[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計精品] 載重車十噸橋空氣懸架開發(fā)設(shè)計

1、<p>　　載重車十噸橋空氣懸架開發(fā)設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　我國目前載重車支承橋配用的懸架基本上是鋼板彈簧，只有少數(shù)的專用載重車才配置了空氣懸架。相對于傳統(tǒng)的機(jī)械鋼板彈簧懸架來說，空氣懸架具有乘坐更舒適安全、改善車輛的行駛平順性等顯著優(yōu)點(diǎn)。對于我國汽車業(yè)而言，空氣懸架項目不僅僅是一個難得的商機(jī)，更重要的是，誰先掌

2、握了汽車空氣懸架的開發(fā)技術(shù)，誰領(lǐng)先開發(fā)出配置空氣懸架的成熟車型，誰就掌握了今后若干年內(nèi)商用車市場的先機(jī)。</p><p>　　本文針對空氣懸架的開發(fā)設(shè)計，準(zhǔn)備首先從傳統(tǒng)的汽車部件設(shè)計方法出發(fā)。綜合國內(nèi)外典型的空氣懸架設(shè)計方案，查閱汽車設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，初步確定與懸架相關(guān)聯(lián)的各零件的大致尺寸并初步確定其形狀。然后分析各零件的受力情況，按照強(qiáng)度、剛度、疲勞理論進(jìn)行校核、計算。</p><p>　

3、　在校核、計算的基礎(chǔ)上，確定各零件的相對位置關(guān)系，并運(yùn)用CATIA對空氣懸架各零件進(jìn)行建模和裝配。</p><p>　　為了能夠直觀的表示出零件的應(yīng)力、應(yīng)變，需要進(jìn)行有限元分析。在分析的過程中，按照其實際工作中的約束和載荷狀況對其進(jìn)行加載和加約束。計算機(jī)自動計算后通過不同的方式觀察其應(yīng)力應(yīng)變情況，再對零件圖和裝配圖進(jìn)行修改，直到得到滿意的結(jié)果為止。</p><p>　　設(shè)計好的懸架要能滿足

4、生產(chǎn)的需要，需要對各零件擬定合理的工藝路線。</p><p>　　關(guān)鍵詞 空氣懸架；CATIA；有限元分析；工藝路線</p><p>　　Truck ten ton bridge Air Suspension Fork development Design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p&

5、gt;　　Our country present truck supporting bridge uses for parts the suspension fork basically is the spring, only then the minority special-purpose truck has only then disposed the air suspension fork. Was opposite in th

6、e traditional mechanical spring suspension fork, the air suspension fork had while does nightwatch the comfortable security, to improve vehicles' smooth running and so on remarkable merit. Speaking of our country aut

7、omobile industry, the air suspension fork project is not only a rare </p><p>　　This article in view of the air suspension fork's development design, the preparation first embarks from the traditional aut

8、omobile part design method. Synthesizes the domestic and foreign models the air suspension fork design proposal, consults the automobile design the related standard, the preliminary determination and the suspension fork

9、are connected the various components' approximate size and determines its shape initially. Then analyzes various components the stress situation, according </p><p>　　In the examination and computation fo

10、undation, determined that various components the relative position relations, and carry on the modelling and the assembly using CATIA to air suspension fork various components.</p><p>　　For can the direct-vi

11、ewing expression components stress, the strain, need to carry on the finite element analysis. In the analysis process, carries on the load according to its practical work's in restraint and the load condition to it a

12、nd adds the restraint. After computer automatic computation, observes its stress strain situation through the different way, again makes the revision to the detail drawing and the assembly drawing, until obtains satisfac

13、tion result. </p><p>　　Designs the good suspension fork to be able to satisfy the production the need, needs to draw up the reasonable craft route to various components.</p><p>　　Key Words Air s

14、uspension fork; CATIA; Finite element analysis; Craft route</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p>　　第 1 章 緒論6&l

15、t;/p><p>　　1.1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀6</p><p>　　1.2 空氣懸架概述7</p><p>　　1.3 方案論證10</p><p>　　1.4 課題主要研究內(nèi)容12</p><p>　　第 2 章 空氣懸架部件的設(shè)計13</p><p>　　2.1 輔助車架的設(shè)計計算

16、13</p><p>　　2.1.1 輔助車架結(jié)構(gòu)的選擇13</p><p>　　2.1.2 車架的強(qiáng)度計算14</p><p>　　2.2 導(dǎo)向鋼臂的設(shè)計計算19</p><p>　　2.3 空氣彈簧的設(shè)計計算21</p><p>　　2.4 推力桿的設(shè)計計算24</p><p>　

17、　2.4.1 縱向推力桿24</p><p>　　2.4.2 橫向推力桿25</p><p>　　2.5 空氣懸架裝配圖26</p><p>　　2.6本章小結(jié)27</p><p>　　第 3 章 有限元分析28</p><p>　　3.1 車架靜力分析28</p><p>　　3.

18、2 縱向推力桿靜力分析30</p><p>　　3.3 導(dǎo)向鋼臂靜力分析32</p><p>　　3.4 橫向推力桿靜力分析34</p><p>　　3.5 本章小結(jié)36</p><p>　　第 4 章 工藝路線的擬定37</p><p>　　4.1 空氣彈簧上支座工藝路線37</p><

19、;p>　　4.2 橫向推力桿支座工藝路線38</p><p>　　4.3 橫向推力桿工藝路線38</p><p>　　4.4 導(dǎo)向鋼臂工藝路線38</p><p>　　4.5 導(dǎo)向鋼臂支座工藝路線39</p><p>　　4.6 本章小結(jié)39</p><p><b>　　結(jié) 論40<

20、/b></p><p><b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀</b></p><p>　

21、　空氣彈簧發(fā)明于100年前，它的雛形是馬車上使用的皮囊，直到20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的纖維疊層橡膠制作技術(shù)，才使制造實用的空氣彈簧成為可能，人們首先考慮在客車上應(yīng)用空氣彈簧。目前國外高級大客車幾乎全部使用空氣懸架，重型載貨車使用空氣懸架的比例已達(dá)80%以上，空氣懸架在輕型汽車上的應(yīng)用量也在迅速上升。</p><p>　　空氣懸架在我國的應(yīng)用落后國外幾十年，直到近幾年，隨著高檔客車制造技術(shù)的引進(jìn)以及人們對舒適性要求的提

22、高，加上國家對客車等級劃分的標(biāo)準(zhǔn)要求，空氣懸架才開始逐步應(yīng)用起來。目前國內(nèi)空氣懸架主要集中應(yīng)用在高等級客車上，但是受多方面因素的制約，空氣懸架的配置率還很低，基本上還屬于“導(dǎo)入”階段。汽車空氣懸架在載重貨車上的應(yīng)用國內(nèi)尚處于起步階段。</p><p>　　我國公路條件的改善為汽車空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件。國內(nèi)高速公路的發(fā)展對汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求，對空氣懸架國內(nèi)市場產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作

