华北水利水电大学毕业设计
Hn?H0?f1?354?120?234mm
压缩的最大高度为
弹簧螺旋导程角?：
H0-f2=354-200=154mm。
(3-24)
(3-25)
48p?80 ?=arctan?arcctan
??108?D2
(3-26)
螺旋弹簧稳定性校核
b?
3.69<5.3，弹簧不会失稳。 （2）后多连杆悬架：
H0354??3.69D296 （3-27）
后多连杆悬架系统中，弹簧最小的工作载荷F1=g?ml=2624.40N,弹簧承受最大载荷
F2=g?m满=4459N，工作中变形量f2=fc?100mm,
f1?
根据汽车的工作条件，采用热轧弹簧钢60Si2MnA，进行淬火回火处理。
F12624.4??58.85K44.59
??8F2CK8F2D2K8F2CK??? d??p?d3?d2??P式中 螺旋弹簧的强度校核弹簧指数值取8，弹簧的曲度系数K：
310.6154C?10.615??1.18 K???2884C?4C?p查相关手册值为785MPa。所以直径：
19
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d?8?4459?8?1.18?11.7mm
??785查相关手册选取圆整直径d=12mm。由D2?dC?12?8?96mm,以此螺旋弹簧的外径D=D2+d=108mm,内径D1=D2-d=84mm。
螺旋弹簧的圈数
?f2?f1?Gd4n?38?F2?F1?D241?78500?124??5.138??4459?2624.4??96
为了保证F2和h不变，必须重新计算最小工况下工作载荷F1;
F1?F2?符合技术要求。
验算螺旋弹簧工作极限载荷,查相关手册可得 ?j??p?785MPa
?f2?f1?Gd438nD241?78500?124?4459??1885.84N 38?5?96Fj?4702>4459满足技术要求。
弹簧的节距p：
?d3?????123?7858KD2?8?1.18?96?4702N
p??0.28~0.5?D2 本文中
p?0..5D2?0.5*96?48mm
弹簧总圈数n1：
n1=7
弹簧的自由高度H0：
H0?np?1.5d?5*47.2?1.5?12?254mm
弹簧的满载高度Hn：
20
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Hn?H0?f1?254?100?154mm
压缩的最大高度为H0-f2=254-170=84m。 弹簧螺旋导程角?：
?=arctan
48p?80 arcctan???108?D2螺旋弹簧稳定性校核
b?H0254??2.65D296
2.65<5.3，弹簧不会失稳。
目前，我国的螺旋弹簧材料主要有50CrVA、45CrNiMoV 、60Si2MnA和60Si2CrVAT，其中50CrVA弹簧钢的强度较低，45CrNiMoV弹簧钢的成本较高，60Si2MnA和60Si2CrVAT弹簧钢存在高脱碳倾向，这直接影响螺旋弹簧的疲劳性能、弹性衰减和应用。目前，国外用于越野车变刚度悬架螺旋弹簧的材料是51CrV4和52CrMoV4，51CrV4弹簧钢的工艺性不足，最大抗拉强度为1650MPa；52CrMoV4弹簧钢的工艺性优于51CrV4弹簧钢，但强度与其相当且成本较高。
另外有一种新型材料50CrMnSiVNb弹簧钢由于国外同类产品。
3.4横向稳定杆设计
为了降低汽车的固有振动频率以改善汽车的行驶平顺性，现代轿车悬架的垂直刚度值都较小，从而使汽车的倾斜角刚度值也很小从而汽车转弯时车身更容易 侧，所以，现代汽车大多数都有横向稳定杆来提高侧倾角刚度，从而提高行驶稳定性，这样能约束汽车转向时，车身的侧倾角，如果恰当的选择前后悬架的刚度比值，可以弥补汽车转向性不足。当汽车在坑洼不平的路面行驶时，左右车轮有相对的唯一，增加了横向稳定杆之后，就增加了车轮处的垂直刚度，从而提高汽车的行驶平顺性。
由于连接点处橡胶件的变形，稳定杆的侧倾角刚度会减小约 15％～30％。 当稳定杆两端受到大小相等、方向相反的垂向力P 作用时(参见图 3)，其端点的垂向位移 f 可用材料力学的办法求出，具体为
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p?33L?22l?a?(a?b)?al(b?c) f? （3-28） 12??3EI?2?稳定杆材料一般为45号弹性圆钢，为了减小质量一般采用空心杆管壁厚与外径比一般为0.125，这样外径虽然增加了11.8%，但质量可以减小50%。
式中E ——材料的弹性模量，E＝
5
Mpa；
πd44
I ——稳定杆的截面惯性矩，I?,mm
64d ——稳定杆的直径mm P ——端点作用力，N；
f ——端点位移，mm。 稳定杆的角刚度公式为 1p23EIL2 （3-29） C?b?L?L2f??22?l13?a3?(a?b)2?4l2(b?c)?2?? C?bb??dG/32B （3-30） (1)麦弗逊前悬架：
G为剪切弹性模数取值80000N/mm，B为有效长度，当角刚度C?b取为2236N/mm2时，由C可求得所需要的稳定杆直径
d?4128C?b33L2?2[l1－a?(a?b)2?4l2(b?c)] （3-31） 3?LE2=19.6mm
选择整数标准值d=20mm
图3.3横连杆
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