悬架设计优化

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FSAE赛车悬架的优化设计及分析

FSAE赛车悬架的优化设计及分析

2、阻尼:阻尼的大小直接影响赛车的反弹速度和行驶平顺性。阻尼过大, 赛车反弹过快,会影响赛车的操控性和稳定性;阻尼过小,则会导致赛车行驶平 顺性降低。
3、几何形状:悬架的几何形状决定了赛车在不同行驶状态下的性能表现。 例如,多连杆悬架可以提供更好的操控性和稳定性,但需要更高的技术要求和更 复杂的结构设计。
二、大学生方程式赛车悬架的设 计
1、确定悬架类型:大学生方程式赛车通常采用麦弗逊式独立悬架,这种悬 架具有结构简单、重量轻、占用空间小等优点。
2、选择合适的材料:考虑到赛车的轻量化和刚度需求,通常会选择高强度 铝合金作为悬架的主要材料。
3、确定弹簧刚度和阻尼:弹簧刚度需要根据赛车重量和赛道特性进行选择, 而阻尼则需根据驾驶风格和赛道条件进行调整。
1、按照设计图纸进行前期准备
在制造阶段,首先要按照设计图纸进行前期准备,包括加工制造、组装等。 要确保各个零部件的尺寸和性能符合设计要求,同时要对材料和加工工艺进行严 格把关,确保赛车制造的质量。Biblioteka 2、安装动力装置和其他附件
在制造过程中,要安装发动机、变速器等动力装置,并连接相关管路和附件。 在这个过程中,要保证各个零部件之间的连接牢固可靠,同时要确保管路和线路 的布置合理,不会影响赛车的性能和安全性。
二、FSAE赛车悬架设计
FSAE赛车的悬架设计需要充分考虑赛车性能的要求和实际行驶情况。一般来 说,FSAE赛车的悬架设计需要考虑以下几个方面:
1、刚度:悬架的刚度是决定赛车操控性和舒适性的关键因素。刚度过高会 导致赛车过于僵硬,操控性虽然好,但舒适性会降低;刚度过低则会导致赛车过 于软弱,操控性降低,同时也会影响赛车的稳定性。
2、性能测试与评估:在完成悬架设计后,需要进行实际的性能测试和评估。 这包括在实验室进行振动测试、刚度测试等,以及在赛道上进行实际的驾驶测试。 根据测试结果对设计进行相应的调整和优化。

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

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。

基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计

基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计

基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计一、概述本文以悬架系统为研究对象,运用多体动力学理论和软件,从新车型开发中悬架系统优化选型的角度,对悬架系统进行了运动学动力学仿真,旨在研究悬架系统对整车操纵稳定性和平顺性的影响。

文章提出了建立悬架快速开发系统平台的构想,并以新车型开发中的悬架系统优化选型作为实例进行阐述。

简要介绍了汽车悬架系统的基本组成和设计要求。

概述了多体动力学理论,并介绍了利用ADAMS软件进行运动学、静力学、动力学分析的理论基础。

基于ADAMSCar模块,分别建立了麦弗逊式和双横臂式两种前悬架子系统,多连杆式和拖曳式两种后悬架子系统,以及建立整车模型所需要的转向系、轮胎、横向稳定杆等子系统,根据仿真要求装配不同方案的整车仿真模型。

通过仿真分析,研究了悬架系统在左右车轮上下跳动时的车轮定位参数和制动点头量、加速抬头量的变化规律,以及汽车侧倾运动时悬架刚度、侧倾刚度、侧倾中心高度等侧倾参数的变化规律,从而对前后悬架系统进行初步评估。

