麦弗逊式悬架的分析与优化思考
麦弗逊式独立悬架
1、独立悬架系统其车轮触地性良好，乘坐舒适性及操纵安定性大幅提升悬架类型，左右两轮可自由运动，轮胎与地面的自由度大，车辆操纵性较好。
2、麦弗逊式独立悬架是汽车安全结构的重要组成部分，一直以来，汽车的行驶操控性和舒适性与底盘结构中的悬挂系统息息相关，而悬挂结构的简单与复杂也直接决定着汽车制造成本的高低。
麦弗逊式独立悬架是众多悬挂系统中的一种，它以结构简单、成本低廉、舒适性尚可的优点赢得了广泛的市场应用。
3、在人体构造中，骨头与骨头间往往都由软组织相连接，它能够起缓冲保护骨头的作用，并隔绝多余的振动以免传递到大脑损坏脑细胞。
在汽车的组成结构中，悬挂系统的作用正好与人体构造中的软组织相同，悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹性元件、减振器和传力装置三部分构成的整个支撑系统，这三个构成部分各自负责缓冲、减振和受力传递。
悬挂系统的具体职责是支撑车身，过滤掉路面多余的抖动，为驾乘人员提供一个平稳舒适的乘坐环境。
4、发展至今，悬挂系统已形成独立、半独立以及非独立三大类型。
在现代轿车中，大都采用独立式悬架，按结构形式不同，独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式等。
而在众多种类的独立悬架中，麦弗逊式又以结构简单、成本低廉、舒适性尚可的优点而被最为广泛地运用。
自发明之日起，麦弗逊式独立悬架一直沿用至今，不过其结构已发展成为如今可以带横向稳定杆甚至副车架的复杂系统。
这种悬架之所以能得到广泛的应用，原因就在于它的结构非常紧凑，占用空间不大，并且制造成本也不高。
从耳熟能详的微型代步工具奥托到追求速度和操控极限的宝马M3、保时捷911，无一例外地都在前悬采用了这种结构简单、延伸性好的悬挂系统，只是为了适应各自不同的市场定位和产品诉求，在弹簧阻尼系数调校和结构匹配上各自有所不同。
5、关于麦弗逊悬架，车坛历史上还有这么一段记载。
麦弗逊（Mcpherson）是美国伊利诺斯州人，1891年生。
大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。
麦弗逊悬架系统的优缺点
麦弗逊悬架系统的优缺点越来越多的人在买车的时候都开始重视车辆的操控性和舒适性，于是乎各种试驾会层出不穷。
可是除了自我感觉以外，大家都明白怎么从配置上判断车辆的这两种性能吗？那就一起来解读影响汽车运动性能的汽车底盘核心——悬架系统，看看不同悬架对汽车操控性及舒适性的影响到底有多大。
理想的悬架不仅能使车随路面起伏而上下运动，并能借此使整个车身在前进过程中尽量保持水平，而且还能随车速、路况、运动方式的变化做出适当、灵敏的反应；同时，它还能使轮胎与路面随时贴合，并使车轮保持适当的角度，从而使汽车的动力性能、制动性能以及转向性能得以充分体现。
目前在市面上最常用的自然是麦弗逊悬架，而基于这种悬架系统经过细节改动和增强又衍生出不同的悬架系统，到底有什么区别呢？传统麦弗逊悬架—A字臂连杆传统麦弗逊悬架通常由两个基本部分组成：支柱式减震器和A字型托臂。
结构紧凑，悬架重量轻和占用空间小。
优点是车轮跳动时前轮定位参数变化小，加上取消了上横臂，给发动机及转向系统的布置带来方便。
主要缺点是稳定性差、抗侧倾和制动点头能力弱。
双连杆式麦弗逊悬架vs双叉臂式悬架双连杆式麦弗逊悬架，对比传统麦弗逊系统，将单一A字下摆臂，改为了具有两支点的双连杆设计。
双连杆式麦弗逊结构，很好的继承了传统麦弗逊悬架结构简单、节省空间的优点，更加便于传动结构较为复杂车型的前桥区域布置。
另外，重量较轻的双连杆，对于车身发生侧倾时的控制响应要更加快捷灵敏。
同时，两支点的变化也使得两连杆抑制车轮跳动的过程中互不干涉，将车轮各个定位参数的变化控制在了更小的范围内，从而提升了由此影响到的车身稳定性。
双叉臂式悬架，在原A字臂连杆麦弗逊系统上方多连接一根相反作用力的A字臂作为稳定系统，主要的作用在于车辆行驶的过程中，在不影响对路面精准反馈信息的前提下，提高横向的稳定性，防止侧滑及前轮失控情况的发生。
而对于双连杆系统来讲，由于横向作用力已经被有效地吸收在两根连杆之上，其正常行驶情况下以及在准确的操作漂移动作下与双叉臂系统的原理基本一样，在稳定性上面也很难说有什么不同。
麦弗逊悬架仿真分析
麦弗逊悬架仿真分析一、本文概述随着汽车工业的飞速发展和消费者对车辆性能要求的不断提高，悬架系统作为车辆的重要组成部分，其设计优化和性能分析显得尤为关键。
麦弗逊悬架作为一种常见的独立前悬架类型，以其结构简单、紧凑且性能稳定的特点，被广泛应用于各类乘用车中。
本文旨在通过仿真分析的方法，对麦弗逊悬架的动态特性进行深入探讨，以期为悬架设计优化和车辆性能提升提供理论支持和实践指导。
本文首先将对麦弗逊悬架的基本原理和结构特点进行简要介绍，为后续分析奠定理论基础。
随后，将详细介绍仿真分析的方法论，包括模型的建立、边界条件的设定、仿真工况的选择等，以确保分析结果的准确性和可靠性。
在此基础上，本文将重点分析麦弗逊悬架在不同工况下的动态响应特性，如位移、速度、加速度等关键参数的变化规律，并探讨其对车辆操纵稳定性和乘坐舒适性的影响。
本文将对仿真结果进行总结，并提出针对性的优化建议，以期为麦弗逊悬架的设计改进和车辆性能的提升提供有益的参考。
通过本文的研究，不仅可以加深对麦弗逊悬架动态特性的理解，还可以为车辆悬架系统的优化设计和性能评估提供科学的方法和依据。
本文的研究方法和成果也可为其他类型悬架系统的仿真分析提供参考和借鉴。
二、麦弗逊悬架结构与工作原理麦弗逊悬架（McPherson Strut Suspension）是汽车工业中应用最为广泛的一种独立悬架形式。
其名称来源于其发明者，英国工程师约翰·麦弗逊（John Alexander McPherson）。
麦弗逊悬架以其结构紧凑、成本低廉、性能稳定等优点，在乘用车市场中占据了主导地位。
麦弗逊悬架主要由减震器、螺旋弹簧、下摆臂、转向节、轴承等部件组成。
减震器与螺旋弹簧组合在一起，构成了悬架的支柱，既起到了支撑车身的作用，又能够吸收路面冲击产生的振动。
下摆臂则连接车轮与车身，通过轴承与转向节相连，使得车轮可以相对于车身进行转向运动。
当车辆行驶在不平坦的路面上时，路面的起伏会引起车轮的上下跳动。
基于ADAMS的麦弗逊悬架的仿真分析与优化
