汽车悬架的性能开发专题资料集锦(二)
汽车悬架系统优化设计及性能分析

汽车悬架系统优化设计及性能分析一、介绍汽车悬架系统是车辆不可或缺的部分。
它主要负责车辆的支撑和减震工作,为行驶过程提供了舒适性和稳定性。
因此,汽车制造商在设计汽车悬架系统时非常重视性能和稳定性,尤其是在高速行驶和曲线驾驶方面。
在本文中,将探讨汽车悬架系统的优化设计和性能分析。
首先,我们将了解悬架系统的基本概念和组成部分。
接着,将讨论悬架系统的优化设计和性能分析方法,其中会包括液压悬挂系统和空气悬挂系统。
最后,我们将介绍一些常见的汽车悬架问题,并给出解决方案。
二、汽车悬架系统的基本概念和组成部分汽车悬架系统是由许多组成部分组成的。
基本上,悬架系统包括垂直弹簧、水平限制器、减震器、保持器和底盘等部件。
这些部分的设计和性能影响着车辆的轻重平衡、转向能力、制动力等。
垂直弹簧是悬架系统中最基本的部分之一。
其主要作用是支持车载负载和路面扭曲。
在一般情况下,垂直弹簧采用钢制线圈弹簧或橡胶制减震器。
水平限制器是悬挂系统中的一种保护设备。
其主要作用是控制车辆在水平和纵向方向上的运动。
减震器是悬架系统的关键部分。
它负责控制车辆在行驶过程中发生的震动。
减震器的作用是将垂直弹簧支持的能量转换成热能。
保持器主要是为了使车辆在转向时保持稳定。
在悬架系统中,保持器往往被视为弹簧与减震器之间的连接。
底盘是整个悬挂系统的核心部分。
它由上下两个零件组成。
下部通常由车身连接杆和悬架机构组成,而上部是用于固定悬架和与车体连接的结构。
底盘的作用是支撑整车负荷和稳定性。
三、悬架系统的优化设计和性能分析方法悬架系统的优化设计和性能分析一直是汽车工业中的重要问题。
优化设计方法的主要目标是减少悬架系统重量和体积,并增加车辆的稳定性和操纵性。
在性能分析方面,主要是采用试验、仿真和计算三种方法,以获得更准确的结果。
试验是最常用的分析方法之一。
它包括车辆实际测试、路试和底盘试验。
这种方法可以测量和分析悬架系统的各种性能参数,例如侧倾角、轮胎接地面、悬架行程、制动力等。
《悬架设计》课件2

THANKS
复合材料
利用碳纤维、玻璃纤维等复合材料,提高悬架刚 度和强度,同时减轻重量。
智能材料
运用压电陶瓷、形状记忆合金等智能材料,实现 悬架的自适应调节和主动控制。
智能化技术在悬架设计中的应用
传感器技术
辅助驾驶系统
利用传感器实时监测车辆行驶状态和 路面状况,为悬架系统提供精确的数 据支持。
结合雷达、激光雷达、摄像头等技术 ,实现悬架的主动调节,提升驾驶安 全性和舒适性。
性能特点
该货车悬架系统具有较大 的承载能力和刚度,确保 车辆在重载情况下仍具有 良好的行驶稳定性。
设计优化
通过合理设计钢板弹簧的 形状和刚度,降低车辆自 重和提高燃油经济性,同 时保证货车的承载能力。
06
未来悬架设计展望
新材料在悬架设计中的应用
轻量化材料
采用高强度钢、铝合金等轻量化材料,降低悬架 重量,提高车辆燃油经济性和操控性能。
悬架的性能要求
刚度与阻尼
悬架需具备合适的刚度与阻尼,以 实现良好的缓冲减震效果。刚度决 定了悬架的支撑强度,而阻尼则影
响减震性能。
侧倾刚度
为了维持车身姿态稳定,悬架还需 具备足够的侧倾刚度,以抵抗车身
侧倾。
纵向刚度与横向刚度
纵向刚度影响车辆纵向稳定性,横 向刚度则影响车辆操控稳定性。
适应性与可靠性
悬架的定义与功能
缓冲减震
吸收和缓冲来自路面的冲击,提高乘坐 舒适性。
传递力矩
将地面施加在车轮上的力和力矩传递到 车身,同时将驾驶控制信号传递给车轮 。
维持车身姿态
保持车身姿态稳定,防止过大的颠簸和 摇摆。
适应路面变化
通过调节减震器和弹簧等元件的参数, 适应不同路面状况和驾驶需求。
汽车悬架参数介绍

