悬架系统设计步骤分解

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悬架设计指南

悬架设计指南

设计指南(弹簧、稳定杆)不管悬架的类型如何演变,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。

一 弹性元件弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲的目的。

在现用的弹性元件中主要有三种;(1)钢板弹簧,(2)扭杆弹簧,(3)螺旋弹簧。

钢板弹簧设计板弹簧具有结构简单,制造、维修方便;除作为弹性元件外,还兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用;在车架或车身上两点支承,受力合理;可实现变刚度,应用广泛。

(一) 钢板弹簧布置方案1.1钢板弹簧在整车上布置(1) 横置;这种布置方式必须设置附加的导向传力装置,使结构复杂,质量加大,只在少数轻、微车上应用。

(2) 纵置;这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩,结构简单,在汽车上得到广泛应用。

1.2 纵置钢板弹簧布置(1) 对称式;钢板弹簧中部在车轴(车桥)上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中心之间的距离相等,多数汽车上采用对称式钢板弹簧。

(2) 非对称式;由于整车布置原因,或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动,又要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时,采用非对称式钢板弹簧。

(二)钢板弹簧主要参数确定初始条件:1G ~满载静止时汽车前轴(桥)负荷2G ~满载静止时汽车后轴(桥)负荷1U G ~前簧下部分荷重2U G ~后簧下部分荷重1W F =(G 1-G 1U )/2 ~前单个钢板弹簧载荷2W F =(G 2-G 2U )/2 ~后单个钢板弹簧载荷c f ~悬架的静挠度;d f -悬架的动挠度1L ~汽车轴距;1、 满载弧高a f满载弧高指钢板弹簧装在车轴(车桥)上,汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差。

a f 用来保证汽车具有给定的高度。

当a f =0时,钢板弹簧在对称位置上工作。

为在车架高度已确定时得到足够的动挠度,常取a f = 10~20mm 。

2、 钢板弹簧长度L 的确定L —指弹簧伸直后两卷耳中心间的距离(1)钢板弹簧长度对整车影响当L 增加时:能显著降低弹簧应力,提高使用寿命;降低弹簧刚度,改善汽车平顺性;在垂直刚度C 给定的条件下,明显增加钢板弹簧纵向角刚度;减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形;原则上在总布置可能的条件下,尽可能将钢板弹簧取长些。

汽车悬架设计及流程分析

汽车悬架设计及流程分析

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悬架设计

悬架设计

悬架设计手册二.扭杆悬架扭杆式双横臂独立悬架,用扭杆作为弹性元件,简称为扭杆悬架。

2.1 扭杆悬架的典型结构2.1.1悬架的导向机构悬架的导向机构是一种四连杆机构,四连杆机构由上摆臂、下摆臂及主销构成。

图2-1为悬架系统结构简图,三角型DEF为悬架上摆臂,DE为上摆臂轴;三角型ABC为悬架下摆臂,AB为下摆臂轴;F为上球头销、C为下球头销FC构成转向桥的主销车轮跳动过程中,上摆臂、下摆臂各自绕它们的摆臂轴进行摆动。

M、N分别为转向梯型上的两点,M为转向梯型断开点,N为转向节臂与转向拉杆的连接点。

图2-1摆臂结构有两种:A形臂和一字臂,呈A字形或三角形的摆臂为A形臂;呈一字形的摆臂为一字臂。

上摆臂一般都是A形臂。

上下摆臂均为A形臂的称为双A形臂结构,四驱的车辆或四驱平台上的两驱车辆一般采用双A形臂,如:长丰猎豹、BJ2027皮卡;一般SUV车因考虑越野性能,其前悬架大多采用双A形臂,如:长城赛弗、五十铃竞技者、海拉克斯、华泰特拉卡等。

