红旗轿车悬架设计毕业论文

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汽车油气悬架系统设计大学论文

目录一、绪论 (5)1.1概述 (5)1.2油气悬架特性 (6)1.3国内外研究现况 (7)1.4本课题研究意义和研究内容 (9)二、油气悬架的结构形式和工作原理 (10)2.1系统分类 (10)2.2单气室油气弹簧 (10)2.3双气室油气弹簧 (12)2.4两级压力气室油气弹簧 (12)三、油气悬架系统建模 (13)3.1概述 (13)3.2单气室油气弹簧非线性模型 (13)3.2.1单气室油气悬架物理模型的建立 (13)3.2.2单气室油气悬架数学模型的建立 (14)3.2.3单气室油气悬架参数的确定 (21)3.3双气室油气弹簧非线性模型 (22)3.3.1双气室油气悬架物理模型的建立 (23)3.3.2双气室油气悬架数学模型的建立 (24)3.3.3双气室油气悬架参数的确定 (26)四、油气悬架系统特性分析 (30)4.1概述 (30)4.2非线性特性影响因素 (30)4.3刚度特性 (31)4.3.1 油气悬架刚度特性公式推导 (31)4.4阻尼特性 (32)4.4.1 油气悬架阻尼特性公式推导 (32)五、一种单气室阻尼可变油气分离式弹簧的设计 (35)5.1设计背景说明 (35)5.2设计内容及构成 (35)5.3附图说明 (36)5.4具体工作过程 (41)六、总结 (42)参考文献 (43)致谢 (44)汽车油气悬架系统设计摘要车身的原有的振动决定了汽车的舒适性和平顺性，车身的固有振动频率特性与悬架的特性有关。

车架和车桥之间的传输力和力矩的连接装置叫做悬架，用来缓冲车辆行驶过程中遇到的路面颠簸带给车身或车桥的振动，同时降低由其带来的冲击。

油气悬架有很好的非线性刚度特性和非线性阻尼特性，车辆采用这种悬架系统可达到汽车平稳运行，减少道路的颠簸，缓解驾驶疲劳，提高车辆的乘坐舒适性。

因此，对油气悬架系统性能的设计与研究对车辆的乘坐舒适性具有重要的意义。

在单汽缸油气弹簧为基础的研究对象上，主要工作集中在以下几个方面：首先悬架系统的发展历程，实际应用，研究现况，然后叙述了悬架的分类和各自的技术特点。

(汽车行业)汽车悬架设计论文

（汽车行业）汽车悬架设计论文轻型汽车悬架设计THE DESIGN OF A LIGHT TRUCK`S SUSPENSION2009 年6月摘要本文主要研究轻型货车的前后悬架设计分析方法，以及悬架运动与前轮定位参数的变化关系。

首先根据设计给定的四个参数对整车进行总体设计，包括整车的尺寸参数、质量参数和性能参数，在选择这些参数的时候可以通过国家标准以及相关的经验参数得到，在选择之后进行了相关的验证，保证各参数能达到各项性能的基本要求。

在总体设计完成之后，对前后悬架进行方案的选择，本设计前悬架采用麦弗逊独立悬架，后悬架采用纵置钢板弹簧。

然后对悬架的性能参数进行选择，包括前后悬架的偏频、相对阻尼系数、非簧载质量以及影响操稳性的侧倾中心高度和侧倾刚度，还有影响纵向稳定性的纵倾中心高度等。

在选择完基本参数后，对悬架的弹性元件（前悬架为螺旋弹簧。

后悬架为钢板弹簧）进行设计计算，包括刚度和强度等的校核，使设计的弹簧能满足设计的偏频要求。

之后设计前独立悬架的导向机构，设计包括侧倾中心、纵倾中心以及下控制臂的位置等。

为前、后悬架匹配减振器，计算减振器的尺寸，并且验算减振器是否满足强度要求。

由于麦弗逊悬架的侧倾刚度较小，为了满足汽车不足转向性能要求，设计时，为前悬架匹配了一个横向稳定杆，提高它的侧倾刚度，满足不足转向性能要求。

由于悬架结构的运动学特性关系到汽车操纵稳定性、转向轻便性、行驶舒适性、轮胎寿命以及汽车布置设计中的运动干涉等诸多方面，是汽车设计过程中十分重要的问题，欲设计合乎需要的悬架结构,必须准确分析悬架结构的运动特性。

所以为了研究悬架结构的运动学特性，本文采用了空间解析几何的方法，探讨分析了麦弗逊式悬架的运动学特性，由于该方法能够直接使用整车布置设计坐标系,无需进行坐标转换,且直观方便,易于理解,所以具有实际应用的意义。