23、用。此外，重型汽車對路面破壞機(jī)理的研究及認(rèn)識進(jìn)一步加深，政府對高速公路養(yǎng)護(hù)的重視，限制超載逐步在國內(nèi)各地受到重視，使空氣懸架在重型車上的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。為適應(yīng)高速公路運(yùn)輸?shù)男枰?，高級客車和大型載貨車都應(yīng)該使用空氣懸架。</p><p>　　我國目前載重車支承橋配用的懸架基本上都是鋼板彈簧，只有少數(shù)的專用載重車配置了空氣懸架，例如泰安航天特種車有限公司研發(fā)并制造了一種適用于13噸橋四氣囊（雙聯(lián)橋八氣囊）、標(biāo)準(zhǔn)寬度

24、（2500mm）、能滿足車架高度調(diào)節(jié)的重型載貨汽車及牽引車的驅(qū)動橋空氣懸架系統(tǒng)；黃河牌JN4322V3852A型40t裝備牽引車空氣懸架。</p><p>　　對于我國汽車業(yè)而言，空氣懸架項目不僅僅是一個難得的商機(jī)，更重要的是，誰先掌握了汽車空氣懸架的開發(fā)技術(shù)，誰領(lǐng)先開發(fā)出配置空氣懸架的成熟車型，誰就掌握了今后若干年內(nèi)商用車市場的先機(jī)。 “十五規(guī)劃”統(tǒng)計，到2005年重型載貨汽車需求為9～11萬輛。僅從東風(fēng)汽車有

25、限公司2002年4月公開發(fā)布的2004～2007年中期事業(yè)計劃來分析，預(yù)計未來幾年“東風(fēng)有限”系列商用車的空氣懸架配置數(shù)量約在15000～30000套；一汽集團(tuán)的系列商用車的空氣懸架配置數(shù)量也不低于這個數(shù)字。</p><p><b>　　空氣懸架概述</b></p><p><b>　　(1) 原理</b></p><p>

26、;　　懸架是連接車身和車輪之間一切傳力裝置的總稱，主要由彈簧（如鋼板彈簧、螺旋彈簧、空氣彈簧、扭桿等）、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。當(dāng)汽車在不同路面上行駛時，由于懸架系統(tǒng)實現(xiàn)了車身和車輪之間的彈性支承，有效地降低了車身與車輪的振動，從而改善了汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性。</p><p>　　空氣懸架系統(tǒng)主要由空氣彈簧組件、橫向穩(wěn)定器、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、高度控制閥、空氣彈簧輔助裝置(如空氣壓縮機(jī)、單向閥、氣路、貯

27、氣筒等)等組成，屬非獨(dú)立空氣懸架，如圖1-1所示。</p><p>　　1—輸氣管 2—?dú)馐?3—控制閥 4—車架 5—空氣彈簧安裝支架</p><p>　　6—調(diào)節(jié)臂 7—支架 8—進(jìn)氣閥 9—排氣閥 10—推力桿 11—后</p><p><b>　　軸 12—空氣彈簧</b></p><p>　　圖

28、1-1 普通空氣懸架示意圖</p><p>　　在理想狀態(tài)下，裝有空氣懸架的車架行駛高度不隨路面的不平而發(fā)生變化，空氣懸架氣路原理見圖1-2所示。空氣懸架的具體工作原理：壓縮機(jī)供給儲氣筒壓縮空氣，儲氣筒上裝有壓力保護(hù)閥，當(dāng)儲氣筒中的壓力超出設(shè)定壓力時，壓力保護(hù)閥會自動打開把過載壓力卸掉。當(dāng)車輛在平直路面上行駛時，高度閥的充氣閥門和排氣閥門都關(guān)閉，空氣彈簧氣囊內(nèi)即不充氣也不放氣，車架高度保持不變。當(dāng)車輛行駛在不平路

29、面或轉(zhuǎn)彎時，車輪產(chǎn)生跳動或轉(zhuǎn)彎離心力都會使車架產(chǎn)生傾斜，連接在車架上的高度控制閥控制桿就會轉(zhuǎn)過一定角度，當(dāng)車輛載荷增加時，空氣彈簧被壓縮，車架整體下移，高度控制閥控制桿向上旋轉(zhuǎn)，使控制閥的充氣閥門打開，壓縮空氣經(jīng)高度控制閥向氣囊內(nèi)充氣，在氣壓的作用下，車架回升，高度控制閥控制桿隨之向下旋轉(zhuǎn)，使控制閥的充氣閥門的開度逐漸變小直至關(guān)閉，此時車架恢復(fù)到設(shè)定高度，即空氣彈簧氣囊回伸到原來高度；當(dāng)車輛載荷下降時，空氣彈簧氣囊在其腔內(nèi)壓縮空氣的作用

30、下伸長，車架整體上移，高度控制閥控制桿向下旋轉(zhuǎn)，使控制閥的放氣閥門打開，壓縮空氣經(jīng)高度控制閥向外界排出，車架下降，高度控制閥控制桿隨之向上旋轉(zhuǎn)，使控制閥的放氣閥門的開度逐漸變小直至關(guān)閉，此時車</p><p>　　圖1-2 空氣懸架的氣路原理</p><p><b>　　(2) 空氣彈簧</b></p><p>　　空氣彈簧是由橡膠氣囊、上蓋板

31、、底座、輔助氣室、夾緊環(huán)、緩沖快等組成，其內(nèi)部充滿壓縮氣體。其中橡膠氣囊是空氣彈簧的重要部件，一般由內(nèi)層橡膠（氣密層）、外層橡膠、簾線層和成形鋼絲圈硫化而成。根據(jù)橡膠氣囊工作時的變形方式，商用車空氣彈簧的結(jié)構(gòu)形式主要分為囊式和膜式兩大類，如圖1-3所示。</p><p><b>　　圖1-3 空氣彈簧</b></p><p>　　囊式空氣彈簧外形為燈籠形結(jié)構(gòu)，其曲囊可

32、以由一段或數(shù)段串聯(lián)而成，分別稱為單曲、雙曲或多曲囊式空氣彈簧。囊式空氣彈簧主要靠橡膠氣囊的撓曲獲得彈性變形。膜式空氣彈簧外形為圓柱形結(jié)構(gòu)，有時其活塞底座空心內(nèi)腔還起輔助氣室的作用，通過橡膠氣囊卷曲獲得彈性變形，以實現(xiàn)整體伸縮。根據(jù)橡膠氣囊止口與接口的連接方式，膜式空氣彈簧又分為端蓋約束膜式和自由膜式。端蓋約束膜式空氣彈簧的密封一般用螺栓夾緊密封或封板卷密封，自由膜式空氣彈簧則是采用橡膠氣囊內(nèi)的壓力自封。</p><p