侧倾评价:
1)0.4g横向加速度下,车身侧倾角应小于6°; 2)0.5g横向加速度下,车身侧倾角应小于2°~ 5° ; 3)日本汽车研究所给出1987年轿车的平均侧倾角增益为7.46°/g, 1996年的平均值为7.00°/g。
其他:
1、1984年,美国通用对29辆轿车试验,轿车前侧倾中心高度 0~14cm,后侧倾中心高度为0~40cm; 2、独立悬架侧倾中心高度 :前0~120mm,后80~150mm; 3、悬架的侧倾角刚度越大,相应桥上发生的轮荷转移量就越大; 4、增加前悬架的侧倾角刚度有利于趋于不足转向,增加后悬架的 侧倾角刚度有利于趋于过多转向。
硬点坐标悬架相关杆系所确定的空间点的坐标四轮定位悬架运动特性悬架采用纵置钢板弹簧非独立悬架的汽车转向行驶时内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载状态于是内侧悬架受拉抻外侧悬架受压缩结果与悬架固定连接的车轴桥的轴线相对汽车纵向中心线偏转一角度
悬架参数介绍
悬架功用: 1、传递作用在车轮和车架(或车身)的一切力和力矩; 2、缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引 起的承载系统的震动,保证汽车的行驶平顺性; 3、保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特 性,保证汽车的操纵稳定性.
以运送人为主的轿车对平顺性的要求最高,大客车次 之,载货车更次之。 对普通级以下轿车满载的情况,前悬架偏频要求 1.00~1.45Hz, 后悬架则要求在1.17~1.58Hz。 原则上轿车的级别越高,悬架的偏频越小。 对高级轿车满载的情况,前悬架偏频要求在 0.80~1.15Hz,后悬架则要求在0.98~1.30Hz。 货车满载时,前悬架偏频要求在1.50~2.10Hz,而后悬 架则要求 在1.70~2.17Hz。
汽车悬架知识ppt课件

减震器
减振器
前桥
弹簧
车桥
弹性元件
纵向导向杆
三:振动频率:
据力学分析可知,如将汽车看成一个在弹性悬架上作单自由度 振动的质量,则其自振动率:
C=M×g / f
f:悬架垂直变形挠度 M:悬架簧载质量 簧载质量 悬架的性能指标体现在:自振频率(n):取决于 悬架刚度
要求在设计悬架时,其自振频率应与人体步行时身体上、下 运动的频率相接近,在1~1.6HZ 的理想范围内。
3、当车桥与车架之间的相对速度过大时,减振器应能自动加大液流通道截面积,
使阻尼力保持在一定限度内。
车架
减震器
三、 减振器的分类:
按其作用方式不同分为:
车桥
弹性元件
1:双向作用减振器:在压缩、伸张两行程中均起减振作用。 2:单向作用减振器:仅在伸张行程中起减振作用。
1、双向作用筒式减振器
结构:
活塞杆 储油钢桶
伸张行程:当汽车掉入凹坑时,车轮下跳,
减振器受拉伸活塞上移。
上腔容积减少,油压 升高,油液推开伸张 阀,流入下腔。
车架 减震器
车桥
弹性元件
由于活塞杆占去一 定空间,所以自上 腔流入的油液不足 以充满下腔容积的 增加。储油缸中油 液推开补偿阀流入 下腔补充。
由于各阀门的节流作 用,便造成对悬架伸 张运动的阻力,使振 动能量衰减。
防尘罩 导向座
伸张阀
流通阀
活塞
压缩阀
补偿阀
工作原理
压缩行程:当汽车滚上凸起或滚出凹坑时,车轮靠近车架。
下腔容积减少, 油压升高,油液 推开压缩阀,流 入储油缸。
车架 减震器
车桥
弹性元件
容积减少,油压升 高,油液打开流通 阀,经过流通阀流 入上腔。
汽车悬架资料

在FR车上几乎不使用。
与车身结 合部分
2) 5连杆式(5Link Type)悬架
: 是在FR汽车的后悬架上广泛使用的形式。 此形式由承受前后负荷的左右各两个臂和承受 横向负荷的横向推力杆(lateral Rod)等 5个连杆和螺旋弹簧及减震器构成,主要 用在车轴固定式。
弹簧 冲击能 振动能
减震器 热能
热能释放 [图1] 减震器的功能
减震器的功能 1) 抑制行驶时传达给车身(Body)的大震动,以提高乘车舒适感(Ride Comport) 。
- 缓冲传达给驾驶者和乘客的冲击,以提高乘车舒适感,降低疲劳。 - 保护装载的货物。 - 延长车身寿命,防止弹簧损坏。
2) 抑制行驶时车轮的快速震动,以防止轮胎离开路面,从而改善行使稳定性 (Ride Handling)。
最终组装
油封 密封 连杆导向器
活塞阀
底阀
贮存管
[表1] 减震器 各零件主要功能
4. 减震器分类
减震器可以根据运作原理,贮存管有否, 贮存室,
安装类型,分很多种。
▶ 按照运作原理可分为: 双作用式/ 单作用式 - 双作用式: 在车辆回弹和压缩启动时都产 生 阻尼力(大部分减震器属于此 类.) - 单作用式 : 在车辆单方向启动时产生阻尼 力 (主要是在伸长时产生阻尼力 。 适用于越野车。)
连杆
油封 贮存管 (基壳)
而且,以活塞阀为基准,其上称作活塞 活塞上室 上室,其下称作活塞下室,贮存管和气 缸 气缸管 本体之间的空间叫 贮存室。活塞上下 (管)
悬架开发培训

