麦弗逊式悬挂优缺点及应用
汽车各种悬挂系统简介
汽车各种悬挂系统简介一般来说，汽车的系统分为非独立悬挂和独立悬挂两种，非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，另一侧车轮也相应跳动，使整个车身振动或倾斜；独立悬挂的车轴分成两段，每只车轮由螺旋弹簧独立安装在车架下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受影响，两边的车轮可以独立运动，提高了汽车的平稳性和舒适性。
（一）非独立悬挂系统非独立悬挂系统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挂系统悬挂在车架或车身的下面。
非独立悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、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，在轿车中基本上已不再使用，多用在货车和大客车上。
（二）独立悬挂系统独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统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，独立悬挂系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。
现代轿车大都是采用独立式悬挂系统，按其结构形式的不同，独立悬挂系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬挂系统等。
1、横臂式悬挂系统横臂式悬挂系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统，按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬挂系统。
单横臂式具有结构简单，侧倾中心高，有较强的抗侧倾能力的优点。
但随着现代汽车速度的提高，侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大，磨损加剧，而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大，导致后轮外倾增大，减少了后轮侧偏刚度，从而产生高速甩尾的严重工况。
单横臂式独立悬挂系统多应用在后悬挂系统上，但由于不能适应高速行驶的要求，目前应用不多。
双横臂式独立悬挂系统按上下横臂是否等长，又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬挂系统。
麦弗逊悬挂工作的原理
麦弗逊悬挂工作的原理麦弗逊悬挂是一种常见的车辆悬挂系统，广泛应用于汽车领域。
它的原理是通过减震器和弹簧的相互作用来实现车辆悬挂和减震效果。
下面将从麦弗逊悬挂的构造、工作原理和特点等方面进行详细解析。
构造方面，麦弗逊悬挂主要由弹簧、减震器、上臂、下臂和稳定杆等组成。
其中，弹簧起到支撑和缓冲的作用，可以吸收和释放来自路面的冲击力；减震器主要用来控制车辆的振动，减少车身的摆动和震动；上臂和下臂连接车轮和车身，起到支撑车身和引导车轮运动的作用；稳定杆用于稳定车辆的横向倾斜，提高操控性能。
工作原理方面，麦弗逊悬挂采用了“独立悬挂”的结构设计，即每个车轮都有独立的悬挂系统。
当车辆通过坑洼路面或遇到颠簸时，车轮会受到冲击力的作用，这些冲击力会传递到悬挂系统上。
首先，弹簧被压缩，吸收了部分冲击力；随后，减震器开始工作，通过内部的缓冲装置将剩余冲击力释放掉。
同时，减震器还能控制车轮的运动，使其尽可能保持与路面的接触，提高牵引力和通过性能。
麦弗逊悬挂的工作原理基于力学原理，主要有两个关键点。
首先是弹簧的作用，它能够根据受力的大小和方向进行伸缩变形，从而吸收和释放冲击力。
弹簧的刚度越大，对冲击力的吸收能力就越强，但也容易导致车身的颠簸；弹簧的刚度越小，车身的平稳性和舒适性越好，但对冲击力的吸收能力就越差。