33、>　　貨車上常用的是雙曲囊式空氣彈簧，而膜式空氣彈簧普遍應(yīng)用于客車和對車身高度調(diào)節(jié)要求較大的貨車上。</p><p><b>　　(3) 高度控制閥</b></p><p>　　高度控制閥是空氣彈簧懸架系統(tǒng)的一個重要組成部分，其主要功能是：① 隨整車載荷變化保持合理的懸架行程；② 高速時降低車身，保持車身穩(wěn)定性，減少空氣阻力；③ 在起伏不平的路面情況下，提高車身

34、高度以提高汽車的通過能力?？諝鈴椈傻膬?yōu)點(diǎn)也只有在采用了高度控制閥的情況下才能充分體現(xiàn)出來。</p><p>　　高度控制閥一般分機(jī)械式和電磁式兩種，也可以分有延時機(jī)構(gòu)的和沒有延時機(jī)構(gòu)的兩種。沒有延時機(jī)構(gòu)的高度控制閥，在工作過程中，由于進(jìn)氣閥和排氣閥不斷地開閉，空氣的消耗量比較大，所以很少采用。對于本車采用的有延時機(jī)構(gòu)的高度控制閥，在受到突然的位移或高頻振動位移時，由于油壓減振器的阻力，僅僅緩沖彈簧伸縮變形，而進(jìn)、

35、排氣閥并不作用，因而空氣彈簧在工作過程中，高度控制閥的耗氣量很少。</p><p>　　(4) 導(dǎo)向傳力機(jī)構(gòu)</p><p>　　由于空氣彈簧只能傳遞垂直負(fù)載，空氣懸架必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以傳遞縱向力、側(cè)向力及其力矩。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有鋼板彈簧導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、單縱臂式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、A型架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、雙縱臂式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、雙橫臂式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　鋼板彈簧導(dǎo)向機(jī)構(gòu)實質(zhì)上是空氣

36、彈簧與鋼板彈簧兩者組合的混合懸架系統(tǒng)，其中鋼板彈簧兼起導(dǎo)向元件和彈性元件的作用，其結(jié)構(gòu)簡單，布置方便，在商用車中得到廣泛應(yīng)用。A型架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是兩根縱向?qū)虮鄣你q鏈點(diǎn)在車架的連接處合并在一起，形成A型結(jié)構(gòu)?？諝鈴椈刹贾迷谲囕喓蟛?，彈簧中心距近似于輪距，從而提高了汽車的抗側(cè)傾能力。雙縱臂式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是一種廣泛用于商用車上的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其縱臂的具體形式較多。</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)干系的布置方式多種多樣，各有利弊，其

37、類型的選擇要根據(jù)整車的總布置情況而定。</p><p><b>　　(5) 減振器</b></p><p>　　當(dāng)汽車懸架僅有彈性元件而無摩擦或減振裝置時，汽車懸掛質(zhì)量的振動將持續(xù)很長時間。因此，懸架中一定要有減振的阻尼力，對于選定的懸架剛度，只有恰當(dāng)?shù)剡x擇阻尼力才能充分發(fā)揮懸架的緩沖減振作用。</p><p>　　汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減

38、振器。減振器的阻尼力愈大，振動消除得愈快，也使并聯(lián)的彈性元件的作用不能充分發(fā)揮。同時，過大的阻尼力還可能導(dǎo)致減振器連接零件及車架損壞。減振器的阻尼作用除與阻尼系數(shù)有關(guān)外，也與懸架剛度及懸掛質(zhì)量有關(guān)。根據(jù)是否由懸架彈簧支撐，汽車的總質(zhì)量可以分為簧載質(zhì)量和非簧載質(zhì)量兩部分。為了獲得良好的平順性和操縱穩(wěn)定性，非簧載質(zhì)量應(yīng)當(dāng)盡量小。</p><p>　　對于不同的道路狀況，要求的阻尼力也不盡相同。行駛在平坦的良好路面時，

39、要求懸架有小阻尼，行駛在壞路時，則要求有較大的阻尼。此外，現(xiàn)代汽車的減振器在壓縮行程和伸張行程時的阻尼系數(shù)值也不一樣，壓縮行程的阻尼系數(shù)小，約為伸張行程的1/2左右。</p><p><b>　　方案論證</b></p><p>　　不論是采用空氣彈簧還是4片鋼板彈簧，懸架系統(tǒng)的設(shè)計目的都是要保護(hù)車輛不受振動和路面沖擊振動的影響。但是機(jī)械彈簧懸架系統(tǒng)如果設(shè)計不當(dāng)也可能

40、會加強(qiáng)振動。路面的小跳動，如路面接縫這樣的小跳動，就可能會引起機(jī)械彈簧共振，從而產(chǎn)生巨大的破壞性振動力而傳給車輛。</p><p>　　空氣懸架系統(tǒng)消除振動的性能使車輛的行駛平順性、乘坐柔軟性和舒適性是機(jī)械彈簧懸架系統(tǒng)所無法比擬的。在空氣懸架系統(tǒng)中，空氣彈簧中的氣壓自動調(diào)節(jié)以保持離地高度不變。行駛平滑而且平穩(wěn)。機(jī)械彈簧要想得到同樣的乘坐柔軟性，則滿載時彈簧的柔性變形將達(dá)5英寸，這只是在靜止?fàn)顟B(tài)下的變形。</

41、p><p>　　機(jī)械彈簧的柔性變形將使車架離地高度減小，與車輪的間隙只剩下50mm左右，這顯然太小。只要有很小的跳動，輪胎就會與拖車連接桿相撞。這種情況顯然不能令人滿意。因此，設(shè)計時就需要提高機(jī)械彈簧的剛性，使其在滿載時能保持離地高度。這樣就限制了這種系統(tǒng)吸收路面振動的能力。</p><p>　　空氣彈簧能吸收路面的破壞性振動，路面上很小的跳動都可能被機(jī)械彈簧的剛性增強(qiáng)很大的路面振動。差不多每

42、一個司機(jī)都經(jīng)歷過公路的路面接縫對汽車產(chǎn)生的有害共振。只要把你的汽車在路面比較差路面上顛簸行駛一遍，你就會體會到機(jī)械彈簧的這種共振試驗。上圖表示滿載的拖車/掛車在道路上以公路速度所受到的振動力。在這樣的條件下，機(jī)械彈簧懸架比空氣彈簧懸架的吸振效果要差至少50%。</p><p>　　機(jī)械彈簧懸架的吸振相差太大，在俯仰擺動時，機(jī)械彈簧懸架的減振效果更差，只有空氣彈簧懸架的25%。很容易想象拖車司機(jī)在這種振動力下的感受

