悬置系统设计方法 - 奇瑞
奇瑞QQ611汽车前后悬架设计说明书
摘要本次设计的奇瑞QQ611汽车前后悬架均采用独立式悬架，前悬架采用麦弗逊式独立悬架的形式，后悬架采用拖曳臂式独立悬架的形式。
根据已经确定的悬架结构形式，布置空间，以及轿车必要的参数进行分析，获得减振器的主要参数，计算减振器主要零件尺寸，设计减振器结构，实现要求的功能。
在匹配分析中，减振器部分的设计计算主要从简化的力学模型入手分析悬架与地面、车身间的位置和受力关系。
通过减振器与车身的匹配关系来定位减振器相关参数的计算方法，从而有针对性的计算出满足QQ611汽车悬架的固有频率、阻尼系数及阻尼比。
在结构设计中，主要从减振器的功能入手，在一切已知数据的指导下，进行科学的理论计算，确定主要部件的尺寸。
针对QQ611汽车的用途及实际情况进行结构改进，以适应使用要求。
在汽车悬架的平顺性分析中，运用Matlab绘制了车身加速度幅频特性曲线，研究它们对减振器参数的影响。
本文所做工作可以为汽车的减振器匹配与结构设计提供一定理论依据，具有一定的实际意义。
关键词：减振器；匹配分析；结构设计；平顺性AbstractThe design of QQ611 Chery automobile and adopt independent suspension, suspension using macpherson suspension in the form of independent suspension, rear suspension using drag arm independent suspension of form. According to the suspension structure has been determined, decorate a space, and cars were analyzed, the necessary parameters obtained shock absorber parameters, calculation of main parts size, design, realization of shock absorber structure required functions.In part, the shock absorber in matching the design and calculation of main from simplified mechanical model of suspension and ground, between the body and the relationship between stress position. Through the matching relation with body shock absorber to locate related parameters calculation method, which is calculated QQ611 satisfy the natural frequency of the automobile suspension, damping coefficient and the damping ratio.In structural design, mainly from the function of shock absorber, in all known data, under the guidance of the scientific theoretical calculation, determine the size of the main parts. QQ611 according to actual situation and the use of automobile structure to adapt to the requirements of operation.In the automobile suspension smooth analysis, using Matlab painted bodywork acceleration curves, the amplitude frequency characteristics of damper parameters are studied.This can work for the automotive shock absorber and provide certain theoretical basis for structure design, has certain practical significance.Key words：shock absorber；matching analysis；structure design；ride comfort目录第1章绪论 (1)1.1 减振器结构设计的意义 (1)1.2 悬架的重要性 (1)第2章悬架的方案论证 (2)2.1 汽车悬架及减振器的性能要求 (2)2.2 悬架结构形式分析 (2)2.2.1 悬架的分类及特点 (2)2.2.2 悬架结构形式的方案论证 (3)2.3 悬架弹性元件及减振器的特性 (5)2.3.1 悬架弹性元件的特性 (5)2.3.2 减振器的特性 (5)第3章减振器的结构设计 (7)3.1 QQ611汽车相关参数 (7)3.2 减振器与悬架系统的匹配分析 (7)3.2.1 平顺性的概念 (7)3.2.2 结构参数对平顺性的影响 (8)3.2.3 