摘要
随着汽车工业技术的发展，人们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。汽车行驶平顺性反映了人们的乘坐舒适性，而舒适性则与悬架密切相关。因此，悬架系统的开发与设计具有很大的实际意义。
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、静挠度和动挠度及选择出弹簧的各部分尺寸，并且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以及汽车平顺性能的分析。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。前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减，后悬则采用半拖曳臂式独立悬架振器。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部分主要零件图。
关键词：悬架；平顺性；弹性元件；阻尼器；
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 front and rear 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 stabilizer. 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: suspension; ride comfort; elastic element;buffer;
目录
摘要 ................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................... II 目录 ................................................................................................................ III 第1章绪论 . (1)
1.1悬架系统概述 (1)
1.2悬架的构成和类型 (3)
1.2.1构成 (3)
1.2.2类型 (3)
1.3课题研究的目的及意义 (4)
第2章前、后悬架结构的选择 (5)
2.1悬架的结构形式 (5)
2.2非独立悬架 (5)
2.3独立悬架 (6)
2.4 前后悬架方案的选择 (7)
2.5主要元件 (8)
2.5.1弹性元件 (8)
2.5.2减振器 (9)
2.6辅助元件 (9)
2.6.1横向稳定器 (9)
2.6.2缓冲块 (10)
第3章技术参数确定与计算 (11)
3.1悬架性能参数的选择 (11)
3.2悬架的自振频率 (11)
3.3侧倾角刚度 (12)
3.4悬架的动、静挠度选择 (12)
第4章弹性元件的设计计算 (14)
4.1前悬架弹簧 (14)
4.2后悬架弹簧 (15)
第5章悬架导向机构的设计 (17)
5.1导向机构设计要求 (17)
5.2麦弗逊独立悬架示意图 (17)
5.3导向机构受力分析 (18)
5.4横臂轴线布置方式 (20)
5.5导向机构的布置参数 (20)
5.5.1 侧倾中心 (20)
第6章减振器设计 (22)
6.1减振器的概述 (22)
6.2减振器的分类 (22)
6.3减振器参数选取 (23)
6.4减振器阻尼系数 (23)
6.5最大卸荷力 (24)
6.6筒式减振器主要尺寸 (24)
6.6.1筒式减振器工作直径 (24)
6.6.2油筒直径 (25)
第7章横向稳定杆的设计 (26)
第8章平顺性分析 (27)
8.1平顺性概念 (27)
8.2汽车的等效振动分析 (27)
8.3车身加速度的幅频特性 (28)
8.4相对动载的幅频特性 (29)
8.5悬架动挠度的幅频特性 (31)
8.5影响平顺性的因数 (32)
8.5.1结构参数对平顺性的影响 (32)
8.5.2使用因素对平顺性的影响 (33)
第9章总结 (34)
参考文献 (35)
致谢 (36)
附录Ⅰ (37)
Suspension Principle Of Work (37)
附录Ⅱ (48)
第1章绪论
1.1悬架系统概述
自十九世纪末期出现第一辆汽车以来，汽车工业经历了一百多年的发展过程。由于汽车设计在社会需求的不断增长和科学技术发展的推动下其运输生产率和各项性能都有很大的提高。因此，现代汽车已成为世界各国国民经济和社会生活中不可缺少的一种运输工具。汽车工业的规模和其产品的品质也成为衡量一个国家技术水平的重要标志之一。
近年来,舒适性问题对于汽车企业的要求逐年提高,影响舒适性的主要因素有操纵稳定性和乘坐舒适性对于这些因素,起着主要作用.
作为悬架的基本性能,首先是为了保护车辆、乘员、货物等,防止由于路面的凸凹不平而引起的振动和噪声。其次,为了把车轮和路面间产生的驱动力、制动力、横向力等的前后、左右载荷有效地传递给车体,用最佳的状态使轮胎与路面接地,达到理想的汽车运动状态。
并且现代汽车悬架是重要总成之一，它把悬架（或车身）与车轴（或轮胎）弹性的连接在一起。其作用为：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，保证汽车的行驶平顺性。保证车轮在路面不平和载荷变化有理想的运动特性，保证汽车的操作稳定性，使汽车获得高速行驶能力。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，麦克弗逊悬梁(McPherson strut suspension，或称滑枝摆臂式独立悬架)中的减振器枝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。
悬架是汽车几大系统当中主要总成之一，悬架的设计是否合理直接关系到汽车的使用性能的好坏，并且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，即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或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的要求；
(3)导向机构的运动应与转向杆系的运动相协调，避免发生运动十涉，否则可能引发转向轮摆振；
(4)侧摆中心及纵倾中心位置恰当，汽车转向时具有抗侧倾能力，汽车制动和加速时能保持车身的稳定，避免发生汽车在制动和加速时的车身纵倾(即所谓“点头”和“后仰”)；
(5)结构紧凑、占用空间尺寸要小。
(6)在保证零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。
为了满足汽车具有良好的行使平顺性，要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应适应于合适的频段，并尽可能的低。前后悬架的固有频率的匹配应合理，对轿车，要求前悬架的固有频率略低于后悬架的固有频率，还要求尽量避免悬架撞击悬架。在簧上质量变化的情况下，车身的高度变化要小，因此，要用非线性弹性特性的悬架。
汽车在不平的路面上行使时，由于悬架的弹性作用，使汽车产生垂直振动，为了迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振，减小车轮的振幅，悬架应装有减振器，并使之具有合理的阻尼。
利用减振器的阻尼作用，使汽车的振动幅度连续减小，直至振动停止。
要正确的选择悬架的方案参数，在车轮上下跳动时，使主销的定位参数变化车架、车轮运动与到导向机构运动要协调，避免前轮摆振；汽车转向时，应使之具有不足转向特性。独立悬架导向杆系数铰接处多用橡胶的衬套，能隔绝车轮来自不平路面上的冲击向车身的传递。
