悬架设计参数和要点(精)
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。
6-悬架设计
悬架
双横臂式
单式
扭转梁随动臂 式
侧倾中心高 比较低
比较高
比较低
居单横臂和 单纵臂之间
比较高
比较低
▪ 车轮
外倾
▪ 车轮 角
▪
定位
参数 旳变
▪
与主 销内 倾
车轮外倾角 与主销内倾 角变化大
主销后倾角 变化大
四、悬架侧倾角刚度及其在 前、后轴旳分配
要求以0.4g向心加速度时：
➢ 轿车车身侧倾角 ➢ 货车车身侧倾角 2.50 ~ 40
➢
、60 ~ 7 0
1－ 2应在10 ~ 30内
四、悬架侧倾角刚度及其在 前、后轴旳分配
▪ 3．前后悬架侧倾角刚度要求：
➢ 前后悬架侧倾角刚度旳大小影响到其轮胎侧偏角，从 而影响转向特征，所以设计时还应考虑前后悬架，侧 倾角刚度旳分配。
n1 5 / f c1
n2 5 / fc2
2、n1与n2旳匹配要合适
❖要求：
希望fc1与fc2要接近，单不能相等（预防共振） 希望fc1>fc2 (从加速性考虑，若fc2大，车身旳振动大）
❖措施：
➢若汽车以较高车速驶过单个路障，n1/n2＜1时旳车身纵向角振 动要比n1/n2＞1时小，故推荐取fc2=（0.8~0.9）fc1。 ➢考虑到货车前、后轴荷旳差别和驾驶员旳乘坐舒适性，取前悬 架旳静挠度值不小于后悬架旳静挠度值，推荐fc2=（0.6~0.8） fc1。 ➢为了改善微型轿车后排乘客旳乘坐舒适性，有时取后悬架旳偏 频低于前悬架旳偏频。
1 评价指标：
1）侧倾中心高度
侧倾中心位置高，它到车身质心旳距离缩短， 可使侧倾力臂及侧倾力矩小些，车身旳侧倾角 也会减小。但侧倾中心过高，会使车身倾斜时 轮距变化大，加速轮胎旳磨损。
汽车底盘悬架类型与设计的要点
汽车底盘悬架类型与设计的要点摘要：近年来，我国汽车的普及率逐步提高，而且汽车的销量节节攀升，带动我国汽车相关行业发展，同时也促进我国汽车设计显著提升。
汽车作为日常生活中使用的最频繁的代步工具，现在人民们对汽车的舒适性与稳定性提出更高的要求。
通过优化汽车底盘悬架结构设计，能对汽车行驶的舒适性与安全性有很大提高，能让汽车行业发展更好的满足人民对汽车使用的需求。
基于此，本文主要对汽车底盘悬架结构设计要点进行简要介绍，希望对汽车从业人员或者对此方面感兴趣的人员有参考价值。
关键词：汽车底盘；悬架结构；麦弗逊汽车底盘悬架的工作就是让车辆的轮胎与路面的摩擦力最大限度的增加，这样能够提供良好的车辆操纵性与稳定性。
我们平常开车行驶与路面时，路面不是百分百平整的，经常会是去凹凸不平，这种路面作用在车轮上，从而发生车轮的颠簸。
如果此时车轮直接与车身连接一起，车轮的颠簸直接就会传递到车身，造成很糟糕的驾乘体验。
那么我们可以设计一个车轮与车架的中间结构，就是悬架结构，能够起到了吸收竖直方向的车轮加速动能作用。
车轮的垂直加速力先通过悬架结构一部分的吸收与释放，最后一小部分才传到在传到车架上，这样避免车轮在颠簸的路面上出现车轮离开地面的状态。
通常我们常见的悬架系统主要包含减振器、稳定杆、弹簧、导向连接件等零件组成。
一个良好的悬架设计能够很好匹配路面的隔离性能、轮胎的抓地性能、转弯的性能。
一、汽车底盘悬架结构类型我们按照悬架的刚度与阻尼会随着不同的路面情况而改变，悬架系统可以分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三大类。
主动悬架涉及众多的电子感应装置，能够主动地根据路面信息情况自发地调节悬架的刚度与阻尼。
如果悬架系统按照导向机构来分类，可以分成独立悬架系统和非独立悬架系统两大类。
本文主要介绍的是传统车大多数车型采用的被动悬架中的独立悬架和非独立悬架设计。
(一)非独立悬架系统如图1所示，非独立悬架系统简单的理解就是前轮或者后轮的左右两个轮子会相互作用，左边的轮子会受到右边的轮子的影响。
载货汽车后悬架设计
载货汽车后悬架设计实例一、设计的主要数据载质量：6000kg 整备量：5000kg空车时：前轴负荷：2500kg 后轴负荷：2500kg 满载时：前轴负荷：3350kg 后轴负荷：7650kg尺 寸： 总 长：8470 总 宽：2470轴 距：4700 前 轮 距 ：1900 后 轮 距：1800 满载重心高度：1180二、悬架主要参数的确定 1 悬架的静挠度c f悬架的静扰度 是指汽车满载静止时悬架上的载荷f c 与此时悬架刚度c 之比，即c F f w c /=货车的悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。
