汽车悬架设计方案
汽车悬架系统优化设计及性能分析
汽车悬架系统优化设计及性能分析一、介绍汽车悬架系统是车辆不可或缺的部分。
它主要负责车辆的支撑和减震工作，为行驶过程提供了舒适性和稳定性。
因此，汽车制造商在设计汽车悬架系统时非常重视性能和稳定性，尤其是在高速行驶和曲线驾驶方面。
在本文中，将探讨汽车悬架系统的优化设计和性能分析。
首先，我们将了解悬架系统的基本概念和组成部分。
接着，将讨论悬架系统的优化设计和性能分析方法，其中会包括液压悬挂系统和空气悬挂系统。
最后，我们将介绍一些常见的汽车悬架问题，并给出解决方案。
二、汽车悬架系统的基本概念和组成部分汽车悬架系统是由许多组成部分组成的。
基本上，悬架系统包括垂直弹簧、水平限制器、减震器、保持器和底盘等部件。
这些部分的设计和性能影响着车辆的轻重平衡、转向能力、制动力等。
垂直弹簧是悬架系统中最基本的部分之一。
其主要作用是支持车载负载和路面扭曲。
在一般情况下，垂直弹簧采用钢制线圈弹簧或橡胶制减震器。
水平限制器是悬挂系统中的一种保护设备。
其主要作用是控制车辆在水平和纵向方向上的运动。
减震器是悬架系统的关键部分。
它负责控制车辆在行驶过程中发生的震动。
减震器的作用是将垂直弹簧支持的能量转换成热能。
保持器主要是为了使车辆在转向时保持稳定。
在悬架系统中，保持器往往被视为弹簧与减震器之间的连接。
底盘是整个悬挂系统的核心部分。
它由上下两个零件组成。
下部通常由车身连接杆和悬架机构组成，而上部是用于固定悬架和与车体连接的结构。
底盘的作用是支撑整车负荷和稳定性。
三、悬架系统的优化设计和性能分析方法悬架系统的优化设计和性能分析一直是汽车工业中的重要问题。
优化设计方法的主要目标是减少悬架系统重量和体积，并增加车辆的稳定性和操纵性。
在性能分析方面，主要是采用试验、仿真和计算三种方法，以获得更准确的结果。
试验是最常用的分析方法之一。
它包括车辆实际测试、路试和底盘试验。
这种方法可以测量和分析悬架系统的各种性能参数，例如侧倾角、轮胎接地面、悬架行程、制动力等。
汽车悬架设计及流程分析
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第六章悬架设计汽车设计
第六章悬架设计——汽车设计摘要悬架系统是汽车设计中至关重要的组成部分，它为汽车提供了稳定的操控性和舒适的驾乘体验。
本文将介绍悬架系统的基本概念、设计原则和常见类型，旨在帮助汽车设计师了解悬架系统的设计过程和要点，为汽车的悬架设计提供指导和参考。
悬架系统的基本概念悬架系统是汽车中用于支撑车身和轮胎的重要装置，它的主要功能是吸收和减少路面不平度对驾驶员和乘客的影响，保证汽车在行驶过程中具有稳定的操控性和舒适的驾乘体验。
悬架系统的主要组成部分包括弹簧、减震器、转向机构、齿轮组、悬架臂、车轮和轮胎等。
其中，弹簧和减震器是悬架系统的核心部件，它们直接影响着汽车的行驶稳定性和舒适性。
悬架系统的设计原则1.负载平衡原则悬架系统设计的一个重要原则是负载平衡。
悬架系统必须确保车身各部分的重量分布均匀，以避免车身前后倾斜、侧倾等现象，保证汽车在行驶时稳定性和舒适性。
2.悬挂高度原则悬架系统的悬挂高度是指车轮离地高度，悬挂高度的调整对轮胎的抓地力、车身的稳定性、悬挂系统的响应速度等都有着至关重要的影响。
3.质量和强度原则悬架设计必须考虑汽车的总重量和各零部件的强度，以确保悬架系统在各种路况下都能承受负载和力量的作用。
常见的悬架类型1.独立悬挂系统独立悬挂系统是目前汽车悬架系统的主流类型，它将每个车轮独立地连接到车身，可根据路面状况独立地调整吸震性能，使得汽车在行驶中更加平稳和舒适。
2.悬挂叉式悬挂系统悬挂叉式悬挂系统与常规独立悬挂系统相似，不同之处在于前后悬挂系统之间采用悬挂叉连接，能够更好地分散受力，提高悬架系统的稳定性和耐用性。
3.悬架梁式悬挂系统悬架梁式悬挂系统是一种简单而经济的悬架系统类型，主要应用于低档车辆。
它将左右车轮通过悬架梁连接到车身，使用一个弹簧和一个减震器来吸收路面不平度，具有结构简单、成本低的优点。
4.多连杆悬挂系统多连杆悬挂系统是一种复杂的汽车悬架结构，由多个连杆组成，可以在不同的路面状况下调整悬挂高度和减震力度，以提高汽车的稳定性和操控性。
悬架设计方案
横向刚度大
占用空间尺寸 占用较多 占用较少 几乎不占用高度空间
占用的空间小
其它
结构复杂 结构简单、成 前悬架用 本低，前悬架 得较多 上用得少
结构简单、成本低
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
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三、前、后悬架方案的选择
➢前轮和后轮均采用非独立悬架； 采用的方案 ➢前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架；
四、悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配
前悬侧倾角刚度/后悬侧倾角刚度=1.4~2.6
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§ 6.4 弹性元件的计算
一、钢板弹簧的计算
1.钢板弹簧主要参数的确定 (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动挠度值，常取 fa=10~20mm。
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3）悬架侧倾角刚度
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。
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；
引起的弹簧变形
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(3)钢板断面尺寸及片数的确定
1) 钢板断面宽度b的确定
有关钢板弹簧 的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式 计算，但需引入挠度增大系数δ加以修正。因此，可根据修正后 的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩J0。对于对称钢 板弹簧
汽车悬架设计方案
第二节 悬架结构形式分析
四、弹性元件分析 四．弹性元件结构分析
形式 特点
钢板弹簧 多片 变厚少片
螺旋 扭杆 弹簧 弹簧
单位质量贮 能量 质量 簧下质量 悬架弹性特 性 悬架结构 维修与保养 寿命④ 制造要求
最小
大 大 线性
简单 方便③ 短 不高
←—
较小① 较小 ←—
←— ←—③ ←— ←—
较小 ←—
第二节 悬架结构形式分析
五、辅助元件分析
2. 缓冲块
仅用来限制悬架最大行程的缓冲块，用半个椭圆 形橡胶硫化到钢板上制成。 兼有辅助弹性元件作用的缓冲块，用多孔聚氨脂 制作。它的特点是强度高、耐磨。
第三节 悬架主要参数的确定
一、悬架第静三节挠悬 度架fc主要参数的确定
1. 定 一、fc
1.fc定义：
2. 三种匹配方式
3）前、后轮独立——橡胶衬套
因橡胶衬套横截面方向上，按对角线方向开有楔形孔。 结果在不同方向衬套的刚度不一样。即：在汽车纵轴 线方向衬套的刚度小；衬套的纵向刚度大；衬套的总 扭转刚度大 b、c两项大的原因是：
转向行驶时，车轮与地面之间作用有侧向力FY1、 FY2 →简化作用到衬套上的力F1、F2和力矩M1、 M2→在F1和F2作用下衬套内、外侧相对移动，同 时处于橡胶衬套内径处的金属隔套突肩压紧橡胶 衬套，使之纵向刚度↑，扭转刚度↑。→减轻轴转 向效应，操纵稳定性好。
单横臂式 单 纵 臂 单 斜 臂 麦弗逊式 扭 转 梁 随 动
式
式
臂式
特性 侧轻中心高度①、 车轮相对车身跳 动时，车轮定位 参数的变化②
轮距③
悬架侧倾角刚度
④
横向刚度⑤ 占用空间尺寸⑥
