1、本科毕业论文（20 届）低速载货汽车车架及悬架系统设计所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 低速载货汽车车架及悬架系统设计 1课题意义及目标1） 车架、悬架结构型式分析和主要参数的确定。2） 车架、悬架结构设计。3） 对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。2主要内容1）了解机械产品的设计方法。2）完成载 货 汽 车 车 架 及 悬 架 系 统 的 设计。3）完成车架的工程图。4）撰写毕业设计说明
2、书。结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；格式符合机械工程系学位论文格式的统一要求。3主要参考文献1时培成,龚建成.汽车悬架变刚度螺旋弹簧最优化设计J.现代制造工程，20062覃霍,左曙光,韩乐.电动小车开发中前后悬架刚度匹配的计算J.机械科学与技术,20093江洪,周文涛,李仲兴.考虑客车平顺性的悬架参数优化设计J工程图学学报,20074俞东海,苏军琪,田海洲.自卸车专用车架设计J.专用汽车,20095倪樵,马力.改型载货车车架的静动力分析J.专用汽车,20014进度安排设计（论文）各阶段名称 起止日期1 查阅文献，了解研究目的意义，完成开题报告 2014.12.01 至
3、2014.12.312 了解载 货 汽 车 车 架 及 悬 架 系 统 的结构形式 2015.01.01 至 2015.03.103 完成载 货 汽 车 车 架 及 悬 架 系 统 设计 2015.03.11 至 2015.04.304 完成相应的工程图设计说明书等整体设计 2015.05.01 至 2015.05.155 撰写毕业设计说明书，准备答辩 2015.05.16 至 2015.06.10审核人： 年 月 I低速载货汽车车架及悬架系统设计摘 要：本课题结合生产生活的实际情况，低速载货汽车一般是对载重比较轻，主要任务是对参数确定，结构进行确定，遵循科学的、合理的计算过程，对车架和悬架进
4、行合理的安排和布置，最终能够保证汽车行驶的稳定性。车架和悬架的结构设计需要满足实际情况，应在保证刚度和强度的条件下，尽可能减少汽车的车架和悬架自重，采用的结构必须简单，比较经济实惠，还要维修改装起来比较简便，有足够的空间的安装所有的零部件，保证汽车的良好性能。低速载货汽车的设计过程中，需要进行受力分析，在受力分析中要应用合理的公式，经过计算，最终得到合理的一个完整的车架和悬架系统。关键词：低速货车，车架，悬架，设计The design of Low-speed trucks frame and suspension frame systemAbstract：This topic in comb
5、ination with the actual situation of production and living, low-speed truck is generally on the load is light, the main task is to parameters, structure is determined, follow the scientific, reasonable calculation process, carry on the reasonable arrangement of frame and suspension and arrangement,
6、and eventually be able to guarantee the stability of the car. Chassis and suspension structure design needs to meet the actual situation, should be under the condition of guarantee of stiffness and strength, as far as possible reduce automobile chassis and suspension self-respect, the structure must
7、 be simple, more economical and practical, and maintenance of modified simple, there is enough space to install all the parts and components, to ensure good performance of the car. Low-speed truck design process, the need for force analysis, to apply the reasonable formula in the stress analysis, th
8、rough calculation, finally get reasonable a complete chassis and suspension system.Key words：Low Speed ,Truck,Frame,Suspension,DesignII目 录1 绪论 11.1 车架的发展 11.2 悬架的发展 22 总体方案论证 32.1 设计选型原则 32.1.1 车架的设计方案 32.1.2 悬架的设计方案 32.1.3 整体设计方案 32.2 设计内容 43 主要尺寸参数的选定 53.1 外廓尺寸 53.2 质量参数 53.2.1 装载质量 53.2.2 整备质量 53
