汽车平顺性与悬架系统设计
汽车悬架系统设计要点
汽车悬架系统设计
——徐东升
汽车悬架的主要功用
汽车悬架是将车架（或车身）与车轴（或直接与车 轮）弹性联接的部件。其主要功用如下： （1）缓和，抑制由于不平路面所引起的振动或冲击以保 证汽车具有良好的平顺性。 （2）迅速衰减车身和车桥（或车轮）的振动。 （3）传递作用在车轮和车架（车身）之间的各种力（垂 直力，纵向力，横向力）和力矩（制动力矩和反作用力 矩）。 （4）保证汽车行驶所必要的稳定性。
阿克曼偏差
o
修改以达到不同的方向盘转角
t
q
t
轿车转向系统角传动比一般为15-17
2
1
在作加长车时 要考虑这个值
p
某些参考车型前轴的阿克曼角实例
阿克曼偏差 (o)
A B
方向盘转角 (o)
方向盘转角和转向角的关系
25
20
车轮转角 (o)
15
10
5
0 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400
定义车轮中心处的主销偏置距
Braccio trasversale a centro ruota (mm)
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。
汽车平顺性解析
•汽车平顺性概述•汽车平顺性的动力学原理•汽车平顺性的影响因素目•提高汽车平顺性的策略与方法•汽车平顺性的未来发展趋势与挑战录平顺性对于乘客的舒适度和健康有着重要影响，是评价汽车性能的重要指标之一。
定义与重要性重要性定义座椅设计座椅的形状、材质和硬度等都会影响乘客的舒适度，从而影响平顺性的评价。
悬挂系统悬挂系统的设计、调整和性能对平顺性有很大影响。
车辆自重车辆自重越大，对路面冲击越大，影响平顺性。
路面质量路面质量差会导致车辆颠簸，行驶速度行驶速度越快，风阻和路面不平整对车辆的影响越明显，影响平顺性。
平顺性的影响因素平顺性的评价标准车身作为振动系统的主要组成部分，会因为路面不平整、车轮不平衡、发动机及传动系统等内部组件的振动而产生振动。
车身振动系统的频率响应特性和阻尼特性是影响平顺性的关键因素。
车身振动系统的固有频率和阻尼比对平顺性的影响已被广泛研究，并被用于指导车辆的结构设计和动态性能优化。
车身振动系统轮胎的动态特性和路面不平度共同决定了作用于车身的激振力。
轮胎的刚度和阻尼特性对平顺性具有重要影响，而轮胎的充气压力和轮胎花纹设计等参数也会影响其动态特性。
轮胎作为车轮与路面之间的界面，是影响汽车平顺性的关键因素之一。
轮胎动力学悬挂系统是连接车身和车轮的关键部件，其动力学特性对平顺性有很大影响。
悬挂系统的设计需要平衡和优化其刚度、阻尼和几何形状等参数，以实现良好的隔振效果。
采用主动或半主动悬挂系统可以更好地实现动态调节，进一步提高汽车的平顺性。
悬挂系统动力学驾驶员操作与感觉反馈悬挂系统轮胎动力系统030201车辆性能路面质量道路坡度交通拥堵路况质量风速气温过高或过低会影响车辆的悬挂系统和轮胎性能，从而影响平顺性。
气温能见度环境条件03违规驾驶01驾驶技巧02超速行驶驾驶员行为与操作车辆性能优化悬架系统优化车身结构优化座椅舒适度优化路况改善适应性悬挂系统轮胎选择与匹配路况改善与适应性技术环境适应性悬挂系统通过采用环境适应性悬挂系统，可以自动调整悬挂系统的刚度和阻尼，以适应不同的环境条件，从而提高平顺性。
汽车设计悬架设计PPT课件
悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种
1)线性弹性特性
定义:当悬架变形f与所受垂直外力F之间呈固定比例变化时，弹 性特性为一直线，此时悬架刚度为常数 。
特点：随载荷的变化，平顺性变化
2)非线性弹性特性
对§高6-2级悬轿架车结满构载形的式情分况析，前悬架偏频要求在0.
