稳定杆设计计算
7 横向稳定杆
为了降低偏频和改善行驶平顺性，乘用车悬架的垂直刚度和侧倾角刚度设计得较低，在转弯时可能产生较大侧倾，影响行驶稳定性。为同时获得较大的静挠度和侧倾角刚度，在汽车中广泛地采用了横向稳定杆，如图8.53所示。另外，在前、后悬架上采用横向稳定杆，还可以调整前、后悬架的侧倾角刚度之比，获得需要的转向特性。但是当汽车在坑洼不平的路面上行驶时，左、右车轮垂直位移不同，横向稳定杆被扭转，加强了左、右车轮之间的运动联系，对行驶平顺性不利。
图8.53 横向稳定杆的安装示意图
为了缓冲、隔振、降低噪音，横向稳定杆与悬架和车身(车架)的连接处均有橡胶支承(图8.53中A、T、C处)。由于布置上的原因，横向稳定杆通常做成比较复杂的形状，但为简化计算，一般认为横向稳定杆是等臂梯形，同时假定在车身侧倾时力臂的变化可忽略不计。
如图8.54所示，设在车身侧倾时，在横向稳定杆的一个端点作用力F，在其另一个端点作用有大小相等、方向相反的力。下面推导在F作用下横向稳定杆端点的位移cf。
(a) 横向稳定杆尺寸示意图 (b) 车轮位移与横向稳定杆位移图
图8.54 横向稳定杆安装尺寸及位移图
图8.55为横向稳定杆半边的弯矩图。在力F作用下横向稳定杆发生弹性变形，F作的功与横向稳定杆中总的变形位能相等。
图8.55 横向稳定杆半边弯矩图
横向稳定杆变形位能的计算公式如下：
(1) Tl段的扭转位能。
2T1p =4FlUGJ (8-110)
式中，pJ为横向稳定杆的截面极惯性矩；G为材料剪切弹性模量；Tl为横向稳定杆直线段长度。
(2) 1l段的弯曲位能。
2312 =6FlUEJ (8-111)
式中，J为横向稳定杆的截面惯性矩；E为材料弹性模量。
(3) 0l段的弯曲位能。
002222322233200002()()1 =dd()2212llFllxMxFUxxlllEJEJlEJ (8-112)
其中，x 轴的原点在横向稳定杆的对称中心。
(4) 2l段的弯曲位能。
22222234332300()1 =d()d()226llMxFUxFlxxlllEJEJEJ (8-113)
F作的功与横向稳定杆中总的变形位能相等，有
c12342FfUUUU (8-114)
得
22322233T1c320323p()2{()[()]}46126FllFlFFfllllllFGJEJEJEJ (8-115)
由于2l一般很小，可忽略式中右边第四项，得
223320T1c()236pllllllfFGJEJEJ (8-116)
此外，还应该考虑橡胶支座(轴承)和连接杆上橡胶垫所产生的位移为
n0dnnz00n011CCFFFfFFCCCCCCC (8-117)
式中，zC为总的换算橡胶零件线刚度，n0zn0CCCCC，nC为连接杆上橡胶垫的线刚度；0C为换算到横向稳定杆端点的橡胶支座线刚度，可以按照如下方法确定：设R是橡胶支座上的力，c0lRFl。
支座变形为
30000RlRfCCl (8-118)
式中，0C为橡胶支座的径向刚度。
相应的横向稳定杆的端点位移为
2cc002000c00llFFfflCllCl (8-119)
所以
2000c0lFCClf (8-120)
20n02cn00z222nc000n0clCClCClCClCllCCl (8-121)
因此，横向稳定杆的总位移zf为
223320T1zcdpZ()1236llllllfffFGJEJEJC (8-122)
设车身在侧倾时受到横向稳定杆所产生的阻力矩sM，侧倾角为，根据虚位移原理得
zs2FfM (8-123)
而
ztc22nffmBB (8-124)
式中，B为轮距；tf为车轮位移；n、cm定义见图8.52。
假定车轮作平动，则
zc2fnBm
czzszc222mFfFfMFBfnnBm (8-125)
设sC为横向稳定杆的角刚度，则
2222cccss223320zT1cpz2()22233zmmmFBBFBMnnnCfnlllflllBmGJEJEJC (8-126)
由于横向稳定杆主要承受扭矩作用，一般仅校核扭转剪应力为
ss3p0.2MMWd≤ (8-127)
式中，d为横向稳定杆直径；[]为许用扭转应力。横向稳定杆采用与螺旋弹簧相同的材料制造，热处理也相同，可取[]＝800N/mm2。
习 题
8-1 悬架设计应满足哪些要求，在设计中如何满足这些要求？
8-2 悬架有哪些具体说明类型？如何根据车型选择悬架的结构形式？
8-3 分析侧倾角刚度对汽车操纵稳定性的影响。
8-4 分析影响选取钢板弹簧的长度、片厚、片宽以及片数的因素。
8-5 独立悬架导向机构的设计要求有哪些？前轮定位参数的变化特性与导向机构有哪些关系？
8-6 减振器的主要性能参数有哪些？在设计中如何选取这些参数？8-7 在图8.24中，F为地面施加在纵臂端点的垂直力，nF为其垂直于纵臂轴线的分量，试推导式(8-32)。