结构 成本 轴距
悬架 毕业设计
悬架毕业设计悬挂毕业设计：提升驾驶体验的关键技术引言：在现代汽车工业中，悬挂系统是车辆性能和乘坐舒适性的重要组成部分。
它不仅能够提供稳定的操控性能，还可以减少车辆在行驶过程中的震动和颠簸感。
因此，悬挂系统的设计和优化对于提升驾驶体验至关重要。
本文将探讨悬挂系统的设计原理、优化方法以及未来发展方向。
一、悬挂系统的设计原理悬挂系统的设计原理基于减震和支撑两个主要目标。
减震是指通过悬挂系统来吸收道路不平面带来的冲击和震动，以保持车辆的稳定性。
支撑则是指悬挂系统提供的支撑力，使车辆保持合适的接地面积，提供足够的附着力。
常见的悬挂系统包括独立悬挂、扭力梁悬挂和多连杆悬挂等。
二、悬挂系统的优化方法为了提升驾驶体验，悬挂系统的优化是必不可少的。
一种常见的优化方法是通过调整悬挂系统的刚度来改变车辆的操控性能。
较高的刚度可以提供更好的操控性，但会降低乘坐舒适性。
相反，较低的刚度可以提供更好的乘坐舒适性，但会牺牲操控性能。
因此，设计师需要根据用户需求和车辆用途来平衡刚度。
另一种优化方法是采用主动悬挂系统。
主动悬挂系统通过传感器和控制器来感知车辆的运动状态，并根据需要调整悬挂系统的刚度和行程。
这种系统可以根据不同的驾驶条件和路况来实时调整悬挂系统，提供更好的操控性能和乘坐舒适性。
三、悬挂系统的未来发展方向随着科技的不断进步，悬挂系统也在不断演进。
未来的悬挂系统可能会采用更先进的材料和技术来提升性能。
例如，碳纤维材料可以提供更高的刚度和更轻的重量，从而提高车辆的操控性能和燃油经济性。
此外，电动悬挂系统也是未来的发展趋势之一。
电动悬挂系统可以实现更精确的调节和更灵活的悬挂调整，进一步提升驾驶体验。
结论：悬挂系统作为汽车工业中的关键技术之一，对于提升驾驶体验起着重要的作用。
通过优化悬挂系统的设计和采用先进的技术，可以实现更好的操控性能和乘坐舒适性。
未来，随着科技的不断发展，悬挂系统将会继续进化，为驾驶者带来更加优越的驾驶体验。
汽车独立悬架设计说明书(毕业设计)
独立悬架设计说明书摘要本设计主要讲述了悬架的定义和重要性，描述了悬架的作用和功能主要阐述了独立悬架的类别和构造尤其是详细的介绍了麦弗逊式独立悬架的设计过程，本着满足车辆行使平顺性的原则，设计了麦弗逊式独立悬架的各个组成部件，并对其进行了校核。
如螺旋弹簧的设计和计算，横向稳定杆的设计，对导向机构进行了平顺性分析，横摆臂的长度计算和减震器的设计计算等。
轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。
比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。
怎样处理好这些方面的关系就摆在了我们设计人员的面前。
因此要是能够设计出使这些方面都能达到一个和谐的悬架对越来越多的汽车使用人员来说将会带来极大的好处。
他们将会体会到优秀悬架带给他们的良好的舒适性，和安全的平顺性。
希望本人的设计能够满足大家的要求。
本设计的图纸主要由计算机绘制完成，计算机编档、排版，打印出图及论文。
还完成了一定量的英文翻译工作。
关键词：麦弗逊式独立悬架悬架汽车悬架AbstractThe main design on the suspension of the definition and importance of a suspension described the role and functions primarily on the type of independent suspension and tectonic particularly detailed introduced Maifuxun independent suspension design process, in the spirit of the exercise smoothly vehicles meet the principles of the design of the independent suspension Maifuxun various components, and the degree of their. If screw spring-loaded design and calculation, horizontal designed to guide agencies conducted smoothly and analytical, Wang squatting length calculation and shock absorber design.Training is a perfect car for the car more difficult to achieve fuel, because it is necessary to meet the suspension of vehicle comfort, but also meet the requirements of the stability of its manipulation, and these two aspects are mutually antagonistic. For example, in order to achieve good sexual comfort, require a significant buffer car shock, which is designed spring-loaded soft farther, but the spring-loaded soft but easy to vehicle braking occurred "nod" and accelerate the "rise" and so serious adverse trends, to the detriment of the vehicle to easily lead to vehicle instability manipulation. How to handle the relationship between these areas before our designers have to face the problem .So if these meet the mission to design a harmonious suspension of a growing number of vehicles involved will bring great benefits. They will understand theiroutstanding suspension to the comfort of a good, and safe smoothly. I hope the design can satisfy all requirements.The design drawings completed mainly by computer mapping, computer archiving, typesetting, printing out maps and papers. Also completed a number of English translation work.Keyword：Maifusun type of independent suspension suspension Motor Training1概述1.1 悬架的定义及其重要性悬架是保证车轮与汽车承载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的车身位置等有关装置的综总称。
毕业设计-汽车悬架设计
