双纵臂式非独立后悬架运动学分析

汽车悬架专题四（双摇臂悬架）双摇臂悬架是独立悬架的一种，也叫双叉骨、双愿骨（doublewishbone）悬架，为什么有双愿骨这个名字呢？西方过圣诞节的时候人们喜欢吃火鸡，在吃的时候要对这火鸡上的一根骨头许个愿，这条有点像A字的骨头就叫愿骨wishbone，双摇臂悬架上的A 字型摇臂与这根愿骨比较相像，所以又叫双愿骨。

双差臂悬挂拥有上下两个不等长的摇臂，双横臂的臂有做成A字形或V字形。

V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。

横向力由两个摇臂同时吸收，支柱只承载车身重量，因此横向刚度大。

由于上下摇臂不等长（上长下短），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化，上臂比下臂运动弧度小，减小轮胎磨损。

并且也能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。

但是由于多了一个上摇臂，所以需要站用较大的空间，因此小型车的前桥一般布置不下此种悬挂。

双摇臂悬挂设计是大型轿车、越野车和城市休闲SUV前悬架惯用的设计手法。

而这种设计相对麦弗逊式设计稳定性、适应性要更出色，增加横向承受力的刚性，使用寿命得以大大提升。

同时在使用双叉臂结构设计后使得减震支柱不承受横向力，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。

但任何结构设计的优势都不是绝对的，相对麦弗逊它的设计结构更加复杂，相应速度、灵敏性相对较低，乘坐舒适性相对打了折扣。

优点：悬架刚度大，承受冲击力强，能保持轮胎紧贴路面。

缺点：占用空间较大，悬架精度没有多连杆的高。

Alfa_Romeo_159_2.4_JTDM_2005_双摇臂Jaguar_S-Type_R_2003_前双摇臂悬挂Jaguar_XJR_2004_前双摇臂悬挂Lincoln_MKZ_AWD_2007_前双摇臂悬架Nissan_Fuga_350GT_2004_双摇臂悬挂。

决定操控性能汽车悬挂系统结构解析料子足决定操控性能汽车悬挂系统结构解析悬挂对于汽车的操控性能有着决定性的作用，不同构造的悬挂有着不同的操控性能。

弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。

多连杆悬挂，就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的一套悬挂机构，其连杆数比普通的悬挂要多一些，一般把连杆数为三或以上的悬挂称为多连杆悬挂。

强柱弱梁nickelchem强柱弱梁。

先科普一下，为什么希望框架结构的破坏遵循强柱弱梁的模式呢？如下图所示（红点表示塑性铰），左边为强柱弱梁模式（即梁铰机制），框架结构中的梁端首先屈服，形成塑性铰，耗散地震输入能量，保护框架柱。

因此在能力设计法中将梁铰机制（或者允许出现梁柱铰混合机制）作为框架结构的预期破坏模式，于是有了所谓的强柱弱梁的设计概念。

桥梁钢-混凝土组合结构设计原理Luqiaocn面向21世纪交通版高等学校试用教材:本书共三部分十一章,包括钢——混凝土组合梁结构、预弯组合梁结构和钢管混凝土结构。

主要讲解了三种组合结构的基本概念、设计原理和方法、结构特性和施工要点。

软硬有道汽车白车身安全部位详细解析shiwuji乘员舱一般由车身立柱、底板总成和车顶总成三部分组成。

这些立柱除了有支撑车身顶盖、保证车身车顶强度的共同作用外，立柱的刚度又很大程度上决定了车身的整体刚度，因此在整个车身结构中，立柱是关键件，它要有很高的刚度。

底板总成。

一个完整的底板总成由底板纵梁、车身横梁（因为汽车座椅一般装在该横梁上，也称为座椅横梁）、地板和门槛总成组成。

底板横梁也叫座椅横梁，其主要的作用也是两个：一是承载座椅以及乘员重量；半挂车详细分类gooney0低平板半挂车结构和装载低平板半挂车通常采用凹梁式（或者井型）车架，既车架前段为鹅颈（鹅颈前段的牵引销与牵引车上的牵引鞍座相连，鹅颈后端与半挂车架相连），中段为货台（车架最低部分），后端为轮架（含车轮）。

