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《汽车设计》习题库及部分答案

第六章 悬架设计

二、简答题:

1在悬架设计中应满足哪些性能要求?

2悬架主要钢板弹簧的主要参数和尺寸如何确定?

3在汽车的设计当中,对前轮和后轮的独立悬架导向机构是如何要求的? 4简述独立悬架和非独立悬架的特点。

5按车轮运动形式的不同,独立悬架可分为哪些形式?

6解释悬架的静挠度、动挠度和偏频的概念,并说明选挠度与偏频的关系。 答:

静挠度:满载静止时悬架上的载荷FW与此时悬架刚度C之比,即

fc?FCw。

动挠度:从满载静平衡位置开始,悬架压缩到结构允许的最大变形(通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3)时,车轮中心相对车回车架或车身)的垂直位移。 偏频:汽车前、后部分的车身的固有频率n1和n2(亦称偏频)可用下式表示

n

?112?Cmfc112,n1?12?Cm22

弹性特性为线性的悬架,前、后悬架的静挠度与偏频的关系是:

n1?5/n2?5/fc27.解释钢板弹簧的满载弧高

答: 满载弧高

fa、弹簧总成在自由状态下的弧高H0

fa是指钢板弹簧装到车轴(桥)上,汽车满载时钢板弹簧主片上表面

与两端(不包括卷耳半径)连线间的最大高度差;满载弧高用来保证汽车具有给定的高度;为了在车架高度已限定时能得到足够的挠度值,常

fa=10~20mm。

簧总成在自由状态下的弧高H0:钢板弹簧各片装配后,在预压缩和U形螺栓夹紧前,其主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差,称为钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0, 用下式计算

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H0?fc?fa??f

式中,

fc——为静挠度;

0H——为满载弧高;

?f为钢板弹簧总成用U形螺栓夹紧后引起的弧高变化. 7.确定下列悬架的侧倾中心,并作简要地说明。

(a) (b)

答:

图(a)将双横臂悬架内外转动点的连线延长,上摆臂转动点连线与下摆臂转动点连线向交于一点P,连接P点与车轮接地线NP,此线与汽车纵向轴线交于W点,W点即为悬架侧倾中心。

(b)从悬架于车身的固定联接点E作活塞干运动方向的垂线,将下摆臂线延长,两条线交点即为极点P,连接P与车轮接地点N的连线交汽车轴线上,交点W极为侧倾中心。

(a) (b)

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8.说明下列独立悬架的特点,指出序号所标零部件名称及作用。

答:该悬架为用于前驱动桥的麦克佛逊悬架。1-转向节,2-减振器,3-弹簧下支座,4-辅助弹簧及限位块,5-轴承,6-橡胶支座,7-缓冲快,8,9-限位盘,10-等速万向节,11-轮毂,13-下控制臂,14-横向稳定杆。

麦克佛逊悬架是将双横臂悬架上臂减小到为零,在车架联接球铰与转向节相连的下球销之间增加了一个滑动副即构成了麦克佛逊悬的运动及构图。它的突出优点是: ①将导向机构与减震器集合到一起,将多个零件集成在一个单元里。简化了机构,节省了空间,减轻了质量,并且几乎不占用横向空间,有利于车身前地板的构造和发动机的不置。对于紧凑型轿车来讲,具有无可比拟的优势。

②铰接点的数目少,上下铰接点之间距离大,可以改善铰接点的受力情况,弹簧行程大; ③车轮跳动时,其轮距、前束、机车轮外倾角的变化小,使汽车具有良好的稳定性。

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5. 如何确定汽车前、后悬架的静挠度? 答:悬架的静挠度直接影响车身振动的偏频。

希望fc1与fc2要接近,但不能相等(防止共振);

希望fc1>fc2 (从加速性考虑,若fc2大,车身的振动大)。

若汽车以较高车速驶过单个路障,n1/n2<1时,车身纵向角振动要比n1/n2>1时小,故推荐取fc2=(0.8~0.9)fc1。

考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性,取前悬架的静挠度值大于后悬

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