8-8 某中型客车底盘采用纵置钢板弹簧后悬架，其主要参数如下：后轴满载轴荷为44250N，非悬挂质量为5439N；钢板弹簧作用长度为1375mm(前后段长度比例为1.15)，弹簧片宽为76mm，片厚为9.5mm，片数为13；质量转移系数2m=0.92。满载时弹簧固装点到地面距离c为480mm，许用应力[]为1000Mpa，试对钢板弹簧进行校核。
8-9 某乘用车满载时前轴簧载质量为1060kg，轴距2400mm，满载时质心至前轴距离为1300mm。采用螺旋弹簧非独立前悬架系统。螺旋弹簧平均直径D为160mm，许用静扭转应力c[]＝500N/mm2，试按照静扭转强度选择钢丝直径d。
8-10 参照教材图8.51，推导减振器阻尼系数公式：2a22cosmia。
爱丽舍轿车前悬架设计说明书
武汉理工大学学士学位论文
1
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。
本文主要讲的是爱丽舍轿车前悬架设计，重点从爱丽舍轿车前悬架的选型、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，然后定下爱丽舍轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架。然
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
后是横向稳定杆的计算。
关键词：悬架，麦弗逊式，设计 武汉理工大学学士学位论文
2 Abstract
Suspension is an important element of one of the modern automobile, it to the chassis (or
body) and axle (or tires) flexibly link. Its main role is the role of transmission in the body
between the wheels and all the power and moment, such as support of, system dynamics and
driving 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,
基于ADAMS的稳定杆优化设计
Internal Combustion Engine & Parts• 11 •
基于ADAMS的稳定杆优化设计
方晖(江西昌河汽车有限责任公司）
摘要:本文利用ADAMS软件对某改款车型进行操纵性分析，针对稳定杆布置前移引起的操纵性能变化，提出若干优化方案。首 先建立ADAMS整车模型，通过仿真K&C结果和实车试验结果进行对比，并修正模型。然后利用修正后的模型进行K&C仿真分析和 整车操纵性分析，对结果数据进行处理分析，最终确定一个符合要求的稳定杆安装点前移的底盘开发方案。关键词院ADAMS; IK&C;操稳性能;优化设计
0引言随着时代发展，汽车作为重要的工业产品，更新换代 的周期越来越短，国内外市场的竞争也日趋激烈，各主机 厂都希望自己的产品研发周期也越来越短，开发费用越来 越少，并在车辆操纵性、乘坐舒适性等方面最大限度地满 足市场需要。按照传统的产品开发方式，需要对多轮样车 进行实车试验，这不仅要发费大量的人力物力，产品设计 验证周期还很长，有些试验因其条件限制而难以进行。为 降低产品开发费用，缩短开发周期，在样车试制之前，需要 利用仿真技术对设计开发产品进行分析优化。ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System )全称为机械系统自动化动力学分析软件，它是目 前世界范围内使用最广泛的多体动力学仿真分析软件。本 文以某车型改款为例，将稳定杆安装点前移80mm，通过 ADAMS中的car、insight及后处理模块，建立整车模型，校 准模型，将稳定杆安装点前移80mm的前后模型进行 K&C分析和整车操纵性能分析，选择出一种最优的性能 方案。1建模根据整车参数建立相应模型。整车模型由前悬子系 统、后悬子系统（拖曳臂式非独立悬架）、稳定杆子系统、转 向子系统、发动机、车身系统、制动系统、轮胎装配而成。通过设置通讯器将各个子系统装配在一起，装配成整 车模型后，通过调整整车质量等，设置整车在半载时的整 车质心位置和转动惯量，如图1。
客车空气悬架侧倾稳定性设计要点及误区
３２ 第５期 客车技术与研究
ＢＵＳ＆ＣＯＡＣＨ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＡＮＤ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
●奉空气晨鞠曩脯毫馘计曩点叠瀑墨
郝志宇
ＨＥ京驰创达空气悬架有限公司，北京１０００２３）