43、。連續(xù)振動所受的影響不說，連續(xù)振動會磨損導(dǎo)線、振裂燈泡和儀表、使電器系統(tǒng)接線松脫、損壞空調(diào)系統(tǒng)、使車身焊縫產(chǎn)生疲勞裂紋、并將拖車結(jié)構(gòu)振松，行駛起來就嘩啦啦響個不停。</p><p>　　空氣彈簧懸架與機(jī)械彈簧懸架相比較具有如下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　(1) 獨(dú)特設(shè)計保證性能優(yōu)越</p><p>　　驅(qū)動軸空氣懸架才使用獨(dú)特的高強(qiáng)度剛度設(shè)計。不用板簧和U形螺栓

44、，消除了金屬彈簧的振動和斷裂問題。此剛性導(dǎo)向臂與空氣懸架其它零件一起提供 了最佳性能組合：乘坐舒適、安裝容易和維修工作量少。</p><p>　　(2) 車橋安裝特點(diǎn)</p><p>　　空氣彈簧的剛性導(dǎo)向臂與車架支架用橡膠襯套相連接，在加速和剎車時，允許車橋有控制的運(yùn)動，以減少橋殼應(yīng)力，防止損壞。對于高扭矩/低轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)車輛而言，這是一個重要考慮因素。剎車時，車橋略向前和向下運(yùn)動，保持輪

45、胎貼近地面，縮短剎車距離,剎車不跑偏，從而更安全。輪胎和剎車片壽命增加。</p><p><b>　　(3) 系統(tǒng)簡單性</b></p><p>　　車橋上下運(yùn)動行程越大，則乘坐舒適性就越好，懸架系統(tǒng)吸收路面振動的能力就越大。空氣懸架的最大行程超過其它任何形式懸架，由于獨(dú)特的設(shè)計使車橋在垂直方向的行程更大，所以在車橋達(dá)到其行程極限之前，空氣彈簧可以吸收更大的振動負(fù)荷。

46、其它空氣懸架的垂直行程較短，經(jīng)常達(dá)到其行程極限，從而造成硬沖擊。</p><p>　　(4) 沒有大的沖擊載荷</p><p>　　空氣懸架緩沖墊急轉(zhuǎn)彎和在裝卸地區(qū)過洼坑時，任何懸架系統(tǒng)的車橋都可能會運(yùn)動到其上極限行程。空氣懸架氣囊中有橡膠緩沖墊來承受這種情況下的沖擊載荷。緩沖還有一個作用就是在萬一氣囊損壞時，此緩沖墊可起到橡膠懸架的作用，使車輛可繼續(xù)以較低的速度行駛。</p>

47、<p><b>　　課題主要研究內(nèi)容</b></p><p>　　本課題主要對空氣懸架進(jìn)行開發(fā)設(shè)計，首先基于傳統(tǒng)的汽車部件設(shè)計方法出發(fā)。查閱汽車設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，初步確定與懸架相關(guān)聯(lián)的各零件的大致尺寸并初步確定其形狀。然后分析各零件的受力情況，按照強(qiáng)度、剛度、疲勞理論進(jìn)行校核、計算，確定各零件的相對位置關(guān)系。</p><p>　　其次在已確定的參數(shù)的基礎(chǔ)上

48、運(yùn)用CATIA對空氣懸架各零件進(jìn)行建模和裝配。</p><p>　　再次對零件進(jìn)行有限元分析，按照其實際工作中的約束和載荷狀況對其進(jìn)行加載和加約束，盡可能地對網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)劃。進(jìn)行變形應(yīng)力、應(yīng)變分析，然后進(jìn)行不斷的修改，直到得到滿意的結(jié)果為止。</p><p>　　最后根據(jù)實際生產(chǎn)擬定空氣懸架各零件的工藝路線。</p><p><b>　　空氣懸架部件的設(shè)計&

49、lt;/b></p><p><b>　　輔助車架的設(shè)計計算</b></p><p><b>　　輔助車架結(jié)構(gòu)的選擇</b></p><p><b>　　(1) 車架的功用</b></p><p>　　此車架作為一個輔助車架，它與空氣彈簧、減振器、橫向推力桿及車橋用連接件

50、連接，而后將其與載重車的貨箱固定到一起。它承受后載質(zhì)量和有效載荷，并承受汽車行駛時所產(chǎn)生的各種力和力矩，車架要承受各種靜載荷和動載荷。</p><p>　　(2) 對車架的要求</p><p>　　為了使車架能達(dá)到以上功用，通常對車架有如下的要求：</p><p>　　有足夠的強(qiáng)度    保證在各種復(fù)雜受力的情況下車架不受損壞，要求有足夠的疲勞

51、強(qiáng)度。 ① 有足夠的彎曲強(qiáng)度</p><p>　　保證汽車在各種復(fù)雜受力的使用條件下，固定在車架上的各總成不至于因為車架的變形而早期損壞。</p><p>　?、?有適當(dāng)?shù)呐まD(zhuǎn)剛度</p><p>　　當(dāng)汽車行駛于不平路面時，為了保證汽車對路面不平行度的適應(yīng)性，提高汽車的平順性和通過性，要求車架具有適合的扭轉(zhuǎn)剛度。</p><p>&

52、lt;b>　?、?盡量減輕質(zhì)量</b></p><p>　　由于車架較重，對于鋼板的消耗量相當(dāng)大，因此車架應(yīng)按等強(qiáng)度的原則進(jìn)行設(shè)計，以減輕汽車的自重和降低材料的消耗量。</p><p><b>　　④ 車架結(jié)構(gòu)的確定</b></p><p>　　本車架選用邊梁式車架。這種車架由兩根縱梁，及連接兩根縱梁的橫梁組成。這種結(jié)構(gòu)被廣泛

53、應(yīng)用于貨車上，如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 載重車車架</p><p><b>　　車架的強(qiáng)度計算</b></p><p>　　(1) 車架所受載荷</p><p>　　汽車使用工況復(fù)雜，作用于車架上的載荷變化也很大。汽車靜止時，車架只承受彈簧以上部分的載荷，它由車架和車身的自身質(zhì)量，裝在車架上各總成與

54、附近的質(zhì)量和裝載質(zhì)量所受的重力組成，其總和稱為車架的靜載荷。汽車在平路上以較高車速行駛時，路面的反作用力使車架承受對稱垂直載荷。它使車架產(chǎn)生彎曲變形，其大小取決于作用在車架上各處的靜載荷及其垂直加速度。汽車在崎嶇不平路面上行駛時，汽車四個車輪可能不再同一平面內(nèi)，從而使車架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，其大小取決于路面不平度及車架與懸架的剛度。</p><p>　　此外，汽車加速或制動時會導(dǎo)致車架前后部載荷的重新分配。汽車轉(zhuǎn)彎時，

