摘 要

本论文内容是介绍了当前油气悬挂系统的国内外现状：很久以来悬挂系统的改进并不是很显著。由于悬架系统的性能对车辆的机动性有很大影响，因此改进悬架系统以提高车辆的性能可以大大提高性价比，具有重要的实际意义，并且对油气悬挂系统做了简单的分类以及工作原理的描述，简要介绍了蓄能器的分类以及工作原理，综合车辆的悬挂系统做了一个全面的介绍。并且按照指导教师所提出的要求，设计出了油气悬挂缸参数、结构，并且对悬挂油缸的相关零部件进行了强度校核，使其满足强度要求，还计算出了设计的悬挂油缸的阻尼力大小。

关键词：油气悬挂；悬挂缸；设计

Abstract

The content of this paper was to introduce the current domestic and international status of the hydropneumatic suspension system. The improvement of the suspension system had not been very significant for a long time. Because the performance of the suspension system had a great influence on the mobility of the vehicle, improving the suspension system to improve the performance of the vehicle can greatly improve the cost performance, and has important practical significance. It also made a simple classification and working principle for the hydropneumatic suspension system. The description briefly introduced the classification and working principles of accumulators, and a comprehensive introduction was made to the comprehensive vehicle suspension system. In accordance with the requirements of the instructor, the parameters and structure of the hydropneumatic suspension cylinder were designed, and the relevant components of the suspension cylinder were checked for strength to meet the strength requirements, and the damping force of the designed suspension cylinder was also calculated. size.

Key words: Hydropneumatic suspension;Suspension cylinder;Design

目录

第一章 绪论 4

1.1.1研究背景 4

1.1.2汽车起重机介绍 4

1.1.3汽车起重机产品分类 5

1.1.4国内汽车起重机市场结构 6

1.1.5市场竞争格局 6

第二章 悬挂系统介绍 8

2.1悬挂系统的组成 8

2.2悬挂系统的分类 9

2.3油气悬挂的分类 11

2.4油气悬挂的特点 12

2.5油气悬挂的应用领域 13

2.6本设计的内容 14

第三章 油气悬挂结构和原理 15

3.1悬挂油缸的结构和原理 15

3.2蓄能器的结构和原理 16

3.3蓄能器的作用和主要用途 17

第四章 悬挂缸的参数设计 19

4.1油气悬挂系统的分析 19

4.2油气悬挂的计算 19

第五章 悬挂缸零件的强度校核 23

5.1悬挂缸零件的校核 23

5.2悬挂缸阻尼力的计算 24

5.5悬挂缸设计要求 28

第六章 总结 29

参考文献 30

致 谢 32

第一章 绪论

1.1.1研究背景

很久以来悬挂系统的改进并不是很显著。由于悬架系统的性能对车辆的机动性有很大影响，因此改进悬架系统以提高车辆的性能可以大大提高性价比，具有重要的实际意义。在中国，油气悬挂技术并未得到学者们的重视，1980年左右才渐渐有人关注这方面的技术，与国外有很大差距。1984年，上海重型汽车制造商在矿用自卸车上应用了美国原型设计的油气悬架，但其使用效果很差。北京理工大学，同济大学，大连理工大学，武汉水运工程学院等相关大学也开展了这方面的研究。但总的来说，国内对油气悬挂技术研究并没有很深入，仅仅处在介绍它的工作原理以及结构这一阶段，尚未有成熟的方法理论来设计油气悬挂系统。

美国公司WABCO在二十世纪五十年代末首先提出了油气悬挂这个概念。经过多年的努力，他们取得了长足的进步和成就。从国家知识产权局给出的信息来看，涉及油气悬挂发明专利数量多达数千项，国外处于绝对优势地位，并且主要集中在上个世纪80年代，这些都表明国外已经进入成熟和实用阶段。

1.1.2汽车起重机介绍

汽车起重机属于轮式起重机，它将起重部件安装在汽车的底盘上，这样既能够使用起重功能，又可以像普通汽车一般正常行驶，十分便利。由于它灵活的机动性，可以方便地穿梭于各个工作场合，因此得到了广泛的应用。常用的汽车起重机主要是液压伸缩起重机。最下面（最外面）部分是基本臂，并且动臂配备有液压伸缩机构来控制其伸展。

