扭杆式双横臂独立悬架改型设计与运动特性分析

．设计．计算．研究・　

孙　丽１，２何仁１　张园园１　

（１．江苏大学；２．淮阴工学院）　

【摘要】针对某车型扭杆式双横臂独立悬架前轮距加宽的要求，提出了改型设计的几种方案，并根据轮距和定位　参数随轮跳变化的曲线趋势确定了最优方案　建立了扭杆式双横臂独立悬架虚拟样机模型．通过对比静态平衡位置　时定位参数的理论值与仿真值．验证了模型的准确性。通过分析５种运动特性曲线变化趋势可知．前束角变化最为　灵敏，从而可确定上下摆臂各加长４０ｍｍ、转向器长度不变、转向拉杆每侧加长４０ｍｍ的方案为最优。　主题词：独立悬架双横臂扭杆式优化设计运动特性　

中图分类号：Ｕ４６３．３３　１　文献标识码：Ａ文章编号：１０００—３７０３（２０１０）０１—００２９—０５　

Ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｔｏｒｓｉｏｎ　Ｂａｒ　Ｓｐｒｉｎｇ　

Ｄｏｕｂｌｅ－Ｗｉｓｈｂｏｎｅ　Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　

Ｓｕｎ　Ｌｉ’＇２，Ｈｅ　Ｒｅｎ’，Ｚｈａｎｇ　Ｙｕａｎｙｕａｎ　（１．Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ；２．Ｈｕａｉｙｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｏ　ｓａｔｉｓｆｙ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｗｉｄｅｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｒｏｎｔ　ｔｒｅａｄ　ｏｆ　ｔｏｒｓｉｏｎ　ｂａｒ　ｓｐｒｉｎｇ　ｄｏｕｂｌｅ—ｗｉｓｈｂｏｎｅ　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｍｏｄｅｌ，ｓｅｖｅｒａｌ　ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｓ　ｄｅｆｉｎｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｔｒｅａｄ　ａｎｄ　ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｗｉｔｈ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗｈｅｅｌ　ｊｕｍｐ．Ａ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｏｒｓｉｏｎ　ｂａｒ　ｓｐｒｉｎｇ　ｄｏｕｂｌｅ—ｗｉｓｈｂｏｎｅ　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｉｓ　ｓｅｔ　ｕｐ．Ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅｓ　ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｔ　ｓｔａｔｉｃ　ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ，ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｖａｌｉｄａｔｅｄ．Ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｆｉｖｅ　ｋｉｎｅｔｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ＣＨＩＶＥＳ，ｉｔ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｏｅ—ｉｎ　ａｎｇｌｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｏｎｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｗｈｉｃｈ　ａｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　４０ｒａｍ　ｌｅｎｇｔｈ　ａｄｄｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｕｐ３ｏｗｅｒ　ｓｗｉｎｇ　ａＮＴＩ，ｔｈｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｒｉｎｇ　ｇｅａｒ　ｒｅｍａｉｎ　ｕｎｃｈａｎｇｅｄ　ａｎｄ　ａｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　４０ｒａｍ　ａｄｄｅｄ　ｔｏ　ｅａｃｈ　ｓｉｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｉｅ　ｒｏｄ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｏｎｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ，Ｔｏｒｓｉｏｎ　ｂａｒ　ｓｐｒｉｎｇ　ｄｏｕｂｌｅ－ｗｉｓｈｂｏｎｅ，Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　

