悬架系统设计资料
《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。
第六章_悬架设计
第一节 概述
功用 1. 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，保证汽车的行驶平顺性； 2. 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性；
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
1．纵向平面内上、下横臂的布置方案 第1、2、6方案的主销后倾角变化规律是比较好的
2．横向平面内上、下横臂的布置方案
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
3．水平面内上、下横臂动轴线的布置方案
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
水平面内上、下横臂动轴线的布置方案
一、概述
功用 3. 保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。 组成 由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。
一、概述
二 各组成元件功用
弹性元件: 缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷。 导向装置：导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架(或车身)的运动特性并传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。当用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置作用。
为了使轮胎在遇到凸起路障时能够使轮胎一面上跳，一面向后退让，以减少传到车身上的冲击力，还为了便于布置发动机，大多数前置发动机汽车的悬架下横臂轴M—M的斜置角α1为正，而上横臂轴N—N的斜置角α2则有正值、零值和负值三种布置方案，如车轮上跳、下横臂斜置角αl为正、上横臂斜置角α2为负值或零值时，主销后倾角随车轮的上跳而增大。如组合方案为上、下横臂斜置角α1、α2都为正值，如图6—33a所示，则主销后倾角随车轮的上跳较少增加甚至减少(当α1<α2时)。
它对簧上质量的侧倾角有影响： 此外，还要求汽车转弯行驶时，在0.4g的侧向加速度作用下，前、后轮侧偏角之差δ1-δ2应当在1°～3°范围内。 而前、后悬架侧倾角刚度的分配会影响前、后轮的侧偏角大小，从而影响转向特性，所以设计时还应考虑悬架侧倾角刚度在前、后轴上的分配。
第六章悬架设计汽车设计
第六章悬架设计——汽车设计摘要悬架系统是汽车设计中至关重要的组成部分，它为汽车提供了稳定的操控性和舒适的驾乘体验。
本文将介绍悬架系统的基本概念、设计原则和常见类型，旨在帮助汽车设计师了解悬架系统的设计过程和要点，为汽车的悬架设计提供指导和参考。
悬架系统的基本概念悬架系统是汽车中用于支撑车身和轮胎的重要装置，它的主要功能是吸收和减少路面不平度对驾驶员和乘客的影响，保证汽车在行驶过程中具有稳定的操控性和舒适的驾乘体验。
悬架系统的主要组成部分包括弹簧、减震器、转向机构、齿轮组、悬架臂、车轮和轮胎等。
其中，弹簧和减震器是悬架系统的核心部件，它们直接影响着汽车的行驶稳定性和舒适性。
悬架系统的设计原则1.负载平衡原则悬架系统设计的一个重要原则是负载平衡。
悬架系统必须确保车身各部分的重量分布均匀，以避免车身前后倾斜、侧倾等现象，保证汽车在行驶时稳定性和舒适性。
2.悬挂高度原则悬架系统的悬挂高度是指车轮离地高度，悬挂高度的调整对轮胎的抓地力、车身的稳定性、悬挂系统的响应速度等都有着至关重要的影响。
3.质量和强度原则悬架设计必须考虑汽车的总重量和各零部件的强度，以确保悬架系统在各种路况下都能承受负载和力量的作用。
常见的悬架类型1.独立悬挂系统独立悬挂系统是目前汽车悬架系统的主流类型，它将每个车轮独立地连接到车身，可根据路面状况独立地调整吸震性能，使得汽车在行驶中更加平稳和舒适。
2.悬挂叉式悬挂系统悬挂叉式悬挂系统与常规独立悬挂系统相似，不同之处在于前后悬挂系统之间采用悬挂叉连接，能够更好地分散受力，提高悬架系统的稳定性和耐用性。
3.悬架梁式悬挂系统悬架梁式悬挂系统是一种简单而经济的悬架系统类型，主要应用于低档车辆。
