电动汽车麦弗逊前悬架设计及参数优化
典型麦弗逊式前悬架结构以及双叉式后悬架结构
下图为典型麦弗逊式前悬架结构以及双叉式后悬架结构双叉臂式悬架通常采用上下不等长叉臂（上短下长），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并减小轮距变化、减小轮胎磨损，并且能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。
上下控制臂能分担横向力，令车身在过弯时更加平稳。
能承受住越野时崎岖路面对底盘的强大冲击但更占用空间，结构复杂成本高，不适合经济型小车双叉臂式独立悬架拥有出色的侧向支撑、精确的车轮方向控制，但由于使用上下控制臂结构，过于稳定的特性却使车轮的响应速度较其他形式悬架要缓慢，上下控制臂的结构也导致这种悬架的横向安装空间大。
上叉臂式悬架常出现在车身宽大的豪华轿车、全尺寸SUV、皮卡甚至超级跑车，如凯迪拉克赛威SLS、雪铁龙C6、奥迪Q7、大众途锐，甚至国产中兴威虎皮卡，以及兰博基尼盖拉多、玛莎拉蒂3000GT等注重操控性能的跑车。
在这个言必谈操控、论必说运动的年代里，几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能，从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性，就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。
从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。
那么他们是否如宣传所说这么优秀，此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统，并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。
『悬挂在汽车底盘安放位置的示意图』●悬挂的概念和分类首先让我们来了解一下什么是悬挂：悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。
典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。
关于汽车麦弗逊式悬架结构及装配技术的研究与创新
Qiye Keji Yu Fazhan0引言麦弗逊式独立悬架结构是汽车上应用最广泛的结构，从入门车到中高端各类车型均能见到此结构的身影。
国内外关于麦弗逊式前悬挂结构的研究层出不穷，国外学者S.Dehbari ，J.Marzbanrad 于2020年9月2日发表了关于麦弗逊式前悬架的研究，该文采用一个完整的多体系统，并考虑了两个自由度，使用位移矩阵对麦弗逊式前悬架进行了动力学研究[1]。
2020年6月15日，国内学者王健、薛少科等人也在《汽车实用技术》一刊中发表了他们借助ADAMS 动力学软件对麦弗逊式前悬架侧向力优化的见解[2]。
然而，关于麦弗逊式前悬挂的主要研究均在动力学方面，而制造领域方面关于麦弗逊式独立悬架的研究相对较少。
事实上，小型乘用车的悬架大都采用自下向上的方式，麦弗逊式前悬架存在安装困难、安装精度不足等缺点。
本文在研究麦弗逊式前悬架的动力学之余，提出了一种辅助安装麦弗逊式前悬架的装置，以提高该悬架实际在工程应用中的制造效率和装配质量。
1麦弗逊式独立悬架的结构与原理目前，大多数汽车的悬架结构大致分为5类：1〇麦弗逊结构；2〇双叉臂结构；3〇多连杆结构；4〇扭力梁结构；5〇整体桥结构[3]。
这5种结构各有特点，其中麦弗逊式结构以其成本低、横向空间占用率低、杠杆比高等特性，相比其他结构具有更广泛的应用。
麦弗逊悬架可细分为两种，传统麦弗逊悬架和先进麦弗逊悬架，两者主要是在一体式下摆臂和分体式下摆臂，转向节与减震器下端和下摆臂连接形式，以及有无传动轴的细节上进行区分。
麦弗逊悬架结构主要由减震器和下摆臂两个部分组成，与其他结构不同的是，它的主销与减震器通常不在同一条直线上，以保证减震器的使用寿命。
因此，麦弗逊悬架结构中的主销和减震器存在一定角度。
麦弗逊式独立悬架的原理相对简单，弹簧与减震器一体，弹簧承受汽车行驶时所受到的来自前后左右各个方向的绝大部分力。
弹簧固定在减震器上，只能沿其做上下运动，以此起到缓冲的作用。
轿车前麦弗逊悬架毕业设计