55、慣性力將使車架受側(cè)向力的作用。當(dāng)前輪正面撞向路面凸起障礙時，將使車架產(chǎn)生水平的剪力。安裝在車架上各總成工作時所產(chǎn)生的力由于載荷作用線不通過縱梁截面的彎心，將會產(chǎn)生附加的局部扭矩。</p><p>　　由此可見，汽車車架受力情況復(fù)雜，所承受的載荷屬于空間力系。車架縱梁于橫梁的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)又是各種這樣,更導(dǎo)致問題的復(fù)雜化。目前正在迅速發(fā)展用有限元法來精確地分析和計算車架的強(qiáng)度。其計算工作由電子計算機(jī)來進(jìn)行，效率較高。但考

56、慮到理解此方法需要更深的基礎(chǔ)知識，故現(xiàn)在只用簡單的計算方法對其校核，雖所得結(jié)果精度有限，但在初始設(shè)計階段，由于簡便易行，對初選車架截面尺寸也是又用的。</p><p>　　(2) 車架強(qiáng)度的設(shè)計計算</p><p>　　主要內(nèi)容是對車架縱梁進(jìn)行簡化的彎曲強(qiáng)度計算，以用來確定其截面尺寸。求車架的彎矩時，因為支點(diǎn)以及載荷作用點(diǎn)很復(fù)雜，計算很麻煩。所以如下圖2-2那樣進(jìn)行簡化：</p>

57、;<p>　　() ()</p><p>　　圖2-2 車架的支點(diǎn)和載貨模型</p><p>　　支點(diǎn)為前軸一個支點(diǎn)，后軸一個支點(diǎn)，并考慮貨箱懸臂的模型，載荷只考慮貨物，并認(rèn)為是均布載荷。載荷分布為從支點(diǎn)到支點(diǎn)，并分布到貨箱的懸臂后端點(diǎn)，在全長為均布（符號的說明請參看圖2-3）。</p><

58、p>　　根據(jù)垂直載荷和繞、點(diǎn)的力矩平衡求支反力為：</p><p><b>　　(2-1) </b></p><p><b>　　(2-2)</b></p><p><b>　?、?區(qū)間的彎矩</b></p><p>　　以點(diǎn)往右點(diǎn)的彎矩為：</p><

59、;p><b>　　(2-3) </b></p><p>　　另外，在點(diǎn)上的剪切力為：</p><p><b>　　(2-4) </b></p><p><b>　　② 區(qū)間的彎矩</b></p><p>　　點(diǎn)的彎矩和剪切力為：</p><p>&

60、lt;b>　　(2-5)</b></p><p>　　(2-6) </p><p>　　根據(jù)以上畫出車架的彎矩和剪力圖如圖2-3所示：

61、 </p><p>　　圖2-3 車架模型的剪切力和彎矩</p><p>　　(3) 車架的斷面系數(shù)</p><p>　　載貨汽車車架的斷面形狀一般是槽形。如果槽形的車架等厚時，其斷面系數(shù)可以參考機(jī)械設(shè)計手冊等查找。由GB707-88C查得，選取16鋼，如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4 車架斷面圖 </p>

62、;<p>　　=200 , =65 , =10 , 理論重量：19.752。 </p><p><b>　　,,，</b></p><p><b>　　,,,</b></p><p><b>　　,。</b></p><p>　　由式(2-3)和(2-4)求得：&

63、lt;/p><p><b>　　(2-7)</b></p><p>　　其中, ,代入(2-7)得：</p><p>　　考慮汽車行駛時受動載時最大彎矩，以及疲勞的影響，則：</p><p><b>　　所以符合要求。</b></p><p><b>　　(4) 撓度校

64、核</b></p><p>　　對于長軸距汽車，應(yīng)對段撓度進(jìn)行校核。</p><p>　　區(qū)間車架的撓度是由圖2-5()所示的間的均布載荷引起的撓度和如圖3-5()所示的對點(diǎn)的懸臂載荷引起的彎矩的撓度組成。</p><p>　　() 梁的模型 () </p><p>　　()

65、 () </p><p>　　圖2-5 區(qū)間的撓度</p><p>　　首先，求區(qū)間的均布載荷引起的撓度支點(diǎn)反力為：</p><p>　　從左支點(diǎn)開始在距離為表面上的彎矩為：</p><p><b>　　(2-8)</b></p><p><b>　　

66、彎矩引起的撓度:</b></p><p>　　設(shè)從支點(diǎn)往右到點(diǎn)的梁斷面的彎矩為</p><p><b>　　(2-9)</b></p><p><b>　　又 </b></p><p><b>　　彈性模量</b></p><p><b

67、>　　(2-10)</b></p><p><b>　　令</b></p><p><b>　　或 </b></p><p>　　取 </p><p>　　將帶入(2-10)得</p>

68、<p>　　根據(jù)使用經(jīng)驗，認(rèn)為車架縱梁中點(diǎn)受1KN集中載荷時的變形量不能超過，故當(dāng)汽車載重量為時，。</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　導(dǎo)向鋼臂的設(shè)計計算</b></p><p>　　(1) 后懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　導(dǎo)向鋼臂通過空

69、氣彈簧和一個鉸鏈點(diǎn)將車橋與車架連接起來，間接將車橋的運(yùn)動傳遞到車身，因此它傳遞垂直載荷；鋼臂與橋連接裝置中上下支架有可壓縮墊片以保證和橋殼完全,而當(dāng)空氣彈簧壓縮到極限位置時緩墊片可以很好地保護(hù)車橋和車架，以防止兩者相撞;橫向穩(wěn)定桿固定橋的側(cè)向位置并承受側(cè)向力。由于后懸架的側(cè)傾角剛度足夠，所以沒有裝配橫向穩(wěn)定桿。</p><p>　　采用這種機(jī)構(gòu)的目的，是為了降低汽車縱向傾覆力矩中心的位置，增架懸架系統(tǒng)的抗車身的縱

70、向傾斜能力。導(dǎo)向鋼臂如圖2-6所示。</p><p><b>　　圖2-6 導(dǎo)向鋼臂</b></p><p>　　(2) 截面尺寸的確定及較核</p><p><b>　　長，寬，厚。</b></p><p>　　將其簡化成簡支梁，其受力似意圖如圖2-7所示：</p><p>

71、;　　圖2-7 導(dǎo)向鋼臂受力似意圖</p><p>　　對點(diǎn)取矩： </p><p><b>　　(2-11)</b></p><p>　　對點(diǎn)取矩： </p><p><b>　　(2-12)</b></p><p>　　段彎矩：

72、 ， (2-13)</p><p>　　段彎矩： ， (2-14)</p><p>　　綜合(2-13)和(2-14)得出，對導(dǎo)向鋼臂而言，最大彎矩出現(xiàn)在點(diǎn)，即車軸中心處，其大小為：</p><p><b>　　(2-15)</b></p>&

73、lt;p><b>　　鋼臂抗彎截面系數(shù)：</b></p><p>　　將和其他參數(shù)代入(2-15): </p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　空氣彈簧的設(shè)計計算</b></p><p>　　(1) 概述 空氣懸架的主要