使用因素对平顺性的影响 (8)3.2.4 阻尼比的选取 (8)3.2.5 前悬架减振器的匹配分析 (9)3.2.6 后悬架减振器的匹配分析 (11)3.3 减振器受力分析 (12)3.3.1 前减振器的受力分析 (12)3.3.2 后减振器的受力分析 (14)3.4 减振器主要尺寸选择 (14)3.4.1 前减振器的主要尺寸选择 (14)3.4.2 后减振器的主要尺寸选择 (18)3.5 减振器的结构设计 (21)3.5.1 减振器的主要结构形式及工作原理 (21)3.5.2 活塞阀系的设计 (23)3.5.3 底阀系的设计 (25)3.6 主要零件材质的选择 (27)3.6.1 活塞杆材质的选择 (27)3.6.2 工作缸和储油缸材质的选择 (27)3.6.3 阀片和口片材质的选择 (27)第4章工艺过程设计 (28)4.1 活塞杆的工艺过程设计 (28)4.2 顶盖的加工方法 (29)4.3 储油缸的加工方法 (30)4.4 工作缸的加工方法 (30)第5章结论 (31)参考文献 (32)致 (34)附录I (35)附录II (37)第1章绪论1.1减振器结构设计的意义汽车在现代社会中已逐渐成为了人们生存发展必不可少的交通工具。
汽车悬置系统设计指南(二)2024
汽车悬置系统设计指南（二）引言概述：汽车悬置系统设计是汽车工程领域中非常重要的一个方面。
本文旨在为汽车设计师提供关于汽车悬置系统设计的指南，以帮助他们在设计过程中考虑到各种因素，以确保悬置系统的有效性和可靠性。
正文：一、悬置系统的类型和原理1.1 独立悬置系统的优势1.2 铰接式悬置系统的设计考虑1.3 多连杆悬置系统的运动特点1.4 气垫悬置系统的工作原理1.5 承载悬置系统的功能要求二、悬置系统的减震调节2.1 减震器的类型和工作原理2.2 减震调节器的功能和调节方法2.3 减震器的选型和安装位置2.4 减震调节器的维护和保养2.5 减震系统的调试和优化三、悬置系统的悬架调节3.1 弹簧的选择和设计要点3.2 悬挂点的位置和几何参数的优化3.3 悬架系统的调节方法3.4 悬挂弹簧的安装和维护3.5 悬架系统的整体调试和优化四、悬置系统的动力学特性4.1 悬架系统的悬挂刚度和阻尼常数4.2 车辆的悬架减震参数的测量和计算4.3 车辆行驶时的悬架系统动力学分析4.4 加速度和姿态控制对悬架系统的影响4.5 悬架系统的动力学性能评估和改进五、悬置系统的材料和制造工艺5.1 悬置系统材料的选择和性能要求5.2 悬置系统零部件的制造工艺5.3 悬置系统的装配和调试要点5.4 悬置系统的质量控制和检测方法5.5 悬置系统的寿命评估和更新策略总结：本文系统地介绍了汽车悬置系统的设计指南，包括悬置系统类型和原理、减震调节、悬架调节、动力学特性以及材料和制造工艺。
通过对这些方面的详细讨论，汽车设计师将能够更好地理解和应用汽车悬置系统的设计原则，以提高汽车的悬挂性能、安全性和驾驶舒适度。
汽车悬置系统设计指南(一)2024
汽车悬置系统设计指南（一）引言概述：汽车悬置系统是汽车底盘系统的重要组成部分，对于汽车的驾驶稳定性和乘坐舒适性至关重要。
本文旨在提供汽车悬置系统设计的指南，帮助读者了解悬置系统的基本原理和设计要点，从而优化汽车悬置系统的性能与驾驶舒适。
正文内容：一、悬置系统基本原理1. 悬置系统的定义和作用2. 悬置系统的基本组成部分3. 悬置系统的工作原理4. 悬置系统与驾驶稳定性的关系5. 悬置系统与乘坐舒适性的关系二、悬置系统设计要点1. 悬置系统弹簧的选取和设计2. 悬置系统减震器的选择和调整3. 悬置系统阻尼的调节和优化4. 悬置系统材料的选择与优化5. 悬置系统与车体结构的匹配设计三、悬置系统振动控制1. 悬置系统振动类型与特性2. 悬置系统振动控制的方法3. 悬置系统调频器的设计与优化4. 悬置系统振动控制与驾驶稳定性的关系5. 悬置系统振动控制与乘坐舒适性的关系四、悬置系统磨损与维护1. 悬置系统磨损的原因与表现2. 悬置系统磨损程度的检测方法3. 悬置系统磨损的预防与延长寿命的方法4. 悬置系统维护的注意事项5. 悬置系统维护对驾驶稳定性和乘坐舒适性的影响五、悬置系统创新与发展趋势1. 悬置系统新材料的应用2. 悬置系统主动控制技术的发展3. 悬置系统电子化的趋势4. 悬置系统智能化的发展5. 悬置系统可持续发展的方向结论：通过本文的介绍，读者可以更好地理解汽车悬置系统的设计原理和要点，并在实际应用中引导悬置系统的优化与改进。
汽车悬置系统的设计不仅影响驾驶稳定性和乘坐舒适性，也与汽车的安全性和性能密切相关。
因此，合理设计和维护汽车悬置系统对于提高整车的操控性和乘坐舒适性至关重要。
未来，随着汽车技术的飞速发展，悬置系统将面临更多的创新与发展机遇，我们期待悬置系统能够更好地满足人们对于汽车驾驶体验和乘坐舒适性的需求。
动力总成悬置系统优化设计与匹配---基本理论
目录
一、悬置系统的典型结构及基本理论 二、悬置系统的主要布置方式 三、悬置系统的设计原则 四、悬置系统对汽车N&V特性的影响 五、悬置系统的设计流程和计算方法 六、悬置系统的匹配样车要求及N&V匹配方法
一、悬置系统的基本理论及典型结构
1、悬置的定义：装配在动力总成与车身（架）之间起支撑连接作用并使二者间 的力的传递产生衰减的弹性减振元件。
动力总成的完全解耦布置
动力总成的部分解耦布置
四、悬置系统的设计原则
撞击中心理论：
撞击中心理论主要用于选择前后悬置的位置。当动力总成视为 刚体，前后悬置如果处于互为撞击中心的位置上时，当一个悬置受 到干扰时或冲击时，另一个悬置上的响应为零。