9、.2.3 满载质量 53.2.4 车架宽度 53.2.5 轴距 L64 车架总成设计 74.1 车架的结构设计 74.1.1 纵梁形式的确定 74.1.2 横梁形式的确定 74.1.3 纵梁与横梁的连接 84.2 车架的技术要求 85 车架的设计计算 105.1 车架的计算 105.1.1 纵梁弯曲应力 105.1.2 局部扭转应力 115.1.3 车架扭转时纵梁应力 115.2 车架载荷分析 125.2.1 对称的垂直动载荷 12III5.2.2 斜对称的动载荷 125.3 车架弯曲强度的计算 125.3.1 受力分析 135.3.2 弯矩的计算 135.3.3 强度验算 155.4 车架扭
10、转应力的计算 165.4.1 受力分析 165.4.2 求最大扭矩 176 悬架的总成设计 196.1 悬架的设计要求 196.2 钢板弹簧 196.3 悬架主要参数的确定 206.3.1 悬架静挠度 206.3.2 悬架的动扰度 216.3.3 悬架弹性特性 216.3.4 后悬架主、副簧刚度的分配 226.3.5 悬架侧倾角刚度及及其在前、后轴的分配 236.4 钢板弹簧的设计 236.4.1 钢板弹簧的布置方案 236.4.2 钢板弹簧主要参数的确定 236.4.3 钢板弹簧各片长度的确定 256.4.4 钢板弹簧的刚度验算 257 结 论 26参考文献 27致 谢 2911 绪论汽车的
11、车架和悬架结构对汽车而言都是非常重要的，它们的性能、刚度、强度等因素，都是影响汽车在行驶过程中的稳定性、安全系数。现在大多数的车架是整个汽车的骨架。车价能够起连接和支撑的作用，连接汽车关键部位的零部件，车厢和地面也给车架一定的力，所以车架的结构设计要保证其强度和刚度，以使装在其上面的关键部件之间相对位置的变动最少并且使车身的形变量降到最低，车架的刚度不足会引发很多问题，使汽车各方面的性能下降，引起事故或者问题。现今社会，生产厂家对于降低汽车自重和节约成本越来越看重。当汽车行驶在复杂的道路上时，各个零部件应该密切配合，有机的组成一个整体，确保车辆在行驶过程中能够安全、稳定。当汽车在崎岖不平的道路
12、上前进时，车价的受力分析等条件也比较复杂；车架的位置应尽量靠近地面，可以降低重心高度，增加汽车在行驶过程中的稳定性。悬架位于车架与车桥之间，起连接作用，并且可以传递力和力矩。在设计过程中，需要注意以下的条件：a选择合理的尺寸和型号的零件来布置位置。b. 使汽车保持良好的行驶和驾驶性能。c工作原理简单、安全系数要高、安装和调试方便。d尽可能减少费用，使用标准的通用件。e在保证刚度和强度的条件下，尽量去减少悬架的质量。f其它有关产品技术规范和标准。目前，农用运输车生产效率较低，技术水平低下，质量和维修服务水平差，价格较高，不能满足市场的需求，而市场急需的高质量经济型载货汽车不能满足需求。结合实际生
13、产生活需求，对低速载货汽车的车架和悬架进行了详尽的设计。1.1 车架的发展早期汽车的车架，几乎都是由笼状的钢骨梁柱所构成的，用两根纵梁和左右相连的横梁构成。由于钢骨设计的车架必须通过许多连接点来连结主梁和副梁，加之笼状结2构车架无法腾出较大的空间，制造过程比较麻烦，耗费的人力物力较大。随后便出现了单体车架，笼状的钢骨车架也被单体车架代替，这种单体车架一般以“底盘”称之。伴随社会和科技的发展，节约成本，制造可靠和稳定的工艺也越来越成为众多制造商所追求的目标，只有对车价的结构进行优化设计，才能提高车架的稳定性和驾驶安全性。我国汽车行业在近几年来也在飞速发展着，具备了一定的研发和制作工艺，对各种类型
14、的车价都可以用自己的技术制作出来，得到许多国内外同行业人士的认可。1.2 悬架的发展为了保证汽车在行驶过程中能够平稳、安全的行驶，安全度高、稳定性好、智能程度高的悬架结构将是今后悬架结构的趋势。悬架结构一共有以下三种结构:（1）被动悬架：最原始的的悬架结构就是被动悬架，但是被动悬架的阻尼和刚度是固定的，安全系数高，比较可靠、成本低而且不消耗而且可以节省能量，其研究价值比较高，所以我国特别注意对被动悬架的研究。（2）半被动悬架：执行策略和执行器的研究是这种悬架的只要研究方向。通过改变节流器调节阻尼和改变减震液的粘性是调节阻尼的两种方式。改变减震液的粘度，是比较简单，费用廉价，噪音比较低的方式，一
15、般采用这种方式来调节阻尼。（3）主动悬架：主动悬架是通过感应路面状态和汽车的运动速度等状况，使汽车调节成自身所需的刚度和阻尼，使其达到最好的运动状态。主动悬架可以根据车身的高度，转向速度、制动信号等信号，由电子信号来控制悬架系统，来保证汽车的稳定性和安全性，达到最好的驾驶效果。32 总体方案论证2.1 设计选型原则2.1.1 车架的设计方案车架根据纵梁的可以分为以下几种结构：a周边式车架，用于中级及其以上的轿车；bX 形车架，一般被轿车采用；c梯形车架，梯形车架是由纵梁和横梁组成。其中纵梁有两根，横梁有若干根。其优点是结构简单，易于安装和改装，在平时的生活中简易方便并且很常见。d计量式车架；e
16、综合式车架；结合以上的方案和实际情况，最终确定方案 c。2.1.2 悬架的设计方案低速载货汽车的悬架结构可以分为以上三种结构：a前轮和后轮部分全都采用非独立悬架；b前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架；c前轮和后轮全部采用独立悬架；非独立悬架采用的结构是：用一根轴可以连接左右车轮。独立悬架是左右车轮连接各自的悬架结构。结合生产实际以及课题的要求，可以选择 a 方案。由于设计的是低速载货汽车，悬架均应该用纵置钢板弹簧。并设置缓冲块，可以降低车轴对车架的作用力，并且防止弹簧的形变。42.1.3 整体设计方案通过对比不同的结构进行对比，最终得出：车架可以采用梯形的，悬架可以采用钢板弹簧的非独立悬架结构。2.2 设计内容主要设计的内容有：a. 参与总体设计；b. 车架、悬架结构分析和设计参数的确立；c. 车架、悬架结构设计。
