麦弗逊悬架设计-麦弗逊悬架原理
前麦弗逊悬架和后多连杆悬架设计定稿版
前麦弗逊悬架和后多连杆悬架设计定稿版前麦弗逊悬架和后多连杆悬架是汽车悬挂系统中常见的两种设计。
它们的主要目的是提供稳定性、悬挂平稳度和乘坐舒适度，同时还要保持车辆的操控性能。
这篇文章将详细介绍前麦弗逊悬架和后多连杆悬架的设计原理和特点。
前麦弗逊悬架是一种独立悬挂系统，通常用于前置发动机的前驱车辆。
它包括一个上部连接车身和一个下部连接车轮的麦弗逊支撑臂。
该设计的主要特点是简单、轻量化和可靠性较高。
前麦弗逊悬架可以实现良好的冲击吸收和悬挂平稳性，同时也可以提供较高的操控稳定性。
这种悬挂系统在小型和中型乘用车中广泛应用。
前麦弗逊悬架的工作原理是通过一根垂直的摆臂将车轮与车身连接起来。
车轮在悬挂系统中上下运动时，摆臂会根据路面的不平性自由摆动，从而实现对车轮的支撑和冲击吸收。
这种摆臂的设计可以减小悬挂系统的质量和复杂性，提供较高的悬挂效果。
另外，前麦弗逊悬架还可以通过调整几何参数来改变车辆的悬挂刚度和驾驶性能。
后多连杆悬架是一种独立悬挂系统，通常用于后置发动机的后驱车辆。
它包括多个连接车身和车轮的连杆，其中一个中央连杆和两个侧连杆形成一个三角形。
这种设计的主要特点是可以实现较高的悬挂平稳性、提供较大的悬挂行程和增加车架刚度。
后多连杆悬架一般应用于高性能和豪华车型中。
后多连杆悬架的工作原理是通过连杆系统将车轮与车身连接起来。
在悬挂系统中，车轮的上下运动会被连杆系统限制在一个固定的范围内。
这种设计可以提供较高的悬挂平稳性和操控稳定性，同时还可以减小车身的侧倾和俯仰。
此外，后多连杆悬架还可以通过调整连杆的长度和角度来改变车辆的悬挂刚度和驾驶性能。
综上所述，前麦弗逊悬架和后多连杆悬架是汽车悬挂系统中常见的两种设计。
它们分别适用于不同类型的车辆，但都具有提供稳定性、悬挂平稳度和乘坐舒适度的重要作用。
随着汽车技术的不断发展，悬挂系统的设计也在不断演进。
未来的汽车悬挂系统可能会结合更多的电子控制和智能化技术，进一步提高车辆的悬挂性能和操控性能。
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。
025645_麦弗逊式悬架设计说明书.