ｄｅｓｉｇｎ，Ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ　

１前言　

扭杆式双横臂独立悬架虽然结构较复杂．但是　

可以减少车轮的侧向滑移，使主销内倾角和后倾角、　

轮距的变化都不大．使整车有较好的平顺性和操纵　稳定性…　某客车厂家拟在原车型基础上使前轮距　

从原来的ｌ　７２５　ｍｍ加宽至１　８０５　ｍｒｌ１．以提高该客　

车的乘坐舒适性并使前、后轮距相差不要太大．增强　

其美观性　为了满足这一要求。要对悬架进行改型　设计以及相应的运动分析　

为了分析该型客车前悬架加宽改型前、后的性　

能．用ＡＤＡＭＳ软件建立前悬架运动学模型．提出可　行的改型方案．分析改型前、后该车运动特性的变　

化　

２改型设计方案分析　

２．１　ＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ模型　

基金项目：江苏省自然科学基金项目（ＢＫ２００８５５３）。　２０１０年第１期　根据实车悬架的结构以及各零部件间的链接形　

式，在ＡＤＡＭＳ／Ｃａｒ中建立模型如图１所示ｌ　２ｌ。　

图１　扭杆式双横臂独立悬架和转向系统模型　扭杆弹簧是前悬架总成中最重要的弹性元件．　在工作中主要承受扭矩．通过扭转弹性变形保证车　

轮与车架的弹性连接．扭杆刚度和预载荷是其建模　所需的两个变量。由材料力学可得扭杆刚度为：　

，１一Ｆ一１Ｔｄ　Ｇ　，１、　０—３２Ｌ　

一

２９—　．设计．计算．研究．　

式巾，Ｆ为扭杆预扭矩；０为预扭角：ｄ为圆截面外　

径：Ｇ为材料的剪切弹性模量，此处取７．６ｘｌＯａＭＰａ；　为有效长度　

根据图纸查阅法．将　＝０．０２９　Ｉｌｌ、Ｌ＝１．０９８　ｍ、　

＝２８．４。代入式（１），得Ｃ　＝８３．９４　Ｎ・ｍ／（。），　

Ｆ＝２　３８３．９　Ｎ・ｍ　扭杆的处理是关键技术．首先将扭杆从中间断　

成两部分．前端与上摆臂固定为一体．后端与车身固　定连接．并且将扭杆后端与上摆臂先用圆柱副连接．　

然后加扭矩　将上述计算　的扭杆刚度和预载荷设　置成变量．即可达到扭杆弹簧的作用效果，　扭矩的表达函数分别为：　

ＬｅｆｌＦｕｎｅｔｉｏｎ＝－１．０　（（ｐｖｓ—ｔｂａｒ＿ｐｒｅｌｏａｄｓ）＋１．Ｏ　（ｐｖｌ—ｔｂａｒ＿ｓｔｉｆｎｅｓｓ）　ＡＺ（ｇｅｌ—ｔｂａｒ．ｊｘｌ＿ｊｏｉｎｔ＿ｉ一５，ｇｅｌ—　

ｕｐｐｅｒ＿ｃｏｎｔｒｏｌａｒｍ．ｊｘＬｊｏｉｎｔ＿ｊ一５））；　ＲｉｇｈｔＦｕｎｃｔｉｏｎ＝一１．０　（（ｐｖｓ—ｔｂａｒ＿ｐｒｅｌｏａｄｓ）－１．０　

（ｐｖｒ＿ｔｂａｒ＿ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）　ＡＺ（ｇｅｒ＿ｔｂａｒ．ｊｘｒ－ｊｏｉｎｔ＿ｉ一５，ｇｅｒ＿　ｕｐｐｅｒ＿ｃｏｎｔｒｏｌ—ａｒｍ．ｊｘｒ＿ｊ‘ｏｉｎｔ＿ｊ一５））。　转向节与上摆臂、转向连杆、下摆臂均为球铰链　