什么是悬挂系统舒适性是轿车最重要的使用性能之一。

舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。

所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。

同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。

因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。

汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。

汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。

它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。

保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。

悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。

由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。

一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。

弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。

弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。

减振器用来衰减由于弹性系统引起的振，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。

导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。

种类有单杆式或多连杆式的。

钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。

有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。

双叉臂式独立悬架工作原理双叉臂式独立悬架，这名字听起来就像是个高大上的玩意儿，但其实说白了就是车轮和车身之间的一种“桥梁”。

这玩意儿可不简单，绝对是科技与设计的结晶。

想象一下，咱们开车在马路上，遇到个坑坑洼洼的路面，如果车子用的是普通悬架，那车身就像上了发条，摇摇晃晃的，真是让人心里七上八下。

可有了双叉臂悬架，车轮和车身就像一对默契十足的搭档，能各自独立“跳舞”。

就算路面再崎岖，车子依然稳稳当当，简直是开车的一大享受。

这双叉臂的设计真是别具匠心，像是给车子穿上了双“鞋子”。

每个车轮都有自己的悬架系统，能独立工作，这样就能大大提高驾驶的舒适度。

尤其是在转弯的时候，车轮能更好地抓地，避免那种“漂移”的尴尬。

想象一下，咱们在高速公路上飞驰，旁边的车子因为悬架不给力而晃动得厉害，而咱们的车子却稳如泰山，简直是风驰电掣的感觉，心里别提有多爽了。

这种悬架的结构看起来简洁又优雅。

叉臂的形状就像一对伸展的手臂，牢牢抓住车轮。

这让车轮在面对各种路况时，能够自由活动，不受限制。

也就是说，无论是越野还是城市驾驶，双叉臂悬架都能应对自如，绝对让人心里有底。

虽然它的结构复杂，但一旦安装好，就能让车子保持良好的操控性能，轻轻一打方向，车子就能如愿以偿地转向。

我们再聊聊它的好处。

独立悬架的设计让车子的每个轮子都能各自为政。

这就好比你在跳舞，每个人都能随心所欲地展现自己的舞姿，而不是被绑在一起，动作笨拙。

这种设计不仅让车子在行驶过程中更加稳定，还能有效减少颠簸感，让你坐在车里仿佛在软绵绵的沙发上，真是让人忍不住想要继续开下去。

再说，双叉臂悬架在承受负载方面也是个大能手。

想象一下，开车载着一堆朋友，车子一侧的重量加大，如果用普通悬架，车子很容易就“倾斜”了，给大家的感觉就像坐上了一条摇晃的船。

可双叉臂悬架就不怕这一招，稳稳当当，保证每个人都能享受平稳的旅程。

别说是朋友了，就连饮料也不会洒出来，真是太厉害了！再加上，这种悬架在维修方面也是一大优势。

双纵臂式非独立后悬架运动学分析王冬成;潘筱;王亚南【摘要】运用ADAMS软件创建了双纵臂式非独立后悬架运动学模型,分析了轮胎在侧向力、纵向力作用下各拉杆的受力情况及后轴运动学特性.研究表明:横向推力杆及上拉杆结构增加了后轴侧倾不足转向趋势,横向推力杆对后轴侧倾不足转向的贡献为29％,上拉杆对后侧倾不足转向的贡献为11％;转弯工况,横向推力杆主要承受来自地面的横向力,横向推力杆承受的横向力为78％;上拉杆对纵倾稳定性影响很大.%The kinematics model of dual longitudinal arm dependent rear suspension was established by using ADAMS software. The force acted on the arm and the rear axle kinematics characteristics were analyzed on the condition of tire cornering the lateral force and the longitudinal force. The result showed that the layouts of the crosslink and upper link increase the rear axle under-steer performance. The crosslink ' s contribution to the under-steer is 29% and the upper link' s contribution is 11% . The crosslink is subjected to the most lateral force up to 78% on the steering condition. The upper link has important influence on the pitch performance.【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】3页(P28-30)【关键词】双纵臂;后悬架;运动学仿真;后轴转向特性【作者】王冬成;潘筱;王亚南【作者单位】郑州日产汽车有限公司,河南郑州450016;郑州日产汽车有限公司,河南郑州450016;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;郑州日产汽车有限公司,河南郑州450016【正文语种】中文【中图分类】U463.330 前言悬架对行驶平顺性和操纵性有着重要影响。

