轿车前悬架弹性运动学特性
名 名
论文分类号 U463.33 单 位 代 码 10183 密 级 内 部
研 究生学号 2990119
吉 林 大 学
硕 士 学 位 论 文
Santana 轿车前悬架弹性运动学特性的 ADAMS 建模与仿真
Elasto-kinetic Modeling and Simulating of Santana Front
Suspension with ADAMS
作者姓
隋 震 宇 专 业
车辆工程 导师姓 管 欣 及 职 称
教 授
论文起止年月 2000 年 10 月至 2002 年 6 月
提要
本文探索了用ADAMS/CAR Template Builder 进行悬架建模的方法介绍了衬套缓冲块等元件的原理和使用方法用该软件对Santana 轿车前悬架建立多种模型进行了平行轮跳试验和静态加载试验将车轮定位参数仿真结果与实车试验进行了比较与传统的刚性约束模型相比衬套的使用改善了仿真结果与试验结果的一致性而包含缓冲块的模型结果更好因此传统上经常忽略的缓冲块实际上对考虑柔性约束的悬架系统有相当大的影响
在有左右不对称因素如侧向力作用时转向系等效刚度对悬架特性参数也有较大的影响仿真结果能够反映与实车试验相同的变化趋势柔性模型比刚性模型效果好但仍有一定误差尤其是侧向力试验综合考虑轮胎变形和转向系统变形才能得到更好的结果
应用以上模型本文还研究了应用非实时的多体动力学建模方法来获得基于侧倾中心的实时建模方法所需的各种非线性系数的方法并绘制了它们的变化场图
第一章绪论
1.1 有关汽车动力学仿真和悬架运动学/弹性运动学的
国内外研究现状
悬架是现代汽车上的重要总成之一它把车架
或车身
与车轴或车轮弹性的连接起来其主要任务是传递作用在车轮与车架
或车身之间的一切力和力矩规定车轴
或车轮
与车架
或车身之间的相对运动
并且缓和由不平路面传给车架
或车身的冲击载荷衰减由此引起的承载系统的振动以保证汽车平顺的行驶汽车悬架的设计的好坏直接影响到操纵稳定性[1][2] 制动安全性乘坐舒适性和动力加速性等汽车动力学性能的优劣[3][4][5][6]对轮胎的磨损和使用寿命也有一定的影响
由于悬架的重要作用国内外众多的学者和研究人员提出了许多方法并建立了大量数学模型用来仿真悬架的运动学和动力学特性目前在汽车悬架建模理论中最为典型的是基于侧倾中心或力矩中心的建模方法[2][7][8] 和基于多体动力学的建模方法[9][10]
基于侧倾中心或力矩中心的建模方法其主要思路是由试验测定整车的侧倾中心通过做实车实验确定悬架机构对车身的六种作用力及悬架变形从而确定这二者之间非线性系数的数据库再将之用于整车动力学仿真分析悬架系统对整车动力学的影响[11] 作用于车身的六种作用力分别为弹簧力阻尼力附加侧倾刚度力抗俯仰力抗侧倾力和举升力[12][13][14][15]弹簧力与阻尼力是由于汽车悬架减振器运动产生的其弹性系数和阻尼系数都是非线性函数附加侧倾刚度力是由于车身相对于路面侧倾时前后悬架安装的横向稳定杆的扭转效应产生的其前后悬架附加侧倾刚度系数也是非线性的抗俯仰力和抗侧倾力是当车轮受到驱动或制动力矩以及侧向力作用时由于悬架导向机构的布置而产生的其抗俯仰效应系数和抗侧倾效应系数也是非线性的举升力是当车轮受到驱动或制动力以及侧向力作用时车轮产生举升效应引起的其举升力系数也是非线性的
这种理论实际上是对悬架作了大量的简化较少考虑悬架各构件的具体结构和尺寸而是从悬架整体上从车轮与车身的相互作用效果的角度进行研究它最大的优点就是所建立的模型计算
速度快 具有良好的实时性 能够满足要求实时仿真的情况 尤
其是有驾驶员作用的整车驾驶 模拟器对实时性的要求 所以得到
了广泛的应用 当然 这种分析方法也存在有很大的弊
端 1
这些非线性系数的测定与确定非常不方便 并且由于以上数
据的 测量是在悬架系统静态下得到的 没有考虑
到在实际驾驶情况下 整车的运动也会对悬架系统产生影响 因而造成得到的这些数据
库非常不可靠 2
由于这种方法建立
的模型做了大量的简化 而且不直接面对
具体结构参数 使模型对悬架的具体尺寸 弹性 件的弹性特性等参数的分析很不方便 对于准确的计算动态下的
悬架特性参数也不方便
3 这种方法
建立的悬架模型不适用于 大位移运动的汽车动力学仿真
应用多体系统动力学方法对悬架系统建立动力学模型发展到 目前已比较成熟 它包括两种方法 一种是多刚体系统动力学理
论 [16] 另一种是多柔体系统动力学理论 [10] 在对悬架系统进
行实际建模分析过程中 对刚体特点明显的构件应用多刚体系统 动力学理论建立模型 对柔性特点明显的构件应用多柔体系统动
力学理论建立模型 而
对刚性和柔性这两者特征都有但都不很明 显的构件往往是这两种方法联合应用 对其建立模型 [17][18] 多体系统动力学方法的优点是 能够直接面向具体的结构 针对不
同的杆件和弹性元件 建立高度接近实际结构的模型 可
以方便 的对不同尺寸参数 弹性元件特性甚至柔性体进行分析与比较 但这种理论有一个致
命的缺点 就是多体动力学模型在计算过程 中 需要求解大量的微分方程组
或微分代数混合方程组 很难达 到实
时性的要求 在有大量刚体的整车建模和考虑柔性体的柔体 建模中 实时性更是极端的恶化
目前 应用多刚体系统动力学理论对悬架系统进行建模与分 析 已经形成了比较系统的研究方法 一般有以下方法 经典力 学方法 以牛顿 欧拉方程为代表的矢量力学方法和以拉格朗日 方程为代表的分析力学方法
图论
R W
方法 凯
恩方法 变 分方法 [19]~[21] 应用这几种方法建立悬架模块 或整车模型的主 要特点如下
(1) 牛顿 欧拉法
对作为隔离体的单个刚体列写牛顿 欧拉方程时 铰约束力
的出现使未知变量的数目明显增加 直接采用牛顿 欧
拉方法时 必须加以发展 制定出便于计算机识别的刚体联系情况和铰约束
尔
形式的程式化方法 并致力于自动消除铰的约束能力 德国学者
Schiehlen 在这方面做了大量工作 其特点是在列写出系
统的牛顿 欧拉方程后 将不独立的笛卡儿
广义坐标变换成独立变量 对 完整约束系统用 d Alembert 原理消除约束反力 对非完整约束 系统用 Jourdain 原理消除约束反力 最后得到与系统自由度数目
相同的动力学方程 希林等人编制
了符号推导的计算机程序 NEWEUL (2) 拉格朗日方程法
由于多刚体系统的复杂性 在建立系统的动力学方程时 采 用系统的独立的拉格朗日坐标将十分困难 而采用不独立的笛卡 儿广义坐标比较方便 对于具有多余坐标的完整或非完整约束系
统 用带乘子的拉氏方
程处理是十分规格化的方法 导出的以笛 卡儿广义坐标为变量的动力学 方程是与广义坐标数目相同的带乘 子的微分方程 还需要补充广义坐标的代数约束方程才能封闭 Chace 等人应用
吉 Gear
的刚性积分算法并采用稀疏矩阵技术 提高计算效率 编制了 ADAMS 程序 [22] Haug 等人研究了广义坐
标分类 奇异值分解等算法 编制了 DADS 程序 [23] (3) 图论
R W
方法
R E Roberson 和 J. Wittenburg 创造性的将图论引入多刚 体系统
动力学 利用其中的一些基本概念和数学工具成功地描述 了系统内各刚体之间的联体状况 即系统的结构 对于非树系统 则必须利用铰切割或刚体分割 方法转变成树系统处理 R W 方法 以相邻刚体之间的相对位移作广义坐标 对复杂的树结构动力学
关系给出了统一的数学模式 并据此推导
了系统的运动微分方程 相应的程序有 MESA VERDE (4) 凯恩方法
R W 方法提出了解决多刚体系统动力学统一公式 而凯恩方 法提供
了分析复杂机械系统动 力学性能的统一公式 但没有给
出 一个适合于任意形式多刚体系统的动力学方程 其广义速度的选
择也需要一定的经验和技巧 这是它的缺点 但
这种方法不用动 力学函数 无需求导计算 只需进行矢量点积 叉积等计算 节 省时间 (5) 变分方法
在经典力学中 变分原理只是对力学规律的概括 而在计算
技术飞速发展的今天 变分方法已成为可以不必建立动力学方程
而借助于数值计算直接寻求运动规律的有效方法变分方法主要用于工业机器人动力学有利于结合控制系统的优化进行综合分析对于变步态系统可以避免其它方法每次需重建微分方程的缺点
对于以上几种研究方法虽然风格迥然不同但共同目标是要实现一种高度程式化适于编制计算程序的动力学方程建模方法多刚体系统动力学各种方法的数学模型可归纳为纯微分代数方程组和微分代数混合方程组两种类型对于数学模型的数值计算方法也有两种即直接数值方法和符号数值方法