它将左右车轮通过悬架梁连接到车身，使用一个弹簧和一个减震器来吸收路面不平度，具有结构简单、成本低的优点。
4.多连杆悬挂系统多连杆悬挂系统是一种复杂的汽车悬架结构，由多个连杆组成，可以在不同的路面状况下调整悬挂高度和减震力度，以提高汽车的稳定性和操控性。
悬架设计
悬架设计手册二．扭杆悬架扭杆式双横臂独立悬架，用扭杆作为弹性元件，简称为扭杆悬架。
2．1 扭杆悬架的典型结构2．1．1悬架的导向机构悬架的导向机构是一种四连杆机构，四连杆机构由上摆臂、下摆臂及主销构成。
图2-1为悬架系统结构简图，三角型DEF为悬架上摆臂，DE为上摆臂轴；三角型ABC为悬架下摆臂，AB为下摆臂轴；F为上球头销、C为下球头销FC构成转向桥的主销车轮跳动过程中，上摆臂、下摆臂各自绕它们的摆臂轴进行摆动。
M、N分别为转向梯型上的两点，M为转向梯型断开点，N为转向节臂与转向拉杆的连接点。
图2-1摆臂结构有两种：A形臂和一字臂，呈A字形或三角形的摆臂为A形臂；呈一字形的摆臂为一字臂。
上摆臂一般都是A形臂。
上下摆臂均为A形臂的称为双A形臂结构，四驱的车辆或四驱平台上的两驱车辆一般采用双A形臂，如：长丰猎豹、BJ2027皮卡；一般SUV车因考虑越野性能，其前悬架大多采用双A形臂，如：长城赛弗、五十铃竞技者、海拉克斯、华泰特拉卡等。
采用双A形臂的车辆不带推力杆。
另一种布置结构为：上摆臂是A形臂，下摆臂为一字臂。
两驱车辆一般采用该种结构。
如BJ1027皮卡、长城皮卡、田野皮卡等。
该种结构因下摆臂为一字臂必须设置推力杆。
2．1．2 上置扭杆与下置扭杆扭杆的安装型式主要有两种，一种为上置扭杆，一种为下置扭杆，见图2-2。
扭杆的上置与下置主要与整车及发动机布置有关，主要看它的布置空间。
采用上置扭杆的有：BJ6486轻客、长城赛弗、金杯海狮等；采用下置扭杆的有：BJ1027皮卡、长城皮卡、江铃皮卡、庆铃皮卡等。
图2-22．。
1。
3 双横臂轴的布置为了获得优良的性能，双横臂轴线在纵平面内和水平面内都有可能布置夹角，双横臂轴线在纵平面内形成的夹角为刹车点头角，在水平面内形成的夹角为斜置角。
图2-3列出了BJ1032、BJ0127、BJ6486的双横臂轴线的布置及其特点：图2-3图中M-M为上摆臂轴线，N-N为下摆臂轴线。
6-悬架设计
悬架
双横臂式
单式
扭转梁随动臂 式
侧倾中心高 比较低
比较高
比较低
居单横臂和 单纵臂之间
比较高
比较低
▪ 车轮
外倾
▪ 车轮 角
▪
定位
参数 旳变
▪
与主 销内 倾
车轮外倾角 与主销内倾 角变化大
主销后倾角 变化大
四、悬架侧倾角刚度及其在 前、后轴旳分配
要求以0.4g向心加速度时：
➢ 轿车车身侧倾角 ➢ 货车车身侧倾角 2.50 ~ 40
➢
、60 ~ 7 0
1－ 2应在10 ~ 30内
四、悬架侧倾角刚度及其在 前、后轴旳分配
▪ 3．前后悬架侧倾角刚度要求：
➢ 前后悬架侧倾角刚度旳大小影响到其轮胎侧偏角，从 而影响转向特征，所以设计时还应考虑前后悬架，侧 倾角刚度旳分配。
n1 5 / f c1
n2 5 / fc2
2、n1与n2旳匹配要合适
❖要求：
希望fc1与fc2要接近，单不能相等（预防共振） 希望fc1>fc2 (从加速性考虑，若fc2大，车身旳振动大）
❖措施：
➢若汽车以较高车速驶过单个路障，n1/n2＜1时旳车身纵向角振 动要比n1/n2＞1时小，故推荐取fc2=（0.8~0.9）fc1。 ➢考虑到货车前、后轴荷旳差别和驾驶员旳乘坐舒适性，取前悬 架旳静挠度值不小于后悬架旳静挠度值，推荐fc2=（0.6~0.8） fc1。 ➢为了改善微型轿车后排乘客旳乘坐舒适性，有时取后悬架旳偏 频低于前悬架旳偏频。
1 评价指标：
1）侧倾中心高度
侧倾中心位置高，它到车身质心旳距离缩短， 可使侧倾力臂及侧倾力矩小些，车身旳侧倾角 也会减小。但侧倾中心过高，会使车身倾斜时 轮距变化大，加速轮胎旳磨损。
悬架系统设计计算说明书
1 悬架概述及悬架方案选定1.1 悬架的要求悬架的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，保证汽车行驶的平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特征；保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。
悬架由弹性元件、导向装置、减震器、缓冲块和横向稳定器等组成。
导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架（或车身）的运动特性，并传递出弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。