其次是减震器的作用，它通过内部的油压装置或气压装置，控制车轮的上下运动，减少车身的摆动和震动。
减震器内部通常由活塞、缓冲阻尼器和压缩气室等组成。
当车身受到冲击力时，活塞会受到压力而上下移动，通过缓冲器来减缓其运动速度。
这样一来，车轮的运动就可以受到有效的控制，车身的稳定性和操控性能得到了提高。
除了上述原理，麦弗逊悬挂还有一些特点值得关注。
首先是结构简单，制造成本相对较低，易于安装和维修；其次是适应性广泛，适用于各种类型的车辆，从小轿车到重型货车都可以采用；再次是通过调整弹簧刚度和减震器的阻尼力，可以实现车辆的硬软调节，适应不同的行驶环境和驾驶需求；最后是悬挂部件相对较少，减轻了整车重量，提高了燃油经济性。
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。
常见车架和悬架的类型
类型
车架类型
悬架类型
描述
1
非承载式车架
钢板弹簧式非独立悬架
车架与车身分开，承载能力强，多用于货车和大型SUV。悬架通过钢板弹簧连接车轮和车架，结构简单，但舒适性较差。
2
承载式车身
麦弗逊式独立悬架
车身和车架融为一体，质量轻，多用于轿车和SUV。麦弗逊悬架由螺旋弹簧、减震器和三角形下摆臂组成，结构简单，技术成熟，应用广泛。
3
承载式车身
多连杆式独立悬架
车身和车架融为一体，提供更高的舒适性和操控性。多连杆悬架由多根连杆、减震器和减震弹簧组成，能够提供多个方向的控制力，使轮胎具有可靠的行驶轨迹。
4
承载式车身
双叉臂式独立悬架
车身和车架融为一体，常用于运动型车型。双叉臂悬架由两个三点式杆件加一个两点式杆件构成，能够吸收横向上的力，支柱承担车身重量，提供优异的操控性和稳定性。
5
非承载式车架
扭力梁式非独立悬架
车架与车身分开，多用于入门级汽车和SUV的后悬架。通过一根扭力梁来平衡左右车轮的上下跳动，减少车辆摇晃，保持平稳。
6
承载式车身
空气悬架
车身和车架融为一体，采用空气Fra bibliotek簧系统，可随时调整底盘高度。通过电子控制系统和气泵，改变悬架结构中气室的体积，以适应不同路况和驾驶模式。多用于高档车型。
汽车知识全接触二 悬挂系统分类讲解
2005年08月24日 17:27 来源：泡泡俱乐部类型：转载编辑：韩路麦弗逊式(MacPherso又译为麦花臣或支柱式)麦花臣式悬吊系统（McPherson Type）又称为支柱式悬吊系统，此种悬吊常见于前悬吊，堪称是最被广泛运用者。
这是一种利用避震器为车轮定位用支柱的悬吊形式，支柱上部经由橡胶置绝缘体固定于车身，支柱下部用连杆连结以定位，避震器为筒型，装在支柱内部。
支柱可在导管内上下滑动，最大优点为构造简单，占位置小，前轮之后倾角不会因车轮的跳动而改变，另外在麦花臣式悬吊以外的悬吊，外倾角方向的定位需要上臂，牺牲空间，麦花臣式悬吊因避震器有此功能，可增大车室空间，在引擎横置的FF车因布置空间无余地，此优点就显得特别重要；缺点为行驶不平路面时，车轮易自动转向，故驾驶人须用力保持方向盘，当受到剧烈冲击时，滑柱易造成弯曲，因而影响转向性能。
麦弗逊事实上是演变自双Ａ臂的一种悬吊型式。
他将双A臂的上支臂替换成避震器+弹簧，而下支臂不变。
另外，由于避震器就是麦弗逊的上臂，所以这样的避震器要特别坚固才行。
基本上，麦弗逊广泛的运用于前悬吊系统，因为少了上支臂的关系，使得其占用的前轮底盘空间减少，能轻松的安置与横置引擎的车子，在能带来不错的操控效果时，还能兼顾设计成本。
拖曳臂式(Trailing-Arm又译为拖戈臂式)拖曳臂式（Trailing arm type）是专为后轮设计的悬吊系，以支臂结合车轴前方的车身部主轴与车轴，其中车身部主轴的旋转轴垂直于车身中心线者，亦即直向后方，称为拖曳臂式或全拖曳臂式，使用这类系统的车像PEUGEOT车系、CITROEN车系、OPEL车系等，而半拖曳臂式之摆动臂系倾斜于车身中心线即斜向后方。
拖曳臂式悬吊的结构为车身部的主轴直接结合于车身，然后将主轴结合于悬吊系统，再将此构件安装于车身，弹簧与避震器通常是分开安装或是构成一体，直立安装于车轴附近。
悬吊系统本身的运动，支臂以垂直车身中心线的轴，亦即平行于车轴的轴为中心进行运动，车轴不倾斜于车身，在任一上下运动位置，车轴平行于车身，对车身外倾角变化为零。