基于ADAMS的麦弗逊悬架的仿真分析与优化基于悬架系统对汽车舒适性和操稳性的重要影响，本文利用ADAMS仿真软件对麦弗逊式独立悬架进行动力学仿真与优化。
根据麦弗逊式独立悬架的CATIA模型及硬点，首先在ADAMS/Car模块中搭建悬架的物理模型，然后进行仿真分析，再利用后处理模块ADAMS/PostProcessor模块查看仿真结果，得到有关悬架性能的曲线，包括四轮定位参数曲线，并对分析不合理的车轮前束角通过ADAMS/Insight模块进行了进一步的优化，最终明显提高了汽车的舒适性和操稳性。
标签：ADAMS；麦弗逊；悬架；仿真；优化Abstract：In view of the important influence of suspension system on the comfort and stability of vehicle，simulation analysis and optimization of MacPherson suspension system are carried out by ADAMS. Firstly，based on the CATIA model and the hard points of MacPherson independent suspension，the model of MacPherson independent suspension is built by the ADAMS/Car. Then the simulation analysis is carried out and the simulation results are gained by the ADAMS/Postprocessor. The results get the suspension performance curve，including the four-wheel positioning parameter curve. Finally，the experiments prove obviously on improving the comfort and stability of vehicle through analyzing the unreasonable wheel toe Angle by ADAMS/ Insight.Key words：ADAMS；MacPherson；suspension；simulation；optimization一、引言近些年来，汽车行业的迅速发展推动了汽车技术的不断完善，促使汽车的舒适性和操稳性能也在不断提高，不断满足人们对于汽车性能的要求。
麦弗逊减震器解析
简练而实用之选麦弗逊独立悬挂解析麦弗逊悬挂（MacPhersan），是现在非常常见的一种独立悬挂形式，大多应用在车辆的前轮。
简单地说，麦弗逊式悬挂的主要结构即是由螺旋弹簧加上减震器以及A字下摆臂组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并且可以通过对减震器的行程、阻尼以及搭配不同硬度的螺旋弹簧对悬挂性能进行调校。
麦弗逊悬挂最大的特点就是体积比较小，有利于对比较紧凑的发动机舱布局。
不过也正是由于结构简单，对侧向不能提供足够的支撑力度，因此转向侧倾以及刹车点头现象比较明显。
下面就为大家详细的介绍一下麦弗逊悬挂的构造以及性能表现。
●麦弗逊悬挂的历史：麦弗逊式悬挂是应前置发动机前轮驱动(ff)车型的出现而诞生的。
ff车型不仅要求发动机要横向放置，而且还要增加变速箱、差速器、驱动机构、转向机，以往的前悬挂空间不得不加以压缩并大幅删掉，因此工程师才设计出节省空间、成本低的麦弗逊式悬挂，以符合汽车需求。
麦弗逊（Macphersan）是这套悬挂系统发明者的名字，他是美国伊利诺伊州人，1891年生。
大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入通用汽车公司的工程中心。
30年代，通用的雪佛兰公司想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。
他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0．9吨以内，轴距控制在2．74米以内，设计的关键是悬挂。
麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬挂方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。
实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。
后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。
●麦弗逊悬挂的构造：麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、A字形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。
麦弗逊式独立悬架的物理结构为支柱式减震器兼作主销，承受来自于车身抖动和地面冲击的上下预应力，转向节（也可说车轮，因为转向节作用于车轮）则沿着主销转动；此外，其主销可摆动，特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化，且前轮定位变化小，拥有良好的行驶稳定性。
麦弗逊前悬架的刚柔耦合模型仿真及优化分析
２ ０ １ ３年 ５月
计 算 机 辅 助 工 程
Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａｉ ｄ ｅ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ２２ Ｓ ｕ ｐｐ １ ． １
Ｍａ ｙ ２０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ６—０ ８ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ １ — ０ １ ０ ２ — ０ ５