、八、•前言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。
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。
没有经过严格的训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。
第 1 页共25 页目录前言............................................................................ 1..第一章悬架的功用................................................................ 3.第二章悬架系统的组成.......................................................... 4.第三章悬架的类型及特点.......................................................... 5.§.1非独立悬架的分类及特点 (5)§.2独立悬架分类及特点...................................................... 7.第四章匹配车型的选择.......................................................... 9.第五章悬架主要参数的确定 (10)§.1悬架静挠度fc .............................................................................................. 1.0§.2悬架的动挠度fd ......................................................................................... .1.1第六章弹性元件的计算. (13)§.1弹簧形式、材料的选择 (13)§.2确定弹簧直径及刚度 (13)§6.3其他参数的计算 (14)§.4弹簧的校验............................................................. 1.4第七章减振器的设计............................................................ 1.5第八章独立悬架导向机构的设计.. (18)§.1导向机构的布置参数 (18)§8.2 麦弗逊式悬架导向机构设计............................................ 1.9第九章悬架系统的辅助元件.. (22)第十章展望一未来的汽车悬架 (23)小结 (24)参考文献 (25)第10页共25页2第一章悬架的功用悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架和车轴弹性地连接起来，是车架（或承载式车身）和车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。
主动式麦弗逊悬架功能与结构
主动式麦弗逊悬架功能与结构麦弗逊式悬架概述麦弗逊式悬架又称为滑柱摆臂式悬架，是一种比较常用的独立悬架。
它结构相对比较简单，只有下横臂和减震器与弹簧三个部件连接车轮与车身。
麦弗逊式悬架是铰结式滑柱与下横臂组成的悬架形式，减震器可兼做转向主销，转向节可以绕着它转动。
特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化，这点与烛式悬架正好相反。
这种悬架构造简单，布置紧凑，前轮定位变化小，具有良好的行驶稳定性。
且具有重量轻，占用空间小，上下行程长等优点，所以，麦弗逊式悬架是目前轿车上使用最多的独立悬架。
图1 麦弗逊式悬架实物图采用此种悬架的轿车、客车及载人车辆，可明显提高乘坐舒适性。
并且在高速行驶时提高汽车的行驶稳定性。
对于越野车辆、军用车辆和矿山车辆，在路面情况较差的情况下，也可保证全部车轮与地面的良好接触，从而增大车辆的牵引力。
此外还可增大汽车的离地间隙，提高汽车轮胎的附着性及通过性，最大限度发挥汽车的性能，广泛地被采用在现代汽车上。
麦弗逊式悬架一般用于轿车的前轮，简单的说，麦弗逊式悬架的主要结构是由螺旋弹簧加上减震器组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时出现向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬架的软硬及性能。
