摘 要

随着我国交通运输业的快速发展，商用车的运用越来越广泛。驾驶室悬置系统的研究正在受到更多的关注，如何优化驾驶室悬置系统性能，更好的提升商用车的舒适性必将成为今后的研究热点。

本文参考东风商用车D310驾驶室结构及质量参数，设计了驾驶室的后气囊悬置系统。首先，在收集研究相关文献的基础上，分析了悬置系统的组成及各构件的功能，明确设计任务和要求；然后，对悬置系统中的膜式空气弹簧和双作用筒式减振器进行参数设计计算，并对其他构件如支架、横梁等进行了结构设计，借助CATIA软件建立各构件的三维模型并完成了装配设计及调整，使得设计的悬置系统的结构合理；最后，对设计的流程进行归纳总结，完成设计说明书，并整理设计材料。

关键字：商用车；驾驶室悬置系统；空气弹簧；双作用筒式减振器

ABSTRACT

With the rapid development of China's transportation industry, the use of commercial vehicles is more and more extensive. The cab suspension system is attracting more and more attention. How to optimize the cab suspension system’s performance to enhance commercial vehicle comfort better will become hot research in the future.

In this paper, I refer to the structure and quality parameters of the cab of the Dongfeng commercial vehicle D310 to design the suspension system. First, I analyze the suspension system and components of the function, design tasks and requirements on the foundation of collecting the literature; then I finish parameter design and calculation of the parts of suspension system such as diaphragm air spring and double use of shock absorber, and structure design for other components such as a stent and a transverse beam. Using CATIA software to establish the 3D model of each component and the completion of the assembly design and adjustment, thus making the structure design of suspension system reasonable. Finally, the design process are summarized, the design specification is completed.

Key Words：Commercial vehicle；Cab suspension system；Air spring；Double use of shock absorber

目 录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及现状 1

1.2 设计的方法与思路 1

第二章 悬置系统介绍 3

2.1 悬置系统的分类 3

2.2 气囊悬置系统主要部件及特点 4

2.2.1 空气弹簧 4

2.2.2 减振器 7

2.2.3 高度控制阀 7

第三章 东风商用车D310驾驶室后气囊悬置系统设计 9

3.1 空气弹簧的设计及计算 9

3.1.1 空气弹簧的选取 9

3.1.2 空气弹簧的设计计算 10

3.2 减振器的设计及计算 12

3.2.1 减振器阻尼系数的确定 13

3.2.2 最大卸荷力的确定 14

3.2.3 减振器尺寸设计 14

3.3 高度控制阀的结构设计 15

3.4 悬置系统其它主要零件的结构设计 16

3.4.1 支撑横梁的结构设计 16

3.4.2 支架的结构设计 17

3.4.3 连接肋板的结构设计 18

第四章 东风商用车D310驾驶室后气囊悬置系统结构总成 19

4.1 东风商用车D310驾驶室后气囊悬置系统整体布局 19

4.2 东风商用车D310驾驶室后气囊悬置系统工作原理 19

总结 20

参考文献 21

致谢 22

第一章 绪论

1.1 研究背景及现状

随着中国经济及道路建设的高速发展，作为道路运输主要工具的商用车，其种类和数量有了迅猛增长。而商用车由于行驶路况及环境的多变，使得其舒适性不佳，甚至对驾驶员的健康造成损害。因此，提升商用车的舒适平顺性变得越来越重要，人们开始更多的关注并研究提升商用车舒适平顺性的方式。使得悬置系统的研究设计应运而生。而其中，与舒适性紧密相关的驾驶室悬置系统是连接驾驶室与车架的弹性支承，它对商用车驾驶室的舒适平顺性有着非常直接的影响。所以，商用车驾驶室悬置系统的研究正越来越受到重视。

如何有效的隔离驾驶室与车架之间的振动传递，是驾驶室悬置系统研究中的重点^[1]。在此基础上，研究人员借助计算机和振动分析的方法，对悬置系统就技术层面进行了很多的研究。

在国外，特别是欧洲国家，由于行驶路面条件较好，人们对驾驶室舒适性要求随之升高研究较多。首先，技术工程师们借助计算机建立了车身和车架混合力学模型以及结构的有限元模型，研究了车身与车架作为一个相互关联系统的整体动力学表现。

而后，汽车工程师为了更好地优化汽车的振动特性，减小车辆的振动噪声，提升乘坐的舒适性，将车身与车间的联合系统进行了简化，并建立了简化模型。并且根据理想的悬置参数加载至系统中，计算结果证明能有效改善车身振动舒适性。

最近，工程师们对悬置系统的研究逐渐放在了悬置系统元件的性能方面，对车身－车架悬置联接匹配进行优化分析。证明了影响车身悬置系统隔振能力的不仅有悬置结构形式和悬置的刚度与阻尼。还有若悬置系统的相关质量的频率、动力总成悬置固有频率与驾驶室悬置系统固有频率接近，也会对驾驶室悬置系统隔振性能造成影响^[2]。

国内的商用车开发上大多是通过参考国外的先进车型与技术，再结合企业自身多年来的经验技术进行开发。这种开发在学习先进技术的同时也有一定的弊端，比如使整车的重要性能参数不匹配，使悬置隔振效果受到影响，还可能导致汽车主要部件寿命减少，加速损坏。