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ：Ａ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｒ ｉ ｇ ｉ ｄ ｂ ｏ ｄ ｙ ｍｏ ｄｅ ｌ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｉ ｇ ｉ ｄ— ｌｅ ｆ ｘ ｉ ｂｌ ｅ ｃ ｏ ｕｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ａ Ｍｃ ｐ ｈ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｎ ｔ ｓ ｕｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｂ ｕｉ ｈ ｂ ｙ Ａｄ ａ ｍｓ ／ Ｃａ ｒ，ｔ ｈｅ ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｔ ｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ ｕ ｌ ｅ ｏ ｆ ｗｈ ｅ ｅ ｌ
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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。
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。
麦弗逊独立悬架基于ADAMS的优化分析
前轮前束是用来补偿由于车轮外倾角造 成的不良影响，从而使得车轮滚动过程中向 着正前方行驶，可大大减小并抵消车轮外倾 造成的不良后果。
在ADAMS/Car中，对悬架参数进行设 置，包括无载情况下车轮半径、车轮刚度、 簧载质量、质心高度及轴距等等。设置路面 对车轮的激励函数，选择地面和测试平台间 的移动副来创建直线驱动。最后来设置仿真 参数，来研究车轮上下跳动50mm对悬架性能 参数的影响。
本文是通过对悬架中部分关键硬点坐标 进行更改后来达到优化性能参数的目的，在 ADAMS/Insight模块中，共选取了6个硬点
本文通过分析实际生产中出现的问题， 利于ADAMS对麦弗逊悬架系统进行建模并进 行优化仿真分析，最终得出较理想的结果。
2 麦弗逊悬架模型
麦弗逊独立悬架主要由减震器加减震 弹簧组成，其简化模型如下图1。麦弗逊独 立悬架是闭式空间结构，没有原动件，机 架即车身，车轮上下跳动带动转向节和横 摆臂运动。
该文应用ADAMS/Car模块对麦弗逊悬架 系统进行建模。在ADAMS/Car中所采用的坐 标为ISO坐标制，以车中心连线，与地面 平行的面为XY平面，以车架纵面中心对称面
图 1 麦弗逊独立悬架简化示意图
8 7 6 5
43
2
z
x
1
y
1. 车轮总成 2. 下摆臂 3. 转向齿轮 4. 转向横拉杆 5. 转向节总成 6. 减振器 7. 螺旋弹簧 8. 车身
图 2 ADAMS/Car 中麦弗逊独立悬架系 统模型
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麦弗逊前悬架的虚拟设计及优化
麦弗逊前悬架的虚拟设计及优化作者：武汉理工大学汽车工程学院张俊何天明麦弗逊式独立悬架具有结构简单、维修方便等众多优点，但是由于主销轴线位于减震器上支点和下摆臂外支点的连线上，当悬架变形时，主销轴线也随之改变，车轮定位参数和轮距也都会相应发生改变，变化量可能会很大，直接影响到整车的操纵稳定性和对轮胎的磨损。
在与一家公司合作开发一款电动高尔夫球车的项目中，前悬架采用麦弗逊式独立悬架，并且厂家准备自制零部件。
为了节约成本和缩短开发周期，在具体零件设计前首先做好悬架的虚拟设计及运动学分析。
一、建立模型（一）总体建模方案前悬架准备设计成转向器为齿轮齿条传动式的麦弗逊式独立悬架。
该高尔夫球车的一些设计要求:该车采用18″轮胎，宽210mm，直径是457.2mm，轮毂直径220mm，相比一般的轿车宽径比偏大；前轮距850mm；负载较小，乘坐2成年人预计总质量为550kg；车速较低，最高车速25km/h。
应用多体运动学分析方法，首先抽象出如图1所示的运动学仿真系统模型。
麦弗逊悬架左右对称于汽车纵向平面，由下摆臂、转向节总成（包括减震器下体、轮毂轴）、转向横拉杆、减震器上体、转向器齿条、车轮总成及车身组成。
各刚体之间的连接关系如下:减震器上端与车身的球铰链A接，下摆臂一端（简化为一点）通过转动副C与车身相连，另一端通过球铰B与转向节总成相连，AB的连线构成主销轴线。
转向节总成与减震器上体用圆柱副约束，只能沿轴线移动和转动。
转向横拉杆一端通过球铰D与转向节总成相连，另一端通过球铰E与转向齿条相连。
运动分析时，转向齿条与车身固定，车轮总成和转向节总成也通过固定副F相连，车身相对地面不动。
由于运动学无需考虑受力问题，因此不考虑减震器的阻尼和弹簧的刚度，假设车轮不转动，车轮为刚性体。
（二）模型关键点的预定先确定设计的目标参数:主销内倾角8.5°，主销后倾角2.5°，车轮外倾角1.5°。
由前轮前束角和车轮外倾角的理想关系式ε≈C/2D和C=2DΦL/Φr+4αLα[1]，根据设计参数计算出前轮前束角约为0.5°。
麦弗逊悬架的布置及现有零部件的校核和优化
悬架的布置及现有零部件的校核和优化2.1 悬架设计应满足的要求：1、具有良好的行驶平顺性（1）悬架结构应具有较低的固有频率(0.9~2.2Hz)；（2）具有合适的减振性能(具有良好的阻尼特性)，与悬架弹性特性匹配，减小车身和车轮在共振区域的振幅，快速衰减振动；（3）当转向时，车身应具有较小的侧倾角。
2、具有良好的操纵稳定性（1）当汽车转向时，具有一定的不足转向特性；（2）当车轮跳动时，避免车轮定位参数变化过大；（3）协调转向杆系与悬架导向机构的运动，避免车轮摆振；（4）当汽车制动和加速时，保证车身稳定(减小俯仰角位移)。
3、具有良好的传递力特性（1）能有效地传递车身与车轮之间的力和力矩；（2）悬架的零部件质量尽可能的小，并且有足够的强度和寿命。
2.2、原悬架基本情况：原悬架采用了夏利轿车(TJ7100型)前悬架即麦弗逊悬架。
麦弗逊悬挂通常由两个基本部分组成：支柱式减震器和A（或L型）字型托臂。
之所以叫减震器支柱是因为它除了减震还有支撑整个车身的作用，他的结构很紧凑，把减震器和减震弹簧集成在一起，组成一个可以上下运动的滑柱；下托臂通常是A字型的设计，用于给车轮提供部分横向支撑力，以及承受全部的前后方向应力。
整个车体的重量和汽车在运动时车轮承受的所有冲击就靠这两个部件承担。