摘 要：介绍在客车空气悬架设计时的一些误区，几个影响侧倾性能的重要因素及全面衡量车辆侧倾性能 的指标。 关键词：客车；空气悬架；侧倾稳定性；设计要点；误区 中图分类号：Ｕ４６３．３３ ４．２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００６—３３３１（２０１ １）０５—００３２—０３
Ｄｅｓｉｇｎ Ｐｏｉｎｔ ａｎｄ Ｍｉｓｔａｋｅ ａｂｏｕｔ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｂｕｓ／Ｃｏａｃｈ Ａｉｒ Ｓｐｒｉｎｇ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
ＨＡＯ Ｚｈｉ—ｙｕ （Ｃ．Ｃ．Ｄ Ａｉｒｒｉｄｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｓｏｍｅ ｅｒｒｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｓ／ｃｏａｃｈ ａｉｒ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｃａｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｒｏｌｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ．Ｈｅ ａｌｓｏ ｕｓｅｓ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｏ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ａｉｒ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｕｓ／ｃｏａｃｈ；ａｉｒ ｓｐｒｉｎｇ ｓｕｐｅｎｓｉｏｎ；ｒｏｌｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｄｅｓｉｇｎ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔ；ｅｒｒｏｒ
随着乘客对车辆舒适性要求的提升，空气悬架越来
越多地使用在客车上。在满足舒适性的同时必须要考虑
到车辆的稳定性，特别是侧倾角刚度方面的保证。相对 于板簧悬架而言，空气悬架的结构更加复杂，影响车辆
汽车双横臂扭杆弹簧独立悬架设计
汽车双横臂扭杆弹簧独立悬架设计
崔敏
【摘 要】This paper is mainly to analysis a light truck’s computing
method of the front independent suspension design and testing of design
experiment. Firstly, it goes with the stress analysis and the trajectory
calculation of the double wishbone independent suspension, and then
continues with the suspension design calculation such as the design of
torsion bar spring , front suspension’s stiffness, offset frequency
calculation, stabilizer bar’s design, roll stiffness calculation, shock
absorber’s design, and finally the suspension offset frequency and riding
comfort can be verified through the test.%文章主要研究某轻型载货汽车前独立悬架的设计计算方法以及独立悬架的设计试验验证，首先对双横臂式独立悬架进行受力分析、运动轨迹计算，然后对悬架进行设计计算如扭杆弹簧的设计、前悬架的刚度、偏频计算、稳定杆的设计、侧倾刚度计算、减震器的设计，最后通过试验验证悬架的偏频、平顺性。
【期刊名称】《汽车实用技术》
【年(卷),期】2016(000)006
【总页数】4页(P11-14)
减震器设计
4.7减振器机构类型及主要参数的选择计算
4.7.1分类
悬架中用得最多的减振器是内部充有液体的液力式减振器。汽车车身和车轮振动时，减
振器内的液体在流经阻尼孔时的摩擦和液体的粘性摩擦形成了振动阻力，将振动能量转变为
热能，并散发到周围空气中去，达到迅速衰减振动的目的。如果能量的耗散仅仅是在压缩行