1. 悬架系统的重要性及其在车辆动力学中的作用悬架系统是车辆的重要组成部分,对车辆的整体性能有着至关重要的作用。

它负责连接车轮与车身,不仅支撑着车身的重量,还承受着来自路面的各种冲击和振动。

悬架系统的主要功能包括:提供稳定的乘坐舒适性,保持车轮与路面的良好接触,以确保轮胎的附着力,以及控制车辆的姿态和行驶稳定性。

在车辆动力学中,悬架系统扮演着调节和缓冲的角色。

当车辆行驶在不平坦的路面上时,悬架系统通过其内部的弹性元件和阻尼元件,吸收并减少来自路面的冲击和振动,从而保持车身的平稳,提高乘坐的舒适性。

同时,悬架系统还能够根据车辆的行驶状态和路面的变化,自动调节车轮与车身的相对位置,确保车轮始终与路面保持最佳的接触状态,以提供足够的附着力。

悬架系统还对车辆的操控性和稳定性有着直接的影响。

通过合理的悬架设计,可以有效地改善车辆的操控性能,使驾驶员能够更加准确地感受到车辆的行驶状态,从而做出更为精确的操控动作。

3.悬架的设计和性能优化

3.悬架的设计和性能优化

雷诺MEGANE
轮胎的侧偏力(转弯力)特性与轮胎的载荷有直接关系,如图4-1所示。车辆由直行状 态到转弯状态时,在车体上产生如图3-2所示的侧倾力矩Mr,在内外轮上载荷发生移动, 其移动量为⊿W。
图3-1 侧倾力矩
3. 侧倾系的性能优化
雷诺MEGANE
图3-2 侧倾时内外轮胎负荷的转移
如图3-2所示,由于侧倾的作用,相对无侧倾左右能产 生的侧偏力,转弯时左右轮能产生的平均侧偏力减小, 参见⊿W公式。
试验时,把车身固 定紧紧固定,通过下面 的液压缸加力,使左右 轮异向运动,来分析和 性能优化悬架的侧倾刚 度。
4. 柔性系的性能优化
雷诺MEGANE
左图是多连杆独立悬架 衬套受力时的情况。
4. 柔性系的性能优化
因此,一般悬架设计时,合理的刚性分配极其重要,如外倾角刚性要尽量 高,前后柔性尽量低,要确保柔性转向的必要特性。
5. 四轮定位的性能优化
5.2 初期外倾角
负外倾角
雷诺MEGANE
最近,为提高轮胎的转向能力,将前后轮的初期外倾角设定为弱负值的车辆 越来越多,但是,负值过小(绝对值过大)易产生轮胎偏磨。
综合起来,考虑前后轮的平衡,转向时,相对前轮,后轮的外倾角稍微向小 的方向(绝对值大的)设定。
5. 四轮定位的性能优化
悬架性能优化的方法和零部件
目录
1. 悬架性能优化体系 2. 上下运动系的性能优化 3. 侧倾系的性能优化 4. 柔性系的性能优化 5. 四轮定位的性能优化
1. 悬架性能优化体系
好的悬架是通过不断优化而来的。 设计阶段的优化主要是通过计算、CAE分析、台架试验、 benchmarking等对开发产品的优化。国外对此阶段的工作非 常重视,前期会有大量的理论分析和benchmarking;反复和 零部件厂家的交流和对接,好的零部件厂家会提供很多合理 的零部件结构、良好的建议和方案;与总布置就悬架的行程、 空间、性能指标、轮胎的型号等反复沟通,甚至争吵。 而调校是对试制或小批量量产的实车进行相对理论设计 的确认、性能的进一步提升、调整甚至是取舍、是提高乘坐 舒适性、更加符合的驾驶习惯、更加人性化的优化。 设计阶段的优化决定悬架的90%的性能,而调校只能提升 10%的性能,因此,悬架最初通过不断优化而确定的悬架结 构和性能决定悬架的主要的性能,包括可靠性。 有的车辆还要在销售到市场后继续优化和提升。

惯容悬架优化设计书本

惯容悬架优化设计书本

惯容悬架优化设计书本【原创版】目录1.惯容悬架的概述2.惯容悬架的优化设计3.惯容悬架在书本中的应用4.结论正文一、惯容悬架的概述惯容悬架是一种广泛应用于汽车、火车等机动车辆的悬挂系统。