因汽车的质量分配系数近似等于1，因此货车车轴上方车身两点的振动不存在联系。
货车的车身的固有频率n,可用下式来表示： n=π2//m c式中，c 为悬架的刚度（N/m ）,m 为悬架的簧上质量（kg ） 又静挠度可表示为：c mg f c /=g ：重力加速度（10N/kg ）,代入上式得到： n=5/c fn: hzc f : cm分析上式可知：悬架的静挠度直接影响车身的振动频率，因此欲保证汽车有良好的行驶平顺性，就必须正确选择悬架的静挠度。
又因为不同的汽车对平顺性的要求不相同，货车的后悬架要求在 1.70～2.17hz 之间，因为货车主要以载货为主，所以选取频率为：1.9hz.。
2 悬架的动挠度d f悬架的动挠度是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构容许的最大变形时，车轮中心相对车架的垂直位移。
通常货车的动挠度的选择范围在6～9cm.。
本设计选择：cm f d 0.83 悬架的弹性特性悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种。
由于货车在空载和满载时簧上质量变化大，为了减少振动频率和车身高度的变化，因此选用刚度可变的非线性悬架。
4 悬架主，副簧刚度的分配图1 货车主、副簧为钢板弹簧结构的弹性特性如何确定副簧开始参加工作的载荷k F 和主，副簧之间刚度的分配，受悬架的弹性特性和主，副簧上载荷分配的影响，原则上要求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，还要求副簧参加工作前后的悬架振动频率不大。
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。
汽车悬架参数介绍
侧倾评价：
1）0.4g横向加速度下，车身侧倾角应小于6°； 2）0.5g横向加速度下，车身侧倾角应小于2°~ 5° ； 3）日本汽车研究所给出1987年轿车的平均侧倾角增益为7.46°/g， 1996年的平均值为7.00°/g。
其他：
1、1984年，美国通用对29辆轿车试验，轿车前侧倾中心高度 0~14cm,后侧倾中心高度为0~40cm； 2、独立悬架侧倾中心高度 ：前0~120mm，后80~150mm； 3、悬架的侧倾角刚度越大，相应桥上发生的轮荷转移量就越大； 4、增加前悬架的侧倾角刚度有利于趋于不足转向，增加后悬架的 侧倾角刚度有利于趋于过多转向。
衰减力特性
临界衰减系数 Cc
衰减系数 C（F=C×v） 悬架衰减力特性 C/Cc
小阻尼情形， C/Cc<1； 对于轿车，一般C/Cc取0.25~0.35（参考）； 不同类型的车， C/Cc都是不一样的，需综合考虑，获 得C/Cc。
侧倾
术语：侧倾中心、侧倾轴线、侧倾角刚度、侧倾角
侧倾图片 侧倾中心的确定方法：
F/R Suspension
悬架的设计要求:
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）保证汽车具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）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，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。
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。 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。
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汽车底盘悬架是车辆重要的组成部分之一，它与行驶舒适性、安全性、稳定性密切相关。
底盘悬架结构设计要点包括设计目标与要求、悬挂形式选择、弹簧悬挂参数、减震器的设计和优化、悬挂支撑部位的设计和材料选择等方面。
一、设计目标与要求底盘悬架的设计目标是确保车辆在运行中能够满足悬挂系统的工作要求，使车辆行驶更加平稳、舒适、安全。
在设计之前，需要先明确以下要求：1、确保车辆行驶的平稳性，可靠性和安全性。
2、符合车辆的整体设计要求，满足人机工程学与环保等方面的要求。
3、考虑悬挂系统的修理和保养方便性，确保悬挂系统的长期稳定性。
4、考虑悬挂系统的制造成本与使用成本，在达成设计要求的前提下尽可能降低成本。
二、悬挂形式选择底盘悬架主要有自悬架、独立悬架和半独立悬架等形式。