成都航空职业技术学院2015年毕业设计论文题目：汽车多功能转向系统（悬架设计）学生：叶成忠专业：车辆工程班级： 51314班学号： ******指导老师：**目录摘要 .............................................................................................................................................................. - 3 - Abstract........................................................................................................................................................ - 3 - 前言 .............................................................................................................................................................. - 4 - 设计背景：........................................................................................................................................... - 4 - 课题来源及要求：............................................................................................................................... - 4 - 主要内容：........................................................................................................................................... - 5 - 产品展示：........................................................................................................................................... - 5 - 第一章悬架分析选型............................................................................................................................... - 7 -1.1悬架结构方案选择........................................................................................................................ - 7 -1.1.1 设计对象车型参数................................................................................................................... - 7 -1.1.2 独立悬架与非独立悬架结构形式的选择....................................................................... - 8 -1.1.3 悬架具体结构形式的选择............................................................................................... - 8 -1.1.4 弹性原件选择................................................................................................................... - 8 -1.1.5 减振元件选择................................................................................................................... - 8 -1.2传力构件及导向机构.................................................................................................................... - 9 -1.3横向稳定器.................................................................................................................................... - 9 -1.4 下摆臂类型选择......................................................................................................................... - 10 - 第二章悬架主要参数确定....................................................................................................................... - 10 -2.1悬架挠度计算.............................................................................................................................. - 10 -f的计算 .................................................................................................... - 10 -2.1.1悬架静挠度cf计算 ....................................................................................................... - 11 -2.1.2 悬架动挠度d2.1.3 悬架刚度计算................................................................................................................. - 12 - 第三章弹性元件设计............................................................................................................................... - 13 -3.1 螺旋弹簧的刚度......................................................................................................................... - 13 -3.2 计算螺旋弹簧的直径................................................................................................................. - 13 -3.3 