悬架设计
suv悬架设计课程设计
suv悬架设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解SUV悬架的基本结构及其工作原理；2. 掌握SUV悬架设计的基本流程和关键参数；3. 了解不同类型悬架的特点及其在SUV中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析SUV悬架的优缺点；2. 培养学生运用CAD软件进行SUV悬架设计的基本技能；3. 提高学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣和热情；2. 增强学生环保、节能、安全意识，认识到悬架设计在汽车性能和舒适性方面的重要性；3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，树立良好的职业素养。
课程性质：本课程为汽车工程专业高年级选修课程，侧重于实践与应用。
学生特点：学生具备一定的汽车基础知识，具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求：结合SUV悬架设计实际，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到以上课程目标，为将来从事汽车工程领域工作奠定基础。
二、教学内容1. SUV悬架系统概述- 悬架系统的基本概念与分类- SUV车型特点及其对悬架的要求2. SUV悬架结构及工作原理- 麦弗逊式、多连杆式等常见悬架结构- 悬架部件的功能及协同工作原理3. SUV悬架设计流程与方法- 悬架设计的基本流程与关键步骤- 参数化设计方法及CAD软件应用4. 悬架性能评价指标与优化- 悬架性能的主要评价指标- 悬架优化方法及其在SUV中的应用5. 案例分析与实践操作- 分析典型SUV悬架设计案例- 实践操作：运用CAD软件进行悬架设计6. SUV悬架发展趋势与创新- 新能源SUV悬架设计特点- 智能化、轻量化等悬架创新技术教学内容安排与进度：第1周：SUV悬架系统概述第2周：SUV悬架结构及工作原理第3周：SUV悬架设计流程与方法第4周：悬架性能评价指标与优化第5-6周：案例分析与实践操作第7周：SUV悬架发展趋势与创新教学内容与教材关联性：本教学内容紧密围绕教材中关于SUV悬架设计的相关章节，结合实际案例，使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实际操作能力。
第6章悬架设计
轴上的悬架横向刚度小，则容易造成转向轮发生 摆振现象。
5）悬架占用的空间尺寸 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； 占用高度空间小的悬架，则允许行李箱宽敞，
而且底部平整，布置油箱容易。
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悬架
双横臂式
单横臂式 单纵臂式 单斜臂式 麦弗逊式 扭转梁随动臂式
结构简单、 结构简单，用于 紧凑，轿车 发动机前置前轮 上用得较多 驱动轿车后悬架
汽车设计
三、前、后悬架方案的选择 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； 前轮与后轮均采用独立悬架。
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汽车设计
1 前轮和后轮均采用非独立悬架
轴转向效应
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汽车设计
对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加 对后桥，则增加了汽车过多转向趋势
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汽车设计
五、悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配 悬架侧倾角刚度：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。 要求在侧向惯性力等于0.4倍车重时，乘用车车身 侧倾角2.5°~ 4°，货车车身侧倾角不超过6°~ 7°。 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1.4～2.6。
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汽车设计
§6-4 弹性元件的计算
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汽车设计
三、悬架弹性特性 1、定义
悬架受到垂直外力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 。 2、分类
线性弹性特性、非线性弹性特性 1)线性弹性特性 定义: 悬架变形f与所受垂直外力F之间成固定比例 变化，弹性特性为一直线，悬架刚度为常数 。
《悬架设计》课件2
THANKS
复合材料
利用碳纤维、玻璃纤维等复合材料，提高悬架刚 度和强度，同时减轻重量。
智能材料
运用压电陶瓷、形状记忆合金等智能材料，实现 悬架的自适应调节和主动控制。
智能化技术在悬架设计中的应用
传感器技术
辅助驾驶系统
利用传感器实时监测车辆行驶状态和 路面状况，为悬架系统提供精确的数 据支持。
结合雷达、激光雷达、摄像头等技术 ，实现悬架的主动调节，提升驾驶安 全性和舒适性。
性能特点
该货车悬架系统具有较大 的承载能力和刚度，确保 车辆在重载情况下仍具有 良好的行驶稳定性。
设计优化
通过合理设计钢板弹簧的 形状和刚度，降低车辆自 重和提高燃油经济性，同 时保证货车的承载能力。
06
未来悬架设计展望
新材料在悬架设计中的应用
轻量化材料
采用高强度钢、铝合金等轻量化材料，降低悬架 重量，提高车辆燃油经济性和操控性能。