1.2悬架的构成和类型
1.2.1构成
（1）弹性元件
具有传递垂直力和缓和冲击的作用。常见的弹性元件有：钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧。
（2）阻尼元件
具有衰减振动的作用。常见的阻尼元件有：筒式液力减振器、摇臂式液力减振器、充气式减震器、阻尼可调式减振器等。
（3）导向装置
其作用是传递除垂直力外的其它力和全部力矩、保证车轮按最佳轨迹相对于车身运动。常见的导向装置有：斜置单臂式、单横臂式、双横臂式、双纵臂式、烛式、麦弗逊式等。
1.2.2类型
（1）非独立悬架
其特点是左右车轮由一整体式车桥相联接，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，但其舒适性及操纵稳定性都较差。
（2）独立悬架
每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上，车桥采用断开式，中间一段固定于车架或者车身上；此种悬挂两边车轮受冲击时互不影响，而且由于非悬挂质量较轻；缓冲与减震能力很强，乘坐舒适。各项指标都优于非独立式悬挂，但该悬挂结构复杂，而且还会使驱动桥、转向系变得复杂起来。
1.3课题研究的目的及意义
随着人们对汽车舒适性的要求逐渐提高，悬架的设计和改进变得越来越重要。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扭矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，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，保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。故进行比亚迪F3悬架设计可使汽车具有良好的平顺性和可靠性。
第2章前、后悬架结构的选择
2.1悬架的结构形式
为适应不同车型和不同类型车桥的需要，悬架有不同的结构型式，总体可分为独立悬架和非独立悬架。而独立悬架的结构又可分为横臂式、纵臂式、烛式、麦弗逊式、连杆式、半拖曳臂式等多种形式。
2.2非独立悬架
非独立悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身的下面。
非独立悬架的优点：
(1)结构简单，制造、维护方便，经济性好；
(2)工作可靠，使用寿命长；
(3)车轮跳动时，轮距、前束不变，因而轮胎磨损小；
(4)转向时，车身例倾后车轮的外倾角不变，传递侧向力的能力不降低；
(5)侧倾中心位置较高，有利于减小转向时车身的侧倾角。
非独立悬架的缺点是：
(1)由于车桥与车轮一起跳动，因而需要较大的空间，影响发动机或行李箱的布置。用于轿车或载货汽车的前悬架时，一般需要拾高发动机或是将车桥(轴)做成中间下凹的形状以利发动机布置，这将增加制造成本；用于轿车后悬架时，会导致行李箱容积减小，备胎的布置也不方便；
(2)用于驱动桥时，会使得非悬挂质量较大，不利于汽车的行驶乎顺性及轮胎的接地性能；
(3)当两侧车轮跳动高度不一致时(例如左右车轮驶过的凸起高度不同)，整根车桥会倾斜，使左右车轮直接相互影响；
(4)在不平路面直线行驶时，由于左右车轮跳动不一致而导致的轴转向会降低直线行驶的稳定性；
然而由于非独立悬架结构简单、便于维护以及可使用多种类型的弹性元件等优点，非独立悬架广泛应用于载货汽车以及大客车的前、后悬架。一些全轮驱动的多用途车(MPV,multiple purpose vehicle)也采用非独立悬架作为其前、后悬架。随着弹性元件、减振器及其他结构件的设计、制造技术的不断进步，非独立悬架的性能也日益得到改善，在一些大批量生产的高级轿车和运动型轿车中，仍
采用非独立悬梁用于其后悬架。对于前置前驱动汽车尤其是轻型载货汽车而言，由于后桥没有笨重的主减速器与差速器，其非独立悬架与独立悬架的非悬挂质量相差不太大，因而非独立后悬架具有很好的应用前景。
2.3独立悬架
现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。独立悬架的结构可分有横臂式、纵臂式、烛式、麦弗逊式、连杆式、半拖曳臂式等多种形式。
双横臂式独立悬架按上下横臂是否等长，又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬架。等长双横臂式悬架在车轮上下跳动时，能保持主销倾角不变，但轮距变化大(与单横臂式相类似)，造成轮胎磨损严重，现已很少用。对于不等长双横臂式悬架，需要适当选择、优化上下横臂的长度，以及合理的布置、才可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，从而能保证汽车具有良好的行驶稳定性。多连杆悬架能使车轮绕着汽车纵轴线成一定角度的轴线摆动，是横臂式和纵臂式悬架的折中方案，适当选择横臂轴线和汽车纵轴线所成的夹角，它虽能够较好的消除对地外倾角的变化，即使车身晃动时，也能让车轮胎保持垂直，这在目前低扁平比的趋势中，是非常重要的特性；同样它对轮跳时车轮前束和轮距的变化有较好的抑制作用；能较好
的消除转弯时重心升高、对地外倾角减少
引起的顶起现象；还能提高悬架系统的刚
性，使其不易受横向力影响而产生几何变
化。然而由于结构复杂造成它占用的空间
较大，另外对于连杆的材质要求也较高，
零件较多，组装复杂也就导致了多连杆的
制造成本较高，故多连杆悬架只是在高档
轿车中越来越多的使用。
麦弗逊式独立悬挂通常在轿车前悬上
应用最广泛，麦弗逊式独立悬架有结构简
单、成本低廉、舒适性尚可的优点且其主
销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而
变化，且前轮定位变化小，拥有良好的行图2-1—麦弗逊式独立悬架
驶稳定性。在麦弗逊式独立悬架中，支柱式减震器除具备减震效果外，还要担负起支撑车身的作用，所以它的结构必须紧凑且刚度足够，并且套上螺旋弹簧后还要能减震，而弹簧与减震器一起，构成了一个可以上下运动的滑柱，节省汽车前
部空间，有利于发动机布置。与双横臂独立悬架相比麦弗逊式悬架的优点是：结构紧凑，车轮跳动时前轮定位参数变化小，有良好的操纵稳定性，加上由于取消了上横臂的缘故，给发动机及转向系统的布置带来方便，麦弗逊式独立悬架简图如图2-1所示。
半拖曳臂式悬架是专为后轮而设计的悬架结构，它的构成非常简单——以上下摆动式拖臂实现车轮与车身或车架的硬性连接，并且通过横梁或支架连接两车轮，然后以液压减震器和螺旋弹簧充当软性连接，起到吸震和支撑车身的作用。
半拖曳臂式悬挂本身具有非独立悬挂的存在的
缺点但同时也兼有独立悬挂的优点，半拖曳臂
式悬挂的最大优点是左右两轮的空间较大，而
且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲
应力，所以摩擦小，并且与多连杆独立悬架相
比有结构简单，造价较低的优点，故半拖曳臂
式独立悬架更适合作为中级轿车后悬架。半拖
曳臂是独立悬架简图如图2-2所示。图2-2—半拖曳臂式独立悬架2.4 前后悬架方案的选择
目前轿车的前后悬架采用的方案有：前轮和后轮均采用独立悬架；前轮用独立悬架，后轮用非独立悬架。本设计要求是前后均是独立悬架，因为独立悬架具有如下优点：非簧下质量小，悬架所受到并传给车身的冲击载荷小，有利于提高汽车的行驶平顺性及轮胎的接地性能；悬架占用的空间小，便于发动机布置，可以降低发动机的安装位置，从而降低汽车质心位置，有利于提高汽车的行驶稳定性；左右车轮各自独立运动，互不影响，可减小车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着力。
