毕业设计论文大众高尔夫轿车前麦弗逊式悬架的设计.docx

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1、XXX大学毕业设计（论文）大众高尔夫轿车前麦弗逊式悬架的设计学院（系）：XXX专业班级：_XXX学生姓名：XXX指导教师：XXX学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编

2、入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书2、不保密口。（请在以上相应方框内打W”）作者签名：年月日导师签名：为了对悬架的结构进行深入的学习，本文对高尔夫2018款轿车的前悬架进行了设计。根据车辆的整车参数，性能参数以及使用需求，通过设计，计算，校核选取悬架的基本参数，确定悬架的各个部件，如弹性元件，减振元件，导向机构以及横向稳定机构等，其采用的类型以及基本的参数，包括是否符合我们对于悬架的要求，根据高尔夫2018款轿车确定了部件之间的装配关系，之后运用Caita完成悬架的模型建立。得到了各个部件之间的装配关系以

3、及基本的尺寸模型，运用CAD完成悬架各部分的零件图以及整体的装配图论文主要研究了高尔夫2018款轿车的前悬架的设计以及校核，完成了悬架的模型建立和图纸设计。研究结果得出了该前悬架的参数以及数字模型，并且绘制了需要的零件图和装配图。关键词：独立悬架；麦弗逊式独立悬架；减震机构；导向机构；横向稳定机构；螺旋弹簧AbstractInordertostudythestructureofthesuspensiondeep1y,thispaperdesignsthefrontsuspensionofgo1f2018mode1s.Accordingtothevehic1esvehic1eparameters

4、,performanceparametersandusagerequirements,thebasicparametersofthesuspensionarese1ectedthroughdesign,ca1cu1ation,andca1ibrationtodeterminethevariouscomponentsofthesuspension,suchase1astice1ements,vibration-reducinge1ements,guidemechanisms,and1atera1stabi1itymechanisms,etc.Itstypeandbasicparameters,i

5、nc1udingwhetheritmeetsourrequirementsforsuspension,determinethefittingre1ationshipofcomponentsbasedonthe2018mode1ofgo1f,andthenusecaitatocomp1etethesuspensionmode1.Obtainedtheassemb1yre1ationshipbetweenthevariouscomponentsandthebasicdimensiona1mode1,usingCADtocomp1etethepartsofthesuspensionandtheove

6、ra11assemb1ydrawingThedissertationmain1ystudiedthedesignandverificationofthefrontsuspensionofgo1f2018mode1s,andcomp1etedthemode1estab1ishmentanddrawingdesignofthesuspension.Theresu1tsofthestudyyie1dedtheparametersandthedigita1mode1ofthefrontsuspension,andtherequiredpartsandassemb1ydrawingsweredrawn.

7、Keywords：independentsuspension;MacPhersonindependentsuspension;dampingmechanism;guidemechanism;1atera1stabi1izationmechanism;coi1spring目录第一章绪论11.1 悬架的功用和设计要求11.2 悬架的结构形式11.3 悬架的结构分类和比较21.3.1 非独立悬架21.3.2 独立悬架21.3.2.1 双横臂式独立悬架31.3.2.2 单横臂式独立悬架31.3.2.3 纵臂式独立悬架41.3.2.4 单斜臂式独立悬架41.3.2.5 麦弗逊式独立悬架51.4 国内外研

8、究现状51.5 课题主要内容和研究目的6第二章悬架的分析和设计72.1 悬架的结构分析72.1.1 非独立悬架与独立悬架的结构选择72.1.2 独立悬架的具体结构形式的选择72.3 悬架的整体参数设计72.4 悬架性能参数的选取82.4.1 悬架的偏振82.4.2 静挠度82.4.3 悬架的动挠度92.4.4 悬架的工作行程92.4.5 悬架的刚度计算10第三章减震机构设计及主要参数选择113.1 减振器结构类型的选择113.3 减振器主要参数选择133.3.1 相对阻尼系数133.3.2 减震器阻尼系数b的确定133.3.3 减震器最大卸荷力Fo的确定143.3.4 减震器工作缸直径D的确定

9、153.3.5 减振器的其他参数153.4 减振器设计计算小结15第四章导向机构的布置参数设计及优化。174.1 导向机构的设计要求174.2 导向机构的布置参数174.2.1 侧倾中心的高度17422.侧倾轴线184.2.3. 纵倾中心184.3导向机构的设计184.3.1 导向机构的受力分析184.3.2 横臂轴线的布置方式194.3.3 摆臂长度的确定20第五章横向稳定机构的设计21第六章螺旋弹簧的设计及变形模拟226.1 弹性元件螺旋弹簧226.2 螺旋弹簧材质选择226.3 螺旋弹簧的参数计算236.3.1 弹簧中径236.3.2 弹簧指数选择（弹簧旋绕比）236.3.3 弹簧圈数n

