设计说明书 乘用车1/4悬架试验台设计 学生姓名： 学 院： 专 业： 指导教师： 乘用车1/4悬架试验台设计摘要悬架对一辆汽车的性能好坏影响很大，它的性能好坏直接影响着汽车的行驶平顺性和驾驶员的乘坐舒适性，同时它也是用来评价整车性能的关键所在。尤其今天，汽车行业磅礴发展，汽车性能的好坏将直接决定该车的销量。因此，设计一台能够对汽车悬架进行测试的悬架试验台迫在眉睫。本篇文章通过对现如今的4种悬架测试方式的性能分析，了解其各自的优劣，提出自己的试验台设计思路。本设计采用现如今所用较为广泛的共振式（也成谐振式）的方式为核心进行设计，结合1/4悬架模型，设计出一台能够对汽车悬架进行振动和转向测试的试验台。因试验台针对1/4悬架，针对不同悬架模型可以以配重块的多少模拟各种不同质量的悬架，通过电动机带动传动轴，轴中有两段设置为偏心，该段安装偏心轮，偏心轮与试验台承重台板相连，通过偏心轮的偏心转动实现台板的激振，从而达到测试悬架振动的目的。转向功能则通过曲柄连杆实现，通过减速器将电动机输出转速降低，减速器连接曲柄连杆拉动转向节完成转向测试。该试验台具体设计主要包括加载装置的选择确定，台架各类机械元件包括传动轴、轴承、偏心轮、联轴器、承重台板、滑块、立柱、立柱加强板的材料选择与强度校核，之后对所设计出的台架进行有限元中静力学分析，判断所设计试验台能否真正投入使用。本设计所选用汽车模型为桑塔纳2000，通过设计计算以及校核得出本试验台可以对该悬架进行振动以及转向进行测试。因此，在之后的悬架测试试验中，本试验台有望扮演着举足轻重的角色。关键词：悬架，试验台，振动，转向，有限元分析Design of Passenger Vehicle 1/4 Suspension Test BenchAbstractSuspension on a cars performance is very good or bad, its performance is a direct impact on the cars ride comfort and ride comfort of the driver, and it is also used to evaluate the performance of the key vehicle. Especially today, the automotive industry majestic development, car performance will determine the quality of the car directly. Therefore, the design of a suspension to test the suspension of the test stand is imminent.This article through the present four kinds of suspension test mode performance analysis, to understand their own advantages and disadvantages, put forward their own test bed design ideas. This design uses a more extensive resonant (also resonant) way as the core design, combined with the 1/4 suspension model, designed a car suspension can be vibration and steering test bench. Because the test bed for the 1/4 suspension, for different suspension models can be equipped with a number of different mass of the suspension of different quality, driven by the motor drive shaft, the shaft has two sets of eccentricity, the installation of eccentric wheel , Eccentric wheel and test bench bearing plate connected to the eccentric rotation through the eccentric wheel to achieve the vibration of the platen, so as to achieve the purpose of testing the suspension vibration. Steering function through the crank connecting rod to achieve, through the reducer to reduce the motor output speed, reducer connected crank connecting rod to complete the steering test.The specific design of the test bed includes the selection of the loading device. The various mechanical components of the gantry include the material selection and the strength of the drive shaft, the bearing, the eccentric wheel, the coupling, the bearing plate, the slider, the column and the column reinforcement plate. Nuclear, after the design of the bench for static analysis, to determine whether the design of the test bed can be put into use.The design of the selected model for the Santana 2000, through the design calculations and verification can be drawn to the test bench can be the suspension of vibration and steering to test. Therefore, in the subsequent suspension test test, the test bench is expected to play a pivotal role.Key words: suspension, test bed, vibration and steering, finite element analysis目录1 前言11.1 本课题研究背景：11.2 现有试验台及性能分析11.2.1 按压式11.2.2 跌落式21.2.3 共振式21.2.4 平板制动式31.3 国内外研究现状41.4 本章小结42 试验台总体方案设计52.1 1/4悬架模型设计52.2 试验台主体设计62.2.1 试验台主体结构62.2.2汽车悬架试验台的工作原理62.3 本章小结73 试验台各元件的设计计算83.1 电动机的选择83.1.1 确定电动机类型83.1.2 确定电动机容量83.2 承重横梁的设计校核93.3 转轴的设计与校核103.3.1轴的材料的确定103.3.2 轴的尺寸确定113.3.3 轴的结构设计123.3.4 轴的强度校核133.4 偏心轮的设计计算163.4.1 材料的选择163.4.2 偏心轮的结构设计163.5 轴承的选择和计算163.5.1 选择轴承型号163.5.2 轴承的校核计算163.6 圆环套的设计173.7 减速器设计183.7.1 减速器传动比的确定183.7.2 齿轮参数的计算与校核193.8 曲柄滑块装置设计213.9 试验台台板的设计计算213.10 夹紧装置的设计233.11 固定座轴承设计与校核233.12 电动机与联轴器间键的选择与校核253.13 联轴器与传动轴间键的选择与校核263.14 导轨的设计273.15 立柱的设计273.16 联轴器的选择283.17 底座的设计293.18 其他零件设计293.18.1 法兰盘设计293.18.2 立柱加强板和配重块设计303.19 本章小结304 悬架试验台有限元分析314.1 有限元分析软件简介314.2 结构静力学分析简介324.3 静力学分析基本原理324.4 模型的静力学分析324.4.1 承重板静力学分析324.4.2 转轴的静力学分析334.5 本章小结345 总结与展望355.1 全文总结355.2 展望35参考文献36致 谢38I1 前言1.1 本课题研究背景： 现如今汽车行业正在蓬勃发展，各国都在对汽车行业的发展委以重任，而我国将汽车行业的发展视为重中之重，近几年来，我国在汽车销售方面上升势头很是凶猛，而到今天已经稳稳霸占世界第一的位置。而汽车也从过去的奢侈品逐渐成为人们生活中的必需品，成为我们出行最重要的一个工具。也正因如此，人们开始更加注重汽车的驾驶体验，对于乘坐汽车的舒适性和行驶过程中的平顺与安全性的要求也更高。而与之相关，汽车悬架的性能与品质就变得至关重要。为了人们能够有更好的驾驶体验，我们需要对汽车悬架的各种性能进行检测，特别是对悬架的振动性能和转向性能进行测试，汽车悬架试验台也就应运而生。而有些时候，受限于各种因素的影响，我们很难对整车进行检测，此时便会通过1/4悬架检测台对悬架进行检测。1.2 现有试验台及性能分析在过去，人们大多运用自己的经验，依靠自己多年的工作经验来观察悬架用以判断悬架的性能好坏，大致为看一下弹簧是否出现裂纹，悬架减振器是否出现漏油现象，弹簧和导向机构是否出现连接松动的现象，螺栓有没有脱落等等1。很明显，这种检测方法太过于考验检测人员的经验以及专业素养，同时存在个人主观性评价过强，结果可靠性不足的缺点。之后才逐渐出现了专业的汽车悬架试验台，如今试验台按其激励方式可划分为按压式、跌落式、共振式和平板制动式四种。下面对其进行简要分析：1.2.1 按压式 图1.1 按压式示意图 它的原理是人工用力或者通过机器将车体往下按，到达一定程度后释放，车体此时会做逐渐衰减的振动，同时用检测仪器将汽车的振动记录下来，根据形成的曲线来对汽车的悬架性能进行评价。此方法优点在于成本低，且检测的方法简单；而缺点则是得出来的结论不够精确，可靠性不足。1.2.2 跌落式 图1.2 跌落式