本書的核心內容是汽車懸架構件(導向機構、彈性元件、梯形機構、穩(wěn)定裝置和阻尼元件等)的設計計算,同時也概括敘述了汽車懸架的現(xiàn)狀和發(fā)展,介紹了汽車懸架的相關基礎理論和有關懸架系統(tǒng)的部分知識,具有理論與實際相結合的特點。 本書適合汽車工程技術人員進行汽車懸架設計計算之用,也可供相關專業(yè)師生、技術人員參考。
本書根據(jù)讀者反饋以及作者對整個知識體系的思考,新增了模型設計要點等內容,并對懸架計算進行了更新和補充說明。本書的核心內容是汽車懸架構件(導向機構、彈性元件、梯形機構、阻尼元件和穩(wěn)定裝置等)的設計計算,同時也概述了汽車懸架的現(xiàn)狀和發(fā)展,介紹了汽車懸架的相關基礎理論和有關懸架系統(tǒng)的部分知識,理論體系完整,邏輯結構清晰,計算步驟清楚。本書適合汽車工程技術人員進行汽車懸架設計計算之用,也可供相關專業(yè)師生和技術人員參考。
本書適合汽車工程技術人員進行汽車懸架設計計算之用,也可供相關專業(yè)師生和技術人員參考。
本書第1版、第2版自出版以來,深受廣大讀者和汽車科技人員喜愛。為滿足市場需求,特在校正和增添部分內容后,編寫第3版。
本書貫徹了理論與實際相結合的原則,既力爭簡明清晰,推證嚴密,又注重實際,以解決實用中的設計計算問題。全書力求結構嚴謹、層次鮮明、分析透徹、由淺入深、淺而不俗、深而不秘。特別注重實事求是,力避華而不實。
全書由汽車懸架的基礎知識、汽車懸架的基礎理論以及汽車懸架構件的設計計算和懸架系統(tǒng)等內容組成。汽車懸架構件包括導向機構、彈性元件、梯形機構、阻尼元件和穩(wěn)定裝置等部分。在具體內容和選材上,既突出了汽車懸架構件設計計算這個核心,又概述了汽車懸架的定義、內容、構成、要求、分類以及各種懸架的特點和發(fā)展演變過程,讓讀者對汽車懸架有一個全面的了解。同時,為了給讀者深入研究汽車懸架構件打下基礎,本書還著重介紹了汽車懸架的特定術語、多軸汽車特性參數(shù)以及汽車平順性和操縱穩(wěn)定性的評價指標等基礎理論。
本書核心內容絕大部分取材于著者的學術論文,是他們多年設計實踐的經驗總結,其中有不少新的思維和新的方法,如懸架軸線、多軸汽車的特性參數(shù)、多軸汽車的負荷分配以及輪胎氣壓的選定和變絲徑螺旋彈簧的計算方法等。然而,為了保持本書的系統(tǒng)性、完整性和讀者使用的方便性,也收編了現(xiàn)有書刊中的部分相關內容,如油氣彈簧等。
在書寫本書的過程中,楊雪峰、衛(wèi)曉軍、曲學春、濮卉等做了不少工作,在此對他們表示真誠的感謝!
由于水平所限,加之汽車懸架的復雜性,書中難免有不妥和疏漏之處,敬請同行人士和廣大讀者批評指正。
著者
長期從事汽車研究和設計工作,承擔科研課題30余項,曾出版過《汽車動力系統(tǒng)計算匹配及評價》《多軸汽車》等書籍, 1983年《松遼SL620乘坐車設計》獲軍隊科技成果二等獎, 1985年 《燕京YJ420救護車設計》獲國家科學技術進步三等獎, 1998年 《軍用汽車系列型譜》論證獲軍隊科技成果二等獎
前言
章汽車懸架的基本知識1
節(jié)汽車懸架構件1
一、導向機構1
二、彈性元件2
三、梯形機構2
四、阻尼元件2
五、穩(wěn)定裝置2
第二節(jié)汽車懸架形式3
一、懸架的基本要求3
二、懸架的分類4
(一)按功能原理劃分4
(二)按導向機構劃分4
(三)按彈性元件劃分13
第三節(jié)汽車懸架形式的發(fā)展21
一、導向機構懸架形式的發(fā)展21
(一)單臂懸架的發(fā)展21
(二)從單臂到雙臂22
(三)麥弗遜懸架23
(四)平衡懸架23
二、彈性元件懸架形式的發(fā)展24
(一)鋼板彈簧懸架24
(二)螺旋彈簧懸架32
(三)扭桿彈簧懸架34
(四)空氣彈簧懸架35
(五)油氣彈簧懸架40
第二章汽車懸架的基礎理論42
節(jié)汽車懸架術語和力矩中心42
一、特定術語42
二、力矩中心43
(一)定義43
(二)相關定理44
(三)懸架的側傾力矩中心49
(四)多軸汽車的縱傾力矩中心(瞬時中心)52
第二節(jié)多軸汽車的特性參數(shù)53
一、特性參數(shù)54
(一)擺振瞬時中心(軸線)距54
(二)組合線剛度55
(三)中性面56
(四)內心距(二面距)58
(五)換算線剛度58
二、角剛度與角剛度比60
(一)角剛度60
(二)角剛度比64
第三節(jié)汽車平順性的評價指標69
一、ISO2631標準69
二、常用評價指標71
第四節(jié)汽車操縱穩(wěn)定性的評價指標73
一、定義及研究對象73
二、評價指標73
三、車身穩(wěn)定性74
第三章汽車懸架構件的設計計算75