螺旋弹簧校核............................................................................................................................. - 14 -3.3.1 螺旋弹簧刚度校核......................................................................................................... - 14 -3.3.2 弹簧表面剪切应力校核................................................................................................. - 14 - 第四章减振器设计................................................................................................................................... - 15 -4.1 减振器结构类型的选择............................................................................................................. - 15 -4.2 减振器参数的设计..................................................................................................................... - 16 -4.2.1 相对阻尼系数ψ............................................................................................................. - 16 -4.2.2 减振器阻尼系数 的确定............................................................................................. - 16 -F的确定 ....................................................................................... - 17 -4.2.3 减振器最大卸荷力4.2.4 减振器工作缸直径D的确定......................................................................................... - 18 -4.3 横向稳定杆的设计..................................................................................................................... - 19 -4.3.1 横向稳定杆的作用......................................................................................................... - 19 -4.3.2 横向稳定杆参数的选择................................................................................................. - 19 - 第五章麦弗逊式独立悬架导向机构设计............................................................................................... - 20 -5.1导向机构的布置参数.................................................................................................................. - 20 -5.1.1麦弗逊式独立悬架的侧倾中心...................................................................................... - 20 -5.2 导向机构受力分析..................................................................................................................... - 21 -5.3 下横臂轴线布置方式的选择..................................................................................................... - 22 -5.4 下横摆臂主要参数..................................................................................................................... - 23 - 第六章论文总结................................................................................................................................... - 24 - 致谢 ............................................................................................................................................................ - 25 - 参考文献..................................................................................................................................................... - 25 -摘要根据对汽车悬架的研究以及资料的查阅，着重阐述了应用于多功能转向电动汽车麦佛逊式独立悬架的设计与计算，在保证电动车能原地旋转以及侧向行驶对悬架的布置进行全新设计，包括汽车悬架类型选择，不同类型悬架的优缺点，和各种类型悬架应用状况等。
汽车悬架课程设计
乘龙牌LZ1240MD42N 型载货车前悬架采用非独立悬架，为纵置式钢板弹簧，为减少钢板弹簧品种，直接选用T24板簧，规格：1500×90×13-10(3)，固定端为中心卷耳,摆动端为吊耳）,双向作用液式筒式减振器；前悬架板簧中心距为820mm ；前悬架前固定端支架左右不同，右前固定端以架有一销孔，用于安装驾驶室举升油缸。
后悬架为四连杆式平衡悬架, 板簧中心距为1030mm, 为减少钢板弹簧品种，直接选用J1板簧，钢板弹簧规格：1540×90×20-10(2)。
一．设计原则1、本车悬架系统的设计应确保整车具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性及不足转向特性，具有较强的承载能力，并使其上述性能达到或接近国内外同类型车辆的先进水平。
2、充分考虑车型系列的需要，提高零部件标准化、通用化、系列化水平。
3、合理选取主要零部件的应力值，确保车辆行驶安全性，在保证悬架系统零部件足够使用寿命的前提下尽可能减轻自重。