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除了轮跳有柔性要外 车轮纵向也有柔性要求 过坎要柔 掉坑要缓冲 偶遇路面障碍物不至于引起冲击 损坏 。。。 纵向柔性策略1:
三角臂前后衬套相对柔软
6.4 悬架模态 –悬架fore-aft模态—三角臂绕前点转动
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抓地力强 性能易控 质量轻 降低发动机和整车重心高度 左右不相互牵制 结构复杂 成本高 维修不便
3.2 悬架选型 —麦弗逊滑柱
MacPherson Strut
• • • • • Economical/family East-west engine High hood line Less camber gain Least sensitive to build variation
三角臂前后平移 三角臂绕前点转动 三角臂液压衬套 三个常见问题实例
6.2 悬架模态 – 悬架/轮胎Bounce
俗称的悬架bounce实际是轮胎的bounce 为悬架垂向弹性元件共同作用(串联) 以轮胎为主导
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6.3 悬架模态 – 悬架fore-aft模态—三角臂前后平移
6.6C 悬架模态常见问题实例 – Pinion Pitch
6.6D 悬架模态练习题
某车辆在行驶至车速为95Km/h时出现Shimmy,其麦弗逊 悬架的三角臂前后衬套fore-aft刚度均为310N/mm,测 得Shimmy时三角臂的fore-aft模态频率为13.5Hz,车轮 滚动周长为1960mm,假设该车的Shimmy为前轮动平 衡问题所引发,试问若将Shimmy车速提高至120km/h, 三角臂衬套fore-aft刚度应做何调整?
悬架知识要点归纳

第十八讲悬架一、悬架的作用是把车桥和车架弹性地连接起来,并用它来吸收和缓和行驶中因路面不平引起的车轮跳动而传给车架的冲击和振动;传递路面作用于车轮的支持力、驱动力、制动力和侧向力及其产生的力矩。
二、悬架的组成一般都是由弹性元件、减振器和导向机构三部分,它们分别起着缓冲、减振、导向和传递力及力矩的作用。
三、根据汽车悬架结构的不同,通常将悬架分为独立悬架和非独立悬架两大类。
四、独立悬架结构特点是车架与每一侧车轮之间的悬架连接是独立的,它的车桥为断开式,当一侧车轮上下跳动时,不会影响到另一侧车轮位置的变化。
五、双叉式独立悬架:它一般是上、下两个控制臂支承装有车轴的转向节,在上、下控制臂之间安装减振器。
这种悬架可通过自由设定控制臂长度来使汽车具有良好的转弯性能、直线行驶性能及乘坐舒适性能。
六、撑杆式独立悬架,因为减振器兼作悬架支柱,故将这种方式称为撑杆式悬架。
用于前轮时称为麦弗逊式撑杆式悬架;而用于后轮时被称为查普曼式撑杆式悬架。
其结构是将装有减振器撑杆的上端安装在车身上,下端借助于控制臂与车轴连接。
这种悬架构件数量少,质量轻,节省空间。
七、非独立悬架结构特点是两侧的车轮安装在一根整体式车桥上,若一侧车轮因路面不平跳动时,会影响另一侧车轮位置的变化。
缺点:车身的平稳和高速行驶的稳定性差,优点:结构简单,制造方便,应用范围:载重汽车八、非独立悬架分为钢板弹簧非独立悬架和螺旋弹簧非独立悬架两种。
十、汽车悬架的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧、横向稳定杆等。
十一、钢板弹簧结构:由若干片等宽不等长、弧度不等、厚度相等或不等的钢板弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。
十二、钢板弹簧组成:卷耳、中心螺栓、钢板夹、钢板弹簧、螺母、螺栓、套管。
十三、卷耳位置结构:钢板弹簧的第一片最长,称为主片,其两端弯成卷耳,内装衬套,用钢板销与车架连接。
十四、中心螺栓作用:中心螺栓用以连接各弹簧片,并保证装配时各片的相对位置,且作为钢板弹簧安装到前轴或后桥壳上的定位销。
汽车制造-悬架课件