采用双A形臂的车辆不带推力杆。

另一种布置结构为:上摆臂是A形臂,下摆臂为一字臂。

两驱车辆一般采用该种结构。

如BJ1027皮卡、长城皮卡、田野皮卡等。

该种结构因下摆臂为一字臂必须设置推力杆。

2.1.2 上置扭杆与下置扭杆扭杆的安装型式主要有两种,一种为上置扭杆,一种为下置扭杆,见图2-2。

扭杆的上置与下置主要与整车及发动机布置有关,主要看它的布置空间。

采用上置扭杆的有:BJ6486轻客、长城赛弗、金杯海狮等;采用下置扭杆的有:BJ1027皮卡、长城皮卡、江铃皮卡、庆铃皮卡等。

图2-22.。

1。

3 双横臂轴的布置为了获得优良的性能,双横臂轴线在纵平面内和水平面内都有可能布置夹角,双横臂轴线在纵平面内形成的夹角为刹车点头角,在水平面内形成的夹角为斜置角。

图2-3列出了BJ1032、BJ0127、BJ6486的双横臂轴线的布置及其特点:图2-3图中M-M为上摆臂轴线,N-N为下摆臂轴线。

汽车悬架系统设计说明书.2doc

汽车悬架系统设计说明书.2doc

轻型轿车悬架系统的设计【摘要】本次毕业设计的课题是轻型轿车悬架系统的设计。

必须满足以下几个要求:可靠,坚固,耐用,使用成本较低,油耗处于国内中低等水平,为当前主流技术水平。

所以,悬架的设计宜选用成熟技术,零部件,彻底的贯彻“三化”原则,较为合理的成本控制。

麦弗逊式独立悬架有着结构简单、紧凑、占用空间小等众多优点,在现代轻型汽车中得到了广泛运用。

鉴于此,此次设计,该车的前悬架采用麦弗逊式独立悬架,后悬架采用钢板弹簧式整体后悬架.这样设计可以使本车无论从经济角度还是从舒适角度,都可以达到一个较为理想的结果。

本毕业设计要求根据某较车总体方案要求,对其悬架进行设计计算。

为了阐述悬架的设计过程,说明书从设计计算对麦式悬架的设计过程进行了介绍。

说明书首先阐述了悬架中关键零部件如:螺旋弹簧、减振器等的设计、选型和计算;进而分析了悬架的结构特点和运动特征,并以此为基础建立了悬架的物理模型。

【关键词】:麦弗逊式悬架;钢板弹簧整体悬架;设计计算;选型The design of Light passenger vehicle Suspension SystemChen xiang(grade06,class01, Heat Energy and Dynamical Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong723000,Shaanxi ,Tutor:shi shao ning)AbstractTime of graduation practice problem is that the light saloon hangs to put up systematic design. As a result, Must satisfy several the following call for: Reliable , sturdy and durable, use cost comparatively low, the low grade is horizontal in oil being consumed being in in the homeland , the technology is horizontal for current main current. The design putting up therefore, hanging ought to select and use the mature technology , component and part , put "three into effect completely spending " principle , comparatively rational cost controls.Maifuxun style has had structure simple , compact independent dangerous rack , has occupied space waiting for a lot of merit for a short time , in modern light automobile to apply broadly. Because of this , this time, going forward designing that , that vehicle hangs to adopt the dyadic independent dangerous Maifuxun rack , rear overhang puts up adopt the dyadic overall of band spring rear overhang rack. Such designs that the angle still is from comfortable angle from economy being able to make this vehicle regardless of , can reach a comparatively ideal result.Graduation practice requires that comparatively, the vehicle overall plan demands , the design being in progress to whose dangerous rack secretly schemes against according to some. For the design setting forth the dangerous rack, process , specifications introduce that from designing that the process calculating the design to dyadic dangerous wheat rack has been in progress. Specifications has set forth dangerous rack middle key component and part first such as: Spiral spring , the design that the shock absorber waits for, choose a type and secretly scheme against; Have analysed the dangerous rack structure characteristic and the physics model moving a characteristic, and being that the basis has built the dangerous rack on this account then.Key words: McPherson suspension;The whole steel spring suspension; design and selection;目录中文摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (6)1.悬架的功用 (6)2.悬架系统的组成 (7)3.悬架的类型及其特点 (8)3.1非独立悬架的类型及特点 (9)3.2独立悬架的类型及特点 (10)4悬架形式的选择 (13)4.1总评 (13)4.2前后悬架的确定 (14)第二章悬架的设计计算 (14)1.悬架设计要求 (15)2.前悬架的设计计算 (16)2.1弹簧形式的选择 (16)2.2材料的选择 (16)3.弹簧参数的计算 (17)3.1圆柱螺旋弹簧直径d的计算 (17)3.2求有效圈数 (17)3.3其它参数 (18)4.弹簧的校验 (19)5.后悬架的设计计算 (20)5.1弹性元件的选择 (20)5.1.1加工要求 (20)5.2.2材料的参数 (20)6.钢板弹簧参数的设计计算 (21)6.1挠度的确定 (21)6.2各片长度的确定 (22)6.3断面高度及片数的确定 (22)6.4厚度的确定 (23)6.5板簧总成在自由状态下得弧高及其曲率半径 (23)7.钢板弹簧的强度校验 (24)第三章减振器的结构原理及其功用 (25)1.减震器的作用 (26)2.减震器的结构 (27)3.减震器的工作原理 (27)第四章横向稳定器的作用 (28)第五章麦佛逊式悬架导向机构 (30)1独立悬架导向机构 (38)2麦弗逊式悬架系统物理模型的建立 (40)结论 (42)参考文献 (42)致谢 (43)引言此次毕业设计的课题是轻型轿车的悬架系统。