非独立悬架的缺点是在不平路面上行驶时，左、右车轮相互影响，会降低直线行驶的稳定性；由于车桥与车轮一起跳动，因而需要较大的空间，影响发动机或行李箱的布置。
根据有关资料，麦
弗逊式是绞结式滑柱与下横臂组成的悬架形式，减振器可兼做转向主销，转向节可以绕着它转动。特点
是主销位置和前轮定位角随
车轮的上下跳动而变化，构
造简单，布置紧凑，前轮定
位变化小，具有良好的行驶
稳定性。麦弗逊悬架由于构
造简单，性能优越的缘故，
被行家誉为经典的设计。故
该设计前悬架为:目前较为
流行的麦弗逊式悬架.结构如上述图2-3所示。
半拖曳臂式是专为后轮设计的悬吊系，以支臂结合车轴前方的车身部主轴
与车轴，其中车身部主轴的旋转轴垂直于车身中心线者，亦图
2-3—麦弗逊独立悬架
即直向后方，称为半拖曳臂式，使用这类系统的车，像PEUGEOT车系、CITROEN 车系、OPEL车系等，而半拖曳臂式之摆动臂系倾斜于车身中心线即斜向后方。拖曳臂式悬吊的结构为车身部的主轴直接结合于车身，然后将主轴结合于悬吊系统，再将此构件安装于车身，弹簧与避震器通常是分开安装或是构成一体，直立安装于车轴附近。悬吊系统本身的运动，支臂以垂直车身中心线的轴，亦即平行于车轴的轴为中心进行运动，车轴不倾斜于车身，在任一上下运动位置，车轴平行于车身，对车身外倾角变化为零。其最大的优点乃在于左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小，当其刹车时除了车头较重会往下沉外，拖曳臂悬吊的后轮也会往下沉平衡车身。
2.5主要元件
2.5.1弹性元件
悬架弹性元件有钢板弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧等几种。钢板弹簧优点是不仅能承受作用在不同方向的力(垂直、侧向、和纵向)，而且还能承受原地起步和制动时的扭矩。但是其也有许多缺点：弧高和片间摩擦力随时间变化；由于磨损以及由此出现的应力集中使其寿命降低，这样使得其在货车或客车的非独立悬架中使用较多。扭杆弹簧在汽车上可以纵置、横置或介于上述两者之间。因为扭杆弹簧单位质量储能量比钢板弹簧大许多，所以扭杆弹簧质量小（簧下质量得以减少），目前在总长较短的客车和总质量较小的货车上得到比较广泛的应
用。除此之外，空气弹簧的单位质量储能比较大，所以空气弹簧本身的质量比较轻，因而簧下质量小。又因为气囊内空气介质的内摩擦小，工作是几乎没有噪声，对高频振动的吸收和隔声性能均良好。
除此之外，空气弹簧的寿命是钢板弹簧的2-3倍。但采用空气悬架是，必须设置能传递垂直力的其他各种力和力矩的杆系，因此悬架结构复杂；空气悬架对蜜密封要求严格，不得漏气。除此之外，悬架复杂、成本较高等缺点。
螺旋弹簧广泛地应用于独立悬架，特别是前轮独立悬架中。然而在有些轿车的后轮非独立悬架中，其弹性元件也采用螺旋弹簧。螺旋弹簧与钢板弹簧相比较有以下优点：无需润滑，不忌泥污；安置它所需的纵向空间不大；弹簧本身质量小，且较空气弹簧结构简单，安装方便等优势，故综合以上弹性元件的特点，本设计方案的悬架均用螺旋弹簧作为弹性元件。
2.5.2减振器
根据结构形式不同，减振器分为摇臂式和筒式两种。虽然摇臂式减振器能比较大的工作压力下工作，单由于它的工作特性受活塞磨损和工作温度变化的影响大而被淘汰。筒式减振器工作压力虽然较小，单因为工作性能稳定而在现代汽车上得到广泛的应用。筒式减振器又分为单筒式、双筒式和充气筒式三种。双筒式充气液力减振器具有工作性能稳定、干摩擦阻力小、噪声低、总长度短等优点，在乘用车上得到越来越多的应用。该方案采用双筒式充气液力减振器。
2.6辅助元件
2.6.1横向稳定器
通过减小悬架的垂直刚度c，能减低车身的振动固有频率n，达到改善汽车平顺性的目的。但因为悬架的侧倾角刚度cφ和垂直刚度的之间c的正比的关系，所以减小垂直刚度c的同时使侧倾角刚度减小，并使侧倾角增加，结果车厢中的成员会感到不舒服和降低了行车的安全感。解决这一矛盾的主要方法就是在汽车上安装横向稳定器。有了横向稳定器，就可以做到在不增大悬架垂直刚度的前提下，增大悬架的侧倾角刚度。
汽车转弯是产生侧倾力矩，使内外侧车轮的负荷发生转移且影响车轮侧偏角刚度和车轮侧偏角的变化。前后轴车轮负荷的转移大小，主要取决于前后悬架的侧倾角刚度值。当前后悬架侧倾角刚度值大于后悬架的侧倾角刚度值时，前轴的负荷大于后轴车轮的负荷转移，并使前轮侧倾角大于后轮的侧倾角，以保证汽车
具有不足转向特性。在汽车悬架上设计横向稳定器，能增大前悬架的侧倾角刚度。故该设计方案的前悬架选择加横向稳定器，而后悬不加横向稳定器。
2.6.2缓冲块
缓冲块通常由橡胶制造。通过硫化将橡胶与钢板连为一体，再焊接在钢板上的螺钉将缓冲块固定在车身上，起到限制悬架最大行程的作用。
有些汽车装用的多孔聚氨脂做成。它兼由辅助弹性元件的作用。多孔聚氨脂是一种很高强度的和耐磨性能的复合材料。这种材料起泡时形成了致密的耐磨外层，它保护内部的发泡不受损失。由于在材料中有封闭的气泡，在载荷下压缩，但其外轮廓尺寸变化却不大，这点与橡胶不同。所以在设计中，我选择了多孔聚氨脂制成的缓冲块。
第3章 技术参数确定与计算
3.1悬架性能参数的选择
悬架设计可以大致分为结构型式及主要参数选择和详细设计两个阶段，有时还要反复交叉进行。由于悬架的参数影响到许多整车特性，并且涉及其他总成的布置，因而一般要与总布置共同协商确定。
3.2悬架的自振频率
悬架设计的主要目的之一是确保汽车有良好的行驶平顺性。汽车行驶时振动越剧烈，则平顺性越差。由于个体对振动的反应干差万别，人们提出了各种各样的平顺性评价标难。
n ——悬架的频率；
M ——簧载质量；
K ——悬架刚度；
悬架频率 n 随簧载质量的变化而变化，人体最舒适的频率范围为1.6Hz ，如果要将汽车行驶过程中的频率保持在1～1.6Hz 内。
依据ISO2631《人体承受全身振动的评价指南》，轿车的自振频率范围为0.7-1.6Hz ，对于簧载质量大的车型取偏小的方向，（大致为1Hz 或更低）本设计选取的范围是0.7-1.6Hz 。取n 1 =1.2 Hz;
悬架n 1/n 2=0.9 所以n 2=1.3Hz; 悬架的刚度K
a+b=1.25+1.35=2.6m
前：b
a a =1.25/2.6=0.48
后：b a b
+=1.35/2.6=0.52
m 1=1650?0.52=856.7kg m 2=1650?0.48=793.3kg m s1=856.7-55=801.7kg m s2=793.3-65=728.3kg
依据悬架刚度公式可得：ω=（K/m ）
ω——悬架的角速度，ω=2πn
K ——悬架刚度 m ——簧上质量 即K=ω2m
3.3侧倾角刚度
随着汽车车速的不断提高，所设计的悬架不仅应该保持良好的行使稳定性，还应保证良好的操纵稳定性。在悬架的性能参数中，以前后悬架的侧倾角刚度的分配以及侧倾中心高度值对操纵稳定性有较大的影响。所以选择悬架的主要参数时要加以考虑。
在汽车转弯时，为了使车身的侧倾角不超过规定值（按规定总体设计要求，当侧向惯性力不超过车重的1/4时，车身的侧倾角不大于6度～7度）。悬架应该有足够的的侧倾角刚度。所谓的侧倾角刚度的侧倾力矩。侧倾角刚度不足会使汽车转弯时由于侧倾过大使乘客有不稳的感觉。侧倾角过大，有会减轻驾驶员的路感，防害他正确的掌握车速。所以，对侧倾角刚度要选择适当。
从〈〈汽车理论〉〉中知，为了保证良好的操纵稳定性，希望汽车有一些不足的转向，而不希望有过多的转向。而悬架的侧倾角刚度会影响到车轮的侧倾角，前后悬架的侧倾角刚度值的不同匹配就会改变前后车轮的侧倾角的比值，从而改变转向特性。则前后悬架的单个弹簧的侧倾角刚度值为：
n 1=1/ms kf /4π1(n kf =?*2π)2*ms 1/2=(1.2*6.28)2*801.7/2=22765N/m 。
n 2
2/ms kv /4π2(n kv =?*2π)2*ms 2/2=(1.3*6.28)2*728.3/2=24271N/m
。