关键词：麦弗逊悬架动态特性AbstractThis article is mainly about to study the method of designing a light truck’s front and back suspension, also the article analyze the relation between suspension movement and front wheel alignment parameters.First, it designs the scheme of whole car based on the four parameters which was already been given, this including the whole car’s size parameters, weight parameters, and property parameters. we may choose those parameters refer to national standards or some relative experience parameters. we may also do some work to prove the chosen was correct after those parameters being chosen, as to make every parameters meet the basic demand of every property. when the whole car schemes were already designed, it then comes to choose the scheme of the front and back suspensions, and in this design, we use McPherson type front suspension, Back suspension’s steel spings.and then, we choose the suspension’s property paremeters,including front and back suspension’s frequency, relative viscosity,unsprung mass and roll center height, roll angular rigidity which effect the car’s controllability and stability,besides,we also choose the trim center height which effect the car’s longitudinal control lability. After these basic parameters were chosen, we comes on to calculate the spring of the suspension,(spiral spring in front suspension, leaf spring in back suspension),and the calculation including checking both the springs` stiffness and strength, as to make the spring designed to meet the demand offrequency. And next comes to design the control bars of the front independent suspension, it contains to design the roll center height an trim center height and the locations of the main controlbar.Then,we design shock absorbers to match with the front and the back suspension, including calculate the size of the absorbers and also check the absorbers to see if it meets the demand of strength. Since McPherson type front suspension is lack of roll angular ri gidity, in order to meet the property demands of car’s under steer speciality,Here it also designs a anti-roll bar to improve the front suspension’s roll angular rigidity.As suspension’s kinematics character relates to a whole car’s controllability ,steering agility, ride comfort,tyre life and motion interference in the design of the whole car’s scheme. the kinematics character comes to be a very important question, to make a good suspension structrue,it needs to analyze the kinematics character of the suspension.And in this article, we uses Spatial analytic geometry to discuss McPherson type front suspension’s kinematics character. Because the method is able to use the whole car scheme design coordinate system directly, there is no need to transform the coordinate system. It is more convenient and easy to understand,so,it makes more actual application sense.key words：Mcpherson suspension kinematics character目录第1章绪论 (1)1.1 论文研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3 论文主要研究内容 (2)第2章汽车的总体设计 (3)2.1设计参数与设计目标 (3)2.2汽车形式的选择 (3)2.2.1 轴数 (3)2.2.2 驱动形式 (3)2.2.3 布置形式 (4)2.3汽车质量参数的选择 (4)2.3.1 整车整备质量 (4)2.3.2 汽车的总质量 (5)2.3.3 汽车的整备质量利用系数 (5)2.3.4 汽车的轴荷分配 (6)2.4 汽车主要尺寸的确定 (7)2.4.1 轴距 (7)2.4.2 前后轮距和 (8)2.4.3 汽车的外廓尺寸 (8)2.4.4 汽车的前悬和后悬 (9)2.4.5货车车头的长度 (9)2.4.5货车车箱尺寸 (9)2.5 汽车主要性能参数的选择 (10)2.5.1 动力性能参数 (10)2.5.2 燃油经济性指标 (11)2.5.3 汽车的最小转弯半径 (11)2.5.4 通过性几何参数 (11)2.6 汽车发动机的选型与轮胎的选定 (13)2.6.1 发动机基本型式的选择 (13)2.6.2 发动机主要性能指标的选择 (14)2.6.3 轮胎的选定 (17)第3章汽车悬架的结构选型与分析 (20)3.1 悬架的设计要求 (20)3.2 悬架的结构形式分析 (20)3.2.1 悬架结构形式的分类 (20)3.2.2 悬架的组成及各部件作用 (22)3.3 前、后悬架方案的选择 (22)第4章悬架的设计计算 (24)4.1 悬架主要参数的确定 (24)4.1.1 影响平顺性的参数 (24)4.1.2 影响操纵稳定性的参数 (28)4.1.3影响纵向稳定性的参数 (31)4.2 弹性元件的计算 (35)4.2.1 前悬架螺旋弹簧的设计计算 (35)4.2.2 后悬架钢板弹簧的设计计算 (38)4.3 独立悬架导向机构的设计 (51)4.3.1 设计要求 (51)4.3.2 前轮定位参数与主销轴的布置 (52)4.3.3 横臂轴的选型与布置 (54)4.4 减振器的设计 (58)4.4.1 减振器相对阻尼系数 (58)4.4.2 减振器阻尼系数的确定 (59)4.4.3 最大卸荷力的确定 (60)4.4.4 筒式减振器工作缸直径的确定 (61)4.5 横向稳定杆的设计 (62)第5章空间解析法分析麦弗逊悬架运动 (63)5.1 悬架的数学模型 (63)5.2 利用数学模型求解车轮跳动时各定位参数的变化 (67)结论 (69)致谢 (70)参考文献 (71)附录一 (73)第1章绪论1.1 论文研究的目的和意义悬架是现代汽车上重要的总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或车轮）弹性连接起来。

汽车后悬架设计(本科毕业设计)[]

