哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）
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客车独立前空气悬架系统设计
摘要
现阶段客车多采用平顺性、舒适性较好，使用寿命长的空气悬架。目前，就国内应用来说空气悬架主要以引进组装为主,真正具有自主设计、开发、制造空气悬架系统能力的公司很少。因此，有必要对客车空气悬架系统的设计开发进行研究，以提高空气悬架的自主研发能力，并为空气悬架的实际应用提供技术支持。
本研究课题以某客车为技术背景，对现行空气悬架结构进行分析选型，并根据总体技术参数和总体布置要求，对空气悬架系统进行设计开发，主要工作如下:
（1）空气悬架整体布置方案的设计：进行了空气弹簧，减振器，导向机构的三维建模。悬架参数设计与匹配：根据整车结构布置及载荷情况，对悬架刚度和导向机构进行了设计匹配，在此基础上进一步进行了空气弹簧和减振器的设计与选型。
（2）对空气悬架的部件进行有限元分析：具体对导向杆和空气弹簧支架进行了有限元静力分析，得到应力分布云图和总变形图。
课题涉及到利用CATIA软件进行三维建模，并应用ANSYS软件对客车车空气前悬架系统的关键零部件进行有限元分析，为客车空气前悬架系统的开发提供了一定的参考。
关键词：客车；空气前悬架；有限元分析
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目录
TOC\o1-3\h\z\u摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1本课题研究的目的和意义 1
1.1.1空气悬架结构简介 1
1.1.2空气悬架系统的工作原理 2
1.1.3研究的目的和意义 3
1.2国内外研究现状概述 3
1.2.1国外研究现状 3
1.2.2国内研究现状 4
1.3本文主要研究内容 5
第2章空气悬架的零部件选取及整体布置方案 6
2.1空气弹簧的初步选取 6
2.1.1空气弹簧悬架与机械弹簧悬架比较 6
2.1.2空气弹簧的种类及布置问题 6
2.2高度控制阀 8
2.3减振器的选取 9
2.4导向机构的选择及布置 10
2.4.1导向机构的分类 10
2.4.2导向机构选取 11
2.5本章小结 12
第3章悬架主要参数的确定及三维建模 13
3.1CATIA介绍 13
3.2悬架的挠度计算 14
3.2.1悬架静挠度 14
3.2.2悬架动挠度 14
3.3悬架弹性特性 15
3.4空气弹簧主要参数的确定 16
3.4.1空气弹簧刚度计算 16
3.4.2空气弹簧固有频率的计算 17
3.4.3空气弹簧的刚度特性分析 17
3.4.4空气弹簧的尺寸参数及建模 18
3.4.5空气弹簧支架的设计及建模 19
3.5导向机构主要参数的确定 20
3.5.1悬架导向机构的概述及强度受力计算 20
3.5.2四连杆机构上V型杆的布置问题 21
3.5.3导向机构及连接件的尺寸参数确定及建模 22
3.6筒式液压减振器主要参数的确定 24
3.6.1减振器的选定及阻尼力的计算 24
3.6.2减振器的尺寸参数确定及建模 26
3.7客车前悬架总装配图建模 27
3.8本章小结 28
第4章空气悬架导向杆及支架的分析 29
4.1ANSYS介绍 29
4.2有限元模型的建立 30
4.2.1几何模型的建立及简化 30
4.2.2几何模型的导入 31
4.2.3定义材料属性 31
4.2.4网格划分 32
4.3有限元的静力分析 33
4.3.1约束及载荷的确定 33
4.3.2结果分析 34
4.4本章小结 35
结论 36
致谢 37
参考文献 38
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绪论
本课题研究的目的和意义
客车对底盘的稳定性和可靠性要求非常高，它具有低速度、低地板、大容量、温度高的基本运行条件。为提高客车的乘坐舒适性，要求悬架设计得较“软”，以降低车身的固有频率。空气弹簧以其良好的减振和隔振性能而被广泛应用于