汽车悬架系统开发布置流程图

汽车悬架系统开发布置流程图

悬架系统开发流程---布置部分目标设定BENCHMARK在此主要是分析竞争车型的底盘布置。

底盘布置首先要确定出轮胎、悬架形式、转向系统、发动机、传动轴、油箱、地板、前纵梁结构(满足碰撞)等,因为这些重要的参数,如轮胎型号、悬架尺寸、发动机布置、驱动形式、燃油种类等在开发过程中要尽可能早地确定下来。

在此基础上,线束、管路、减振器、发动机悬置等才能继续下去悬架选择对各种后悬架结构型式进行优缺点比较,包括对后部轮罩间空间尺寸的分析比较,进行后悬架结构的选择。

常见的后悬架结构型式有:扭转梁式、拖曳臂式、多连杆式。

扭转梁式悬架优点:1.与车身连接简单,易于装配。

2.结构简单,部件少,易分装。

3.垂直方向尺寸紧凑。

4.底板平整,有利于油箱和后备胎的布置。

5.汽车侧倾时,除扭转梁外,有的纵臂也会产生扭转变形,起到横向稳定作用,若还需更大的悬架侧倾角刚度,还可布置横向稳定杆。

6.两侧车轮运转不均衡时外倾具有良好的回复作用。

7.在车身摇摆时具有较好的前束控制能力。

8.车轮运动特性比较好,操纵稳定性很好,尤其是在平整的道路情况下。

9.通过障碍的轴距具有相当好的加大能力,通过性好。

10.如果采用连续焊接的话,强度较好。

缺点:1.对横向扭转梁和纵向拖臂的连续焊接质量要求较高。

2.不能很好地协调轮迹。

3.整车动态性能对轴荷从空载到满载的变化比较敏感。

4.但这种悬架在侧向力作用时,呈过度转向趋势。

另外,扭转梁因强度关系,允许承受的载荷受到限制。

扭转梁式悬架结构简单、成本低,在一些前置前驱汽车的后悬架上应用较多。

拖曳臂式悬架优点:1.Y轴和X轴方向尺寸紧凑,非常有利于后乘舱(尤其是轮罩间宽度尺寸较大)和下底板备胎与油箱的布置。

2.与车身的连接简单,易于装配。

3.结构简单,零件少且易于分装;4.由于没有衬套,滞后作用小。

5.可考虑后驱。

缺点:1.由于沿着控制臂相对车身转轴方向控制臂较大的长宽比,侧向力对前束将产生不利的影响。

2.车身摇摆(body roll)对外倾产生不利影响;(适当的控制臂转轴有可能改善3.调校很困难,因为所有的几何参数以与相关变量都是相关联的。

汽车悬架造型流程设计

汽车悬架造型流程设计

目录序言 (1)第一章我国悬架的现状与发展趋势 (2)1.1我国悬架的现状与发展2第二章汽车悬架系统的概述52.1悬架系统的组成与功能 (5)2.1.1悬架的概念 (5)2.1.2悬架的组成 (6)2.1.3悬架的作用 (7)2.2悬架的分类 (8)2.2.1非独立悬架 (8)2.2.2独立悬架 (10)第三章悬架设计流程 (10)3.1悬架设计流程概述 (10)3.2钢板弹簧具体设计流程 (12)3.2.1 钢板弹簧式悬架种类和结构 (12)3.2.2 钢板弹簧设计的已知参数 (13)3.2.3 钢板弹簧设计步骤 (14)3.2.4 钢板弹簧的导向特性 (15)参考文献 (15)序言汽车悬架是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,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。