所以麦弗逊的一个最大的设计特点就是结构简单，结构简单能带来两个直接好处那就是：悬挂重量轻和占用空间小。
我们知道，汽车悬挂属于运动部件，运动部件越轻，那么悬挂响应速度和回弹速度就会越快，所以悬挂的减震能力也就越强；而且悬挂质量减轻也意味着弹簧下质量减轻，那么在车身重量一定的情况下，舒适性也越好。
占用空间小带来的直接好处就是设计师能在发动机仓布置下更大的发动机，而且发动机的放置方式也能随心所欲。
在中型车上能放下大型发动机，在小型车上也能放下中型发动机，让各种发动机的匹配更灵活。
但同时也有很多不足比如稳定性差，抗侧倾和制动点头能力弱，增加稳定杆以后有所缓解但无法从根本上解决问题，耐用性相对较差，减震器容易漏油需要定期更换.。
麦弗逊前悬架的运动学仿真与结构优化
麦弗逊前悬架的运动学仿真与结构优化麦弗逊前悬架在汽车悬挂系统中被广泛应用，其结构简单，成本低廉，具有良好的稳定性和可靠性。
本文针对麦弗逊前悬架进行运动学仿真与结构优化，旨在提高汽车的行驶稳定性和舒适性。
运动学仿真部分，首先进行了前悬架建模，以及各关节的位置、旋转角度等参数的确定。
然后，利用ANSYS软件对前悬架进行了仿真分析，并得出了各个部位的应力、变形等数据，以及前悬架在不同路面条件下的反应情况。
通过仿真结果的分析，可以了解前悬架在实际行驶条件下的工作状态，为进一步优化结构提供可靠的理论依据。
结构优化部分，首先通过对前悬架的材料和参数进行调整，得到了新的结构方案。
接着，对新结构进行了全面的仿真分析，重点考虑了行驶稳定性、悬挂支持能力、舒适性等关键指标。
最终，通过结构优化，得到了一种更为完美的前悬架方案，其可靠性和稳定性很大程度上超过了传统结构，并可以有效地提高行驶舒适性。
值得注意的是，在进行运动学仿真与结构优化时，还需要考虑多种因素的影响。
例如，汽车外部环境对前悬架的影响、负载、路面条件等，这些因素都会对前悬架的稳定性和舒适性产生影响。
因此，在进行仿真模拟时，需要对多种因素进行统一的协调，实现相对完美的模拟结果。
总之，麦弗逊前悬架的运动学仿真和结构优化是一项复杂而重要的研究，其结果直接关系到汽车的行驶性能、舒适性和安全性。
通过本文的研究，可以为汽车制造企业提供可靠的理论基础，进一步提高麦弗逊前悬架的应用效果。
在汽车制造业中，悬挂系统对于车辆的稳定性和行驶舒适性起着决定性作用。
而麦弗逊前悬架由于其简单、可靠的结构，以及低成本的制造成本，受到了广泛的应用。
因此，对麦弗逊前悬架的运动学仿真和结构优化进行研究，不仅可以提高汽车制造技术水平，还可以有效地降低制造成本，提高汽车的性能。
首先，针对前悬架的运动学仿真部分，需要对整个悬架系统进行建模，并确定各关节的位置、旋转角度等参数。
然后，利用ANSYS等相关软件对前悬架进行仿真分析，得出各个部位的应力、变形等数据，以及前悬架在不同路面条件下的反应情况。
麦弗逊式前悬架的设计改进及分析
麦弗逊式前悬架的设计改进及分析艾维全 高世杰 王 承 廖 芳 (上汽集团汽车工程研究院)【摘要】 麦弗逊式独立悬架是减振器作滑动支柱并与下控制臂组成的悬架形式,与其它悬架系统相比,结构简单、性能好、布置紧凑,占用空间少。
因此对布置空间要求高的发动机前置前驱动轿车的前悬架几乎全部采用了麦式悬架。
文章针对汽车悬架的设计发展趋势,论述了当前麦弗逊前悬架的主要设计改进,并对改进原理进行了分析。
【主题词】 麦弗逊悬架 汽车 分析1 前言麦弗逊式独立悬架是减振器作滑动支柱并与下控制臂组成的悬架形式,其结构简图如图1所示。
与其它悬架系统相比,麦式悬架具有结构简单、性能好、布置紧凑,占用空间少等特点,因此对布置空间要求高的发动机前置前驱动轿车的前悬架几乎全部采用了麦式悬架。
随着汽车用户对汽车操控性能的日益增加,麦式前悬架的设计也在不断改进,其主要变化体现在抗前倾能力提高和下控制臂纵向“0偏移”L 形设计两个方面。
图1 麦弗逊式前悬架简图收稿日期:2004-06-112 提高抗前倾能力的设计一般独立悬架的设计都要利用其几何布置(杆系的位置关系)来控制车轮定位角、主销倾角、轮距等参数的变化来保证汽车姿态的平稳。
但随着对汽车性能要求的不断提高,现在还需要充分利用悬架的几何布置来控制汽车的动态性能,如侧倾、前倾和后倾等。
汽车在制动时由于惯性力的作用引起前后负荷的移动,前轮负荷增加会使汽车出现前部下沉的前倾现象,即所谓的制动“点头”。
由于发动机前置前驱动的轿车质心靠前,因此制动“点头”现象会较其它发动机布置形式的汽车明显,而这无论是对保持汽车行驶的稳定性、还是操控性来说,都是应该尽量避免的。
因此现在麦弗逊式前悬架在设计时都体现了抗“点头”的几何特征,下面先介绍一下悬架纵倾中心的概念。
如图2所示,减振支柱上部A 点和悬架下控制臂球铰接头B 点是决定麦式悬架主销轴线的两个点,因此它们的位置变化决定了减振支柱和车轮的运动。
支柱上部A 点根据支柱的伸缩运动进行上下移动,可以认为其侧视图上的回转中心(纵倾中心)位于与支柱中心成直角方向的无限远处点C A上。
麦弗逊和多连杆悬挂的利与弊
虽然按照悬架的档次和复杂程度以及用料来排名的话，多连杆是最好的，其次是双叉臂再其次是麦弗逊，虽然档次可以这样划分，但世界上的事物都是有利有弊的，这三种悬架之所以能在各种车型上大量存在当然有着各自的性能优点。
在这三种悬架中，麦弗逊是结构最简单的，也是制造成本最低用途最广的。
它主要用在大多数中小型车的前桥上。
它以简单独霸天下。
也正是因为他简单所以他轻，响应速度快。
并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，而且占用空间小适合小型车以及大部分中型车使用。
但是由于结构简单使得悬挂刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。
麦弗逊式悬挂系统双叉臂悬挂系统双叉臂悬挂也叫双摇臂，拥有上下两个摇臂，起横向力由两个摇臂同时吸收，支柱只承载车身重量。
因此横向刚度大。
由于上下使用不等长摇臂(上长下短)，让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损。
并且也能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。
但是由于多了一个上摇臂，所以需要占用较大的空间，因此小型车的前桥一般布置不下此种悬挂。