毕业披廿（论文）奇瑞轿车前麦弗逊悬架设廿可修编・X 11Abstract21绪论31.1课题背景和意义 (3)1.2悬架的发展历史和现状 (4)1.3悬架的发展體势 (5)1.4课题主要容和研究目的 (5)2悬架结构方案分林62.1悬架总成分析 (6)2.2独立悬架优缺点分析 (6)2.3独立悬架特点与分类 (7)2.3.1双横臂式悬架构造及其特征分析 (7)2.3.2单横臂式悬架构造及其特征分析 (7)2.3.3单斜臂式悬架构造及其特征分析 (9)2.3.4麦弗逊式悬架构造及其特征分析 (10)3麦弗遜戏数立悬架atm3.1麦弗逊式独立悬架设计ffliS 113.3麦弗逊悬架的结构分林 (12)3.4悬架的耶性特性设计 (13)3.5悬架挠度£的设计 (13)3.5.1悬架静挠度£的设计 (13)3.5.2悬架动挠度办设计 (14)3.6悬架呷性元件设计 (14)3.6.1螺旋耶簧分林 (14)3.6.2螺旋耶簧地质料及许用应力选取 (15)3.6.3弹簧参数的计算选择 (15)3.6.4计算空载M度 (16)3.6.5计算满载M度 (16)3.6.6按照満载运算弹簧拥丝的直径 (16)3.6.7螺旋耶簧校核 (17)3.6.8 小结 (17)3.7导向机构设计 (18)3.7.1导向机构地设计要求 (18)3.7.2导向机构的布置参数 (19)3.7.3导向机构的受力分林 (22)3.7.4横臂轴线安81方法地选取 (22)3.7.5横瞿臂参数对车轮定位参数地改变 (23)3.7.6导向机构建模 (24)3.8减振器的设计 (24)3.8.1城振器的简单分类 (24)3.8.2双向筒贰液力械振器工作原理 (25)3.8.3相对阻力系数屮 (25)3.8.4城振器阻尼系数6地确定 (26)3.8.5城振器工作缸直径D地确定 (26)3.8.6 小结 (27)3.9横向稳定器 (28)3.10悬架結构元件 (29)4甫轮定位参数304.1主舗后頓角 (30)4.2主细蹶角 (31)4.3前轮外倾角 (33)4.4前轮前束 (34)结東培35辞36参考文It 37ft要悬架为当今汽车组成必不可少得一部分，他完成让车身与轮胎有效的術接地作用。
麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计.doc
麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计J. LIU, D. J. ZHUANG1, F. YU and L. M. LOU International Journal of Automotive Technology, V ol. 9, No. 1, pp. 2935 2008 Copyright © 2008 KSAE 译[ 摘要] 采用某乘用车作为例，建立详细的麦弗逊悬架多体动力学模型，将减振器侧向力仿真结果作为侧载弹簧设计目标, 并结合有限元分析中的多体动力学优化它的设计,有限元分析结果传回的悬挂系统导入后，可以进行动力学仿真，进行试验验证。
实验表明，采用经过化设计的侧载螺旋弹簧后可显著降低悬架侧载，该系统可增加阻尼杆的偏磨擦和促进阻尼器的内部摩擦，降低悬挂系统的行驶性能，代以一个新的与常规的螺旋弹簧弯曲中心线侧载弹簧已经被证明能够解决这些问题。
关键词多体系统动力学优化设计麦弗逊式悬挂侧载螺旋弹簧一.前言由于结构简单和较低的制造/服务成本，麦弗逊式悬架一直是最流行的悬架系统之一。
对于麦弗逊悬架而言, 作用于减振器上座处的力F 与作用于控制臂处的力FL 地面垂直反力FA 平衡, 如图1所示。
从图中可以看出, 由于麦弗逊悬架系统本身结构的原因, 力 F 与减振器轴线偏离一定角度A, 不可避免地存在侧向分力FQ, 使得减振器零件间的摩擦增大, 造成减振器活塞杆球头及其它零件快速磨损, 导致减振器早期失效。
而且麦弗逊悬架的侧向力会导致减振器摩擦功无法消除，从而恶化了车辆的行驶平顺性。
此外，悬挂麦弗逊悬架的汽车行驶在一个平坦的道路时，垂直振动可能会被转移到身体直接部位，因为轻微的路面激励，不能克服的内摩擦正确操作暂停。
因此，它是非常重要的，以减少侧负载FQ，使得优化的悬挂系统可以保护阻尼器部分，并提高行驶性能的悬架系统。
传统解决方案是将弹簧倾斜，但悬架中安装空间的限制，制约了弹簧倾斜角度，以使侧负载不能完全消除。
麦弗逊悬架计算说明书
悬架系统计算说明书1．整车有关参数1．1 轴距：L=2610mm1．2 轮距：前轮B1=1530mm后轮B2=1510mm1．3 轴荷(kg)1.4 前后轮空满载轮心坐标（Z向）1．4 前、后悬架的非簧载质量(kg)：G u1=108kg G u2=92kg1．5 悬架单边簧载质量(kg)悬架单边簧载质量计算结果如下：=（795-108）/2＝343.5kg 前悬架：空载单边车轮簧载质量为M01=（872-108）/2＝382kg半载单边车轮簧载质量为 M03满载单边车轮簧载质量为M02=（891-108）/2＝391.5kg=（625-92）/2＝266.5kg 后悬架：空载单边车轮簧载质量为M1半载单边车轮簧载质量为M=（773-92）/2＝340.5kg3满载单边车轮簧载质量为M2=（904-92）/2＝406kg2、前悬架布置前悬架布置图见图1图1 T21前悬架布置简图3、前悬架设计计算3．1 前悬架定位参数:3．2 前悬架采用麦弗逊式独立悬架，带稳定杆，单横臂，螺旋弹簧，双向双作用筒式减震器。