悬架结构一般有弹性原件,导向机构和减震器组成。

弹性原件又有钢板弹簧,螺旋弹簧,扭杆弹簧,空气弹簧等形式。

悬架又分独立悬架和非独立悬架。

悬架是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能。

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。

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。

目前,我国在汽车悬架系统方面,除了钢板弹簧悬架的设计及应用比较成熟以外,其他悬架技术的应用绝大部分还处于车型引进,仿制或直接购买产品阶段。

悬架产品的设计开发滞后,一方面表现在设计手段落后,计算机应力分析,动态仿真在企业中应用还较少;另一方面没有建立一套完善的设计评价体系。

悬架设计大体步骤

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。

悬架毕业设计

悬架毕业设计

悬架毕业设计
悬架系统是汽车中非常重要的部分,它直接影响到汽车的行驶稳定性、操控性和驾驶舒适性。

因此,在汽车工程专业的毕业设计中,悬架系统的设计是一个非常重要的课题。

本文将介绍一个基于模糊控制的汽车悬架系统的毕业设计。

该设计的目标是提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适度,通过模糊控制来实现悬架系统的智能调节。

首先,需要对汽车悬架系统的工作原理和主要组成部分进行了解和分析。

悬架系统主要由弹簧、减震器和悬架杆等部件组成,通过对这些部件的调节来实现悬架系统的控制。

其次,需要采集相关的实验数据,包括汽车的加速度、车速和悬架系统的位移等参数。

通过这些数据的分析,可以得到汽车在不同路况下的悬架系统参数的变化规律,为模糊控制算法的设计提供依据。

然后,需要设计悬架系统的模糊控制算法。

模糊控制是指通过建立模糊逻辑规则,将输入变量映射到输出变量,从而实现对系统的控制。

在悬架系统的设计中,可以将汽车的加速度和车速作为输入变量,将悬架系统的位移作为输出变量,通过模糊控制算法来调节悬架系统的参数,以提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适度。

最后,需要进行实验验证。

通过悬架系统的调节,对悬架系统的性能进行评估,比较模糊控制算法和传统控制算法的效果差
异,验证模糊控制算法的有效性和优越性。

通过以上步骤,可以完成汽车悬架系统的毕业设计,并取得令人满意的结果。

本设计实现了汽车悬架系统的智能调节,提高了汽车的行驶稳定性和乘坐舒适度,具有一定的应用价值和意义。

同时,本设计也为进一步研究和优化汽车悬架系统提供了参考和基础。

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悬架系统设计步骤在此主要是分析竞争车型的底盘布置。

底盘布置首先要确定出轮胎、悬架形式、转向系统、发动机、传动轴、油箱、地板、前纵梁结构(满足碰撞)等,因为这些重要的参数,如轮胎型号、悬架尺寸、发动机布置、驱动形式、燃油种类等在开发过程中要尽可能早地确定下来。