多柔体系统不同于多刚体系统它含有柔性部件变形不可忽视其逆运动学是不确定的它与结构力学不同部件在自身变形运动同时在空间中经历着大的刚性移动和转动刚性运动和变形运动相互影响强烈耦合与一般系统不同它是一个时变高度耦合高度非线性的复杂系统[10]
应用柔性多体系统动力学理论建模主要有以下三类方法
(1)牛顿欧拉法
这种方法对于半柔体系统比较合适特别是当系统中有一个刚性主体的情况但这种方法只在简单链系统下是可取的比较典型的是Hooker和Singh的推导[24][25]
(2)虚位移方法
从虚位移或虚速度原理出发演变出拉格朗日第一类方程或进一步根据变分原理建立拉格朗日第二类方程的形式
(3)上述二种方法的各种变形方法
这种方法大部分是虚位移方法的变形如有影响的Kane方法
此外在多刚体和多柔体力学的应用过程中随着对汽车安全性和舒适性的要求越来越高为了减少振动和缓和冲击以及承载不同方向上的力越来越多的橡胶元件被应用这些元件的
表1.1著名的多体系统动力学分析软件及其主要特点程序语言
FORTRAN
动参
笛卡儿
输入闭环系
非完整约
PASCAL 系统关联矩
拉格朗日
PASCAL
相对坐
FORTRAN 系统动参考
拉格朗日
输入带符
FORTRAN 系统闭环系
笛卡儿坐
碰撞变
FORTRAN
统动
拉
控制非线
前后FORTRAN
笛卡儿变形物
弹性
柔性
特点十分明显其变形不能忽略但他们大多结构复杂力学特性也较复杂不适合用多柔体
系统动力学来计算
因此许多理论和软件将这种柔性元件处于连接作用时看成是力的连接即弹簧阻尼系统如ADAMS 软件中的衬套和线性衬套就是表达这种六个方向力的柔性连接的元件还有人将这些柔性连接简化成在三个垂直方向的弹簧也取得了不错的效果[62]
随着多体系统动力学理论的发展与成熟机械系统运动学
动力学软件也得到了迅速发展表 1.1 列出了国外一些著名的多体系统动力学分析软件及其主要特点[26][27]
从上可以看出国外在工程界特别是汽车工程领域在多体系统动力学方面的研究已比较广泛和深入我国在这方面的研究虽然起步较晚但发展很快并且在汽车工程领域也出了不少成果1986 年吉林工业大学的温吾凡等人利用多刚体系统动力学方法对二维刚体系统进行运动学分析并编制了一个人机对话型的分析程序1989 年吉林工业大学的林逸教授利用R W 方法建立了对汽车独立悬架中的单横臂及摆柱式悬架进行空间运动分析的通用计算程序[26]1991 年第二汽车制造厂的上官文斌等人采用自然坐标的概念利用虚功原理建立汽车转向系统和悬架运动学分析方法[28] 北京农业工程大学的周一鸣教授等研制了广义机构计算机辅助设计软件GMCADS [29] 用于分析平面和空间机构的运动学及动力学性能1992 年清华大学的张海岑采用多刚体力学中的牛顿欧拉方法建立了汽车列车74 个自由度的非线性数学模型其中包括多种轮胎模型悬架系统模型转向系统模型及带有比例阀防抱死装置及考虑制动热衰退的制动系统模型深入研究了汽车列车操纵稳定性和制动性[30] 1994 年
清华大学的刘红军用虚拟刚体结构方法和弹性子机构法把弹性问题纳入整车多体系统动力学的分析中对汽车摆振系统进行了建模和计算[31] 吉林工业大学的陈欣在博士论文中着重研究汽车悬架中柔性体对悬架性能的影响[32] 1997 年清华大学的张越今在其博士论文中建立了含柔性元素的80 自由度整车多体系统模型并利用该模型对汽车动力学进行了全面的仿真分析和优化[33]
关于弹性元件的作用1993 年吉林工业大学的林逸教授对悬架系统中广泛采用的橡胶铰链的特性作了阐述并对汽车平顺性的影响做了分析[64] 1999 年同济大学的温强等人对悬架中的橡胶支撑的动静刚度的实验研究方法作了研究[65]
以上是有关多刚体动力学建模理论的论述关于悬架运动学
的研究 在国外起步较早 几乎是随着独立悬架的诞生就开始了 而有关悬架弹性运动学的研究主要在 80 年代兴起 德国的赖姆帕
尔教授在他主编的
汽车底盘技术
丛书中详细
介绍了对各种悬 架的运动学和弹性运动学分析问题 对车轮的参数做了准确的定
义并分析了它们的作用以及对操纵稳
定性的影响 在进行悬架运 动学分析中描述了弹簧变形过 程中车轮定位值的变化过程 弹性
运动学分析中描述了由于悬架 各部件及交界处具有弹性 由
轮胎 和轮面之间的力和力矩引起的车轮定位值的变化 并且给
出了一 些典型车型的车轮定位参数变化曲线 这些曲线都
是实测得到的 并可以此来进行悬架操纵稳定性的评价 文献 [65] 中介绍了 悬架
运动学和弹性运动学对汽车行驶性能的影
响 对悬架弹性运动学 对汽车操纵稳定性的影响进行了较为系统的分析 我国是从 80 年
代开始重视汽车悬架运动学的研究的 研究成果则
多见于 90 年代 其中郭孔辉院士所著
的 汽车操纵动力学
[2] 对悬架运动学的分
析最为系统 并且开始从侧向力转向 纵向力转向的角度涉及到
悬架弹性运动
学的研究范畴 其他的研究则大都是应用多刚体动 力学原理来进行悬架运动学分析的实例 [45 46 47 48] 同
济大学在一份报告中对悬架运 动学和弹性运动
学做了较为翔实的 分析 [62] 还有一些文献 [49 50 51] 中较为详细的介绍了前轮
定位参数的意义 作用 以及对操纵稳定性的影响等
1.2 ADAMS 软件及其在悬架运动学/弹性运动学分析中
的应用
ADAMS Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System 全称是
机械系统自动动力学分析软件 它是目前世界范围内最广泛使用的多体系统 仿真分析软件 通过预测和分析多体系统经受大位移运动时的性能 ADAMS 可以帮助改进各种多体系统的设计 从简单连杆机构到广泛使用的车辆系统 ADAMS 软件可以方便地建立参数化实体模型 并应用了多体系统动力学 原理进行仿真计算 只要用户输入具体多体系统的模型参数 ADAMS 软件就 可以根据多体系统动力学原理 自动建立动力学方程 并用数值分析的方法 求解这个动力学方程 这就给多体系统的计算分析带来了方便 而且 ADAMS
软件建模仿真的精度和可靠性在现在所有的动力学分析软件中是最好的 国
外有人用 ADAMS 软件对 Ford
Bronco 进行整车操纵模拟的仿真分析[61]
在车速为 20m/s 0 4s 内输入阶跃激励下 横摆角速度和侧向加速度曲线的 数值仿真结果与试验结果具有很好的一致性 国内
ADAMS 软件应用也很广 可供借鉴的文献资料很多[61 66 67] 所以基于这些优点本课题将采用
包 块
ADAMS 仿真分析软件来对悬架运动学和弹性运动学进行计算机仿真分析 ADAMS 使用交互图形环境和部件库 约束库 力库 用堆积木方式建立 三维机械系统参数化模型 并通过对其运动性能的仿真分析和比较来研究 虚 拟样机 可供选择的设计方案 ADAMS 仿真可用于估计机械系统性能 运动 范围 碰撞检测 峰值载荷以及计算有限元的载荷输入 它提供了多种可选 模块 核心软件包包括交互式图形环境
ADAMS/View 图形用户界面模块
ADAMS/Solver 仿真求解器和 ADAMS/Postprocessor(专用后处理) 此外
还有 ADAMS/FEA
有限元接
口 ADAMS/Animation
高级动画显示 ADAMS/IGES 与 CAD 软件交换几何图形数据 ADAMS/Control(控制系统接口 模块) ADAMS/Flex(柔性体模块) ADAMS/Hydraulics(液压系统模块)等许多 模块 尤其是它的
ADAMS/CAR
轿车模块ADAMS/Engine(发动机模块) ADAMS/
Tire 轮胎模块等使 ADAMS 软件在汽车行业中的应用更为广泛
ADAMS/Car 是 MDI 公司与 Audi BMW Renault 和 Volvo 等公司合作开发 的整车设计软件包 集成了它们在汽车设计 开发等方面的经验 利用该模 块
工程师可以快速建造高精度的整车虚拟样机包括车身 悬架 传动系
统 发动机 转向机构
制动系统等并进行仿真 通过高速动画直观地显
示在各种试验工况下 例如 天气 道路状况