3.4悬架的动、静挠度选择
悬架的静挠度fc 是汽车满载静止时悬架的载荷Fw 与此时的悬架的刚度之比，
即fc=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，是影响汽车的行使平顺性的主要参数之一。因现代汽车的质量参数分配系数ε近视等于1，于是汽车前后轴上方车身两点的振动不存在联系。对于刚度为常数的悬架，静挠度fc 完全由所选择的自振频率所决定：fc=g/（2πn ）2
图 3-1 悬架自振频率
由上式可以知道，悬架的静挠度fc 直接影响车身的偏振n 。因此，欲保证汽车的良好的行使平顺性，必须正确的选择悬架的静挠度。在选择前后悬架的静挠度时，应使之接近，并希望后悬架的静挠度fc 2比前悬架的静挠度fc 1小些，这有利于防止车身产生较大的纵向角摆动。理论分析证明：若汽车以较高的车速驶过单个路障，n 1/n 2＜1时的车身纵向角振动要比n 1/n 2＞1时小，
故取值为 fc 1=g/(2πn l )2=9.8/(2π*1.2)2=172.57≈173mm fc 2=g/(2πn 2)2=9.8/(2π*1.3)2=147.88≈148mm
轿车的静挠度取值范围如下：fc=100～300mm ，所以我的选择满足条件。 悬架的动挠度fd 是指从悬架从满载静平衡位置开始压缩到结构容许的最大变形时，车轮中心相对于车架的垂直位移。要求悬架有足够大的挠度，以防止在坏路面上行使时经常碰到缓冲块。对于轿车悬架的动挠度fd 可按下列范围选取： fd=（0.5～0.7）fc 所以我的选取为:
Fd 1=0.6*173=104mm Fd 2=0.6*149=89mm
动挠度与静挠度的总和为：fc 1+fd 1=173+104=277mm fc 2+fd 2=149+89=238mm
第4章 弹性元件的设计计算
4.1前悬架弹簧
（1）弹簧中径、钢丝直径、及结构形式
定弹簧中径mm D m 90= 钢丝直径mm d 10= 结构形式：端部并紧、不磨平、支撑圈为1圈 所选用的材料为硅锰弹簧钢，查《
Mpa 1600][=σ
pa G 80G =
则MPa 10001600625.0][625.0][=?==στ （2）弹簧圈数
由前知 m f c 174.01=
单侧螺旋弹簧所受轴向载荷P 为
N m P 39258.92cos 8.400cos =??=?=οα 其中m —前悬架单侧簧载质量（kg 8.400）
α—前悬架减振器安装角（ 12）
螺旋弹簧在P 下的变形f 为
177
.012cos 174.0cos ≈== αc f f
螺旋弹簧的刚度m N f P C 22557177.0/3925≈==
由i D Gd f P C m
348==
得弹簧工作圈数i
86.5]22557)100090(8[)100010(10883
4103
4≈????==s m C D Gd i
取6=i ，
又弹簧总圈数n 与有效圈数i 关系为 2+=i n 则弹簧总圈数 8=n （3）弹簧完全并紧时的高度
弹簧总圈数n 与有效圈数i 以及弹簧完全并紧时的高度S H 间的关系如下：
mm
t n d H s 7.766)18(1001.12)1(01.1≈+-??=+-≈
则mm f f H d c S 330806.1737.76=++=++ 取弹簧总高度mm H 330= （4）应力校核
所选螺旋弹簧的剪应力为： 2'8d PCK πτ=
又91090===d D C m
16.110615.0)4104()1104(615.0)44()14('≈+-?-?=+--=C C C K
则
MPa MPa d PCK 1000][879])100010(14.3[16.1939258822'=<≈????==τπτ
式中 'K —曲度系数
C —弹簧指数
4.2后悬架弹簧
（1）弹簧中径、钢丝直径、及结构形式
定弹簧中径mm D m 100= 钢丝直径mm d 11= 结构形式：端部并紧、不磨平、支撑圈为1圈
所选用的材料为硅锰弹簧钢， 查《机械设计手册》得 Mpa 1600][=σ 则MPa 10001600625.0][625.0][=?==στ （2） 弹簧圈数
由前知 m fc 741.02= 单侧螺旋弹簧所受轴向载荷P 为
N m P 35538.95cos 364cos =??=?= α 其中m —后悬架单侧簧载质量（kg 364）
α—后悬架减振器安装角（ 5）
螺旋弹簧在P 下的变形f 为
8
41.05cos 147.0cos === αc f f
螺旋弹簧的刚度m N f P C s 24006841.0/3553≈==
由i D Gd f P C m
s 348==
得弹簧工作圈数i
7.6]24006)1000100(8[)100011(10883
4103
4≈????==s m C D Gd i
取7=i ，
又弹簧总圈数n 与有效圈数i 关系为 2+=i n 则弹簧总圈数 9=n （3）弹簧完全并紧时的高度
弹簧总圈数n 与有效圈数i 以及弹簧完全并紧时的高度S H 间的关系如下：
mm
t n d H s 88.946)19(1101.12)1(01.1≈+-??=+-≈
则mm f f H d c S 3238014888.94=++=++ 取弹簧总高度mm H 330= （4）应力校核
所选螺旋弹簧的剪应力为： 2'8d PCK πτ=
又09.911100===d D C m
16.110615.0)4104()1104(615.0)44()14('≈+-?-?=+--=C C C K
则：
MPa MPa d PCK 1000][765])100011(14.3[16.11035538822'=<≈????==τπτ
式中 'K —曲度系数
C —弹簧指数
软件详细设计说明书 v1.0 200X年月XX日 修订历史记录
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目录 1引言 (4) 1.1编写目的 (4) 1.2背景 (4) 1.3定义 (4) 1.4设计依据 (4) 2软件系统结构 (4) 2.1功能需求 (4) 2.2子模块划分 (4) 2.3子模块间关系 (4) 3公共数据结构 (4) 4程序设计说明 (5) 4.1程序1设计说明 (5) 4.1.1程序描述 (5) 4.1.2功能 (5) 4.1.3性能 (5) 4.1.4输入 (5) 4.1.5输出 (5) 4.1.6算法 (5) 4.1.7流程 (5) 4.2程序2设计说明 (5) 5模块重用说明 (5)
1引言 1.1编写目的 〖说明编写这份软件详细设计说明书的目的〗 1.2背景 〖说明待开发软件（子）系统的名称和此软件（子）系统所属大系统的名称； 说明任务的来源（开发背景和市场背景）等；该软件（子）系统与大系统中其他子系统的关系。〗 1.3定义 〖列出本文档中所用到的专门术语的定义和缩写词的原意〗 1.4设计依据 〖列出本文档所引用的有关设计依据（标题、文件编号、版本号、作者、发布日期、出版单位），包括本项目内部已编写的有效文档、出版刊物和国家标准或规范〗2软件系统结构 2.1功能需求 2.2子模块划分 〖说明本软件系统(或模块)的实现，即其内部的子模块划分（给出程序的名称和标识符）。建议以图形说明。〗 1.XXXXXXXX 2.XXXXXXXX 3.XXXXXXXX 4.XXXXXXXX 5.XXXXXXXX 6.XXXXXXXX 2.3子模块间关系 〖说明各子模块间的控制、顺序等耦合关系。〗 3公共数据结构 〖给出本软件系统使用的每一个公共数据结构的类型定义、存储方式，公共数据结构内各元素项的类型定义、初始取值、可能取值的范围及相应的物理含义。建议以类似Ｃ语言的数据说明格式来描述。〗
专业课程设计说明书题目：商用汽车后悬架设计 学院机械与汽车学院 专业班级 10车辆工程一班 学生姓名 学生学号 201030081360 指导教师 提交日期 2013 年 7 月 12 日 1