在此基础上,线束、管路、减振器、发动机悬置等才能继续下去悬架选择对各种后悬架结构型式进行优缺点比较,包括对后部轮罩间空间尺寸的分析比较,进行后悬架结构的选择。

常见的后悬架结构型式有:扭转梁式、拖曳臂式、多连杆式。

扭转梁式悬架优点:1.与车身连接简单,易于装配。

2.结构简单,部件少,易分装。

3.垂直方向尺寸紧凑。

4.底板平整,有利于油箱和后备胎的布置。

5.汽车侧倾时,除扭转梁外,有的纵臂也会产生扭转变形,起到横向稳定作用,若还需更大的悬架侧倾角刚度,还可布置横向稳定杆。

6.两侧车轮运转不均衡时外倾具有良好的回复作用。

7.在车身摇摆时具有较好的前束控制能力。

8.车轮运动特性比较好,操纵稳定性很好,尤其是在平整的道路情况下。

9.通过障碍的轴距具有相当好的加大能力,通过性好。

10.如果采用连续焊接的话,强度较好。

缺点:1.对横向扭转梁和纵向拖臂的连续焊接质量要求较高。

2.不能很好地协调轮迹。

3.整车动态性能对轴荷从空载到满载的变化比较敏感。

4.但这种悬架在侧向力作用时,呈过度转向趋势。

另外,扭转梁因强度关系,允许承受的载荷受到限制。

扭转梁式悬架结构简单、成本低,在一些前置前驱汽车的后悬架上应用较多。

拖曳臂式悬架优点:1.Y轴和X轴方向尺寸紧凑,非常有利于后乘舱(尤其是轮罩间宽度尺寸较大)和下底板备胎及油箱的布置。

2.与车身的连接简单,易于装配。

3.结构简单,零件少且易于分装;4.由于没有衬套,滞后作用小。

5.可考虑后驱。

缺点:1.由于沿着控制臂相对车身转轴方向控制臂较大的长宽比,侧向力对前束将产生不利的影响。

2.车身摇摆(body roll)对外倾产生不利影响;(适当的控制臂转轴有可能改善外倾的回复能力,但这导致轮罩间宽度尺寸的减小。

)4.由于没有衬套,所有传递给车身的振动都是未经过滤的。

多连杆式悬架优点:多连杆式悬架能同时兼顾良好的乘坐舒适性和操纵稳定性,这种优点主要得益于其结构上具有下面这些几何特性:1.利用多杆控制车轮的空间运动轨迹,能更好地控制车轮定位参数变化规律,得到更为满意的汽车顺从转向特性。

2.受到侧向力时前束具有自动回正能力;3.受到纵向力时前束具有自动回正能力。

4.车轮行驶时的外倾角回复能力。

5.通过障碍的轴距较大6.能兼顾后轮驱动。

7.后轮驱动时的转向力控制。

缺点:1.零部件数量多,制造加工困难。

2.试验调校工作复杂,且不便于调整,适应性较差。

3.对悬架几何尺寸的公差和弹性元件特性的要求较高。

4.单位质量的负荷能力较低(需要一个后副车架)。

5.对使用条件要求比较苛刻。

6.所占空间较大,影响后乘员舱和后底板的空间布置。

7.制造成本较高。

考虑到后悬架载荷的变化较前悬架大,一般的,前悬架结构选择时性能不优于后悬架。

簧上质量的值按大小顺序为:1)Beam Axle(刚性轴);2)Twisted Axle(扭梁);3)簧下质量Multilink Axle在此引入“过强度系数”的概念:同一平台车的最大质量,一般最大不超过1.35;否则在满足了最大质量的车型后,过强度系数=同一平台车的最小质量对最小质量的车型来说强度就显得过剩,带来的是成本的无谓增加。