(1) 空满载时缓冲块的位置和受力情况 空载时，缓冲块起作用，不受力 满载时，缓冲块压缩量为13.8mm ，（由DMU 模拟得知，DMU 数据引自T21 M2数据）。
根据缓冲块的特性曲线，当缓冲块压缩13.8mm 时，所受的力为：125N (2) 悬架刚度计算螺旋弹簧行程杠杆比：1.06悬架刚度为K 1= （（391.5-343.5）*9.8-125/1.06）/（5-（-15））= 17.62N/mm（3）前螺旋弹簧①截锥螺旋弹簧②螺旋弹簧行程杠杆比：1.06③刚度C1=K1*（1.06）2*0.9=17.62*（1.06）2*0.9=17.81N/mm（4）静挠度和空满载偏频计算空载时挠度 f 1= N 1/K 1=( M 01*9.8)/K 1=(343.5*9.8)/17.81=18.9cm 静挠度 f 01= f 1 +(5-(-15))/10=20.9 偏频n:空载为 Hz f n 15.19.18/5/511===满载为 Hz f n 09.19.20/5/50101===结论：前悬架偏频在1.00～1.45Hz 之间，满足设计要求。
麦弗逊式悬架设计说明书
前言悬架是现代汽车的重要组成部分之一。
虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。
悬架对整车性能有着重要的影响。
在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而非他们不太懂得的专业术语。
因此，对汽车操纵稳定性﹑平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。
与此关系密切的悬架系统也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。
无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。
这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。
悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。
“木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。
虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。
坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。
因为它的悬架很简单，对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。
只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。
否则，只能是句空话。
正因为悬架在现代汽车上的重要重要作用，应该重视汽车悬架的设计。
只有认真，严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。
而要做到这一点，就必须，查阅大量相关书籍，图册，行业和国家标准。
这些是对我们这些将来要从事汽车设计，制造工作的工科出身的大学毕业生的必须经历的一个必不可少的训练。
没有经过严格的训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。
目录前言 (1)第一章悬架的功用 (3)第二章悬架系统的组成 (4)第三章悬架的类型及特点 (5)§3.1非独立悬架的分类及特点 (5)§3.2独立悬架分类及特点 (7)第四章匹配车型的选择 (9)第五章悬架主要参数的确定 (10)§5.1悬架静挠度f............................................................. 错误！未定义书签。
汽车悬架优化设计_毕业设计论文
4.4.4主销内倾角的优化 (23)4.4.5轮距优化 (23)4.4.6各定位参数同时优化 (24)4.4.6.1前束优化后的图形 (25)4.4.6.2车轮外倾角优化后的图形 (25)4.4.6.3主销后倾角优化后的图形 (25)4.4.6.4主销内倾角优化后的图形 (25)4.4.6.5轮距变化优化后的图形 (26)4.4.6.6各参数优化前后的数值表 (26)4.4.6.7小结 (27)结论 (27)致谢 (27)参考文献 (27)引言汽车悬架是汽车一个非常重要的部件。
汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。
另外，悬架系统能配合汽车的运动产生适当的反应，当汽车在不同路况作加速、制动、转向等运动时，能提供足够的安全性，保证操纵不失控。
所以，悬架是汽车底盘中最重要、也是汽车改型设计中经常需要进行重新设计的部件。
汽车行驶中路面的不平坦、凸起和凹坑使车身在车轮的垂直作用力下起伏波动，产生振动与冲击；加减速及制动和转弯使车身产生俯仰和侧倾振动。
这些振动与冲击会严重影响车辆的平顺性和操纵稳定性等重要性能。
悬架作为上述各种力和力矩的传动装置，其传递特性能的好坏是影响汽车行驶平顺性和操纵稳定性最重要、最直接的因素。
只有当汽车底盘配备了性能优良的悬架，才会得到整车性能优良的汽车。
悬架按照结构分大体可以分为独立式悬架和非独立式悬架。
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。
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。
微型电动汽车悬架系统设计与平顺性分析
微型电动汽车悬架系统设计与平顺性分析陈鑫;兰凤崇;陈吉清;翁楚滨;曾文波【摘要】为了开发一款微型纯电动汽车,针对其乘坐舒适、安全可靠的设计要求,分析了悬架系统设计参数并完成了初步设计.为了保证汽车有良好的操纵稳定性,基于Adams/Insight对设计的麦弗逊悬架进行了前轮定位参数优化.在3种极限工况下,对设计的扭转梁悬架模型进行有限元强度分析,以验证其可靠性.为评估整车的平顺性,在随机沥青路面上进行仿真,并经过功率谱密度变换和频率加权得到了3个轴向的加权加速度均方根值.结果表明:优化后的前轮定位参数随车轮跳动有着良好的变化特性;设计的扭转梁悬架满足强度要求;设计的悬架系统使汽车具有良好的平顺性.【期刊名称】《重庆理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(032)008【总页数】8页(P24-31)【关键词】微型纯电动汽车;麦弗逊悬架;扭转梁悬架;平顺性【作者】陈鑫;兰凤崇;陈吉清;翁楚滨;曾文波【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院/广东省汽车工程重点实验室,广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院/广东省汽车工程重点实验室,广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院/广东省汽车工程重点实验室,广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院/广东省汽车工程重点实验室,广州510640;中国电器科学研究院工业产品环境适应性国家重点实验室,广州 510300【正文语种】中文【中图分类】U463.33近年来，微型电动汽车逐渐受到一些消费者的青睐，但其也存在着操纵稳定性和平顺性较差、安全得不到保障等问题，这不仅会影响到乘员的乘坐体验，甚至会危及乘员的生命安全。
汽车悬架系统作为汽车重要的组成部分，对于确保汽车的舒适性和安全性有着重要意义。
国内外关于汽车悬架系统的研究主要围绕以上性能展开，并且多以基准车为基础，针对已有悬架系统以改善性能为目标进行分析和优化。
一方面，在已有悬架系统结构基础上进行结构参数化，根据悬架的综合性能要求进行参数协同设计优化。
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电动汽车麦弗逊前悬架设计及参数优化
作者：陆建辉， 周孔亢， 郭立娜， 侯永涛， LU Jianhui， ZHOU Kongkang， GUO Lina， HOU Yongtao
作者单位：陆建辉,周孔亢,郭立娜,LU Jianhui,ZHOU Kongkang,GUO Lina(江苏大学汽车与交通工程学院 镇江212013)， 侯永涛,HOU Yongtao(江苏大学机械工程学院 镇江212013))
刊名：
机械工程学报
英文刊名：JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
年，卷(期)：2012,48(8)
被引用次数：1次
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本文链接：/Periodical_jxgcxb201208016.aspx。