一．设计任务：商用汽车后悬架设计 二．基本参数：协助同组总体设计同学完成车辆性能计算后确定 额定装载质量5000KG 最大总质量8700KG 轴荷分配 空载前：后52:48 满载前：后32:68 满载校核后前：后33：:67 质心位置： 高度：空载793mm 满载1070mm 至前轴距离：空载2040mm 满载2890mm 三．设计内容 主要进行悬架设计，设计的内容包括： 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩，驱动轮类型与规格，汽车总质量和使用工况，前后轴荷，前后簧上质量，轴距，制动时前轴轴荷转移系数，驱动时后轴轴荷转移系数)，选择悬架的布置方案及零部件方案，设计出一套完整的后悬架，设计过程中要进行必要的计算。 3．悬架结构设计和主要技术参数的确定 （1）后悬架主要性能参数的确定 （2）钢板弹簧主要参数的确定 （3）钢板弹簧刚度与强度验算 2
（4）减振器主要参数的确定 4．绘制钢板弹簧总成装配图及主要零部件的零件图 5．负责整车质心高度和轴荷的计算和校核。 *6．计算20m/s车速下，B级路面下整车平顺性(参见<汽车理论>P278 题6.5之第1问)。 四．设计要求 1．钢板弹簧总成的装配图，1号图纸一张。 装配图要求表达清楚各部件之间的装配关系，标注出总体尺寸，配合关系及其它需要标注的尺寸，在技术要求部分应写出总成的调整方法和装配要求。 2．主要零部件的零件图，3号图纸4张。 要求零件形状表达清楚、尺寸标注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技术要求应标明对零件毛胚的要求，材料的热处理方法、标明处理方法及其它特殊要求。 3．编写设计说明书。 五．设计进度与时间安排 本课程设计为2周 １．明确任务，分析有关原始资料，复习有关讲课内容及熟悉参考资料0.5周。 ２．设计计算0.5周 ３．绘图0.5周 ４．编写说明书、答辩0.5周 3
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
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目录 第一章概述........................................................................... 错误!未定义书签。 1.1.应用模块的目的....................................................... 错误!未定义书签。 1.2.应用模块总体描述................................................... 错误!未定义书签。 1.3.应用模块接口描述................................................... 错误!未定义书签。 1.4.假设条件................................................................... 错误!未定义书签。第二章设计模式（Design pattern） ................................... 错误!未定义书签。第三章类设计....................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.分块类图................................................................... 错误!未定义书签。 <类图1> ............................................................ 错误!未定义书签。 <类图n> ............................................................ 错误!未定义书签。 3.2.整体继承关系........................................................... 错误!未定义书签。 3.3.类描述....................................................................... 错误!未定义书签。 <类名1> Class Description............................. 错误!未定义书签。 <类名n> Class Description............................. 错误!未定义书签。第四章交互图....................................................................... 错误!未定义书签。 4.1.<情景编号1: 情景名称> ........................................ 错误!未定义书签。 交互图................................................................ 错误!未定义书签。 例外情况及条件................................................ 错误!未定义书签。 4.2.<情景编号n: 情景名称> ........................................ 错误!未定义书签。第五章状态图....................................................................... 错误!未定义书签。 5.1.<状态图编号1:状态图名称> .................................. 错误!未定义书签。 5.2.<状态图编号n:状态图名称> .................................. 错误!未定义书签。第六章时序流程图............................................................... 错误!未定义书签。第七章用户界面设计说明................................................... 错误!未定义书签。 7.1.用户界面关系........................................................... 错误!未定义书签。 7.2.用户界面具体描述................................................... 错误!未定义书签。 <界面编号1:界面名称〉 ................................. 错误!未定义书签。 <界面编号N:界面名称〉 ................................ 错误!未定义书签。
前言 悬架是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架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，而非他们不太懂得的专业术语。 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。 “木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。因为它的悬架很简单，对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。否则，只能是句空话。 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毕业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。 目录