節(jié)汽車導向機構75
一、車輪定位參數(shù)75
(一)輪距75
(二)車輪外傾角76
(三)前束77
二、麥弗遜懸架的導向機構78
(一)懸架中心和力矩中心78
(二)換算線剛度和角剛度78
(三)受力分析79
三、半拖臂懸架的導向機構81
(一)相關參數(shù)82
(二)線剛度與角剛度85
(三)設計要點86
四、雙橫臂懸架的導向機構88
(一)空間模型88
(二)運動學特性93
(三)彈性元件受力97
(四)換算剛度105
(五)擺臂臨界角121
五、單縱臂懸架的導向機構121
六、鋼板彈簧懸架的導向機構123
(一)對稱板簧的運動特性123
(二)非對稱板簧的運動特性125
(三)中心擴展法的作圖步驟及其修正方法128
(四)兩點偏轉法的作圖步驟及其修正方法128
七、空氣彈簧懸架的導向機構130
第二節(jié)汽車彈性元件133
一、鋼板彈簧133
(一)普通鋼板彈簧134
(二)變斷面鋼板彈簧159
(三)漸變剛度鋼板彈簧179
(四)非對稱鋼板彈簧190
二、螺旋彈簧197
(一)普通壓縮螺旋彈簧200
(二)變參數(shù)壓縮螺旋彈簧212
(三)變節(jié)距壓縮螺旋彈簧213
(四)變圈徑等節(jié)距壓縮螺旋彈簧216
(五)等螺旋角圓錐壓縮螺旋彈簧223
(六)變絲徑等內徑壓縮螺旋彈簧229
三、扭桿彈簧230
(一)端部結構和相關參數(shù)231
(二)變形及剛度232
(三)扭桿直徑的確定233
(四)容量與容量比234
(五)材料和應力235
四、空氣彈簧235
(一)空氣彈簧的特點235
(二)空氣彈簧的類型235
(三)空氣彈簧的剛度計算236
五、油氣彈簧241
第三節(jié)汽車穩(wěn)定裝置246
一、穩(wěn)定裝置的設計規(guī)范247
二、穩(wěn)定裝置的設計計算250
三、結構及布置253
四、普通型桿體變形公式的推導254
第四節(jié)汽車梯形機構256
一、普通梯形機構256
(一)內外輪轉角關系256
(二)轉彎半徑的計算257
(三)梯形機構的轉向特性258
(四)轉向機構附加牽動輪轉向262
二、斷開式梯形機構266
(一)機構的設計266
(二)內外輪轉角關系268
(三)側傾牽動車輪偏轉角271
第五節(jié)汽車阻尼元件281
一、概述281
二、汽車阻尼元件的選用設計281
(一)阻尼特性281
(二)阻尼比282
(三)阻尼系數(shù)282
(四)卸荷力295
(五)工作缸直徑的確定295
(六)合理的布置位置295
第四章汽車懸架系統(tǒng)297
節(jié)多軸汽車的負荷分配297
一、負荷分配檢驗計算297
(一)公式的建立297
(二)計算示例300
二、負荷分配設計計算301
(一)等剛度負荷分配法301
(二)等頻率負荷分配法303
(三)均布軸負荷分配法305
第二節(jié)懸架特性307
一、懸架的彈性特性308
(一)合理的滿載頻率308
(二)合適的頻率特性309
二、獲得動容量的條件311
三、行程和容量的分配312
(一)線性特性的情況313
(二)二剛度特性的情況314
(三)漸變剛度特性的情況316
第三節(jié)輪胎氣壓的地位和選定317
一、輪胎氣壓的重要地位318
(一)輪胎變形公式318
(二)輪胎接地壓力公式319
(三)單次通過圓錐指數(shù)公式319
(四)輪胎的側偏剛度公式319
二、輪胎氣壓的選取320
(一)依照主參數(shù)統(tǒng)計式選取320
(二)防止功率循環(huán)320
(三)服從額定氣壓限制322
(四)遠離公路臨界氣壓322
(五)滿足接地壓力要求323
(六)按使用條件調壓323
(七)參考公路經濟氣壓323
三、計算示例324
附表328
附表1變絲徑等圈徑等螺旋角壓縮螺旋彈簧()328
附表2等絲徑變節(jié)距等圈徑壓縮螺旋彈簧()329
附表3等絲徑等節(jié)距圓錐壓縮螺旋彈簧()330
附表4等絲徑等螺旋角圓錐壓縮螺旋彈簧()331
附表5變絲徑等簧徑變節(jié)距變螺角壓縮螺旋彈簧()332
附表6變絲徑等節(jié)距變圈徑壓縮螺旋彈簧()333
附表7變絲徑等螺角圓錐壓縮螺旋彈簧()334
附表8變絲徑等螺旋角圓錐壓縮螺旋彈簧 ()335
附表9變絲徑變節(jié)距變螺角圓錐壓縮螺旋彈簧()336
附表10變絲徑等螺角中凹雙圓錐壓簧,變絲徑變節(jié)距中
凸變圈徑壓縮螺旋彈簧(,)337
附表11無簧圈疊壓變絲徑等螺角圓錐壓縮螺旋彈簧338
附表12變絲徑等螺角上直下錐壓縮螺旋彈簧()339
附表13變絲徑等內徑組合式壓縮螺旋彈簧340
附表14各種截面形狀的扭桿彈簧的設計計算公式341
參考文獻342