二．整车有关参数整车设计师提供下列数据作为本车悬架系统的设计依据：（按长轴距车数据为基本型设计） 1、轴距(mm)： 6050+13002、轮距：前轮距B 1 = 1940 mm 后轮距B 2 = 1860 mm 345、悬架单边静负荷经实际称重和估算，前、后悬架的非簧载质量为： G u1 = 670 kg ； G u2 = 2680kg 前 P 1 = 9.8(G 1-G u1)2 后 P 2 =9.8(G 2-G u2)2式中：G 1、G 2分别为前、后轴荷悬架单边静负荷计算结果如下：（N ）— —装 订 线— —三．前悬架布置计算前悬架前悬架布置图见下图：四．前悬架设计计算（一）、前悬架系统采用的弹性元件为纵置式钢板弹簧 （二）、前钢板弹簧的参数计算： 1、规格作用长度 L 0前 = 1500 mm , 宽度B = 90 mm, 厚度H = 13 mm,主簧总片数10片（主片 = 3片）， 骑马螺栓夹紧距S = 108 mm2、断面特性（平扁钢），断面形状如图四：a = 6.5 mm .……………… 中性层到受拉面边缘的距离 I = H 3 [B 12 -H 2 (14 + 3 16 -19π192 )] ……………… 相当于中性层的惯性矩 = 15800.6 mm 4— —装 订 线— —W = IH 2 =2430.9 mm 3 …………………… 抗弯断面系数F = H [B-(32 - 3 4 -7π24 )H ] …………………… 断面面积 = 1144.48 mm 3∑I = 10×I = 158006 mm 4 …………………… 总成总惯性矩 3、比应力: σ前 （钢板弹簧总成单位变形引起的应力）装车时用骑马螺栓夹紧后σ前 = 0.95×1δ前 ×3Ea μl2 式中：0.95为比应力修正系数l ：半段有效长度 μ：夹紧修正系数 δ前：挠度系数l （半段有效长度）= 12 L 0前 - S4 =723 mm l 前=2 l=1446 mm μ =L 0前-0.5SL 0前-S= 1.039 δ前 =1.51.05(1+n 前`2N 前`)= 1.24 其中：n 前`：主簧主片数 N 前`：主簧总片数 ∴ σ前 = 0.95 ×1δ前 3Eaμl2= 5.666 (N/mm 2/mm)4、夹紧刚性：C 前 （单位变形所能承受的载荷） 装车时用骑马螺栓夹紧后C 前 = 1δ前 ×48E ΣI l 前3= 415.9 N/mm圆整: C 前修 = 416 N/mm5、静挠度fc: fc = QcC 前计算结果见下表：按T24板簧图纸所示，自由弧高为110(参考)，夹紧后弧高为95，因此在验证载荷工况下，板簧弧高为35±5 mm,满足使用要求。
汽车底盘悬架系统的优化设计(赵强)
——悬架系统
班级：机械设计制造及其自 动化106班
姓名：赵强
1
汽车底盘 ——悬架系统
2
1、汽车悬架系统的组成
• 弹性元件
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2、汽车悬架系统的组成
• 阻尼元件
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3、汽车悬架系统的组成
• 传力机构
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4、汽车悬架系统的形式
• 独立悬架
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5、悬架系对汽车性能的影响
• 提高汽车平顺性 • 提高乘座舒适性 • 保持良好的前轮定位和运动关系，降低轮胎 磨损及提高操纵稳定性； • 使经济车速能更好的发挥 • 良好的悬架可消除加速和制动时的前仰后合 现象，提高安全性
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1、钢板弹簧
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2、减振器
• 类型
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3、减振器
• 工作原理
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4、减振器
• 结构及部件——油封及导向 座
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5、减振器(续）
• 减振器的示功图
• 减振器的特性图
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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。
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。
汽车设计悬架系统方案
目录第一章悬架的结构形式的选择第一节悬架的构成和类型第二节独立悬架结构形式分析第三节前后悬架的选择第二章悬架主要参数的选择第一节悬架性能参数的选择第二节悬架的自振频率第三节侧倾角刚度第四节悬架的静动挠度的选择第三章弹性元件的设计分析及计算第一节前悬架弹簧第二节后悬架弹簧第四章独立悬架导向机构的设计分析及计算第一节导向机构设计要求第二节麦弗逊独立悬架示意图第三节导向机构受力分析第四节横臂轴线布置方式第五节导向机构的布置参数第五章减震器的设计分析及计算第一节第一章悬架的结构形式的选择1.1 悬架的构成和类型1.1.1构成（1）弹性元件具有传递垂直力和缓和冲击的作用。
常见的弹性元件有：钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。
（2）导向装置其作用是传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。
常见的导向装置有：斜置单臂式、单横臂式、双横臂式、双纵臂式、麦弗逊式等。
（3）减震器具有衰减振动的作用。
常见的减震器有：简式减震器、充气式减震器、阻力可调式减震器等。
（4）缓冲块其作用是减轻车轴对车架的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。
（5）横向稳定器其作用是减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。
1.1.2类型悬架可分为非独立悬架和独立悬架。
（1）非独立悬架非独立悬架的特点是：左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架word 格式文档连接。
优点是：结构简单、制造容易、维修方便、工作可靠。
缺点是：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 簧下质量较大。
③ 在不平路面上行驶时，左、右车轮相互影响，并使车轴和车身倾斜。
④ 当两侧车轮不同步跳动，车轮会左、右摇摆，使前轮容易产生摆振。
⑤ 前轮跳动时，悬架易与转向传动机构产生运动干涉。
⑥ 汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性。
⑦ 车轴上方要求有与弹簧行程相适应的空间。
然而由于非独立悬架结构简单、易于维护以及可以使用多种类型的弹性元件等优点，非独立悬架多用于载货汽车和大客车的前、后悬架。
汽车悬架设计
《汽车设计》电子教案
8.4 弹性元件的计算
➢8.4.3 螺旋弹簧的计算
螺旋弹簧常用于独立悬架中，它通
常只能承受垂直载荷。螺旋弹簧的主要
尺寸是平均直径D，钢丝直径d 和工作 圈数 n ，如图所示。
设计时先根据行驶平顺性的要求，
确定悬架的静挠度 fc和动挠度 fd，然后
根据导向机构特点选择杆杠比，从而换
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。
5. 钢板弹簧组装后总成弧高
L2
6.