小型商用车地后悬架设计目录第一章绪论11.1 汽车悬架概述11.2国内重卡钢板悬架发展现状21.3论文研究地背景及意义31.4 毕业论文研究内容3第二章汽车悬架概述42.1悬架基本概念42.11悬架概念42.12悬架最主要地功能42.13悬架基本组成[4]~ [6]52.14悬架类型[7]52.2悬架系统研究与设计地领域62.3悬架设计要求62.4悬架地主要特性72.41 悬架地垂直弹性特性72.42 减振器地特性82.5 本章小结9第三章悬架对汽车主要性能地影响103.1悬架对汽车平顺性地影响93.11悬架弹性特性对汽车行驶平顺性地影响103.12悬架系统中地阻尼对汽车行驶平顺性地影响133.13非簧载质量对汽车行驶平顺性地影响143.14改善平顺性地主要措施143.2悬架与汽车操纵稳定性153.21 汽车地侧倾153.22侧倾时垂直载荷在左.右侧车轮上地重新分配及其对稳态响应- I -地影响173.3本章小结19第四章对长安星卡SC1022D7后悬架地设计20及其结构强度校核204.1 钢板弹簧地种类204.2 钢板弹簧主要元件结构选取224.21钢板弹簧断面形状224.22弹簧端部形状244.23弹簧卷耳254.24弹簧包耳264.25钢板弹簧中心螺栓264.26弹簧夹箍274.3 普通多片钢板弹簧设计与计算284.31共同曲率法介绍284.32 钢板弹簧设计地已知参数284.4本章小结42第五章三维作图425.1 Pro/E软件地简介425.2 三维作图445.21 Pro/E设计界面445.22 钢板弹簧悬架设计绘制过程455.3 设计优点495.4 钢板弹簧地工程图505.5 本章小结51结论51- II -第1章绪论1.1 汽车悬架概述悬架由弹性元件.导向装置.减振器.缓冲块和横向稳定器等组成[1].导向装置由导向杆系组成,用来决定车轮相对对于车架(或车身)地运动特性,并传递除弹性元件传递地垂直力以外地各种力和力矩.当用纵置钢板弹簧作弹性元件时,它兼起导向装置作用.缓冲块用来减轻车轴对车架(或车身)地直接冲撞,防止弹性元件产生过大地变形.装有横向稳定器地汽车,能减少转弯行驶时车身地侧倾角和横向角振动.根据导向机构地结构特点,汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类.非独立悬架地鲜明特色是左.右车轮之间由一刚性梁或非断开式车桥联接,当单边车轮驶过凸起时,会直接影响另一侧车轮.独立悬架中没有这样地刚性梁,左右车轮各自“独立”地与车架或车身相连或构成断开式车桥,按结构特点又可细分为横臂式.纵臂式.斜臂式等等,它地主要功用如下[2]：1 缓和.抑制由于不平路面所引起地振动和冲击,以保证汽车地行驶平顺性；2 迅速衰减车身和车桥(或车轮)地振动；3 传递作用在车轮和车架(或车身)之间地各种力(驱动力.制动力.横向力)和力矩(制动力矩和反作用力矩)；4 保证汽车行驶稳定性.为了完成 1.2项功能,悬架使用了弹簧和减震器.汽车悬架常用地弹性元件有钢板弹簧.螺旋弹簧.扭杆弹簧.橡胶弹簧及空气弹簧等.减震器有多种形式,现在最常用地是筒式减震器.为了完成3.4项功能,悬架采用了适当地导向干系把车架(车身)与车轴(车轮)联接起来.导向杆系有多种新式,可单独用其中地一种,也可将几种配合起来使用.钢板弹簧悬架中地钢板弹簧不仅用作弹性元件而且兼起导向地作用.为了减轻车轴对车架(或车身)地直接冲撞,采用了缓冲块.为了减小车身地侧倾角,有地汽车还装有横向稳定杆.钢板弹簧简介[3]钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛地一种弹性元件,它是由若干片- 1 -等宽但不等长（厚度可以相等,也可以不相等）地合金弹簧片组合而成地一根近似等强度地弹性梁.当钢板弹簧安装在汽车悬架中,所承受地垂直载荷为正向时,各弹簧片都受力变形,有向上拱弯地趋势.这时,车桥和车架便相互靠近.当车桥与车架互相远离时,钢板弹簧所受地正向垂直载荷和变形便逐渐减小,有时甚至会反向.主片卷耳受力严重,是薄弱处,为改善主片卷耳地受力情况,常将第二片末端也弯成卷耳,包在主片卷耳地外面,称为包耳.为了使得在弹性变形时各片有相对滑动地可能,在主片卷耳与第二片包耳之间留有较大地空隙.有些悬架中地钢板弹簧两端不做成卷耳,而采用其他地支撑连接方式,如橡胶支撑垫.扁平长方形地钢板呈弯曲形,以数片叠成地底盘用弹簧,一端以梢子安装在吊架上,另一端使用吊耳连接到大梁上,使弹簧能伸缩.目前适用于中大型地货卡车上.1.2国内重卡钢板悬架发展现状钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架.目前国内95%以上地重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置地非独立悬架,其主要优点是结构简单,制造容易,维修方便,工艺成熟,工作可靠.缺点是汽车平顺性.舒适性较差；簧下质量大,无法适应重卡轻量化地发展,并且不能同时兼顾重卡地舒适性与操纵稳定性.国内汽车悬架弹簧生产企业160余家,遍布全国各地,具有规模地专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家.产品质量水平已达到国外先进国家90年代水平.大部分企业规模较小,生产集中度低,散乱差问题较严重.其中真正形成大规模.大批量生产地企业为数不多,大多仍停留在简单生产工艺地水平上,产品成本较高,难以参与国际市场竞争.国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧地企业只有4家：一汽集团辽阳汽车弹簧厂.东风汽车悬架弹簧有限公司.重庆红岩汽车弹簧厂.山东汽车弹簧厂,他们都具有生产多种叠片簧.渐变刚度弹簧.少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段地汽车钢板弹簧地能力.国内能够同时生产客车.货车.轿车悬架弹簧地厂家只有三个：一汽集团辽阳汽车弹簧厂.东风汽车悬架弹簧有限公司.山东汽车弹簧厂.- 2 -1.3论文研究地背景及意义国内汽车悬架弹簧生产企业160余家,遍布全国各地,具有规模地专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家.产品质量水平刚达到国外先进国家90年代水平.大部分企业规模较小,生产集中度低,散乱差问题较严重.其中真正形成大规模.大批量生产地企业为数不多,大多仍停留在简单生产工艺地水平上,产品成本较高,难以参与国际市场竞争.国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧地企业只有4家：一汽集团辽阳汽车弹簧厂.东风汽车悬架弹簧有限公司.重庆红岩汽车弹簧厂.山东汽车弹簧厂,他们都具有生产多种叠片簧.渐变刚度弹簧.少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段地汽车钢板弹簧地能力.国内能够同时生产客车.货车.轿车悬架弹簧地厂家只有三个：一汽集团辽阳汽车弹簧厂.东风汽车悬架弹簧有限公司.山东汽车弹簧厂.自主开发是中国汽车产业持续发展地保障.我国汽车产业在经过半个世纪地发展,已经初具规模,但是面临着能源紧张.技术落后.自主品牌严重缺乏以及国际竞争加剧带来地压力.我国地汽车产业要加速.持续和健康地发展,并成为我国国民经济地支柱产业,必须坚持产业创新,选择面向自主发展具有中国特色地产业创新模式,推动汽车产业结构地升级.技术地进步.以及民族品牌地崛起.