悬架的设计总是与整车的设计紧密相连的,整车预布置通常包括动力总成的预布置和悬架的预布置。

在基本确定了整车的总体尺寸、驱动型式、相应的轮胎、最小的目标转弯半径后就可以进行悬架的预布置了。

1.悬架的预布置在悬架的预布置过程中主要考虑以下几点:1.整车姿态一般来说,整车姿态是通过悬架的布置来设定的,可以说悬架的布置决定了整车姿态。

一旦整车姿态确定后,在以后更改就比较困难了。

通常整车在满载状态下的整车姿态是0~0.5°之间。

如下图所示:整车姿态示意图2.轮胎的跳动行程轮胎行程根据车型的不同略有不同。

通常在悬架的预布置过程中前后轮胎的行程按上跳、下跳各100mm考虑;越野车要大一些。

在后期的调整中,由于后轴载荷变化较大,为了提高后排乘客的舒适性后悬架的行程取值要比前悬架的大。

还要考虑轮胎加装防滑链的要求。

3.驱动型式驱动型式对悬架的影响主要在四驱的保护上。

一般来说如果一款轿车后悬架采用了扭转梁结构,要保护四驱在总布置上就很困难了。

四驱布置的对比4.导向杆的布置对于导向杆的布置,纵向导向杆(或拖曳臂)设计布置时尽可能水平布置,以保证轮胎上跳或者回弹轴距变化尽可能的小;而横向推力杆(或横向摆臂)尽可能与后轴平行且左右对称布置。

2.前悬架的布置前悬架的型式主要有非独立钢板弹簧悬架、麦弗逊独立悬架、双横臂独立悬架、多连杆独立悬架和双横臂独立悬架的一些变形。

悬架在目前的轿车和部份的轻型客车、轻型货车的前悬架大多采用独立悬架,一般在整车设计之初就已确定了悬架的型式。

下面以麦弗逊为例来说明一下前悬架的设计过程。

在前悬架的布置过程中主要从以下几点来考虑:转向系统几何尺寸的确定在转向系统的设计过程中,首先要确定转向梯形,以保证车轮能绕一个转向中心在不同的圆周上作无滑动的纯滚动。

对轿车来说,通常采用断开式转向梯型机构,有时为了提根据初步设定的最小转弯半径和相应的计算公式及阿克曼转角的关系可以初步确定左右车轮转角的关系,同时结合相应的前纵梁布置产生的几何约束就可以确定左右车轮的转角。

同时可以初步选定轿车转向系统角传动比,一般为15-17。

定义转向半径,转向角和阿克曼角阿克曼角关系:Ctg α1- Ctg α2 = q/p最小转弯半径公式:主销尺寸的定义主销几何尺寸的定义主要包括,主销后倾角、主销内倾角和它们的偏置距。

主销后倾角和主销相对轮心的偏置距一起保证轮胎的侧向力回正力距以利于汽车的直线行驶;主销内倾角保证车辆低速行驶条件下的自动回正性。

同样,对主销的初步取值也是通过经验来选取或者通过对参考样车的测量来获得。

一般对轿车的前独立悬架来说主销后倾角在3°~4°左右,主销内倾角在10°~15°左右;主销内倾后倾角确定后相应的主销偏置距和拖距也就确定了。

o∆Ackermann errort t tp q 1 2 q dD ()222222w f C t l t a l R R ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=主销后倾角示意图主销内倾角示意图前悬架几何尺寸的定义在主销的几何尺寸确定以后,结合轮胎、副车架、轮胎转角的几何约束就可以开始确定前悬架的设计硬点。

首先定义主销上的A点,A点在轮辋和等速万向节中间,位置越低越好。

(越低则地面的激励对球头销的侧向力偏小)如下图所示:A点示意图A点即下球头销的中心,A点与B点的连线即是主销在整车坐标中XZ平面的投影。

图中清晰的显示了定义设计硬点A要考虑的边界条件。

定义主销上控制点B时,在一般的悬架中尽可能的将位置设计的低一些;这样有利于获得更大的主销内倾角,提高车辆低速行驶时的转向回正力矩。

但是要考虑轮胎上跳下跳目标和B点的支撑的功能性;特别对于麦弗逊前悬架来说B点的位置越高越好,有利于平衡掉滑柱的横向分力,减小滑柱导杆的摩檫。

(公式验证)A、B两点示在XY平面投影意图●减振器的布置在X-Z平面内定义减震器时通常让减振器轴线跟主销轴线重合,这是最简单和最有效的解决方案。

(但如此无法减小减振器活塞杆对油封的横向力)如下图所示:在X-Z平面内定义减震器车轮外倾角的变化示意图在双横臂前悬架(或双叉臂前悬架)中,由于空间的原因通常减振器和弹簧做成总成件;在Y-Z平面内定义减震器(包括弹簧)时主要考虑的是杠杆比。