扭轴理论：
当发动机的主惯性轴偏离曲轴轴线 一定角度, 在发动机激振力矩作用下, 发动机体将绕某一固定的“扭轴”作 白由振动。这时悬置布置应围绕“扭 轴”布置更为合理。
2、悬置系统（悬置+发动机+变矩器+变速箱）典型结构
3、各种类型悬置结构
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置的结构型式日趋复杂。主要分为：橡胶悬置、液压悬置、 半主动/主动悬置。
橡胶悬置：结构简单，成型容易、成本低廉，被大量的使用在各型 车辆。缺点：存在高频硬化现象。下面为橡胶悬置常见结构：
压缩式
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（势能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（势能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（耗散能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
发动机悬置设计
动力总成悬置系统的设计是很复杂的。
一般来说对于悬置系统是一个6自由度的系统，要求对动力总成在各个方向上解耦。
但是也要控制一定的位移。
悬置是将发动机的震动（扭矩变化，发动机离心惯性力，往复惯性力等）尽量隔离，将路面对发动机的激励和急加速急减速以及急转弯造成的发动机的位移与震动尽量降低。
一般说来，动力总成悬置的正向设计是复杂的，要对动力总成的质心，转动惯量，主惯性轴等参数获得，通过一定的计算对发动机悬置的布置点进行布置，当然要考虑到发动机舱的实际情况。
将悬置在3个方向的弹性轴与动力总成三个方向的主惯性轴重合就能使动力总成在6个方向上解耦（似乎是这样的）。
对于发动机舱而言，要控制动力总成相对发动机舱的距离，有文献说要控制在20mm以上，建议在25mm 以上，在各个方向上的绕轴旋转控制在6度，推荐3～4度，在三个方向的位移控制在正负15mm以内。
对悬置的位置，和个数(3个以上)确定之后才是设计悬置单个件，橡胶悬置的静刚度曲线一般是3刚度曲线，需要在一定的方向上有限位，限位处为静刚度曲线的拐点。
动刚度曲线在低频大幅震动刚度基本是随着频率增大而增大，高频时容易出现动态硬化的现象，即刚度值理论上非常大。
液压悬置在动刚度曲线的走向上比较而言好控制，因为他的工作原理不同，有点像单筒式液压减震器，通过液体（乙二醇）在惯性通道或者节流管道的阻尼力减少振动，将振动的能量转化成内能。
液压悬置的静刚度曲线与橡胶悬置没什么区别，也就是说漏液的液压悬置与好的液压悬置静刚度曲线相同。
动刚度曲线就截然不同，一般说来，在最大阻尼角附近，动刚度曲线突然升高，在一定频率之后，动刚度曲线呈下降趋势，不会出现橡胶悬置随频率增大而增大，出现动态硬化。
悬置设计主要是考虑高频低幅振动和低频大幅振动的工况。
减少发动机高频的噪声和低频的振动，同时使发动机不会出现过大的位移，造成发动机舱内零件干涉以致于破坏零件，使零件失效。
建议在设计时进行ADMAS分析。
悬置设计流程
动力总成悬置系统设计流程；5.1悬置系统的设计输入：；一般需要输入以下参数：动力总成的激振源，动力总成；5.2悬置系统的主要设计参数：；悬置位置及数量的选择，悬置安装位置角度的选择，静；5.2.1悬置位置及数量；根据动力总成的长度、质量、用途、安装方式和机舱空；三点式悬置与车架的顺从性最好，因为三点决定一个平；四点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力，动力总成悬置系统设计流程5.1 悬置系统的设计输入：一般需要输入以下参数：动力总成的激振源，动力总成的惯性参数，隔振性能的要求，频率的匹配，模态的解耦，动力总成的位移控制，动力总成和整车的匹配，悬置元件的设计约束，发动机舱空间等。
5.2 悬置系统的主要设计参数：悬置位置及数量的选择，悬置安装位置角度的选择，静刚度曲线的确定，动刚度的确定，阻尼参数的确定等。
5.2.1悬置位置及数量根据动力总成的长度、质量、用途、安装方式和机舱空间等决定。
悬置系统可以有3、4、5点悬置，一般在汽车上采用三点及四点悬置系统。
因为在振动比较大时，如果悬置点的数目增多，当车架变形时，有的悬置点会发生错位，使发动机或悬置支架受力过大而造成损坏。
三点式悬置与车架的顺从性最好，因为三点决定一个平面，不受车架变形的影响，而且固有频率低，抗扭转振动的效果好。
四点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力，不过扭转刚度较大，不利于隔离低频振动。
较常见的三点及四点悬置布置形式如下图：三点悬置布置示意图四点悬置布置示意图5.2.2悬置安装位置角度的选择在传统的纵置式发动机中，V 型布置是经常采用的方式, 一般倾斜角度θ：40～45, V型布置的悬置系统的弹性中心较低，在设计中通过倾角及位置的调整容易使其弹性中心落在或接近动力总成的主惯性型轴上。
对于横置动力总成而言，一般采用的是左右悬置支撑动力总成，另配置下拉杆悬置或前后抗扭悬置来承担扭矩载荷，此类布局的优势是从功能配置上来说就区分了承载悬置和抗扭悬置，易于实现悬置系统的刚体模态解耦。
悬置设计
发动机悬置系统的初步设计（一）1 发动机悬置系统的功用及激振力分析发动机悬置系统（以下简称悬置系统）应该具备:①隔振功能;②支承限位功能;③降噪等功能。