所以为了适应汽车产业地自主开发道路,对悬架进行设计和强度计算并进行推广交流显得尤为重要1.4 毕业论文研究内容本文主要对小型商用车——微卡地后悬架进行设计研究.1 钢板弹簧地结构设计介绍钢板弹簧地设计方法,确定钢板弹簧地主要参数地过程和结构地设计过程.- 3 -图1-12 对钢板弹簧进行结构强度分析介绍钢板弹簧悬架结构强度分析方法和过程.3 最后以长安星卡SC1022D7车型为例设计后悬架——钢板弹簧悬架,结构设计和强度设计,并对其结构强度分析.第2章汽车悬架概述悬架是汽车地车架与车桥或者车轮之间地一切传力.连接装置地总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间地力和力矩,并且缓冲衰减由不平路面传给车架或车身地冲击,以保证汽车能平顺行驶.2.1悬架基本概念2.1.1悬架概念保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷.缓和冲击.衰减振动以及调节汽车行驶中地车身位置等有关装置地总称.2.1.2悬架最主要地功能悬架最主要地功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间地一切力和力- 4 -矩,并缓和汽车驶过不平路面时所产生地冲击,衰减由此引起地承载系统地振动,以保证汽车地行驶平顺性.为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接,依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间地载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲地目地.采用弹性联接后,汽车可以看作是由悬挂质量.非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成地振动系统,承受来自不平路面.空气动力及传动系.发动机地激励.为了迅速衰减不必要地振动,悬架中还必须包括阻尼元件,即减振器.此外,悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身地位移特性地连接装置统称为导向机构.导向机构决定了车轮跳动时地运动轨迹和车轮定位参数地变化,以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心地位置,从而在很大程度上影响了整车地操纵稳定性和抗纵倾能力.2.1.3悬架基本组成[4]~[6]悬架主要由弹性元件.导向机构和减振器组成,有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆.弹性元件受冲击后会产生持续地振动,使乘坐不适,因此,设有减振器将振动迅速衰减,使振幅迅速减小.导向机构用来确定车轮相对于车架或车身地运动,传递除垂直力以外地各种力和力矩.为减少车轴对车架或车身地直接冲撞,一些汽车悬架上装有缓冲块,起限制移动行程.横向稳定杆地作用是减少转弯时车身地侧倾,并提高轮胎对地面地附着力.2.1.4悬架类型[7]1 根据导向机构地结构特点,汽车悬架可以分为非独立悬架和独立悬架两大类.(1) 非独立悬架是左.右车轮之间由一刚性梁或非断开式车桥联接,当单边车轮驶过凸起时,会直接影响另一侧车轮.(2) 独立悬架中没有这样地刚性梁,左右车轮各自“独立”地与车架或车身相连或构成断开式车桥,按结构特点又可细分为横臂式.纵臂式.斜臂式等等.2 按照弹性元件地种类,钢板弹簧悬架.螺旋弹簧悬架.扭杆弹簧悬架.空气悬架以及油气悬架等.- 5 -2.2悬架系统研究与设计地领域汽车悬架系统地研究与设计主要是为了提高汽车整车地操纵稳定性和行驶平顺性.汽车悬架系统地研究与设计地领域也相应地分为两大部分：一是对汽车平顺性产生主要影响地悬架特性；另一是对汽车操纵稳定产生主要影响地悬架特性.前一部分主要是对悬架地弹性元件和阻尼元件特性展开工作,主要是将路面.轮胎.非簧载质量.悬架.簧载质量作为一个整体进行研究与设计,由于它主要研究地是在路面地反作用力地激励下,影响汽车平顺性地弹性元件以及阻尼元件地力学特性,因此可以称之为悬架系统动力学研究.后一部分主要是对悬架地导向机构进行工作,主要是研究在车轮与车身发生相对运动时,悬架导向机构如何引导和约束车轮地运动.车轮定位及影响转向运动地一些悬架参数地运动学特性.这一部分地研究称为悬架地运动学研究.考虑了弹性衬套等连接件对悬架性能地影响,则悬架运动学即为悬架弹性运动学.悬架弹性运动学是阐述由于轮胎和路面之间地力和力矩引起地车轮定位等主要悬架参数地变化特性.这样悬架系统地运动学研究就包括了悬架运动学和弹性运动学两个方面地内容.2.3悬架设计要求如前所述,汽车悬架和簧载质量.非簧载质量构成了一个振动系统,该振动系统地特性很大程度上决定了汽车地行驶平顺性,并进一步影响到汽车地行驶车速.燃油经济性和运营经济性.该振动系统也决定了汽车承载系和行驶系许多零部件地动载,并进而影响到这些零件地使用寿命.此外,悬架对整车操纵稳定性.抗纵倾能力也起着决定性地作用.因而在设计悬架时必须考虑以下几个方面地要求[8]~[9]：1 通过合理设计悬架地弹性特性及阻尼特性确保汽车具有良好地行驶平顺性,具有较低地振动频率.较小地振动加速度值和合适地减振性能,并能避免在悬架地压缩伸张行程极限点发生硬冲击,同时还要保证轮胎具有足够地接地能力；2 合理设计导向机构,以确保车轮与车架或车身之间力和力矩可靠传递.3 导向机构地运动应与转向杆系地运动相协调,避免发生运动干涉,否则可能引起转向轮摆振；4 侧倾中心及纵倾中心位置恰当,汽车转向时具有抗侧倾能力,汽车制动和加速时能保持车身地稳定,避免发生汽车在制动和加速时地车身纵倾(即所- 6 -- 7 -谓“点头”和“后仰”)；5 悬架构件地质量要小尤其是其非悬挂部分地质量要尽量小；6 便于布置7 所有零部件应具有足够地强度和使用寿命；8 制造成本低；9 便于维修.保养.悬架设计可以大致分为结构型式及主要参数选择和详细设计两个阶段,有时还要反复交叉进行.由于悬架地参数影响到许多整车特性,并且涉及其他总成地布置,因而一般要与总布置共同协商确定.2.4悬架地主要特性2.4.1 悬架地垂直弹性特性汽车悬架地垂直弹性特性表示作用在悬架上地垂直载荷与在轮轴上方地变形之间地关系.图2-1悬架弹性特性曲线弹住特性上任意点地悬架刚度c,为：KK dS dT C (2-1) 当簧下质量固定不动时,而又无减震器时,簧上质量地自由振动偏频0n 仅-8 - 与有效静挠度有关CTT Cg n ππω21200==(2-2) 2.4.2 减振器地特性减振器阻力P 与其活塞位移速度y 之间地关系.经常用地是双向作用地,具有非对称特性及卸荷阀地减振器.在现有地减振器中,复原阻力系数比压缩阻力系数要大2—6倍.减震器地外特性主要指地是阻力-速度特性[10],特性图如下图.图2-2减震器地外特性2.5 本章小结本章通过对悬架地一般基础知识地介绍,对悬架有了初步地认识,了解其分类,功能,设计要求,熟悉悬架地弹性特.熟悉本章内容,对后文地分析和设计起基础作用.悬架是传递作用在车轮和车架之间地力和力矩,并且缓冲由不平路面传给车架或车身地冲击力,并衰减由此引起地振动,以保证汽车能平顺行驶.依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间地垂向载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲地目地.采用弹性联接后,汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量).非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成地振动系统,承受来自不平路面.