第六章悬架设计(科大)资料
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第6章悬架设计
4）横向刚度 悬架的横向刚度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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； 占用高度空间小的悬架，则允许行李箱宽敞，
而且底部平整，布置油箱容易。
24
悬架
双横臂式
单横臂式 单纵臂式 单斜臂式 麦弗逊式 扭转梁随动臂式
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
汽车设计
三、前、后悬架方案的选择 前轮和后轮均采用非独立悬架； 前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架； 前轮与后轮均采用独立悬架。
26
汽车设计
1 前轮和后轮均采用非独立悬架
轴转向效应
27
汽车设计
对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加 对后桥，则增加了汽车过多转向趋势
45
汽车设计
五、悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配 悬架侧倾角刚度：指簧上质量产生单位侧倾角时， 悬架给车身的弹性恢复力矩。 要求在侧向惯性力等于0.4倍车重时，乘用车车身 侧倾角2.5°~ 4°，货车车身侧倾角不超过6°~ 7°。 应使前悬架具有的侧倾角刚度略大于后悬架的侧 倾角刚度。对乘用车，前、后悬架侧倾角刚度的比 值一般为1.4～2.6。
46
汽车设计
§6-4 弹性元件的计算
38
汽车设计
三、悬架弹性特性 1、定义
悬架受到垂直外力F与由此所引起的车轮中心 相对于车身位移f（即悬架的变形）的关系曲线 。 2、分类
线性弹性特性、非线性弹性特性 1)线性弹性特性 定义: 悬架变形f与所受垂直外力F之间成固定比例 变化，弹性特性为一直线，悬架刚度为常数 。
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； 占用高度空间小的悬架，则允许行李箱宽敞，
而且底部平整，布置油箱容易。
24
悬架
双横臂式
单横臂式 单纵臂式 单斜臂式 麦弗逊式 扭转梁随动臂式
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
汽车设计
三、前、后悬架方案的选择 前轮和后轮均采用非独立悬架； 前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架； 前轮与后轮均采用独立悬架。
26
汽车设计
1 前轮和后轮均采用非独立悬架
轴转向效应
27
汽车设计
对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加 对后桥，则增加了汽车过多转向趋势
45
汽车设计
五、悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配 悬架侧倾角刚度：指簧上质量产生单位侧倾角时， 悬架给车身的弹性恢复力矩。 要求在侧向惯性力等于0.4倍车重时，乘用车车身 侧倾角2.5°~ 4°，货车车身侧倾角不超过6°~ 7°。 应使前悬架具有的侧倾角刚度略大于后悬架的侧 倾角刚度。对乘用车，前、后悬架侧倾角刚度的比 值一般为1.4～2.6。
46
汽车设计
§6-4 弹性元件的计算
38
汽车设计
三、悬架弹性特性 1、定义
悬架受到垂直外力F与由此所引起的车轮中心 相对于车身位移f（即悬架的变形）的关系曲线 。 2、分类
线性弹性特性、非线性弹性特性 1)线性弹性特性 定义: 悬架变形f与所受垂直外力F之间成固定比例 变化，弹性特性为一直线，悬架刚度为常数 。
《悬架设计》课件2
THANKS
复合材料
利用碳纤维、玻璃纤维等复合材料，提高悬架刚 度和强度，同时减轻重量。
智能材料
运用压电陶瓷、形状记忆合金等智能材料，实现 悬架的自适应调节和主动控制。
智能化技术在悬架设计中的应用
传感器技术
辅助驾驶系统
利用传感器实时监测车辆行驶状态和 路面状况，为悬架系统提供精确的数 据支持。
结合雷达、激光雷达、摄像头等技术 ，实现悬架的主动调节，提升驾驶安 全性和舒适性。
性能特点
该货车悬架系统具有较大 的承载能力和刚度，确保 车辆在重载情况下仍具有 良好的行驶稳定性。
设计优化
通过合理设计钢板弹簧的 形状和刚度，降低车辆自 重和提高燃油经济性，同 时保证货车的承载能力。
06
未来悬架设计展望
新材料在悬架设计中的应用
轻量化材料
采用高强度钢、铝合金等轻量化材料，降低悬架 重量，提高车辆燃油经济性和操控性能。
悬架的性能要求
刚度与阻尼
悬架需具备合适的刚度与阻尼，以 实现良好的缓冲减震效果。刚度决 定了悬架的支撑强度，而阻尼则影
响减震性能。
侧倾刚度
为了维持车身姿态稳定，悬架还需 具备足够的侧倾刚度，以抵抗车身
侧倾。
纵向刚度与横向刚度
纵向刚度影响车辆纵向稳定性，横 向刚度则影响车辆操控稳定性。
适应性与可靠性
悬架的定义与功能
缓冲减震
吸收和缓冲来自路面的冲击，提高乘坐 舒适性。
传递力矩
将地面施加在车轮上的力和力矩传递到 车身，同时将驾驶控制信号传递给车轮 。
维持车身姿态
保持车身姿态稳定，防止过大的颠簸和 摇摆。
适应路面变化