它的主要作用是缓解车身在行驶过程中遇到的颠簸,提高行驶的平稳性,同时降低车辆在行驶中的噪音。

惯容悬架主要由弹簧、减震器和稳定杆等部件组成,通过对这些部件的设计和调整,可以实现对车辆悬挂系统的优化。

二、惯容悬架的优化设计1.弹簧的优化设计:弹簧是惯容悬架中最重要的部件之一,其性能直接影响着车辆的行驶性能。

通过选择合适的弹簧材料和形状,可以提高弹簧的耐久性和承载能力,从而提升车辆的行驶性能。

2.减震器的优化设计:减震器是惯容悬架中另一个关键部件,其作用是消除车身在行驶过程中遇到的颠簸。

通过优化减震器的结构和性能,可以提高减震器的吸能效果,从而降低车身的颠簸程度。

3.稳定杆的优化设计:稳定杆的作用是提高车辆的稳定性,防止车辆在高速行驶时出现侧翻等危险情况。

通过优化稳定杆的形状和位置,可以提高稳定杆的稳定性,从而提高车辆的行驶安全性。

三、惯容悬架在书本中的应用在实际的书本中,惯容悬架的应用非常广泛。

例如,在汽车工程学、车辆动力学等领域的教材中,都可以找到关于惯容悬架的详细讲解。

这些教材通常会从理论和实践两个方面介绍惯容悬架的设计和优化方法,帮助读者深入理解惯容悬架的工作原理和应用技巧。

四、结论惯容悬架作为一种重要的悬挂系统,其优化设计对于提高车辆的行驶性能和安全性具有重要意义。

通过对弹簧、减震器和稳定杆等部件的优化设计,可以实现对惯容悬架的性能提升,从而为车辆提供更好的行驶体验。

汽车悬架优化设计_毕业设计论文

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。

车辆悬挂系统的优化设计

车辆悬挂系统的优化设计

车辆悬挂系统的优化设计车辆悬挂系统作为汽车重要的组成部分,直接关系到车辆行驶的平稳性、舒适性和安全性。

优化悬挂系统设计能够提高车辆性能和乘坐体验,本文将围绕车辆悬挂系统的优化设计展开论述。

一、悬挂系统的基本原理与作用车辆悬挂系统通过悬挂弹簧、减震器和悬挂支架等部件,连接车身和车轮,起到支撑和缓冲作用。

悬挂系统能够吸收路面不平,减少车身的颠簸,保证驾乘的舒适性和稳定性。

同时,悬挂系统还能够保护车身、发动机和传动系统等重要部件,延长其使用寿命。

二、悬挂系统的优化设计目标1. 提高车辆的行驶稳定性。

悬挂系统的优化设计需要考虑车辆在高速行驶、转弯、制动等情况下的稳定性,减少侧翻和摇晃。

2. 提升乘坐的舒适性。

通过减震器的优化设计,降低车辆受到的颠簸和震动,提供舒适的驾乘环境。

3. 提高悬挂系统的可靠性和耐久性。

悬挂系统需要在各种复杂的路况下保持良好的工作状况,提升其使用寿命和可靠性。

4. 降低车辆的燃油消耗。

通过优化悬挂系统的设计,减少不必要的能量损耗,提高车辆的燃油利用效率。

三、悬挂系统的优化设计方法1. 材料选择与强度分析。

选用高强度、耐疲劳的材料,同时进行强度分析和优化设计,确保悬挂系统在受力情况下不会发生变形或破裂。

2. 建立悬挂系统的数学模型。

通过建立悬挂系统的数学模型,包括弹簧刚度、减震器参数等,进行仿真分析和优化设计。

3. 减震器的优化设计。

减震器的合理设计能够有效抑制车身的振动,提供更好的驾乘体验。

优化设计减震器的阻尼特性和刚度,以满足车辆不同行驶状态下的需求。

4. 悬挂系统的悬架结构优化。

悬挂系统的悬架结构也会影响整个系统的性能。

通过优化悬挂支架等部件的结构,降低重量,提高刚度和强度,进一步改善悬挂系统的性能。

5. 考虑多种路况和行驶状态。

在悬挂系统的优化设计中,需要考虑不同的路况和行驶状态,如高速行驶、弯道行驶、起步和制动等情况,以确保悬挂系统在各种条件下都能提供最佳的性能和驾乘体验。

汽车底盘悬架系统的动力学建模与优化设计

汽车底盘悬架系统的动力学建模与优化设计

汽车底盘悬架系统的动力学建模与优化设计作为汽车底盘中重要的一部分,悬架系统承担着车身支撑以及减震的重要功能。

一个优秀的悬架系统可以提供良好的操控性和驾驶舒适性,对汽车的性能和安全性有着至关重要的影响。

本文将探讨汽车底盘悬架系统的动力学建模与优化设计,旨在提升汽车悬架系统的性能。

一、悬架系统动力学建模悬架系统的动力学建模是优化设计的基础。

动力学建模的目的是描述悬架系统在不同工况下的运动规律和力学特性。

常用的悬架系统动力学模型包括质点模型、弹簧-阻尼-质量模型以及多体动力学模型等。

质点模型是最简单的悬架系统动力学模型,它基于质点运动学和动力学原理来描述悬架系统的运动规律。

质点模型可以用来分析悬架系统的振动特性和悬架与车身的相对运动。