独立悬架与非独立悬架的结构特点，独立悬架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。

非独立悬架非独立悬架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架悬挂在车架或车身的下面。

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。

汽车悬架系统专题：图解各类独立悬架独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接，而是通过悬架分别与车架（或车身）相连，每侧车轮可独立下下运动。

轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用，轿车后悬架上采用也在增加。

越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。

根据导向机构不同的结构特点，独立悬架可分为：双横臂，单横臂，纵臂式，单斜臂，多杆式及滑柱（杆）连杆（摆臂）式等等。

按目前采用较多的有以下三种形式：(1) 双横臂式，(2) 滑柱连杆式，(3)斜置单臂式。

按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式，钢板弹簧式，扭杆弹簧式，气体弹簧式。

采用更多的是螺旋弹簧。

双横臂式（双叉式）独立悬架如图1所示为双横臂式独立悬架。

上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。

这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。

双横臂的臂有做成A字形或V字形，如图2所示。

V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。

不等臂双横臂上臂比下臂短。

非独立悬挂非独立悬挂是指车辆悬挂系统中，左右两轮之间没有独立悬挂的一种结构。

相比于独立悬挂系统，非独立悬挂系统在构造和工作原理上存在一定的局限性，但也有其适用的场合和优点。

本文将详细介绍非独立悬挂的结构、工作原理以及适用范围，并讨论其与独立悬挂的比较。

一、非独立悬挂的结构和工作原理非独立悬挂系统由一个横梁连接左右两个车轮，横梁上安装有悬挂弹簧和减振器。

悬挂弹簧能够承受车身和悬挂部件的重量，并且提供弹性支撑，减振器则负责控制车身的上下运动。

在非独立悬挂系统中，当一个车轮受到不平路面的影响时，会对整个横梁产生影响，进而影响到另一个车轮的运动。

非独立悬挂系统的工作原理相对简单。

当车辆行驶在不平路面时，左右两个车轮会分别受到不同的激励。

这些不同的激励会传递到横梁上，使得横梁产生弯曲变形。

横梁的变形会改变轮胎与地面之间的接触力分布，从而影响到车辆的悬挂、操控和稳定性能。

二、非独立悬挂的适用范围和优点非独立悬挂系统在一些特定的车辆类型和使用环境中具有一定的优势。

首先，非独立悬挂系统的结构相对简单，制造成本相对较低。

这使得非独立悬挂系统在一些经济型车辆或者农用车辆中得到广泛应用。

其次，非独立悬挂系统具有较强的承载能力和耐用性。

由于左右两个车轮通过横梁连接在一起，车轮之间的相互作用力可以得到充分的传递和分配。

这使得非独立悬挂系统能够承受较大的荷载，并提供较好的悬挂和减震效果。

因此，非独立悬挂系统在一些载货或者越野车辆中得到广泛应用。

另外，非独立悬挂系统在一些复杂路况下具有良好的适应性和稳定性。

由于左右两个车轮通过横梁连接在一起，横梁的变形会使车轮之间的接触力产生变化，进而改变车辆的悬挂特性。

这使得非独立悬挂系统在遇到复杂的路面情况时，能够更好地保持车辆的稳定性和操控性能。

三、非独立悬挂与独立悬挂的比较与独立悬挂系统相比，非独立悬挂系统在悬挂独立性和悬挂调节性方面存在一定的局限性。

独立悬挂系统中，每个车轮都有独立的悬挂装置，能够自主调节响应和悬挂刚度。

非独立悬架的工作原理
嘿，朋友！今天咱来唠唠非独立悬架的工作原理。

咱就说汽车那玩意儿吧，跑在路上全靠悬架来撑着呢，非独立悬架就是其中很关键的一部分！
打个比方哈，你看那跷跷板，一边下去另一边就得上来。

非独立悬架呢，就像是把两个车轮用一根“大梁”连着，一边车轮遇到坑洼，那另一边也会受到影响！哎呀，这就像你和你的好哥们儿，一个人遇到事儿了，另一个也没法完全置身事外呀！
在行驶过程中，当一个车轮碰到障碍物时，比如说压到了一块石头，它的运动状态就会发生改变。