悬架的性能要求
刚度与阻尼
悬架需具备合适的刚度与阻尼，以 实现良好的缓冲减震效果。刚度决 定了悬架的支撑强度，而阻尼则影
响减震性能。
侧倾刚度
为了维持车身姿态稳定，悬架还需 具备足够的侧倾刚度，以抵抗车身
侧倾。
纵向刚度与横向刚度
纵向刚度影响车辆纵向稳定性，横 向刚度则影响车辆操控稳定性。
适应性与可靠性
悬架的定义与功能
缓冲减震
吸收和缓冲来自路面的冲击，提高乘坐 舒适性。
传递力矩
将地面施加在车轮上的力和力矩传递到 车身，同时将驾驶控制信号传递给车轮 。
维持车身姿态
保持车身姿态稳定，防止过大的颠簸和 摇摆。
适应路面变化
通过调节减震器和弹簧等元件的参数， 适应不同路面状况和驾驶需求。
汽车底盘悬架结构设计要点分析
汽车底盘悬架结构设计要点分析【摘要】汽车底盘悬架结构设计是车辆工程中非常重要的一个方面。
本文首先介绍了悬架结构的作用，包括提供悬挂和减震功能，保障车辆稳定性和舒适性。
然后对悬架结构进行了分类，包括独立悬挂和非独立悬挂等。
接着讨论了悬架结构设计的优化方案，指出通过减轻重量和提高刚度可以改善悬架性能。
材料选择也是关键的一环，合适的材料可以提高悬架的强度和耐久性。
最后分析了影响悬架结构的因素，包括行驶路况、车辆载重等。
综合以上内容，总结了汽车底盘悬架结构设计的要点，强调了设计的重要性和必要性。
通过合理的设计和优化，可以提升车辆性能和驾驶体验。
【关键词】汽车底盘，悬架结构，设计要点，分析，作用，分类，优化方案，材料选择，影响因素，总结1. 引言1.1 汽车底盘悬架结构设计要点分析汽车底盘悬架结构设计是汽车制造过程中非常重要的一环，它直接影响着汽车的操控性、舒适性和安全性。
设计良好的悬架结构可以有效减少车身的颠簸以及提升车辆的稳定性，让驾驶者在驾驶过程中更加舒适和安全。
悬架结构的作用是支撑汽车的车身，同时将车轮连接到车身上，使得车轮可以相对独立地运动。
根据不同的需求和使用环境，悬架结构可以分为独立悬架、半独立悬架和非独立悬架等多种分类。
不同类型的悬架结构在不同的路况和驾驶条件下会有不同的表现，因此在设计过程中需要根据实际情况选择合适的悬架结构。
优化悬架结构设计方案包括减轻悬架重量、提高刚度和强度、降低噪音和震动等方面。
选择合适的材料也是悬架结构设计的重要一环，常用的材料有钢铝合金、碳纤维等，不同的材料具有不同的优缺点，需要根据具体情况进行选择。
悬架结构的影响因素包括车辆的使用环境、车辆的负荷、悬架结构的几何形状等。
设计人员需要综合考虑这些因素，才能设计出性能更优秀的悬架结构。
在对汽车底盘悬架结构设计要点进行分析后，我们可以得出结论，对于汽车底盘悬架结构的设计要点有着重要的影响。
设计人员需要综合考虑悬架结构的功能、分类、优化方案、材料选择以及影响因素，才能设计出性能更卓越的底盘悬架结构。
汽车底盘悬架结构设计要点分析
汽车底盘悬架结构设计要点分析随着汽车工业的飞速发展，汽车底盘悬架结构的设计也成为汽车工程师们关注的重点之一。
底盘悬架是汽车重要的组成部分之一，直接关系到车辆的操控性、舒适性和安全性。
本文将对汽车底盘悬架结构设计的要点进行详细分析。
1. 悬架结构的类型要点分析的第一步就是悬架结构的类型。
常见的悬架结构包括双叉臂式、麦弗逊式、复合式、多连杆式等。
每种类型的悬架结构都有各自的优缺点，需要根据车型和用途来选择合适的悬架结构。
双叉臂式悬架适合高性能及大功率车型，麦弗逊式悬架适合一般家用车，复合式悬架适合跨界车型，多连杆式悬架适合豪华车型。
在选择悬架结构类型时，需要考虑到车辆的整体性能需求、成本、制造难易度以及可维修性等因素。
2. 悬架构件的材料悬架构件的材料是影响悬架结构性能的重要因素。
常见的材料有钢材、铝合金、碳纤维等。
钢材强度高、价格低，是汽车悬架结构最常用的材料。
但随着汽车轻量化、节能化及安全性要求的提高，铝合金和碳纤维等新材料被越来越多的应用在悬架结构中。
这些新材料在提高整车轻量化的同时还能提高车辆的操控性能和减少燃油消耗。
在选择悬架材料时，需考虑到材料的强度、刚度、耐久性以及成本等因素。
3. 悬架减震器的选型悬架减震器是影响汽车乘坐舒适性和操控性的关键部件，其选型直接影响到车辆的驾驶品质。
常见的悬架减震器包括气压式、液压式、电子控制式等。
不同类型的减震器具有不同的减震特性，如气压式减震器可以根据路况和行驶速度自动调整减震力，提高车辆的操控性和稳定性；电子控制式减震器可以根据驾驶者的驾驶习惯和路况实时调整减震力，提高车辆的操控性和舒适性。
在选型时需要考虑到车辆的用途和价格。
4. 悬架系统的调校悬架系统的调校是悬架设计的重要环节之一。
悬架系统的调校包括悬架几何参数的设计和悬架部件的强度设计。
悬架几何参数的设计直接关系到车辆的操控性和舒适性，如悬架几何参数的合理设计可以改善车辆的操控性和降低车辆的侧倾，提高车辆的行驶稳定性。
悬架设计大体步骤
悬架设计大体步骤
1、悬架类型进行选择
2、根据总布置参数确定悬架系统初步硬点
3、进行悬架性能设计，即确定悬架的基本参数，并根据总布置参数进行悬架参数设计及计算，包括悬架刚度、临界阻尼
4、通过ADAMS软件对悬架进行动力学仿真优化得到的结果，对悬架参数进行修正
5、进行悬架结构设计，即利用三维建模软件CATIA对各个零件进行三维建模，包括前后转向节、横向稳定杆、导向机构等
6、利用FEA软件HyperWorks对相关零件进行拓扑优化和静力分析，完善零件模型并完成零件应力校核，在保证设计强度和刚度要求的情况下进行轻量化设计
7、悬架总成进行改进、优化和总装配，得出符合实际要求的悬架方案，并提供各机加工零件的CAD图纸。
悬架设计
B：前悬架用宽的弹簧片，会影响转向轮的最大转角。
C：片宽选取过窄，又得增加片数，从而增加片间的摩
擦和弹簧的总厚
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汽车设计
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汽车设计2）.钢板弹簧片厚h的选择（影响）
➢增加片厚h，可以减少片数n