麦弗逊式悬架系统与其他悬架系统相比，具有结构简单，紧凑，占用空间少，性能优越等特点。
除此之外，该类悬架还具有较为合理的运动特性，能够保证整车的性能要求。
因此麦弗逊悬架在前置驱动的轿车和微型汽车上有着广泛的应用。
麦弗逊式悬架的结构分析在麦弗逊式悬架中，为保证系统的受力更加合理，并满足使用寿命的要求，在布置上采用主销中心线，减震器中心线以及弹簧中心线不共线的形式。
一般的，在其它悬架系统结构中，对应于车轮不同的跳动位置，各点至主销中心的距离保持不变。
而在三线不共线的麦弗逊悬架系统中，对应于车轮不同的跳动位置，各点至主销中心的距离是变化的。
图2是麦弗逊式独立悬架的空间结构[3]。
桑塔纳2000前麦弗逊独立悬架设计_毕业设计论文
前言：悬架是现代汽车上的重要总成之一，它最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的行驶平顺性。
因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的垂向载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。
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)组成的振动系统，承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。
为了迅速衰减不必要的振动，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的位移特性的连接装置统称为导向机构。
导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化，以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置，从而在很大程度上提高了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。
总之，悬架的设计关系到汽车的操纵稳定性、转向轻便性、行驶舒适性、轮胎寿命以及汽车布置中的运动干涉等诸多方面。
此次设计是对桑塔纳2000前独立悬架设计。
关键词:麦弗逊独立悬架、导向机构、减震器、弹簧、横向稳定杆。
1绪论：1.1悬架的功用悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称。
1.传递它们之间一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。
2.缓和，抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车良好的平顺性，操纵稳定性。
3.迅速衰减车身和车桥的振动。
悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。
要想迅速的衰减振动、冲击，乘坐舒服，就应该降低悬架刚度。
但这样，又会降低整车的操纵稳定性。
必须找到一个平衡点，即保证操纵稳定性的优良，又能具备较好的平顺性。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
独立悬架的分类
独立悬架的分类独立悬架是一种常见的车辆悬挂系统，它可以使车辆在行驶过程中保持稳定性和平稳性。
根据不同的结构和工作原理，独立悬架可以分为多种类型。
本文将介绍几种常见的独立悬架分类。
一、麦弗逊式独立悬架麦弗逊式独立悬架是最常见的一种独立悬架，它由一个下摆臂、一个上摆臂、一个减震器和一个螺旋弹簧组成。
该结构简单、可靠，且制造成本低廉，因此被广泛应用于汽车行业。
麦弗逊式独立悬架的工作原理是：当车轮碰到路面上的不平度时，下摆臂会向上移动，同时压缩螺旋弹簧和减震器；当车轮再次接触平坦路面时，下摆臂会向下移动，同时释放螺旋弹簧和减震器的压缩力。
这样就能够保持车身平稳，并且使得驾驶体验更加舒适。
二、复合悬架复合悬架是一种结合了多种悬挂系统的独立悬架，它可以根据不同的需求来选择不同的悬挂方式。
例如，前轮采用麦弗逊式独立悬架，后轮采用多连杆式独立悬架，这样可以保证车辆在高速行驶时具有更好的稳定性和平稳性。
复合悬架的优点是：能够充分发挥各种悬挂系统的优点，提高车辆的行驶性能。
但是，由于结构比较复杂，制造成本相对较高。
三、多连杆式独立悬架多连杆式独立悬架是一种采用多个连接杆组成的独立悬架系统。
它可以根据不同的需求来设计不同数量和长度的连接杆。
多连杆式独立悬架的工作原理是：当车轮碰到路面上的不平度时，连接杆会向上或向下移动，同时压缩减震器和弹簧；当车轮再次接触平坦路面时，连接杆会向下或向上移动，并释放减震器和弹簧的压缩力。