连接．转向拉杆与转向系统为恒速副连接．下摆臂与　车身为固定连接．减振器与车身和下摆臂均用万向　

铰链连接．上摆臂与车身用弹性衬套连接．转向节与　

轮毂用转动副连接　

该车型悬架的主要运动特性与扭杆参数的理论　值和仿真值如表ｌ所列　通过对比可见．仿真值的　

准确性较高．说明该模型正确．可以为其运动特性的　分析提供可靠保证　表１主要运动特性参数　（。）　

前轮　前轮　主销　主销　参数　外倾角　前束角　内倾角　后倾角　

理论值　１．５　０．２２１　７．０Ｏ　３．００　

仿真值　１．５　０．２０９　６．６８　３．０２　

２．２改型设计方案分析　改型设计的要求是将前轮距由原来的ｌ　７２５　

ｍｍ加宽到ｌ　８０５　ｍｍ．根据加宽前轮距８０　ｍｍ的目　

标。有如下３种方案可供选择：　

ａ．前梁加宽８０　ｍｍ（包括前梁中部加宽８０　

ｍｍ和端部各加宽４０ｍｍ两种情况）：　

ｂ．前梁保持不变．以摆臂与减振器连接点处　

为分界点．摆臂与减振器连接点靠近前梁段加宽４０　

ｍｍ；　ｃ．前梁保持不变．摆臂与减振器连接点远离　

前梁段加宽４０　ｍｍ　

３０一　根据上述３种悬架加宽方案．转向系统的改型　有２种情况：转向器加长８０　ｉｎｎｌ，转向拉杆不变；转　

向器不变，转向拉杆加长８０　ｈｉｍ。　

３运动特性对比分析　

汽车前轮定位参数通常是指前轮外倾角、　

前束角、前轮距、主销后倾角及主销内倾角，主　要影响到汽车转向特性、回正性、制动稳定性、　

前轮摆振以及轮胎的磨损与滚动阻力。因此，分　析前轮定位参数的特性对前悬架进行最佳改型　

有极其重要的作用　３．１轮距变化特性　在独立悬架的设计巾．要求轮距变化尽量小．以　减少轮胎磨损并且使操纵稳定性变坏程度减小　一　

般要求车轮跳动＋５０　ｎｌｌｎ时．轮距变化为±１０　ｍｍ　单　

侧轮距变化特性ｆｆ｝１线如图２所示　】００　６０　面２０　督　誊－２０　Ⅱ　蚕＿６ｏ　１００　

量　吕　删　需　舀　錾　

８４０　８５０　８６０　８７０　８８０　８９０　９００　９１０　轮矩／ｍｍ　ｆｂ）摆臂前段加宽４０　ｍｍ　１００　６０　２０　美＿２０　蒌＿６ｏ　

汽　车　技　术　∞　鲫　啪ｍ　喊　梁　∞　

前　・设计．计算．研究．　

合适的回正力矩．使汽车具有良好的行驶稳定性　

其稳定效应是在前轮转向时．凭借路面对轮胎的侧　

向反力实现。一般不希望后倾角在车轮上下运动过　程中　现大的变化．以免在载荷变化时出现回正力　

矩过大或过小的现象．使操纵稳定性恶化　主销后　倾角变化曲线如网３所示　

长　加长　一ｌ００—８０—６０—４０—２０　０　２０　４０　６０　８Ｏ　１ｏｏ　轮胎跳动量／ｒａｍ　（ａ）前梁加宽８０　ｍｍ　

，Ｏ、５　４　薹　也２　摇１　州Ｏ　

￡５　垂　

０　ｌ００—８Ｏ一６０—４０—２Ｏ　０　２０　４０　６０　８０　１【ｘ）　轮胎跳动量／ｍｍ　（Ｉ，）摆臂前段加宽４０　ｍｍ　

ｌ００－８０－６０－４０－２０　Ｕ　２Ｏ　４０　６Ｏ　８Ｏ　ｌＩＪ【）　轮胎跳动量／ｍｍ　（ｃ）摆臂后段加宽４０　ｍｍ　图３主销后倾角变化特性曲线　对比图３巾的后倾角变化曲线可知．３种方案　