驾驶员经验整车动力学响 应 并输出标志操纵稳定性 制动性 乘坐舒适性和安全性的特征参数 从 而减少对物理样机的依赖 而仿真时间只是物理样机试验的几分之一 ADAMS/Car 采用的用户化界面是根据汽车设计师的习惯而专门设计的 设计师不必经过任何专业培训 就可以应用该软件开展卓有成效的开发工作 ADAMS/ Car
中包括整车动力学软件包Vehicle Dynamics 悬架设计软件
Suspension Design 以及概念化悬架设计模 CSM 其仿真工况包括 方向盘阶跃 斜坡和脉冲输入 蛇行穿越试验 漂移试验 加速试验 制动
试验和稳态转向试验 同时设定试验过程中的节气门开度 变速器档位等 由于 ADAMS/CAR 在汽车运动学/动力学仿真方面的优秀性能 本文拟采用 ADAMS/CAR 作为主要的研究工具 本文用到的主要是悬架设计软件包的功能 在 ADAMS/CAR Template Builder 中 应用其参数化的建模环境 各种现有汽 车
主要针对轿车的各种元件 和丰富的力 变量 参数等功能 建立悬 架模块的模型 在标准模式下 还可以改变尺寸参数 元件的属性和车辆参 数 与其他模块装配 并可以安装在虚拟试验台上 就可以方便的进行与物 理实验台相同的轮跳试验 静态加载试验和转向试验 并自动得到大部分常 用的参数 此外还可以应用数学功能和 request 功能得到许多其它需要的参 数 用 ADAMS/Postprocessor 还可以方便的绘制分析结果的曲线 在曲线上 测量数值以及得到试验过程的动画重现 ADAMS/CAR 中所有的数据都是通过 ADAMS/Solver 求解器完成的 ADAMS/Solver 根据在 CAR 中建立的模型和参数 自动生成所有约束方程 动 力学方程和各种力学关系方程 并用数值分析的方法进行求解 用户无需编
写动力学计算方程及求解过程 只需输入具体多体系统的模型参数 这样就 能把研究更多的集中在研究对象本身上
1.3 课题研究的主要内容和意义
由前面第一节和第二节所述 就国内的研究情况来看 至少有几个关于 建立悬架仿真模型问题有待解决 首先 由于多体动力学方法和基于侧倾中心的方法各自的缺陷 就目前 的情况 要想建立同时满足实时性又能够准确方便的反映结构参数的变化是 十分困难的 多体动力学方法有运算速度太慢 模型高度复杂时运算精度不 足 以及有些情况可能出现计算发散的问题 在要求实时性的情况下 只能 用基于侧倾中心的方法 而对于能够满足实时性的基于侧倾中心的方法 六
种作用力的非 线性系数的确定非常不方便 需要做大量的试验工作 耗时费力 还时常不能得到准确的结果
模型对悬架的具体尺寸 弹性件的弹性特性等参数的分析很不方便 对于准确的计算动态
下的悬架特性参数也不方便 那么 能不能
用非实时的多体动力 学方法来帮助实时的侧倾中心方法来确定非线性系数呢 其次 为了提高汽车高速行驶时的平顺性和操纵稳定性 现代汽车悬架 尤其是转向前悬架普遍采用独立悬架 以及为了减少振动降低噪声而在悬架 支承中采用橡胶元件 使得车轮定位参数在行驶过程中会产生运动学和弹性 运动学变化 传统的基于纯多刚体理论上的模型在要求高精度分析的情况下 已经不能满足要求 而对于弹性元件在建模过程中的处理方法 目前国内也 只有初步的研究 第三 ADAMS/CAR 软件 是基于多体动力学方法的通用动力学仿真软件 ADAMS
中专用于车辆尤其是轿车仿真的一种模块 它的功能很强大 对
于许多轿车系统研究中常遇到的问题 可以很快很方便的解决 但目前国内 对于这种软件的使用和研究 尤其是应用它里面的 Template Builder 进行建 模的方法和所使用的建模元件 还很少见于文献 鉴于以上的分析 本课题拟通过在计算机上用 ADAMS/CAR Template
Builder 建立 Santana 轿车前悬架运动学和弹性运动学的仿真模型 并在
ADAMS/CAR 中的悬架试验台模块上进行运动学和弹性运动学的仿真计算 通 过仿真试验 求解车轮定位参数以及基于侧倾中心的方法中用到的相关的非 线性系数的变化规律 让多体动力学建模的方法帮助得到实时建模中用到的 参数 具体工作为
1 用 ADAMS/CAR Template Builder 分别建立四种参数化的模型 在建模 过程中对用 ADAMS/CAR Template Builder 建模的一般方法和应用到的 力学元件进行介绍 建立的模型有
系
a. 悬架刚性约束的多刚体模型
b. 考虑主要的橡胶支撑元件为柔性约束的多刚体模型
c. 在 b 方法的基础上 考虑缓冲块的影响的多刚体模型
d. 在 c 方法的基础上,建立包含简易转向 考虑转向系等效刚度 的模型
2 计算和测量模型用到的相关参数 包括尺寸位置参数 弹性元件刚度 特性等
3 在 ADAMS/CAR 的标准模式standard
interface 下将悬架模块与悬
架试验台Suspension Test Rig 安装在一起 输入测量和计算得到
的模型需要的悬架参数和相关车辆参数
4 运用悬架试验台对以上四种模型运行平行轮跳试验和静态加载试验的
侧向力试验 将车轮定位参数的仿真结果与实车试验结果做对比和分
析 以验证模型的正确性和误差原因
5 推导在 ADAMS/CAR 中抗侧倾力 抗俯仰力 举升力等侧倾中心方法中 用到的非线性关系的计算方法
6 运行在不同轮跳高度下的侧向力试验 绘制随轮跳和侧向力三维坐标 系中的车轮定位参数和抗侧倾力和举升力分量等的变化场 并简单分 析
7 运行在不同轮跳高度下的一组纵向力试验 绘制随轮跳和纵向力的三 维坐标系中的车轮定位参数和抗俯仰力等的变化场 并简单分析
如上所述 建模和仿真计算是利用了目前世界上最广泛使用 性能可靠 的动力学分析软件 ADAMS 用 ADAMS/CAR 模块建立三维参数化悬架模型 所
以通过改变输入参数的值就可以方便地对悬架进行修改 从而改变车轮定位 参数变化的规律 车轮定位参数的变化对汽车的操纵稳定性和其他性能会产生很大的影响
第二章中会专门介绍 因此所建立的仿真模型可以用来分析悬架运动学和 弹性运动学性能 针对悬架性能进行优化设计 使之有利于汽车的操纵稳定 性 正确的悬架运动学和弹性运动学模型还是进一步分析悬架动力学性能的
基础 也是整车运动学和动力学仿真的基础和重要组成部分 建立这样的仿 真模型对于指导现代的汽车悬架设计开发 性能评价和仿真方法 以及悬架
橡胶支承元件的设计开发有重要的意义 例如可以以最佳的汽车操纵稳定性 为目标 探索在保证减振隔噪的前提下如何设计悬架橡胶支承弹性元件 以
开发出类似智能型橡胶支承的弹性支承元件 本文还探索了利用非实时的成熟的多体动力学软件建模 帮助实时的基 于侧倾中心的方法方便的获得相关的非线性系数 有了这样的方法 就可以
只用试验测取少量非线性系数 通过与 ADAMS 中仿真结果的对比 获得所需 的全部非线性系数 这样就能在今后的实时方法建模过程中节省大量的时间 和人力 物力 并能获得很多以前无法测量或难于测量 只能估测的系数值
而且非实时仿真的结果能与实时仿真的结果进行相互印证提高仿真结果的可靠性并能够在一定程度上弥补实时建模中不能面向对象的缺陷
第二章建立模型的理论基础
2.1 前轮定位参数的定义及其对车辆性能的影响
为了保证汽车直线行驶汽车的转向轮均设计成具有自动回正作用也就是说当转向轮在外部干扰力作用下发生偏转时能够立即自动回到相应于汽车直线行驶位置这种自动回正作用是由转向轮定位参数来保证的此外合理的车轮定位值是避免轮胎过度磨损的重要保证
下面详细介绍一下各车轮定位参数的定义功用及其变化对整车性能的影响
2.1.1 主销后倾角与主销后倾拖距
主销后倾角 指在汽车的纵向平面内主销上部向后倾斜的角度即图 2.1中转向节轴EG 与过车轮中心的铅垂线的夹角转向节轴与水平地面交点至车
轮接地点之间的距离n
k
称为主销后倾拖距
图2.1 主销后倾角图2.2 受力分析
主销后倾有利于汽车保持直线行驶的稳定性这可以从图2.2 的受力分析中看出由于两侧车轮都存在主销后倾拖距并通过转向横拉杆连接车轮
中心位于转轴后方n
s 之处如果由于路面不平或转向运动使车轮自直线行驶
方向偏转角度?那么滚动阻力的分力F
R
Sin?通过力臂n
s
产生回正力矩使车轮回转到直线行驶位置
若车轮采用主销前倾则会加剧汽车转向使汽车变得不稳定但也有在非转向的后轮上采用主销前倾角以实现侧向力不足转向特性主销后倾角随车轮跳动的变化可以用图2.3 进行说明图中麦克弗逊式悬架车轮上跳时使点2 移向点4, 固定在点1 的减振器被压缩后倾角增大
?