通过调节减震器和弹簧等元件的参数， 适应不同路面状况和驾驶需求。
悬架设计
汽车设计
第六章悬架设计
第一节 概述 第二节 悬架结构型式分析 第三节 悬架主要性能参数的确定 第四节 弹性元件的计算
1
汽车设计
第一节概述
一、悬架功用：
1.传递力 2.缓和动载荷
3.保证汽车的操纵稳定性
2
汽车设计
第一节 概述
二、要求：
1.保证良好的行驶平顺性 2.保证良好的操纵稳定性
3.有合适的减振性能 4.制动、加速行驶时无“点头”和 “后仰”现象
3、独立悬架的结构型式分析：
比较内容 等双横 不等 单横臂 单纵臂 双纵 斜置 麦弗
臂式 双横 式
式 臂式 单臂 逊式
臂式
二
轮距 变化大 变化 变 不变 不变 变化 变化
小
小
小
分
轴距
不变 不变 不变 变化 变化 变化 不变 小
类 轮胎磨损 快
慢
快
慢
慢
慢
慢
主销倾角 不变 变化
变 变化大 后倾角 不变 变化 变化
3
汽车设计
第一节 概述 二、要求：
5.强度高、寿命长、成本低，能可靠传 递力和力矩 6.良好隔声 7.结构紧凑，占用空间小
4
汽车设计
第二节 悬架结构型式分析
非独立悬架
独立悬架
5
汽车设计
6
汽车设计
7
汽车设计
8
汽车设计
9
汽车设计
10
汽车设计
第二节 悬架结构型式分析
一、组成：
弹性元件： 导向装置： 减振装置： 横向稳定杆： 缓冲块：
28
3汽)车、设计根据不同用途的车确定偏频(依据ISO2631《人体承受全身
第六章悬架设计
第一节 概述 第二节 悬架结构型式分析 第三节 悬架主要性能参数的确定 第四节 弹性元件的计算
1
汽车设计
第一节概述
一、悬架功用：
1.传递力 2.缓和动载荷
3.保证汽车的操纵稳定性
2
汽车设计
第一节 概述
二、要求：
1.保证良好的行驶平顺性 2.保证良好的操纵稳定性
3.有合适的减振性能 4.制动、加速行驶时无“点头”和 “后仰”现象
3、独立悬架的结构型式分析：
比较内容 等双横 不等 单横臂 单纵臂 双纵 斜置 麦弗
臂式 双横 式
式 臂式 单臂 逊式
臂式
二
轮距 变化大 变化 变 不变 不变 变化 变化
小
小
小
分
轴距
不变 不变 不变 变化 变化 变化 不变 小
类 轮胎磨损 快
慢
快
慢
慢
慢
慢
主销倾角 不变 变化
变 变化大 后倾角 不变 变化 变化
3
汽车设计
第一节 概述 二、要求：
5.强度高、寿命长、成本低，能可靠传 递力和力矩 6.良好隔声 7.结构紧凑，占用空间小
4
汽车设计
第二节 悬架结构型式分析
非独立悬架
独立悬架
5
汽车设计
6
汽车设计
7
汽车设计
8
汽车设计
9
汽车设计
10
汽车设计
第二节 悬架结构型式分析
一、组成：
弹性元件： 导向装置： 减振装置： 横向稳定杆： 缓冲块：
28
3汽)车、设计根据不同用途的车确定偏频(依据ISO2631《人体承受全身
第六章_悬架设计
第六章 悬架设计
第一节 概述
功用 1. 传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并且缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷， 衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性； 2. 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性；
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
1．纵向平面内上、下横臂的布置方案 第1、2、6方案的主销后倾角变化规律是比较好的
2．横向平面内上、下横臂的布置方案
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
3．水平面内上、下横臂动轴线的布置方案
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
水平面内上、下横臂动轴线的布置方案
一、概述
功用 3. 保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。 组成 由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。
一、概述
二 各组成元件功用
弹性元件: 缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷。 导向装置：导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架(或车身)的运动特性并传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。当用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置作用。
为了使轮胎在遇到凸起路障时能够使轮胎一面上跳，一面向后退让，以减少传到车身上的冲击力，还为了便于布置发动机，大多数前置发动机汽车的悬架下横臂轴M—M的斜置角α1为正，而上横臂轴N—N的斜置角α2则有正值、零值和负值三种布置方案，如车轮上跳、下横臂斜置角αl为正、上横臂斜置角α2为负值或零值时，主销后倾角随车轮的上跳而增大。如组合方案为上、下横臂斜置角α1、α2都为正值，如图6—33a所示，则主销后倾角随车轮的上跳较少增加甚至减少(当α1<α2时)。