前言 (1) 第一章悬架的功用 (4) 第二章悬架系统的组成 (6) 第三章悬架的类型及特点 (7) §3.1非独立悬架的分类及特点 (8) §3.2独立悬架分类及特点 (9) 第四章匹配车型的选择 (13) 第五章悬架主要参数的确定 (15) §5.1悬架静挠度 f (15) c §5.2悬架的动挠度 f (16) d 第六章弹性元件的计算 (19) §6.1弹簧形式、材料的选择 (19) §6.2确定弹簧直径及刚度 (19) §6.3其他参数的计算 (20) §6.4弹簧的校验 (21) 第七章减振器的设计 (21) 第八章独立悬架导向机构的设计 (26) §8.1导向机构的布置参数 (26) §8.2 麦弗逊式悬架导向机构设计 (28) 第九章悬架系统的辅助元件 (31) 第十章展望—未来的汽车悬架 (33) 小结 (34) 参考文献 (36)
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目录 1引言 (1) 1.1编写目的 (1) 1.2适用范围 (1) 1.3术语和缩写 (1) 1.4参考资料 (1) 2概述 (1) 2.1系统概述 (1) 2.2系统功能定义 (1) 3总体结构说明 (1) 3.1系统结构 (1) 3.1.1系统内外部关系图 (1) 3.1.2功能模块简要说明 (1) 3.1.3依赖的外部接口 (1) 3.1.4对外提供的接口 (1) 3.2模块程序构件结构图 (1) 4数据模型（Data Model）设计 (2) 4.1逻辑实体模型 (2) 4.1.1实体模型1 (2) 4.1.2实体模型2 (3) 4.2表结构（物理设计） (3) 4.2.1表汇总 (3) 4.2.2表1 (3) 4.2.3表2 (3) 4.3视图列表 (4) 5功能实现说明 (4) 5.1数据流类模块 (4) 5.1.1数据流程图 (4) 5.1.2实现说明 (4) 5.1.3程序设计 (4) 5.2业务处理类模块 (5) 5.2.1Object Model设计 (5)
5.2.2程序设计 (5) 6界面实现说明 (5) 6.1模块1 (5) 6.1.1总体界面结构（业务操作区）说明 (5) 6.1.2功能点1界面结构说明 (5) 6.1.3功能点2界面结构说明 (5) 6.2模块2 (6) 6.2.1总体界面结构（业务操作区）说明 (6) 6.2.2功能点1界面结构说明 (6) 6.2.3功能点2界面结构说明 (6)
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
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 毕业设计（论文）客车悬架系统设计计算说明书 院系：长安大学汽车学院 指导教师：张平 专业班级： 22010803 学生姓名：杨文亮 2012年6月18日
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 摘要 目前我国的客车普遍采用的是传统钢板弹簧悬架，只有少数的高级客车才配置了空气悬架。传统钢板弹簧的结构简单，成本较低。而相对于传统机械钢板弹簧悬架而言，空气悬架具有乘坐更舒适、更好改善车辆的行驶平顺性等显著优点，但是造价也相对较高。 本文针对客车的悬架设计，在传统钢板弹簧悬架的基础上对前悬进行改进，前悬采用钢板弹簧与空气弹簧并联的混合式空气悬架，而后悬采用主副复合式钢板弹簧悬架。前悬的混合式空气悬架能满足驾驶员舒适性的要求，而后悬架的主副复合式钢板弹簧降低了整车的生产成本。 对前、后悬架的主要零部件的尺寸进行设计计算，并运用CATIA进行建模和装配。关键词混合式空气悬架，CATIA，主副复合式钢板弹簧悬架
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ ABSTRACT At present, buses generally use the traditional leaf spring suspension in our country , only a handful of senior buses was equipped with air suspension. Traditional leaf spring structure is simple and with low cost . In contrast to traditional mechanical leaf spring suspension, the air suspension has more significant advantages, such as , more comfortable to ride, better improvement of the vehicle ride comfort. However , the cost is relatively high. This paper is about the bus suspension design .to improve the front suspension on the basis of the traditional leaf spring suspension , front suspension uses hybrid air suspension combined parallel with leaf springs and air springs , and then rear suspension uses primary and secondary compound leaf spring suspension. the front air suspension can meet the requirements of driver comfort , but leaf spring in the rear suspension can reduce the manufacturing cost. Design and calculate the size parameters of the main components in the front and rear suspension, and modeling and assembly in use of CATIA. KEYWORDS: hybrid air suspension ,catia ,primary and secondary compound leaf spring suspension
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。
麦弗逊式悬架设计说明书本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
前言 悬架是现代汽车的重要组成部分之一。虽然并非汽车在行进必不可少的装备，但如果没有悬架，将极大的影响汽车的操纵稳定性和平顺性。悬架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，而非他们不太懂得的专业术语。 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。 “木桶理论”，很多人都知道，整车就好比是个“大木桶”，悬架是它的一片木板。虽然，没有悬架的汽车还是可以跑动的，但是坐在上面是很不舒服的。坐过农用车货厢的人，对此应该是颇有些体会的，即便是较好的路况，在上面也是颠来颠去的。因为它的悬架很简单，对平顺性和操纵稳定性考虑的很少。只有当悬架这块木板得到足够重视，才能使整车性能得以提升。否则，只能是句空话。 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毕业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。