Alfa Romeo 159双摇臂Lincoln MKZ前双摇臂悬架Jaguar S-Type前双摇臂悬挂Jaguar XJR前双摇臂悬挂Maserati Quattroporte前双摇臂悬架Mercedes-Benz ML500前双摇臂悬挂Mercedes-Benz GL450前双摇臂悬挂Nissan Fuga双摇臂悬挂Volkswagen Phaeton前双摇臂悬架多连杆悬挂系统多连杆悬挂，通过各种连杆配置(通常有三连杆，四连杆，五连杆)，首先能实现双叉臂悬挂的所有性能，然后在双叉臂的基础上通过连杆连接轴的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角也能相应改变，这就意味着弯道适应性更好，如果用在前驱车的前悬挂，可以在一定程度上缓解转向不足，给人带来精确转向的感觉；如果用在后悬挂上，能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角，这就意味着后轮可以一定程度的随前轮一同转向，达到舒适操控两不误的目的。
某SUV车型麦弗逊式前悬架硬点优化分析
的操纵稳定性影响很大，硬点坐标参数对悬架系统的
K特性影响较大，通过对悬架关键硬点进行灵敏度分
析，优化硬点坐标，能够提升悬架系统的 K性能。文章 针对某款 SUV车型的麦弗逊式前悬架进行 K&C性能
图 ! 麦弗逊式前悬架多体动力学模型图
仿真，并利用 Insight进行关键硬点参数的灵敏度分析， 硬点位置是悬架各构件间连接的基础，对悬架 K
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轮跳行程())
图 某 车型车轮轮心侧向位移变化曲线图
情况直观地反映了悬架的性能，并作为车辆操纵稳定
车轮前束角是与外倾角匹配的角度参数，能够抵
性能判断的依据。
消由于外倾角的存在而导致的轮胎磨损。汽车转弯时，
关键词：麦弗逊式；前悬架硬点；优化分析
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adams麦弗逊式前悬架的K&C分析
麦弗逊式前悬架的K&C分析本文介绍了调用MotionView软件中的汽车动力学仿真模块，按照正向开发车型最初始设定的参数，修改默认模型的硬点、衬套六向刚度、弹簧刚度、减震器阻尼、缓冲块等数据，然后进行K&C仿真，并在MV提供的自动报告模板里添加两辆Benchmark 车的K&C试验数据，通过仿真数据与试验数据的对比，分析初步设定的参数是否合理，尤其是衬套刚度参数设定对操稳和平顺性的影响，并以此为依据对相应参数进行调整。
1 概述某车型的前悬架为麦弗逊结构，处于设计阶段，为了取得和Benchmark车同样的操稳性能，同时减少后期样车调校的工作量，需对该悬架进行K&C分析，优化悬架的硬点和衬套刚度。
2 MDB模型建立从MotionView自带的整车模型库Assembly Wizard调用所需的前悬架模型，并根据已有的设计修改相应的数据。
2.1 前悬架硬点建立及零部件属性设置通过模型界面输入关键点的三维坐标，将衬套六向刚度曲线转化为.CSV文件，导入到MotionView，并在相应的衬套中调用。
设定弹簧刚度、预载力和减振器的阻尼，以及减振器的长度、行程、上下限位块起作用点的位置。
2.2 横向稳定杆模型建立横向稳定杆是Roll工况仿真中的关键部件，通常的建模方式有柔性体中性文件和Polybeam两种。
在后期可能会对悬架侧倾刚度进行调整，考虑到稳定杆建模和参数调整的方便性，这里采用Polybeam方式，仅需输入稳定杆的硬点和材料参数，如图1所示。
图1稳定杆模型图2 前悬架模型2.3 整车参数设定调入悬架所需的模型并修改相应的数据，就得到如图2所示的前悬架模型，然后对整车的关键参数进行设定，如图3所示。
图3 整车参数表3 K&C分析结果完成仿真后，直接调用MotionView的报告生成文件，即可快速查看分析结果，同时为了便于比较，我们也可把试验得到的Benchmark车K&C实验数据分别输入到对应的曲线里。
麦弗逊独立悬架受力分析和计算
δ0-α角度时的分解。点A的力矩方程为：
bN’v+By t-Bx（c+o）=0
取 b = R0+d tgδ0 +t cos（δ0 –α）+
（c+a）sin（ δ0 –α）； By =Bx tg（β+ δ0 –α）
Ax（c+o）= [Nv-（Uv/2）]b
Ax= [Nv-（Uv/2）]b / （c+o）
(1)
式中： b=Ro+d tg δ0
mm
Uv/2 前轮簧下质量的一半 N
图1
由(1)式可知: 若 ( c+a)值增大(即点A在挡泥板处愈高)，b 值减小时，则使减振器活塞杆上的弯曲载荷Ax减小。
另外, 在Y轴方向上的所有力之和应等于零，即∑F=0 见图2。因此，弹簧上的静载荷为： ∵∑Fy=0 ∴Ay=Ny+By
Fmin=Fw-iyf2c2v
式中， f2 车轮可能的复原行程长度
c2v 换算到车轮处的弹簧刚度
简单下摆臂的力与行程传递比 Fw
分别为iy及ix：
W
FB
Nv
a b
Fw=N’v iy
N’v 可由称重得到的车轮载荷(单轮)Nv减去簧下质 量 (单轮)的一半。
N’v=Nv-Uv/2 W点为车轮中心 B点为下摆臂饺接中心 F点为弹簧作用力中心
的持续作用力B。依据得到的结果计算铰接连结尺寸。同 时，可以计算下臂以及将它连接到车身上的铰接连接尺寸。
2. 具有主销后倾角γ、制动力和前轮驱动(驱动力)的影响:
在此情况下,悬架导向装置中会产生纵向的附加力。 图11是确定Z轴(纵向轴)作用力的悬架侧视和后视简图。 在侧视图上，通过论胎接地点向主销作垂线交与一点，该 点至地面的距离为：
基于ADAMS的麦弗逊式悬架的优化分析
北京汽车・基于ＡＤＡＭＳ的麦弗逊式悬架的优化分析・文章编号：１００２－４５８１（２００８）０１－００１２－０３基于ＡＤＡＭＳ的麦弗逊式悬架的优化分析李尊远，李海波ＬＩＺｕｎ－ｙｕａｎ，ＬＩＨａｉ－ｂｏ（武汉理工大学，湖北武汉４３００７０）摘要：为了解决前轮磨损的问题，文中以多刚体系统动力学理论为基础，应用机械系统动力学仿真软件ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ建立麦弗逊悬架模型，并应用ＡＤＡＭＳ／Ｉｎｓｉｇｈｔ模块进行运动分析并对悬架的结构进行优化，得出优化的悬架布置方案，从而减小了轮胎的磨损。