麦弗逊式独立悬架原理
麦弗逊式独立悬架原理
麦弗逊式独立悬架是一种常见的汽车悬挂系统，它采用了一种简单而有效的设计，以提供良好的悬挂性能和乘车舒适性。
该设计由欧洲工程师Earle S. MacPherson于1949年首次提出，
并在随后的几十年中得到广泛采用。
麦弗逊式独立悬架由几个主要组件组成，包括弹簧、减振器、控制臂和转向节。
其中，弹簧起到支撑和缓冲作用，减振器则用于吸收和减缓振动和冲击力。
控制臂负责支撑车轮并保持其垂直位置，转向节用于转向和操控。
在麦弗逊式独立悬架中，弹簧和减振器位于车轮和车轴之间，形成了一个"麦弗逊管"的结构。
这种设置具有多个优点。
首先，它可以有效减少车身和悬挂系统之间的垂直振动，提供更平稳的乘车体验。
其次，它可以使车轮保持与地面的接触，增强牵引力和操控性能。
此外，麦弗逊式独立悬架还具有简单、可靠和经济的特点。
在行驶过程中，当车辆通过不平的路面时，弹簧和减振器将起到缓冲作用，吸收来自地面的冲击力。
同时，控制臂将车轮保持在正确的位置，以确保悬挂系统的稳定性和安全性。
当车辆转向时，转向节则将转向输入传递给车轮。
麦弗逊式独立悬架在提供舒适性和操控性能方面具有明显优势，并且被广泛应用于各种车辆类型，包括轿车、SUV和货车。
它的简单设计和可靠性使得维护和保养相对容易，受到车主和制造商的青睐。
总的来说，麦弗逊式独立悬架通过有效的减震和支撑系统，提供了舒适的行驶体验和良好的操控性能。
它的广泛应用证明了其可靠性和优越性，使得它成为当今汽车悬挂系统的一种主流选择。
汽车底盘悬挂系统解析
汽车底盘悬挂系统解析当我们谈论汽车的性能和舒适性时，底盘悬挂系统是一个至关重要的因素。
它不仅影响着车辆的操控稳定性，还对乘坐的舒适性有着直接的影响。
那么，汽车底盘悬挂系统到底是什么？它又是如何工作的呢？接下来，让我们一起深入了解一下这个神秘而又重要的汽车部件。
汽车底盘悬挂系统是连接车轮和车身的一系列部件的组合，其主要作用是支撑车身重量、吸收路面震动、传递驱动力和制动力，并保证车轮在行驶过程中的正确定位和运动轨迹。
简单来说，悬挂系统就像是汽车的“腿”，让车辆能够在各种路况下平稳行驶。
悬挂系统的类型多种多样，常见的有麦弗逊式悬挂、双叉臂式悬挂、多连杆式悬挂、扭力梁式悬挂等。
麦弗逊式悬挂是目前应用最为广泛的一种悬挂形式，它结构简单、成本较低，占用空间小。
其主要由螺旋弹簧、减震器和三角形下摆臂组成。
麦弗逊式悬挂的优点是轻便、响应速度快，能够在一定程度上保证车辆的操控性能。
但由于其结构的限制，对于侧向支撑力的表现相对较弱，不太适合激烈驾驶。
双叉臂式悬挂则是一种较为高级的悬挂形式，它具有更好的侧向支撑力和操控性能。
双叉臂式悬挂由上下两个叉臂以及减震器和弹簧组成，能够有效地控制车轮的运动轨迹，提高车辆在高速行驶和弯道中的稳定性。
不过，这种悬挂结构复杂，成本较高，通常只在一些高端车型或运动型车辆上使用。
多连杆式悬挂是在双叉臂式悬挂的基础上发展而来，它通过多个连杆来控制车轮的运动，可以更加精确地调整车轮的定位参数，从而提供更好的舒适性和操控性能。
多连杆式悬挂的结构较为复杂，但能够适应各种不同的路况和驾驶需求，是目前许多中高端车型所采用的悬挂形式。
扭力梁式悬挂则是一种非独立悬挂形式，它通过一根扭转梁来连接左右车轮。
这种悬挂结构简单、成本低，能够在一定程度上保证车辆的承载能力，但在舒适性和操控性能方面相对较差，一般多用于经济型车型。
除了悬挂的类型，悬挂系统中的弹簧和减震器也起着至关重要的作用。
弹簧的作用是支撑车身重量，并吸收路面的冲击。
麦弗逊悬架毕业设计开题报告
