新本田飞度1.3AT悬架设计说明

前言本小组课程设计的课题是汽车悬架设计。

我们所选车型是新一代本田飞度（1.3AT 舒适版），众所周知，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。

那么影响汽车运动性能的汽车底盘的核心到底是什么呢？答案就是悬架！一辆性能优良的轿车，几乎所有的整车性能，譬如：动力性、制动性、操纵稳定性、平顺性、舒适性、经济性、通过性及安全性，都与底盘设计的优劣息息相关。

而悬架是现代汽车底盘的重要组成部分之一。

它的优劣可直接决定整车性能！因此只有认真、严谨的设计才能确保其与整车的完美匹配。

而要做到这一点，查阅大量相关书籍，图册，行业和国家标准是必须的。

这是我们这些将来要从事汽车设计，制造工作的学生必须经历的训练。

没有经过严格的训练的洗礼，是不可能具备这种专业精神和素质的。

目录第一章整车参数 (3)第二章悬架的功用 (4)第三章悬架系统的组成 (5)第四章悬架的类型及其特点 (7)第五章悬架形式的选择 (16)第六章横向稳定器的作用 (24)第七章悬架导向机构的设计计算 (27)第八章横向稳定器的设计计算 (33)第九章总结 (35)参考文献 (36)附录 (37)第一章整车参数发动机参数：最大功率(kw/rpm)：73/6000 最大扭矩(N.m/rpm)：127/4800最高转速：6000 升功率(kw/L)：54.52 底盘参数前悬架：麦弗逊独立悬架后悬架：H 型扭力梁式悬架减震器类型：液压前后轮胎规格：175/65 R15轴荷分配：6：4 前、后轮距(mm)：1490、1475 车身参数长＊宽＊高（mm）=3900＊1695＊1525(mm) 轴距(mm)：2500 最小离地间隙(mm)：155 整备质量(kg)：1039 性能参数最高车速(km/h)：163 0-100 公里加速时间(s)：13.86 100 公里制动距离(m)：43.08 最小转弯直径(m)：9.88最大接近角：15 最大离去角：22第二章悬架的功用悬架，其名源于西方。

在英语里悬架系统对应的是单词――Suspension.顾名思义，它是将车轮通过弹簧连接在车体上，并与其它部件构成可动的机构。

悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称.它的作用可以概括为以下几个方面：1.传递它们之间一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。

2.缓和，抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车良好的平顺性，操纵稳定性。

3.迅速衰减车身和车桥的振动。

悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。

要想迅速的衰减振动、冲击，乘坐舒服，就应该降低悬架刚度。

但这样，又会降低整车的操纵稳定性。

必须找到一个平衡点，即保证操纵稳定性的优良，又能具备较好的平顺性。

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。

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。

第三章悬架系统的组成现代汽车，特别是乘用车的悬架，形式，种类，会因不同的公司和设计单位，而有不同形式。

但是，悬架系统一般由弹性元件、减振器和传力装置,部缓冲块、横向稳定器等几部分组成等。

它们分别起到缓冲、减振、力的传递、限位和控制车辆侧倾角度的作用。

弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，现代轿车悬架多采用螺旋弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。

螺旋弹簧只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。

减振器是为了加速衰减由于弹性系统引起的振动，减振器有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。

它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。

导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。

种类有单杆式或多连杆式的。

钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。

有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。

为了提高轿车的舒适性，现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低，用通俗话来讲就是很“软”，这样虽然乘坐舒适了，但轿车在转弯时，由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角，直接影响到操纵的稳定性。

为了改善这一状态，许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆，当车身倾斜时，两侧悬架变形不等，横向稳定杆就会起到类似杠杆作用，使左右两边的弹簧变形接近一致，以减少车身的倾斜和振动，提高轿车行驶的稳定性从外表上看似简单的悬架，包含着多种力的合作，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。

缓冲块通常用橡胶制造，通过硫化将橡胶与钢板钢板连接为一体，再经焊在钢板上的螺钉将缓冲块固定到车架或其他部位上，起到限制悬架最大行程的作用。

有些汽车装用多孔聚氨酯制成几种形状的缓冲块，它兼有辅助弹性元件的作用。

有些汽车的缓冲块装在减震器上。

第四章悬架的类型及其特点§3.1.1 非独立悬架的类型及特点⒈钢板弹簧式非独立悬架在这种悬架中，钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件。

这种形式的悬架技术成熟，结构简单，成本低廉。

广泛应用于货车的前、后悬架中。

也常见于中低挡乘用车辆的后悬架。

为了提高汽车的平顺性，有些轻型货车采用主簧下加装副簧，实现渐变刚度钢板弹簧。

⒉螺旋弹簧非独立悬架因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷，所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。