它对簧上质量的侧倾角有影响： 此外，还要求汽车转弯行驶时，在0.4g的侧向加速度作用下，前、后轮侧偏角之差δ1-δ2应当在1°～3°范围内。 而前、后悬架侧倾角刚度的分配会影响前、后轮的侧偏角大小，从而影响转向特性，所以设计时还应考虑悬架侧倾角刚度在前、后轴上的分配。
第一节 概述
功用 1. 传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并且缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷， 衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性； 2. 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性；
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
1．纵向平面内上、下横臂的布置方案 第1、2、6方案的主销后倾角变化规律是比较好的
2．横向平面内上、下横臂的布置方案
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
3．水平面内上、下横臂动轴线的布置方案
三、双横臂式独立悬架导向机构设计
水平面内上、下横臂动轴线的布置方案
一、概述
功用 3. 保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。 组成 由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。
一、概述
二 各组成元件功用
弹性元件: 缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷。 导向装置：导向装置由导向杆系组成，用来决定车轮相对于车架(或车身)的运动特性并传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。当用纵置钢板弹簧作弹性元件时，它兼起导向装置作用。
为了使轮胎在遇到凸起路障时能够使轮胎一面上跳，一面向后退让，以减少传到车身上的冲击力，还为了便于布置发动机，大多数前置发动机汽车的悬架下横臂轴M—M的斜置角α1为正，而上横臂轴N—N的斜置角α2则有正值、零值和负值三种布置方案，如车轮上跳、下横臂斜置角αl为正、上横臂斜置角α2为负值或零值时，主销后倾角随车轮的上跳而增大。如组合方案为上、下横臂斜置角α1、α2都为正值，如图6—33a所示，则主销后倾角随车轮的上跳较少增加甚至减少(当α1<α2时)。
它对簧上质量的侧倾角有影响： 此外，还要求汽车转弯行驶时，在0.4g的侧向加速度作用下，前、后轮侧偏角之差δ1-δ2应当在1°～3°范围内。 而前、后悬架侧倾角刚度的分配会影响前、后轮的侧偏角大小，从而影响转向特性，所以设计时还应考虑悬架侧倾角刚度在前、后轴上的分配。
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。
汽车设计：第六章 悬架设计
马 天 飞
8
汽
车 独立悬架的优缺点（续）
设 ➢ 左、右车轮独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振
计
动，并能获得良好的地面附着能力；
教
案 ➢ 形式多样，可以满足不同的设计要求；
➢ 结构复杂，成本较高，维修困难；
✓ 主要用于乘用车和部分总质量不大的商用车上。
马 天 飞
9
二、独立悬架结构形式分析
汽
车 分类
设 计 教 案
马
天
双横臂式
单横臂式
单纵臂式
飞
10
二、独立悬架结构形式分析
汽
车 分类
设 计 教 案
马
天
单斜臂式
麦弗逊式
扭转梁随动臂式
飞
11
评价指标
汽
车 ➢ 侧倾中心高度
设
位置高，则到车身质心的距离缩短，侧倾力矩减小；
计
教
位置过高，则车身倾斜时轮距变化大，轮胎磨损加快。
案 ➢ 车轮定位参数的变化
汽
第六章 悬架设计
车
设
• 第一节 概述
计
• 第二节 悬架结构形式分析
教
• 第三节 悬架主要参数的确定
案
• 第四节 弹性元件的计算
• 第五节 独立悬架导向机构的设计
• 第六节 减振器
马 天 飞
1
第一节 概 述
汽
车 一、 悬架的功用和组成
设 功用
计
教 ➢ 传递作用在车轮和车架（车身）之间的一切力和力矩；
案 ➢ 缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引
起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；
➢ 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，
8
汽
车 独立悬架的优缺点（续）
设 ➢ 左、右车轮独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振
计
动，并能获得良好的地面附着能力；
教
案 ➢ 形式多样，可以满足不同的设计要求；
➢ 结构复杂，成本较高，维修困难；
✓ 主要用于乘用车和部分总质量不大的商用车上。
马 天 飞
9
二、独立悬架结构形式分析
汽
车 分类
设 计 教 案
马
天
双横臂式
单横臂式
单纵臂式
飞
10
二、独立悬架结构形式分析
汽
车 分类
设 计 教 案
马
天
单斜臂式
麦弗逊式
扭转梁随动臂式
飞
11
评价指标
汽
车 ➢ 侧倾中心高度
设
位置高，则到车身质心的距离缩短，侧倾力矩减小；