程或者是在伸张行程进行，则把这种减振器称之为单向作用式减振器，反之称之为双向作用
式减振器。后者因减振作用比前者好而得到广泛应用。
根据结构形式不同，减振器分为摇臂式和筒式两种。虽然摇臂式减振器能够在比较大的
工作压力(10—20MPa)条件下工作，但由于它的工作特性受活塞磨损和工作温度变化的影响
大而遭淘汰。筒式减振器工作压力虽然仅为2.5～5MPa，但是因为工作性能稳定而在现代汽
车上得到广泛应用。筒式减振器又分为单筒式、双筒式和充气筒式三种。双筒充气液力减振
器具有工作性能稳定、干摩擦阻力小、噪声低、总长度短等优点，在轿车上得到越来越多的
应用。
设计减振器时应当满足的基本要求是，在使用期间保证汽车行驶平顺性的性能稳定。 4.7.2相对阻尼系数ψ
减振器在卸荷阀打开前，减振器中的阻力F与减振器振动速度v之间有如下关系
vFδ= (4－51)
式中，δ为减振器阻尼系数。
图4—37b示出减振器的阻力－速度特性图。该图具有如下特点：阻力－速度特性由四
段近似直线线段组成，其中压缩行程和伸张行程的阻力－速度特性各占两段；各段特性线的
斜率是减振器的阻尼系数vF/=δ，所以减振器有四个阻尼系数。在没有特别指明时，减
振器的阻尼系数是指卸荷阀开启前的阻尼系数而言。通常压缩行程的阻尼系数YYYvF/=δ
与伸张行程的阻尼系数SSSvF/=δ不等。
图4—37 减振器的特性
a) 阻力一位移特性 b)阻力一速度特性 汽车悬架有阻尼以后，簧上质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼系数ψ的大小来
评定振动衰减的快慢程度。ψ的表达式为
大学生方程式赛车悬架系统的设计研究
大学生方程式赛车悬架系统的设计研究
摘要：悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力装置的总称。一般由弹性元件、减震器和导向机构组成，在多数的轿车和客车上还设有横向稳定杆。悬架的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传递到车架（或承载式车身）上，保证汽车的正常行驶。
关键词：悬架系统；刚度；横向稳定杆；计算
1.悬架的设计要求
具有合适的衰减震动的能力；保证汽车具有良好的操纵稳定性；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；结构紧凑、占用空间尺寸要小；安装方便并易于调整；尽可能的传递车身与车轮之间的各种力和力矩，保证强度同时做到轻量化。
2.整车参数
整车质量m（包含车手60）：300kg，前后轴距L：1550mm，前轮距B1：1250mm，后轮距B2：1200mm，质心高度h：300mm，前悬静态侧倾中心高度ZRF：15m，后悬静态侧倾中心高度ZRR：25mm，前后载荷比：45:55。
3.设计计算
3.1 偏频选定
汽车偏频是指汽车前、后部分车身的固有频率（用和表示）。不同范围的偏频适用于不同类型、不同用途的汽车，一般的取值范围：普通轿车0.5~1.5，适中负升力赛车1.5~2.0，高负升力赛车3.0~5.0以上。
FSAE赛车的前后悬架偏频范围在2.4~3.5，且偏频的大小决定了悬架刚度的大小，影响赛车的舒适性和操纵性能。 综上考虑，前后悬架偏频定为：，。
3.2 悬架刚度计算
（1）质心到侧倾轴线的距离计算：
图1 横向载荷转移几何
如图1所示，，，。
（2）悬架乘适刚度计算：（赛车簧下质量为60kg）
赛车簧上质量，前轴左右单侧车轮的簧上质量，后轴左右单侧车轮的簧上质量，前轴左右单侧悬架的乘适刚度，后轴左右单侧悬架的乘适刚度。
（3）前后悬架传动比计算：（轮胎刚度）
前后悬架的车轮中心刚度，，前悬架弹簧刚度为，后悬架弹簧刚度为，前悬架传动比，后悬架传动比。
汽车稳定杆卡子冲压模具毕业设计
汽车稳定杆卡子冲压模具设计
摘 要
本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。
在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。
关键词：复合模 ；冲压 ；设计
Design of automobile stable bar clip stamping die
Abstract
This article introduced mold example structure simple and practical, convenient
and reliable use, according to the dimension of workpiece is the workpiece, in the
center of pressure parts according to the size, material utilization ratio, drawing layout.