74、元件是空氣彈簧。它由夾有簾線的橡膠氣囊內(nèi)的壓縮空氣組成。從結(jié)構(gòu)上分為兩類：囊式空氣彈簧和膜式空氣彈簧。本次設(shè)計采用囊式空氣彈簧。</p><p>　　對于汽車懸架彈性元件的負(fù)荷特性及其剛度是重要參數(shù)，空氣彈簧也不例外。下面是囊式空氣彈簧的符合特性及剛度曲線的計算方法。</p><p>　　(2) 空氣彈簧的負(fù)荷特性</p><p>　　設(shè)空氣彈簧上受到載荷的作用，彈

75、簧內(nèi)充氣后，絕對氣壓為，如圖2-8所示，則有：</p><p>　　圖2-8 空氣彈簧受力圖</p><p><b>　　(2-16)</b></p><p>　　式中：--有效面積，它隨著氣囊高度一起變化。</p><p>　　由于空氣密封于容器內(nèi)，彈簧上載荷變化時，內(nèi)腔的體積和壓力也發(fā)生</p><

76、;p>　　變化，其變化規(guī)律可由氣體狀態(tài)方程式確定，即：</p><p><b>　　(2-17)</b></p><p>　　式中：   ，—任意位置時氣體的絕對壓力和容積；</p><p>　　， —靜平衡位置時，氣體的絕對壓力和容積；</p><p>　　—多變指數(shù)。當(dāng)汽車振動緩慢時，氣體狀

77、態(tài)的變化接近于等溫過程，可?。?；當(dāng)汽車在壞路面上行駛，振動激烈時，氣體狀態(tài)的變化接近于絕熱過程，可?。?.4；在一般情況下，取＝1.3～1.38。</p><p>　　將(2-17)式帶入(2-16)式有：             </p><p>　　將對空氣彈簧垂直位

78、移求導(dǎo)數(shù)，即可得到空氣彈簧的剛度：</p><p><b>　　(2-18)</b></p><p>　　此時空氣彈簧的振動頻率為：</p><p><b>　　(2-19)</b></p><p>　　由(2-18)可知空氣彈簧的剛度不僅與靜平衡位置時的壓力和容積有關(guān)，還與空氣彈簧的有效面積變化率

79、有關(guān)。</p><p>　　此次設(shè)計根據(jù)空氣彈簧最大承載選擇型號為380221H-2的空氣彈簧，其設(shè)計高度下0.7MPa承載力為5352Kg，最低壓縮高度165mm，安全伸長高度255 mm，全行程90 mm，如圖2-9和表2-1所示。</p><p>　　圖2-9 空氣彈簧界面尺寸</p><p>　　表2-1 空氣彈簧技術(shù)性能參數(shù)</p><

80、p><b>　　推力桿的設(shè)計計算</b></p><p><b>　　縱向推力桿</b></p><p>　　相對于采用鋼板彈簧的汽車來說，汽車裝備的空氣彈簧只能傳遞垂直于車身的力，因此在車橋與車身之間的縱向力（驅(qū)動力和制動力）的傳遞就需要設(shè)置專門的傳力機(jī)構(gòu)。在本次設(shè)計中考慮到載重車十噸橋傳遞的縱向力比較大，因此采用兩根對稱布置于車架兩側(cè)的

81、縱向推力桿，其一端連接車橋另一端連接車架，考慮到車軸相對于車架上下跳動的情況，在車橋端采用活動連接?？v向推力桿如圖2-10所示。</p><p>　　圖2-10 縱向推力桿</p><p>　　汽車驅(qū)動時，縱向推力桿承受的載荷最大，其上的最大應(yīng)力用下式計算</p><p><b>　　(2-20)</b></p><p>

82、;　　式中，—為作用在后輪上的垂直載荷；</p><p>　　—為驅(qū)動時后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)；</p><p><b>　　—為道路附著系數(shù)。</b></p><p>　　將、、代入(2-20)有：</p><p>　　解不等式得： </p><p><b>　　橫向

83、推力桿</b></p><p><b>　　(1) 作用</b></p><p>　　橫向推力桿布置在后橋上方，減少了側(cè)傾力臂，及減少了側(cè)傾力矩，在同等的條件下，可降低側(cè)傾角。同時，推力桿承受了絕大部分的橫向力，提高了導(dǎo)向臂的耐用性。</p><p><b>　　(2) 注意問題</b></p>

84、<p>　　盡量將推力桿布置得高一些，以減小側(cè)傾力臂。推力桿相對水平面的夾角盡量小，最好為0，且推力桿盡量長些，以減小車橋跳動時的橫向串動量。推力桿在水平上應(yīng)盡量與車橋平行，以減少空氣彈簧承受附加的縱向分力及縱向串動量。本次課題設(shè)計的推力桿如圖2-11。</p><p>　　圖2-11 橫向推力桿</p><p>　　(3) 截面尺寸的確定</p><p>

85、;　　因為橫向推力桿幾乎承受全部橫向力，當(dāng)汽車滿載以的加速度轉(zhuǎn)彎時，側(cè)傾角忽略不計。</p><p>　　側(cè)向力: </p><p>　　假設(shè)臂厚為，材料選用45鋼，安全系數(shù)。</p><p>　　解不等式得 </p><p>　　故取 </p><p>　　截面

86、尺寸如圖2-12。</p><p>　　圖2-12 推力桿截面圖</p><p><b>　　空氣懸架裝配圖</b></p><p>　　綜合上述各部件的設(shè)計計算，經(jīng)CATIA建摸裝配得如圖2-13所示的空氣懸架，圖中選用及確定的主要零部件有：</p><p>　　西安晨光橡膠廠生產(chǎn)的380221H-2型空氣彈簧；<

87、;/p><p>　　由兩個縱梁組成的輔助車架；</p><p><b>　　導(dǎo)向鋼臂兩個；</b></p><p><b>　　橫向推力桿一個；</b></p><p><b>　　縱向推力桿兩個；</b></p><p><b>　　減震器兩個。

88、</b></p><p>　　圖2-13 空氣懸架裝配圖 </p><p><b>　　2.6本章小結(jié)</b></p><p>　　通過查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，初步確定空氣懸架各零件尺寸和形狀，采用強(qiáng)度、剛度計算理論校核檢驗。在已確定的參數(shù)情況下，進(jìn)行CATIA建模和裝配。</p><p><b>　　有限元

89、分析</b></p><p><b>　　車架靜力分析</b></p><p>　　車架承受著載重車所裝載的貨物的重量和車的自重，其工況較為復(fù)雜，此次設(shè)計中選擇其靜止的狀態(tài)進(jìn)行分析，分析前處理在車架的下表面加固定約束，上表面施加均布載荷。圖3-1將求解后的結(jié)果顯示在同一張圖上。</p><p>　　圖3-1 車架分析后各種顯示方式&

