摘 要

随着时代的进步，对这种弹簧的研究以及对其性能的探究也越来越多地受到工程师们的关注。空气囊车身悬置系统因为它具有良好的减振性能和隔振能力，极大地改善了商用车的平顺性与驾乘人员的舒适性，使乘客及驾驶者都能享受到最舒适的乘坐环境，受到群众的青睐。

本文参考东风商用车D310驾驶室结构参数，设计出驾驶室的前气囊悬置系统。设计初期，在阅读了大量文献的基础上，深入了解并分析了悬置系统的结构组成，紧接着对所要设计的空气弹簧进行了详细的了解，并根据参数进行型号选择与计算；然后，对减振器、高度控制阀及悬置系统的其他主要零件进行了结构设计。运用CATIA进行三维建模，完成各部件的装配及调整，使得所设计的悬置系统结构合理；最后对整个设计过程进行梳理，编写设计说明书并整理所有文件材料。

关键字：商用车；空气弹簧；悬置系统

Abstract

With the development of China's automobile industry, the national demand for a higher degree of ride comfort. Cab suspension system which is as an important part of the vehicle vibration reduction system, has an indispensable role in improving the comfort of the vehicle. The air spring has a lot of performance and advantages because of its many other elastic components, so it is more and more widely used in the design of the cab suspension system.

In this paper, according to the structural parameters of the D310 cab of the Dongfeng commercial vehicle, the front airbag suspension system of the cab is designed. In the initial stages of the design, after reading a lot of documents based on, in-depth understanding and analysis of the suspension system structure composition, followed by detailed understanding to the design of air spring, and the selection and calculation of the model according to the parameters; then, the shock absorber, height control valve and suspension system is the other main parts design. Using CATIA three-dimensional modeling, complete all parts of the assembly and adjustment, makes the designed suspension mounting system is reasonable in structure; finally, combing the whole design process, write design specification and file all documents and materials.

Key words:： Commercial vehicle；Air spring；Cub suspension system；

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2设计的技术方案及措施 2

第2章 悬置系统简介 3

2.1 驾驶室悬置定义 3

2.2 驾驶室悬置的组成及功能 3

2.2.1空气弹簧 3

2.2.2减振器 3

2.2.3 减振器的特点 4

2.2.4 高度控制阀 5

2.3 驾驶室常用的悬置弹性元件 6

第3章 空气弹簧 8

3.1 空气弹簧的发展历史 8

3.2 空气弹簧性能特点及应用 8

3.2.1空气弹簧产品的分类 8

3.2.2空气弹簧的性能特点 8

3.2.3空气弹簧在车辆悬架系统上的应用 9

第4章 东风商用车D310驾驶室前气囊悬置系统关键部件的选择和计算分析 10

4.1空气弹簧的选择与计算 10

4.1.1空气弹簧的选择 10

4.1.2 空气弹簧的设计计算 11

4.2 减振器的设计及计算 13

4.2.1 相对阻尼系数的确定 14

4.2.2 最大卸荷力的确定 15

4.2.3 减振器主要尺寸参数 15

4.3 高度控制阀的结构设计 16

4.4 悬置系统其它主要零件的结构设计 18

4.4.1 横向稳定杆的结构设计 18

4.4.2 支架的结构设计 18

4.4.3 摆臂的结构设计 18

第5章 东风商用车D310驾驶室前气囊悬置系统结构总成 20

5.1东风商用车D310驾驶室前气囊悬置系统整体布局 20

5.2东风商用车D310驾驶室前气囊悬置系统工作原理 20

第6章 全文总结与展望 21

6.1 全文总结 21

6.2 论文展望 21

6.3 研究收获 21

参考文献 23

致谢 24

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

由于如今社会蓬勃发展与人们生活品质的一步步提高，加快了物流行业的壮大。商用车是运输货物、商品的重要交通工具，它的产量与销量正在持续增加，这为汽车整车企业和部件生产公司创造了良好的发展机会^[1]。而汽车的关键性能指标其中之一的平顺性对汽车的各种性能都有着重大影响，同时还对车上的司机与乘客有着直接的影响^[2]。由于路面条件不好，在这种工况下，发动机的功率很高，振动时所产生的噪音大。驾驶员在这种情况下长时间工作，会产生许多不适症状，如恶心、容易疲劳等。长此以往，驾驶员的颈椎以及身体的内脏器官都会受到影响，甚至导致安全事故^[3]。所以在汽车企业的发展中，平顺性扮演着不容忽视的作用^[4]。为了改善汽车的平顺性，悬架系统是最先被改进的部分，研究员将半主动^[5]、主动悬架^[6]应用于商用车上，在此之后，研究员又设计出商用车驾驶室悬置系统^[7]。而空气囊车身悬置系统因为它具有良好的减振性能和隔振能力，最重要的一点是空气囊车身悬置系统有非线性刚度特性，因其优良的性能，被越来越广泛的应用于驾驶室悬置系统中，极大地改善了商用车的平顺性与驾乘人员的舒适性，受到群众的青睐。空气囊车身悬置系统的发展成为必然,并且具有广阔的市场前景。

随着行驶平顺性这一性能在汽车产业的竞争中起到越来越重要的作用，汽车制造商们意识到这一性能的发展创新优化是必不可少的。因此与之相关的研究开始迅速发展，新产品不断出现。从最开始的橡胶到后来研制出的螺旋弹簧、钢板弹簧以至液压组件，驾驶室悬置系统所使用的弹性元件也在不断升级。如今已经研制出了二级悬置隔振系统的驾驶室，即弹性元件为空气弹簧。