机械工程学院毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目：麦弗逊式悬架的设计****：***指导教师姓名：王晓佳专业：车辆工程2015 年04月8日毛开楠，李叶松，刘禹亭应用ADAMS/Car建立某车的前悬架仿真模型，对麦弗逊前悬架硬点参数的灵敏度进行分析和优化，解决了前轮磨损严重的问题，又提高该车型的综合性能[3]；武汉理工大学汽车工程学院的张俊．何天明在Adam/view模块中对麦弗逊前悬架进行虚拟设计及优化，研究分析了前轮定位参数随车轮上下跳动时的变化规律，评价了悬架数据的合理性，采用优化分析方法进行优化处理，缩短了开发周期[4]；重庆长安有限责任公司汽车技术中心的褚志刚，邓兆祥，胡玉梅，朱明，李伟研究了麦弗逊悬架刚度对汽车稳态转向特性的影响，得出结论是合理选择前悬架刚度参数是提高麦弗逊前悬架汽车稳态转向特性的有效途径[5]；清华大学汽车工程系，汽车安全与节能国家重点实验室的孙学军，王霄锋，李克强，金达锋分析了驱动力对麦弗逊悬架力学性能影响的可靠性灵敏度，该研究对悬架有针对性的定量设计提供了理论依据[6]；武汉理工大学汽车工程学院的诸葛晓宇基于Catia/ADASM对麦弗逊悬架的运动进行了分析，确定了车轮定位参数的选择范围，以及悬架的优化设计方法[7]；上海汽车集团股份有限公司技术中心的李锦灿分析了扭力转向对麦弗逊前驱车的影响，此研究对解决车辆的实际扭力转向问题及整车开发前期的设计优化都具有借鉴意义[8]；南京工程学院汽车与轨道交通学院的任成龙，吴冬铃研究了普及型轿车悬架性能优化及整车平顺性，结果表明:随机路面输入下汽车具有较好的平顺性,脉冲路面输入下对乘员健康无危害[9]；合肥工业大学机械与汽车工程学院的伊安东，王欢，豆力对电动汽车麦弗逊悬架的下摆臂进行了轻量化研究，此研究结果表明，采用铝材料的下摆臂可以在保证静、动态性能的前提下有效降低自身重量[10]；沈阳理工大学汽车与交通学院的岳峰丽，蔡玲对车辆麦弗逊悬架进行了运动仿真研究，通过改变支管的曲率半径和弯曲角度能够减小排气阻力，减少能量损失，改善排气质量[11]；上海交通大学汽车工程研究所的柳江，喻凡，楼乐明对麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧进行了优化设计，采用优化设计的侧载螺旋弹簧后可显著降低悬架侧载,为悬架系统及其元件的优化提供了一种参考方法[12]；奇瑞汽车工程研究院的李成基于OptiStruct对麦弗逊悬架下控制臂进行了优化，结果表明该优化能减轻控制臂质量、增强下控制臂刚度[13]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
麦弗逊式悬挂优缺点及应用
麦弗逊式悬挂是一种常见的车辆悬挂系统，广泛应用于各类轿车、SUV和小型货车等车型中。
它以苏格兰工程师厄维尔·麦弗逊的名字命名，是一种简单而有效的悬挂设计。
麦弗逊式悬挂的优点和缺点如下：
优点：
1. 结构简单：麦弗逊式悬挂采用了简单的单臂设计，由弹簧和减震器组成。
相比其他复杂的悬挂系统，麦弗逊式悬挂更加容易制造、安装和维修维护。
2. 稳定性好：由于麦弗逊式悬挂采用了整体式的支撑结构，能够在车辆行驶过程中保持良好的稳定性。
这种设计可以减少车辆在行驶中的倾斜和翻滚，提高车辆的操控性和行驶稳定性。
3. 空间利用率高：麦弗逊式悬挂的设计使得车轮和弹簧与减震器组合在一起，占用的车辆空间相对较小。
这种紧凑的设计使得车辆内部的空间能够被更好地利用，并提高了舒适性和便利性。
4. 可调性强：麦弗逊式悬挂的弹簧和减震器可以根据需要进行调整，以适应不同的驾驶条件和路面状况。
这种调节能力可以提高车辆的驾驶稳定性、舒适性和操控性。
5. 成本较低：相对于其他高级悬挂系统，麦弗逊式悬挂的制造和维修成本相对较低。
这使得麦弗逊式悬挂成为大多数主流汽车制造商的首选。
缺点：
1. 前悬挂不独立：麦弗逊式悬挂的前轮和车辆的重心都集中在一个固定点，这
意味着左右两边的悬挂系统无法独立工作。
这种设计可能会导致车辆在行驶过程中出现左右倾斜的情况，降低了悬挂的独立性和性能。
2. 减震器加热：麦弗逊式悬挂的减震器放置在车轮附近，容易受到车辆行驶过程中产生的热量影响。
这可能导致减震器加热，降低减震器的性能和寿命。
3. 轻负载行驶效果差：麦弗逊式悬挂在轻负载行驶时的效果相对较差。
弹簧和减震器在受力不均匀的情况下容易变形或失去部分功能，从而影响悬挂系统的性能。
应用：
麦弗逊式悬挂广泛应用于各类轿车、SUV和小型货车等车型中。
它的简单结构和较低的成本使得它成为主流汽车制造商的首选。
麦弗逊式悬挂适用于各种道路状况和驾驶需求，能够提供良好的悬挂效果和驾驶稳定性。