在麦弗逊悬架中通常根据轮胎尺寸定义C点(需要的话要考虑防滑链)。

D点是控制臂旋转轴线和通过A点的Y-Z 平面的交点。

A,、B、D点的相互位置决定了轮胎上下跳过程中的轮距的变化和外倾角的回正性。

为了得到足够的轮胎上下跳过程中外倾角的回正性,可以通过将B点向内移,但是所有这些都要同悬架的其他特性综合考虑;具体可以在悬架几何运动分析中考虑。

在Y-Z平面内定义减震器●控制臂旋转轴线的定义控制臂轴线的主要根据抗制动点头来角定义,如果增加在X-Z平面内的倾角(即E的话总是希望尽量的长一些(S12目前较长,力臂变长,受力变小);在相同的A点行程下,摆臂越长横向摆角越小,有利于提高橡胶衬套的寿命。

同时在Y-Z平面内应保证前悬架的侧倾中心高在0~120mm的范围内。

下摆臂定义示意图转向系统设计硬点的布置H和I点示意图转向杆系与悬架导向杆系在轮胎上下跳动的运动学上会产生运动干涉,这个干涉主要引起轮胎前束的变化。

在转向系统几何尺寸的所有点的定义中,对于点H主要通过考虑阿克曼角和轮胎几何约束来确定。

定义I点的位置时主要考虑轮胎上下跳过程中的前束变化最小化。

根据悬架杆系的几何运动关系确定I点;将I点放在轮胎上下跳过程中H点所形成的圆弧的中心。

依据上述步骤在三维制图软件中可以确定各个设计硬点的坐标。

获得了这些前悬架设计硬点的空间坐标后,可以通过相应的公式得出前悬架的运动学分析;目前更多的是运用ADMAS 软件进行分析。

3. 后悬架的设计步骤目前公司车型的后悬架主要是扭转梁和拖曳臂的非独立悬架,这些类型的后悬架结构简单,成本较低,悬架参数也教容易控制;但是后排乘客的舒适性也较低。

目前轿车用的后悬架选用多连杆的趋势越来越明显。

缺点是:零件数增加,公差要求更严格,加工成本增加;试验测试复杂;承载能力相对较弱。

在后悬架的设计时需要基本确定汽车断面尺寸、轮胎上跳和下跳行程、是否要驱动保护、轮胎规格、承载能力、整车操纵目标、前悬架特征和零部件采用的工艺。

有了以上的基本输入后,一般分以下几点对后悬架进行布置。

选择连杆数目和梯形结构,对于一款中级轿车一般采用两连杆或者三连杆的居多。

通常把具有两根横向连杆的独立悬架叫着两连杆独立悬架,具有三根横向连杆的独立悬架叫着三连杆独立悬架(如下图所示)。

连杆越多意味着橡胶衬套应用的也越多,过多的使用橡胶衬套意味着需要冒更多的可能出现的问题。

两连杆独立悬架外倾角能够通过横向拉杆的几何运动来控制。

三连杆的车轮外倾和前束的控制可以分别通过各自的调节杆完成。

因此三连杆的独立悬架调节车轮外倾和前束对拖曳臂橡胶衬套的变形影响要小。

两联杆后独立悬架 三联杆后独立悬架●后悬架各控制点的安装位置在布置之出首先要明确哪些悬架的控制硬点连接在车身上,哪些点悬架的控制硬点连接在副车架上。

将这些点布置在副车架上会花费更多的成本和增加整车的重量,但是能提高对前束和车轮外倾的控制精度,提高过滤震动噪音的能力。

对于一款中级轿车而言通常都将控制外倾和前束连杆上的设计硬点和主横向摆臂的设计硬点布置在副车架上。

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