自悬架适合小型车和低速、不平路面，独立悬架适应于高速车和平路面，而半独立悬架则一般用于SUV等。
在选择底盘悬架形式时，需要考虑以下因素：1、汽车的使用对象：对于商用车、越野车等行驶在复杂路面上的车辆，应该采用强度大，承载能力高的独立悬挂；而对于轿车来说，可采用独立悬挂和半独立悬挂。
2、车辆的动力性能：采用不同类型的底盘悬架形式，对不同品牌、不同型号的汽车动力性能的提高和发挥不同的作用。
3、税费和制造成本：不同的底盘悬架形式，其结构和生产制造成本也不同，需考虑综合成本问题。
三、弹簧悬挂参数弹簧悬挂的参数设置直接影响着底盘悬架系统的工作性能。
其参数应根据车型及用途进行设计调整。
具体参数有弹簧初始刚度、加载刚度、行程和自由长度等。
1、弹簧初始刚度：弹簧初始刚度是指弹簧在未受压缩时所具有的刚度。
在设计时，应选用合适的弹簧材料和直径，以满足车辆的负荷及动力性能要求。
2、加载刚度：指弹簧在车辆行驶过程中所表现出来的刚度。
在设计时，应考虑弹簧在整个行驶过程中的工作特性及车辆的平稳性。
3、行程：行程是指车辆悬挂系统的垂直位移距离。
在设计时应根据车辆的用途及车型选择合适的行程，以提高车辆的行驶舒适性。
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。
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基于麦弗逊悬架系统
基于实际实用的悬架参数测量设备 多次反复调整以达到折衷方案
A B
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A B
悬架设计
0
主要悬架参数相关性步骤
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
运动学方面: 主销静态参数 运动学方面: 侧倾中心高度和外倾补偿 运动学方面: 抗点头和车轮退让功能的设定 运动学方面: 前束调节杆的位置确定 运动学方面: 悬架垂直刚度的设定 柔顺性方面: 侧向力作用 柔顺性方面:纵向力作用 柔顺性方面:回正力矩作用
Y
X
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9
步骤 8:回正力矩作用下的柔顺性:
各点受力大小的影响
反向加载时前束杆的影响
同向加载时转向系统的影响
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10
调整参数: 下控制臂的长度和倾斜角度
侧倾中心高度
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3
步骤 3:抗点头和车轮退让功能的设定
调整参数: 下控制臂倾斜角度
要协调好抗点头和车轮退让功能
α
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4
步骤 4:前束调节杆的位置确定
考虑因素: – 跳动时前束变化 – 前后运动时前束变化 – 转向梯形 – 转向传动比
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5
步骤 5:悬架垂直刚度的设定
主要调校参数: – 弹簧刚度和杠杆比 – 反弹限位块间隙及刚度特性 – 上跳限位块间隙及刚度特性
开发中要反复调校
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6
步骤 6a:轮心处侧向力作用下柔顺性
各点受力大小的影响 反向加载看悬架部件的影响 侧向力作用下toe-out
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7
步骤 6a:轮胎接地点处侧向力作用下柔顺性
反向加载看悬架部件的影响 对车轮外倾的影响 侧向力作用下toe-out
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8
步骤 7:侧向力作用下的柔顺性
纵向力作用下各点受力大小的影响 下控制臂、副车架、车身安装处的刚度及各点连接关节件的刚度 很容易调整轮心处的性能 前束变化
运动学方面: 与衬套柔顺性没有关系，悬架只在机构运动。 柔顺性方面:与衬套柔顺性有关系。
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1
步骤 1:主销静态参数
主销通过两个硬点进行定义: – 滑icardo plc 2005
2
步骤 2:侧倾中心高度和外倾补偿，也同时验证单侧轮距变化。