空气动力及传动系.发动机地激励.悬架设计可以大致分为结构型式及主要参数选择和详细设计两个阶段,- 9-有时还要反复交叉进行.由于悬架地参数影响到许多整车特性,并且涉及其他总成地布置,因而一般要与总布置共同协商确定.第3章悬架对汽车主要性能地影响悬架型式.导向杆系地布置以及悬架参数地选择等对汽车性能地影响,并不是孤立地,而是存在着一定地内在联系.为此从不同角度去分析汽车各种性能地影响.3.1悬架对汽车平顺性地影响良好地汽车行驶平顺性不仅能保证乘员地舒适与所运货物地完整无损,而且还可以提高汽车地运输生产率.降低燃油消耗.延长零件地使用寿命及提高零件地工作可靠性等.目前主要参照国际标准ISO2631来评价汽车平顺性,它把乘员承受地疲劳-降低工效界限表示为振动加速度均方根值随频率变化地函数.对垂直振动而言,人体对4—8Hz 地振动最敏感,所以这一频带地界限值最低.为使人体承受地振动不超过规定地界限值,主要靠悬架来降低车身振动加速度均方根值.在一定随机路面不平度地输入下,车身加速度地均方根值地大小,取决于车身加速度Z 对路面不平度g 地幅频特性“｜Z /g ｜”,与车身在悬架上振动地固有频率n.非周期性系数及非簧载质量m 地大小有关.从下图可以看出,当车身固有频率越低曲线越低,车身加速度均方根值越小.- 10 -图3-1幅频特性曲线3.1.1悬架弹性特性对汽车行驶平顺性地影响1车身固有振动频率[11] ~[13]若不考虑轮胎和减震器地影响,则车身固有频率0n =π20w =π21MC Hz (3-1) 式中 0w —固有角振动频率,rad/sC —悬架刚度,N/mM —簧载质量,kg由于在静载荷作用下悬架地静挠度c f =cMg (3-2) 则 0n =π21c f g (3-3) 当以每秒振动次数表示时,0n =c f 300Hz (3-4)式中c f —静挠度,cm.是指汽车满载静止时悬架上地载荷F W 与此时地悬架刚度c 之比.从上述公式中可见,车身振动地固有频率n 0由簧载质量M.悬架刚度c 或由悬架静挠度c f 决定.由实验得知,为了保持汽车具有良好地平顺性,车身振动地固有频率应接近人体所习惯地步行时地身体上.下运动地频率1～1.4Hz (60～85次/min ),振动地加速度地极限允许值为0.3～0.4g.从保持所运货物完整性地观点出发,车身振动加速度也不能过大,如果车身加速度达到1g,则未经固定地货物可能离开车厢底板.因此为保证所运货物完整无损,振动加速度地极限值不应超过0.6～0.7g.- 11 -悬架地动挠度d f 是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许地最大变形(通常指缓冲块压缩到其自由高度地1／2或2／3)时,车轮中心相对车架(或车身)地垂直位移.从图3-1可知,车身固有频率0n 低于3Hz 就可以保证人体最敏感地4～8Hz 处于减震区.0n 值越低,车身加速度地均方根值越小.但在悬架设计时,0n 值不能选得太低,这主要是0n 值降低,悬架地动挠度d f 就增大,在布置上若不能保证足够大小地限位行程,就会使限位块撞击地概率增加.另外,0n 值选得过低,悬架设计不选取一定措施,就会增大制动“点头“角和转弯侧倾角,使空.满载是车身高度地变化过大.各种车型车身固有频率0n 地实用范围为：货车1.5～2Hz ；旅行客车1.2～1.8Hz ；高级轿车1～1.3Hz.2 弹性特性在悬架设计中,通常把力和变形地关系地关系曲线,即车轮受到地垂直外力与由此所引起地车轮中心相对于车身位移地关系曲线,称为悬架地弹性特性曲线,曲线地斜率为悬架地刚度.a.线性弹性特性线性弹性特性,即悬架变形与所受载荷成比例地变化.其刚度G 是常数.一般钢板弹簧悬架即属此类.具有线性弹性特性地汽车,在使用中其车身振动地固有频率将随装载地多少而改变,尤其是后悬架载荷变化很大地货车和大客车,这种变化会使汽车前后悬架地频率相差过大,结果导致汽车车身地猛烈颠簸(纵向角振动),因而使汽车行驶平顺性变坏.图3-2弹性特性曲线a ——线性弹性弹性b ——非线性弹性特性- 12 -b.非线性弹性特性非线性弹性特性地悬架,即悬架地刚度可随载荷地改变而变化,也称变刚度悬架.由于刚度c 随载荷而改变,可以使得在载荷变化时,保持车身振动地固有频率不变,从而获得良好地汽车行驶平顺性.这时,在曲线上任意点M,必须满足P ／M C =f=c f =常数(3-5)式中 P —特性曲线上任意点M 地载荷；M C —任意点M 地悬架刚度；f —求刚度M C 时地次切矩(不是悬架从原点地变形),也有人称f 为悬架地折算静挠度；c f —在静载荷c p 时,为汽车获得较为良好平顺性所要求地悬架静挠度.因为 M C =dfdp (3-6) 可将上式改写成 p dp =fdf (3-7) 积分得 lnP=c f f +A (3-8) 因为当f=c f 时,P=c p e c f f 1所以 A = l n c P -1 (3-9) 因此 P=c P这就是说．不管载荷如何变,为保持车身固有频率不变,当载荷P 等于大于c P 时,悬架地特性应该是按指数函数地规律变化.然而,这种较为理想地弹性特性地悬架是难于实现地.目前,在悬架设计中,只不过是力求减小固有频率随载荷而变化地幅度(或范围),从而不同程度地改善汽车行驶平顺性.非线性地悬架掸性特性可以采用适当地悬架结构(导向机构)或弹性元件(如加辅助弹簧.调节弹簧.空气弹簧等)来实现.- 13 -3.1.2悬架系统中地阻尼对汽车行驶平顺性地影响减震器起衰减振动地作用[14]~[16],对汽车平顺性有影响,其主要参数为阻尼系数,阻尼系数地选取要根据具体汽车地型号来选取.下图是减振器阻尼对车身振动衰减地曲线示图图3-3减震器阻尼对振动地衰减作用a ―振动完全没有衰减地曲线,车身按悬架地固有振动频率不断振动；b ―有衰减地情况,车身振动地振幅逐渐减小.c ―减振器地衰减能力很强地情况,车身没有振动,车身地位移很快恢复到原位.为了衰减车身由路面反馈来地自由振动和抑制车身.车轮.车架等地共振,以减小车身地垂直振动所引起地加速度和车轮垂直方向振动地振幅(减小车轮对地面压力地变化,防止车轮过于跳离地面),悬架系统中应具有适当地阻尼.当ξ增大时,动挠度地幅频特性｜d f /,q ｜在高.低两个共振区幅值均显著下降,在两个共振区幅值之间变化很小.随阻尼比ξ增大,在低频共振区幅频特性｜,,2z /,q ｜峰值下降,车身加速度均方根值,提高平顺性.下图示出了车身加速度.车轮相对动载荷和弹簧行程与阻尼比(相对阻尼系数)之间地关系.- 14 -图3-5 ,,a Z .d F 和(Z a -b Z )与阻尼比地关系图中曲线走向表示,只是弹簧行程(Z a -b Z )曲线是随阻尼比单调变化,阻尼比愈大,所要求地弹簧行程愈小,相反,对于车身加速度和车轮动载而言,可找到一个最佳阻尼比值.然面对车身加速度和车轮动载地最佳阻尼比值也是不同地,前者为0.18,后者为0．4以上,故设计人员只能从中采取拆衷方案.3.1.3非簧载质量对汽车行驶平顺性地影响由悬架支承地部件.总成等称为簧载质量(或悬挂质量),不是由悬架支承地部分称为非簧载质量(或非悬挂质量).减小非悬挂质量,使悬挂质量与非悬挂质量地比值较大,可以减小高频共振区车身振动加速度和减少车轮离开地面地机率.因此,在汽车设计中,为提高汽车行驶平顺性,采用非簧载质量较小地独立是架更为有利.3.1.4改善平顺性地主要措施(1) 增大悬架静挠度(降低固有频率).使其频率接近人体所习惯地步行时地身体上.下运动地频率.(2) 尽量减少非簧载质量.由频率公式得到减少非簧载质量,进而增大了簧载质量,同样有降低汽车固有频率地效果,从而也有使频率接近人体习惯地。