的主销后倾角变化趋势完全相同　

３－３前轮外倾角变化特性　当车轮跳动时．外倾角变化包括两种．一种　

是由车身侧倾产生的外倾角变化量．另一种是　

车轮相对车身跳动的车轮外倾角变化量　前一　种变化量使车轮向车身方向倾斜．即外倾角变　

大结果使轮胎在外倾推力作用下侧偏刚度下　降．因而使整车的不足转向效果增大　后一种变　

化特性取决于悬架导向机构的布置方案．而对　

车轮上跳时轮距增加的要求决定了这种外倾角　的变化趋势为车轮上跳时外倾角减小．且在汽　

车转弯时可使车轮对地面的外倾角变化不会过　大，保证车轮与地面间有足够的附着力　同时．　

为不使车轮下跳时轮距减小过多．外倾角也应　

适当减小。由于这两种作用相反．而后一种作用　产生过度转向效应．所以必须控制后一种上跳　

２０１０年第１期　时的变化量不能过大．一般在４０　ｍｍ范围内不　

超过ｌ　ｏ可确保后一种变化量不超过前一种变化　

量，仍能使汽车保持一定的不足转向特性。图４所　示为前轮外倾角变化曲线。　

娶　Ｌ　

ｊ盂　（ａ）前梁加宽８０　ｍｍ　

—ｌ　

１　薹　武　蓬０　

０　轮胎跳动量／ｍｍ　（ｂ）摆臂前段加宽４０　ｍｍ　

加长　杆加长　

一１００－８０－６０－４０—２ｕ　０　２０　４０　６０　８０　ＩｌＫ）　轮胎跳动量／ｍｍ　，　（ｃ）摆臂后段加宽４０　ｍｍ　图４前轮外倾角变化曲线　对比图４中外倾角变化曲线可知．轮胎上跳或　

下跳５０　ｍｍ的行程内．外倾角变化量均在１ｏ范围之　

内，而摆臂加宽的改型方案的外倾角变化量均偏小，　但变化趋势基本一致　３．４前束角的变化特性　

汽车前轮上跳时的前束值多设计成零至负前束　

的变化　设计值取在零附近是为了控制直行时由路　面的凹凸引起的前束变化，确保良好的直行稳定性。　

另外．取弱负前束变化是为了使车辆获得弱的不足　

转向特性．以使装载质量变化引起车高变化时也能　

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扭杆弹簧独立悬架刚度计算分析

章节一：引言

汽车悬架系统在车辆的安全性、乘坐舒适度、操纵稳定性等方面都起着至关重要的作用。其中，独立悬架系统是现代汽车中应用最广泛的一种悬架系统。它主要由减震器、弹簧、扭杆等零部件组成，能够独立自主地对车身进行垂直方向上的自由振动，提高车辆的操控性和行驶稳定性。其中，扭杆弹簧独立悬架是其中的一种重要类型。本文基于扭杆弹簧独立悬架，对其刚度进行计算分析，以期能更好地理解该悬架系统的工作原理和优势。

章节二：扭杆弹簧独立悬架的基本结构与工作原理

扭杆弹簧独立悬架是一种常见于前轮的悬挂系统。它由两个转向臂、一个扭杆、一个减震器和一个弹簧组成。其中，扭杆位于车轮轴的中心线上，承受车轮垂直方向的负荷；转向臂的两端与车架相连，确保扭杆的水平旋转，支承车轮的上下运动；减震器则用于吸收车轮振动，维持车身的平稳行驶。

扭杆弹簧独立悬架系统的工作原理与其他独立悬架系统相似。当车轮运动时，它会受到地面反作用力的影响，导致车身跳动和晃动。减震器通过减少车轮对地面的反弹，保持车身的稳定性；而弹簧则通过存储和释放能量调整车轮的运动，抵消路面不平，保障车辆的舒适性。扭杆则通过阻碍车轮水平旋转，确保车轮在垂直平面内进行上下运动，从而达到对车辆的稳定性增强作用。

章节三：扭杆弹簧独立悬架的计算分析

为了体现扭杆弹簧独立悬架的刚度性能和优越性，我们需要进行计算分析。针对该悬架系统，我们可以采用以下两种主要的计算方法。

1.黎曼公式法

该方法是一种计算刚度的经典方法。它可以通过黎曼公式求解弹簧和扭杆的刚度参数。在实际计算中，我们需要先测量弹簧的空载长度和压缩长度，从而得到弹簧刚度。接着，我们需要测量扭杆在走平路面上的面积和弯曲角度，从而得到扭杆刚度。

2.有限元法

有限元法是一种数值计算方法，也是一种计算刚度常用的方法。它采用离散化处理，将固体模型划分为无数小单元，通过对单元的力学行为进行求解，求解出整个模型的强度和刚度。在本文中，我们将采用有限元法进行扭杆弹簧独立悬架的刚度分析。