弹簧-阻尼-质量模型是一种常用的悬架系统动力学模型,它把悬架系统看作是由弹簧、减震器和质量单元组成的动力学系统。

这种模型能够更加准确地描述悬架系统的力学特性,包括悬架系统的减震性能和下垂量等。

多体动力学模型是最复杂的悬架系统动力学模型,它考虑了悬架系统的多个部件之间的相互作用。

多体动力学模型可以有效地预测悬架系统在复杂路况下的运动规律和力学响应。

二、悬架系统优化设计基于悬架系统的动力学模型,可以进行悬架系统的优化设计。

悬架系统的优化设计旨在提升汽车的操控性、驾驶舒适性和安全性。

1. 悬架系统刚度与减震器调校悬架系统刚度对汽车的操控性和驾驶舒适性有着重要的影响。

较高的悬架系统刚度可以提高车辆的操控性能,但对驾驶舒适性会产生不利影响。

因此,在悬架系统的优化设计中,需要根据车辆的使用环境和性能要求来选择合适的悬架系统刚度。

减震器是悬架系统中起到减震功能的重要部件。

通过对减震器的调校,可以改善车辆在不同路况下的驾驶舒适性和操控性能。

减震器调校需要考虑悬架系统的刚度、减震器特性以及车辆的动力学特性等因素。

2. 悬架系统动态特性与操控性优化悬架系统的动态特性对车辆的操控性能有着重要的影响。

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悬架参数优化设计概述悬架是车架与车轮之间的一切传力连接装置的总称,主要功能是改善车辆的动态表现,传递车轮和车架之间的一切力和力矩,缓和抑制路面对车身的冲击和振动,保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性。

汽车悬架的形式分为非独立悬架和独立悬架两种:非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端,当一边车轮跳动时,影响另一侧车轮也作相应的跳动,使整个车身振动或倾斜,汽车的平稳性和舒适性较差,但由于构造较简单,承载力大,目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。

独立悬架的车轴分成两段,每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面,当一边车轮发生跳动时,另一边车轮不受波及,汽车的平稳性和舒适性好。

但这种悬架构造较复杂,承载力小。

由于独立悬架具有比较好跳动性能,故赛车选用的悬架类型为独立悬架。

具体的独立悬架,有麦弗逊、双横臂和多连杆式三种主要类型。

双横臂式独立悬架由于其布置灵活,结构比较简单,其在FSAE赛车上应用比较广泛。

根据总体设计中赛车的布置方案和对悬架的要求,参考FSAE车队赛车悬架的方案,最终确定我们的方程式赛车采用双叉臂推杆导向式独立悬架。

前悬架的具体形式为四连杆式,后悬架为五连杆式。

性能要求“6.1 悬架6.1.1 赛车必须在前后轮装配有可以自由工作的、并有减震器的悬架,并且悬架在坐有车手的情况下可以在分别抬起和压下25.4mm。

如果赛车没有严谨的悬架运行表现,或不能表现出适合比赛的操控能力,检察官员保留有取消赛车参赛资格的权利。

6.1.2 悬架的所有的接合点必须可以被技术检查官员看到,无论是可以直接看到或是通过移除覆盖件来实现。

6.2 离地间隙必须有足够的离地间隙来防止赛车在行驶时的任何部分(除了轮胎)接触地面。

并且在乘坐有车手的时候,任何时候在全车底部最小必须有25.4mm(1英寸)的静态离地间隙。

6.3 车轮6.3.1 赛车的轮胎直径必须大于等于203.2mm(8.0英寸)。

6.3.2 任何只使用一个锁紧螺母的轮胎装配系统必须配有一个装置来固定和锁紧螺母和车轮,防止螺母松动。

6.4 轮胎6.4.1 赛车可装备如下两套轮胎:●干胎——在检查时安装在赛车上的轮胎定义为干胎。

干胎尺寸任意,型号任意。

他们可以是光头胎,也可是有纹的●雨胎——雨胎可以是如下规定的任何型号和尺寸的有花纹和沟槽的样式:1)花纹和沟槽的图案必须是由轮胎厂商塑造成型的,任何被刻制的花纹沟槽必须有文件证明它是符合比赛的相关规定的。

2)沟槽最浅为2.4mm(3/32英寸)。

备注:车队自己手刻的花纹和沟槽是特别禁止的。

6.4.2 每套轮胎在静态评定开始后,轮胎的成份和尺寸,或轮辋的型号和尺寸不能改变。

不能使用轮胎保暖器。

在静态评定开始后,任何牵引力提升方法都不准采用。

”设计任务悬架组的任务是设计一副可满足赛车使用性能的悬架,使赛车表现出正确的离地间隙,具有较好的行驶平顺性和良好的操纵稳定性,保证在赛车转弯和加减速时悬架拥有理想的运动特性。