这样就能够保持车身平稳，并且使得驾驶体验更加舒适。
多连杆式独立悬架的优点是：能够提供更好的悬挂性能，使得车辆在行驶过程中更加稳定和平稳。
但是，由于连接杆较多，制造成本相对较高。
四、扭力梁式独立悬架扭力梁式独立悬架是一种采用扭转杆或者扭转轴来连接左右车轮的独立悬架系统。
它可以根据不同的需求来设计不同数量和长度的扭转杆或者扭转轴。
扭力梁式独立悬架的工作原理是：当车轮碰到路面上的不平度时，扭转杆或者扭转轴会发生弯曲变形，并且压缩减震器和弹簧；当车轮再次接触平坦路面时，扭转杆或者扭转轴会恢复原来的形态，并释放减震器和弹簧的压缩力。
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。
CATIA悬架DMU及轮胎包络面
四、麦弗逊悬架运动学仿真构建流程
1. 定副车架为参考系fixed part ，所有部件的运动以此作为参考； 2. 建立车轮与转向节刚性运动副rigid joint ，固定相对位置； 3. 建立转向节与减振器工作缸刚性运动副rigid joint ，固定相对位置； 4. 建立方向盘与一级转向管柱刚性运动副rigid joint ，固定相对位置； 5. 建立摆臂与副车架为旋转运动副revolute joint ； 6. 建立摆臂与转向节为球铰运动副spherical joint ； 7. 建立转向节与转向横拉杆为球铰运动副spherical joint ； 8. 建立转向横拉杆与转向机行程（即转向机轴线）为十字轴万向节运动副universal
乘用车院总布置部
五、麦弗逊悬架运动学仿真及轮胎包络面生成
1. 点击Simuslation，选择刚才命名的仿真对象，点确定进行运动仿真。 2. 出现“Kinematics Simulation”模块，如下图：
其中Command.1和Command.2 是刚才第17步骤可以适时运动数模；
如果选择小于与，比如0.2，则把仿真时定义的1个步长拆分成5份，每份0.2各步长，依 次类推其他步长。此步长定义实际就是将运动过程步长细化，增加了运动画面的帧数。 6. 点击“Replay” ，或直接在结构树中双击“Replay”，即可进行回放； 7. 点击“Swept Volume” ，将刚才制作的“录像”生成运动包络面；先点击预览，再 点击保存，即可完成包络面的制作。
乘用车院总布置部
六、轮胎包络面校核
实际轮胎包络面间隙校核时，需要考虑防滑链。 一般要求，轮胎包络面增加了15mm的防滑链厚度后，与周边部件间隙5mm以上，能够满 足设计要求。
普通级轿车前悬架(麦弗逊式)设计毕业论文.doc
摘要悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性地连接起来。
它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。
本文完成的是东方之子轿车前悬架设计，重点从东方之子轿车前悬架的选型、减振器的计算及选型、弹性元件形式的选择计算及选型和横向稳定杆的设计计算。
首先，我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较，然后定下东方之子轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架，最后围绕麦弗逊式悬架的部件进行设计。
先是弹簧的设计计算，再是减振器的计算选型，最后是横向稳定杆的设计。
关键词：悬架；麦弗逊式；设计AbstractSuspension is an important element of one of the modern automobile, it flexibly to link the chassis (orbody) and axle (or tires) . Its main role is the role of transmission in the bodybetween the wheels and all the power and moment, such as support of, system dynamics anddriving force, and easing the road to the whole body impact load, decay resulting vibration,ensure the comfort of the crew, cargo and vehicles reduce their moving load.The main stress is front suspension design，Training emphasis from the former car models,and