H0
钢板弹簧强度校核
8R0
1) 汽车紧急制动时
15
《汽车设计》电子教案
8.4 弹性元件的计算
➢8.4.1 钢板弹簧的计算
6. 钢板弹簧强度校核 2) 驱动时
16
《汽车设计》电子教案
8.4 弹性元件的计算
➢8.4.1 钢板弹簧的计算
6. 钢板弹簧强度校核 3) 钢板弹簧卷耳和弹簧销的强度计算 卷耳应力为
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)
汽车悬架系统毕业设计
目录第1章绪论1.1 悬挂系统概述........................................1.2 设计要求.........................................第2章悬挂系统总体参数设计与计算2.1主要技术参数2.2悬架性能参数确定2.3悬架静挠度2.4悬架动挠度2.5悬架弹性特性曲线第3章弹性元件的设计计算3.1前悬架弹3.2后悬架弹第4章悬架导向机构的设计4.1导向机构设计要求4.2麦弗逊独立悬架示意图4.3导向机构受力分析4.4横臂轴线布置方式4.5导向机构的布置参数第5章减振器主要参数设计5.1减振器概述5.2减振器分类5.3减振器参数选取5.4减振器阻尼系数5.5最大卸荷力5.6筒式减振器主要尺寸第6章横向稳定杆设计6.1横向稳定杆参数确定第7章结论参考文献致谢附录Ⅰ附录II第一章悬挂系统概述（1）概述汽车悬架系统是底盘平台的重要组成部分，直接影响到汽车行驶的操作稳定性，乘坐的舒适性和安全性，往往被编入技术规格表，作为评价汽车性能品质的标准之一。
汽车悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力。
因此，汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。
由于悬架系统的结构得到不断改进，其性能及其控制技术也得到了迅速提高。
尽管一百多年来汽车悬架从结构形式到作用原理一直在不断地演进，但从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。
在有些情况下，某一零部件兼起两种或三种作用，比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用，麦克弗逊悬架中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用，有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。
（2）总体设计方案1. 完成悬挂系统总体参数设计：2. 完成弹性元件设计计算3. 完成减震器主要参数选择4. 完成悬架导向机构及横拉杆设计5. 完成设计相关的图纸6. 编写设计说明书第2章悬挂系统总体参数设计与计算2.1主要技术参数整车的基本参数见表前悬非簧载质量为50kg 后悬非簧载质量为80kg簧载质量（满载）前簧载质量＝满载轴荷质量—非簧载质量770—50＝720kg后簧载质量＝满载轴荷质量—非簧载质量860－80＝780kg非簧载质量：前悬非簧载质量为50kg 后悬非簧载质量为80kg 3.2悬架性能参数确定(1）自振频率（固有频率）选取根据国家规定对发动机排量在1.6L以下的乘用车，前悬架满载偏频要求在1.00――1.45Hz，后悬架要求在1.17――1.58Hz。
悬架系统匹配设计
悬架系统匹配设计一、悬架系统概述悬架是现代汽车上重要总成之一，它把车架与车轴弹性地连接起来。
其主要任务是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，并且缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车平顺地行驶。
悬架主要由弹性元件、导向机构和减振器组成（在有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆）。
弹性元件用来传递垂直力，并缓和由不平路面引起的冲击和振动，其种类有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧及橡胶弹簧等。
由于钢板弹簧在悬架中可兼作导向机构用，可使悬架结构简化，且保养维修方便、制造成本低，所以货车悬架中一般都采用钢板弹簧作为弹性元件。
钢板弹簧是汽车悬架中作为汽车当中应用最广泛的弹性元件，它是由若干等宽但不等长的合金弹簧片组成的一根近似等强度的弹性梁，钢板的弹簧的第一片一般是主片，其两端弯成卷耳内装青铜、粉沫治金组成的衬套，以便用弹簧销与固定在车架的支架或吊耳作铰接连接。
钢板弹簧一般用U型螺栓固定在车桥上。
中心螺栓用以连接各片弹簧片，并保证装配时各片的相对位置。
中心螺栓距两卷耳的距离可相等也可以不等。