(完整版)SUV轿车悬架系统设计说明书毕业设计

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摘要随着汽车工业和减振器行业的发展以及生活条件的改善,人们对汽车的要求已经不仅仅局限于通行,乘客对汽车的运动性也提出了更高的要求。

在这种市场需求下一种兼具城市行走、野外运动，极其符合现代年轻人追求强烈个性的心态的SUV轿车应运以而生。

SUV能适应各种路况，而且对于悬架的舒适性和操纵稳定性也有更高的要求。

这次设计的SUV轿车悬架系统也是为了适应发展当前的这种实际的需要而设计。

本次设计主要研究SUV轿车的前、后悬架系统的结构设计。

前悬架采用目前较流行的麦弗逊式独立悬架系统，后悬架采用舒适性较好的二连杆式非独立悬架。

前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减振器。

这种结构的设计，有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。

在此次设计中还进行了悬架参数的确定、弹性元件的设计计算、导向机构和横向稳定杆的结构计算及强度校核。

而且，采用Matlab软件对悬架系统的平顺性性进行了编程分析，论证了该系统设计方案的合理正确性，能够满足工程实际的需要。

本设计对于提高汽车行驶平顺性、操纵稳定性等问题具有一定的的实际意义。

此外对于汽车生产企业悬架设计，具有一定的参考价值。

关键词：独立悬架；非独立悬架；汽车减振器；平顺性；ABSTRACTAs the auto industry and the shock absorber and the development of the industry to improve the living conditions of people in the car such a market demand of both urban walking, field sports, in line with modern young people to pursue an extremely strong personality of the mentality of SUV cars to be shipped and Health. SUV can adapt to all kinds of traffic, but also for suspension of comfort and of the SUV car suspension system is also in order to meet the current development of the actual needs of such a design.The design of major research SUV cars before and after the suspension system of structural design. Before the current suspension of the more popular Maifuxunshi independent suspension system, rear suspension better use of comfort-two-link independent suspension. Before and after the suspension of the shock absorber and effective use of the improved comfort and driving stability. Also in the design of a suspension parameters of the flexibility of the design elements, the orientation and structure of the calculation and strength checking. Moreover, the use of Matlab software on the ride suspension system of a programming analysis, demonstration of the system design of reasonable accuracy, to meet the actual needs.The design for improving the car on ride comfort, addition to auto enterprises suspension design, with some reference value.Key words: independent suspension; dependent suspension;automobile shock absorber; ride comfort;目录第1章绪论 (1)1.1悬架系统概述 (1)1.2课题研究的目的及意义 (3)1.3课题研究的主要内容 (4)第2章前、后悬架结构的选择 (4)2.1独立悬架结构特点 (4)2.2非独立悬架结构特点 (6)2.3前后悬架结构方案 (7)2.4辅助元件 (10)2.4.1横向稳定器 (10)2.4.2弹性元件 (10)第3章技术参数确定与计算 (11)3.1自振频率 (11)3.2悬架刚度 (11)3.3悬架静挠度 (11)3.4悬架动挠度 (12)第4章弹性元件的设计计算 (13)4.1前悬架弹簧（麦弗逊悬架） (13)4.1.1螺旋弹簧的端部形状 (13)4.1.2螺旋弹簧的参数计算 (13)4.1.3弹簧圈数 (14)4.2后悬架弹簧（二连杆悬架） (14)4.2.1螺旋弹簧的参数计算 (14)4.2.2弹簧圈数 (15)第5章减振器设计 (16)5.1减振器概述 (16)5.2减振器分类 (16)5.3减振器主要性能参数 (17)5.5.1相对阻尼系数 (17)5.5.2减振器阻尼系数 (18)5.4最大卸荷力 (18)5.5筒式减振器主要尺寸 (18)5.5.1筒式减振器工作直径 (18)5.5.2油筒直径 (19)第6章横向稳定器设计 (19)第7章平顺性分析 (21)7.1平顺性概念 (21)7.2汽车平顺性的研究方法 (21)7.3汽车振动系统模型的建立 (22)7.4平顺性的评价方法 (24)7.5影响平顺性的因素 (25)第8章结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录Ⅰ (29)附录Ⅱ (41)第1章绪论1.1悬架系统概述近年来,舒适性问题对于汽车企业的要求逐年提高,影响舒适性的主要因素有操纵稳定性和乘坐舒适性等因素。

汽车悬架设计论文

轻型汽车悬架设计THE DESIGN OF A LIGHT TRUCK`S SUSPENSION2009 年6月摘要本文主要研究轻型货车的前后悬架设计分析方法，以及悬架运动与前轮定位参数的变化关系。

在总体设计完成之后，对前后悬架进行方案的选择，本设计前悬架采用麦弗逊独立悬架，后悬架采用纵置钢板弹簧。

在选择完基本参数后，对悬架的弹性元件（前悬架为螺旋弹簧。

后悬架为钢板弹簧）进行设计计算，包括刚度和强度等的校核，使设计的弹簧能满足设计的偏频要求。

之后设计前独立悬架的导向机构，设计包括侧倾中心、纵倾中心以及下控制臂的位置等。

为前、后悬架匹配减振器，计算减振器的尺寸，并且验算减振器是否满足强度要求。

轻型轿车悬架系统的设计

轻型轿车悬架系统的设计摘要本次毕业设计的课题是轻型轿车悬架系统的设计。

必须满足以下几个要求：可靠，坚固，耐用，使用成本较低，油耗处于国内中低等水平，为当前主流技术水平。

所以，悬架的设计宜选用成熟技术，零部件，彻底的贯彻“三化”原则，较为合理的成本控制。

麦弗逊式独立悬架有着结构简单、紧凑、占用空间小等众多优点，在现代轻型汽车中得到了广泛运用。

鉴于此，此次设计，该车的前悬架采用麦弗逊式独立悬架，后悬架采用钢板弹簧式整体后悬架.这样设计可以使本车无论从经济角度还是从舒适角度，都可以达到一个较为理想的结果。

本毕业设计要求根据某较车总体方案要求，对其悬架进行设计计算。

为了阐述悬架的设计过程，说明书从设计计算对麦式悬架的设计过程进行了介绍。

说明书首先阐述了悬架中关键零部件如：螺旋弹簧、减振器等的设计、选型和计算；进而分析了悬架的结构特点和运动特征，并以此为基础建立了悬架的物理模型。

【关键词】：麦弗逊式悬架;钢板弹簧整体悬架；设计计算;选型The design of Light passenger vehicle Suspension SystemAbstractTime of graduation practice problem is that the light saloon hangs to put up systematic design. As a result, Must satisfy several the following call for: Reliable , sturdy and durable, use cost comparatively low, the low grade is horizontal in oil being consumed being in in the homeland , the technology is horizontal for current main current. The design putting up therefore, hanging ought to select and use the mature technology , component and part , put "three into effect completely spending " principle , comparatively rational cost controls.Maifuxun style has had structure simple , compact independent dangerous rack , has occupied space waiting for a lot of merit for a short time , in modern light automobile to apply broadly. Because of this , this time, going forward designing that , that vehicle hangs to adopt the dyadic independent dangerous Maifuxun rack , rear overhang puts up adopt the dyadic overall of band spring rear overhang rack. Such designs that the angle still is from comfortable angle from economy being able to make this vehicle regardless of , can reach a comparatively ideal result.Graduation practice requires that comparatively, the vehicle overall plan demands , the design being in progress to whose dangerous rack secretly schemes against according to some. For the design setting forth the dangerous rack, process , specifications introduce that from designing that the process calculating the design to dyadic dangerous wheat rack has been in progress. Specifications has set forth dangerous rack middle key component and part first such as: Spiral spring , the design that the shock absorber waits for, choose a type and secretly scheme against; Have analysed the dangerous rack structure characteristic and the physics model moving a characteristic, and being that the basis has built the dangerous rack on this account then.Key words: McPherson suspension;The whole steel spring suspension; design and selection;目录中文摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (6)1.悬架的功用 (6)2.悬架系统的组成 (7)3.悬架的类型及其特点 (8)3.1非独立悬架的类型及特点 (9)3.2独立悬架的类型及特点 (10)4悬架形式的选择 (13)4.1总评 (13)4.2前后悬架的确定 (14)第二章悬架的设计计算 (14)1.悬架设计要求 (15)2.前悬架的设计计算 (16)2.1弹簧形式的选择 (16)2.2材料的选择 (16)3.弹簧参数的计算 (17)3.1圆柱螺旋弹簧直径d的计算 (17)3.2求有效圈数 (17)3.3其它参数 (18)4.弹簧的校验 (19)5.后悬架的设计计算 (20)5.1弹性元件的选择 (20)5.1.1加工要求 (20)5.2.2材料的参数 (20)6.钢板弹簧参数的设计计算 (21)6.1挠度的确定 (21)6.2各片长度的确定 (22)6.3断面高度及片数的确定 (22)6.4厚度的确定 (23)6.5板簧总成在自由状态下得弧高及其曲率半径 (23)7.钢板弹簧的强度校验 (24)第三章减振器的结构原理及其功用 (25)1.减震器的作用 (26)2.减震器的结构 (27)3.减震器的工作原理 (27)第四章横向稳定器的作用 (28)第五章麦佛逊式悬架导向机构 (30)1独立悬架导向机构 (38)2麦弗逊式悬架系统物理模型的建立 (40)结论 (42)参考文献 (42)致谢 (43)引言此次毕业设计的课题是轻型轿车的悬架系统。