计
教
位置过高，则车身倾斜时轮距变化大，轮胎磨损加快。
案 ➢ 车轮定位参数的变化
汽
第六章 悬架设计
车
设
• 第一节 概述
计
• 第二节 悬架结构形式分析
教
• 第三节 悬架主要参数的确定
案
• 第四节 弹性元件的计算
• 第五节 独立悬架导向机构的设计
• 第六节 减振器
马 天 飞
1
第一节 概 述
汽
车 一、 悬架的功用和组成
设 功用
计
教 ➢ 传递作用在车轮和车架（车身）之间的一切力和力矩；
案 ➢ 缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引
起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；
➢ 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，
6-悬架设计
占用高度空间小旳悬架，则允许行李箱宽阔，而且底部平整， 布置油箱轻易。
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。
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。
6第六章悬架设计(更新版)解析
• 1.横臂式独立悬架
• 分为单横臂(b)和双横臂式两种(a)。
a
b
双横臂式独立悬架
单横臂式独立悬架
球副
双横臂式独立悬架
球副
• 单横臂式：
• 当悬架变形时，车轮平面产生倾斜而改变两侧车轮 与路面的接触点距离——轮距，致使产生侧向滑移， 破坏轮胎和地面的附着。当用于转向轮时，会使主 销内倾角和车轮外倾角发生较大变化，影响操稳性， 现采用不多。
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。
§6-2 悬架结构形式分析
一、非独立悬架和独立悬架
非独立悬架 悬架 独立悬架
左、右车轮用一根整体轴连 接，再经过悬架与车架（或 车身）连接
左、右车轮通过各自的悬架 与车架（或车身）连接
第六章
悬架设计
第六章 第一节 概述
悬架设计
第二节 悬架结构型式分析
第三节 悬架主要性能参数的确定 第四节 弹性元件的计算 第五节 独立悬架导向机构设计 第六节 减振器
§6-1 概
一、组成
Байду номын сангаас
述
弹性元件：传递垂直载荷、缓和冲击与振动，保证平 顺性 导向装置：决定车轮运动规律、传递力和力矩 减振装置：衰减车轮、车身的振动 横向稳定杆：防止转向时侧倾过大，减少横向角振动。 缓冲块：限制弹簧过大变形,减轻车轴对车架（或车身） 的直接冲撞。
非独立悬架
独立悬架
双 叉 式 独 立 悬 架
斜 臂 式 独 立 悬 架
1 非独立悬架 纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置 非簧载质量大，汽车平顺 性较差; 高速行驶时操稳性差; 缺点 轿车不利于发动机、行李 舱的布置; 左右车轮互相影响； 前悬架易发生摆振； 易产生轴转向特性；
第6章悬架设计分解
双横臂式独立悬架 *分类：等长双横臂式、不等长双横臂式
*等长双横臂式： 车轮上、下跳动时，可保持主销倾角不变，但 轮距有较大变化，轮胎磨损严重，已很少采用。
1 评价指标：
1）侧倾中心高度
侧倾中心：汽车在侧向力作用下，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。
主销轴线和地面垂直线在汽车纵向平面内的夹角
主销轴线与地面垂直线在汽车的横向平面内的夹角
通过车轮中心的汽车横向平面与车轮平面的交线与地面垂线间夹角
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。
四、辅助元件
1.横向稳定器 （1）有了横向稳定器，可以在不增大悬架垂 直刚度C的条件下，增大悬架的侧倾角刚度。 （2）在汽车前悬架上设置横向稳定器，能增 大前悬架的侧倾角刚度。
2.缓冲块
橡胶制造，通过硫化 将橡胶与钢板连接为 一体，再经焊在钢板 上的螺钉将缓冲块固 定到车架（车身）或 其它部位上，起到限 制悬架最大行程的作 用
一 悬架的功用
➢ 传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切 力和力矩；（传力） ➢ 缓和路面传给车架（或车身）的冲击，衰减由 此引起的承载系统的振动，保证汽车行驶平顺性； （缓冲减振） ➢利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相 对于车架或车身跳动，即起导向作用；（导向） ➢ 利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止 车身在转向等行驶情况下发生过大侧向倾斜。 （防止过大侧倾）
缺点 ➢高速行驶时操稳性差
➢工作可靠
➢轿车不利于发动机、行 ➢ 李舱的布置
第六章悬架设计模板
分析可知：反映制动时车身前俯程度的△f1和△f2除与总布置参 数、制动力大小及其分配以及悬架刚度有关外，主要取决于 纵倾中心位置O1和O2，对前轮而言，O1点位置可用e1、d1值确 定。
满足无前俯现象的纵倾中心位置，对车身前部而言应满足 △f1=0 可得
h d1 e1 0 L e1 h d1 L
如车轮上跳，下横臂轴斜置角时为正、上横臂轴斜置角一为负值 或零值时，主销后倾角随车轮的上跳而增大。 当车轮上跳、主销后倾角变大时，车身上的悬架支承处会产生反力矩， 有抑制制动时的前俯作用。