FSAE赛车对悬架系统的设计要求:保证赛车具有正确的静态离地间隙和跳动行程;具有合适的衰减振动的能力;保证汽车具有良好的操控稳定性;汽车制动或加速时,保证车身稳定,减少车身纵倾,转弯时车身侧倾角要合适;结构紧凑,占用空间寸小;可靠地传递车身和车轮之间的各种力和力矩,在满足轻量化的同时,还要满足足够的强度;使汽车具有较好的行驶平顺性。

(四)赛车的整体参数根据赛车的整体规格初选轮距1300mm(前)、1250mm(后);轴距1600mm;前轴载荷122kg,后轴载荷149kg,重心高度300mm,制动力分配系数0.6。

销头中心距为240mm;后悬主销中心距为1030mm,销头中心距为240mm。

方案选型(一)导向机构的布置方案选型1、纵向平面内上、下横臂的布置方案上、下横臂轴抗前俯角的匹配对主销后倾角的变化有较大影响。

为提高汽车的制动稳定性和舒适性,一般希望主销后倾角的变化规律为:在悬架弹簧压缩时后倾角增大;在弹簧拉伸时后倾角减小,用以造成制动时因主销后倾角变大而在控制臂支架上产生防止制动前俯的力矩。

《汽车设计》(王望予)204页给出了六种不同匹配方案的主销后倾角随车轮跳动的变化曲线。

综合比较,第1、2、6方案是比较好的。

考虑悬架与车架的连接,下横臂水平布置有利于降低车身的重心。

前悬架我们选择第2种布置方案,如下图a所示;后悬架为了方便布置,采用如图b所示方案。

2、横臂平面内上、下横臂的布置方案常用的双横臂上下横臂在横臂平面的布置方案有如下三种:(1)(2)(3)不同的横臂平面内上、下横臂的布置方案所得的侧倾中心的位置不同。

根据我们的需要,我们前后悬架均选择第2种布置方案。

3、水平面内上、下横臂轴的布置方案上下横臂轴线在水平面内的布置方案主要影响车轮跳动时主销后倾角的变化。

为使主销后倾角在车轮上跳时增大,以达到车轮上跳时有向后退让的趋势,下横臂轴线往往与纵轴线的夹角取为正值。

在我们的赛车中,当上下横臂轴线与纵轴线的夹角取为正值时,将会使车架成为开口式形状,不利于布置,所以我们此值暂取为0°,再根据主销后倾角随车轮的变化情况决定是否需要调整。

4、上下横臂长度的确定双横臂式悬架上、下横臂的长度对车轮上、下跳动时的定位参数的影响很大。

为得到理想的悬架运动特性,现代乘用车所用的双横臂式前悬架,一般设计成上横臂短、下横臂长的形式。

设计悬架时,希望轮距变化要小,以减小轮胎磨损,提高使用寿命,一般应选择60.0/12=l l 附近;为保证汽车具有良好的操控稳定性,希望前轮定位参数的变化要小,这时应选择0.1/12=l l 附近。

综合以上分析,悬架的12/l l 应选在0.6—1.0范围内。

乘用车设计经验认为,在初选尺寸时,65.0/12=l l 为宜。

我们根据车架布置的具体要求,初选前后悬架8.0/12=l l 左右。

参数计算设计一、 导向机构的布置参数选取1、主销后倾角从侧面看车轮,转向主销向后倾倒,称为主销后倾角。

设置主销后倾角后,主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之间产生距离(称作主销纵倾移距),使车轮的接地点位于转向主销延长线的后端,车轮就靠行驶中的滚动阻力被向后拉,使车轮的方向自然朝向行驶方向。

设定很大的主销后倾角可提高直线行驶性能,同时主销纵倾移距也增大。

主销纵倾移距过大,会使转向盘沉重,而且由于路面干扰而加剧车轮的前后颠簸。

初选前悬架主销后倾角为3°。

后悬架由于是非转向轮,故主销后倾角取为0°。

2、主销内倾角从车前后方向看轮胎时,主销轴向车身内侧倾斜,该角度称为主销内倾角。

当车轮以主销为中心回转时,车轮的最低点将陷入路面以下,但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下,而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度,这样汽车本身的重力有使转向车轮回复到原来中间位置的效应,因而方向盘复位容易。

此外,主销内倾角还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离减小,从而减小转向时驾驶员加在方向盘上的力,使转向操纵轻便,同时也可减少从转向轮传到方向盘上的冲击力。