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目录 1引言 (5) 1.1编写目的 (5) 1.2背景 (5) 1.3参考资料 (5) 1.4术语定义及说明 (5) 2设计概述 (5) 2.1任务和目标 (5) 2.1.1需求概述 (5) 2.1.2运行环境概述 (5) 2.1.3条件与限制 (6) 2.1.4详细设计方法和工具 (6) 3系统详细需求分析 (6) 3.1详细需求分析 (6) 3.2详细系统运行环境及限制条件分析接口需求分析 (6) 4总体方案确认 (6) 4.1系统总体结构确认 (6) 4.2系统详细界面划分 (7) 4.2.1应用系统与支撑系统的详细界面划分 (7) 4.2.2系统内部详细界面划分 (7) 5系统详细设计 (7) 5.1系统程序代码架构设计 (7) 5.1.1UI(User Interface)用户界面表示层 (7) 5.1.2BLL(Business Logic Layer)业务逻辑层 (8) 5.1.3DAL(Data Access Layer)数据访问层 (8) 5.1.4Common类库 (8) 5.1.5Entity Class实体类 (8) 5.2系统结构设计及子系统划分 (8) 5.3系统功能模块详细设计 (9) 5.3.1XX子系统 (9) .1XX模块 (9) 列表和分页 (9) 创建XX (9) .2XX模块 (9) XX列表 (9) XX修改 (9) 5.3.2XX子系统 (9) 5.3.6.1用户管理模块 (9) 5.3.6.2角色管理模块 (14) 5.3.6.3系统设置模块 (14) 5.3.6.4系统登录注销模块 (14) 5.4系统界面详细设计 (14) 5.4.1外部界面设计 (14) 5.4.2内部界面设计 (14) 5.4.3用户界面设计 (14) 6数据库系统设计 (14) 6.1设计要求 (14) 6.2信息模型设计 (14) 6.3数据库设计 (14) 6.3.1设计依据 (14)
CA1091轻型货车的前后悬架系统设计 摘要 随着汽车工业的发展，人们对汽车的乘坐舒适性和安全性的要求逐渐提高，因此对汽车的悬架系统和减振器也提出了更高的要求。本次设计题目是CA1091轻型货车的前后悬架系统设计。 所设计悬架系统的前悬架采用钢板弹簧非独立式悬架。后悬是由主副簧组成，也是钢板弹簧非独立式悬架，然后对主要性能参数进行确定。在前悬的设计中首先设计了钢板弹簧，包括弹簧断面形状的选择，主要参数的确定，材料和许用应力的校核，和方案布置的设计；还有减振器的选择。在后悬架系统设计中主要对主副钢板弹簧进行了设计。 最后采用MATLAB软件对悬架系统的平顺性进行了编程分析，目的是判断所设计的悬架平顺是否满足要求。结论是没有不舒适性。因而对提高汽车的动力性、经济性和操纵稳定性是有利的。 关键词：悬架设计；钢板弹簧；平顺性；货车
Abstract With the development of the Automobile industry, people promoting the requirement for the safety and ride comfort quality of the vehicle. As a result, there is a the suspension and the shock absorber system of the vehicle. The title of this thesis is the design of front and rear suspension systems of CA1046 truck. The front suspension system is the leaf spring, dependent suspension. The rear suspension system consists of the main spring and the . In the procedure of the design we made certain the structural style of the suspension system in the first, then we made certain the main parameters. In the design of the front suspension we designed the leaf spring firstly, including the selection of section shape of leaf spring, made certain the main parameters, material and allowable stress and the design of scheme , moreover the design of shock absorber. In the design of rear suspension we carried out the design of the main spring and the the final design stage, the MATLAB software is used to analyze the ride comfort of the suspension system by programming. The aim is whether suspension ride quality meets to the performance requirement. The results indicate that there is no uncomfortableness for the car on road. Therefore, it is Design; Leaf spring; Ride Performance; Truck
轿车悬架系设计指南 （华福林编写） 1．概言 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。所谓汽车底盘，一般指车身（含内外饰件）以外的所有零部件总成装配成的平台而言，而汽车设计业内人士则还需将发动机、车架及它们相配套的零部件总成排除在外。因此，汽车设计部门往往将《底盘》定义在两大系统之内，即：1．传动系统：含离合器、变速器、分动器、传动轴、前后驱动桥（包括主减速器、差速器、半轴等）。 2．行路系统：含前轴（包括车轮及轮毂）系、转向系、制动系、悬架系等。 经验丰富的驾驶员在对一辆新车试车后，除对其动力性、经济性评价外，该车的操纵稳定性、平顺性也是他们津津乐道的话题。诸如车辆高速行驶下“发不发飘”、“摆不摆头”、“跑不跑偏”等等。以下仅就个人近50年汽车设计的经验，围绕轿车悬架结构因素对性能影响的简明讨论，供缺乏悬架设计经验的设计师参考。 2．汽车的悬架系 2-1 悬架系是汽车的重要部分。它是将车身（含车架）与车桥（轴）弹性联结的部件，主要功能是： 2-1-1 缓解由于路面不平引起的振动和冲击，保证良好的平顺性。 2-1-2 衰减车身和车桥（或车轮）的振动。
