摘 要

本文基于多轴分布式电驱动特种车设计了双横臂独立悬架，并提出了一种新型车身高度调节机构。本文首先通过对比空气弹簧悬架和螺旋弹簧悬架应用于特种车的优缺点，确定了该设计中弹性元件种类，然后通过对比悬架结构，确定了悬架种类，接下来对悬架的结构布置进行了设计，并对参数进行了计算和校核。本文通过SolidWorks软件对设计出的车身高度可调双横臂独立悬架建立了三维模型，并进行装配，以分析其结构上的干涉情况，并对其结构参数进行优化。本文提出了一种新型液压式车身高度调节机构，介绍了其原理和机构，并阐述了对其零部件的参数计算和规格匹配过程，最后在AMEsim软件中，建立了该液压式车身高度调节机构的仿真模型，将计算得出的参数以及选取零件规格的详细参数代入仿真模型中，对该机构进行五种高度调节情况的仿真，得出了该机构工作过程中车身速度、车身加速度、车高调节时间、车高调节结果，以及液压系统内各处的油压情况，最后对仿真结果进行了分析。

关键字：双横臂式独立悬架；66特种车；双筒式减振器；车身高度调节机构；电液伺服阀

Abstract

This paper designs a double -wishbone type independent suspension based on a multi-axis distributed electric drive vehicle, and proposes a new body height adjustment mechanism. This paper first compares the advantages and disadvantages of air spring suspensions and spiral spring suspensions applied to special vehicles to determine the types of elastic elements in the design, then, the type of suspension is determined by comparing the suspension structure. Then the structural arrangement of the suspension is designed, and the parameters are calculated and checked. In this paper, the solid model of the double-wishbone type independent suspension with adjustable body height is established by SolidWorks software, and the assembly is carried out to analyze the structural interference and optimize the structural parameters. This paper proposes a new type of hydraulic body height adjustment mechanism, introduces its principle and mechanism, and describes the parameter calculation and specification matching process for its components. Finally, a simulation model of the hydraulic body height adjustment mechanism was established in the AMEsim software, the calculated parameters and the detailed parameters of the selected part specifications were substituted into the simulation model, then, five kinds of height adjustment conditions were simulated for the mechanism. The body speed, body acceleration, vehicle height adjustment time, vehicle height adjustment result, and the hydraulic pressure conditions in various parts of the hydraulic system were obtained during the operation of the mechanism. Finally, the simulation results were analyzed.

Keywords: double -wishbone type independent suspension; 6×6 special vehicle; double-tube shock absorber; body height adjustment mechanism; electro-hydraulic servo valve

目 录

第1章 绪论 1

1.1目的及意义 1

1.2研究背景 1

1.2.1空气弹簧悬架研究现状 1

1.2.2螺旋弹簧悬架研究现状 2

1.3课题研究内容、方案及目标 3

1.3.1研究内容及方案 3

1.3.2研究目标 3

第2章 悬架 4

2.1悬架的功用和组成 4

2.2悬架设计要求 4

2.3独立悬架的结构型式与分析 5

第3章 悬架主要参数的确定 7

3.1悬架静挠度 7

3.2悬架的动挠度 8

3.3悬架刚度 8

第4章 独立悬架导向机构和弹性元件的设计 9

4.1车轮定位参数的设计要求 9

4.2导向机构的布置参数 10

4.2.1侧倾中心 10

4.2.2纵倾中心 11

4.3双横臂式独立悬架导向机构的设计 11

4.3.1上、下横臂在纵向平面内的布置方案 11

4.3.2上、下横臂在水平面内的布置方案 12

4.3.3上、下横臂长度的确定 13

4.4悬架螺旋弹簧刚度及应力计算 13

4.4.1螺旋弹簧材料的选择 13

4.4.2弹簧刚度的计算 14

4.4.3弹簧几何参数的计算 14

第5章 减振器机构类型及主要参数的选择计算 16

5.1分类 16

5.2相对阻尼系数 16

5.3减振器阻尼系数的确定 17

5.4最大卸荷力的确定 17

5.5筒式减振器工作缸直径D的确定 18

第6章 车身高度可调液压机构的设计 19

6.1车身高度可调液压机构简介 19

6.2液压泵的选择 20

6.3电动机的选择 21

6.4弹簧上端固定设计 21

第7章 基于AMEsim对车身高度调节机构的仿真研究 22

7.1 AMEsim仿真模型建立 22

7.2车身高度调节机构仿真结果及分析 23

第8章 基于SolidWorks三维模型的建立 25

结论 28

参考文献 29

致谢 31

第1章 绪论

1.1目的及意义

车辆悬架系统将车身与车轮弹性连接，起到支撑车身、隔离振动并保证车轮持续接地等作用，是车辆重要组成部分。悬架性能对整车舒适性和行驶安全性影响很大，因此汽车悬架一直是车辆工程的主要研究领域之一。人们开始越来越重视汽车舒适性和安全性，所以也越来越更看重悬架的减振能力。

由于特种车在使用功能上和普通车辆不一样，决定了它的内部结构和特点与普通车辆不同。特种车辆对悬架系统有着特定的性能需求，当特种车执行任务时，会面对不同种情况，故悬架等结构与普通车辆有所不同，例如有些应急救援车辆为了提高救援效率，需要在行进过程中实施救援工作，该过程中要求悬架系统车身位姿稳定。此外，在列车上运送特种车时，会经过一些限高路况，例如涵洞等，这时就需要降低车身高度，以顺利通过。特种车在由良好路面行至糟糕路面时，悬架的振动会加剧，为了提高车辆稳定性和操纵性，需要调节悬架高度，以适应不同路面。特种车辆悬架与普通车辆的悬架一样，也是由弹性元件和阻尼元件组成。在平坦路面上行驶时，其平顺性可以满足要求，但由于特种车满载和空载之间的质量差异，随着路面的激振，振动将加剧，道路适应性差。综上所述，需要设计可变高度的悬架以适应不同的负载车况和不同的路面情况。

1.2研究背景