汽车悬架构件设计计算中的梯形机构转向特性

对于具体的汽车，在轴距Lp和梯形机构已定的情况下，可按下列步骤计算判定它的转向特性。确定车轴偏离角车轴偏离角，是指在给定内轮转角下，实际梯形机构造成的转向角δp与无滑移运动的转向角δt的差。表3-65 不同梯形机构的转向特性在8种梯形机构中，有7种是前梯形。表3-66 B′号后梯形机构的匹配特性注：*表示该点为转折点。二者的比值范围为式描述了梯形机构转向特性从量变到质变的内轮转角的变化规律。

理论教育 2023-10-13

汽车悬架构件设计计算-符合

后经修订补充，从1985年开始进行全面修订，于1997年公布了ISO2631—1：1997《人体承受全身振动评价 第一部分：一般要求》。ISO2631—1978E用加速度的均方根值给出了1～80Hz振动范围内人体对振动反应的三种不同的感觉界限：暴露极限当人体承受的振动强度在这个极限之内，将保持健康或安全。ISO2631一般是测算加速度加权均方根值aw，或者是测量等效均值Law，然后换算为较为直观的舒适降低界限TCD。

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线性特性悬架设计计算：静挠度、动挠度与限位行程的匹配

图4-5 线性特性悬架的匹配fc—静挠度 fd—动挠度 fs—限位行程 Pc—满载负荷 Pd—动行程最大时的负荷 Ps—限位块“铁碰铁”时的负荷1.给定静挠度fc当悬架频率n的单位取为次/min时，静挠度可表示为注意：假若悬架的刚度为c=tanα，那么fc值必须满足等式Pc=cfc。若fc不能满足此式，则必须调整所给刚度特性。

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汽车悬架构件设计计算：半拖臂枢轴角的重要性

半拖臂的枢轴角是全拖臂（90°）和全摆轴（0°）的一个折中，但它又不是对角摆轴（45°），而是偏于强调横向效益的一个调和设计。对于X坐标而言，有三种可能：①XA＜XB，此时，点Oe在车轮左侧，其远近取决于XA和XB的差值，但此种情况是不可取的。总之，设计应根据需要而定！假设作用于车轮的冲击载荷为Q，螺旋弹簧至轮心的距离为Δ，则轴承总载荷可粗略表示为摆臂开度摆臂开度指的是摆臂两轴承中心A、B两点间的距离。

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汽车悬架构件设计计算：公式建立与参数求解

在已知整车负荷P、整车质心至第1轴的距离l、各轴至第1轴的距离li以及各轴悬架刚度ci的情况下，利用图4-1的力学模型，来建立各轴轴荷Pi的检验计算公式。式（4-3）中的f还是一个未知数，由于f=P/C，P是已知参数，而c是质心面处的换算刚度，它可由下述方法求得：在图4-1中，由力平衡关系可得将式（4-3）代入式（4-5）后，可得再将式（4-4）代入式（4-6）还可解得由式（4-7）可知，质心面处的换算刚度，一般小于各簧刚度之和。

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汽车悬架设计计算-合适频率特性，行程容量与满载需求

除空载和满载的变化外，汽车行经不平路面的动载荷等，也可能使频率发生很大的改变，这完全取决于悬架的刚度特性。可行的办法，是根据不同的车型选取合适的弹性元件。合适的行程和容量，基本上是由满载负荷和满载点的频率要求所决定的。原则上，斜率变化应以靠近等频特性为好。

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汽车悬架构件设计计算：导向机构分类及优点

按导向机构的不同，悬架可分为相关悬架、独立悬架和半独立悬架，如图1-1所示。相关悬架的优点①结构简单，制造、维修方便，成本低廉。④车身侧倾时，车轮外倾角不变，不影响侧向力的传递。③驱动桥的非悬挂质量较大，影响平顺性，破坏接地性。⑤当汽车直线行驶于不平路面时，由于左、右车轮跳动高度的不一导致轴转向，进而破坏直线行驶的稳定性。⑥作为驱动桥，输入的驱动力矩将引起左、右车轮的负荷转移。

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汽车悬架构件设计计算：中性面位置确定方法

对于汽车来说，中性面也就是侧倾力矩中心或纵倾力矩中心所在的平面。因此，只有知道了中性面的位置，才能确定侧倾力矩中心和纵倾力矩中心的位置以及侧倾力矩臂和纵倾力矩臂的大小。由图2-17的几何关系可知将式代入式可解得式中 ax——任一弹簧至中性面的距离；lx——任一弹簧至第1簧的距离。式的值可正可负，这是中性面位置的方位描述：当计算数值为正时，说明中性面在该簧右侧；计算数值为负时，说明中性面在该簧左侧。