➢钢板弹簧各片厚度可能有相同和不同两种情况，
希望尽可能采用前者
选 择
➢但因为主片工作条件恶劣，为了加强主片及卷 耳，也常将主片加厚，其余各片厚度稍薄。此时，
汽车设计
1.满载弧高fa
➢满载弧高fa是指钢板弹簧装到车轴（桥）上， 汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包 括卷耳半径）连线间的最大高度差
➢fa用来保证汽车具有给定的高度
➢当fa=0时，钢板弹簧在对称位置上工作 ，为 了在车架高度已限定时能得到足够的支挠度值， 常fa=10~20mm。
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Fk Fc F0
ca/cm 1
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汽车设计
四、悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配
1.侧倾角刚度
侧向惯性力为0.4G时：
乘用车侧倾角：2.5-4.0度
货车侧倾角：6-7度
2.前、后轴侧倾角刚度的匹配
乘用车：前、后悬架侧倾角刚度比值：
1.4~2.6
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汽车设计
第四节 弹性元件的计算
➢各片的承受的弯矩正比于其惯性矩
➢同时该截面上各片的弯矩和等于外力 所引起的弯矩
n
c6aE/
ak31(Yk
Yk1)
k1
k
ak1(l1lk1)
Yk 1/ Ji i1
悬架设计
悬架设计三、设计要求：1）良好的行驶平顺性：簧上质量 + 弹性元件的固有频率低；前、后悬架固有频率匹配：乘：前悬架固有频率要低于后悬架尽量避免悬架撞击车架；簧上质量变化时，车身高度变化小。
2）减振性好：衰减振动、抑制共振、减小振幅。
3）操纵稳定性好：车轮跳动时，主销定位参数变化不大；前轮不摆振；稍有不足转向（δ1>δ2）4）制动不点头，加速不后仰，转弯时侧倾角合适5）隔声好6）空间尺寸小。
7）传力可靠、质量小、强度和寿命足够。
§6-2 悬架结构形式分析：一、非独立悬架和独立悬架：二、独立悬架结构形式分析：1、评价指标：1）侧倾中心高度：A、侧倾中心：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，叫侧倾中心。
B、侧倾中心高度：侧倾中心到地面的距离。
C、侧倾中心位置影响：位置高：侧倾中心到质心的距离缩短，侧向力臂和侧倾力矩↓，车身侧倾角↓；过高：车身倾斜时轮距变化大，加速轮胎车轮外倾角α磨损。
2）车轮定位参数：车轮外倾角α，主销内倾角β，主销后倾角γ，车轮前束等会发生变化。
主销后倾角γ变化大→转向轮摆振车轮外倾角α化大→直线行驶稳定性；轮距变化，轮胎磨损3）悬架侧倾角刚度A、车厢侧倾角：车厢绕侧倾轴线转动的角度B、影响：车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度有关，影响操纵稳定性和平顺性4）横向刚度：影响操纵稳定性转向轴上悬架横向刚度小，转向轮易摆振， 5）空间尺寸：占用横向尺寸→影响发动机布置和拆装；占用高度尺寸→影响行李箱大小和油箱布置。
2、不同形式悬架比较（表6-1）问：A、车轮跳动时，为什么α、β、γ如此变化？B、轮距为什么如此变化？C、应用？1）双横臂式：A、α、β均变，∵非平移，选择四杆结构，可小；B、四杆；C、应用：中高轿前悬，不用于微轿（空间）。
2）单横臂：A、α、β变化大，∵绕一点横向转动；B、绕一点横向转动；C、应用：后悬，少用于前悬。
悬架系统设计计算报告
悬架系统设计计算报告一、引言悬架系统作为汽车底盘的重要组成部分，对车辆的行驶稳定性、乘坐舒适性和操控性能等方面有着重要影响。
因此，在汽车设计和制造过程中，悬架系统的设计十分关键。
本报告将介绍悬架系统设计过程中的计算方法和依据，并对其进行详细说明。
二、悬架系统设计计算方法1.载荷计算：首先需要计算车辆在不同行驶条件下的载荷。
通过分析车辆的使用环境和客户需求，确定悬架系统的额定载荷。
然后，根据车辆自重、乘员重量、行李重量、荷载等因素，计算出车辆的总载荷。
2.载荷分配计算：在计算悬架系统的载荷分配时，需要考虑车辆的静态和动态载荷。
静载荷主要指车辆停靠时的重力，而动载荷主要指车辆行驶过程中因加速度、制动力和路面不平均性等引起的载荷。
通过对车辆不同部位的载荷进行测量和分析，确定每个车轮的载荷。
3.悬架系统刚度计算：悬架系统的刚度对车辆的操控性和乘坐舒适性有着直接影响。
悬架系统的刚度可以分为纵向刚度、横向刚度和垂向刚度等。
在设计悬架系统的过程中，需要根据车辆的使用环境和性能需求，计算悬架系统的刚度。
4.悬架系统减振器计算：悬架系统的减振器的设计和选型是悬架系统设计的重要环节。
减振器可以减少车辆在行驶过程中的震动，提高乘坐舒适性和行驶稳定性。
根据悬架系统的刚度和载荷等因素，计算减振器的选择和设计参数。
5.悬架系统运动学计算：悬架系统的运动学计算是为了确定悬架系统在不同行驶状态下的主要参数，以便进行悬架系统的设计和调整。
通过对车辆的几何尺寸、运动学参数和悬架结构的分析和计算，确定悬架系统的工作范围和参数。
三、计算依据在悬架系统设计计算中，需要依据以下相关标准和原则进行设计：2.汽车悬架系统设计手册：根据汽车制造商提供的相关手册和技术资料，对悬架系统设计进行指导和计算。
3.数学和工程力学原理：在悬架系统设计计算过程中，需要运用数学和工程力学的相关原理和方法，如力学平衡、弹性力学、振动理论等，进行悬架系统的计算。
4.仿真和试验数据：通过对悬架系统的仿真分析和试验测试，获取悬架系统的相关参数和性能数据，为悬架系统的设计计算提供依据。
汽车设计悬架设计
汽车设计悬架设计汽车悬架是汽车的重要组成部分之一，它负责支撑和连接车身和车轮，使汽车具备稳定驾驶性能、良好的操控性和舒适的行驶感受。
悬架设计的好坏直接关系到车辆的行驶稳定性、车身姿态控制以及车辆舒适性。