当用纵置钢板弹簧弹性元件时，它兼起到导向装置的作用。
缓冲块用来减轻车轴对车架（或车身）的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。
装有横向稳定器的汽车，能减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角所引起的震动[2]。
在对此电动车的设计中，对其悬架提出的设计要求有：（1）保证汽车有良好的行驶平顺性[3]；（2）具有合适的衰减振动能力；（3）保证汽车具有良好的操纵稳定性；（4）汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾；转弯时车身侧倾角要合适；（5）有良好的隔声能力；（6）结构紧凑、占用空间尺寸要小；（7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩。
1.2 方案确定要正确的选择悬架方案和参数，在车轮上下跳动时，使主销的定位角变化不大、车轮运动与导向机构运动压迫协调，避免前轮摆振；汽车转向时应使之稍有不足转向特性。
此电动车悬架部分结构形式选定为：（1）前悬采用麦弗逊式（滑柱连杆式）独立悬架（2）后悬采用对称式钢板弹簧（无副簧）2 悬架结构形式分析2.1 悬架的分析悬架可分为非独立悬架和独立悬架两类。
非独立悬架的结构特点是左右车轮用一跟整体轴连接，再经过悬架与车身（或车身）连接，如图3.1（a）所示；独立悬架的结构特点是左右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接，如图3.1（b）所示[4]。
以纵置钢板弹簧为弹性元件兼做导向装置的非独立悬架，其主要优点是结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。
悬架设计 (3)
悬架设计1. 引言悬架系统是汽车工程中非常重要的一个组成部分，它负责连接车辆的车身和车轮，提供悬挂和减震功能，以确保车辆在不平坦的道路上具有良好的稳定性和舒适性。
本文将介绍悬架系统的设计原理、类型以及设计考虑因素。
2. 悬架系统的设计原理悬架系统的设计原理涉及到力学和动力学的基本原理，以及减震器的工作原理。
在悬架系统中，最重要的任务是通过悬架装置将车轮的垂直运动转化为车身的纵向和横向运动，同时提供足够的负载支撑和减震功能。
3. 悬架系统的类型在汽车工程中，主要有几种常见的悬架系统类型，包括独立悬架、非独立悬架和气动悬架。
下面将对这些不同类型的悬架系统进行简要介绍。
3.1 独立悬架独立悬架是最常见的一种悬架系统类型，它将每个车轮都连接到车身的独立悬架装置上。
这种设计可以使每个车轮独立运动，提高车辆的稳定性和操控性能。
独立悬架又可细分为麦弗逊悬架、多连杆悬架和双叉臂悬架等，每种悬架系统在结构和工作原理上都有所不同。
3.2 非独立悬架非独立悬架将两个前轮或后轮连接在一起，通过一个共享的悬架装置来实现。
这种设计相对于独立悬架来说比较简单和经济，但在提供悬挂和减震功能方面效果较差。
3.3 气动悬架气动悬架使用气压调节器来控制车身与地面之间的间隙。
通过增加或减少气压，可以实现对车身高度的调节，从而改变车辆的悬挂刚度和行驶舒适性。
气动悬架通常用于高端豪华车辆，以提供更好的悬挂性能和乘坐舒适度。
4. 悬架系统设计的考虑因素在设计悬架系统时，需要考虑以下几个主要因素。
4.1 载荷悬架系统设计必须考虑车辆的预计最大载荷，以确保悬架系统能够承受和支撑所需的重量。
这涉及到选用合适的弹簧和减震器，以及调节悬架刚度和行程长度。
4.2 地面条件不同的地面条件对悬架系统的设计有不同的要求。
在较为平坦的道路上，悬架系统可以设计得较为柔软，以提供更好的乘坐舒适性。
而在崎岖不平的道路上，需要更坚固的悬架系统来保证车辆的稳定性和可靠性。
悬架系统设计
悬架设计的基本概念
㈠悬架设计的矛盾 悬架是研究悬架系统的振动特性，讨论悬架设计对 平顺性，稳定性和通过性等性能的影响，从而做出妥善 设计。 ⑴柔与刚 悬架的发展趋势是弹簧越来越软（既由刚变柔）。 ⑵减振与激振 ⑶悬架特性与路面特性 ⑷坚固与笨重
汽车对悬架的一般要求
汽车悬架应该满：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 在所有载荷范围内自振频率尽可能不变。 悬架发生碰撞前的动行程不超过一定值（悬架的变刚性）。 发生的振动能迅速衰减。 在侧向力的作用下悬架质量的侧向力较小。 汽车具有某种程度的不足转向。 悬架质量在制动时有抗“点头”作用和在加速时有抗“仰头”作 用。