图1.1是某全地面起重机的结构图。

图1.1 某全地面起重机

这款全路面起重机由徐州重型机械厂生产制造，是新开发的新一代高性能全路面起重机，具有先进的设计理念和设计方法。这款全地面起重机产品广泛应用于工厂，矿山，油田，港口码头，建筑工地等场所的起重作业和安装工程。除了一般的地区，还可适应西部高原，油田，半沙漠等地区的使用，是一款真正适用于大吨位的全地形起重机[1]。

这款起重机使用独立的动力系统。伸缩臂为五节“U”形吊杆，单缸螺栓式自动伸缩机构，单缸前支振幅;吊臂横向折叠，在道路上行驶时可以安装在主臂的侧面。内置双独立式绞车系统;旋转式行星减速机，旋转机构和采用外啮合的回转支承。五桥越野底盘，全顶驾驶室，全覆盖平台，10 x8驱动型，爬升高达45％最高时速76公里/小时，全轮转向，灵活，最小转弯直径仅18米;液压气动悬架可使车身高度在±150mm范围内调整，大大提高性能;它具有无级变速，自动换档和良好的越野性能，同时可以明显降低了驾驶员的劳动强度[2]。

1.1.3汽车起重机产品分类

汽车起重机如下表所示，分为三种结构形式。

表1.1 起重机的不同类型

一般情况下，汽车起重机的底盘与相同重量下的卡车底盘并没有太大区别，只是把一般卡车所载的部件替换成了起重部件，并且满足公路车辆的要求，而且起重吨位下限低，上限高，最低8吨，最高可达1000吨，底盘的轴数为2至10个。

1.1.4国内汽车起重机市场结构

国内主要的起重机制造公司包括： 重庆大江实业（集团）有限公司，徐州工程机械集团有限公司，四川长江工程起重机有限公司，沈阳北方交通工程有限公司，马尼托瓦克东岳重工股份有限公司，长沙中联重工科技发展有限公司，多田野（北京）起重机有限公司，安徽柳工起重机有限公司，泰安工程机械厂等。其中，徐州工程机械集团有限公司和长沙中联重工科技发展有限公司均属于同行业中的大型企业[2]。

从客户的需求地区来看，起重机市场主要集中在地形平坦，矿产资源丰富，交通发达的山东，江苏，河北等地区。经过近代的发展变化，汽车起重机的使用用户逐渐增多，领域也更加广泛，从最开始的施工单位到现在的个人用户都能使用。

1.1.5市场竞争格局

国内汽车起重机市场一直是徐中的领头羊，中国联通的竞争格局也随之而来。徐中和浦杰集中在16，20和25吨的竞争区域。现在，汽车起重机的市场也如同一般汽车逐渐饱和，所以竞争十分激烈，有以下趋势：

1.由一般汽车底盘改装的车载起重机由于当地条件发展成为市场热点，起重运输双重功能；

2.大吨位起重机将会是汽车起重机公司生产盈利的重点；

3.想要赢得市场必须不断改进产品性能；

4.不断提升产品自动化和人性化程度；

5.国内自主品牌将会是市场的主要供应。

第二章 悬挂系统介绍

2.1悬挂系统的组成

车辆悬挂系统包含了车身与车轴之间的一切连接元件，悬挂系统的功能是承受车辆本身的载荷，并且弹性地把车身和车轴这两个部分连接起来，传递产生在车轮和车身之间的力和力矩；在驾驶员驾驶汽车的过程中可以有效衰减，甚至隔离和吸收因道路崎岖而引起的车轴振动从而导致的车身振动，确保汽车的平稳行驶，乘坐舒适性和操纵稳定性。总之，车辆悬挂系统和车辆的行驶安全性，乘坐舒适性和操纵稳定性息息相关。虽然组成车辆悬挂系统零部件并不都是一样的，但它通常由弹性元件，导向装置，减震器和稳定杆组成，分别起到缓冲，导向，阻尼和防翻滚的作用[3]。个别结构则还有缓冲块、推力杆等，如图2.2.1所示。