这时候呀，通过那根“大梁”，就会把这种变化传递给另一个车轮。

就好像你走路不小心绊了一下，旁边的人也得跟着晃一下。

“哎呀，那这样不是会很颠簸吗？”别急呀，咱慢慢说。

非独立悬架虽然会让两个车轮相互影响，但它也有自己的优势呀！它结构简单、成本低，而且还比较结实耐用呢。

你想想，这就像一个朴实能干的小伙伴，虽然不是那种特别耀眼的存在，但关键时刻绝对靠谱！
而且呀，工程师们也会想办法来尽量减小这种相互影响。

他们会通过调整悬架的参数，让车子的行驶更加稳定和舒适。

这就像是给非独立悬架这个“小伙伴”做了一些升级和优化，让它变得更加出色！
所以说呀，非独立悬架虽然有它的局限性，但也有着不可替代的作用。

它就像一个默默奉献的幕后英雄，或许不那么起眼，但却为我们的行车安全和舒适贡献着自己的力量！咱可不能小瞧了它呀！。

汽车悬挂系统之双叉臂式独立悬架从结构上来看，双叉臂式悬架和麦弗逊式悬架有着紧密的血缘关系，它们的共同点为：下控制臂都由一根V字形或A字形的叉形控制臂构成，液压减震器充当支柱支撑整个车身。

不同处则在于双叉臂式悬架多了一根连接支柱减震器的上控制臂，这样一来有效增强了悬架整体的可靠性和稳定性。

通用悍马H3的双叉臂前悬（能承受住越野时崎岖路面对底盘的强大冲击）其实双叉臂式悬架还有一个有趣的名字——双愿骨式悬架（Double wish bone）。

据说这个有趣的名字来源于西方圣诞节上人们喜欢吃的一种火鸡的骨头，当人们开始吃的时候要对火鸡身上一根类似V字形的骨头许愿，而这根骨头就叫愿骨（Wish bone）。

因为在双叉臂悬架结构中有两根“愿骨”，故得名双愿骨式悬架。

双叉臂式悬架构造较为复杂，不过这却使车轮拥有更好的贴地性在文章开头我们已经提到了，双叉臂悬架的灵感来源于麦弗逊式悬架。

从结构上来看，麦弗逊悬架只有一根下控制臂和一根支柱式减震器，结构上的最简单化使它的组成部件通常要一专多能。

例如支柱减震器需充当转向主销，除要承受车辆本身的重量外，还要应对来自于路面的抖动和冲击。

如果车辆在运动中，一侧的麦弗逊悬架受到惯性压缩，那么车轮的外倾角变化将增大，于是悬架越是压缩得厉害，这种形变就越是难以得到控制。

所以麦弗逊悬架的应用范围多为小型或中型轿车，车型级别再往上走，结构简单的麦弗逊悬架便会有些力不从心了。

要改善麦弗逊悬架“脆弱”的特点，就有必要在悬架的组成结构上进行调整。

由于麦弗逊悬架只有下控制臂和支柱减震器两个连接部件，这样一来就形成了一个“L”形的结构，如果能在“L”形顶端再增加一根控制臂，那么悬架的结构将得到加强。

于是通过对麦弗逊悬架植入上控制臂，双叉臂式悬架结构便应运而生。

双叉臂悬架相对麦弗逊悬架在物理学特性上的改变显而易见：当一侧悬架因惯性收缩时，车轮的外倾角变化也相对较小，不过车轮外倾角的变化大小还可以通过改变上下控制臂的相对长度来改善。