主销后倾角变得太大时，会使支承处反力矩过大，同时使转向系统对 侧向力十分敏感，易造成车轮摆振或转向盘上力的变化。
二、导向机构的布置参数
1．侧倾中心
（1）双横臂式独立悬架侧倾中心（W点）
侧倾中心高度hw
hp B1 hw 2 k cos d tan a k c sin 900 sin
式中
hp k sin d
（2）麦弗逊式独立悬架的侧倾中心
e1 L d 100 d1h
对乘用车，取ηd＝50％～70％。
5．抗驱动纵倾性（抗驱动后仰角）
抗驱动纵倾性可减小后轮驱动汽车车尾的下沉量或前 轮驱动汽车车头的抬高量。与抗制动纵倾性不同的是，只 有当汽车为单桥驱动时，该性能才起作用。 对于独立悬架而言，当纵倾中心位置高于驱动桥车轮 中心时，这一性能方可实现。
四、麦弗逊式独立悬架导向机构设计 1．导向机构受力分析
作用在导向套上的横向力 F3
F3
F1ad c b d c
F1为前轮上的静载荷F1’减去前轴簧下质量的1/2。
127页PPT_汽车悬架设计(PPT127页)
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 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ—
←— 小 非线 性 复杂 ←—③ 较长 高
第六章 悬架设计
汽车工程系
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
第六章 悬架设计
汽车工程系
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
第六章 悬架设计
汽车工程系
第二节 悬架结构形式分析
三、前后悬架方案的选择
少碰缓冲块 紧急制动汽车前俯角小 转弯行驶减小侧倾角
小
前俯fc 角 小小，C↑变形小
车厢侧倾角小
小
fc 取小，C↑ 小
纵置钢板弹簧长度短
小
第六章 悬架设计
汽车工程系
第三节 悬架主要参数的确定
一、悬架静挠度fc
3. 选取原则
1）对轿车应保证有良好的平顺性，即n低，大客车次之，载货汽 车最后。 2）级别越高的轿车n应越小。 3）fc2<fc1
第六章 悬架设计
汽车工程系
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 。
汽车悬架设计
第一节 概述
3.悬架的设计要求
（3）具备良好的传力特性 • 能可靠传递车身与车轮之间的力和力矩 • 零部件质量尽量小，并且具有足够的强度和寿命 （4）具备良好的隔声能力，结构紧凑、占用空间尺
寸小
第二节 悬架的结构形式分析
一、非独立悬架 和独立悬架 二、独立悬架结构形式分析 三、前后悬架方案选择 四、辅助元件 1、横向稳定器 2、缓冲块
第四节 弹性元件的计算
第四节 弹性元件的计算
第四节 弹性元件的计算
第四节 弹性元件的计算
一、钢板弹簧的设计
（三）钢板弹簧各片长度的确定 （四）钢板弹簧刚度校核 （五）钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径
计算 (予应力的选取) （六）钢板弹簧总成弧高的核算
第四节 弹性元件的计算
一、钢板弹簧的设计
F1
mgL2 L
F2
mgL1 L
Ff e1Fz1d1 F1d1 M f 0
Fre 2 Fz2d2 F2d2 M r 0
F1
ma
(e1 d1
r)
h L
cf
f1
F2
ma
(1
)(e2
d2
r)
h
L
cr f2
F1 F1 F1
F1
mgL2 L
对Of点取矩
FZ1d1 F1d1 FB1e1 0
( mgL2 L
mah L
)d1
( mgL2 L
F1 )d1
mae1
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。
第六章悬架设计
28/86
汽车设计 3)、根据不同用途的车确定偏频(依据ISO2631《人体承受全身
振动的评价指南》）
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。
29/86
汽车设计
方 便
较 长 高
方 便
长 高
困难 长 密封 好 可调
困难 长 密封 好
困难 易老 化
对制造要 不高 不高 求 车身高度 布置 容易 容易
容 易
容 易
困难
困难
22/86 22
汽车设计
第三节 悬架主要性能参数确定
一、前后悬架的静挠度、动挠度的选择
1、概念
1)静挠度
汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与 此时悬架刚度c之比，即fc=Fw/c。
36/86
汽车设计
三、货车后悬的主、副簧的刚度匹配
基本原则：
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 副簧参加工作前、后 的悬架振动频率变化不 大
37/86
汽车设计
2、确定方法：
(1)使副簧开始起作用时的载荷 等于空载与满载时悬架载荷的平均 值，即FK=0.5（F0+Fc），并使 F0和FK间平均载荷对应的频率与 FK和Fc间平均载荷对应的频率相 等，
对前桥，则增加了汽车过多转向趋势
19/86
汽车设计
四.辅助元件
1.横向稳定器 2.缓冲块
3.弹性元件
20/86 20
汽车设计
3、 弹 性 元 件
比较内 容 多片
板簧
少 片
最 小 小 小 于 多 片 线 性 简
汽车设计 3)、根据不同用途的车确定偏频(依据ISO2631《人体承受全身