models Absorber calculations, flexible choice of components and models and forms ofstabilizer bar design data.First of all, I have a different form of a suspension of the advantages and disadvantagescompared to the previous suspension of the car and then set form Eastar on suspension.Then design around Eastar suspension components. First, the spring-loaded design terms,to be absorber calculation models, a horizontal stabilizer bar final calculation. stabilizer bar.Keyword : Suspension, Macpherson ,Design目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2 悬架的发展历史和现状 (2)1.3 悬架的发展趋势 (4)1.4课题主要内容和研究目的 (5)2悬架结构方案分析 (6)2.1 悬架总成分析 (6)2.2独立悬架优缺点分析 (7)2.3独立悬架特点与分类 (8)2.3.1双横臂式悬架结构及特性分析 (8)2.3.2单横臂式悬架结构及特性分析 (9)2.3.3单纵臂式悬架结构及特性分析 (10)2.3.4单斜臂式悬架结构及特性分析 (11)2.3.5麦弗逊式悬架结构及特性分析 (12)2.1.6扭转梁式悬架结构及特性分析 (13)3麦弗逊式独立悬架设计 (14)3.1麦弗逊式独立悬架设计概述 (14)3.3麦弗逊悬架的结构分析 (15)3.4悬架的弹性特性设计 (16)3.5 悬架挠度fc 的设计 (17)3.5.1悬架静挠度 fc 的设计 (17)3.5.2悬架动挠度fd设计 (18)3.6悬架弹性元件设计 (18)3.6.1螺旋弹簧分析 (18)3.6.2螺旋弹簧的材料及许用应力选择 (19)3.6.3 弹簧参数的计算选择 (20)3.6.4计算空载刚度 (20)3.6.5计算满载刚度 (20)3.6.6按满载计算弹簧钢丝直径 (21)3.6.7螺旋弹簧校核 (21)3.6.8小结 (22)3.7导向机构设计 (23)3.7.1导向机构的设计要求 (23)3.7.2导向机构的布置参数 (24)3.7.3导向机构的受力分析 (27)3.7.4横臂轴线布置方式的选择 (27)3.7.5横摆臂参数对车轮定位参数的影响 (28)3.7.6 导向机构建模 (29)3.8 减振器的设计 (30)3.8.1减振器的简单分类 (30)3.8.2双向筒式液力减振器工作原理 (30)3.8.3相对阻力系数ψ (31)3.8.4减振器阻尼系数δ的确定 (32)3.8.5减振器工作缸直径D的确定 (33)3.8.6小结 (33)3.9横向稳定器 (34)3.10 悬架结构元件 (35)4 前轮定位参数 (37)4.1主销后倾角 (37)4.2主销内倾角 (39)4.3 前轮外倾角 (40)4.4前轮前束 (41)5 麦弗逊悬架其他零件基于CATIA的建模 (43)5.1车轮的建模 (43)5.2车轮轴承建模 (44)5.3转向节建模 (44)5.4 减振器与转向节连接件建模 (45)5.5 车架和横向稳定器联合建模 (45)5.6 麦弗逊悬架建模装配图 (46)6 基于adams的悬架仿真分析 (47)6.1主销内倾角仿真分析 (47)6.2 主销后倾角分析 (47)6.3前轮外倾角分析 (48)6.4 车轮跳动量分析 (49)6.5 前轮前束分析 (49)6.6定位参数与车轮跳动量联合分析 (50)6.7小结 (51)结束语 (52)致谢.................................................................................................错误!未定义书签。
简述麦弗逊式悬架的工作原理
简述麦弗逊式悬架的工作原理麦弗逊式悬架是一种常见的汽车悬架系统，被广泛应用于各种乘用车和商用车型中。
它以其简单、可靠和经济的特点而备受推崇。
麦弗逊式悬架的工作原理是通过减震器和弹簧来实现对车身的支撑和缓冲作用，从而提高车辆的悬挂性能和行驶舒适性。
麦弗逊式悬架由减震器、弹簧、上控制臂、下控制臂和稳定杆等组成。
减震器和弹簧是麦弗逊式悬架的核心部件，它们共同承担着对车身的支撑和缓冲作用。