本文将从悬架的基本原理、结构形式、悬架参数优化以及新技术应用等方面，对汽车悬架的设计进行详细阐述。
汽车悬架的基本原理是通过弹簧和减振器来吸收和分散来自不平路面的冲击力，并提供车身的载荷支撑。
弹簧可以是螺旋弹簧、气囊弹簧或扭力杆弹簧，而减振器则是通过内部的液压阻尼器将冲击力转化为热能。
汽车悬架的结构形式多种多样，常见的有独立悬架、非独立悬架和半独立悬架等。
其中独立悬架可以使轮胎保持垂直于地面，确保每个车轮都能独立地跟随路面变化，提高车辆的操控性和舒适性。
在悬架设计中，悬架参数的优化是至关重要的一步。
悬架参数包括弹簧刚度、减振器阻尼、悬挂点位置等。
弹簧刚度的选择直接关系到车辆的悬架活动范围和弹性特性，太硬的弹簧会使车辆过于坚硬，太软的弹簧则会使车辆过于柔软。
减振器阻尼的调节可以影响车辆的悬挂变形和减振效果，适当的阻尼可以提高悬架的响应速度和抗冲击能力。
悬挂点位置的选择与车辆的悬挂角度和车轮跳跃力有关，较高的悬挂角度可以提高车辆的通过性和减震效果，而较低的车轮跳跃力可以提高车辆的稳定性和操控性。
近年来，随着科技的进步，汽车悬架的设计也有了许多新的技术应用。
例如，电子悬架系统可以通过电磁感应和控制阀来调节悬架的硬度和高度，实现动态悬架调节；主动减振器系统则可以根据路面状况和驾驶环境主动调节减振器的阻尼，提供更好的悬架效果。
此外，气动悬架系统可以通过空气弹簧和电动泵进行主动调节，提供更好的减震效果和稳定性。
这些新技术的应用使汽车悬架能够更好地适应不同行驶条件和驾驶需求，提供更好的驾驶体验。
综上所述，汽车悬架设计对车辆的行驶稳定性、操控性和舒适性具有巨大影响。
悬架设计应该根据车辆的使用环境和驾驶需求合理选择悬架形式、优化悬架参数，并结合新技术的应用来提供更好的行驶性能。
悬架设计指南范文
悬架设计指南范文悬架设计是车辆工程中的一个重要部分，它直接关系到车辆的操控性、舒适性以及安全性。
本文将从悬架的基本原理、悬架系统的组成部分、悬架设计的要素以及常见的悬架类型等方面进行详细介绍。
1.悬架的基本原理悬架是连接车体和车轮的一组系统，它的主要功能是减震、支撑和保持车轮接触路面的稳定性。
悬架系统通过减震器、弹簧、阻尼器和托架等部件来实现对车体和车轮的衔接和控制。
在车辆行驶过程中，悬架系统将路面的不平度转化为车体的垂直运动，并通过减震器来吸收和控制车体的能量。
2.悬架系统的组成部分悬架系统主要由减震器、弹簧、阻尼器、控制臂、托架和稳定杆等组成。
其中，减震器和弹簧是悬架系统中最重要的两个部件。
减震器主要用于吸收和控制车体的能量，而弹簧则主要用于支撑车体的重量，并提供适当的车身高度。
3.悬架设计的要素悬架设计的要素包括载荷分配、悬架行程、悬架刚度和减震器调校等。
载荷分配是指在不同驾驶状态下车轮承受的重量比例，合理的载荷分配能够提高车辆的操控性和稳定性。
悬架行程是指车轮在垂直方向上的运动范围，合理的行程能够提供足够的减震和保持车轮接触路面。
悬架刚度是指弹簧对垂直位移的阻力，适当的刚度能够提高车辆的操控性和舒适性。
减震器调校是指根据车辆的驾驶状态和行驶环境调整减震器的工作效果，合理的调校能够提供更好的悬架控制和舒适性。
4.常见的悬架类型常见的悬架类型包括独立悬架、刚性悬架和半独立悬架等。
独立悬架是指每个车轮都配备有独立的悬架系统，它能够提供更好的悬架控制和车轮独立运动。
刚性悬架是指车轮之间通过刚性连接，它简单、结构稳定，但无法独立运动。
半独立悬架是介于独立悬架和刚性悬架之间的一种类型，它主要用于低成本和简化设计的车辆。
在悬架设计的过程中，需要综合考虑车辆的操控性、舒适性和安全性等因素。
通过合理的悬架设计能够提高车辆行驶的稳定性和舒适性，并降低车辆行驶时的振动和疲劳程度。
同时，与其他车辆系统的协调和优化也是悬架设计的重要内容，例如制动系统、转向系统和底盘结构等。
汽车设计讲稿-第六章悬架设计
汽车设计讲稿-第六章悬架设计第六章悬架设计§6-1 概述：一、功用：传力、缓冲、减振：保证平顺性、操纵稳定性二、组成：弹性元件：传递垂直力，评价指标为单位质量储能等导向装置：车轮运动导向，并传递垂直力以外的力和力矩减振器：减振缓冲块：减轻车轴对车架的撞击，防止弹性元件变形过大横向稳定器：减少转弯时车身侧倾太大和横向角振动三、设计要求：1）良好的行驶平顺性：簧上质量 + 弹性元件的固有频率低；前、后悬架固有频率匹配：乘：前悬架固有频率要低于后悬架尽量避免悬架撞击车架；簧上质量变化时，车身高度变化小。
2）减振性好：衰减振动、抑制共振、减小振幅。
3）操纵稳定性好：车轮跳动时，主销定位参数变化不大；前轮不摆振；稍有不足转向（δ1>δ2）4）制动不点头，加速不后仰，转弯时侧倾角合适5）隔声好6）空间尺寸小。
7）传力可靠、质量小、强度和寿命足够。
§6-2 悬架结构形式分析：一、非独立悬架和独立悬架：二、独立悬架结构形式分析：1、评价指标：1）侧倾中心高度：A、侧倾中心：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，叫侧倾中心。
B、侧倾中心高度：侧倾中心到地面的距离。
C、侧倾中心位置影响：位置高：侧倾中心到质心的距离缩短，侧向力臂和侧倾力矩↓，车身侧倾角↓；过高：车身倾斜时轮距变化大，加速轮胎车轮外倾角α磨损。
2）车轮定位参数：车轮外倾角α，主销内倾角β，主销后倾角γ，车轮前束等会发生变化。
主销后倾角γ变化大→转向轮摆振车轮外倾角α化大→直线行驶稳定性；轮距变化，轮胎磨损3）悬架侧倾角刚度A、车厢侧倾角：车厢绕侧倾轴线转动的角度B、影响：车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度有关，影响操纵稳定性和平顺性4）横向刚度：影响操纵稳定性转向轴上悬架横向刚度小，转向轮易摆振，5）空间尺寸：占用横向尺寸→影响发动机布置和拆装；占用高度尺寸→影响行李箱大小和油箱布置。
乘用车悬架设计课程设计
乘用车悬架设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解乘用车悬架的基本原理和功能，掌握悬架系统的分类及特点。
2. 学习乘用车悬架的各组成部分及其作用，了解各部件间的相互关系。