⒊空气弹簧非独立悬架空气弹簧只承受垂直载荷，因而必加设减振器，其纵向力和横向力及其力矩由悬架中的纵向推力杆和横向推力杆来传递。

对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。

因而要求车身高度随使用要求可以调节。

空气弹簧非独立悬架可以满足要求。

§3.1.2 非独立悬架的总体特点优点：1.结构简单、成本低廉，易于维护，对汽车厂家比较有利。

2.承载能力强，钢板弹簧做弹性元件的非独立悬架，可承载达几十吨的负荷。

中、重载车辆常常采用非独立悬架。

缺点：1、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。

操纵稳定性、平顺性不理想。

2、由于左右两侧车轮的互相影响，容易影响车身的稳定性，在转向的时,侧倾较大，容易侧翻。

§3.2 独立悬架的类型及特点图3-1 独立悬架独立悬架的车轴分成两段（如图3-2），每只车轮用螺旋弹簧独立地，弹性地连接安装在车架(或车身)下面，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。

§3.2.1 独立悬架的分类现在，前悬架基本上都采用独立悬架系统，最常见的有双横臂式和滑柱摆臂式（又称麦弗逊式）。

⒈双横臂式工作原理：由上短下长两根横臂连接车轮与车身，通过选择比例合适的长度，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。

图3-2 双横臂式独立前悬架这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。

双横臂的臂有做成A 字形或V 字形，V 形臂的上下2 个V 形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。

优点：1、结构比较复杂，但经久耐用，同时减振器的负荷小，寿命长。

2、可以承载较大负荷，多用于轻型小型货车的前桥。

缺点：因为有两个摆臂，所以占用的空间比较大。

所以，乘用车的前悬架一般不用此种结构形式。

⒉麦弗逊式（滑柱连杆式）图3-3 麦弗逊式独立前悬架工作原理：这种悬架目前在轿车中采用很多。

这种悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。

图3-4『典型的麦弗逊式前悬挂示意图』麦弗逊独立悬架的特点：优点：1.技术成熟，结构紧凑，响应速度快。

2.占用空间少，便于装车及整车布局，多用于中低档乘用车的前桥。

缺点：1.由于结构过于简单，刚度小，稳定性较差。

2.转弯侧倾明显，必须加装横向稳定器，加强刚度。

三：多连杆式悬挂图3-5『多连杆悬架是独立悬架的典型代表』工作原理：通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位，而且这个设计自由度非常大，能完全针对车型做匹配和调校。

多连杆悬架的特点：优点：车轮跳动时轮距和前束的变化很小，不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向。

缺点：由于结构复杂，成本也非常高，无论是研发实验成本还是制造成本都是最高的。

并且高速时有轴摆动现象。

§3.2.2 独立悬架的总体特点优点：1、发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使之结构紧凑。

2、允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。

非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性。

缺点：1、由于在转向时由于受离心力的作用内侧车轮要比外侧车轮受到的力大得多，极端情况下，是危险区域2、某些特殊情况下(如转速过快、侧向风较大、路况较差等)，侧倾较大，乘员感到不适。

§3.3 拖曳臂式/扭力梁式半独立悬架对比图3-6 拖曳臂式半独立悬架拖曳臂式半独立悬架代表车型：北京现代悦动、东风标致307、比亚迪F3、一汽丰田卡罗拉、上海大众桑塔纳拖曳臂式悬架是专为后轮而设计的悬架结构，以可上下摆动的拖臂实现车轮与车身的连接，然后以液压减震器和螺旋弹簧作为减震部件，达到减震和支撑车身的作用。

在这里我们还要了解下，纵臂扭转梁非独立悬挂、H 型纵向摆臂悬挂等等都属于拖曳臂式悬挂，只是调教有所不同。

优点：结构简单、成本低、占用车身空间小、（由于外倾角不变）轮胎磨损小缺点：抗侧倾能力较弱、减震与舒适性有限拖曳臂式半独立悬架由于左右纵摆臂被横梁连接，因此悬架结构依旧还保持着一定的整体桥非独立悬架式的特性，独特的复合结构使得它既具有非独立悬架的特性又具有独立悬架的特性。

在一些起伏不平的路面行驶时，由于后悬横梁的整体性，造成了乘坐感觉比较颠。

图3-7 扭力梁式半独立悬架扭力梁式半独立悬架代表车型：广州本田飞度、锋范、大众斯柯达晶锐、朗逸、POLO、新宝来、帕萨特领域、雪佛兰乐风、科鲁兹、福特嘉年华扭力梁式半独立悬架是通过一个平衡杆来使车轮产生倾斜，保持车辆的平稳。