【毕业论文】越野车双横臂式独立悬架设计【2014年汽车机械专业答辩资料】

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）

-I

-摘要

双横臂式独立悬架是常见的悬架形式之一，在汽车领域有着广泛的应用，

要求具有稳定的可靠性。其突出优点是在于设计的灵活性，可以通过合理选择

空间导向杆系的接触点的位置及控制臂的长度，使得悬架具有合理的运动特性。

本设计2.0L越野车车型进行双横臂式悬架的设计，利用平面作图法和平面解析

法对悬架的上、下横臂的尺寸和空间布局进行设计，计算选用双同时减震器和

螺旋弹簧匹配悬架系统，保证轮胎的几何定位参数在各种悬架的摆动情况下都

符合汽车行驶的要求，反复核算以保证在各种形式条件下获得最佳平顺性和操

作稳定性。

关键字：双横臂式独立悬架；越野车；螺旋弹簧；双筒式减震器哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）

-II

-Abstract

Doublewishboneindependentsuspensionisacommonformof

suspensionintheautomotivesectorhasawiderangeofapplications,

requiresastablereliability.Advantageliesinitsoutstandingdesign

flexibility,areasonablechoicebytheDepartmentofguidebarcontact

pointlocationandthelengthofthecontrolarm,makingthesuspension

hasareasonableflowconditions.2.0LSUVmodelsthedesignofdouble

wishbonesuspensiondesign,mappingmethodandtheplaneusingtheplane

analyticalmethodthesuspensionoftheupperandlowerarmofthesize

andspatiallayoutdesign,calculationsalsousedouble-shockmatching

FSAE赛车双横臂式前悬架设计-任务书

毕业设计（论文）任务书

学生姓名院系汽车与交通工程专业、班级

指导教师姓名职称副教授从事

专业车辆工程是否外聘否

题目名称 FSAE赛车双横臂式前悬架设计

一、设计（论文）目的、意义

Formula SAE，是由各国SAE，即汽车工程师协会举办的面向在读或毕业7个月以内的本科生或研究生举办的一项学生方程式赛车比赛，要求在一年的时间内制造出一辆在加速、刹车、操控性方面有优异的表现并且足够稳定耐久，能够成功完成规则中所有项目业余休闲赛车。该车必须在加速，制动和操控性能方面表现出色。该车必须成本低廉、易于维修、可靠性好。此外，考虑到市场销售的因素，该车需美观、舒适，零部件也需要有通用性。不等长双横臂式悬架，只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬架已广泛应用在轿车的前后悬架上，部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬架结构。

二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）

开轮/开舱

使用排量不超过610cc的四冲程汽油机

安装内径20mm的进气限流阀

轴距不小于1525mm

轮辋不小于8英寸

必须能够制动全部四个车轮

悬架行程不小于50.8mm（2英寸）

技术要求（研究方法）：

弹性元件选择、导向机构以及减震器等参数确定，及缓冲块、横向稳定杆等设计。

（1）要求研究汽车有限元分析、优化设计基本理论，并将其与机械制图、机械设计、材料力学、计算机软件等相关知识有机结合、熟练运用；

（2）要求运用Pro/E软件进行建模；

（3）运用有限元分析软件进行力学分析，重点进行车架强度分析；

（4）实现车架的优化设计，目标在保证车辆刚度的条件下车架质量减少15%。

三、设计（论文）完成后应提交的成果

（1）主要包括FSAE赛车前悬架方案设计、二维结构设计及校核计算、三维设计、有限元分析及结构优化设计等方面的详细设计说明书1套（1.5万字以上）；

基于ADAMSCAR的双横臂与多连杆悬架系统运动学分析

・设计・计算・研究・

基于ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ的双横臂与

多连杆悬架系统运动学分析

吴红艳翟润国井绪文

（一汽轿车股份有限公司）

【摘要】在ＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ模块中建立了某款轿车双横臂式独立前悬架与Ｅ型多连杆独立后悬架模型。对其进行运动学分析表明，该车的前、后悬架结构合理．整体性能比较理想；前悬架具有良好的回正能力，转向操纵轻便，有