悬橡架胶的 制弹造性，特通性过有硫线化性将弹橡性胶特与性钢和板非连线接性为弹一性体特，性再两经种焊在钢板上的螺钉将缓冲块固定到车架（车身）或其它部位上，起到限制悬架最
许AB用线应与力各[σ叶]取片为上3侧50边N的/m交m点2。即为各片长度，如果存在与主片等长的重叠片，就从B点到最后一个重叠片的上侧边端交刚点度即，为能各降片低长车度身。振动固有频率n
，达到改善汽车平顺性的目的。
控左制、带 右宽车一轮般用应一至根少整覆体盖轴连0～接1，5H再z，经有过的悬执架行与元车件架响（应或带车宽身甚）至连高接达100Hz。
占用的空间小
其它
结构复杂 结构简单、成 前悬架用 本低，前悬架 得较多 上用得少
结构简单、成本低
结构简单、 结构简单，用于 紧凑，轿车 发动机前置前轮 上用得较多 驱动轿车后悬架
三、前、后悬架方案的选择
可切换阻尼系统与前面介绍的阻尼可调自适应悬架的区别在于阻尼值停留在特定设置的时间长短不同。
1 前轮和后轮均采用非独立悬架 σ=[3Fx（D+h1）]/bh12+Fx/bh1 5，挠性夹紧，取k=0）；
n 15/ fc1 n25/ fc2
2、n1与n2的匹配要合适
❖要求：
希望fc1与fc2要接近，单不能相等（防止共振） 希望fc1>fc2 (从加速性考虑，若fc2大，车身的振动大）
汽车悬架参数对平顺性的影响
131工 艺 与 装 备4 蓄电池维护保养及建议4.1 蓄电池寿命影响因素蓄电池使用寿命与使用工作环境、日常使用频率和习惯、放电深度、充电管理及维护保养密切相关，主要表现在以下3个方面。
首先，蓄电池单体一致性差异。
个别单体因生产制造及安装误差出现一致性差异，在后续使用中差异性加深，并影响整组蓄电池寿命。
其次，环境因素。
环境温度、空气湿度、酸碱度影响蓄电池的导电性能及电化学反应效率与热平衡。
最后，充放电不均衡。
小电流放电将导致极板上较大的硫酸铅晶体不易还原，大电流深度放电易破坏蓄电池结构（易形成不可逆硫化），大电流充电或长时间充电易造成蓄电池失水、内阻增大。
在充放电循环往复中不断增大差异性，最终形成落后蓄电池。
4.2 日常使用维护在日常检修过程中，主要通过BMS 系统监测牵引蓄电池充电时的环境温度、充电前后蓄电池电压及充电后蓄电池表面温度等关键参数，静态检查主要为接线状态、蓄电池表面状态、螺栓紧固、BMS 插头安装及铭牌标识安装情况。
正线施工作业时，在条件允许下优先采用第三轨模式动车，若以蓄电池模式作业时，发现机车蓄电池容量低于60%，需向行调申请切换为第三轨供电模式为蓄电池充电，避免蓄电池深度放电影响蓄电池寿命。
每天对运用机车进行检查，确保蓄电池电量充足。
若当晚有正线作业，白班司机负责给作业车充电，确保机车牵引蓄电池组的容量达90%以上；工程车正线作业完或车厂内作业完，白班司机立即对蓄电池组进行充电，将容量提高至90%以上（实际执行中基本为充满至100%）。
4.3 蓄电池维护建议第一，建立工程车蓄电池全寿命周期维护台账，跟踪单体蓄电池的流转、更换、容量和内阻等信息，全方位对蓄电池的状态进行分析。
第二，进一步优化完善电力蓄电池工程车牵引蓄电池充电要求。
正线作业前，须确保机车牵引蓄电池组的容量达98%以上，且VDU 显示充电电流小于8A 。
第三，加强工程车机器间风机的维护保养，确保机器间的通风良好，进而确保蓄电池工作环境。
浅谈汽车悬架参数对平顺性的影响
浅谈汽车悬架参数对平顺性的影响摘要：每一辆车在行驶过程中的平顺性都是由汽车悬架决定的，而对于汽车悬架而言，其好坏是由车辆的平顺性的好坏决定的。