振动的评价指南》）
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。
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汽车设计
方 便
较 长 高
方 便
长 高
困难 长 密封 好 可调
困难 长 密封 好
困难 易老 化
对制造要 不高 不高 求 车身高度 布置 容易 容易
容 易
容 易
困难
困难
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汽车设计
第三节 悬架主要性能参数确定
一、前后悬架的静挠度、动挠度的选择
1、概念
1)静挠度
汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与 此时悬架刚度c之比，即fc=Fw/c。
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汽车设计
三、货车后悬的主、副簧的刚度匹配
基本原则：
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 副簧参加工作前、后 的悬架振动频率变化不 大
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汽车设计
2、确定方法：
(1)使副簧开始起作用时的载荷 等于空载与满载时悬架载荷的平均 值，即FK=0.5（F0+Fc），并使 F0和FK间平均载荷对应的频率与 FK和Fc间平均载荷对应的频率相 等，
对前桥，则增加了汽车过多转向趋势
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汽车设计
四.辅助元件
1.横向稳定器 2.缓冲块
3.弹性元件
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汽车设计
3、 弹 性 元 件
比较内 容 多片
板簧
少 片
最 小 小 小 于 多 片 线 性 简
第六章悬架设计1
车型
推荐：
n（Hz）
0.8~1.6 1.5~2.2 1.3~1.8 1.4~2.0
f c (cm)
10~30 5~11 7~15 6~13
f d (cm)
7~9 6~9 5~8 7~13
轿车 货车 大客 越野
选fd/fc原则：
路面好，fd / fc小一些 路面差，fd / fc大一些
返 回
悬架偏频n、静挠度fc、动挠度fd的确定
悬架侧倾角刚度 较小，需要用横 较大，可不装横向稳 向稳定器 定器 横向刚度 其它 横向刚度大 结构稍复杂，前 结构简单、成本低， 悬架用得较多 前悬架少用 占用的空间尺寸 占用较多的空间 占用较少的空间
独立悬架结构型式分析（2）
导向机构形式
示意图 特 性 评 价 侧倾中心高度
单斜臂式
麦弗逊式
扭转梁随动臂式
讨 论 结 论
Cφ 定义 簧上质量 产生单位 侧倾角时 悬架给车 身的弹性 恢复力矩：
当侧向力为0.4倍车重 轿 2.5°～4 ° 车 货 6 °～7 °) 车
dM （2） C d
Cφ1 > Cφ2 在0.4g的侧向加速度下
前轴轮胎侧偏角δ1>后轴的δ2 满足汽车稍有不足转向的要求
果 变化 副簧接触 ②用方法二使空、满载范 托架前后 围内悬架系统振动频率变 频率变化
不大
经常处于半 载运输状态 或值 较小 的车辆
大
运输部门 使用的货 车
化不大，但副簧接触托架 前后的nb、na突变较大。 适用于经常满载的运输部 门车辆
应用
4.主、副簧应力校核：
由材力：
Fa L a ; 4nW NhomakorabeaO
f
推荐：
n（Hz）
0.8~1.6 1.5~2.2 1.3~1.8 1.4~2.0
f c (cm)
10~30 5~11 7~15 6~13
f d (cm)
7~9 6~9 5~8 7~13
轿车 货车 大客 越野
选fd/fc原则：
路面好，fd / fc小一些 路面差，fd / fc大一些
返 回
悬架偏频n、静挠度fc、动挠度fd的确定
悬架侧倾角刚度 较小，需要用横 较大，可不装横向稳 向稳定器 定器 横向刚度 其它 横向刚度大 结构稍复杂，前 结构简单、成本低， 悬架用得较多 前悬架少用 占用的空间尺寸 占用较多的空间 占用较少的空间
独立悬架结构型式分析（2）
导向机构形式
示意图 特 性 评 价 侧倾中心高度
单斜臂式
麦弗逊式
扭转梁随动臂式
讨 论 结 论
Cφ 定义 簧上质量 产生单位 侧倾角时 悬架给车 身的弹性 恢复力矩：
当侧向力为0.4倍车重 轿 2.5°～4 ° 车 货 6 °～7 °) 车
dM （2） C d
Cφ1 > Cφ2 在0.4g的侧向加速度下
前轴轮胎侧偏角δ1>后轴的δ2 满足汽车稍有不足转向的要求
果 变化 副簧接触 ②用方法二使空、满载范 托架前后 围内悬架系统振动频率变 频率变化
不大
经常处于半 载运输状态 或值 较小 的车辆
大
运输部门 使用的货 车
化不大，但副簧接触托架 前后的nb、na突变较大。 适用于经常满载的运输部 门车辆
应用
4.主、副簧应力校核：
由材力：
Fa L a ; 4nW NhomakorabeaO
f
6第六章 悬架设计(科大)
采用的方案
1 、前轮和后轮均采用非独立悬架
前、后悬架均采用纵 置钢板弹簧非独立悬架的 汽车转向行驶时，内侧悬 架处于减载而外侧悬架处 于加载状态，于是内侧悬 架受拉抻，外侧悬架受压 缩，结果与悬架固定连接 的车轴（桥）的轴线相对 汽车纵向中心线偏转一角 度α。 对前轴，这种偏转使汽车不足转向趋势增加 对后桥，则增加了汽车过多转向趋势