减震器通过阻尼力来减少车身的震动，而弹簧则起到支撑和缓冲的作用。
在行驶过程中，当车轮经过颠簸不平的路面时，减震器会通过压缩和释放油液来吸收和消散车身的震动能量。
减震器内部有一个活塞，活塞上有一个阻尼阀。
当车轮经过颠簸不平的路面时，车身会上下移动，导致减震器内部的活塞也会上下移动。
活塞上下移动时，阻尼阀会打开或关闭，从而控制油液的流动速度和阻尼力大小。
弹簧是麦弗逊式悬架中另一个重要的组成部分。
它通过弹性变形来支撑车身重量，并在车轮经过颠簸不平的路面时起到缓冲作用。
弹簧的刚度决定了车身的支撑能力和行驶舒适性。
通常情况下，乘用车使用螺旋弹簧，而商用车使用叶片弹簧。
上控制臂、下控制臂和稳定杆是麦弗逊式悬架中的连接件，它们起到固定和支撑车轮的作用。
上控制臂连接在车身上方，下控制臂连接在车身下方，稳定杆连接在左右两侧的控制臂上。
这些连接件通过铰链和球头等连接方式与车轮和车身相连，使得车轮能够相对于车身进行自由运动。
在实际行驶中，麦弗逊式悬架能够根据路面情况自动调节减震器的阻尼力和弹簧的刚度，从而提供最佳的悬挂性能和行驶舒适性。
当车辆行驶在平整的路面上时，减震器会调整为较大的阻尼力，以保持车身的稳定性。
而当车辆行驶在颠簸不平的路面上时，减震器会调整为较小的阻尼力，以提供更好的缓冲效果。
总之，麦弗逊式悬架通过减震器和弹簧来实现对车身的支撑和缓冲作用，从而提高了车辆的悬挂性能和行驶舒适性。
它简单、可靠且经济，因此被广泛应用于各种汽车中。
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轿车前悬架设计姓名：学院：指导老师：学号：目录一､设计任务1.1整车性能参数1.2具体设计任务二､悬架的结构形式分析2.1对悬架提出的设计要求有2.2悬架分类2.1.1非独立悬架的结构特点以及优缺点2.1.2独立悬架的结构特点以及优缺点2.1.3独立悬架的分类2.1.4捷达轿车前悬架的选择三､悬架主要参数的确定f3.1悬架的静挠度cf3.2悬架的动挠度d3.3悬架的弹性特性3.4悬架侧倾角刚度及其在前､后轴的分配四､弹性元件的设计4.1弹簧参数的计算选择4.2空载时的刚度4.3满载时计算刚度4.4螺旋弹簧的选择及校核五､麦弗逊式独立悬架导向机构的设计5.1对前轮独立悬架导向机构的设计要求5.2对后轮轮独立悬架导向机构的设计要求5.3麦弗逊式独立悬架导向机构的布置参数5.3.1侧倾中心5.3.2侧倾轴线5.3.3纵倾中心5.3.4抗制动纵倾性（抗制动前俯角）5.4麦弗逊式独立悬架导向机构设计5.4.1导向机构受力分析六､减振器6.1分类6.2相对阻尼系数ψ6.3减振器阻尼系数δ的确定6.3.1减振器阻尼系数s cm ψδ2=6.3.2麦弗逊式独立悬架减振器如图6.3.2.1所示，按照如图安装时，其阻尼系数δ6.3.3阻尼系数δ的确定6.4最大卸荷力o F 的确定6.4.1卸荷速度x ν的确定6.4.2最大卸荷力o F 的确定6.5筒式减振器工作缸直径D 的确定七､悬架结构元件7.1三角形下控制臂长度GB=362mm7.2减振器长度7.3螺旋弹簧的长度，自由高度0H八､悬架结构元件的尺寸8.1三角形下控制臂8.2减振器8.3固定架九､悬架装配图十､参考文献一､设计任务1.1整车性能参数：驱动形式 4×2 前轮最大爬坡度 35%轴距 2471mm 制动距离（初速30km/h）5.6m轮距前/后 1429/1422mm 最小转向直径 11m 整备质量 1060kg 最大功率/转速 74/5800kw/rpm空载时前轴分配负荷 60% 最大转矩/转速 150/4000N·m/rpm最高车速 180km/h 轮胎型号 185/60 R14 T手动挡5挡1.2具体设计任务（1）查阅汽车悬架的相关资料，确定捷达轿车前悬架的结构尺寸参数（2）确定车辆的纵倾中心，计算悬架摆臂的定位角，对导向机构进行受力分析。
（3）设计减振弹簧，选定减振器。
（4）根据设计参数对主要零部件进行设计与强度计算。
（5）绘制所有零件图､二维装配图､三维装配图。
（6）完成8千字的设计说明书。
二､悬架的结构形式分析2.1对悬架提出的设计要求有：（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，在满足零件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。
2.2悬架分类悬架分为：非独立悬架和独立悬架图2.2.12.1.1非独立悬架的结构特点以及优缺点（1）非独立悬架结构特点：左､右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接；非独立悬架与整体式驱动桥连用。
（2）非独立悬架主要优点：结构简单，制造容易，维修方便，工作可靠。