收稿日期:20010711作者简介:戴旭文(1969-),男,吉林市人,硕士研究生,研究方向为汽车车身设计.文章编号:10094687(2002)02002905汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算戴旭文, 谷中丽, 刘 剑(北京理工大学车辆与交通工程学院,北京 100081)摘 要:利用机构运动学中的坐标变换以及数值计算的方法对汽车双横臂独立悬架系统进行运动学分析,从而建立悬架系统结构的运动模型.实例的优化结果表明,将传统机构学方法与现代数值计算方法相结合,使悬架设计的更为精确和清晰,提高了工作效率.关键词:双横臂独立悬架;导向机构;运动学分析中图分类号:U 463 33+1 文献标识码:A1 引 言采用双横臂独立悬架的车辆具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性,所以在现代汽车上得到广泛应用.通常情况下,在汽车设计过程中对前轮独立悬架导向机构的设计要求如下[1]: 当车轮与车身产生相对运动时,保证轮距变化在一定的范围之内( 4 0m m),以免轮胎过早磨损; 当车轮上下跳动时,前轮定位参数要有合理的变化特性,不应产生纵向加速度. 转弯时,应使车轮与车身倾斜方向相同,增加汽车的不足转向效应.双横臂独立悬架的布置是空间的,机构的空间运动分析过程比较复杂,计算量很大.传统设计一般采用经验设计、查表法以及作图等方法,设计虽然可以基本满足要求,但精度和效率不高.作者建立了悬架机构的运动模型,简化了运动分析过程;数值计算模型的建立和计算机的使用,减轻了手工计算量,提高工作效率.2 双横臂独立悬架的导向机构运动学分析典型的双横臂独立悬架导向机构如图1所示.为了简化分析,图中略去了转向节臂.A ,D 分别为上、下横臂的回转中心点,主轴销通过B ,C 两个球面副与上下横臂相连接.1、2、3、4杆组成的空间机构,是由A ,D 两个转动副与车身相连组成的一个典型RSSR 闭环空间机构.2 1 系统的上横臂输入 2与下横臂输出 1按照Denavit Hartenberg 坐标系的规定[2],取坐标系如图1.k 1,k 4轴分别与转动副的轴线重合,k 2与k 1平行( 2=0)且通过球面副B 的中心,k 3轴通过主销球头的中心.另外取两个回转轴的公垂线为i 1,通过球心B 垂直于k 1与直线i 2.2002年第2期车 辆 与 动 力 技 术V ehicle &Pow er T echnolog y 总第86期图1 双横臂独立悬架导向机构简图DC 下横臂;BC 主轴销;A B 上横臂;JQ 车轮轴;A ,D 转动副;B ,C 球副;Q 车轮中心;G 接地点机构的位姿方程:E k 2E i 2E 23E 34E k 1E i 1=I,(1)其中 E 12,E 23,E 34,E 41为欧拉变换,分别为 1, 2, 1, 2的函数;I 为单位阵.由于 2=0,从而E i 2=I ,式(1)简化为:E k 2E 23E 34E k 1E i 1=I ,(2)根据机构运动学[2]可知:P = m j=1(h j i j +s j k j )=h 1i 1+s 1k 1+h 2i 2+l k 3+h 4i 4-s 4k 4=0,(3)参数代入、化简可得:A 1sin 1+A 2cos 1+A 3=0,(4)其中 A 1=s 1h 4sin 1-h 2h 4sin 2cos 1, A 2=h 1h 4+h 2h 4cos 2,A 3=12(s 24+h 21+s 21+h 22+h 24-l 2)-s 4s 1cos 1+h 1h 2cos 2-s 4h 2sin 1sin 2.进一步求解得到:1=2arctan A 1 A 21+A 22-A 23A 2-A 3.(5)式(5)描述了上横臂的角输入 2与相应的下横臂的角输出 1之间存在的确定的函数关系,通过式(5)可以对整个导向机构进行运动学分析、计算.2 2 主销两球头坐标的求解由机构运动学原理可知,设有某一任意轴 方向向量为: =( 1, 2, 3),那么绕 回转的变换矩阵为E ,则主销两端B ,C 两点的坐标为:B =E ( 1-C =E ( 2-(6)30 车辆与动力技术 2002年其中 01, 02,B 0,C 0是初始值.B ,C 的坐标求出后,设 =|BJ |/|BC |,车轮回转中心点J 的坐标J =(1- )B + C.J 点是悬架导向机构和车轮的理论连接点,它的确定是进一步分析车轮运动的基础.3 汽车车轮部分的运动分析3 1 车轮中心点Q 的坐标求解第一步先求解出转向节臂的回转中心H 点的坐标.将B -C -J -Q -G 从图1中分离出来,见图2.H 点的运动具有以下的约束条件:图2 车轮及转向节IH 转向拉杆;JH 转向节臂;H ,I 球副|HJ |=con st 1|HB |=con st 2|HI |=con st 3,(7)其中 con st 1,con st 2,con st 3可以根据系统的初始条件获得.B ,I ,J 点的坐标均已在上面求出,所以式(7)是三元二次方程组.利用数值解法[3]解得H 点的坐标:(H X ,H Y ,H Z ).同理,由于Q 点到B ,C,H 的距离不变,所以存在下列方程组:|QH |=con st 4|QB |=con st 5|QC |=con st 6,(8)其中 con st 4,con st 5,con st 6可以根据系统的初始条件获得.解之得Q 点的坐标:(Q X ,Q Y ,Q Z ).3 2 车轮接地点G 的坐标求解设车轮平面的方向向量n =(a ,b,c)T ,根据汽车结构的特点,车轮平面的法线方向向量与QJ 轴的方向向量相同,且Q 点位于车轮平面内,由此可以设车轮平面的方程为:aX +b Y +cZ +d =0;另外G 点位于车轮的圆周上,车轮圆周的方程为:aX +bY +cZ +d =0(X -Q X )2+(Y -Q Y )2+(Z -Q Z )2=R 20,(9)其中 R 0为车轮半径.G 点是这个圆周上Z 坐标值最小的一点,可以利用计算机采用优化解法求得G 点的坐标.4 车轮定位参数的确定[4]31 第2期 戴旭文等:汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算车轮的外倾角 L Y =arctanQ Y -G Y Q Z -G Z ; 车轮的前束角 QS =arctan Q X -J X Q Y -J Y ; 轮距的变化量 =2(G X -G X 0)2+(G Y -G Y 0)2+(G Z -G Z 0)2; 车轮的纵向加速度a =G X -G X 0G Z -G Z 0a Z.