麦弗逊式
扭转梁随动臂式
比较低
比较高
比较低
比较高
变化小
比较低
左、右轮同时跳 动时不变 不变
车轮定位 车轮外倾角 车轮外倾角 主销后倾角 参数的变 与主销内倾 与主销内倾 变化大 化 角均有变化 角变化大
变化小，轮 变化大，轮 轮距 胎磨损速度 胎磨损速度 不变 变化不大 慢 快 较大，可不 居单横臂式 悬架侧倾 较小，需用 较小，需用 角 装横向稳定 和单纵臂式 横向稳定器 横向稳定器 刚度 器 之间 横向刚度 横向刚度大 占用较少 结构简单、成 本低，前悬架 上用得少 横向刚度小 横向刚度较小 几乎不占用高度空间
四、悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配
侧倾角刚度的大小影响到侧倾角，侧倾角过大过小都不好： 过小会感知不到侧翻的潜在危险； 过大则感觉太不安全，不舒适。
f c2
要求：
希望fc1与fc2要接近，但不能相等（防止共振） 希望fc1>fc2 (从加速性考虑，若fc2大，车身的振动大）
方法：
若汽车以较高车速驶过单个路障，n1/n2＜1时的车身纵向角振动 要比n1/n2＞1时小，故推荐取fc2=（0.8~0.9）fc1。 考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性，取前悬架 的静挠度值大于后悬架的静挠度值，推荐fc2=（0.6~0.8）fc1。 为了改善微型轿车后排乘客的乘坐舒适性，有时取后悬架的偏频 低于前悬架的偏频。
悬架设计
级车多连杆后独立悬挂减振器缓冲块减振器弹性元件导向装置横向稳定杆钢板弹簧多片式钢板弹簧螺旋弹簧双片式钢板弹簧扭杆弹簧空气弹簧油气弹簧抗侧倾杆减振器身）连接。
钢板弹簧式非独立悬架以纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架，主要优点：结构简单、制造容易、维修方便、工作可靠；缺点：汽车平顺性较差、高速行驶时操稳性差、乘用车不利于发动机、行李舱的布置。
应用：货车、大客车的前、后悬架以及某些乘用车的后悬架。
身倾斜能约束车轴运动的导向杆。
螺旋弹簧非独立悬架多见于皮卡、越野车和乘用车Hummer H2的非独立后悬架车型后悬架为纵置半括钢板弹簧，缓冲块及减振器。
振器。
1-钢板弹簧2-缓冲挡块3-减振器Lincoln Mark LT 2006 后钢板弹簧减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良：乘用车和部分轻型货车、双横臂式独立悬架等臂式：车轮跳动时车轮不倾斜，但轮距变化较大。
不等臂式：车轮跳动时车轮倾斜，但轮距变化较小。
轮和主销的角度以及轮距的变化都不大。
在乘用车上得到广泛应用。
不能适应高速行驶的要求，目前应用不多。
不变，这种形式的悬架适用于转向轮。
采用单纵臂式独立悬架车轮上下跳动将使主销后倾角产生很大变化。
一般多用于不类，富康轿车的后悬架属于单纵臂式扭杆单斜臂式独立悬架单斜臂式独立悬架的结构介于单横臂和单纵臂之间，多用于后轮驱动汽车的后悬架上。
应用比较普遍的悬架结构形式。
扭转梁随动臂式独立悬架也称拖曳臂式独立悬架，最大优点是左右两轮的空间较大，车身外倾角没有变化，减振器摩擦小。
这种悬挂的舒适性和操控性均有限，当其刹车时除了车头较重会往下沉外，后轮也会往下沉，无法提供精准的几何控制。
得较多6.2.3 前、后悬架方案的选择采用的方案：前轮和后轮均采用非独立悬架；前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架；前轮与后轮均采用独立悬架。
汽车转向行驶时，内侧悬架处于减载而外侧悬架处于加载状态，于是内侧悬架受拉抻，外侧悬架受压缩，结果与悬架固定连接的车轴（桥）的轴线相对汽车纵向中心线，称之为轴转对于前轴，这种偏转增加了对于后桥，偏转增加了汽车所示，即处于面的交点与轮胎胎冠印迹中心的距离。
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扭转梁随动臂式独立悬架（随动转向臂式）
•侧倾中心高度比较低； •车轮定位参数在左右轮同时跳动时不变； •轮距不变； •悬架侧倾角刚度较大，不需横向稳定器； •横向刚度大； •占用空间小； •结构简单，用于FF乘用车的后悬架；
悬架 双横臂式 侧倾中心 高
单横臂式
单纵臂式
单斜臂式 居单横臂和 单纵臂之间 有变化
双横臂式 单横臂式 双纵臂式 分类 单纵臂式
单斜臂式
麦弗逊式和扭转梁随动臂式
悬架评价指标： 1）侧倾中心高度
1）侧倾中心高度 2）车轮定位参数的变化 3）悬架侧倾角刚度 4）横向刚度 5）悬架占用的空间尺寸
侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短，可使 侧倾力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也会减小。但 侧倾中心过高，会使车身倾斜时轮距变化大，加速轮胎 的磨损。
双横臂式（双叉式）独立悬架
•侧倾中心高度比较低； •车轮定位参数的变化车轮外倾角 与主销内倾角均有变化； •轮距变化小，轮胎磨损速度慢； •悬架侧倾角刚度较小，需用横向 稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较多； •结构复杂，前悬架用得较多。