（3）非独立悬架主要缺点：①由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够的长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；②簧下质量大；在不平路面上行驶时，左､右车轮相互影响，并使车轴（桥）和车身倾斜；③当两侧车轮不同步跳动时，车轮会左､右摇摆，是前轮容易产生摆振；④前轮跳动时，悬架易于转向传动机构产生运动干涉；⑤当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，不仅车轮外倾角有变化，还会产生不利的轴转向特性；⑥汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性；（4）应用场合：非独立悬架主要应用在总质量大些的商用车前､后悬架以及某些乘用车的后悬架上。
2.1.2独立悬架的结构特点以及优缺点（1）独立悬架结构特点：左､右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接；独立悬架与断开式驱动桥连用。
（2）独立悬架主要优点：①簧下质量小；②悬架占用空间小；③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；④由于采用了断开式车轴，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；⑤左､右车轮各自独立运动互不影响可以减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上也能获得良好的地面附着力；（3）独立悬架主要缺点：结构复杂，成本较高，维修困难。
（4）应用场合：独立悬架主要应用与乘用车和部分总质量不大的商用车上。
2.1.3独立悬架的分类独立悬架的分类：双横臂式独立悬架､单臂式独立悬架､双纵臂式独立悬架､单斜臂式独立悬架､麦弗逊式独立悬架､扭转梁随动臂式独立悬架等2.1.4捷达轿车前悬架的选择查汽车之家资料得到，捷达轿车前悬架为麦弗逊式独立悬架。
图2.1.4.1麦弗逊式独立悬架三､悬架主要参数的确定3.1悬架的静挠度c f悬架的静挠度c f ：是汽车满载静止时悬架上的载荷W F 与此时悬架刚度c 之比，即c f =W F /c 。
π2//m c n = （3.1-1） 式中，c 为前､后悬架的刚度（N/cm ）；m 为前､后悬架的簧上质量（kg ）。
此处采用弹性特性为线性变化的悬架，前､后悬架的静挠度可用下式表示c mg f c /= （3.1-2）式中，g 为重力加速度，2/981s cm g =将c mg f c /=代入（3.1-1）得到：c f n /5= （3.1-3） 设计时取前悬架的偏频n=1.1Hz由公式（3.1-3）得：mm n f c 2061.1/25/2522≈≈=3.2悬架的动挠度d f悬架的动挠度d f ：是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3）时，车轮中心相对车架（或车身）的垂直位移。
对乘用车，d f 取7～9mm ，此处mm f d 80=3.3悬架的弹性特性悬架受到的垂直外力F 与由此所引起的车轮中心相对于车身位移f （即悬架的变形）的关系曲线，称为悬架的弹性特性。
其切线的斜率是悬架的刚度。
悬架的弹性特性有线性弹性和非线性弹性特性两种。
当悬架变形f 与所受垂直外力F 之间成固定的比例变化时，弹性特性为一直线,称为线性弹性特性，此时悬架刚度为常数。
当悬架变形f 与所受垂直外力F 之间不成固定的比例变化时，弹性特性如图3.3.1所示。
此时，悬架刚度是变化的，其特点是在满载位置（图中点8）附近，刚度小且曲线变化平缓，因而平顺性良好；距载荷较远的两端，曲线变陡，刚度增大。
这样，可在有限的动挠度d f 范围内，得到比线性悬架更多的动容量。
悬架的动容量系指悬架从静载荷的位置起，变形到结构允许的最大变形为止消耗的功。
悬架的动容量越大，对缓冲块击穿的可能性越小。
对于空载与满载时簧上质量变化大的货车和客车，为了减少振动频率和车身高度的变化，应当选用刚度可变的非线性悬架。
乘用车簧上质量在使用过程中虽然变化不大，但为了减少车轴对车架的撞击，减少转弯行驶时的倾斜与制动时的前俯角和加速时的后仰角，应当采用刚度可变的非线性悬架。
钢板弹簧非独立悬架的弹性特性可视为线性的，而带有副簧的钢板弹簧､空气弹簧､油气弹簧等，均为刚度可变的非线性弹性特性悬架。
此处设计采用线性弹簧3.4悬架侧倾角刚度及其在前､后轴的分配悬架侧倾角刚度系指簧上质量产生单位侧倾角时，悬架给车身的弹性恢复力矩。
它对簧上质量的侧倾角有影响。
侧倾角过大过小都不好。