关键词：ＡＤＡＭＳ；麦弗逊独立悬架；仿真优化中图分类号：Ｕ４６３．３３文献标识码：Ａ０引言麦弗逊独立悬架具有结构简单、质量轻、发动机及转向系易于布置、适合同多种形式的弹簧相匹配以及能实现车身高度的自动调节等优点。
但是由于其自由度的减少，运动特性的可设计性不如其他独立悬架。
麦弗逊悬架的主销轴线位于减震器上支点和下摆臂外支点的连线上，因此当悬架变形时，主销轴线也随之改变，车轮定位参数和轮距也都会相应改变，若变化量太大，就会影响汽车产品的使用性能（如转向沉重、摆振、轮胎偏磨、影响轮胎使用寿命等）。
针对轮胎偏磨的问题，在设计过程中，应用ＡＤＡＭＳ建立该悬架模型，再通过ＡＤＡＭＳ／Ｉｎｓｉｇｈｔ模块进行仿真分析及优化设计。
１建立悬架模型１．１建立模型由于麦弗逊悬架左右悬架对称，所以只对左悬架进行分析。
１／２麦弗逊悬架由车身、下摆臂总成、转向节总成、转向拉杆、车轮以及减振器和螺旋弹簧组成。
建立麦弗逊悬架模型的关键就是确定硬点，硬点是指各零件间连接处的关键几何定位点，确定硬点就是在子系统坐标系中给出零件之间连点的几何位置。
根据绝对坐标系（取两侧车轮接地印迹中心点连线的中点坐标原点，车辆的行驶方向为ｘ轴负向，ｙ轴由坐标原点指向驾驶员右侧，ｚ轴则符合右手螺旋法则垂直向上），硬点的坐标值通常可由零件图纸得到。
此悬架左半边硬点绝对坐标值如表１所示。
某车型麦弗逊转向悬架分析与优化设计
1. 2
车轮定位参数计算 如图 2 所示， 转向输入为 0 时， 车轮上下跳动， H、 C1 和 C2 点位置坐标保持不变； I、 K、 E和B4 则 A、 C 点固连在转向节上， 其两两之间保持定长约束； K 、 H 之 间 保 持 定 长 约 束； 夹 角 ∠KBA 和 之间和 E 、 ∠EBA 保持不变。 以 K 点 Z 向跳动量 z k 为输入参数， 由前述几何 l kb 表示 K 点与 E 、 B 两点间的 约束条件， 分别用 l ke 、 l eh 、 l eb 表示 E 点与 H、 B 两点之间的距离， 距离， 可列 以下定长约束和定向约束方程组 2 2 2 2 （ x e － x h ） + （ y e － y h ） + （ z e － z h ） － l eh = 0 （ x － x ） 2 + （ y － y ） 2 + （ z － z ） 2 － l2 = 0 e k e k e ke k 2 2 2 2 （ x k － x b ） + （ y k － y b ） + （ z k － z b ） － l kb = 0 （ 1） 2 2 2 2 （ x e － x b ） + （ y e － y b ） + （ z e － z b ） － l eb = 0 l2 + l2 － 2 l l cos∠KBA － l2 = 0 kb ab kb ab ka 2 2 l2 eb + l ab － 2 l eb l ab cos ∠ EBA － l ea = 0 其中
（ 3）
图2 Fig． 2
悬架结构简图
式中
T— — —车轮跳动后转向节连体坐标系在车体 坐标系下的位姿矩阵 Dn — — —K 、 I、 E 和 B 4 点在车体坐标系中的位
麦弗逊悬架运动学分析与结构参数优化_夏长高
2005年12月农业机械学报第36卷第12期麦弗逊悬架运动学分析与结构参数优化*夏长高 邵跃华 丁 华 【摘要】 基于空间机构运动学和数值计算方法,运用瞬心法和坐标变换建立了麦弗逊悬架空间几何与运动学特性的关系,给出了分析麦弗逊悬架运动学特性的数学模型,并利用遗传算法对麦弗逊悬架进行了结构参数优化。
研究结果表明,该方法可以明显地改善悬架的运动学特性,提高汽车的操纵稳定性,减少轮胎磨损,提高其使用寿命。
关键词:麦弗逊悬架 空间机构学 遗传算法 优化设计中图分类号:U 463.33文献标识码:AKinematical Analysis and Structural Parameter Optimizationof McPherson SuspensionXia Chang gao Shao Yuehua Ding Hua(J iangsu University )AbstractKinematical characteristic of M cPherson suspension that affects vehicle's per for mances such as steering char acter istics ,handling qualities ,riding com for t and serv ice life o f tire depend on how w ell the structural parameters of M cPherson suspension were identified .U sing the metho d of instantaneo us center and coordinate transfo rmation the relationship betw een spatial g eom etry ,kinematical character istic of M cPherson suspension w as analy zed based o n the spatial kinem atics and num erical calculation .In order to analy ze the suspension kinematics characteristics ,a mathem atical mo del w as built,and optimized the structure of M cPherso n suspension by using the genetic algo rithms m ethod.T he optim ization results show ed that GA metho ds w ere flexible and po werful search techniques for obtaining a better and a more realistic solution com pared to the classical optim ization techniques and it is im prov ed compared w ith the co nventio nal designs .Key words M cPherson suspension,Spatial kinem atics,Genetic algo rithms,Optim al design收稿日期:20050513*江苏大学高级人才专项基金资助项目(项目编号:04JDG009)夏长高 江苏大学汽车与交通工程学院 副教授 博士,212013 镇江市邵跃华 江苏大学汽车与交通工程学院 硕士生丁 华 江苏大学汽车与交通工程学院 讲师 博士 引言麦弗逊悬架具有结构简单、紧凑、占用空间少、非簧载质量小等特点,是现代汽车上广泛采用的一种悬架结构形式,其运动特性的优劣关系到汽车操纵稳定性、舒适性、转向轻便性和轮胎使用寿命等[1]。