单横臂式独立悬架
•侧倾中心高度比较高； •车轮定位参数的变化车轮外倾角与主销内倾角 变化大； •轮距变化大，轮胎磨损速度快； •悬架侧倾角刚度较大，可不需横向稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较少； •结构简单，成本低，前悬架用得较少。
麦弗逊式
扭转梁随动臂式
比较低
比较高
比较低
比较高
变化小
比较低
左、右轮同时跳 动时不变 不变
车轮定位 车轮外倾角 车轮外倾角 主销后倾角 参数的变 与主销内倾 与主销内倾 变化大 化 角均有变化 角变化大
变化小，轮 变化大，轮 轮距 胎磨损速度 胎磨损速度 不变 变化不大 慢 快 较大，可不 居单横臂式 悬架侧倾 较小，需用 较小，需用 角 装横向稳定 和单纵臂式 横向稳定器 横向稳定器 刚度 器 之间 横向刚度 横向刚度大 占用较少 结构简单、成 本低，前悬架 上用得少 横向刚度小 横向刚度较小 几乎不占用高度空间
第六章 悬架设计
第六章 悬架设计
§6-1 概 述 §6-2 悬架结构形式分析
§6-3 悬架主要参数的确定
§6-4 弹性元件的计算
§6-5 独立悬架导向机构的设计
§6-6 减振器
§6-7 主动与半主动悬架系统
§6-1 概
一 、主要作用
述
传递车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩; 缓和、抑制路面对车身的冲击和振动；
保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特
性。保证汽要求
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。
变化很小
较大，可不装横向稳定器 横向刚度大 占用的空间小 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
占用空间 占用较多 尺寸 其它 结构复杂 前悬架用 得较多
结构简单、成本低
各种独立悬架的比较
三、前、后悬架方案的选择
前轮和后轮均采用非独立悬架； 前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架； 前轮与后轮均采用独立悬架。
1、非独立悬架
纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置 汽车平顺性较差
结构简单
优点
制造容易
工作可靠
缺点 维修方便
高速行驶时操稳性差
轿车不利于发动机、行李舱的布置
应用 ：货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架
2、独立悬架
簧下质量小； 悬架占用的空间小；
可以用刚度小的弹簧，改善了汽车行驶平顺性；
2）车轮定位参数的变化 若主销后倾角变化大，容易使转向轮产生摆振；若车 轮外倾角变化大，会影响汽车直线行驶稳定性，同时也会 影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。
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； 占用高度空间小的悬架，则允许行李箱宽敞， 而且底部平整，布置油箱容易。
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。
§6-2 悬架结构形式分析
一、非独立悬架和独立悬架
左、右车轮用一根整体轴连接，再经过 悬架与车架（或车身）连接
非独立悬架 悬架
独立悬架两类
左、右车轮通过各自的悬架与车架（或 车身）连接
非独立悬架
独立悬架
多杆式独立悬架
•侧倾中心高度比较低； •车轮定位参数的变化车轮外倾角 与主销内倾角均有变化； •轮距变化小，轮胎磨损速度慢； •悬架侧倾角刚度较小，需用横向 稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较多； •结构复杂，前悬架用得较多。
滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式或支柱式）
•侧倾中心高度比较高； •车轮定位参数的变化车轮外倾角与主销内倾角变化小； •轮距变化很小； •悬架侧倾角刚度较大，可不需横向稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较少； •结构简单，紧凑，轿车用得较多。
优点
由于有可能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下 降，又改善了汽车的行驶稳定性； 左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和 振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。 结构复杂 成本较高 维修困难
缺点
应用 ：轿车和部分轻型货车、客车及越野车
二、独立悬架结构形式分析
单纵臂式独立悬架
•侧倾中心高度比较低； •主销后倾角变化大； •轮距不变； •悬架侧倾角刚度较小，需横向稳定器； •横向刚度小； •几乎不占用高度空间； •结构简单，成本低；
斜置单臂式独立悬架
•侧倾中心高度介于单横臂与单纵臂之间； •主销定位参数有变化； •轮距变化不大； •悬架侧倾角刚度介于单横臂与单纵臂之间； •横向刚度较小； •几乎不占用高度空间； •结构简单，成本低；