主片卷耳受力最严重，是薄弱处，为改善主片卷耳的受力情况，常将第二片末端也弯成卷耳，包在主片的外面（也称包耳）。
有些悬架中的钢板弹簧两端不做成卷耳，而采用其它的支承方式（比如滑块式）。
连接各构件，除了中心螺栓以外，还有若干个弹簧夹，其主要作用是当钢板弹簧反向变形时，使各片不致于相互分开，以免主片单独承载，此处，为了防止各处横向错动。
弹簧夹用铆钉铆接在下之相连的最下边弹簧的端部，弹簧的夹的两边用螺栓连接，在螺栓上有套管顶住弹簧片的两边，以免将弹簧片夹得过紧。
中螺栓套管和弹簧片之间有一定的间隙（不少于（1.5mm）。
以保证弹簧变形可以相互滑移。
钢板弹簧在载荷作用下变形时，各片有相对滑移而产生摩擦，可以促进车架的振动的衰退。
但各片的干摩擦，将使车轮所受的冲击在很大程度上传给车架，即降低了悬架的缓和冲击能力,并使弹簧片加速磨损，这是相当不利的，为了减少弹簧片之间的摩擦，在装组合钢板弹簧时，各片间需涂上石墨润滑脂，并应定期的保养。
汽车悬架设计方案
总体方案：在设计时首先考虑改型车的总体方案要求，在借鉴原型车悬架系统结构的基础上，提出改型车悬架系统的总体方案。
接着，根据悬架总体方案，进行悬架系统各零部件的设计计算，在计算时应重点计算对悬架整体性能影响较大的零部件如：螺旋弹簧、横向稳定杆、减振器等。
然后，运用CAD 工具进行悬架系统的实体建模和二维零件图的绘制；最后，利用计算机仿真手段对悬架系统的运动学特性进行仿真分析。
原型车是奇瑞QQ3 前悬架选择麦弗逊式独立悬架 后悬架选择纵向拖拽臂式非独立式悬架为什么前悬架选择麦弗逊式悬架？麦弗逊式悬架的特点麦弗逊悬架一般用于轿车的前轮。
与其它悬架系统相比，麦弗逊式悬架系统具有结构简单，紧凑，占用空间少，性能优越等特点。
麦式悬架还具有较为合理的运动特性，能够保证整车性能要求。
虽然麦弗逊悬挂在行车舒适性上的表现令人满意，其结构简单体积不大，可有效扩大车内乘坐空间，但也由于其构造为滑柱式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头等性能较差。
麦佛逊式悬架的经济性分析自20世纪30年代美国通用汽车的一名工程师麦弗逊（McPherson ）发明了麦弗逊式悬架以来，麦弗逊式独立悬架已成为使用量最多的悬架结构形式之一[5]。
从宝马M3，保时捷911等高性能车，到菲亚特STILO ，福特FOCUS 和国产的夏利、哈飞面包车等前悬挂采用的都是麦弗逊式悬架。
麦弗逊式悬架的有效性和经济型已经得到了无数事实的佐证。
随着世界能源的日益匮乏，微型汽车和节能汽车已成为世界汽车工业发展的一个重要方向，小排量汽车和经济型汽车的推广势必会带来麦弗逊式独立悬架更为广泛的运用，麦弗逊式悬架的经济性也将得到充分的体现。
麦弗逊式悬架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是：悬挂质量轻和占用空间小。
我们知道，汽车的质量是影响汽车燃油经济性的一个关键因素，减轻悬架的质量进而减轻整车的质量就可以有效地降低汽车的油耗，从而达到减少能源消耗和降低使用成本的目的；同样，由于麦式悬架有着结构紧凑、占用空间小等结构特点，这就使汽车的前置前驱式布置方案（FF ）成为可能。
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保证汽车操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力
二．组成
第一节 概述
❖ 二、弹组性元成件 导向装置 减振器 缓冲块 横向稳定器
弹性元件、导向装置、减悬振架器、缓冲块和横向稳定器
弹 性 元 件
导 向 装 置
减 振 装 置
横 向 稳 定 器
缓 冲 块
第一节 概述 第二节 悬架结构形式分析 第三节 悬架主要参数的确定 第四节 弹性元件计算 第五节 独立悬架导向机构的设计 第六节 减振器 第七节 悬架的结构元件
第一节 概述
❖ 一、功用
弹性连接车架（车身）与车轴（车轮） 传递作用在车轮与车架（车身）之间的一切力和力矩 缓和路面传给车架（车身）的冲击载荷，缓和振动，保
结构 成本 轴距
比较低 车轮外倾角，主 销内倾角都变化
变化小
较小，要横稳器
大 多
稍复杂 稍高 不变
比较高 车轮外倾 角，主销 内倾角变 化大 变化大
较大
大 少
简单 低 不变
比较低
主销后 倾角变 化大
居中 有变化
不变 变 化 不
大
较小，要 居中
横稳器
小
较小
几乎不占高度空间
尺寸
简单 简单
低
低
变
变化很
小
比较高 变化小
变化很小 较大 大 小 简单紧凑 不变
比较低 两轮同时跳 动不变
不变 较大 大 小 简单
变
第二节 悬架结构形式分析
❖ 二、独立悬架结构方式分析
①侧倾中心位置高，它到车身质心距离短，则侧倾力臂 及力矩小，车身侧倾角小。侧倾中心位置高，车身侧倾 时轮距变化大，轮胎磨损↑
