空气悬架设计计算说明书.docx

设计（论文）主要内容：
查阅相关文献，了解空气弹簧悬架的结构，写出开题报告；
选择、确定空气弹簧悬架的结构型式和主要参数；
对主要零件进行强度校核；
绘制空气弹簧悬架的装配图、主要零部件图以及部分零件的三维图；
撰写毕业设计说明书预见，ECA而汽车上的应用将越来越普及。
我国空气悬架的应用发展
空气悬架在我国的应用落后国外几十年，直到近几年，随着高档客车制造技术的引进以及人们对舒适性要求的提高，加上国家对客车等级划分的标准要求，空气悬架才开始逐步应用起来。目前空气悬架主要集中应用在高等级客车上，但是受多方面因素的制约，空气悬架的配置率还很低，基本上还属于“导入”阶段。据不完全统计，国内部分数量相对较大的应用主要集中在郑州宇通、厦门金龙、苏州金龙、扬州亚星、一汽客底、东风杭汽等规模较大的主要客车及底盘厂家。2002〜2003年的大致情况是：郑州宇通在2003年自主开发，加上选配NEWWAYReyco的的空气悬架，年装车近500〜800台套；扬州亚星年产客车及底盘8000多台，其中选用Neway及Reyco的空气悬架；东
风杭汽近两年客车及客车底盘的产量都在8000〜9000台水平徘徊，先后采用Neway和科曼的空气悬架；一汽客底主要选用Neway或Reyco的空气悬架；厦门金龙、苏州金龙一边选用Neway科曼或其他国外公司的产品，一边在进行自主开发。此外，国内其它一些客车厂家也都是以选装国外空气悬架产品为主。总之，目前汽车空气悬架在载重货车的应用国内尚处于起步阶段。
基本内容和技术方案：
预计需达到的目标
设计的客车悬架有良好的行使平顺性、具有合适的衰减振动能力、保证客车具有良好的操纵稳定性、有良好的隔声能力并且结构紧凑，占用空间尺寸要小等关键理论和技术、技术指标空气弹簧的刚度特性
汽车空气悬架中的空气弹簧具有非线性刚度特性。理论计算时空气弹簧刚度k
2
?Pa?A
V
PdA
dx
式中丫为刚度比,
Pa为绝对压力
（kg/cm2）,A为空气弹簧的有效面积cm2,V为弹簧的
体积cm3,P为示压强
2
kg/cm
这是空气弹簧刚度的一般表达式。而常用的空气弹簧的静刚度和动刚度。所谓的静刚度是指空气弹簧低频时的归纳刚度（一般认为频率F<）,由于空气弹簧震动比较缓慢，假定空气弹簧的内部气体和外界有充分的热交换，其内部气体的热力学变化过程是等温过程，取热力学指数n=,空气弹簧的动刚度是指高频振动时的刚度（f>）,由于弹簧的振动较快，假定空气弹簧内部气体和外界没有热交换，其内部气体变化过程为绝热过程，取n=。
空气弹簧有效面积特性
由于空气弹簧气囊是一个弹性体，一般情况下在空气弹簧变形时有效面积不是固定不变的，但不同结构形式的空气弹簧，有效面积的的变化是不同的。
空气悬架频率特性
传统的金属弹簧悬架的固有频率刚度一般是固定的，当空气弹簧质量变化时，根据公式,则悬架系统的固有频率也随之发生变化，随着弹簧质量的增加，悬架系统的固有频率
下降，反之f上升，如果汽车的簧载质量变化较大的话，这种影响就更加突出。故固有频率的剧烈变化会恶化汽车的舒适性，汽车设计时一般希望保持固有频率不变。
对于模式空气弹簧，采用圆柱活塞，就可以利用简化前面的空气弹簧感度计算公式
今后在以下几个方面应该是研究的重点：
空气弹簧的匹配技术。由于空气弹簧的刚度特性是一组非线性弹性特性曲线，研究这一类刚度非线性系统的振动传递规律是空气弹簧匹配的关键空气弹簧橡胶气囊在有气体压力作用的情况下弯曲产生的弹簧性力对整个空气弹簧性力的贡献只得进一步研究。
空气弹簧设计和制造技术。这包括两个方面：一是根据悬架设计所要的参数设计空气弹簧，这些参数包括空气弹簧频率，刚度，容积，有效面积等；二是空气弹簧橡胶囊的设计和制造技术，橡胶气囊的设计和制造直接决定空气弹簧的性能和寿命。当空气弹簧压缩，气体压力增加时，橡胶气囊要发生膨胀变形，橡胶气囊帘线层帘线角的设计决定了其膨胀变形的规律，而这种膨胀变形影响着空气弹簧直径和有效面积的变化规律，从而影响到空气弹簧的弹性特性。橡胶气囊的设计还要考虑气
囊和金属连接件之间的封密问题。
空气悬架导向机构的设计，由于空气弹簧只能够传递垂直载荷，在空气选悬架系统当中必须设置导向杆系来传递纵向力和侧向力，但空气悬架系统中的导向杆系通常回形成过约束，在车轮跳动过程当中在导向杆内产生超静定力，导向杆系的设计必须使这种超静定力尽可能地小，导向杆系的
设计还涉及到车轮定位参数的变化，传动轴角度的变化，与转向系干涉等问题，另外导向杆系的
设计与汽车的纵倾中心，侧倾中心也有密切关系。
空气悬架的控制技术空气悬架的控制包括空气弹簧的刚度控制，车身高度控制，车身姿态控制等多方面