B
减振器轴线于主销轴线重合
Z X
A
C
在Y-Z平面内定义减震器
•根据轮胎尺寸定义C点（需要的话要考虑防滑链） •D点是控制臂旋转轴线和通过A点的Y-Z平面的交点。 •A, B, D点的相互位置决定了轮胎上下跳过程中的轮距的变化和外倾角 的回正性
转向轴线
B
E
D
减振器轴线
C D Z Y A
下摆臂旋转轴线 F A Z Y
悬架系统的预布置
1. 悬架结构的选用和布置首先考虑今后对四驱布置的影响。通常可采用纵 臂结构或多联杆结构，但如果后轴采用扭转梁结构，则今后不能布置后 驱结构。 在设计悬架时，轮边跳动按上下各跳动100 mm考虑。（M11前悬架总行 程为150 mm，后悬架总行程为180 mm。）如果行程分配不合理，有可能 引起过渡转向。 同时需要考虑传动轴夹角。（发动机的布置位子） 对于导向干系的设计和布置，通常希望竟量的设计的长一些，且设计状 态竟量的水平布置。 对于轮胎承受侧向力而影响整车的转向情况来说，选者悬架的形式就很 重要。例如：斜置拖曳臂的悬架就没有带横向推力杆的拖曳臂悬架好（ S11后悬架）。 对于采用宽轮胎的汽车，在设计前悬架的车轮外倾时通常将外倾角设计 为0°，以便充分发挥轮胎的接地面积，提高整车性能。在车坐2-3人时 轿车的前轮通常设计的具有微小的正外倾角，以便轮胎尽可能垂直于稍 有拱形的路面滚动，并使磨损均匀和滚动阻力小。理想的值为γ=5’-10’即 约为0.1°，公差通常为＋－30‘。在采用独立悬架和复合式后悬架中， 为提高轮胎的侧偏性能，车轮的外倾角常设计成负值。
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目录1 绪论 (2)1.1 悬架的概述 (2)1.2 悬架的分类 (3)1.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况 (4)1.4 悬架技术的研究现状及发展趋势 (5)1.4.1悬架技术的研究现状 (5)1.4.2悬架技术的发展趋势 (5)1.4.3悬架设计的技术要求 (5)2 空气悬架结构 (6)2.1 空气悬架结构简介 (6)2.1.1空气悬架系统的基本结构 (6)2.1.2空气弹簧的类型 (6)2.1.3导向机构 (7)2.1.4高度控制阀 (7)2.2 空气悬架系统的工作原理 (7)3 悬架主要参数的确定 (8)3.1 载货汽车的结构参数 (8)3.2 悬架静挠度 (8)3.3 悬架动挠度 (9)3.4 悬架弹性特性 (10)4 弹性元件的设计 (11)4.1 空气弹簧力学性能 (11)4.1.1空气弹簧刚度计算 (11)4.1.2空气弹簧固有频率的计算 (13)4.1.3空气弹簧的刚度特性分析 (14)4.2 高度控制阀 (16)5 悬架导向机构的设计 (17)5.1 悬架导向机构的概述 (17)5.2 横向稳定杆的选择 (17)5.3 侧顷力臂的计算方法 (18)5.4 稳定杆的角刚度计算 (19)5.5 悬架的侧倾角校核 (20)6 减振器机构类型及主要参数的选择计算 (21)6.1 分类 (21)6.2 主要参数的选择计算 (22)7 技术与经济性分析 (26)1 绪论1.1 悬架的概述悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。
它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶]1[。
现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但是一般都由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。
由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。
冲击力传到车架和车身时，可能引起汽车机件的早期损坏，传给乘员和货物时，将使乘员感到极不舒适，货物也可能受到损伤。
为了缓和冲击，在汽车行驶系统中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装有弹性元件，使车架（或车身）与车桥（或车轮）之间作弹性联系。
但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。
持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。
故悬架还应当具有减振作用，使振动迅速衰减（振幅迅速减小）。