乘坐侧倾角刚度过小而侧倾角过大的汽车，乘员缺乏舒适感和安全感。
侧倾刚度过大而侧倾角过小的汽车又缺乏汽车发生侧翻的感觉，同时使轮胎侧偏角增大。
如果发生在后轮，会使汽车增加过多转向的可能。
要求在侧向惯性力等于0.4倍车重时，乘用车车身侧倾角在︒︒4~5.2，货车车身侧倾角不超过︒︒7~6。
此外，还要求汽车转弯行驶时，在0.4g 的侧向加速度作用下，前､后轮侧偏角之差21δδ-应当在︒︒3~1范围内。
而前､后悬架侧倾刚度的分配会影响前､后轮的侧偏角大小，从而影响转向特性，所以设计时还要考虑悬架侧倾刚度在前､后轴上的分配。
为满足汽车稍有不足转向特性的要求，应使汽车前轴的轮胎侧偏角略大于后轴的轮胎侧偏角。
为此，应使前悬架具有的侧倾角刚度略大于后悬架的侧倾角刚度。
对乘用车，前､后悬架侧倾角刚度的比值一般为6.2~4.1。
四､弹性元件的设计4.1弹簧参数的计算选择由《汽车设计》中公式（6-1）得：π2//m c n =式中，c 为前､后悬架的刚度（N/cm ）；m 为前､后悬架的簧上质量（kg ）。
则m n c 224π= （4.1.1）4.2空载时的刚度估算可估计出前悬架的簧上质量为52kg ，已知空载时前轴分配负荷的60%即kg m m 636%601060%6001=⨯=⨯=则汽车前悬架单侧的簧上质量11m 为：kg m 2922)52636(11=÷-=由3.1得偏频n=1.1Hz 则：cm N m n c /38.1393429214.31.1442222≈⨯⨯⨯==π4.3满载时计算刚度由《汽车设计》中公式n n m m a α++=650式中，n 为包括驾驶员在内的载客数；α为行李数查《汽车设计》取n=5查《汽车设计》表1-5行李系数α取10kg n n m m a 14355105651060650=⨯+⨯+=++=α则满载时汽车前悬架的载荷kg m m a 861%601435%601=⨯=⨯=簧下质量仍为52kg ，则单侧簧上质量kg m m 5.4042)52861(2)52(111=÷-=÷-= 则cm N m n c /93.193025.40414.31.1442222≈⨯⨯⨯==π4.4螺旋弹簧的选择及校核4.4.1按满载计算弹簧钢丝直径d （选择材料MnA si 260)(1)由《汽车设计课程设计指导书》公式（5-17）得：弹性变形f ：Gd nPC Gd n PD f 343288==其中：P-弹簧所受载荷 2D -弹簧中径 n-压缩弹簧的有效圈数 G-剪切弹性模数，一般取24/108mm N ⨯ C-弹簧指数（2）由《汽车设计课程设计指导书》公式（5-18）得：23288d PCk d PD k ππτ==其中k 为曲度系数：C C C k 615.04414+--=（3）查《汽车设计课程设计指导书》表5-6取有效圈数n=5查《汽车设计课程设计指导书》取弹簧指数C=10（4）螺旋弹簧直径d 的确定 由上知C C C k 615.04414+--=即：14.110615.0410********.04414≈+-⨯-⨯=+--=C C C k查《汽车设计课程设计指导书》得[]2/800mm N =τ 且由上得单侧悬架所受的载荷N gm P 9.421828.986121=⨯== 又28d PCk πτ= 则πτPCkd 8=取[]2/800mm N =τ，则[]mm PCkd 1280014.314.1109.421888≈⨯⨯⨯⨯=≥τπ 查《汽车设计课程设计指导书》表5-5取中径2D =200mm 则mm C D d 20102002===满足要求（5）螺旋弹簧变形f由4.1.1-（1）得： 弹性变形f ：Gdn PC Gd n PD f 343288== 即：mm Gd n PC Gd n PD f 76.168201088109.4218888433432≈⨯⨯⨯⨯⨯=== 弹簧自由高度0H ,取支撑圈圈数5.12=n 时，d tn H +=0弹簧节距t ，一般t 取mm D 100~605.0~3.02=，取t=80mm则f mm d tn H >=+⨯=+=420205800满足要求综上所述，选择材料MnA si 260，直径d=20mm ，中径2D =200mm ，有效圈数n=5的螺旋弹簧五､麦弗逊式独立悬架导向机构的设计5.1对前轮独立悬架导向机构的设计要求：（1）悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过mm 4±，轮距变化大会引起轮胎早期磨损；（2）悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度；（3）汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。