发动机总成本身是一个内在的振动源, 同时又受到来自外部的各种振动干扰, 使其处于复杂的振动状态, 引起周围零件的损坏和乘坐的不舒适等。
其中:燃烧激振频率, 是由发动机气缸内混合气燃烧, 曲轴输出脉冲扭矩, 导致发动机上反作用力矩的波动, 从而使发动机产生周期性的扭转振动, 其振动频率实际上就是发动机的发火频率,计算公式为[2] :其中: f1——点火干扰频率, Hz; n——发动机转速, r/min; i——发动机气缸数; —发动机的冲程系数（2 或4）。
惯性力激振频率, 是由发动机不平衡的旋转质量和往复运动的质量所引起的惯性激振力和激振力矩的频率。
它与发动机的缸数无关, 但惯性力的不平衡量与发动机缸数和结构特征有着密切关系。
计算公式为[2]:其中: f2——惯性力激振频率, Hz; n——发动机转速, r /min; Q——比例系数（一级不平衡惯性力或力矩Q=1、二级不平衡惯性力或力矩Q=2）选用的直列四缸发动机（见图3）, 其主要激振力为低速区段的二阶扭矩波动和高速区段的二阶惯性力, 表达式为（1-3）[3]:式中, γ为总成布置倾斜角（通常指布置后曲轴与水平面的夹角）; m 为单缸活塞及往复运动部分质量; r 为曲柄半径; λ为曲柄半径与连杆长度之比（λ=r/L）; ω为发动机曲轴角速度（ω=2πn /60）; Me0 为发动机输出扭矩平均值; A 为2、3 缸中心线至动力总成重心的纵向X 距离。
2 发动机悬置系统支承点位置的最佳设计在确定悬置系统支承点位置时, 应该考虑到低速（怠速）和高速时的不同要求。
发动机总成在低速运转时, 其自身的弹性振动影响较小, 将其看成刚体, 按照刚体运动理论进行研究; 高速时自身弹性振动影响较大, 必须通过试验得到其弹性振动形态, 选择振幅最小的位置, 即将悬置系统支承点布置在弹性振动的节点位置上。
汽车发动机悬置系统分析、布置方法、设计流程及悬置软垫的设计
汽车发动机悬置系统分析、布置方法、设计流程及悬置软垫的设计悬置系统:发动机本身是一个内在的振动源，同时也受到来自外部的各种振动干扰。
引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。
所以设置悬置系统，把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。
成功地控制振动，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。
确定—个合理的悬置系统是一件相当复杂的工作，它要满足—系列静态及动态的性能要求，同时又受到各种条件的约束，这些大大增加了设计的难度。
一般来讲对发动机悬置系统有如下要求。
①能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其他零部件发生干涉。
同时在发动机大修前，不出现零部件损坏。
②能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声。
③能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声。
④保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。
悬置系统的激振源:作用于发动机悬置系统的激振源主要如下：①发动机起动及熄火停转时的摇动；②怠速运转时的抖动；③发动机高速运转时的振动；④路面冲击所引起的车体振动；⑤大转矩时的摇动；⑥汽车起步或变速时转矩变化所引起的冲击；⑦过大错位所引起的干涉和破损。
作用在发动机悬置上的振动频率十分广泛。
按振动频率可以把振动分为高频振动和低频振动。
频率低于30Hz的低频振动源如下：①发动机低速运转时的转矩波动；②在发动机低速运转时由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动；③轮胎旋转时由于轮胎动平衡不好使车身产生的振动；④路面不平使车身产生的振动；⑤由于传动系的联轴器工作不佳产生附加力偶和推力，使动力装置产生的振动。
频率高于30Hz的高频振动源如下：①在发动机高速运转时，由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动；②变速时产生的振动；③燃烧压力脉动使机体产生的振动；④发动机配气机构产生的振动；⑤曲轴的弯曲振动和扭振；⑥动力总成的弯曲振动和扭振；⑦传动轴不平衡产生的振动。
(仅供参考)柴油轿车动力总成悬置系统优化设计
1. 动力总成悬置系统的设计原则及流程
动力总成悬置系统的主要作用为隔离动力总成振动向车身及车厢内部的传递，尤其是控制 发动机怠速工况下的低频抖动，并隔离发动机的高速运转时引起的车室内部的高频噪声;支承发 动机的重量，控制动力总成的相对运动和位移，克服和平衡因最大扭矩输出或紧急制动产生的 反作用力和惯性力;避免与整车其他部件发生干涉，保证动力总成工作安全可靠等。悬置系统完 整的设计方案如图 1 所示。动力总成悬置系统在设计上受到了许多约束条件的限制和制约，在 设计时应结合具体实际情况。综合考虑，既要满足自身的性能和功能要求，也要满足整车性能 对动力总成悬置系统设计提出的要求。
2. 动力总成悬置系统优化设计
2.1 项目介绍 先进柴油轿车开发项目，轿车使用广西玉林柴油机厂生产的 1.8L 型号为 YC4W110-40 的