为此，在许多结构形式的汽车悬架中都设有专门的减振器。
以下对悬架重要的组成部分进行简单的介绍。
(一)弹性元件弹性元件主要是把车架或车身与车桥或车轮弹性的连接起来，主要有空气弹簧，钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧等。
(1)空气弹簧空气弹簧是由橡胶囊所围成的一个密闭容器，在其中贮入压缩空气，利用空气的可压缩性实现其弹簧的作用。
这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧刚度增大。
反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故空气弹簧具有较理想的弹性特性。
随着科学技术突飞猛进，生活水平的不断提高，人们对汽车的乘坐舒适性及各方面的性能提出了更高的要求，这便迫使各汽车生产厂家不断的引进先进技术，生产出更好的产品，保持强大的竞争能力。
从而空气弹簧的设计与研究也越来越受到车辆设计人员的青睐。
在本论文主要是对空气弹簧进行了研究与探讨。
(2)钢板弹簧由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。
钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有一定的减震作用。
(3)螺旋弹簧只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。
由于没有减震和传力的功能，还必须设有专门的减震器和导向装置。
(4)扭杆弹簧将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。
(二)导向装置导向装置是指悬架中的某些用来传力同时还承担着使车轮按一定轨迹相对车架和车身跳动的任务的机构。
导向装置主要有以下几点作用：①在车架或车桥之间传递力矩。
②使车桥或车轮按一定轨迹相对车身或车架跳动。
(三)减振装置减振装置主要是用来消耗振动能量，衰减振动。
弹性系统在受到冲击后，将会产生振动，减震器可以使振幅迅速减小，以避免持续的振动给驾驶员的不舒适和疲劳。
车轮相对于车架和车身跳动时，车轮（特别是转向轮）的运动轨迹应符合一定的要求，否则对汽车某些行驶性能（特别是操纵稳定性）有不利的影响。
因此，悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务，因而这些传力构件还起导向作用，故称导向机构。
由此可见，上述这三个组成部分分别起缓冲、减振和导向的作用，然而三者共同的任务则是传力。
453121—弹性元件 2—纵向推力杆 3—减振器 4—横向稳定器 5—横向推力杆图1-1 汽车悬架组成示意图1.2 悬架的分类根据导向机构型式的不同，汽车悬架又可分为非独立悬架和独立悬架。
非独立悬架的结构特点是，左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架和车价（或车身）连接；独立悬架的结构特点是，左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。
独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。
其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。
不过，独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。
现代轿车大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架等。
图1-2 独立悬架非独立悬架的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面。
非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点，但由于其舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，多用在货车和大客车上。
图1-3 非独立悬架1.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况现代的载货运输特点是要求多样化的，简单的将货物从甲地运送到乙地的运输方式以满足不了运输要求。
在经济领域中，由于道路情况不同，运输的安全性，守时性，灵活性以及运输的价格和效率比直接关系到企业的命运和存亡。