纵倾中心O
v
与车轮中心的距离减小从而减小制动时汽车前桥的下
沉量随着车轮上跳量的增加后倾角的增大值也增加所以使汽车具有递增的抗制动纵倾性车轮下落时则会引起相反的运动主销后倾角减小
图2.3 前轮跳动时主销后倾角的变化图2.4 主销内倾角和车轮外倾角2.1.2 主销内倾角与主销偏移距
主销内倾角是指在汽车的横向平面内主销上部向内倾斜的角度如图2.4 所示主销内倾角也就是转向节轴线EG 在汽车横向平面内与一个铅垂
线的夹角主销偏移距r
s
是指转向节轴线与路面的交点至车轮中心平面与路
面之交线的距离主销的内倾还使得主销偏移距r
s
减小从而可减少转向时驾驶员加在转向盘上的力使转向操纵轻便同时也可减少从转向轮传到转
向盘上的冲击力但内倾角不宜过大也就是主销偏移距r
s
不宜过小否则在转向时车轮绕主销偏转的过程中轮胎与路面间将产生较大的滑动因
而增加了轮胎与路面间的摩擦阻力 加速了轮胎的磨损 主销内倾角也有使车轮自动回正的作用 从图 2.5 可以看出主销内倾角
引起的车轮自动回正作用 将作用在车轮接地点 Fn 移至车轮轴线上 并按转 向节轴线方向和其垂直方向分解成 F n cos ? 和 F n
sin ? 转弯时 垂直力
分量 F n sin ? 产生回正力矩 M sz = F n sin ? sin ? ⊕ r n
见图 2.5 右图 其中
r n = (r s + r dyn tg ? ) cos ? r dyn = 滚动半径 这里的 r s 指的是主销偏移距 它也
是一个车轮定位参数 可见 主销偏移距 r s 对转向回正力矩 M 的大小有影响
r s 大 转向回正能力加强 若取值较小或者甚至为负值 转向回正力矩变小
图 2.5 主销内倾角引起的车轮自动回正作用 但过大的主销偏移距却对汽车的制动稳定性不利 这是因为当一根车桥 的两个车轮的制动力矩大小不同时 如图 2.6 左图所示 假设左前轮出现较 右前轮大的制动力 F bvr 左右两个车轮的制动力差为 F bv = F bvr F bvl 它以
轮距的一半为力臂 产生一个横摆力矩 M ? = 0.5 F bv b v 该力矩使汽车向左
转 此外 它还引起了转向力矩 M sb = F bv r s cos ? 其中 r s 为主销偏移距
为前轮转向角 当 r s 为正值时 则该力矩与 M ? 同向 加剧了汽车绕铅垂 轴的转动 当主销偏移距为负值时 见图 2.6 右图 转向系使左前轮产生与 汽车在横摆力矩作用下的转动方向相反的转向 因此形成了一个平衡作用 进一步阻止了在前轮制动力不等时产生的行驶方向的偏离 所以 主销内倾角的作用不仅能使汽车转向自动回正 转向操纵轻便 对现代高速汽车 若采用负的主销偏移距 还可提高汽车制动时的方向稳定
性
图 2.6 主销偏移距对汽车的制动稳定性的影响
2.1.3 车轮外倾角
车轮外倾角
是指车轮中心平面偏离铅垂轴向外倾斜的角度见图
2.4如果空车时车轮的安装正好垂直于路面 则满载时 车桥将因承载而 变形 而可能出现车轮内倾 这样将加速车轮的磨损 另外 路面对车轮的 垂直反作用力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向轮毂外端的小轴承 加重了外 端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷 降低它们的使用寿命 因此安装车轮时预 先使车轮有一定的外倾角 使轮胎尽可能垂直于稍许有点拱形的路面滚动
这样轮胎磨损均匀和滚动阻力小 同时也减轻了轮毂外轴承的负荷 但外倾
角也不宜过大 因为过大的外倾角会使轮胎产生偏磨损
外倾角的一个重要作用是产生外倾推力 减小轮胎侧偏刚度 以此影响 汽车的转向特性 外倾推力对前轮能增加其不足转向趋势 在采用独立悬架 或复合式悬架的后悬架中 为了提高轮胎的侧偏性能 车轮外倾角常设计成 负值 汽车曲线行驶时 由于车身侧倾会引起外倾角变化 外倾角的改变对固 有转向特性有影响 如图 2.7 所示 汽车在曲线行驶时 一根轴上的车轮与
路面的外倾角减小由于外倾所引起的附加侧向力使这根轴上的侧向力提高而在同样不变的横向加速度时侧偏角减小如果是在前轴侧偏角减少将减小不足转向特性使得整车操纵稳定性下降但在后轴则相反侧偏角减小将增加不足转向特性由于悬架导向杆系铰接点处有橡胶支承元件存在弹性在轮胎与路面之间的力以及力矩的作用下引起车轮外倾角的变化在曲线行驶时还必须将这个外倾角的变化附加到侧倾外倾角中去这就是要考虑悬架弹性运动学对操纵稳定性的影响
图2.7 外倾角的改变对转向特性的影响
2.1.4 车轮前束
车轮前束是指由于汽车左右车轮的中心面不平行两轮的前边缘距离C 和后边缘距离B 之间存在的差值V B C见图2.8 如果车轮的前部靠近
称为前束角是指在汽汽车纵向中心平面则前束为正反之为负图中
v
车纵向中心平面与车轮中心平面和地面的交线之间的角度
图2.8 车轮前束图2.9 前束对操稳性影响
车轮有了外倾角后在滚动时就类似于滚锥从而导致两侧车轮向外滚开由于转向横拉杆和车桥的约束使得车轮不可能向外滚开车轮将在地面上出现边滚边滑的现象从而增加了轮胎的磨损采用汽车前束则可使车轮在每一瞬时滚动方向接近于向着正前方从而在很大程度上减轻和消除了由于车轮外倾而产生的不良后果可以说前束角是因车轮外倾角的需要而存在的与外倾协调保持车轮纯滚动和正直行驶从而减小轮胎磨损和燃油消耗
为了不因轮胎的侧偏而使磨损加剧滚动阻力增大以及直线行驶能力受到损害无论在车轮下落还是上跳时都不应出现前束值的变化汽车在运动过程中前束会发生变化如图2.9 所示如果在车身侧倾或者由于侧向力的作用而上跳的车身外侧前轮产生后束而下落的内侧前轮产生前束车桥具有不足转向性提高操纵稳定性
2.1.5 轮距
轮距是指左右车轮中心平面之间的距离较大的前轮距和后轮距对汽车的直线行驶性能和侧倾具有决定性的影响轮距应尽可能大但其与汽车宽度的比值不能超过一个给定值在独立悬架中车轮的上下跳动都会导致轮距发生变化轮距的变化会引起轮胎的滑磨同时还会引起滚动轮胎的侧偏从而产生侧向力较大的滚动阻力和使直线行驶性能下降如图2.10 所示
1 i
q q&
n
图2.10 轮距变化对整车性能的影响
2.2 ADAMS 动力学仿真计算原理分析
ADAMS Solver 模块是ADAMS 的最为核心的模块它提供了对在ADAMS 的其他的图形接口中建立的模型进行动力学方程的建立和求解的功能我们研究的对象是多刚体系统它的动力学计算要用到多刚体系统动力学理论下面分析一下ADAMS Solver 模块中应用到的多刚体系统动力学方面的理论
2.2.1 动力学方程的建立
在ADAMS 中采用多体系统动力学的拉格朗日乘子法来建立动力学方程
采用拉格朗日方程可以避免出现不做功的铰的理想约束反力使未知变量的数目减少到最低程度该方法用刚体的质心笛卡尔坐标和反映刚体方位的欧
拉角作为广义坐标即q
i
=[x,y, z,?,?,∏]T q =[q T ,L q T ]T由于采用了不独立的广义坐标系统动力学方程是最大数量但却高度稀疏耦合的微分代数方程适于用稀疏矩阵的方法通过计算机高效求解我们使用的机械系统仿真软件ADAMS 就是用该方法建立系统的动力学方程其普遍形式为
T
? ?