汽车悬架是由多个零配件构成，其中任何一个零配件都非常重要，因为每一个零配件的参数都会对汽车的平顺性带来直接的影响，因此，在进行悬架设计时既要保证安全性，又要提高平顺性。
关键词：汽车悬架；平顺性；安全性前言汽车的平顺性是评判汽车的一项非常重要的指标，汽车在行驶的过程中会产生一定的振动和冲击周围环境，同时，这种指标在进行评价的过程中会与人在汽车中所能感受到的舒适感进行一定的关联，对于一些载物的汽车来说，除了让人感到舒适性以外，还必须要保持货物完好无损，现代的高速汽车都必须要具有这种性能。
通常情况下还可以运用车身的振动和速度来评价汽车的平顺性。
汽车行驶的平顺性是由汽车悬架掌控，验证悬架性能的最基础的一项标准，就是必须要保证车辆在不同路面和车速的状况下，都能够行驶的较为平顺。
1.人体对振动的反应以及汽车平顺性的评价指标对汽车平顺性进行研究主要是为了能给汽车的振动找到一个更加精确的界定的范围，作为评价一辆汽车质量的好坏的一种指标，其目的主要是为了更好的控制汽车振动系统的动态。
一般情况下，汽车行驶的平顺性是由汽车行驶过程中的振动幅度所决定的。
如果汽车车身振动比较大，并且还出于一种非常频繁的状态，汽车车身就很容易出现一些不平顺的问题。
为了可以更好地更加方便地评价车体的平顺情况，人们建立了多种不同的考核标准，但是目前运用的比较频繁的一种评价模式是Janeway评价模式，由于Janeway评价模式对车体的各个部位都做出了具体的要求，考核范围及内容非常全面。
1.人体对震动的反应人们对汽车的振动可以从主观和客观两个方面来进行评判。
主观评判是根据人们的生理和心理感受的主观因素决定，不同人的生理以及心理感受是会有差异的。
客观评价是根据大多数人们对汽车的振动频率以及振动强度等方面的接受强度来进行汽车设计。
汽车空气悬架系统平顺性分析及控制策略研究
汽车空气悬架系统平顺性分析及控制策略研究摘要：近年来，汽车空气悬架系统在提高行驶平顺性方面得到了广泛应用和研究。
本文以汽车空气悬架系统的平顺性为研究对象，分析了悬挂系统参数对车辆平顺性的影响，并提出了相应的控制策略。
对汽车悬挂系统的基本结构和工作原理进行了介绍，然后针对悬挂系统的非线性特性，提出了一种基于自适应控制的控制策略。
通过仿真实验验证了该策略的有效性，并与传统控制方法进行了比较。
结果表明，所提出的控制策略可以显著改善汽车空气悬架系统的平顺性能。
这些研究成果对于提高汽车悬架系统的安全性和舒适性具有重要意义，可为相关行业提供一定的参考和指导。
关键词：汽车；空气悬架系统；平顺性；控制策略引言近年来，汽车空气悬架系统在提高行驶平顺性方面得到了广泛应用和研究。
本文旨在分析汽车空气悬架系统的平顺性，并提出相应的控制策略。
首先介绍了悬挂系统的基本结构和工作原理，然后针对其非线性特性，提出了一种基于自适应控制的策略。
通过仿真实验验证，发现该策略有效改善了平顺性能。
研究成果对于提高汽车悬架系统的安全性和舒适性具有重要意义，为相关行业提供参考和指导。
1.汽车空气悬架系统的基本结构和工作原理汽车空气悬架系统是一种可以调整车辆悬挂高度和硬度的先进悬挂系统。
其基本结构包括气囊、气泵、阀门、传感器和控制单元等组成部分。
悬挂系统的工作原理是通过气囊来提供支撑力和减震效果。
当车辆在行驶过程中受到不同的路面冲击或负荷变化时，传感器会感知到这些变化并将信号传输给控制单元。
控制单元根据接收到的信号，调整气泵和阀门的工作状态，控制气囊内气压的变化，从而改变悬挂系统的刚度和高度。
通过实时调整气囊的气压，悬挂系统能够提供更好的平顺性和稳定性。
利用空气悬架系统，车主可以根据自身需求选择不同的悬挂高度和硬度。