3. 掌握乘用车悬架设计的基本要求，了解影响悬架性能的主要因素。
技能目标：1. 能够分析不同类型乘用车悬架的优缺点，并进行合理选择。
2. 学会运用相关知识，对乘用车悬架进行简单设计和计算。
3. 培养学生的团队协作和沟通能力，能够就悬架设计问题进行讨论和交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣，激发学生探索新知识和新技术热情。
2. 增强学生的环保意识，认识到汽车悬架设计在节能减排中的重要性。
3. 树立正确的价值观，认识到科学技术对社会和人类生活的影响。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习，学生能够掌握乘用车悬架设计的基本知识，具备初步的设计和计算能力，同时培养良好的团队合作和沟通能力。
二、教学内容1. 乘用车悬架基本原理：介绍悬架系统的功能、分类及工作原理，包括独立悬架和半独立悬架的特点及应用。
教材章节：第二章 悬架系统概述2. 悬架系统主要部件：学习弹簧、减振器、稳定杆等主要部件的结构和作用，分析各部件对悬架性能的影响。
教材章节：第三章 悬架系统主要部件3. 悬架设计要求及性能影响因素：探讨乘用车悬架设计的基本要求，分析影响悬架性能的主要因素，如刚度、阻尼等。
教材章节：第四章 悬架设计要求及性能影响因素4. 悬架设计实例分析：通过实例分析，学习乘用车悬架的设计过程，掌握简单设计和计算方法。
教材章节：第五章 悬架设计实例分析5. 悬架设计软件应用：介绍常见悬架设计软件的使用方法，让学生了解现代化设计工具在悬架设计中的应用。
教材章节：第六章 悬架设计软件应用教学内容按照以上安排进行，注重理论与实践相结合，使学生在掌握基本知识的同时，能够运用现代化设计工具进行悬架设计。
悬架系统设计汽车悬架系统设计
装配与涂装
按照工艺流程进行装配，采用 自动化涂装设备，确保产品外
观质量。
检测与试验
对成品进行全面的检测和试验 ，确保产品性能符合设计要求
。
关键工艺参数控制
热处理工艺参数
控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数，确 保材料的力学性能和金相组织符合要求。
焊接工艺参数
选择合适的焊接方法和焊接参数，确保焊缝质量 和强度。
解决关键技术难题
在悬架系统设计过程中，攻克了多项关键技术难题，如非线性阻尼特性控制、多自由度振 动解耦等，为悬架系统的研发和应用提供了有力支持。
行业发展趋势预测
智能化悬架系统成为发展热点
随着智能驾驶技术的不断发展，智能化悬架系统将成为未来汽车悬架 系统的重要发展方向，实现与车辆控制系统的高度集成和协同工作。
验证与测试
通过实车试验或台架试验等方式，验证优化后的悬架系统的性能和可 靠性，确保满足设计要求。
05 悬架系统制造工艺与质量 控制
制造工艺流程规划
01
02
03
04
原材料选择与检验
选用高强度、轻量化的材料， 并进行严格的入厂检验，确保
原材料质量。
零部件加工
采用先进的数控机床和加工工 艺，确保零部件的尺寸精度和
稳定性分析
研究车辆和悬架系统在受到外部扰动时的稳定性，包括侧倾稳定 性、俯仰稳定性和横摆稳定性等。
仿真模拟与优化设计
仿真模拟
利用计算机仿真软件，对悬架系统进行动力学仿真模拟，分析系统 的运动学和力学特性，以及车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。
优化设计
根据仿真结果和实际需求，对悬架系统的结构参数、刚度和阻尼等 进行优化设计，提高车辆的行驶性能和舒适性。
第六章悬架设计1
推荐：
n（Hz）
0.8~1.6 1.5~2.2 1.3~1.8 1.4~2.0
f c (cm)
10~30 5~11 7~15 6~13
f d (cm)
7~9 6~9 5~8 7~13
轿车 货车 大客 越野
选fd/fc原则：
路面好，fd / fc小一些 路面差，fd / fc大一些
返 回
悬架偏频n、静挠度fc、动挠度fd的确定
悬架侧倾角刚度 较小，需要用横 较大，可不装横向稳 向稳定器 定器 横向刚度 其它 横向刚度大 结构稍复杂，前 结构简单、成本低， 悬架用得较多 前悬架少用 占用的空间尺寸 占用较多的空间 占用较少的空间
独立悬架结构型式分析（2）
导向机构形式
示意图 特 性 评 价 侧倾中心高度
单斜臂式
麦弗逊式
扭转梁随动臂式
讨 论 结 论
Cφ 定义 簧上质量 产生单位 侧倾角时 悬架给车 身的弹性 恢复力矩：
当侧向力为0.4倍车重 轿 2.5°～4 ° 车 货 6 °～7 °) 车
dM （2） C d
Cφ1 > Cφ2 在0.4g的侧向加速度下
前轴轮胎侧偏角δ1>后轴的δ2 满足汽车稍有不足转向的要求
果 变化 副簧接触 ②用方法二使空、满载范 托架前后 围内悬架系统振动频率变 频率变化
不大
经常处于半 载运输状态 或值 较小 的车辆
大
运输部门 使用的货 车
化不大，但副簧接触托架 前后的nb、na突变较大。 适用于经常满载的运输部 门车辆
应用
4.主、副簧应力校核：
由材力：
Fa L a ; 4nW NhomakorabeaO
f
乘用车悬架设计课程设计
乘用车悬架设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解乘用车悬架的基本结构及其工作原理，掌握悬架系统的设计参数和性能指标。
2. 使学生掌握乘用车悬架的设计方法，包括悬架子系统设计、弹簧和减震器选型等。
3. 帮助学生了解乘用车悬架设计中的力学原理，如受力分析、振动与冲击等。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行乘用车悬架结构设计的能力。
2. 培养学生运用仿真软件对乘用车悬架性能进行分析和优化的能力。
3. 提高学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对汽车工程领域的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 引导学生关注乘用车悬架设计对汽车性能、安全和舒适性的影响，提高其社会责任感。