运输质量和安全首先通过行驶系统来保证，因此越来越多的车辆制造者和汽车企业家认识到悬架系统的重要性。
目前的重型载货汽车一直面临着一个问题就是：汽车载重量和平顺性之间的矛盾。
载货汽车空载时汽车的舒适性会比满载时差的很多，尤其是大型工程运输车在凹凸不平的路面甚至是露天矿山上长时间往返的行驶时，这种情况更加明显。
在空载或少量载荷时货车的平顺性及其差，这样会使驾驶员和乘坐者很容易感到疲劳，从而引发交通事故，造成严重的后果。
对于载重货车而言，根据不同的用途，不同的工况以及客户的需求承载能力和平顺性必须要综合考虑。
目前的重型载货汽车多用被动式的定刚度的悬架系统，若要求其有较高的承载能力，势必要有很大的悬架刚度。
然而根据以往的研究得知，悬架的刚度越大汽车的行驶平顺性和安全性能也就越差。
因此，承载能力与平顺性一直是载货汽车悬架系统设计中—对永恒的矛盾]2[。
1.4 悬架技术的研究现状及发展趋势1.4.1悬架技术的研究现状机械装置的基本规律指出：载货汽车良好的舒适性，操纵稳定性及良好的承载能力在使用定刚度和定阻尼减震器的传统悬架中是不能同时满足的。
因此，传统的悬架在设计过程中不可避免的要进行乘坐舒适性和操纵稳定性的折衷，尽管近年来传统悬架在结构上的不断更新和完善，采用优化设计方法进行设计，已使汽车(特别是轿车)的乘坐舒适性和操纵稳定性有很大提高，例如横臂式独立悬架、纵臂式独立悬架、车轮沿主销移动的悬架(烛式和麦弗逊式)等等的采用，但传统悬架系统仍然受到许多限制，如最终设计的悬架参数(弹簧刚度、减振器阻尼系数)是不可调节的，致使传统悬架系统只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的折衷。
1.4.2悬架技术的发展趋势当前在大型商用汽车、半挂车中采用空气悬架系统越来越多。
空气悬架突出的优点是平顺性好，维修少，寿命长，对承运的乘客和货物的保护比钢板弹簧悬架有着很大的提高，而对整车和路面的损坏程度也大大减少。
钢板弹簧在不同的载荷下产生不同的弯曲，这样会导致整车到地面的距离总是在发生变化，如果保持弹簧的弹性而增加载荷的话，这会降低弹簧的固有频率甚至使弹簧的特性发生改变。
空气弹簧基于空气的可压缩性，封闭在气囊里的空气是弹性元件，空气弹簧通过不同气囊的压力来平衡不同的载荷。
空气弹簧的固有频率稳定，因此它的弹性性能也稳定，这样就意味着空气弹簧更加的接近理想状态。
随着我国高速公路的迅速发展，公路运输量的增加，对汽车性能的要求也越来越高，空气悬架凭着其自身的优越性能在货车上的应用必将越来越广泛。
另外，随着重型载货汽车对路面的破坏机理的研究及认识的进一步加深，以及政府对高速路养护的进一步重视，空气悬架在重型货车上的应用也必将进一步增加。
因此，对空气悬架的设计进行深入的研究也显得越来越重要。
1.4.3悬架设计的技术要求对悬架提出的设计要求有：（1）保证汽车有良好的行驶平顺性；（2）具有适合的衰减振动的能力；（3）保证汽车具有良好的操纵稳定性；（4）汽车制动或加速时，要保证车身稳定性，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要适合；（5）有良好的隔声能力；（6）结构紧凑、占用空间尺寸要小；（7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。
2 空气悬架结构2.1 空气悬架结构简介2.1.1空气悬架系统的基本结构空气弹簧悬架具有变刚度、刚度小、振动频率低、车身高度不变等优点。
典型的机械式空气悬架主要包括以下几个部分：(1)空气弹簧空气弹簧是由橡胶囊所围成的一个密闭容器，在其中贮入压缩空气，利用空气的可压缩性实现其弹簧的作用。
这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧刚度增大。
反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故空气弹簧具有较理想的弹性特性。
(2)导向机构导向机构是承受汽车的纵向力、力矩及横向力。
由于空气悬架只能承受垂直载荷，所以需要安装导向机构以承受横向力、纵向力及力矩以使车桥(或者车轮)按一定的轨迹相对车身或车架跳动。
(3)减振装置减振装置主要是用来消耗振动能量，衰减振动。
空气作为空气弹簧的工作介质，内摩擦极小，与板簧相比空气弹簧本身只有少量阻尼，所以空气悬架必须装有阻尼器，而且其阻尼要相应增加以达到迅速衰减振动的目的。
但如果阻尼过大又会使反应迟钝并向车身传递过多的高频振动和冲击，所以减振器阻尼的匹配是否合理将影响悬架的性能。