T
? ?
d
?
T
? ?
T
? +?T ?+?T ∝=Q
完整约束方程
dt ? q&?
?(q, t)= 0
? q ?
2.1
车辆离合器膜片弹簧地设计与优化
车辆离合器膜片弹簧的设计与优化 摘要: 膜片弹簧是汽车离合器的重要部件，是由弹簧钢板冲压而成，形状呈碟形。膜片弹簧结构紧凑且具有非线性特性，高速性能好，工作稳定，踏板操作轻 便，因此得到广泛使用。本文通过对膜片弹簧建立数学模型，特别通过引入加权 系数同时对两个目标函数进行比例调节，并用MATLAB编程来优化设计参数。通 过举例，结果证明在压紧力稳定性，分离力及结构尺寸上优化结果较为理想。 关键词: 膜片弹簧；优化设计；MATLAB 1.引言 1.1离合器膜片弹簧弹性特性的数学表达式 膜片弹簧是汽车离合器中重要的压紧组件，结构比较复杂，内孔圆周表面上 有均布的长径向槽，槽根为较大的长圆形或矩形窗孔，这部分称为分离指；从窗 孔底部至弹簧外圆周的部分像一个无底宽边碟子，其截面为呈锥形，称之为碟簧。 膜片弹簧的结构如图1-1所示。 图1-1 膜片弹簧结构示意图图1-2 膜片弹簧结构主要参数 、膜片弹簧主要结构参数如图2所示。R是自由状态下碟簧部分大端半径。 R 1 r 分别是压盘加载点和支承环加载点半径，H是自由状态下碟簧部分的内截锥高1 度。 膜片弹簧在自由、压紧和分离状态下的变形如图1-3所示。
图1-3 膜片弹簧在不同工作状态下的变形 膜片弹簧大端的压紧力F 1与大端变形量1λ之间的关系为： () ()()?? ????+???? ??--?-???? ??--?-?-?-=21111112112112/ln 16E F h r R r R H r R r R H r R r R h λλμλπ（1） 式中，r 为自由状态碟簧部分小端半径(mm)；h 为膜片弹簧钢板厚度(mm)。 显然，膜片弹簧大端的压紧力F 1与大端变形量1λ的函数关系为非线性关系。由式（1）可以看出膜片弹簧大端的压紧力F 1分别为R 、r 、H 、h 、R 1、r 1等参数有关，故膜片弹簧弹性特性较一般螺旋弹簧要复杂得多。 以某国产小轿车离合器为例，离合器主要性能结构参数为：最大摩擦力矩为 700N ·m 。从动盘为双片干式，摩擦片外径D=300mm ，内径d=175mm ，摩擦因数取0.3，膜片弹簧材料为60Si 2MnA ，材料弹性模量E=21000MPa ，泊松比μ=0.3。膜片弹簧主要结构参数尺寸如下表1-1所示。 表1-1 膜片弹簧主要结构参数尺寸 将以上数据带入式（1），编制仿真程序便可以很容易地绘制膜片弹簧弾性特 性曲线，如图1-3所示。
汽车悬架设计毕业论文
汽车悬架设计毕业论文 目录 摘要............................................ 错误!未定义书签。目录............................................................ I 绪论 (1) 1.1汽车悬架概述 (1) 1.2论文研究的背景及意义 (2) 1.3 毕业论文研究容 (2) 第2章汽车悬架概述 (3) 2.1悬架基本概念 (3) 2.1.1悬架概念 (3) 2.1.2悬架最主要的功能 (3) 2.1.3悬架基本组成 (3) 2.1.4悬架类型 (4) 2.2悬架系统研究与设计的领域 (4) 2.3悬架设计要求 (4) 2.4悬架的主要特性 (5) 2.4.1 悬架的垂直弹性特性 (5) 2.4.2 减振器的特性 (6) 2.5 本章小结 (6) 第3章悬架对汽车主要性能的影响 (7) 3.1悬架对汽车平顺性的影响 (7) 3.1.1悬架弹性特性对汽车行驶平顺性的影响 (7) 3.1.2悬架系统中的阻尼对汽车行驶平顺性的影响 (10) 3.1.3非簧载质量对汽车行驶平顺性的影响 (11) 3.1.4改善平顺性的主要措施 (12) 3.2悬架与汽车操纵稳定性 (12) 3.2.1 汽车的侧倾 (12) 3.2.2侧倾时垂直载荷对稳态响应的影响 (14) 3.3本章小结 (16) 第4章悬架主要参数的确定 (16) 4.1 悬架静挠度的计算 (17) 4.2 悬架动挠度的计算 (17)
第5章双横臂独立悬架导向机构的设计 (19) 5.1 导向机构设计要求 (19) 5.2导向机构的布置参数 (19) 5.2.1侧倾中心 (19) 5.2.2侧倾轴线 (20) 5.2.3纵倾中心 (20) 5.2.4悬架横臂的定位角 (21) 5.2.5纵向平面上、下横臂的布置方案 (21) 5.2.6横向平面上、下横臂的布置方案 (22) 5.2.7水平面上、下横臂摆动轴线的布置方案 (23) 5.2.8上、下横臂长度的确定 (24) 5.3 前轮定位参数与主销轴的布置 (25) 5.3.1主销偏移距 (25) 5.3.2四个前轮定位参数的初步选取 (26) 第6章弹性元件的计算 (28) 6.1 螺旋弹簧的刚度 (28) 6.1.1螺旋弹簧的刚度 (28) 6.1.3弹簧校核 (31) 6.2 小结 (31) 第7章振器的结构类型与主要参数的选择 (32) 7.1 减振器的分类 (32) 7.2 双筒式液力减振器工作原理 (32) 7.3 减震器参数的设计计算 (35) 7.3.1相对阻尼系数的确定 (35) 7.3.2减震器阻尼系数的确定 (35) 7.3.3减震器最大卸荷力的确定 (36) 7.3.4减震器工作缸直径的确定 (37) 第8章横向稳定杆设计计算 (39) 8.1 横向稳定杆的作用 (39) 8.2 横向稳定杆参数的选择 (39) 第9章导向机构的仿真设计 (41) 9.1 仿真设计及分析 (41) 9.1.2前轮外倾角（camber）变化 (43) 9.1.3前轮前束角（toe）的变化 (43) 9.1.4主销倾角（kingpin）的变化 (44)
悬架参数的确定1
第三节 悬架主要参数的确定 一、悬架静挠度c f 悬架静挠度c f ，是指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c f =Fw ／c 。 汽车前、后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。因现代汽车的质量分配系数ε近似等于1，于是汽车前、后轴上方车身两点的振动不存在联系。因此，汽车前、后部分的车身的固有频率n1和n2(亦称偏频)可用下式表示 式中，c1、c2为前、后悬架的刚度(N ／cm)；m1、m2为前、后悬架的簧上质量(kg)。 当采用弹性特性为线性变化的悬架时，前、后悬架的静挠度可用下式表示 111c g m f c = 2 22c g m f c = 式中，g 为重力加速度(g=981cm ／s 2 )。 将1c f 、 2c f 代入式(6—1)得到 分析上式可知：悬架的静挠度c f 直接影响车身振动的偏频n 。因此，欲保证汽车有良好的行驶平顺性，必须正确选取悬架的静挠度。 在选取前、后悬架的静挠度值1c f 和2c f 时，应当使之接近，并希望后悬架的静挠度2c f 比前悬架的静挠度1c f 小些，这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。理论分析证明：若汽车以较高车速驶过单个路障，nl ／n2<1时的车身纵向角振动要比n1/n2>1时小，故推 荐取2c f =(0．8～0．9) 1c f 。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2c f =(0．6～0．8) 1c f 。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。 用途不同的汽车，对平顺性要求不一样。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，前悬架偏频要求在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 。选定偏频以后，
普通级轿车前悬架(麦弗逊式)设计
摘要 悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性地连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。 本文完成的是东方之子轿车前悬架设计，重点从东方之子轿车前悬架的选型、减振器的计算及选型、弹性元件形式的选择计算及选型和横向稳定杆的设计计算。首先，我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较，然后定下东方之子轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架，最后围绕麦弗逊式悬架的部件进行设计。先是弹簧的设计计算，再是减振器的计算选型，最后是横向稳定杆的设计。 关键词：悬架；麦弗逊式；设计
Abstract Suspension is an important element of one of the modern automobile, it flexibly to link the chassis (orbody) and axle (or tires) . Its main role is the role of transmission in the bodybetween the wheels and all the power and moment, such as support of, system dynamics anddriving force, and easing the road to the whole body impact load, decay resulting vibration,ensure the comfort of the crew, cargo and vehicles reduce their moving load. The main stress is front suspension design，Training emphasis from the former car models,and models Absorber calculations, flexible choice of components and models and forms ofstabilizer bar design data.First of all, I have a different form of a suspension of the advantages and disadvantagescompared to the previous suspension of the car and then set form Eastar on suspension.Then design around Eastar suspension components. First, the spring-loaded design terms,to be absorber calculation models, a horizontal stabilizer bar final calculation. stabilizer bar. Keyword : Suspension, Macpherson ,Design