3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，使其具备良好的职业素养。
本课程针对高年级本科或专科学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，学生能够掌握乘用车悬架设计的基本知识和技能，为未来从事汽车工程设计和管理奠定基础。
同时，课程注重培养学生的情感态度和价值观，使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 乘用车悬架系统概述：介绍悬架系统的基本组成、分类及其在汽车中的作用。
- 教材章节：第一章 悬架系统概述2. 乘用车悬架设计原理：讲解悬架设计的基本原理，包括力学原理、设计参数和性能指标。
- 教材章节：第二章 悬架设计原理3. 悬架子系统设计：分析悬架子系统的设计方法，包括弹簧、减震器等部件的选型与匹配。
- 教材章节：第三章 悬架子系统设计4. 乘用车悬架结构设计：运用CAD软件进行悬架结构设计，培养学生实际操作能力。
- 教材章节：第四章 悬架结构设计5. 悬架性能仿真与分析：利用仿真软件对设计出的悬架性能进行分析和优化。
- 教材章节：第五章 悬架性能仿真与分析6. 案例分析与讨论：分析典型乘用车悬架设计案例，提高学生分析和解决问题的能力。
悬架系统设计 知识点
悬架系统设计知识点悬架系统是汽车重要的组成部分之一，它对车辆的操控性、舒适性和安全性都有着重要的影响。
一个好的悬架系统设计能够保证车辆在行驶中的稳定性，减少震动和颠簸，提供良好的驾驶感受。
下面将介绍一些悬架系统设计的关键知识点。
一、悬架系统的基本原理悬架系统的基本原理是通过减少车辆和路面之间的相互作用力，提供稳定且平滑的行驶环境。
常见的悬架系统类型包括独立悬架、非独立悬架和半独立悬架。
其中，独立悬架系统能够减少左右轮之间的相互干扰，提高悬架系统的独立性和稳定性。
二、悬架系统的材料选择悬架系统的材料选择对于系统的性能和寿命有着重要的影响。
常见的材料包括钢、铝合金和复合材料等。
钢材具有高强度和刚性，适用于繁重载荷的情况；铝合金材料具有较轻的重量和较高的强度，适用于追求悬挂系统轻量化的情况；复合材料则具有较高的强度和刚性，并且可以实现自由调节的特点，适用于高性能悬架系统的设计。
三、悬架系统的减震器设计减震器作为悬架系统中的重要组成部分，能够通过减少车辆的振动和抑制车身的滚动、俯仰和横摆等动作，提高行驶的平稳性和舒适性。
减震器的设计要考虑到弹簧的刚度、减震阻尼的设置以及减震器的控制适应性等因素。
常见的减震器类型包括气压减震器、液压减震器和电子控制减震器等，它们各有优缺点，需要根据实际应用情况进行选择和设计。
四、悬架系统的悬挂方式悬架系统的悬挂方式有前置式悬挂和后置式悬挂两种常见形式。
前置式悬挂将悬架组件安装在车辆前部，主要用于前驱车型，能够提供较好的操控性能和路面反馈；后置式悬挂则将悬架组件安装在车辆后部，主要用于后驱车型，能够提供较好的加速能力和牵引力。
不同的悬挂方式适用于不同的车型和使用环境，设计时需要根据实际需求进行选择。
五、悬架系统的调校和调节悬架系统的调校和调节是悬架系统设计中的重要环节，它能够根据车辆的使用需求和驾驶者的个人喜好对悬架系统进行性能优化。
悬架系统的调校包括刚度、行程、减震阻尼等参数的调整，而调节则包括冲孔式调节、电子控制调节和空气悬挂调节等方式。
悬架设计优秀课件
《汽车设计》电子教案
8.5 独立悬架导向机构设计
➢8.5.2 独立悬架导向机构的布置参数
1．侧倾中心 侧倾中心的位置随导向机构的型式而不同。可用图解法或实验法 求得。如图所示。
(a) 单横臂式
(b) 单纵臂式
(c) 双横臂式
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《汽车设计》电子教案
8.5 独立悬架导向机构设计
➢8.5.2 独立悬架导向机构的布置参数
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《汽车设计》电子教案
8.5 独立悬架导向机构设计
➢8.5.3 双横臂悬架导向机构设计
1．前轮定位参数的变化 前轮定位参数随车轮上下跳动的变化特性，通常是指从满载静平 衡位置到车轮跳动±40mm范围内的特性。
a) 主销长度不变且等于0.6倍下臂长 ； b) 上臂长不变且等于0.6倍下臂长
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《汽车设计》电子教案
8.5 独立悬架导向机构设计
➢8.5.3 双横臂悬架导向机构设计
1．前轮定位参数的变化 表中列出了几种国外乘用车双横臂式独立悬架的一些参数，供设
计时参考。
车牌名称
上臂长A(mm)
下臂长r(mm)
球销距B(mm)
A/r
A/B
奔驰600(德)
330
479
256
0.702
1.29
伏尔加(俄)
200
445
250
根据气囊结构型式不同，空气弹簧可分为囊式、膜式和复合式三 种。囊式又分为单曲式、双曲式和多曲式；与膜式相比，囊式寿命较 长、制造方便，刚度较大，故常用于商用车。
23
《汽车设计》电子教案
8.4 弹性元件的计算
➢8.4.4 空气弹簧和油气弹簧的计算
2. 油气弹簧 油气弹簧是空气弹簧的一种特例，它以气体作为弹性元件，在气 体与活塞之间引入油液作为中间介质。油气弹簧的工作缸由气室和浸 在油液中的阻尼阀组成。 油气弹簧有双气室和两级压力式。
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较低
轻
最高
较轻
高
轻
高
较轻
较高
轻
大
较小
小
小
较小
轻
悬架弹 线性 性特性 结构 简单
易获 取非 线性 复杂
非线 线性 性 复杂 复杂
非线 性 复杂
非线 性 复杂
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汽车设计
板簧
