性元件和减振器这矛盾。在压缩行程车桥和车架相互靠近，减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。在悬架伸张行程中车桥和车架相互远离，减振器阻尼力应大，迅速减振。当车桥或车轮与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减振的要求。.相对阻尼系数在减振器卸荷阀打开之前，其中的阻力与减振器振动速度之间的关系为.式中减振器阻尼系数汽车悬架在有阻尼以后，簧上质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼系数的大小来评定振动衰减的快慢程度。的表达式为.式中悬架系统的垂直刚度簧上质量相对阻尼系数的物理意义是减振器的阻尼作用在不同刚度和不同簧上质量的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。值大，振动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身。值小则反之。通常情况下将压缩行程时的相对阻尼系数取小些，伸张行程时的相对阻尼系数取大些，两者保持有的关系。。设计时，先选取与的平均值。对于无内摩擦的弹性元件螺旋弹簧悬架，取。对于有内摩擦的弹性元件扭杆弹簧悬架，值取小些。对于行驶路面条件较差的汽车，值应取大些，般取.为避免悬架碰撞车架，取.。本设计取减振器阻尼系数的确定前悬架系统固有振动频率.减振器的阻尼系数.式中减振器下横臂上的连接点到下横臂在车身上的交接点之间的距离双横臂悬架下横臂长减振器轴线与铅垂线之间的夹角。本设计选用的是双向作用式减震器。根据结构形式的不同，减震器分为摇臂式和筒式两种，筒式又分为单筒式，双筒式和充气式三种。本设计选用的是双筒式减震器。本设计选用的双向作用筒式液压减振器，般都具有四个阀，即压缩阀伸张阀流通阀和补偿阀。流通阀和补偿阀是般的单向阀，其弹簧很弱，当阀上的油压作用力与弹簧力同向时，阀处于关闭状态，完全不流通液流而当油压作用力与弹簧力反向时，只要有很小的油压，阀便能开启。压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压增高到定程度时，阀才能开启而当油压减低到定程度时，阀即自行关闭。双向作用筒式减振器的基本结构如图.所示双向作用筒式减振器的作用原理是当车架与车桥作往复相对运动时，减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，则减振器壳体内的油液便反复地从个内腔通过些窄小的孔隙流入另内腔。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦便形成对振动的阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。减振器阻尼力的大小随车架与车桥或车轮的相对速度的增减而增减，并且与油液黏度有关。双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀流到活塞上面的腔室上腔。上腔被活塞杆占去了部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，部分油液于是就推开压缩阀，流回贮油缸。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀关闭，上腔内的油液推开伸张阀流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。图.双向作用筒式减振器基本结构压缩阀储油缸伸张阀活塞油封与车架身相连防尘罩导向座流通阀工作缸补偿阀与车桥相连减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。本设计取。.前后悬架的弹性特性悬架受到的垂直外力与由此引起的车轮中心相对于车身位移即悬架的变形的关系曲线，称为悬架的弹性特性。其切线的斜率是悬架的刚度。本文所选螺旋弹簧为线性螺旋簧，在动挠度行程内，其弹簧刚度为线性。.前后悬架的侧倾刚度及其在前后悬架的分配悬架侧倾角刚度是指簧上质量产生单位侧倾角时，悬架给车身的弹性恢复力矩。侧倾角过大或过小都不好。般要求，当汽车弯道行驶时，在.的侧向加速度作用下，货车车身侧倾角不超过6゜7゜，轿车的车身侧倾角在.5゜4゜。前后悬架侧倾角刚度的分配会影响前后轮的侧偏角的大小，从而影响车辆的操纵稳定性。为满足汽车稍有不足转向特性要求，汽车在曲线行驶中，般应使前轴的轮胎侧偏角略大于后轴的轮胎侧偏角。为此，应使前悬架具有的侧倾角刚度略大于后悬架的侧倾角刚度。另外，汽车设计上常常采用较硬的弹簧，附加横向稳定杆或增大侧倾中心的高度，减小曲线行驶时车身的侧倾。因整车布置的原因，后轴轴荷较大，必须布置大刚度后悬弹簧，因此引起后悬侧倾角刚度过大，造成前后悬侧倾角刚度失配。由于悬架的侧倾角刚度同时受悬架导向机构结构参数刚度参数和弹性元件刚度簧距的影响，所以可以通过设计合理的导向机构来避免前后悬架侧倾角刚度比例不合理。