汽车转向行驶时外侧车轮处于压缩行程,前束角减小;内侧车轮处于复原行程,前束角增大;车轮向汽车纵向中心转动,增加了不足转向量.从车轮的纵向位移变化幅度可以计算出车轮在跳动时的附加纵向加速度.汽车行驶过程中,车轮上下跳运时,只有主销及车轮的定位参数变化在所要求的范围内,且车轮运动与导向机构的运动彼此协调,才能保证汽车行驶过程中具有良好的操纵稳定性和平顺性.5 计算实例如图1所示的双横臂系统,建立固定在汽车车身上的直角坐标系,原点位于A 点.k 1和k 2轴在X OZ 平面中与X 轴的夹角分别为-1 5~1 5 ,6 .初始时刻A ,B ,C,D,J ,Q,H ,I 点的坐标(mm )为:A (0,0,0),B (3,281,-21 44),C (7,317,-295),D (10,-121,-238),H (154,256,-327),I (74,-151,-264),Q (8 5,419,-241),J (5 8,306,315 5).将上述坐标转化为Denav it-Hartenberg 坐标,计算车轮的定位参数.当车轮上下跳动的范围为 50mm 时:前轮外倾角的变化范围:-0 4~2 7 ;车轮前束角的变化范围:1~1 57 ;车轮横向滑移变化范围:-7 4~6 2mm ;主销内倾角的变化范围:7 5~9 ;主销后倾角的变化范围:0 65~1 ;车轮的纵向加速度为:0 076a Z .从上面的数据来看,此设计的指标不高,尤其是车轮的滑移特性很差.另外,车轮前束角和主销后倾角的变化范围有些大,总之这个设计方案不十分理想.利用上述所建的模型对所选坐标(mm)进行优化,得到:A (0,0,0),B (5 6,266,-74),C (12 7,301 8,-345),D (59,-159,-286),H (201,212,-277),I (113 3,-199,-214),Q (13 8,469,-271),J (43,291,298).优化后的设计方案(车轮上下跳动 50m m )车轮定位参数如下:前轮外倾角的变化范围:0 34~1 73 ;车轮前束角的变化范围:1 03~1 10 ;车轮横向滑移变化范围:-2 96~2 02mm ;32 车辆与动力技术 2002年主销内倾角的变化范围:6 3~9 42 ;主销后倾角的变化范围:1 34~1 84 ;车轮的纵向加速度为:0 045a Z .从所得的数据来看,虽然主销内倾角的变化范围有所增加,但是其他指标都有了一定的改善,尤其是车轮滑移特性得到了明显的提高.综合比较,第二个方案比较理想.6 结 论本文所建立的运动模型适合于RSSR 结构的各种车型双横臂独立悬架的结构参数设计,具有较高的设计精度,同时可以对各个参数进行定量及定性的分析,使设计者能够清楚地了解悬架的各种运动特性.在具体的实用软件的使用中,只需设计输入约束条件即可对机构进行运动分析和优化设计.设计者只需要了解参数的实际含义,正确确定各个约束条件即可.由于计算机的使用,可以摆脱依靠试验和查表以及经验的设计方式,不但可以提高设计效率,同时还可以提高设计的准确性.参考文献:[1] 张洪欣.汽车设计[M ].北京:机械工业出版社,1989.[2] 谢存禧,郑时雄,林怡青.空间机构设计[M].上海:上海科学技术出版社,1996.[3] 丁丽娟.数值计算方法[M].北京:北京理工大学出版社,1997.[4] 毛 明,张相麟.轮式车辆双横臂独立悬架的运动优化设计.汽车工程[J].1997(3):38-45.Kinematics Analysis and Calculation of the Double -WishboneIndependent Suspension of Wheeled -VehicleDAI Xu -w en, GU Zhong -li, LIU Jian(School of Vehicle and T r anspor tat ion Eng ineering,Beijing Institute of T echnology,Beijing 100081,China)Abstract:The article adopts the methods of coordinate conversion and numerical calculation for the kinematics analysis and calculation and then creates a model for the optionization of a double-w ishbone suspension system of w heeled-vehicle.The result of the example indicates that the combination of traditional mechanism kinematics w ith modern numerical calculation can sim plify the calculations during design,and meanw hile make the process of design more concisely and clearly.Key words:double-w ishbone suspension;guide mechanism;kinematics analysis 33 第2期 戴旭文等:汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算。