3、 弹 性 元 件
比较内容
多片 少片
螺 旋 弹 簧
扭 杆 弹 簧
空气 弹簧
油气 弹簧
橡胶 弹簧
维修保养 方便 方便 寿命 短 短
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汽车设计
1.满载弧高fa 满载弧高fa是指钢板弹簧装到车轴（桥）上， 汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包 括卷耳半径）连线间的最大高度差 fa用来保证汽车具有给定的高度 当fa=0时，钢板弹簧在对称位置上工作 ， 为了在车架高度已限定时能得到足够的支挠度 值，常fa=10~20mm。
汽车设计
back
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汽车设计
2）.钢板弹簧片厚h的选择（影响）
增加片厚h，可以减少片数n
钢板弹簧各片厚度可能有相同和不同两种情况， 希望尽可能采用前者 但因为主片工作条件恶劣，为了加强主片及卷 耳，也常将主片加厚，其余各片厚度稍薄。此 时，要求一副钢板弹簧的厚度不宜超过三组。 为使各片寿命接近又要求最厚片与最薄片厚度 之比应小于1.5。
2)动挠度
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
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汽车设计
2、选择要求及方法
1)、固有频率
汽车前、后部分的车身的固有 频率n1和n2（亦称偏频）可用 下式表示
n1 c1 / m1 / 2
乘用车：前、后悬架侧倾角刚度比值： 1.4~2.6
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汽车设计
第四节 弹性元件的计算
一、板簧设计
（一）板簧的布置方案
1.对称布置 2.非对称布置
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汽车设计
（二）、钢板弹簧主要参数的确定
钢板弹簧主要参数有：满载弧高fa ， 钢板弹簧长度L，钢板断面尺寸及片 数。
已知条件：汽车满载静止时前、后轴 （桥）负荷，簧下部分荷重，悬架的 静挠度 与动挠度，汽车的轴距等
2—复原行程缓冲块脱离支架 3—主弹簧弹性特性曲线 4—复原行程
5—压缩行程
6—缓冲块压缩期悬架弹性特 性曲线 7—缓冲块压缩时开始接触弹 性支架 8—额定载荷
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汽车设计
(2)非线性悬架
曲线上某点刚度应当是该切点与水平坐标轴夹 角正切值，即该点斜率
Fc tg fc
F F
f
线性
f
非线性
4.制动、加速行驶时无“点头”和
“后仰”现象
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汽车设计
第一节 概述 二、要求：
5.强度高、寿命长、成本低，能可靠传
递力和力矩
6.良好隔声
7.结构紧凑，占用空间小
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汽车设计
第二节 悬架结构型式分析
非独立悬架
独立悬架
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汽车设计
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汽车设计
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汽车设计
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汽车设计
（2）↑fc使C ↓，制动、加速、转弯行驶时， 汽车会“点头”、“后仰”，或车身侧 倾较大
（3） 要使fc ↑，则要增大板簧长度，布置 困难，质量↑ 26/86
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汽车设计
货车实测值：
n1: n2:
满载 满载
1.7～2.3Hz 1.8～2.4Hz
空载
空载
1.2～2.4Hz
2.4～4.0Hz
27/86 27
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汽车设计
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汽车设计
第二节 悬架结构型式分析
一、组成：
弹性元件：
导向装置： 减振装置：
横向稳定杆： 缓冲块：
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汽车设计
第二节 悬架结构型式分析
1、非独立悬架：
二 分 类
结构简单、制造成本低、维修方便； 非簧载质量大，平顺性差； 左右车轮互相影响；
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汽车设计
（2）从n0，nc，nb，na相差不 大出发
使副簧开始起作用时的悬架挠度fa等于汽车空 载时悬架的挠度f0，而使副簧开始起作用前一瞬 间的挠度fK等于满载时悬架的挠度fc 。
F0 f0 na n0 f a f 0 cm Fk nk nc f k f c fk cm
• 原则上轿车的级别越高，悬架的偏频 越小。 • 对高级轿车满载的情况，前悬架偏频 要求在0.80~1.15Hz，后悬架则要求在 0.98~1.30Hz。 • 货车满载时，前悬架偏频要求在 1.50~2.10Hz，而后悬架则要求在 1.70~2.17Hz。
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汽车设计
3悬架的动挠度 定义：悬架从满载位置开始，压缩 到结构允许的最大变形（碰缓冲块 并压缩1／2或2／3时），车轮中心 相对车架（身）的垂直位移。