直列四缸水冷四冲程柴油机，发动机与车架之间通过悬置支承连接。由于是由汽油机改为柴油 机，质量和转动惯量发生了改变，针对悬置而言，在不改变其安装位置和安装角度的情况下， 原始悬置系统导致该轿车振动过大，影响舒适性，同时易造成发动机与其它机械构件发生较大 运动干涉而失效，为改善乘坐舒适性，有必要对悬置系统进行重新匹配优化设计。 2.2 动力总成悬置系统的频率布置
3）振动传递率和支承处动反力最小 悬置系统应该尽量降低振动传递率的大小，这样才能彻底或最大限度地隔离发动机的振 动。在发动机的整个工作频率区内，都应将振动传递率保持在一个很低的水平。因为振动传递 率的大小反映了整个系统的隔振水平。考虑到作用在悬置的力与悬置元件的使用寿命有关，因 此，还应减少悬置处动反力的大小。 除此之外，在设计动力总成悬置系统时还得考虑发动机的运动空间、车架结构、最小离地 间隙等因素。 1.2 设计流程 一般的悬置设计包括以下过程：
浅析汽车动力总成悬置系统设计
浅析汽车动力总成悬置系统设计摘要:汽车的NVH性能指标历来是产品开发过程中的重要内容。
作为汽车重要的振动激励源之一的动力总成，其悬置系统设计的合理性十分重要。
动力总成悬置系统的作用不仅是有效地隔离和衰减动力总成向整车其余部件的振动激励，而且也可以有效地隔离和衰减路面激励通过车轮、悬架以及副车架等部件传递到动力总成的振动激励。
本文围绕汽车动力总成悬置系统设计展开论述，仅供广大汽车设计人员参考。
关键词：NVH激励源动力总成悬置系统1悬置系统分类汽车动力总成悬置系统类型可以进行如下分类：1)悬置单元材质。
依据悬置单元采用材质的不同可以分为橡胶悬置、液阻悬置两大类。
当前中低档汽车采用的多为橡胶悬置，豪华型汽车多采用液压悬置。
2)布置方式。
按照悬置单元布置方式，可以分为平置式、斜置式、会聚式三类。
平置式的特点是结构简单且安装工艺性较好，悬置弹性元件的三向主轴均平行于车辆坐标系；斜置式悬置弹性元件的三向主轴中只有某一向主轴与车辆坐标系平行，其余两向主轴与车辆坐标系有一定的夹角，当前应用的最多；会聚式悬置元件弹性隔震主轴会聚于一点，对布置空间等要求比较高。
三种布置方式的悬置系统简图分别如下图1（a平置式、b斜置式、c会聚式）所示。
3)悬置元件的数量。
依据悬置元件的数量可以分为三点式（左右后、前后左等）、四点式悬置、五点式悬置、六点式悬置四大类型。
主要依据动力总成的种类、质量、布置型式（前置前驱、前置后驱等）等决定。
3能量解耦法动力总成悬置系统要求空间6自由度方向能量解耦率必须达到一定的要求，通常主要方向要求解耦率不低于90%，其余方向不低于80%。
能量解耦法是当前常用的解耦方法之一。
3.1坐标系定义以动力总成质心为坐标原点，坐标方向与整车坐标方向一致，以此方法建立动力总成坐标系；以悬置元件本身的弹性中心为坐标原点，三个弹性主轴与整车坐标方向存在一定的夹角，以此方法建立弹性元件坐标系。
3.2原理说明以三点式动力总成悬置系统为例进行说明。
(毕业设计)奇瑞A1悬架系统设计说明书
摘要汽车工业技术的发展对汽车的行驶平顺性，操纵稳定性的要求越来越高，汽车行驶平顺性又与悬架密切相关。
因此，对悬架系统的设计具有一定的实际意义。
本次设计主要研究轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计。
前悬架采用目前较流行的麦弗逊式独立悬架系统，后悬架采用多连杆式独立悬架。
前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减振器。
根据给定的车型和悬架形式确定悬架的偏频，计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度。
并以此计算所选弹性元件的尺寸并且进行应力校核。
通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸。
最后进行了导向机构和横向稳定杆的设计。
对该车悬架进行平顺性分析，在车轮和车身垂直方向上建立两自由度的平顺性分析模型，以此分析悬架参数对汽车平顺性的影响。
这种较完善的轿车悬架系统尽管在实验室内已有应用，但在实际的轿车生产中应用的还不够多，因而可以说这次的设计为轿车的悬架系统设计的更新换代作出了一点微薄的贡献，这种悬架系统具有广阔的应用前景。
关键词：悬架系统，独立悬架；平顺性；ABSTRACTThe development of the automobile industry of motor vehicles on ride comfort, saver condition of the increasingly demanding, V ehicle Ride performance also closely related with the suspension. Therefore, the design of the suspension system has a practical significance.In this thesis, the main contents consist of the design of hardware of the front and rear suspension systems. For the front suspension systems, Popular Macpherson front suspension has been chosen. For the backward suspension systems, the oblique and vertical arms Independent suspension was