本文所研究的特种车后悬导向结构采用独特的交叉纵臂结构，当车身倾斜时，不提供附加侧倾刚度前悬导向结构采用两个具有合适角度的斜置纵臂，当车身倾斜时，提供较大的附加侧倾刚度，实现前后轴悬架侧倾角刚度的合理分配。.本章小结本章介绍了了悬架的基本结构，介绍了独立悬架与非独立悬架的特点，进而根据该车的工作环境以及整车的总布置要求完成了该特种车的悬架系统的总体设计，根据前后轴荷的分配及其大小确定了前后悬架的结构形式和总体布置方案。并且根据给定的参数确定了前后悬架的静挠度和动挠度，了解前后悬架的弹性特性，了解悬架的侧倾角刚度及其再在前后悬架的分配。第章前后悬架弹性元件的设计.前悬架弹性元件的设计弹性元件作为悬架的重要组成部分，对悬架的各项性能影响很大。为了满足汽车具有良好的行驶平顺性，要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应在合适范围，并尽可能低。前悬架螺旋弹簧的计算由第可知前悬静挠度，前桥轴空载质量，前桥满载质量，前轮距。越野车,悬架,系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要矿用防爆越野车是矿藏开采行业迫切需要的生产设备之。从年月起，国家安全监督局已下文明令禁止井下使用非防爆车辆。悬架是现代汽车上的重要总成之，它把车架或车身与车轴或车轮弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架或车身之间的切力和力矩缓和路面传给车架或车身的冲击载荷，保证汽车的行驶平顺性保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性。本文设计的主要内容有阐述了前后悬架的特点，确定了前后悬架为双横臂独立悬架后悬架为钢板弹簧非独立悬架的设计方案，确定悬架的结构形式及主要参数。对前后悬架的弹簧进行设计计算，对主要零部件进行相应的校核，完成前后悬架减震器的匹配，对减振器的主要参数进行计算及其相关的校核。对悬架的导向机构的设计，完成悬架导向机构的设计方案，确定了悬架导向机构的布置参数，完成了前悬架上下横臂在纵向平面和在横向平面上的布置方案，确定上下横臂的长度。目前，矿用防爆车是矿藏开采行业迫切需要的生产设备之，国内大型矿藏井下运输车辆包括人员运送车货运车辆主要为防爆车辆，还有辆以上非防爆车辆。从年月起，国家安全监督局己下文明令禁止井下使用非防爆车辆。由于井下道路状况较差，形同越野路面，矿用越野防爆车对于提高井下劳动效率，改善工人的劳动条件和减轻劳动强度显得尤为重要。我国目前尚未有此类产品，在用矿用越野车均为进口产品，因此设计该款车在替代进口，结束国外公司的垄断，研发具有自主知识产权的矿用越野车等方面具有重要的意义。国内矿用井下越野车辆基本为澳大利亚的及德国的垄断，购买和维护费用高昂，制约其大量推广使用，自主开发款适合中国国情的，具有自主知识产权的矿用越野车显得迫在眉睫。本论文研究的特种防爆矿用越野车国产化程度高，无论在购买成本和使用成本等方面都将大大低于进口产品，设计针对性较强，在性能上将更加适应我国井下作业，针对井下作业车这细分市场其前景非常看好。虽然国内学者对普通汽车悬架的设计己经进行了大量的研究工作，如多连杆独立悬架双横臂独立悬架等。但对些特种车辆的悬架设计研究很少，如该矿用作业越野防爆车的多连杆非独立悬架。如果把普通汽车的悬架设计经验套加在此特种汽车悬架设计的研究上，是不合适的。因此，有必要将其作为特殊对象来加以研究。该特种矿用作业车是应我国矿生产现场人员的强烈要求，为提高工作效率减少安全事故专门开发的防爆车辆。.国内外研究现状在国外，汽车悬架运动学的研究起步较早，几乎是随着独立悬架的诞生就开始了，而汽车悬架弹性运动学的研究是在上世纪年代兴起的。德耶尔森.赖姆帕尔著的汽车底盘基础对车轮定位参数做了准确的定义，着重分析了车桥运动学和弹性运动学时轴距轮距侧倾轴线和前轮定位参数的变化对悬架性能的影响以及对整车操纵稳定性的影响。阿达姆•措莫托著的汽车行驶性能和安培正人著的汽车的运动与操纵介绍了悬架运动学对汽车行驶性能的影响，并对悬架弹性运动学对汽车操纵稳定性的影响进行了较为系统的分析。德国编写的车辆悬架从悬架的理论建模橡胶支撑的模型出发对悬架弹性运动学特性的理论分析作了较为深入的研究。在悬架运动学分析中，将悬架简化成多连杆机构，用图解法来分析轮胎的跳动所引起的悬架变形在悬架弹性运动学分析中，则对悬架模型作了受力分析，推导出变形与力的关系，并将橡胶衬套铰接的处理简化成三根两两垂直的弹簧。在国内，近几十年来才逐步开展对汽车悬架运动学的研究。中国工程院院士郭孔辉所著汽车操纵稳定性对悬架运动学作了最为系统的分析，并且在国内首次提出了从侧向力纵向力转向的角度研究悬架运动学。吉林大学的林逸教授等人在年代也先后在各报刊发表文章阐述了橡胶元件的基本性能，着重分析了独立悬架中橡胶元件对汽车操纵稳定性的和平顺性的影响，并提出了处理弹性运动学问题的般思路和方法。吉林大学工学博士杨树凯发表博士论文橡胶衬套对悬架弹性运动与整车转向特性影响的研究，重点分析了影响悬架弹性运动的因素及本质原因橡胶衬套变形。在分析悬架橡胶衬套工况特点和传统衬套模型不足的基础上，基于有限