10、的选择246.3.4 节距，螺旋角246.3.5 弹簧高度246.3.6 弹簧校核256.4 弹簧设计小结256.5 弹簧变形模拟25第七章结论与展望27参考文献28附录A公式计算（mat1ab编程）29附录B整体建模图30致谢31武汉理工大学毕业设计（论文）第一章绪论11悬架的功用和设计要求悬架是车辆的车架（或车身）与车桥两者之间的所有的能够传递力和力矩的连接装置的整体概括总称。在现在汽车的组成之中占据了极为重要的作用。其存在一般在车辆中起到的功用是：（1）传递车架和车身理论之间的所有的力和力矩。（2）能够缓和或降低在路况水平差，不平整的路面上行驶时，由路面产生并传递给车架的振动，保证良好的

11、行驶平顺性和操纵稳定性。在现在的悬架设计中，我们会提出以下设计要求：（1）能够给车辆不错的平顺性能。保证额振动频率保持在一个比较低的范围，以确保乘员在车辆运行时受到的振动加速度不超过国际标准的界限范围。（2）能够给车辆不错的减振能力，保证车轮和车身在共振区时的振动幅度不大，并且对于振动的衰减要足够快。（3）能够给车辆不错的操纵稳定性，车轮与导向机构之间的运动能够达到协调的状态，杜绝摆振现象的发生，使得车辆保持在不足转向状态。（4）确保车辆能有适当的抗侧倾能力，车辆制动和加速情况下能够抗“点头”和“仰头二（5）能够传递力和力矩，尽可能的使得零部件的质量轻，并且有较长的寿命以及较高的强度。（6）结

12、构紧凑，不会占用太多的布置空间，以便于车身其他总成的布置，并且具有良好的隔声能力。12悬架的结构形式悬架的主要组成部分包括弹性元件（弹簧），减振器，导向机构，在某些悬架中还要用到缓冲块和横向稳定杆。弹性元件的主要作用是向车身传递铅直方向上的力，并且弹簧能够弱化由于路面坎坷激发的冲击和振动。在现代汽车中我们经常使用的弹性元件包括以下几种：钢板弹簧，扭转弹簧，螺旋弹簧，空气弹簧（多用于高级轿车）等等。虽然弹簧能够降低路面带来的冲击，但同时会因此而造成长时间的振动，这会对乘坐的舒适性造成不利的影响。为了解决这个问题，我们需要将减振器与弹性元件并联安装，从而能够使得这种振动可以快速衰减，改善车辆操纵稳

13、定性和行驶平顺性。在减振器根据不同的分类方法可以分为很多种，液压减振器是其中使用最普遍的。导向机构的功能就是传送车轮与车身间的力和力矩，并且使车轮相对车身跳动的运动轨迹维持在稳定的状态。如果悬架中的弹性元件选用了钢板弹簧这种形式，就可以不在悬架中设计导向机构。而在滑柱摆臂式悬架中需要放置横向稳定杆，这样可以增加车辆的横向刚度，可以使车辆保持在不足转向的特性里，这样能够获得一个良好的操纵稳定性和行使平顺性。1.3悬架的结构分类和比较在设计中，悬架的类型如下图所示的两种：非独立悬架和独立悬架。1.3.1 图1.1非独立悬架与独立悬架1.3.2 非独立悬架非独立悬架的特点是车辆两边的车轮都装载在一个

14、整体车桥上。在行驶过程中，如果一个车轮受到不平路面冲击的影响，由于整体的作用，另一个车轮一定也会受到这个冲击的影响。非独立悬架的车辆在高速行驶的时候车辆的平顺性不太优秀，但是非独立悬架的构造简单，成本低廉，现在广泛应用于货车和客车上。132独立悬架独立悬架的两个轮不同于非独立悬架，他们是分别独立的连到车身上，可以独立工作,不会互相干扰。在前轮使用独立悬架，可以不设置前轴，从而降低发动机的布置位置，进而降低车辆自身的质心高度，优善行使的平顺性。并且左右两轮互相之间没有影响，使得车身的振动可以降低。独立悬架分为以下几种形式:13.2.1双横臂式独立悬架双横臂式独立悬架的结构是上摆臂和下摆臂的内端通

15、过摆臂轴以钱接方式和车架（身）链接，而其外端与转向节相连接，螺旋弹簧支撑在车架和下摆臂间，而减振器连接在车架和下摆臂的支撑盘上。双横臂式的摆臂长度有相等的等长双横臂式独立悬架，也有不等长的双横臂式独立悬架。在不相等的情况下如果配置好两臂的长度，轮距，车轮角度及主销角度以都不会发生较大变化。此类悬架侧倾中心不会太高，也能有一个比较大的横向刚度。双横臂式独立悬架的优点就是，结构较为复杂，但是相对来说更为耐用，同时减振器在工作状态下遭受的负荷较小，十分耐用，适用于小型货车的前桥。而起缺点是有两个摆臂的存在，对于空间的占用较大，悬架布置困难，所以一般乘用车不会采用此种布置形式。1.3.2.2 图1.2双横臂式独立悬架1.3.2.3 单横臂式独立悬架单横臂式独立悬架的特点就是车轮与车架之间的钱接只有一个，并非像双横臂式独立悬架一样的两个横臂，其横臂的内端与车架（身）相连，外端是与车轮相连的，弹性元件一般布置在单横臂和车身之间。单横臂式独立悬架一般来说结构不会太过复杂，拥有比较高的侧倾中心和比较强的抗侧倾能力。但是同时由于侧倾中心高，当车速提高时，急转弯情况下会造成车轮的垂直方向载