第6章悬架设计分解

双横臂式独立悬架 *分类：等长双横臂式、不等长双横臂式
*等长双横臂式： 车轮上、下跳动时，可保持主销倾角不变，但 轮距有较大变化，轮胎磨损严重，已很少采用。
1 评价指标：
1）侧倾中心高度
侧倾中心：汽车在侧向力作用下，车身在通过 左、右车轮中心的横向垂直平面内发生侧倾时， 相对于地面的瞬时转动中心。
主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角
主销轴线与地面垂直线在汽车的横向平面内的夹角
通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线间夹角
3）悬架侧倾角刚度 车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度
大小有关，并影响汽车的操纵稳定性和平顺性。
4）横向刚度
悬架的横向刚度影响操纵稳定性。若用于转向 轴上的悬架横向刚度小，则容易造成转向轮发生 摆振现象。
四、辅助元件
1.横向稳定器 （1）有了横向稳定器，可以在不增大悬架垂 直刚度C的条件下，增大悬架的侧倾角刚度。 （2）在汽车前悬架上设置横向稳定器，能增 大前悬架的侧倾角刚度。
2.缓冲块
橡胶制造，通过硫化 将橡胶与钢板连接为 一体，再经焊在钢板 上的螺钉将缓冲块固 定到车架（车身）或 其它部位上，起到限 制悬架最大行程的作 用
一 悬架的功用
➢ 传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切 力和力矩；（传力） ➢ 缓和路面传给车架（或车身）的冲击，衰减由 此引起的承载系统的振动，保证汽车行驶平顺性； （缓冲减振） ➢利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相 对于车架或车身跳动，即起导向作用；（导向） ➢ 利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止 车身在转向等行驶情况下发生过大侧向倾斜。 （防止过大侧倾）
缺点 ➢高速行驶时操稳性差
➢工作可靠
➢轿车不利于发动机、行 ➢ 李舱的布置
应用 ：货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车 的后悬架
2 独立悬架
➢簧下质量小；
➢悬架占用的空间小；
➢可以用刚度小的弹簧，改善了汽车行驶平顺性； 优点 ➢由于采用断开式车轴，能降低发动机的位置高度，
使整车的质心高度下降，改善了汽车行驶稳定性；
➢左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的
倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面
附着能力。
缺点
➢结构复杂 ➢成本较高 ➢维修困难
应用 ：轿车和部分轻型货车、客车及越野车
二、独立悬架结构形式分析
独立悬架
➢双横臂式 ➢单横臂式、 ➢双纵臂式 ➢单纵臂式 ➢单斜臂式 ➢麦弗逊式 ➢扭转梁随动臂式
三、前、后悬架方案的选择 ➢前轮和后轮均采用非独立悬架； ➢前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架； ➢前轮与后轮均采用独立悬架。
1 前轮和后轮均采用非独立悬架
轴转向效应
➢对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加
➢对后桥，则增加了汽车过多转向趋势
乘用车将后悬架纵置钢板弹簧的 前部吊耳位置布置得比后部吊耳 低，于是悬架的瞬时运动中心位 置降低，与悬架连接的车桥位置 处的运动轨迹如b所示，即处于 外侧悬架与车桥连接处的运动轨 迹是段，结果后桥轴线的偏离不 再使汽车具有过多转向的趋势。
变化很小
不变
较大，可不装横向稳定器
横向刚度
横向刚度大
横向刚度小 横向刚度较小
横向刚度大
占用空间尺寸 占用较多 占用较少 几乎不占用高度空间
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
二 悬架的组成
（1）弹性元件——起缓冲作用； （2）减振元件——起减振作用； （3）传力机构或称导向机构——起传力和导 向作用； （4）横向稳定器——防止车身产生过大侧倾
三 对悬架提出的设计要求
1）保证汽车有良好的行驶平顺性。 2）具有合适的衰减振动的能力。 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，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， 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。
§6-2 悬架结构形式分析
一、非独立悬架和独立悬架
非独立悬架：左、右车轮用一根整体轴连接，
悬架
再经过悬架与车架（或车身） 连接
独立悬架： 左、右车轮通过各自的悬架与
车架（或车身）连接
非独立悬架
独立悬架
1 非独立悬架
以纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独
立悬架
➢结构简单
➢汽车平顺性较差
优点
➢制造容易 ➢维修方便
5）悬架占用的空间尺寸 占用横向尺寸大的悬架影响发动机的布置和从
车上拆装发动机的困难程度； 占用高度空间小的悬架，则允许行李箱宽敞，
而且底部平整，布置油箱容易。
悬架
双横臂式
单横臂式 单纵臂式 单斜臂式 麦弗逊式 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
车轮定位 参数的变化
侧倾中心高度：侧倾中心到地面的距离。
侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短， 可使侧倾力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也 会减小。但侧倾中心过高，会使车身倾斜时轮距 变化大，加速轮胎的磨损。
2）车轮定位参数的变化 若主销后倾角变化大，容易使转向轮产生摆振；
若车轮外倾角变化大，会影响汽车直线行驶稳定 性，同时也会影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。
车轮外倾角 与主销内倾 角均有变化
车轮外倾角 与主销内倾 角变化大
主销后倾角 变化大
有变化
轮距
变化小，轮 变化大，轮
胎磨损速度 胎磨损速度
慢
快
不变
变化不大
悬架侧倾角 刚度
较小，需用 横向稳定器
较大，可不 装横向稳定 器
较小，需用 横向稳定器
居单横臂式 和单纵臂式 之间

比较高
比较低
变化小
左、右轮同时跳 动时不变
第六章 悬架设计
§6-1 概 述 §6-2 悬架结构形式分析 §6-3 悬架主要参数的确定 §6-4 弹性元件的计算 §6-5 独立悬架导向机构的设计 §6-6 减振器
§6-1 概 述
什么是悬架？ 对于采用承载式车身的汽车（如轿车），悬架
是承载式车身与车轮之间的一切传力连接装置的总 称。
对于采用非承载式车身的汽车（如货车），悬 架是车架与车桥（车轴）之间的一切传力连接装置 的总称。