利于提高前轮的安全性，减少轮胎的磨损：后悬架结构设计有利于增加汽车横向稳定值，减少轮胎磨损。主题词：双横臂悬架多连杆悬架运动学分析

中图分类号：Ｕ４６３．３３文献标识码：Ａ文章编号：１０００—３７０３（２００９１０８—００１４—０４

ＴｈｅＫｉｎｅｍａｔｉｃｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤｏｕｂｌｅＷｉｓｈｂｏｎｅａｎｄＭｕｌｔｉ－ｌｉｎｋ

ＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＳｏｆｔｗａｒｅｏｆＡＤＡＭＳ／ＣＡＲ

ＷｕＨｏｎｇｙａｎ，ＺｈａｉＲｕｎｇｕｏ，ＪｉｎｇＸｕｗｅｎ（ＦＡＷＣａｒＣｏ．，Ｌｔｄ）【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａｔｆｉｒｓｔｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｄｏｕｂｌｅ－ｗｉｓｈｂｏｎｅｆｒｏｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎａｎｄＥ－１＝ｙｐｅｍｕｌｔｉ－ｌｉｎｋｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｒｅａｌ－ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｏｆａｃａｒａｒｅｂｕｉｌｔｉｎｔｈｅＡＤＡＭＳ／ＣＡＲｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｎｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｎｄｃａｐａｂｉｌｉｔｙｉｓｐｅｒｆｅｃｔ；ｔｈｅｆｒｏｎｔｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｈａｓｆａｉｒｇｏｏｄｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｃｅｎｔｅｒｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｅ踟ｏｆｓｔｅｅｒｉｎｇｎｌａｎｏｅｕｗｒｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｅｆｒｏｎｔｗｈｅｅｌａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｉｒｅｗｅａｒ，ｗｈｅｒｅａｓｔｈｅｒｅａｒｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｖｅｈｉｃｌｅｌａｔｅｒａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｉｒｅ

全面解析5种常见悬挂

1 - 19 全面解析5种常见悬挂之一：麦弗逊式独立悬挂

随着汽车产销量的高速发展，国内汽车的保有量也达到了空前的规模，消费者在购车的时候也不再简单把汽车看成是面子工程，而是越来越关心其汽车的各项性能，尤其是汽车的操控性能受到了极大关注。

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。绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大，这也是悬挂性能差异的核心构件。根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。

2 - 19

奥迪运动轿车S4前后均采用了独立悬挂

非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上，一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮，这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性，同时由于左右两侧车轮的互相影响，也容易影响车身的稳定性，在转向的时候较易发生侧翻。独立悬挂底盘扎实感非常明显。由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连，因此从使用过程来看，当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力，这种冲击力不会波及另一侧车轮，使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。选用独立悬挂汽车一般来说其操控性和舒适性均要明显好于选用非独立悬挂的汽车。

全面解析5种常见悬挂—麦弗逊式独立悬挂

全面解析5种常见悬挂

悬挂在汽车底盘安放位置的示意图

悬挂的概念和分类

奥迪运动轿车S4前后均采用了独立悬挂

双横臂独立悬架设计毕业论文

WORD版本. 双横臂独立悬架设计毕业论文

摘要 ................................................................. 错误!未定义书签。

Abstract ........................................................... 错误!未定义书签。

绪论 ................................................................................. 1

第一章悬架概述 .................................................................. 2

1.1 悬架设计的要求 .......................................................... 3

1.2 悬架对汽车性能的影响 .................................................. 3

1.2.1 悬架对汽车行驶平顺性的影响 .................................... 3

1.2.2 悬架对汽车行驶稳定性的影响 .................................... 5

第二章独立悬架及弹性元件的结构形式与分析 ................................ 7

2.1 独立悬架的结构型式与分析 ............................................. 7

2.2 弹性元件的特定分析比较 ................................................ 8

第三章螺旋弹簧悬架设计 ....................................................... 10

基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计

双横臂独立悬架是一种常见的汽车悬架结构，在承载、减震等方面都有良好的表现。本文将基于ADAMS软件对双横臂独立悬架进行仿真分析及优化设计。

首先，建立模型。模型包括车辆、轮胎和悬架三部分。车辆和轮胎可以在ADAMS软件库中选择合适的模型，而悬架部分需要根据实际情况进行建模。本文选用的汽车型号为A车型，采用铝合金材料制作。悬架部分包括上下控制臂、防滚杆、弹簧和减震器。