chosen. For the craft of shock absorber, the two ways move tubular object were chosen.According to the models and suspension form of partial suspension frequency, work out the suspension stiffness, static and dynamic deflection. And to calculate the size of the selected spring units to stress checking. By damp coefficient and Maximum load to identify the main dimensions of the shock absorber. Finally, complete the stabilizer anti-roll bar design. Moreover, take a ride performance analysis of suspension of a car, and establish of two degrees of freedom model on the wheels and body of the car in the vertical direction, in order to analyze the impact of the suspension parameter to the ride performance.Although this kind of perfect suspension systems has been used in the laboratory. It has no more application on assembly and manufacture line of the products. So it maybe said that thesis will make a small contribution for the automobile suspension systems and the craft of shock absorber, and will make them get to a new level. This system will have a wide application.Key words：Suspension system；Independent suspension；Ride performance；目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1悬架系统概述 (2)1.1.1悬架的功用 (2)1.1.2悬架的构成和类型 (4)1.2课题研究的目的及意义 (5)1.3课题设计的主要内容 (5)第2章前、后悬架的结构选择 (6)2.1独立悬架结构特点 (6)2.1.1独立悬架的优点 (6)2.1.2独立悬架的种类 (6)2.2独立悬架结构形式分析 (9)2.3前后悬架结构方案 (10)2.3.1独立悬架与非独立悬架的选择 (10)2.3.2前悬架种类的选择 (11)2.3.3后悬架种类的选择 (11)2.4辅助元件 (13)2.4.1横向稳定器 (13)2.4.2导向机构 (14)2.4.3缓冲块 (14)第3章技术参数确定与计算 (15)3.1自振频率 (15)3.2悬架的刚度K (16)3.2.1前悬架刚度kf (16)3.2.2后悬架刚度kr (16)3.3悬架的静挠度fc及动挠度fd (16)3.3.1悬架的静挠度fc (16)3.3.2悬架的静挠度fd (17)3.4悬架的弹性特性曲线 (18)第4章弹性元件的设计计算 (19)4.1弹性元件的种类 (19)4.1.1钢板弹簧 (19)4.1.2螺旋弹簧 (19)4.1.3扭杆弹簧 (19)4.1.4气体弹簧 (20)4.2螺旋弹簧设计 (21)4.2.1前悬架螺旋弹簧 (21)4.2.2后悬架螺旋弹簧 (21)第5章悬架导向机构的设计 (23)5.1导向机构的设计要求 (23)5.1.1对前轮导向机构的要求 (23)5.1.2对后轮导向机构的要求 (23)5.2麦弗逊式独立悬架的示意图 (23)5.3导向机构的受力分析 (24)第6章减振器设计 (26)6.1减振器的概述 (26)6.2减振器的分类 (26)6.3减振器主要性能参数 (27)6.3.1相对阻尼系数 (27)6.3.2减振器阻尼系数 (28)6.3.3最大卸荷力 (29)6.4筒式减振器的工作缸直径 (29)6.4.1前悬架减振器的工作缸直径 (30)6.4.2后悬架减振器的工作缸直径 (30)第7章横向稳定杆的设计 (31)7.1横向稳定杆的作用 (31)7.2横向稳定杆的设计计算 (31)第8章平顺性分析 (32)8.1平顺性概念 (32)8.2汽车的等效振动分析 (32)8.3车身加速度的幅频特性 (33)8.4车身振动相应均方根值 (33)8.5影响平顺性的因数 (34)8.5.1结构参数对平顺性的影响 (34)8.5.2使用因素对平顺性的影响 (35)第9章总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录一 (39)外文资料及翻译 (40)前言这次毕业设计的题目是奇瑞A1悬架系统设计。
动力总成悬置系统匹配设计方法及规范--北汽...