悬架系统特性之刚度分析
悬架系统力学特性 悬架对车辆性能的影响：转向时，由于悬架系统的存在，使得车身在离心力的作用下会出现侧倾，从而造成左、右车轮的垂直载荷分配不均，引起左、右两侧车轮的地面附着力的变化，而其将对车辆操纵稳定性带来影响，因此，悬架分析又是操纵稳定性分析中的重要内容。 悬架的特性主要体现在刚度上。以下主要分析典型扭杆悬架的刚度特性。 扭杆悬架 扭杆悬架的特点：结构简单、工作可靠、使用寿命长、单位质量变形能大。 扭杆弹簧在A处，垂直纸面向里 （一）参数说明： 1）d－扭杆直径； 2）L－扭杆工作长度； 3）a－平衡肘长度； 4） α－平衡肘的初始安装位置与水平线的夹角； 5）α－负重轮受力后平衡肘的与水平线的夹角，规定在水平线以下为正，水平线以上为负。
（二）受力分析 平衡肘在受到垂直方向的力P 作用时，扭杆一端从0α位置变到了α位置，则在扭杆上作用的扭矩为M ： cos M Pa α = 设在扭矩M 作用下，扭杆的扭角为： 0M L G J θαα=-= 式中，J 为扭杆断面的极惯性矩，对实心圆杆有：4 4 0.132 d J d π=≈；G 为扭杆材 料的切变弹性模量（对钢，74530.5~79433.8G M P a =）。 由上两式可得： () 0cos G J P La ααα -= 由于刚度是力对位移的微分，所以要求刚度，还得需要确定位移。 负重轮行程为： ()0sin sin f a αα=- 则可得扭杆悬架的线刚度为： ()022 1cos x dP tg dP G J d m df df La da ααααα--=== 把J 的表达式代入上式得： ()402 2 132cos x tg G d m La ααα πα --= 当0α=时，即平衡肘处于水平位置，此时可得 402 32x G d m La π= （三）扭杆悬架刚度特性的影响因素 1）扭杆直径d 的影响，d 越大，刚度越大； 2）扭杆工作长度L 的影响，L 越长，刚度越小； 3）平衡肘长度a 的影响，平衡肘越长，刚度越小；
汽车悬架对整车性能的影响
郑州电子信息职业技术学 院 毕业论文 课题名称：________________________ 作者：________________________ 学号：________________________ 系别：________________________ 专业：________________________ 指导教师：________________________ 2010年
第四章汽车悬架设计 悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。 悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的行驶平顺性。为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接，依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂向载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。采用弹性联接后，汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量)、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成的振动系统，承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。为了迅速衰减不必要的振动，悬架中还必须包括阻尼元件，即减振器。此外，悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化，以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置，从而在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。在有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。 尽管一百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直在不断地演进，但从结构功能而言，它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。在有些情况下，某一零部件兼起两种或三种作用，比如钢板弹簧兼起弹性元件及导向机构的作用，麦克弗逊悬架(McPherson strut suspension，或称滑柱摆臂式独立悬架)中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用，有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。 根据导向机构的结构特点，汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架的鲜明特色是左、右车轮之间由一刚性梁或非断开式车桥联接，当单边车轮驶过凸起时，会直接影响另一侧车轮。独立悬架中没有这样的刚性梁，左右车轮各自“独立”地与车架或车身相连或构成断开式车桥，按结构特点又可细分为横臂式、纵臂式、斜臂式等等，各种悬架的结构特点将在以下章节中进一步讨论。 除上述非独立悬架和独立悬架外，还有一种近似半独立悬架，它与近似半刚性的非断开式后支持桥相匹配。当左右车轮跳动幅度不一致时，后支持桥中呈V形断面并与左右纵臂固结在一起的横梁受扭，由于其具有一定的扭转弹性，故此种悬架既不同于非独立悬架，也与独立悬架有别。该弹性横梁还兼起横向稳定杆的作用。 按照弹性元件的种类，汽车悬架又可以分为钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空气悬架以及油气悬架等。 按照作用原理，可以分为被动悬架、主动悬架和介于二者之间的半主动悬架。 如前所述，汽车悬架和悬挂质量、非悬挂质量构成了一个振动系统，该振动系统的特性很大程度上决定了汽车的行驶平顺性，并进一步影响到汽车的行驶车速、燃油经济性和运营经济性。该振动系统也决定了汽车承载系和行驶系许多零部件的动载，并进而影响到这些零件的使用寿命。此外，悬架对整车操纵稳定性、抗纵倾能力也起着决定性的作用。因而在设计悬架时必须考虑以下几个方面的要求： (1)通过合理设计悬架的弹性特性及阻尼特性确保汽车具有良好的行驶平顺性，具有较低的振动频率、较小的振动加速度值和合适的减振性能，并能避免在悬架的压缩伸张行程极限点发生硬冲击，同时还要保证轮胎具有足够的接地能力； (2)合理设计导向机构，以确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩的可靠传递，保证车轮跳动时车轮定位参数的变化不会过大，并且能满足汽车具有良好的操纵稳定性要求； (3)导向机构的运动应与转向杆系的运动相协调，避免发生运动干涉，否则可能引起转向轮摆振；
汽车悬架优化设计_毕业设计论文
4.4.4主销内倾角的优化 (23) 4.4.5轮距优化 (23) 4.4.6各定位参数同时优化 (24) 4.4.6.1前束优化后的图形 (25) 4.4.6.2车轮外倾角优化后的图形 (25) 4.4.6.3主销后倾角优化后的图形 (25) 4.4.6.4主销内倾角优化后的图形 (25) 4.4.6.5轮距变化优化后的图形 (26) 4.4.6.6各参数优化前后的数值表 (26) 4.4.6.7小结 (27) 结论 (27) 致谢 (27) 参考文献 (27)
引言 汽车悬架是汽车一个非常重要的部件。汽车悬架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。另外，悬架系统能配合汽车的运动产生适当的反应， 当汽车在不同路况作加速、制动、转向等运动时，能提供足够的安全性，保证操 纵不失控。所以，悬架是汽车底盘中最重要、也是汽车改型设计中经常需要进行 重新设计的部件。汽车行驶中路面的不平坦、凸起和凹坑使车身在车轮的垂直作 用力下起伏波动，产生振动与冲击；加减速及制动和转弯使车身产生俯仰和侧倾 振动。这些振动与冲击会严重影响车辆的平顺性和操纵稳定性等重要性能。悬架作为上述各种力和力矩的传动装置，其传递特性能的好坏是影响汽车行驶平顺性 和操纵稳定性最重要、最直接的因素。只有当汽车底盘配备了性能优良的悬架， 才会得到整车性能优良的汽车。 悬架按照结构分大体可以分为独立式悬架和非独立式悬架。非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点，但由 于其舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，多用在货车和大客车上。独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车 身下面的。其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附 着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽 车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。不过，独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便 的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架等。麦弗逊悬架因为其 结构简单、制造成本低、节省空间方便发动机布置等优点被广泛地运用。大到宝马M3，保时捷911这类高性能车，小到菲亚特STILO，福特FOCUS，甚至国产的哈飞面包车前悬挂都是采用的麦弗逊式设计。 当前，中国汽车企业大多侧重于汽车整车的研发，而忽视了汽车主要零部件和相关配套产业的提供。然而从某种意义上讲，整车对于汽车产业不是最重要的，最重要的还是汽车关键零部件的创新和发展。关键零部件的科技含量综合体现汽车整车的创新能力和品牌建设能力。我国在底盘的集成设计及开发领域开发 设计起步较晚，设计和制造水平远远落后于国外发达国家。国内大多数整车及零部件制造企业都没有掌握悬架系统的自主设计和开发技术，大多数为引进外国技术进行复制开发和生产，几乎可以说国内企业的底盘技术基本上都是照搬过外 的，没有任何自己的技术。 在现代的工程研究领域，计算机仿真己成为热门研究课题。借助计算机的快速计算能力，人们不仅可以求出所需要的数值结果，还可以模拟出工程中的具体情况，以便人们可以直观的进行分析研究，我们称为计算机仿真技术。今天的机械系统仿真技术研究中，大多以多体系统理论作为研究上的理论基础。计算多体系统动力学的产生极大地改变了传统机构动力学分析的面貌，使工程师从传统的手工计算中解放了出来，只需根据实际情况建立合适的模型，就可由计算机自动求解，并可提供丰富的结果分析和利用手段；对于原来不可能求解或求解极为困 难的大型复杂问题，现可利用计算机的强大计算功能顺利求解；而且现在的动力学分析软件提供了与其它工程辅助设计或分析软件的强大接口功能，它与其它工