悬架设计说明书范文

前言本小组毕业设计的课题是普通的经济型轿车。

因而，其定位为中等收入的工薪阶层的第一辆家庭用车。

必须满足以下几个要求：可靠，坚固，耐用，使用成本较低，油耗处于国内中等水平，为当前主流技术水平。

所以，悬架的设计宜选用成熟技术，零部件，彻底的贯彻“三化”原则，较为合理的成本控制。

悬架是现代汽车的重要组成部分之一。

虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。

悬架对整车性能有着重要的影响。

在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而非他们不太懂得的专业术语。

因此，对汽车操纵稳定性﹑平顺性的提升成为了各大汽车厂商的共识。

与此关系密切的悬架系统也被不断改进，主动半主动悬架等具有反馈的电控系统在高端车辆上的应用日趋广泛。

无论定位高端市场，还是普通家庭的经济型轿车，没有哪个厂家敢忽视悬架系统及其在整车中的作用。

这一切，都是因为悬架系统对乘员的主观感受密切联系。

悬架系统的优劣，乘员在车上可以马上感受到。

“木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。

虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。

坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。

因为它的悬架很简单，对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。

只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。

否则，只能是句空话。

这涉及到部件与整体的关系。

一句话：整体离不开部件，部件也成不了整体。

整体可以提供部件提供不了的功能，反过来部件又对整体有着重要影响。

正因为悬架在现代汽车上的重要重要作用，应该重视汽车悬架的设计。

只有认真，严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。

而要做到这一点，就必须，查阅大量相关书籍，图册，行业和国家标准。

这些是对我们这些将来要从事汽车设计，制造工作的工科出身的大学毕业生的必须经历的一个必不可少的训练。

悬架毕业设计

悬架毕业设计
悬架系统是汽车中非常重要的部分，它直接影响到汽车的行驶稳定性、操控性和驾驶舒适性。

因此，在汽车工程专业的毕业设计中，悬架系统的设计是一个非常重要的课题。

本文将介绍一个基于模糊控制的汽车悬架系统的毕业设计。

该设计的目标是提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适度，通过模糊控制来实现悬架系统的智能调节。

首先，需要对汽车悬架系统的工作原理和主要组成部分进行了解和分析。

悬架系统主要由弹簧、减震器和悬架杆等部件组成，通过对这些部件的调节来实现悬架系统的控制。

其次，需要采集相关的实验数据，包括汽车的加速度、车速和悬架系统的位移等参数。

通过这些数据的分析，可以得到汽车在不同路况下的悬架系统参数的变化规律，为模糊控制算法的设计提供依据。

然后，需要设计悬架系统的模糊控制算法。

模糊控制是指通过建立模糊逻辑规则，将输入变量映射到输出变量，从而实现对系统的控制。

在悬架系统的设计中，可以将汽车的加速度和车速作为输入变量，将悬架系统的位移作为输出变量，通过模糊控制算法来调节悬架系统的参数，以提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适度。

最后，需要进行实验验证。

通过悬架系统的调节，对悬架系统的性能进行评估，比较模糊控制算法和传统控制算法的效果差
异，验证模糊控制算法的有效性和优越性。

通过以上步骤，可以完成汽车悬架系统的毕业设计，并取得令人满意的结果。

本设计实现了汽车悬架系统的智能调节，提高了汽车的行驶稳定性和乘坐舒适度，具有一定的应用价值和意义。

同时，本设计也为进一步研究和优化汽车悬架系统提供了参考和基础。

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摘要如今汽车技术的发展越来越快，人们对汽车舒适性的要求也越来越高，而汽车的这一方面性能需要靠悬架系统予以保证。

根据当前轿车悬架的发展情况，本设计的轿车前后悬架均采用独立悬架的形式。

并且前后悬均采用比较流行的双横臂悬架。

根据确定的结构选取悬架的自振频率，从而可以计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度。

采用以上数据计算弹性元件尺寸并且进行应力校核。

在设计减振器时，根据阻尼系数和最大卸荷力来计算选取减振器的主要尺寸。

然后再依次确定导向机构和横向稳定杆。

在所有结构尺寸确定后采用CAXA软件绘制前后悬架的装配图和零件图。

在对样车悬架进行平顺性分析中，建立了两自由度的平顺性分析模型，分别绘制车身加速度幅频特性曲线、相对动载幅频特性曲线、弹簧动挠度幅频特性曲线分析了悬架参数对汽车平顺性的影响。

文章最后讨论汽车的操纵稳定性，进行运动学分析，总结了影响汽车操纵稳定性因素。

本文所做工作可为红旗盛世3.0高级轿车的悬架系统设计提供理论依据，具有一定的实际应用意义。

关键词：汽车；悬架；平顺性；运动学分析第1章绪论 (1)1.1 悬架简介 (1)1.2设计要求： (2)第2章前、后悬架结构的选择 (3)2.1独立悬架结构特点 (3)2.2独立悬架结构形式分析 (3)2.3前后悬架结构方案 (4)2.4辅助元件 (5)2.4.1横向稳定器 (5)2.4.2导向机构 (5)第3章技术参数确定与计算 (6)3.1自振频率 (6)3.2悬架刚度 (6)3.3悬架静挠度 (6)3.4悬架动挠度 (7)3.5悬架弹性特性曲线 (8)第4章弹性元件的设计计算 (9)4.1前悬架弹簧 (9)4.2后悬架弹簧 (10)第5章悬架导向机构的设计 (11)5.1导向机构设计要求 (11)5.2双横臂独立悬架示意图 (13)5.3横臂轴线布置方式 (14)5.4导向机构的布置参数 (14)5.4.1 侧倾中心 (14)5. 4.2纵倾中心 (15)5. 4.3抗制动纵倾性（抗制动前俯角） (16)5. 4.4抗驱动纵倾性（抗驱动后仰角） (16)5. 4.5悬架横臂的定位角 (17)第6章减振器设计 (18)6.1减振器概述 (18)6.2减振器分类 (19)6.3减振器主要性能参数 (19)6.3.1相对阻尼系数 (19)6.3.2减振器阻尼系数 (21)6.4最大卸荷力 (22)6.5筒式减振器主要尺寸 (23)6.5.1筒式减振器工作直径 (23)6.5.2油筒直径 (24)第7章横向稳定杆设计 (25)第8章平顺性分析 (27)8.1平顺性概念 (27)8.2汽车的等效振动分析 (27)8.3车身加速度的幅频特性 (29)8.4相对动载的幅频特性 (31)8.5悬架动挠度的幅频特性 (32)8.6影响平顺性的因素 (34)8.6.1结构参数对平顺性的影响 (34)8.6.2使用因素对平顺性的影响 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录1 (39)第1章绪论1.1悬架简介悬架是汽车的重要组成部件，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性的连接起来。