2-1-3 传递车轮和车身（含车架）之间的各种力（垂直力、纵向力和横向力）和力矩（制动力矩和反作用力矩）。 2-1-3 保证汽车行驶时的稳定性。 2-2 汽车悬架通常由弹性元件、导向机构和减震器组成。 2-2-1弹性元件（含各类弹簧）用来传递垂直力和缓解冲击；当汽车横向角刚度较小时，还需装横向稳定器（横向稳定杆）以减小车身的横向 滚动角（侧倾角）。 2-2-2导向机构用来控制车轮相对于车身的运动特性，以保证必要的稳定性，同时传递除垂直力以外的力和力矩。 2-2-3减震器仅用来衰减车身和车桥（或车轮）的振动振幅，它并不能改变悬架的“硬软”程度。 2-3 悬架结构一般分为两大类：独立悬架和整体桥悬架（非独立悬架）。 2-3-1独立悬架分为3个类型，如图4所示 1)麦克菲尔逊支柱型：亦称滑柱式或简称柱式，如图1所示。结构简 单，质量轻，占有空间小，适合发动机前置前轮驱动的布置。 2) 双摆臂型，如图2所示。为了获取最佳的前轮定位及其运动几何学， 通常上、下摆臂具有不同的长度和安装角。该结构经常被中型以 上的轿车、皮卡及轻型越野车上采用。 3) 斜三角单摆臂（A型斜摆臂）如图3所示。长适用于轿车后独立悬 架，以获取较理想的外倾及轮距变化。例如在丰田、奔驰轿车系列 上采用。
汽车专业课程设计 题目：轻型货车钢板弹簧总成设计 学院：燕山大学里仁学院 专业：车辆工程 班级：车辆工程2班 姓名：高缘 学号： 121113031042 指导老师：裴永生 2016年1月8日 1
目录 一、设计任务书 (1) 二、设计方案 (3) 三、设计计算说明 (3) 3．1前悬架静挠度f c1，前悬架钢板弹簧刚度c 1 (3) 3．2前悬架的动挠度f d1 确定。 (3) 3．3货车前悬架钢板弹簧的主要参数的确定 (4) 3．3．1．钢板弹簧长度L (4) 3．3．2．前悬架钢挠度增大系数 (4) 3．3．3.钢板弹簧片总惯性矩 (4) 3．3．4钢板弹簧片的厚度和宽度的计算 (4) 3．4钢板弹簧各片长度的确定 (5) 3．5钢板弹簧的刚度验算 (5) 3．6钢板弹簧总成在自由状态弧高及曲率半径的核算 (6) 3．6．1钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径 (6) 3．6．2钢板弹簧各片在自由状态下的曲率半径 (7) 3．6．3钢板弹簧各片在自由状态下的弧高 (7) 3．7钢板弹簧总成弧高及的核算 (8) 3．8钢板弹簧的强度的核算 (8) 四．设计小结 (10)
2、设计方案 钢板弹簧设计是在已知弹簧负荷情况下，根据汽车对悬架性能要求，确定弹簧刚度，求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹簧的强度要求。 在整个设计过程中，一起设计了前悬架。按着以下的顺序完成了总体的设计。 （一）、前悬架静挠度f c1，前悬架钢板弹簧刚度c 1 （二）、前悬架的动挠度f d1 确定 （三）、货车前悬架钢板弹簧的主要参数的确定（四）、钢板弹簧各片长度的确定 （五）（五）、钢板弹簧的刚度验算 （六）、钢板弹簧总成在自由状态弧高及曲率半径的核算（七）、钢板弹簧总成弧高及的核算 （八）、钢板弹簧的强度的核算。 汽车满载总质量Q=2420kg 额定载荷为1030kg (g取10N/ kg) 满载时前轴负荷占35%，后轴占65% 故满载时 前轴载荷为2420?10? 35%=8470N 后轴载荷为2420?10? 65%=15730N 空载时前轴负荷占50%，后轴占50% 设空载时质量为1390kg 故空载时 前轴载荷为1390?10?50%=6950N 后轴载荷为1390?10?50%=6950N 取载荷最大者（计算依据） 则前轴载荷为 1 G=8470N 后轴载荷为 2 G=15730N
XX 详细设计说明书 拟制日期yyyy-mm-dd 评审人日期yyyy-mm-dd 批准日期yyyy-mm-dd <公司或企业图标> <公司或企业中英文名称> 版权所有侵权必究 （仅供内部使用）
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目录 1简介 (6) 1.1目的 (6) 1.2范围 (6) 2详细设计 (6) 2.1模块1详细设计 (6) 2.1.1数据描述 (6) 1.简单数据描述； (6) 2.结构1 (6) 3.结构2 (7) 2.1.2函数描述 (8) 1.函数1 (8) 2.函数2 (9) 2.2模块2详细设计 (10) 2.3错误处理 (10) 2.3.1系统错误 (10) 2.3.2接口错误 (10) 2.3.3协议错误 (10)
表目录No table of contents entries found.图目录 Figure 1Module 1 Structure Chart 模块1结构图 (8)
XX 详细设计说明书 关键词： 摘要： 缩略语清单：<对本文所用缩略语进行说明，要求提供每个缩略语的英文全名和中文解释。
1 简介 1.1 目的 描述本文的目的，一般详细设计必须能够直接指导编码活动。 1.2 范围 本节应描述文档所包括和不包括的内容。 2 详细设计 对于在概要设计说明书中给出的软件实体，本节集中描述它们的详细描述部分。 2.1 模块1详细设计 描述模块中定义和使用的数据，包括： 简单数据，如模块级的全局变量、常量、宏； 复合数据，如模块内部的结构、联合...； 2.1.1 数据描述 在2.1.1.1中描述本模块中的简单变量、常量、宏； 从2.1.1.2起描述本模块中的复合数据，如结构、联合等； 1. 简单数据描述； 描述在本模块中定义和使用的简单变量、常量、宏； 按照下列格式进行简单数据的描述 功能描述：描述该数据的用途 数据定义：定义该数据 2. 结构1 定义和说明该数据结构(包括联合); 按照下列格式进行数据结构的描述 数据结构描述：描述该数据结构的用途 数据结构定义：用实际的编程语言定义该数据结构 数据项描述：
悬架系统设计步骤 在此主要是分析竞争车型的底盘布置。底盘布置首先要确定出轮胎、悬架形式、转向系统、发动机、传动轴、油箱、地板、前纵梁结构(满足碰撞)等，因为这些重要的参数，如轮胎型号、悬架尺寸、发动机布置、驱动形式、燃油种类等在开发过程中要尽可能早地确定下来。在此基础上，线束、管路、减振器、发动机悬置等才能继续下去 悬架选择 对各种后悬架结构型式进行优缺点比较，包括对后部轮罩间空间尺寸的分析比较，进行后悬架结构的选择。 常见的后悬架结构型式有：扭转梁式、拖曳臂式、多连杆式。 扭转梁式悬架 优点： 1.与车身连接简单，易于装配。 2.结构简单，部件少，易分装。 3.垂直方向尺寸紧凑。 4.底板平整，有利于油箱和后备胎的布置。 5.汽车侧倾时，除扭转梁外，有的纵臂也会产生扭转变形，起到横向稳定作用， 若还需更大的悬架侧倾角刚度，还可布置横向稳定杆。 6.两侧车轮运转不均衡时外倾具有良好的回复作用。 7.在车身摇摆时具有较好的前束控制能力。 8.车轮运动特性比较好，操纵稳定性很好，尤其是在平整的道路情况下。 9.通过障碍的轴距具有相当好的加大能力，通过性好。 10.如果采用连续焊接的话，强度较好。 缺点： 1.对横向扭转梁和纵向拖臂的连续焊接质量要求较高。 2.不能很好地协调轮迹。 3.整车动态性能对轴荷从空载到满载的变化比较敏感。 4.但这种悬架在侧向力作用时，呈过度转向趋势。另外，扭转梁因强度关系，允 许承受的载荷受到限制。 扭转梁式悬架结构简单、成本低，在一些前置前驱汽车的后悬架上应用较多。 拖曳臂式悬架 优点： 1.Y轴和X轴方向尺寸紧凑，非常有利于后乘舱（尤其是轮罩间宽度尺寸较大） 和下底板备胎及油箱的布置。 2.与车身的连接简单，易于装配。 3.结构简单，零件少且易于分装； 4.由于没有衬套，滞后作用小。 5.可考虑后驱。 缺点： 1.由于沿着控制臂相对车身转轴方向控制臂较大的长宽比，侧向力对前束将产生 不利的影响。 2.车身摇摆（body roll）对外倾产生不利影响；（适当的控制臂转轴有可能改善外 倾的回复能力，但这导致轮罩间宽度尺寸的减小。）