90、lt;/p><p>　　(1) 網(wǎng)格的劃分見表3-1</p><p><b>　　表3-1 網(wǎng)格</b></p><p>　　(2) 元素質(zhì)量見表3-2</p><p><b>　　表3-2 元素質(zhì)量</b></p><p>　　(3) 材料及屬性見表3-3</p>

91、<p>　　表3-3 材料及屬性</p><p>　　(4) 米塞斯應(yīng)力圖見圖3-2</p><p>　　圖3-2 米塞斯應(yīng)力圖</p><p>　　結(jié)合圖3-2和表3-3，車架的最大應(yīng)力為7.01e+006N/m2遠(yuǎn)小于鋼的屈服值2.5e+008N/m2，故設(shè)計合理。</p><p><b>　　縱向推力桿靜力分析&l

92、t;/b></p><p>　　縱向推力桿主要承擔(dān)著載重車的縱向力（驅(qū)動力和制動力），分析前處理在推力桿的耳環(huán)處加固定約束，彎臂處施加均布載荷。圖3-3將求解后的結(jié)果顯示在同一張圖上。</p><p>　　圖3-3 縱向推力桿分析后各種顯示方式</p><p>　　(1) 網(wǎng)格的劃分見表3-4</p><p><b>　　表3

93、-4 網(wǎng)格</b></p><p>　　(2) 元素質(zhì)量見表3-5 </p><p><b>　　表3-5 元素質(zhì)量</b></p><p>　　(3) 材料及屬性見表3-6</p><p>　　表3-6 材料及屬性</p><p>　　(4)

94、 米塞斯應(yīng)力圖見圖3-4</p><p>　　圖3-4米塞斯應(yīng)力圖</p><p>　　結(jié)合圖3-4和表3-6，縱向推力桿的最大應(yīng)力2.84e+008N/m2小于鐵的屈服值3.1e+008N/m2，故設(shè)計合理。</p><p><b>　　導(dǎo)向鋼臂靜力分析</b></p><p>　　導(dǎo)向鋼臂主要是傳遞車橋與車架之間的垂

95、直載荷，分析是將其簡化成簡支梁，分析前處理在與車橋相接觸的表面加固定約束，兩端施加均布載荷。圖3-5將求解后的結(jié)果顯示在同一張圖上。</p><p>　　圖3-5 縱向鋼臂分析后各種顯示方式</p><p><b>　　網(wǎng)格劃分見表3-7</b></p><p><b>　　表3-7 網(wǎng)格</b></p>&

96、lt;p><b>　　元素質(zhì)量見表3-8</b></p><p><b>　　表3-8 元素質(zhì)量</b></p><p>　　材料及屬性見表3-9</p><p>　　表3-9 材料及屬性</p><p>　　米塞斯應(yīng)力圖見圖3-6</p><p>　　圖3-6 米塞斯

97、應(yīng)力圖</p><p>　　結(jié)合圖3-6和表3-9，縱向推力桿的最大應(yīng)力1.52e+008N/m2小于鋼的屈服值2.5e+008N/m2，故設(shè)計合理。</p><p><b>　　橫向推力桿靜力分析</b></p><p>　　橫向推力桿主要是傳遞車橋與車架之間的橫向載荷，分析是將其簡化成拉桿，分析前處理在大頭環(huán)處加固定約束，小頭環(huán)處施加均布載

98、荷。圖3-將求解后的結(jié)果顯示在同一張圖上。</p><p>　　圖3-7 橫向推力桿分析后各種顯示方式</p><p>　　(1) 網(wǎng)格的劃分見表3-10</p><p><b>　　表3-10 網(wǎng)格</b></p><p>　　(2) 元素質(zhì)量見表3-11</p><p>　　表3-11 元素質(zhì)

99、量</p><p>　　(3) 材料及屬性見表3-12</p><p>　　表3-12 材料及屬性</p><p>　　(4) 米塞斯應(yīng)力圖見圖3-8</p><p>　　圖3-8 米塞斯應(yīng)力圖</p><p>　　結(jié)合圖3-8和表3-12，縱向推力桿的最大應(yīng)力1.4e+008N/m2小于鐵的屈服值3.1e+008N/

100、m2，故設(shè)計合理。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　用CATIA對空氣懸架各主要零件進(jìn)行有限元分析，將分析結(jié)果用不同的方式顯示在同一張圖上。通過米塞斯應(yīng)力圖找出零件最大應(yīng)力值和所在的位置，將其與許用應(yīng)力進(jìn)行比較。通過位移圖分析零件變形量是否超出其允許值。針對分析結(jié)果不斷地調(diào)整其尺寸和結(jié)構(gòu)直至得到滿意的結(jié)果為止，并對裝配圖進(jìn)行進(jìn)一步修改

101、。</p><p><b>　　工藝路線的擬定</b></p><p>　　工藝路線的擬定是工藝規(guī)程設(shè)計中的一項重要工作，其主要任務(wù)是解決表面加工方法的選擇，加工順序的安排以及整個工藝過程中工序的數(shù)量。</p><p>　　在具體選擇加工方法時應(yīng)綜合考慮下列各方面的原則：</p><p>　　(1) 所選擇的加工方法的經(jīng)

102、濟(jì)精度及表面粗糙度應(yīng)與被加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相適應(yīng)；</p><p>　　(2) 所選擇的加工方法要能保證加工表面的幾何形狀精度和表面相互位置要求；</p><p>　　(3) 所選擇的加工方法要與零件材料的加工性能、熱處理狀況相適應(yīng)；</p><p>　　(4) 所選擇的加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。</p><p>　　加工順

103、序的安排對保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和降低成本都有重要作用，是擬定工藝路線的關(guān)鍵之一。切削加工順序的安排一般遵循如下原則：</p><p><b>　　(1) 先粗后精；</b></p><p><b>　　(2) 先主后次；</b></p><p><b>　　(3) 先空后面；</b></p

104、><p>　　(4) 先基準(zhǔn)后期它。</p><p>　　空氣彈簧上支座工藝路線</p><p>　　空氣彈簧上支座采用焊接件，如圖4-1所示。工藝路線如下：</p><p>　　圖4-1 空氣彈簧上支座</p><p>　　工序I 銑端面。</p><p>　　工序II 鉆、擴(kuò)孔。&

105、lt;/p><p>　　工序III 精、細(xì)鏜孔。</p><p>　　工序IV 磨各孔兩端面。</p><p>　　工序V 檢驗。</p><p>　　橫向推力桿支座工藝路線 </p><p>　　橫向推力桿支座采用焊接件，如圖4-2所示。工藝路線如下：</p><p>　　圖4-2

106、橫向推力桿支座</p><p>　　工序I 銑前后、左右和下端面。</p><p>　　工序II 鉆、擴(kuò)孔和孔。</p><p>　　工序III 精、細(xì)鏜孔和孔。</p><p>　　工序IV 磨各孔兩端面。</p><p>　　工序V 終檢。</p><p><