悬置 1
悬置 2
悬置 3
悬置 4
kp
N/mm kp
N/mm kp
N/mm kp
N/mm
kq
N/mm kq
N/mm kq
N/mm kq
N/mm
4
kr
N/mm kr
N/mm kr
4、变速器的各挡速比和主减速比
N/mm kr
一档
二档
表 4 变速箱各档速比和主减速比
三档
四档
五档
倒档
N/mm 主减速比
5、发动机的其他参数
转动惯量的描述采用动力总成质心坐标系下。质心坐标系定义如下：坐 标原点 O 为动力总成的质心，坐标方向和发动机坐标系相同，如下图所示：
3
动力总成的惯性参数如表 1 所示：
表 1 动力总成的惯性参数
质量 质心位置
转动惯量（kg*mm2）
（kg） （mm） IXX
IYY
IZZ
IXY
IYZ
IZX
动力总成惯性参数的测定可采用三线摆法测定，误差要求在 5%以内。
液压悬置相对于橡胶悬置其结构较为复杂，一个典型的液压悬置的基本结构 如图 3 所示。它主要有连接螺栓、橡胶主簧、上液室、下液室、解耦膜、惯性体 通道等几部分组成。
图 2 torque strut
图 3 液压悬置结构简图
三、悬置系统的设计指标
悬置系统在设计中要满足以下指标：
2
悬置系统要约束动力总成的位移在合理的范围内，各个悬置的变形分布 在合理的范围内。动力总成位移在各工况下限制设计为：X:±10mm；Y: ±10mm；Z: ±15mm，转角正负 3 度。 悬置系统六方向的固有频率设计值为 5—20Hz，不同的方向有具体要求。 对于悬置支架固有频率大于 1.4 倍的发动机最高二阶频率。 对于悬置支架刚度大于 20 倍的软垫刚度。 动力总成与周围零部件的间隙的设计值大于 20mm 悬置系统尽量做到解耦布置，推荐值为：垂向和侧滚两个方向要求大于 85%，其他要求大于 60%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
（2）主动控制式悬置
工作原理：被动悬置承载动力总成重量，作动器产生动态力，振动
传感器为控制器提供控制信号，由控制器提供动态力的幅值和相位。 当传感器上的信号值最小时，就降低了振动传递。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
3.半主动控制式/主动控制式悬置 工作原理
1.半主动控制式
半主动控制式动力总成悬置通常由 被动式液压悬置、可控单元和 机械控制装置组成。 M为可调移动质量，用来改变阻尼力大小，从而控制系统动态响应 半主动控制式动力总成悬置通过改变阻尼力来衰减 在不同工况下由于发动机输出扭矩波动引起的大幅振动 因此，此种悬置只在低频时才发挥作用。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
半主动控制式----举例
图8 是一典型的半主动控制电流变液悬置及其控制系统。其 结构与传统的液压悬置很相似，只是换成了电流变液，各节 流孔由施加了高电压的电极组成。通过对电流变液施加不同 的电压，可改变其粘度，继而改变控制力-阻尼力的大小。电 压是矩形波形式，其相位可进行调节。
谢
谢
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
ห้องสมุดไป่ตู้
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
4.悬置系统的发展历程
早期汽车:动力总成与车身 用螺栓刚性连接 结果：振动 噪声 大 并引起发动机缸体和支架损坏 后来采用皮革 布垫等缓冲材料 随着人们对舒适性要求的提高 1.1920年，开始采用橡胶来作为缓冲件。 2.1939年，提出悬置系统设计的基本原则 3.20世纪50年代 完善了六自由度解耦理论和计算方法 4.1962年，通用汽车公司申请了 液压悬置 的专利 5.1979年 ，西德的大众在奥迪5缸发动机上应用液压悬置 6. 80年代至今，随着计算机技术的应用，悬置系统优化设 计及仿真分析有了很大进展。
一、概述
NVH性能是目前汽车性能好坏最重要的衡量指标，而振 动又是其中影响最大的一个因素。发动机本身是一个内在 的振动源，同时受到来自外部的各种振动干扰，引起零部 件的损坏和乘坐不舒适性，所以设置悬置系统，把发动机 传递到支承系统的振动减小到最小限度。
1.什么是悬置系统
悬置系统是指 动力总成（包括发动机、离合器及变速箱 等）与车架或车身之间的弹性连接部件。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
五.悬置布置的种类
三点悬置
四点悬置
讨论： 悬置布置 三点与四点的优劣？
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
总结：
悬置的性能及作用