麦弗逊悬架论文：汽车麦弗逊悬架三维设计方案与运动分析
麦弗逊悬架论文：汽车麦弗逊悬架三维设计与运动分析【中文摘要】悬架系统作为汽车底盘的核心总成,很大程度上决定着汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。
麦弗逊悬架系统具有结构简单、成本低、节省空间的优点,是目前应用最广泛的独立悬架系统。
本文以某轿车的前麦弗逊悬架系统为参考对象,运用PRO/E软件建立麦弗逊悬架三维模型,应用仿真软件ADAMS对麦弗逊悬架模型进行运动学仿真分析,分析了麦弗逊悬架车轮定位参数随车轮上下跳动过程的变化特性,找出悬架系统中存在的问题,然后利用ADAMS软件进行一系列实验设计,进一步分析了悬架结构中某些关键硬点的改进对车轮定位参数变化的影响。
在以上研究基础上,对所建立的麦弗逊悬架模型的关键硬点坐标进行优化分析,得到了优化的硬点坐标,很好的解决了存在的问题。
本文共分为五章,主要内容如下：文章首先叙述了研究的和意义,介绍了悬架系统的分类,回顾了目前国内外汽车悬架系统的发展现状,具体对麦弗逊悬架系统做了详细的介绍,总结了麦弗逊悬架系统结构特点。
文章采用悬架系统运动学研究方法对麦弗逊悬架系统进行研究,具体介绍了运动学因素,以及这些因素对悬架系统的影响特性。
分析了麦弗逊悬架的设计重点和难点,为下一步麦弗逊悬架系统的设计作铺垫。
然后开始对麦弗逊悬架系统...【英文摘要】Vehicle suspension system is the center assembly of automobile chassis, which largely determines vehicle handling stability and ride comfort.McPhersonsuspension has many advantages, such as a simple structure, low cost, space-saving, is the most widely used independent suspension system.The paper takes a car’s McPherson suspension system as a reference object, and establishes the three-dimensional model of McPherson suspension by PRO/E software, takes the kinematic emulation analysis application of McP...【关键词】麦弗逊悬架定位参数运动分析优化设计 ADAMS【英文关键词】suspension positional parameter motion analysis optimal design ADAMS/Insight【目录】汽车麦弗逊悬架三维设计与运动分析摘要4-5Abstract5-6第1章绪论9-21 1.1 引言9-11 1.2 现代车辆悬架概述11-14 1.2.1 车辆悬架分类11-13 1.2.2 国外悬架研究现状13 1.2.3 国内悬架研究现状13-14 1.3 麦弗逊悬架概况14-19 1.3.1 麦弗逊悬架介绍14-15 1.3.2 麦弗逊悬架研究现状15-17 1.3.3 麦弗逊悬架研究存在的问题17 1.3.4 软件介绍17-19 1.4 本文研究内容、方法和目标19-21 1.4.1 本文的研究内容19-20 1.4.2 本文拟采用的研究方法20 1.4.3 本文的研究目标20-21第2章悬架系统运动学影响因素分析21-28 2.1 引言21-22 2.2 车轮定位参数对整车行驶性能的影响分析22-26 2.2.1 主销后倾角(CasterAngle)22-23 2.2.2 主销内倾角(Kingpin Inclination Angle或SAL)23-24 2.2.3 车轮外倾角(Camber Angle)24-25 2.2.4 车轮前束角(Toe Angle)25-26 2.3 车轮定位参数匹配与优化设计26 2.4 麦弗逊悬架设计重点26-27 2.5 本章小结27-28第3章麦弗逊悬架建模与运动学分析28-40 3.1 引言28 3.2 建模思路及相关软件28 3.2.1 建模思路28 3.3 麦弗逊悬架几何模型的建立28-30 3.3.1 麦弗逊悬架几何模型分析29-30 3.3.2 几何模型导入到ADAMS30 3.4 麦弗逊悬架物理模型的建立30-36 3.4.1 悬架物理模型30-34 3.4.2 悬架模型参数计算34-35 3.4.3 测试台激励添加35-36 3.5 麦弗逊悬架运动学仿真分析36-39 3.5.1 运动学仿真分析36-39 3.5.2 模型存在的问题39 3.6 本章小结39-40第4章麦弗逊悬架优化分析40-61 4.1 引言40 4.2 悬架仿真优化方案40-42 4.2.1 仿真思路40-41 4.2.2 ADAMS参数化设计介绍41-42 4.3 悬架关键硬点F对车轮定位参数的影响42-52 4.3.1 关键硬点F沿单一坐标轴移动对车轮定位参数的影响42-49 4.3.2 关键硬点F点沿三个坐标轴同时移动对车轮定位参数的影响49-52 4.4 转向断开点C对车轮定位参数的影响52-54 4.4.1 硬点C点沿单一坐标轴移动对车轮定位参数的影响52-54 4.5 多个关键硬点对车轮定位参数的影响54-60 4.6 本章小结60-61第5章总结与展望61-63 5.1 本文总结61 5.2 研究展望61-63参考文献63-67致谢67。
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范 围 ，已经 成 为 麦 弗 逊 式 悬 架 设 计 工 作 中值 得 关 注 的 关 键 性 的契 合 程 度 与 使 用性 能 ” 。