According to the analysis of the geometric shape and size requirements, the use of
compound die stamping, which helps to improve the efficiency of production, mold
design and manufacturing are also relative to the simple. When all of the parameter
实例-悬架系统设计计算报告分解
编号：
悬架系统设计计算报告
项目名称：国内某车型
项目代码： 007
编制： 日期：
校对： 日期：
审核： 日期：
批准： 日期：
汽车设计有限公司
2011年11月 悬架系统计算报告
I 目 次
1 概述 ................................................................ 2
1.1 任务来源 ............................................................ 2
1.2 悬架系统基本介绍 ..................................................... 2
1.2.1 前悬架的结构形式 .................................................... 2
1.2.2 后悬架的结构形式 .................................................... 2
1.3 计算的目的 ........................................................... 3
2 悬架系统设计的输入条件 ................................................. 3
3 悬架系统偏频的选取及悬架刚度计算 ........................................ 3
某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析本科毕业论文
安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析
摘 要
近年来，随着汽车工业的快速发展，人们对汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性的要求越来越高，因此对汽车的悬架系统也提出了更高的要求。多连杆式独立悬架以其综合指标过硬、兼顾操控性和行驶舒适性在内的多种特性受到广大消费者的青睐。然而多年以来，结构复杂、成本高昂、舒适性较好的多连杆式独立悬架只用于豪华轿车，或少部分定位较高端的中高级别轿车。伴随着汽车制造技术的不断提升，零部件单位生产成本逐步降低，汽车厂商们开始更多的在低端轿车上装备这种结构复杂、性能优异的悬架，以此来提高车辆在行驶过程中的综合表现，并在同级别车型中形成鹤立鸡群的效应。我这次设计的奔驰GLK300的悬架系统正是符合大众的需求，采用多连杆式独立悬架。
本次设计的主要内容是：奔驰GLK300SUV的后悬架系统的设计，后悬架采用目前较为流行的多连杆式独立悬架系统。减振器采用双作用液力减振器，并对其进行参数计算。对导向机构和横向稳定杆进行结构计算及强度校核。采用CATIA软件对多连杆式独立悬架的零件进行建模并对悬架进行装配。同时采用CATIA软件对悬架的性能进行分析，论证悬架系统设计参数的合理正确性。
在这次设计中，采用了性能较好的多连杆式独立悬架系统，虽然多连杆式独立悬架还未广泛应用于中低端轿车，但随着成本的降低，此悬架系统将越来越多的得到使用。通过CATIA软件对悬架系统的建模及对其进行仿真优化，验证了多连杆式独立悬架的优异性能。因此，这次设计的悬架系统具有广泛的发展前景。
关键词：多连杆；独立悬架；仿真优化；CATIA
申飞：某SUV多连杆后独立悬架设计与分析
A SUV multi-link independent rear suspension of automobile
design and analysis
Abstract
In recent years, with the rapid development of automobile industry, people on the handling
悬架系统设计与分析毕业设计论文
悬架系统设计与分析
Design and analysis of suspension system
本科生毕业设计（论文）外文翻译
毕业设计（论文）题目：悬架系统设计与分析
外文题目：An Overview of Disarray in Active Suspension System
译文题目：主动悬架系统杂谈
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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