其次，进行初始仿真分析。在初始状态下，车辆是静止的，因此只需分析悬架部分的静态特性。通过仿真分析，可以得出悬架的几何参数、弹簧刚度和减震器阻尼等关键参数，为后续优化设计提供依据。

接着，进行参数优化设计。通过改变几何参数、弹簧刚度和减震器阻尼等参数，分析对悬架性能的影响。优化的目标是使悬架在承载和减震方面达到最佳性能。可以采用遗传算法等优化算法进行参数优化，以求得最优解。

最后，进行动态仿真分析。在动态情况下，车辆会受到外部力的作用，因此需要对悬架进行动态特性分析。通过动态仿真分析，可以得出悬架的动态特性，包括自然频率、振幅和动态刚度等重要参数。根据这些参数，可以进一步改进悬架的设计，使其在动态工况下具有更好的性能表现。

综上所述，基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计有着广泛的应用前景。通过仿真分析和参数优化设计，可以大大缩短产品研发周期，降低研发成本，提高产品的可靠性和性能表现。为了更好地进行双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计，需要对其相关数据进行收集和分析。以下是一些重要数据及其分析：

1. 车辆重量：车辆重量是影响悬架设计和性能的重要因素。一般来说，车辆重量越大，悬架需要承受的压力也就越大，因此需要更强的支撑力来保证悬架的性能。在优化设计过程中，需要充分考虑车辆重量对悬架性能的影响，以使悬架在承载方面具有较好的表现。

2. 弹簧刚度：弹簧刚度是指在径向方向施加单位力量时，弹簧产生的变形量。弹簧刚度对悬架的支撑能力和减震效果都有很大影响。如果弹簧刚度过大，则悬架会过于脆硬，失去了减震的效果；如果弹簧刚度过小，则悬架的支撑能力不足，易造成过度变形。因此，在进行悬架设计和优化时，需要注意弹簧刚度的选择和调整。

双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真

摘要

本设计是基于ADAMS/view双横臂独立悬架的仿真与优化，利用ADAMS多体力学软件建立双横臂独立悬架的多刚体模型，通过对模型中的车轮施加运动约束从而对其进行运动性能的仿真分析，从而获得该车轮定位角的变化，将其设计要求和分析结果对比，可以得出悬架结构设计的合理性及需要改进的地方。

此外，对双横臂独立悬架做了合理的简化，建立了双横臂独立悬架力学及虚拟样机的模型，并在虚拟样机软件ADAMS/view模块上进行仿真，在此基础上对前悬架的各个参数进行优化设计，使其得到悬架振动达到最优值，从而为设计和改进提供快速、可靠的技术依据，达到大幅度降低设备研制成本，大大降低了轮胎的磨损情况的目的。

关键词：双横臂独立悬架；ADAMS ；运动仿真；参数匹配;；虚拟样机

ABSTRACT

The design is simulation and optimization of double wishbone suspension based on

ADAMS/view, we modeling the multi-rigid of Double-wish-bone Independent suspension

by using the modtion view ,and then ,start the simulation after constraining the vehicle

wheels and we can get the change of the vehicle location angle ,finally,compare the

simulation result with the design requirement , we will find whether the tesultment the

dement of design which performence should be improved.

车辆工程毕业设计64双横臂前悬架参数匹配与运动仿真proe%Adams

摘要 ................................................................. I

Abstract ............................................................... II

第1章绪论 ......................................................... 1

1.1悬架的概述 ........................................................ 1

1.2 独立悬架结构、类型和特点 ......................................... 2

1.3 课题的主要意义 ................................................... 5

1.4 设计内容概述 ..................................................... 5

第2章双横臂独立悬架设计计算 ...................................... 6

2.1选取同类车型参数 .................................................. 6

2.2 悬架主要参数的确定 ............................................... 6

2.3 簧载质量与非簧载质量 ............................................. 7

2.4弹性元件计算 ...................................................... 8

2.5减震器计算 ....................................................... 12

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