悬架设计说明书

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悬架系统设计说明书

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一、引言

悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车身（或车架）与车轴（或车轮）弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车平顺地行驶。

二、设计依据

根据设计任务书的要求，本车沿用03款样车悬架，前悬架为独立悬架，空间三连杆,螺旋弹簧，双向作用筒式减振器，带横向稳定杆；后悬架为独立悬架，空间四连杆，螺旋弹簧，双向作用筒式减振器，带横向稳定杆。

悬架系统设计的主要依据为 GB/T13047-91《汽车操纵稳定性指标限值与评价标准》以及GB/T4970-1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》等对悬架系统相关要求。

三、设计说明

3.1 前悬架结构特点

根据设计任务要求，本车型前悬架采用的结构形式为：三连杆悬架。

这种悬架的特点是在悬架的每一侧均有三根横臂，通过上下横臂合理布置可使车轮的上下跳动符合所需的运动学特性，并由横臂传力给车身。根据横臂的相互位置，可定出侧倾中心和纵倾中心的高度，改变横臂长度，还会影响上下跳动的车轮的角运动，即车轮的外倾角变化和（在极限情况下）与此相关的轮距变化。

其主要控制零部件为三根横臂和减振器。上摆臂为一U形臂，一端与转向节铰接，另一端通过前后两个衬套与车身连接。下摆臂为前后两摆臂，前摆臂一端与转向节铰接，另一端通过衬套与副车架连接。后摆臂为一L形臂，一端与转向节铰接，另一端通过衬套与副车架连接。减振器下叉安装在前摆臂上，上端与车身连接。副车架通过衬套与车身连接。

图1 前悬架和前副车架 3.1.1、弹性元件

弹性元件采用直径为13mm 的钢丝缠绕成直径111.5mm ，螺距55mm,高365mm 的圆柱形螺旋弹簧，刚度在32.7N/mm 左右。螺旋弹簧套在减振器总成外侧，减少了悬架零部件的数量，使结构更加紧凑。

3.1.2、减振器

前减振器立柱总成如下图所示：

图2 前减振器立柱总成

减振器立柱是悬架的主要弹性、阻尼元件。它采用筒式减振器 ，上端采用三颗螺栓与车身连接，下端采用一个前叉固定在下前摆臂上。限位块安装在减振器上，以达到限制减振器行程的作用。弹簧固定在下托架和弹簧座之间。

3.1.3、导向元件

下前摆臂总成如下图所示：

上摆臂 转向节 减振器 下后摆臂

下前摆臂

副车架

图3 下前摆臂总成

下前摆臂一端采用球头形式与转向节连接，另一端采用衬套形式铰接在副车架上，在摆臂上安装一个衬套，用来固定前减振器立柱总成。

下后摆臂总成如下图所示：

图 4 下后摆臂总成

下后摆臂总成采用L型臂，一端以球头形式固定在转向节上，另一端采用衬套形式铰接在副车架上。

3.1.4、前副车架

图5 前副车架焊接总成采用钢板冲压后焊接而成，可以保证总成的强度，同时最大限度的减小总成的质量。各摆臂通过衬套连接在副车架上。

3.2 后悬架结构特点

根据设计任务的要求，本车型后悬架采用的结构形式为：四连杆悬架。

这种悬架的特点是在悬架的每一侧均有四根横臂，通过各个横臂的合理布置可使车轮的上下跳动符合所需的运动学特性，并由横臂传力给车身。根据横臂的相互位置，可定出侧倾中心和纵倾中心的高度，改变横臂长度，还会影响上下跳动的车轮的角运动，即车轮的外倾角变化和（在极限情况下）与此相关的轮距变化。

其主要控制零部件为四根横臂和减振器。上摆臂为一U形臂，一端与转向节通过衬套连接，另一端通过前后两个衬套与车身连接。下摆臂为前后两根接近平行的摆臂和一根纵臂，前后摆臂一端与转向节铰接，另一端通过衬套与副车架连接。纵摆臂一端与转向节铰接，另一端通过衬套与纵梁连接。减振器下端安装在转向节，上端与车身连接。副车架通过衬套与车身连接。

图6 后悬架和后副车架 3.2.1、弹性元件

弹性元件采用直径为11.5mm 的钢丝缠绕成直径104mm 高361.5mm 的圆柱形螺旋弹簧，刚度在21.6N/mm 左右。

3.2.2、减振器

后减振器立柱总成如下图所示：

图7 后减振器立柱总成

减振器立柱是悬架的主要弹性、阻尼元件。它采用筒式减振器 ，上端采用两颗螺栓与车身连接，下端利用减振器的吊环连接在后轴上。限位块安装在减振器上，以达到限制减振器行程的作用 。弹簧固定在下托架和弹簧座之间。

3.2.3、导向元件

纵向推力杆如下图所示：

纵向推力杆

上摆臂

横向稳定杆 下后摆臂

副车架

下前摆臂

减振器