但主销内倾角也不宜过大,否则加速了轮胎的磨损。

初选主销内倾角为3°。

为了便于upright的加工,且主销内倾角对悬架的跳动性能影响不大,后悬架可以采用与前悬架相同的主销内倾角,取为3°。

3、车轮外倾角前轮安装在车桥上时,其旋转平面上方略向外倾斜,这种现象称为车轮外倾。

在通过车轮轴线的垂直面内,车轮轴线与水平线之间所夹的锐角,也等于垂线与车轮中心平面所构成的锐角,叫前轮外倾角。

前轮外倾的作用是避免汽车重载时车轮产生负外倾,提高汽车行驶安全性。

如果空车时车轮正好垂直于路面,则满载时车轮将因承载变形而可能出现车轮内倾。

车轮内倾后,将加速汽车轮胎偏磨。

同时,地面对车轮的垂直反力便产生一个沿转向节轴向向外的分力。

此力使车轮外轴承及其锁紧螺母等零件负荷增大,寿命缩短,严重时使车轮脱出。

当安装车轮预留有外倾角时,就能防止车轮内倾。

同时,车轮外倾还可以与拱形路面相适应。

但随着高速公路的出现和车速的不断提高,车轮外倾角减小,有的还为负值。

因为高速转向时,离心力较大,车身的外倾加大,使轮胎产生更大的正外倾,轮胎外倾变形加剧。

采用前轮负外倾,使轮胎内外磨损均匀,提高了纯滚动转向性能和车身的横向稳定性。

由于赛车设计载荷不大,且由于发动机功率限制,赛车最大速度不是很高。

所以,赛车前后悬架车轮外倾角均初选为0°。

4、前轮前束前轮前束是指车身前进方向与前轮平面之间的夹角。

采用这种结构目的是修正上述前轮外倾角引起的车轮向外侧转动。

如前所述,由于有外倾,方向盘操作变得容易。

另一方面,由于车轮倾斜,左右前轮分别向外侧转动,为了修正这个问题,如果左右两轮带有向内的角度,则正负为零,左右两轮可保持直线行进,减少轮胎磨损。

由于车轮外倾角为0°,故前轮前束取为0°5、侧倾中心侧倾中心越高,则侧倾力矩越小;在一定的侧倾角刚度下的侧倾角越小,由弹簧及横向稳定杆传递的力越小,而由传力杆系所传递的力也就越大,反之亦然。

在汽车的设计中为了减小车身侧倾角,一般希望侧倾中心高一些。

但轿车的悬架(尤其是前悬架)一般采用独立悬架,过高的侧倾中心可能导致车轮跳动时过大的轮距变化,加剧轮胎磨损。

在确定侧倾中心高度时应综合考虑这些因素。

对于赛车,侧倾中心在地面之上时,赛车转弯,悬架压缩引起外侧车轮的正轮胎倾角增益,使其接地性降低。

如果侧倾中心位于地面之下,则赛车转弯时,轮胎侧向力对侧倾中心的力矩使悬架相对于底盘上升。

一般赛车设计时,为了减少由侧向力引起的悬架垂直运动,尽量使侧倾中心贴近地面。

在独立悬架中,汽车前部与后部侧倾中心的连线称为侧倾轴线,侧倾轴线应大致与地面平行。

平行是为了使得在曲线行驶时前、后轴上的轴荷变化接近相等,从而保证中型转向特性。

初选前悬架的侧倾中心高度为45mm ,后悬架55mm 。

6、抗前俯率与抗前俯角当汽车制动时,由于惯性力的作用,汽车会产生“点头”效果。

若将悬架上摆臂向后倾斜一定角度,而下摆臂保持守平或向后倾斜(也有少数向前倾斜的),当汽车制动时,上臂的摆动轴线有向后倾斜的倾角,该倾角能缓和车身在制动时的“点头”现象。

悬架的抗纵倾原理如下图所示:图6.2 悬架抗宗倾原理 当pLH fi f 1tan -==θθ时,前悬架在制动时完全不发生“点头”,具有理想的抗点头效果。

但在实际中,这种理想特性是无法实现的。

因为过高的C 点将导致车轮跳动时主销后倾角变化过大,且在布置上有一定难度,不便于转向杆系协调布置。

我们用f J 来表征实际抗点头效果,其中 fi f f pL H e h e L H F pFh J θθtan tan ===在大多数轿车中,f J 一般折中取为20%~25%,很少超过50%。

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