技 术 。
为 了更 好 地 提 升 麦弗 逊 式 悬 架 的结 构 性 能 ，设 计 人 员 在 实
２ 三 维数 模 的建 立
践 中应 结 合 三 维 数模 对 麦 弗逊 式 悬 架 进 行 充 分 的结 构 调 整 ，利
采用传统的几何作 图技术对 麦弗逊 式悬架设 计过 程 中容 用 Ｉｎｓｉｇｈｔ模块 ，以主销 内倾 角和轮胎 滑移量作为 目标 函数 ，使
易出现 的复杂问题 进行求解 。麦 弗逊式 悬架 所 对应 的车轮跳 下控制臂后支点 、下控制臂前支点 、转 向横拉杆外支点 、下控制
动位 置的各个定位参数都是相互 变化的 ，随着我 国计算 机技术 臂外支点等硬点坐标作为设计 过程 中的主要优化 与改进部 位。
出现设计不 当的情况 ，就会极 大地影 响轿车 的使用性 能 ，致使
通过对麦弗逊式悬架三维数模的实际情况进行研究可知 ，
轿车出现转 向摆振 、沉重 的问题 。在 一般情 况下 ，麦弗逊 式悬 在 麦 弗 逊 式 悬架 的 优 化 与改 进 过 程 中 ，设 计 人 员 需 要 重 点 关 注
优质化的悬架形式 ，结 构简单 、布局 紧凑 、性能 突出 、占用 空间 三维数模 的过程 中，根据麦弗逊式悬架 内部结构之 间的相 互连
较少 ，在实践环节 能够充分提升机械单位 的运动性 能。本文通 接与运动关 系 ，实现不同结构的优化与创新 。
过对麦弗逊式悬架 的实 践应用情况进行分析 ，结合麦弗逊式 悬
架都 是与悬架 系统进行相互连接 ，两者在运动过程 中难免 出现 容易引发零部件磨损 与结构设 计误差 的 问题 。在计算机 网络
相互干扰的情况 ，即转 向干涉 的问题。 因此 ，如何 有效 调整麦 环境下 ，对麦弗逊式悬架三维数模 的整体结构 与零部件位置进
弗逊 式悬架 的杆系布置 ，充分提升麦弗逊式悬架 的理想化运动 行确认 ，及时纠正错误参数 ，充分 提升麦弗 逊式悬 架在轿 车内
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的性能 ，使轿车在行驶 过程 中能够 充分保 持平稳 ，降低车 轮上 下跳动时所产生的振幅 ，使轿车用户在车内空间享受到更加 舒
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适 的驾驶体验… 。麦弗逊式悬架具有结构 简单 、发动机 与转向 系容易布置 、非簧 载质 量小 、能与多种 弹簧相 互匹 配等实用 性 特点 ，在使用过程 中能 够充 分实 现 车身 高度 的 自动调 节。但 是 ，由于轿车主销轴线 的连线作 用 ，减 震器上 端与 车身连接 点
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在摆 动过程 中很容易导致 主销轴 线发生偏 移 ，因此 ，麦弗逊 式 悬架 在发生变形时 ，主销 的轮距 与定位角度都会发 生相应的变
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图 １ 麦 弗 逊 式 悬 架 的 结构 示 意 图
化 ，设计人员如果不能保证麦 弗逊式 悬架整 体结构 的优质性 ， ３ 麦 弗逊 式 悬 架 的优 化 与 改 进 措 施
是 下 摆 臂 旋 转 轴线 ，ＡＢＮ是 下 摆 臂 三 角 形 ，Ｔｓ为 转 向横 拉 杆 ，Ｔ 系统 当 中的 最 佳 设计 结 果 作 为 设 计 参 数 ，充 分 解 决 麦 弗 逊 式 悬
点 为 转 向节 臂 球 头 中 心 ，Ｄ点 车 轮 接 地 中 心 。如 图 容 易 出 现 的 定 位 参 数 过 大 、轮 胎 磨 损
的发展与创新 ，研究者可 以利用计算机作为辅助工具 ，利用专业 同时 ，设计人员还应在 Ｖｉｅｗ或 ＡＤＡＭＳ上对麦弗逊式悬架的布
的建 模 软件 ＣＡＴＩＡ建 立有 效 的麦 弗 逊 式 悬 架 模 型 ，通 过 对 模 型 置情况进行建模分析 ，充分运用 Ｉｎｓｉｇｈｔ对麦弗逊式悬架模型 当
架 的分析与优化思考 ，为我 国麦弗逊式悬 架今后 的实践 应用创
新提供合理化参考 。
声
１ 麦弗逊式悬架的特点与应用分析
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…
当下 ，我 国大部分对布置空间要求 较高的发动机前 置驱动
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型轿车都 已经配备了麦弗逊式悬架 ，该悬架能够充分提 升轿 车
０ 引 言
链 ；另一端的下摆臂通过转 向节与球 头销相 连，也 可将其 简化
麦弗逊式悬架 与其他 悬架 系统相 比具有更 加 突出的应 用 为一球铰链 ；转向横拉杆的另一 端与转 向节臂相 连接 ，可将其
优 势 ，它 是 一 种 减 振 器 作 滑 动 支 柱 并 与 下 控 制 臂 所 组 成 的一 种 简化为一球铰链 ，本文暂不考虑 橡胶衬 套 的弹性变形 ，在设计
技术 与 市 场
２０１６年第２３卷第 １期
技 术研发
麦 弗 逊 式 悬 架 的 分 析 与 优 化 思 考
陈奇来 ，李 火城，李永添
（三 明 学院 ，福 建 三 明 ３６５０００）
摘 要 ：着手 于麦 弗逊式悬架在我 国的应用现状 ，通过 对麦 弗逊 式悬架 的三维数模进行 分析 ，在建立 三维数模后进一 步 对 麦 弗逊 式 悬 架 的 整 体 结 构进 行 优 化 与 改进 ，充 分提 升 麦 弗逊 式 悬架 的 质 量 性 能 ，为我 国 麦 弗 逊 式 悬架 今 后 的研 究 与 分 析 提 供 可 行 性 参 考 。 关 键 词 ：麦 弗逊 式 悬 架 ；三 维数 模 ；改进 措 施 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１６．０１．０２５
进行 仿 真 分析 ，进 ～ 步 提升 麦 弗逊 式 悬 架 的设 计 性能 。
中的诸 多硬 点坐标进行修 改与确认 ，避免数据参 数 出现错误 ，
图 １为麦弗逊式悬架的结构示意 图，其中 Ｍ 点为摆臂球头 降低麦弗逊式悬架整体结构 的安全隐患。其次 ，设计人 员还需
中心 ，Ｎ点 为 车架 与减 震 器 的连 接 点 ，ＭＮ点 时 注 销 中 心 线 ，ＡＢ 要对麦弗逊式悬架的多项性能指标进行优化设计 ，根据计算 机