性能： 低频：大阻尼 大刚度 高频 ：小阻尼 小刚度
作用： 承载动力总成的重量 降低由于发动机的运转而产生的振动向车身的传递 改变动力总成的运动位移幅度 效果： 提高整车 操稳性 平顺性及NVH性能
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6ÿ
5.悬置系统的发展趋势
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
三、悬置的分类
1.橡胶悬置
橡胶隔振元件
楔形的悬置元件 (1) 橡胶同时承受压缩方向的载荷和 剪切方向的载荷 (2) 可以通过调整橡胶的尺寸和角度 而使的悬置在三个垂直的方向具有不同 的刚度 (3) 中间的铁件起改变刚度的作用
d.惯性通道－解耦盘－节流盘式液阻悬置
第三代液压悬置
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
三代液压悬置性能对比：
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
3.半主动控制式/主动控制式悬置 （1）半主动控制式悬置 特点：对被动式液阻悬置的惯性 通道进行改进设计，加电极，在 高压的作用下，惯性通道中液体 的粘度可以在瞬间发生变化。 特性的变化：从无阻尼到有阻尼 可以在1ms内完成。 磁流变式半主动悬置
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
工作原理： 目前，三种典型的液压悬置： 1.节流阻尼孔式 2.惯性通道式 3.惯性通道-解耦膜式 节流阻尼孔式和惯性通道式动刚度 通常比较大，高频段，隔振效果不佳 于是增加了解耦膜。解耦膜的作用就 像一个有限定位的浮动活塞，振幅小 的时候它提供小阻尼，小刚度；振幅 大的时候，它达到限位，提供大阻尼 大刚度
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
2.液压悬置 HDM工作原理
基本结构 1.具有橡胶主簧，以承受静动载荷 2.液压悬置 内部有液体工作介质 3.至少有两个独立的液室，液体可在其间流动 4.液室之间有能够产生阻尼作用的孔、惯性通道或解耦盘（膜） 5.液室有良好、可靠的密封与外部隔绝
b. 惯性通道型－液阻悬置
第一代液压悬置
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
c.惯性通道－解耦盘（膜型）液阻悬置
第二代液压悬置
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
2.悬置系统的功能作用
a.承载动力总成的重量 b.降低由于发动机的运转而产生的振动向车身的传递 c.改变动力总成的运动位移幅度（制动 加速 怠速 路面差 等）
3.悬置系统的性能要求
a.为了降低动力总成的高频振动的传递率，应具有 小刚度 小阻尼 的特性（高频低幅） b.为了降低动力总成 运动位移的幅度，应具有 大刚度 大 阻尼的特性（低频高幅）
四.悬置系统的工作原理
低频：大阻尼 大刚度 高频 ：小阻尼 小刚度
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
1.橡胶悬置 工作原理
1.类似于悬架的力学模型：弹簧和阻尼 具有和缓冲和吸能的功能 2.由刚度曲线可知，橡胶的高频刚度大于低频刚度， 大刚度大阻尼的橡胶悬置具有很好的低频隔振效果， 但在高频隔振很差，而且会出现高频动态硬化
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
2.液压悬置 a. 粘弹阻尼悬置 特点： 在很宽的频率范围内都 具有较大的阻尼，可以 减少来自路面的冲击激 励
缺点：由于其大阻尼，无法隔离 小振幅的激励
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
悬置系统设计方法
整车技术部 ：傅春宏
2011-03-19
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
目录
一.概述 二.悬置分类 三.悬置工作原理 四.悬置布置种类
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 6
2.主动控制式悬置
典型的主动控制式悬置由 被动式悬置（橡胶/液压）、作动器、振动传感器 、电流控制装置组成。 工作原理：被动悬置承载动力总成重量，作动器产生动态力，振动传感器 为控制器提供控制信号，由控制器提供动态力的幅值和相位。当传感器上 的信号值最小时，就降低了振动传递 弱点：增加的原件较多，增加车重和能耗，降低了系统稳定性