②主销后倾角变化大转向轮易摆振；外倾角变化大影响 直线行驶稳定性和轮距变化，轮胎磨损速度↑
第二节 悬架结构形式分析
❖ 三、前后悬架方案的选择
2. 三种匹配方式
❖1）前、后轮采用非独立悬架
第二节 悬架结构形式分析
❖ 三、前后悬架方案的选择
2. 三种匹配方式
❖1）前、后轮采用非独立悬架
第二节 悬架结构形式分析
❖ 三、前后悬架方案的选择
2. 三种匹配方式
❖2）前轮独立、后轮非独立 （1）目前轿车前轮多采用车轮上、下跳动时，车 轮定位参数变化小的麦弗逊式悬架，因而可以保证 前轮不易发生摆振现象，使汽车有良好的操纵稳定 性。 麦弗逊式悬架优、缺点见前述。除此之外，两前轮 装上麦弗逊式悬架以后，当主销轴线的延长线与地 面的交点位于轮胎胎冠印迹中心外侧时，具有负主 销偏移距rs，有利于制动稳定性
第二节 悬架结构形式分析
二、不同形式独立悬架方案分析
二、独立悬架结构方式分析 ❖
导 向 机 构 形 双横臂式 式
单横臂式 单 纵 臂 单 斜 臂 麦弗逊式 扭 转 梁 随 动
式
式
臂式
特性 侧轻中心高度①、 车轮相对车身跳 动时，车轮定位 参数的变化②
轮距③
悬架侧倾角刚度
④
横向刚度⑤ 占用空间尺寸⑥
③轮距变化影响轮胎磨损速度 ④悬架侧倾角刚度影响车厢侧倾角大小 ⑤悬架横向刚度小，转向轮容易摆振 ⑥占用空间大小影响发动机布置、拆装的方便性
第二节 悬架结构形式分析
三、前、后悬架方案的选择
❖ 三1．、前前后后悬架悬的架匹方配方案案的选择
1. 前后悬悬架架的匹配
前悬架 后悬架 方案
备注
Ⅰ
非独立悬架 纵置钢板弹簧
结构
简单
复杂
制造
容易
稍难
工作
可靠
维修
方便
困难
汽车平顺性
较差
好
簧下质量
大
小
于不平路段，车身倾 斜
大
小
轴转向特性
有
没有
占用空间
大
小
Hale Waihona Puke 成本低高应用
货 客 前后悬架 轿车 后悬架
轿车 轻货 客
越野车
备注
非独立悬架指纵置钢板 弹簧而言
钢板弹簧长度短，刚度 大，独立悬架弹性元件 只受垂直力，刚度小 钢板弹簧在不平路段或 转弯行驶都有轴转向， 并使汽车有过多转向
钢螺扭 空 油 橡 板旋杆 气 气 胶 弹弹弹 弹 弹 弹 簧簧簧 簧 簧 簧
非 独 立 悬 架
独 立 悬 架
平 衡 式 悬 架
交 联 式 悬 架
主 动 式 悬 架
第一节 概述
❖ 三、设计要求
1.保证汽车有良好的行驶平顺性 2.具有合适的衰减振动能力 3.保证汽车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
独立 非独立 Ⅱ
悬架 悬架
Ⅲ
独立悬架
第二节 悬架结构形式分析
❖ 三、前后悬架方案的选择
2. 三种匹配方式
❖纵1置）钢前板、弹后簧轮优点采：用非独立悬架纵置钢板弹簧缺点：
1) 悬架结构简单
1) 质量大
2) 维修保养方便
2) 簧下质量大
3) 在车上布置容易
3) 悬架弹性特性是线形的
4) 制造容易
4) 寿命短
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.可靠地传递各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同
时，还要保证有足够的强度和寿命
三．分类 第一节 概述 1．悬架的分类
❖ 四、分分类类
非独立悬架
独立悬架
简图
结构特点
左右车轮用一根整体轴 左右车轮用各自的轴
连接，再经悬架与车架 和悬架再经悬架与车
（身）连接
架（身）连接
第一节 概述
2．独立悬架的分类
❖ 四横、臂分式类——纵独臂立式悬架 单 斜 麦 弗 扭 转
双 横 单 横 单 纵 双 纵 臂式 逊式 梁 随
臂式 臂式 臂式 臂式
动臂
式
第二节 悬架结构形式分析 第二节 悬架结构分析
一．非独立悬架和独立悬架
❖ 一、特非点 独形立式 悬架非和独立独悬架立悬独立架悬架
第二节 悬架结构形式分析
❖ 三、前后悬架方案的选择
2. 三种匹配方式
❖2）前轮独立、后轮非独立 （2） 前悬架采用双横臂式独立悬架、后悬架采用 纵置钢板 弹簧非独立悬架时，可通过将双横臂 中的上横臂支承轴销的轴线布置成前高后低状，使 悬架的纵向运动瞬心位于能减少制动前俯角处，使 制动时车身纵倾减少，达到保持车身有良好的稳定 性能 。
5) 可传递各种力和力矩
5) 长度短，刚度大，平顺性 差
第二节 悬架结构形式分析
❖ 三、前后悬架方案的选择
2. 三种匹配方式
❖1）前、后轮采用非独立悬架 上述优缺点是指一副钢板弹簧而言，如果前后轴 （桥）四个车轮都装有纵置钢板弹簧，对整车来说 又有下述缺点： ❖（1）汽车转弯行驶有轴转向效应：对前轴增加 不足转向趋势；对后桥增加过多转向趋势。为 克服后者，轿车要求将后悬架的前吊耳位置布 置低些。 ❖（2）前悬架采用纵置钢板弹簧，前轮容易摆振， 汽车操纵稳定性变坏。 应用：中、重型货车