汽车设计
第六章悬架设计
第一节 概述
第二节 悬架结构型式分析 第三节 悬架主要性能参数的确定 第四节 弹性元件的计算
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汽车设计
第一节概述
一、悬架功用：
1.传递力
2.缓和动载荷
3.保证汽车的操纵稳定性
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汽车设计
第一节 概述
二、要求：
1.保证良好的行驶平顺性 2.保证良好的操纵稳定性 3.有合适的减振性能
W0≥[FW（L-ks）]/4[σW]
6-6
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汽车设计
将式（6-6）代入下式计算钢板弹簧平均厚度hp
h p 2 J 0 / W0
( L ks) 2 [ W ] 6 Ef c
有了hp以后（进行两项验算，见下页），再选钢板弹 簧的片宽b。 片宽b对汽车性能的影响 推荐片宽与片厚的比值b/hp在6~10范围内选取。 A：增大片宽，能增加卷耳强度，但当车身受侧向力作 用倾斜时，弹簧的扭曲应力增大。 B：前悬架用宽的弹簧片，会影响转向轮的最大转角。 C：片宽选取过窄，又得增加片数，从而增加片间的摩 50/86 next 擦和弹簧的总厚
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汽车设计
评价指标：
1）侧倾中心高度 2）车轮定位参数的变化 3）悬架侧倾角刚度 4）横向刚度 5）悬架占用的空间尺寸
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汽车设计
3、独立悬架的结构型式分析：
比较内容 等双 横臂 式 变化 大 不变 快 不变 不等 双横 臂式 变化 小 不变 慢 变 单横 臂式 变 不变 快 变化 大 单纵 臂式 不变 变化 慢 后倾 角变 大 双纵 臂式 不变 变化 慢 不变 斜置 单臂 变化 小 变化 小 慢 变化 小 麦弗 逊式 变化 小 不变 慢 变化 小
后悬L= (0.26~0.35) L轴距
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汽车设计
3钢板断面尺寸及片数的确定
1).钢板断面宽度b的确
引入挠度增大系数δ加以修正。
J0=[（L-ks）3cδ]/48E
6-5
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汽车设计
η=n1/n0，
δ=1.5/[1.04（1+0.5η）]初定δ）
钢板弹簧总截面系数W0用下式计算
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汽车设计 3)、根据不同用途的车确定偏频(依据ISO2631《人体承受全身
振动的评价指南》）
以运送人为主的轿车对平顺性 的要求最高，大客车次之，载货 车更次之。 对普通级以下轿车满载的情况， 前悬架偏频要求1.00~1.45Hz， 后悬架则要求在1.17~1.58Hz。
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汽车设计
方 便
较 长 高
方 便
长 高
困难 长 密封 好 可调
困难 长 密封 好
困难 易老 化
对制造要 不高 不高 求 车身高度 布置 容易 容易
容 易
容 易
困难
困难
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汽车设计
第三节 悬架主要性能参数确定
一、前后悬架的静挠度、动挠度的选择
1、概念
1)静挠度
汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与 此时悬架刚度c之比，即fc=Fw/c。
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汽车设计
三、货车后悬的主、副簧的刚度匹配
基本原则：
车身从空载到满载时 的振动频率变化要小， 以保证汽车有良好的平 顺性 副簧参加工作前、后 的悬架振动频率变化不 大
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汽车设计
2、确定方法：
(1)使副簧开始起作用时的载荷 等于空载与满载时悬架载荷的平均 值，即FK=0.5（F0+Fc），并使 F0和FK间平均载荷对应的频率与 FK和Fc间平均载荷对应的频率相 等，
要求动挠度足够大
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汽车设计
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汽车设计
二、
悬架的弹性特性
1.定义：汽车悬架所受的垂直载荷F与 在车轴上方测得的悬架变形值f之间 的关系曲线 2.分析： (1)线性悬架特性
1 n 2
C m
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汽车设计
2)非线性弹性特性 定义：当悬架变形f与所受垂直外力F之间不呈固定比 例变化时 1—缓冲块复原点
Fk fa cm c a Fc fc c m ca
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汽车设计
Fk Fc F0
ca / cm 1
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汽车设计
四、悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配
1.侧倾角刚度
侧向惯性力为0.4G时：
乘用车侧倾角：2.5-4.0度 货车侧倾角：6-7度
2.前、后轴侧倾角刚度的匹配