悬架的性能特点
1 舒适性
减震器通过吸收震动和减少车身晃动提高驾 乘的舒适感。
2 稳定性
悬架系统通过控制车身姿态和路面接触面积 提供稳定的驾驶感。
3 燃油经济性
优秀的悬架设计可以减少能量损耗,提高车 辆的燃油经济性能。
4 寿命和维护
悬架的设计和维护可以影响其使用寿命,定 期检查和保养有助于延长悬架的寿命。
悬架的主要组成部分
包括弹簧、减震器、控制臂和连接杆等,各个部件协同工作实现悬架功能。
悬架的结构设计
1
悬架的设计考虑因素
考虑到悬架的载荷、空间限制、安全性和车辆操控性能等因素进行设计。
2
悬架的主要结构形式
包括麦弗逊悬架、多连杆悬架、转向悬架和空气悬架等不同的结构形式。
3
悬架的材料选择和制造工艺
选用材料的强度和重量平衡,采用先进的制造工艺提高悬架的质量和耐用性。
未来悬架的创新技术
包括电动悬架、磁悬浮技术和 无人驾驶悬架等,引领汽车技 术的发展。
悬架对智能汽车的影响
悬架技术的改进将提升智能汽 车的安全性、操控性和乘坐舒 适性。
汽车制造-悬架课件
悬架课件大纲,为您介绍汽车悬架的基本概念、结构设计、性能特点、常见 系统、故障检测维护以及未来发展,让您了解悬架技术的重要性和创新。
悬架基本概念
悬架的作用
为汽车提供支撑和减震功能,提高驾乘的舒适性和稳定性。
悬架分类
包括独立悬架和非独立悬架两种类型,根据车辆结构和需求选择适合的悬架系统。
1
悬架故障的原因分析
2
可能是零部件磨损、液压失效或结构损
坏,深入分析故障原因有助于修复。
3
悬架故障的表现形式
包括车辆颠簸、不稳定、异常噪音等, 及时检测故障可以避免进一步损坏。
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建立Z型后悬架的ADAMS模型,分析了其悬架运动学和弹性运动学特性,将四轮 定位角动态变化与试验值做了对标,并且介绍了利用虚拟样机技术虚拟优化四 轮定位的方法。
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随着现代轿车性能的不断提高,对悬架系统的缓冲、减振和导向性能的要求
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架的空间弹性运动学问题进行了讨论,提出了处理此类问题的思路和方法, 为进一步分析整车行驶性能提供了依据。
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双连杆独立后悬架系统模型;对悬架系统进行运动学分析,并通过仿真结果与
实测数据的比较,证明了刚柔耦合悬架模型比刚体悬架模型更为准确。
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通过CATIA、ADAMS软件建立了半主动悬架的仿真模型、并依据悬架性能的评
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不但能够有效地提高汽车悬架运动特性,还可以大幅度缩短部件的研发周期、
降低成本。设计的仿真模拟,无需实际悬架制造生产、可适应不同特性的评价 分析,为悬架性能开发研究提供了一种快捷经济的方法。
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汽车悬架的性能开发 专题资料集锦(二)
更新时间:2015-1-14
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汽车悬架的性能开发应用案例文档以及文档简介。有关文档的下载,可以到 研发埠网站的专题模块,输入相应的专题名,搜索到相应的专题便可以找是比较合理的。同时指出,在检测和检测结果的处理过程中,一定
要重视对影响因素的分析。
更多资料:http://www.yanfaห้องสมุดไป่ตู้/Home.html
趋势或范围。对某多连杆独立后悬架的结构进行了详细分析,并详细叙述了在
ADAMS/CAR中该悬架模板开发的整个过程。包括:建立硬点、建立一般部件和安 装件、添加几何实体、添加铰链约束和轴套约束、添加力元、设置悬架特性参数 、建立输入和输出信息连接器,最终开发出多连杆独立后悬架的模板,建立该悬架 子系统。通过ADAMS/CAR软件平台,对多连杆式独立悬架模型进行了左右车轮平行 跳动的悬架运动学仿真试验及外加制动力、侧向力和回正力矩的悬架弹性运动学 仿真试验。利用ADAMS/CAR后处理模块对多连杆独立悬架在仿真试验中所表现出
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案例二:基于ADAMS的刚柔耦合汽车悬架性能分析 案例亮点 本案例应用多柔体理论, 在 ADAMS/ CAR 模块中建立刚柔耦合的前后悬架模 型, 并进行运动学仿真。通过分析仿真结果可知, 刚柔耦合悬架模型比多刚
体模型更准确, 更能反映实际的测试结果, 与测试数据的误差较小, 说明了