在城市道路上，可以选择较高的悬挂高度以提高通过性和乘坐舒适性；而在高速公路上，可以选择较低的悬挂高度以提高行驶稳定性和降低风阻。
试析汽车悬架系统平顺性优化
试析汽车悬架系统平顺性优化1 汽车悬架系统平顺性不确定性优化事实上，在汽车制造的过程中往往真实的作业和测量之间存在较大的误差，这些最优化参数在后期加工中具有很强的不确定性。
因此，在进行设计的过程中需要考虑到误差的影响，为此可以在设计中采用区间优化模型，对汽车的平顺性进行不确定性优化工作。
1.1 汽车平顺性优化模型1.1.1 设计变量的选取。
由于悬架弹簧和阻尼在汽车悬架系统设计中的作用，可以看出两者之间具有相互抑制的作用，因此为了保证车辆和乘员的安全统一结合就需要进行最优化设计。
其中将悬架弹簧的弹性和阻尼参数作为设计的向量X：X=[K，C]其中k代表弹簧的弹性系数，C代表阻尼系数。
1.1.2 确定目标函数。
通常情况下，我们将震动的物理量作为汽车行驶的平顺性的评价指标。
其中以车身加速度均方根最为常用。
当加速度均方根较大时往往会给人带来不舒服甚至是健康受到损坏的影响。
为此，我们确立有关的目标函数：f（X）：1.1.3 建立约束条件。
为了保证能够给驾驶带来良好的平顺性，这就需要轿车的悬架的设置相对较软，将静挠度h设置较大，同时受到结构的限制，需要对其进行合理的控制，因此在对悬架的弹性进行设计的约束为：式中：m表示相对弹簧的等效悬挂质量；hR、hL分别表示悬架的静挠度的上、下设计极限值。
通常来说，阻尼比ζ能够用来评价震动的衰减速度的。
设计区间：式中：C标示阻尼系数；ζL、ζR分别表示阻尼比ζ的上、下约束。
由于当系统的固有频率so得到降低的时候可以有效地减小车身振动的加速度，有利于建设汽车的舒适性。
需要保证固有频率满足：式中：SOL、SOR分别为固有频率的上、下约束。
悬架的限位行程[Dd]受到结构的影响不能够过大，通常维持在7～9cm之间。
为了确保悬架撞击有限位块的概率不超过0.3%；同时当车轮相对动载荷大于1时，车轮会出现和地面脱离的状况带来安全隐患。
当车轮相对动载较大时就会对地面造成损坏。
因此就需要将车轮脱离地面的可能性降低保持在不超过0.15%的范围内。
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汽车平顺性与悬架系统设计
前言作者简介
第1章车辆简化模型及振动
1.1 车辆振动简化模型
1.2 单质量车身振动及特性
1.2.1 单质量车身振动微分方程
1.2.2 单质量系统的自由振动响应
1.2.3 单质量系统在简谐激振力下的响应
1.2.4 单质量系统在单位谐波函数激励下的响应
1.2.5 单质量系统振动响应的傅里叶积分法
1.2.6 单质量车身在路面激励下的振动响应
1.3 双质量车身车轮振动
1.3.1 双质量系统振动微分方程
1.3.2 双质量无阻尼系统的自由振动
1.3.3 双质量振动系统的传递特性
1.4 双轴汽车垂直和俯仰平面振动
1.4.1 双轴汽车垂直振动和俯仰振动微分方程
1.4.2 双轴汽车振动频率响应函数及振动响应
1.5 “人-车”三自由度系统的振动
1.5.1 “人-车”系统振动模型
1.5.2 振动响应传递特性
第2章汽车行驶振动
第3章汽车随机振动
第4章车辆悬架系统
第5章悬架系统阻尼匹配
第6章悬架液压减振器
第7章悬架弹簧
第8章悬架稳定杆
第9章空气悬架
第10章油气悬架
第11章全主动悬架系统
第12章半主动悬架系统
第13章悬架控制系统
第14章悬架及减振器特性试验
第15章汽车行驶平顺性试验参考文献。