悬架主要参数的确定
悬架结构形式的选择 汽车的悬架主要有独立悬架和非独立悬架，独立悬架的结构特点是，左右车轮通过各自的悬架与车架连接；非独立悬架的结构特点是，左右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架连接。 独立悬架与非独立悬架的优缺点对照见表1： 表1 独立悬架与非独立悬架的优缺点对照 所以前后轴都用非独立悬架。从表格中可以看出可以可以方便维修，制造成本也低。 目前在客车上普遍应用的是空气弹簧做弹性元件的悬架。悬架是连接车身和车轮之间一切传力装置的总称，主要由空气弹簧，减振器和导向机构三部分组成。弹性元件用来传递垂直力，并和轮胎一起缓和路面不平引起的冲击和振动，减振器将振动迅速衰减。导向机构用来确定车轮相对于车架或车身的运动，传递除垂直力以外的各种力矩和力。 空气弹簧与机械弹簧悬架的目的是一样的，都是为了保护车辆不受振动和路面冲击振动的影响。但是，机械弹簧悬架也可能加强振动，因为一些小的来自路面的跳动都可能引起共振。而空气弹簧消除振动的性能从而提高车辆的行驶平顺性-乘坐柔软性和舒适性是机械弹簧悬架系统所无法比拟的。机械弹簧悬架的吸振相差太大，在俯仰摆动时，机械弹簧悬架的减振效果更差，只有空气弹簧悬架的25%。 空气悬架在客车的应用上具有许多优点，比如空气弹簧可以设计的比较柔软，可以得到较低的固有振动频率，同时空气弹簧的变刚度特性使得这一频率在较大的载荷变化范围内保持不变，从而提高汽车的行驶平顺性。空气悬架的另一个优点在于通过调节车身高度使大客车的地板高度随载荷的变化基本保持不变。 空气弹簧的优点 1.性能优点：由于空气弹簧可以设计得比较柔软，因而空气悬架可以得到较低的固有振动频率，同时空气弹簧的变刚度特性使得这一频率在较大的载荷变化范围内保持不变，从而
膜片弹簧说明书
目录 1 结构方案设计 (1) 1.1从动盘数选择 (1) 1.2压紧弹簧选择 (1) 1.3膜片弹簧支撑形式选择 (1) 2 离合器设计及计算 (2) 2.1摩擦片主要参数的选择 (2) 2.2摩擦片基本参数的优化 (4) 3 膜片弹簧设计与计算 (5) 3.1膜片弹簧主要参数的选择 (5) 3.2膜片弹簧的优化设计 (6) 4 扭转减振器设计 (7) 4.1减振弹簧的设计 (7) 5 从动盘总成的设计 (10) 5.1从动盘毂 (10) 5.2 从动片 (10) 5.3 波形片和减振弹簧 (11) 6压盘设计 (11) 6.1离合器盖 (11) 6.2 压盘 (11) 6.3 传动片 (11) 6.4分离轴承 (11) 7 小结 (12) 8 参考文献 (13)
1结构方案设计 1.1从动盘数选择 选择单片离合器。 本车型为宝马，汽车总质量为1335kg，发动机最大转矩为200N·m。对于乘用车，发动机的最大转矩一般不大，在布置尺寸允许条件下，通常离合器只设有一片从动盘。盘片离合器结构简单，轴向尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底，采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。 1.2压紧弹簧选择 选择拉式膜片弹簧离合器 选择膜片弹簧的原因： 1）膜片弹簧的轴向尺寸小而径向尺寸很大，有利于提高离合器传递转矩能力的情况下减小离合器轴向尺寸。 2）不需要专门的分离杠杆，使离合器结构简化，零件数目少，质量轻。 3）可适当增加压盘厚度提高热容量；还可以在压盘上增设散热筋及离合器盖上开设较大的通风孔来改善散热条件。 4）主要部件形状简单，大批量生产可降低生产成本。 选择拉式膜片弹簧的原因： 1）由于拉式膜片弹簧是以其中部压紧压盘，在压盘大小相同的条件下课使用直径相对较大的膜片弹簧，从而实现在不增加分离时的操纵力的前提 下，提高压盘的压紧力和传递转矩的能力；或在传递转矩相同的条件， 减小压盘的尺寸。 2）零件数目少，其结构简单、紧凑、质量轻。 3）拉式膜片弹簧的杠杆比大于推式膜片弹簧的杠杆比，且中间支承少，减小了摩擦损失，传动效率高，使分离的踏板力更小。 4）无论在接合或分离状态下，拉式结构的膜片弹簧的大端始终与离合器盖支承保持接触，在支承环磨损后，不会产生冲击和噪声。 5）在接合或分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，使分离效率更高。 6）使用寿命长。 1.3膜片弹簧支撑形式选择 选择单支承环式中的DT/DTP型，如图1.1，将膜片弹簧的大端支承在冲压
车辆工程毕业设计86低速载货汽车车架及悬架系统
第1章前言 车架和悬架系统是汽车设计的重要部分，因为它们的好坏直接关系到汽车各个方面（操控、性能、安全、舒适）性能。 现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架。汽车绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的，如发动机、传动系统、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内、外的各种载荷，所以在车辆总体设计中车架要有足够的强度和刚度，以使装在其上面的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小，车架的刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。过去对车辆车架的设计与计算主要考虑静强度。当今，对车辆轻量化和降低成本的要求越来越高，于是对车架的结构形式设计有高的要求。首先要满足汽车总布置的要求。汽车在复杂多边的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内的弯曲变形；车架布置的离地面近一些，以使汽车重心位置降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。[]1 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支撑力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。在进行设计时，要满足以下几点要求： a．规范合理的型式和尺寸选择，结构和布置合理。 b．保证整车良好的平顺性能。 c．工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。 d．尽量使用通用件，以便降低制造成本。 e．在保证功能和强度的要求下，尽量减小整备质量。 f．其它有关产品技术规范和标准。[]2 目前，农用运输车不能满足“三农”市场需求，突出表现为一般产品生产能力过剩，技术水平低，质量和维修服务水平差，价格较高，而市场急需的高质量经济型产品不能满足需求。结合生产实际，在农用运输车基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。
汽车设计(悬架部分)
前言 本小组程设计的课题是悬架的设计。在选择车型时我们参考以下几个要求：可靠，坚固，耐用，使用成本较低，油耗处于国内中等水平，为当前主流技术水平，车型新颖等等。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。选择参考车型为日产NV200。 悬架是现代汽车的重要组成部分之一。因而悬架设计成功与否，极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性，对整车性能有着重要的影响。在汽车市场竞争日益加剧的今天，人们对汽车的性能的认识更多的靠更为直接的感观感受，而这种感官感受都是由汽车悬架传递给驾驶者的，人们对汽车悬架的设计也是越来越重视。 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。 现在悬架的设计也是国内汽车厂商一个重要提升的方向。以前对汽车的要求相对较低，国人更注重外观和汽车配置方面的要求，因此对汽车悬架的概念及要求并没有很高的要求。随着现在人们对汽车操纵稳定性﹑平顺性越来越重视，人们不仅需要一辆好看配置高的车，更需要一辆好开乘坐舒适的车。因此现在国内出现很多汽车厂商将新汽车的悬架设计及调校交给国外一些有实力汽车厂商，这也实实在在的提升了自身车型的市场竞争力，不过从另一方面也反映出国内悬架设计及调校所存在的问题，也使我们知道悬架设计的重要性，从而让我们对汽车悬架设计更加重视。 悬架从无到有，是人们对汽车稳定性﹑平顺性不断追求下诞生。悬架从简单到复杂，是人们对更高的汽车稳定性﹑平顺性和操纵稳定性的不断追求。所以对悬架设计的重视，就能使整车性能得以提升，从而提高车型的竞争力，赢得更好的表现。 而悬架设计涉及到部件与整体的关系。一句话：整体离不开部件，部件也成不了整体。整体可以提供部件提供不了的功能，反过来部件又对整体有着重要影响。 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。而要做到这一点，就必须，查阅大量相关书籍，图册，行业和国家标准。 这些是对我们这些将来要从事汽车设计，制造工作的工科出身的大学生的必须经历的一个必不可少的训练。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。通过这样的设计让我们对汽车整体及局部有更好更深的认识，使我们在今后的学习及工作道路上有更好的适应性，从而提高自身实力。
汽车用空气弹簧垂向弹性特性分析与计算.