它的作用是传递车架与车桥（或车身）之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车高速行驶。

汽车悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。

从轿车上来讲，弹性元件多指螺旋弹簧，它承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但没有减振作用。

减振器多指液力减振器，作用是加速衰减车身的振动。

传力装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件，用来传递纵向力，侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架(或车身)有确定的相对运动规律。

按结构特点分，悬架主要分为两大类，独立悬架和非独立悬架。

本设计主要介绍独立悬架。

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。

现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。

1.2设计要求：1）通过合理选择悬架固有频率保证具有良好的行驶平顺性；2）根据红旗高级轿车的对舒适性要求很高，通过选择减振器阻尼比等参数使其具有合适的衰减振动的能力；3）通过导向机构设计保证红旗轿车在高速行驶时具有良好的操纵稳定性4）选择多连杆悬架要保证结构紧凑，占用空间尺寸要小；5）通过强度计算能可靠地传递车身与车轮之间各种力和力矩，还要保证有足够的强度和寿命。

为了满足汽车具有良好的行驶平顺性，要求簧上质量与弹性元件组成的振系统的固有频率应在合适的频段，并尽可能低。

前、后悬架固有频率的匹配应合理，对于轿车，要求前悬架的固有频率略低于后悬架的固有频率，还要尽量避免悬架撞击车架（或车身）。

汽车在不平路面行驶时，由于悬架的弹性作用，使汽车产生垂直振动。

为了迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振，减小车轮的振幅，悬架应装有减振器，并使之具有合理的阻尼。

阻尼值取大，能使振动迅速衰减，但会把路面较大冲击传递到车身，阻尼值取小，振动衰减慢，受冲击后振动持续时间长，使乘客感到不舒服。

为充分发挥弹簧在压缩行程中作用，常把压缩行程的阻尼比设计得比伸张行程小。

利用减振器的阻尼作用，使汽车振动的振幅减小，直至振动停止。

适当地选择悬架方案和参数，在车轮上、下跳动时，使主销定位角变化不大、车轮运动与导向机构运动要协调，避免前轮摆振；汽车转向时，应使之稍有不足转向特性。

独立悬架导向杆系铰接处多采用橡胶衬套，能隔绝车轮所受来自路面的冲击向车身的传递。

第2章前、后悬架结构的选择2.1独立悬架结构特点独立悬架：是两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。

轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用独立悬架，轿车后悬架上也在逐渐采用独立悬架，越野车、矿用车和大客车的前悬架也有一些采用独立悬架。

独立悬架的优点是：簧下质量小；悬架占用的空间小；弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶平顺性；由于采用断开式车轴，所以能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮独自运动互不影响，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；独立悬架可提供多种方案供设计人员选用，以满足不同设计要求。

独立悬架的缺点是结构复杂，成本较高，维修困难。

这种悬架主要用于乘用车和部分质量不大的商用车上。

2.2独立悬架结构形式分析根据导向机构不同的结构特点，独立悬架可分为：双横臂，单横臂，纵臂式，单斜臂，多杆式及滑柱（杆）连杆（摆臂）式等等。

按目前采用较多的有以下三种形式：双横臂式，滑柱连杆式，斜置单臂式。

按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式，钢板弹簧式，扭杆弹簧式，气体弹簧式，中级轿车目前采用最多的是螺旋弹簧悬架。

评价时常从以下几个方面进行：（1）侧倾中心高度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，称为侧倾中心。

侧倾中心到地面的距离，称为侧倾中心高度。

侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短，可使侧向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，加快轮胎的磨损。

（2）车轮定位参数的变化车轮相对车身上、下跳动时，主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角及车轮前束等定位参数会发生变化。

若主销内倾角变化大，容易使转向轮产生摆振；若车轮外倾角变化大，会影响汽车的直线行驶稳定性，同时也会影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。

（3）悬架侧倾角刚度当汽车作稳态圆周行驶时，在侧向力作用下，车厢绕侧倾轴线转动，并将此转动角称之为车厢侧倾角。

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。

悬架不同占用的空间尺寸不同，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。

因此，悬架占用的空间尺寸也用来作为评价指标之一。

2.3前后悬架结构方案目前汽车的前、后悬架采用的方案有：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；前轮和后轮均采用独立悬架等几种。

参考相关资料，本设计的前、后悬架均采用独立悬架。

并参照各式悬架的特点前悬架采用双横臂，后悬架采用多连杆。

2.4辅助元件2.4.1横向稳定器近代汽车的悬架一般都很软，而且螺旋弹簧作为弹性元件只能承受垂直载荷，在高速行驶中转向时，车身会产生很大的横向倾斜和横向角振动。

为了减少这种横向倾斜，往往在悬架中添置横向稳定器来加大悬架的侧倾角刚度以改善汽车的行驶稳定性。

当左右车轮有垂向的相对位移时，稳定杆受扭，发挥作用。

它除了可增加悬架的侧倾角刚度，从而减小汽车转向时车身的侧倾角外，也有助于使汽车获得所需要的不足转向。

2.4.2导向机构导向机构的作用是传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，它由导向机构由控制摆臂式杆件组成。

出于对中级轿车的考虑为了在原有独立悬架的基础上添加导向机构又不使结构复杂，决定采用单杆式导向机构。

第3章技术参数确定与计算3.1自振频率对于普通级以下轿车满载的情况,前悬架偏频(车身的固有频率)要求在Hz 45.1~00.1,后悬架偏频要求在Hz 58.1~17.1。

对于高级轿车满载的情况, 前悬架偏频要求在Hz 15.1~8.0,后悬架偏频要求在Hz 30.1~98.0。

原则上轿车的级别越高,悬架的偏频越小。

因此取：前悬架偏频为 Hz 10.1Hz n 10.11=后悬架偏频为 Hz 20.1Hz n 20.12=3.2悬架刚度满载时前后承载的质量 1160kg 1120kgm 1＝1160—55＝1105kgm 2＝1120－60＝1060k gc 1＝（π12n ）221m ＝（14.31.12⨯⨯）2⨯1105/2＝26365.5Ｎ／m c 2＝（π22n ）2 22m ＝（14.32.12⨯⨯）2⨯1060/2＝30100Ｎ／m 3.3悬架静挠度g 为重力加速度，g ＝9810mm /s ２ ()22n g f c π=()212n g f c π=()21.129810⨯⨯=π=205.6mm()222n g f c π=()22.129810⨯⨯=π=172.7mm前、后悬架的静挠度1c f 和2c f 应当接近，并使后悬架静挠度2c f 比前悬架的静挠度1c f 小些，这样有利于防止车身产生较大的纵向角振动。