107、;b>　　橫向推力桿工藝路線</b></p><p>　　橫向推力桿采用焊接件，如圖2-11所示。工藝路線如下：</p><p>　　工序I 車前后兩端面。</p><p>　　工序II 鉆、擴(kuò)孔。</p><p>　　工序III 精、細(xì)鏜孔。</p><p>　　工序IV 磨孔

108、兩端面。</p><p>　　工序V 終檢。</p><p><b>　　導(dǎo)向鋼臂工藝路線</b></p><p>　　導(dǎo)向鋼臂采用沖壓件，如圖2-6所示。工藝路線如下：</p><p>　　工序I 車前后兩端面。</p><p>　　工序II 鉆、擴(kuò)孔和孔。</p>

109、;<p>　　工序III 精、細(xì)鏜孔和孔。</p><p>　　工序IV 磨孔兩端面孔上端面。</p><p>　　工序V 終檢。</p><p>　　導(dǎo)向鋼臂支座工藝路線</p><p>　　導(dǎo)向鋼臂支座采用鑄件，如圖4-3所示。工藝路線如下：</p><p>　　圖4-3 橫向推力桿支座

110、</p><p>　　工序I 車上下和左右端面。</p><p>　　工序II 鉆、擴(kuò)孔和孔。</p><p>　　工序III 精銑前后兩端面。</p><p>　　工序IV 精、細(xì)鏜孔和孔。</p><p>　　工序V 磨和孔斷面。</p><p>　　工序VI

111、 終檢。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　設(shè)計出來的懸架系統(tǒng)要轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)就應(yīng)從實際的工藝方面考慮懸架各零件的加工過程。在擬定工藝路線時，主要從兩個基本點(diǎn)出發(fā)：一是保證零部件的尺寸精度，二是在保證產(chǎn)品本質(zhì)的同時將生產(chǎn)成本降到最低。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p&g

112、t;<p>　　論文的設(shè)計要求是通過對載重車十噸橋空氣懸架的開發(fā)設(shè)計，鍛煉并提高解決實際問題工作的能力。通過設(shè)計研究，熟練掌握大型繪圖軟件，為將來的工作打下堅實的基礎(chǔ)。經(jīng)過半年的學(xué)習(xí)和研究，現(xiàn)將論文工作總結(jié)如下：</p><p>　　1．在綜合了國內(nèi)外典型的空氣懸架設(shè)計方案后，文章詳細(xì)地從傳統(tǒng)設(shè)計的角度計算并設(shè)計了空氣懸架各零部件的尺寸和形狀，在此過程中涉及到大量的強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命計算校核。&l

113、t;/p><p>　　2．依據(jù)校核計算得到的尺寸和形狀，對空氣懸架零部件進(jìn)行計算機(jī)建模和裝配。</p><p>　　3．在傳統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，用現(xiàn)代設(shè)計的方法對設(shè)計的主要零部件進(jìn)行有限元分析，對其施加實際工作中所受的約束和載荷，盡可能地細(xì)劃網(wǎng)格，通過計算后直觀而形象地表示其應(yīng)力和應(yīng)變。針對分析結(jié)果，進(jìn)一步對零部件的尺寸和形狀進(jìn)行修改，并進(jìn)行重新裝配。</p><p>　　

114、4．將設(shè)計出來的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)時，需要進(jìn)行工藝設(shè)計。從經(jīng)濟(jì)性和尺寸精度兩方面考慮，擬定加工工藝路線。</p><p>　　本課題的工作主要體現(xiàn)在空氣懸架各部件的設(shè)計、校核和使用CATIA為其建模、裝配以及有限元分析，還有工藝路線的擬定上。在這個過程中，我復(fù)習(xí)了CATIA的較為簡單的模塊的使用，同時也學(xué)會了較為高級的分析模塊。</p><p>　　此外，通過這一個系統(tǒng)的設(shè)計，我初步認(rèn)識到開發(fā)

115、一個機(jī)械產(chǎn)品的全過程，完成了課題要求。但由于空氣懸架中各部件的運(yùn)動關(guān)系比較復(fù)雜，本打算在CATIA中進(jìn)行運(yùn)動仿真的工作由于時間有限，只能擱淺。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　衷心感謝指導(dǎo)老師張京明老師在論文選題、研究和撰寫過程中所給予的精心指導(dǎo)，感謝張老師在畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)過程中，從學(xué)習(xí)、生活和工作上所給予我的幫助。張老師淵博的知識、嚴(yán)

116、謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤懇的鉆研精神使我受益匪淺，讓我在困難的時候撥開云霧，看到正確的方向。張老師所給予我的這些知識，將在我今后的學(xué)習(xí)、工作、生活中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。</p><p>　　本論文的研究工作還得到了哈工大汽車工程學(xué)院車輛實驗室的各位老師的熱忱幫助，他們給我在實驗室的測量工作提供了很大的幫助，使我取得了設(shè)計的第一手資料。在設(shè)計過程中，我曾多次去請教他們，在此也向他們表示衷心的感謝。</p><

117、;p>　　再一次感謝所有關(guān)心和支持過我的人們，謝謝！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 黃其柏，王勇.汽車空氣懸架系統(tǒng)的發(fā)展概況. 2004年9月：2～6</p><p>　　2. 張玉.重型汽車.汽車設(shè)計. 2006年5月：10～13 </p><p>　　3. 何鋒，楊洪

118、江.商用車空氣懸架的結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù).液壓與氣動，2005年7月：8～14</p><p>　　4. 楊興龍.基于多體系統(tǒng)動力學(xué)的空氣懸架大客車平順性試驗仿真究究.</p><p>　　吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文：20～29</p><p>　　5. 劉唯信.汽車設(shè)計.清華大學(xué)出版社.2001年7月：493</p><p>　　6. 盛選禺.典型機(jī)

119、械零件設(shè)計實例教程.機(jī)械工業(yè)出版社.2005年3月：2～10</p><p>　　7. 司康.空氣懸架的市場和發(fā)展：1～7</p><p>　　8. 汪衛(wèi)東.空氣懸架的發(fā)展及研發(fā)對策思考：1～8</p><p>　　9. 錢德猛，趙韓.空氣懸架的彈簧支架的三維有限元分析及改進(jìn)設(shè)計：5～13</p><p>　　10.陶金忠，汽車空氣懸架系統(tǒng).

120、江蘇：11～13</p><p>　　11.盛選禺，唐守琴. CATIA有限元分析命令詳解與實例.機(jī)械工業(yè)出版社.2005年3月：80～100</p><p>　　12.黃博. CATIA有限元分析模塊實例..2007年：1～20</p><p>　　13.曾洪江. CATIA V5機(jī)械設(shè)計從入門到精通. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2004年7月：188～200</p