机械2008年第8期总第35卷设计与研究?９? ———————————————— 收稿日期：2008－04－13 基金项目：湖北省武汉市科技攻关重点项目（200710321089） 汽车用空气弹簧垂向弹性特性分析与计算 黄卫平，鲍卫宁 （江汉大学机电与建工学院，湖北武汉 430056） 摘要：空气悬架系统主要由空气弹簧、推力杆、高度控制阀、减振器和横向稳定杆等组成，空气弹簧是空气悬架系统的核心部件，空气弹簧具有理想的弹性特性，载荷越大弹簧刚度越大；空气弹簧自振频率低，通用性较好，能适应不同载荷和工作高度；空气悬架系统由于有良好舒适性在商用汽车上得到广泛应用。空气悬架设计时，合理选择空气弹簧结构型式，确定气囊的工作高度、承载能力，可获得极其柔软的弹簧特性，空气弹簧垂向特性对于整车平顺性匹配有重要影响，本研究通过对空气弹簧弹性理论的分析，讨论了空气弹簧垂向刚度和自振频率的计算方法，旨在寻求空气弹簧与整车匹配的基本。以城市客车设计为例，探讨了空气弹簧载荷确定、空气弹簧型号选择、刚度匹配设计基本方法，并指出空气弹簧设计匹配注意基本问题。研究结果表明，合理匹配空气弹簧刚度，空气悬架可以获得良好综合特性。关键词：空气弹簧；弹性特性；非线性；匹配设计 中图分类号：U463.33+4.2 文献标识码：A 文章编号：1006－0316(200808－0009－03 The elastic characteristic computation of the automobile air spring HUANG Wei-ping，BAO Wei-ning
(School of Electromechanical & Architectural Engineering，Jianghan University，Wuhan 430056，China Abstract ：Introduced the automobile with the air spring structure and the principle of work and the elastic characteristic of air spring, the calculation formulas for stiffness and natural frequency are derived, with the example of the match design of the city bus air suspension system, the analysis and match design is carried out, the suggestion about how to select air spring to match the automobile suspension is also given . Key words：air spring；elasticity characteristic；non-linearity ；suspension design 空气弹簧诞生于上世纪中期，早期主要用于机械设备隔振。1944年，通用和法尔斯通公司首次实现了在客车上的应用；1947年美国的普尔曼车上首次使用了空气弹簧的悬架系统；1951年，美国NEWAY 公司的独立总成成为世界上第一款批量应用的空气悬架系统，因通用性强，结构简单，成本较低而迅速占领北美市场。欧洲则遵循另外一条道路，各自开发适合自己车型的空气悬架系统。由于空气悬架具有良好的性能，使其在汽车悬架中的应用越来越广泛。 目前，国外高级大客车几乎100%使用空气悬架；重型载货车上空气悬架的占有率也达到了85%；大约80%的拖挂车使用空气悬架；空气悬架在轻型 车辆上的应用目前虽然只占市场份额的10%，预测到2008年将达到40%；部分轿车也逐渐装备了空气弹簧悬架。 1 汽车空气悬架结构 空气悬架系统主要由空气弹簧组件、推力杆、高度控制阀、减振器和横向稳定杆等组成，如图1所示。它以空气弹簧为弹性元件，利用空气的可压缩性实现其弹性作用的。通过压缩空气的压力能够随载荷和道路条件变化进行自动调节，不论满载还是空载，整车高度几乎没有变化，可以大大提高乘坐的舒适性。 ?１０?设计与研究机械2008年第8期总第35卷
第5章 膜片弹簧设计
第5章膜片弹簧设计 5.1膜片弹簧的概念 膜片弹簧的大端处为一完整的截锥，类似无底的碟子，和一般机械上用的碟形弹簧一样，故称作碟簧部分。膜片弹簧起弹性作用的正是其碟簧部分。与碟形弹簧不同的是在膜片弹簧上还有径向开槽部分，形成许多称为分离指、起分离杠杆作用的弹性杠杆。分离指与碟簧部分小端交接处的径向槽较宽且呈长方孔，分离指根部的过渡圆角半径应大于4.5mm，以减少分离指根部的应力集中，长方孔又可用来安置销钉固定膜片弹簧。 5.2膜片弹簧的弹性特性 膜片弹簧的弹性特性是由其碟簧部分所决定，是非线性的，与自由状态下碟簧部分的内锥高H及弹簧的钢板厚h有关。不同的H/h值有不同的弹性特性(见图5.1)。当(H/h)<2时，P为增函数，这种弹簧的刚度大适于承受大载荷并用作缓冲装置中的行程限制。当(H/h)=2，特性曲线上有一拐点，若(H/h)=1.5≈2，则特性曲线中段平直，即变形增加但载荷P几乎不变，故这种弹簧称零刚度弹簧。当2
汽车悬架系统设计毕业设计和分析
轿车动力总成悬置系统优化设计研究 摘要 随着社会的日益进步和科学技术的不断发展，人们对汽车舒适性的要求也越来越高，良好的平顺性和低噪声是现代汽车的一个重要标志。NVH已经成为衡量汽车质量水平的重要指标之一。而动力总成是汽车最重要的振源之一。如何合理设计动力总成悬置系统能明显降低汽车动力总成和车体的振动已经成为一个重要的课题。 本课题研究的目的是在现有动力总成悬置系统的基础上，优化动力总成悬置系统参数，达到提高整车平顺性和降低噪声的目的。 对动力总成悬置系统进行优化仿真，通过比较优化前的性能可知，优化后悬置系统隔振性能明显改善。 关键词：动力总成；悬置系统；优化
Investigation on Optimization Design of Plant Mounting System of a Passenger Car Abstract With the increasing social progress and the continuous development of science and technology, people on the requirements of automotive comfort become more sophisticated and good ride comfort and low noise is an important sign of the modern automobile. NVH levels have become an important measure of vehicle quality indicator. The vehicle powertrain is one of the most important vibration source. How to design mounting system can significantly reduce the vehicle powertrain and body vibration has become an important issue. This study is aimed at existing powertrain mounting system, based on parameters optimization of powertrain mounting system, to improve vehicle ride comfort and reduce noise. On the optimization of powertrain mounting system simulation, the performance by comparing the known before the optimization, the optimized mounting system significantly improved. Key words: Powertrain;Mounting system;Optimization
轿车悬架系统设计
摘要 随着汽车工业技术的发展对汽车的行驶平顺性，操纵稳定性以及乘坐舒适性和安全性的要求越来越高，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。 本次设计主要研究的是比亚迪F3轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计，计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度。通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸。最后进行了横向稳定杆的设计。本设计在轿车前后悬架的选型中均采用独立悬架。其中前悬架采用当前家庭轿车前悬流行的麦弗逊悬架，后悬则采用拖曳臂式悬架。前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减振器。这种结构的设计，有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。、采用CAXA软件分别绘制前后悬架的装配图和零件图。 关键词：家庭轿车；悬架；平顺性；弹性元件
Abstract With the development of the automobile industry of motor vehicles on ride comfort, handling and stability as well as comfort and safety of the increasingly demanding, Vehicle Ride also closely related with the suspension. Therefore, the design of the suspension system has a practical significance. The main design of the study is BYD F3 car before and after the suspension system of choice of hardware design, calculate the suspension stiffness, static and dynamic deflection deflection. By damping and unloading of the largest absorber identified the main dimensions. Finally, the design of the horizontal Wending Gan. The design of the car before and after the suspension are used in the selection of independent suspension. Suspension of them adopted before the current family sedan before hanging popular McPherson suspension, was suspended after a drag arm suspension. Before and after the suspension of the shock absorber have adopted a two-way role-Shock Absorber. The design of this structure, effectively raising theof comfort and driving stability. By CAXA software were drawn before and after the suspension of the assembly and parts plans. Key words: family sedan; suspension; ride; flexible components