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汽车悬架结构设计计算方法

两点偏转法的优点，是全部作图能在弹簧全长范围内进行。②作出夹紧盖板长度m及n。吊耳影响修正的必要性，取决于作图的精度及吊耳的长度和吊耳角β是否过小。②以dr=，dc=为半径，Br、Bc为圆心画弧，作fr、dr所画圆弧及fc、dc所画圆弧的切线，便可得出中心杆DE回弹和压缩位置的校正线。④变形Xr、Xc与Xr′、Xc′之差，若与弹簧尺寸相比较小时，不需修正。

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汽车悬架构件设计计算等频率负荷分配方法

所谓等频率负荷，就是保证各车轴悬架频率相等时的悬架载荷，它是悬挂质体载荷在各轴悬架上的分配。具体计算：①用式计算各轴静挠度②用式计算质心面处的组合线刚度c0：③用式计算左侧各悬架刚度cf：④用式计算右侧各悬架的刚度cr：⑤用式Pi=c×fi计算各轴悬架的等频负荷：⑥用式∑Pi验算各轴负荷和：⑦用式（4-9）计算负荷分配比：⑧用式计算刚度分配比：⑨用式检验频率分配比：

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摆臂式和齿条式梯形机构的内外轮转角关系

从普通梯形机构一节可知，根据内、外轮转角的关系，不仅可以求出整车转弯半径，而且也能掌握梯形机构的转向特性。具体推导过程从略，此处直接列出摆臂式和齿条式两种梯形机构的内、外轮转角关系式。齿条三段式内、外轮转角的关系图3-115 齿条三段式内、外轮转角的关系第一式：S=f（α）式中第二式：β=f式中x、y、z分别为A、B、C三点满载时的原始坐标，r为梯形臂的顶视投影长度，θ为r与x轴的夹角。

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汽车悬架构件设计计算及可调阻尼减振器

当车轮上下跳动时，减振器的工作活塞在油液中作往复运动。这种充气式减振器的优点是结构简单，成本低；油气分开，消除了油的乳化现象。其缺点是长度较长，对于活塞杆直径大、行程大的减振器不太适合。反之，当汽车载荷减小时，柱塞上移，增大了节流孔的通道截面积，减小了阻尼力，从而达到了随汽车载荷的变化而改变减振器阻力的目的。这种减振器将可能会用于高档大客车或高级轿车上。其核心部分是可调阻尼减振器。

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汽车悬架构件设计计算中的油气弹簧与气室

其中之一为主气室，充有气压与正常单气室油气弹簧相接近的氮气，其气压为p1；另一气室称为补偿气室，其内充有高压氮气，其气压为pk。补偿气室开始工作时的弹簧上载荷称为临界载荷，用符号Pk表示。

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汽车悬架单臂导向机构设计计算

单纵臂悬架的导向机构最为简单，但也最为典型。图3-29 单纵臂悬架的轴转向在图3-29中，在满载状态下，悬架上两根纵向推杆一端P′连到车身上，另一端M′连到车轴上。纵向推杆在车身上的点，无论是在轴前还是在轴后，是高还是低，都将影响转向的性质和程度。悬架推杆角可出现在不同的象限，前后悬架不同象限的悬架推杆角将匹配出不同的转向特性趋势。正因如此，设计悬架时，推杆角的确定应综合考虑各种因素。

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汽车悬架设计计算-弹性元件划分，多种悬架形式及优势

按弹性元件的不同，悬架可分为钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空气弹簧悬架、油气弹簧悬架以及橡胶弹簧悬架等。不同弹性元件构成的悬架形式有着不同的用途和不同的优势。螺旋弹簧结构、工艺简单，维修方便，其丝径、圈径、节距和螺旋角四大参数可变，刚度的可设计性很大，特别是变丝径螺旋弹簧，其单位质量负荷较高，可充分发挥材料的潜能。③钢板弹簧独立悬架，如图1-24所示。图1-39 多轴车空气悬架油气弹簧悬架。

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悬架运动学特性及设计计算

悬架运动学特性是指当车轮跳动时，前轮定位参数、轮距、前轮侧向滑移量等参数相应变化的规律。此处利用简明的复数法来建立机构随下臂或上臂运动的数学模型。我们把“四杆机构”的杆长设为Rk，若弹性元件装于下臂之上，则杆R1这个下臂就是主动臂。

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