详解纵臂扭转梁式非独立悬架纵臂扭转梁式非立悬架即“拖曳臂式非独立悬架”，某些厂家还称其为“H型纵向摆臂式悬架”。

目前，国内大多数A级以下和低端SUV车型的后悬一般都采用了这种结构的悬架系统，主要是因为其占用车身空间相对较小、制造成本低，并且不会让车身整体在运动中发生外倾角变化。

同时，减震器也不会发生应力弯曲而加剧轮胎磨损。

主要组成结构纵臂扭转梁式非立悬架是专为后轮设计的悬架结构，它的组成构成非常简单：用粗壮的上下摆动式拖臂实现车轮与车身或车架之间的硬性连接，再用液压减震器和螺旋弹簧来实现软性连接，以达到吸震和支撑车身的作用，而圆柱形或方形扭转横梁连接至左右车轮。

从其构造来看，由于左右纵摆臂被横梁连接，因此该悬架结构还保持着整体桥式悬架的特性，这就使得纵向拖臂所连接的车轮在运动过程中外倾角不会发生变化，因此会使前轮出现转向不足的现象，不过连接左右纵臂的横梁在连接处可转动，这便在一定程度上让左右车轮在小范围内分别运转而不干扰到另一侧车轮。

纵臂扭转梁式非独立悬架的优势与不足：优势：由于整个悬架系统只有一个大部件构成，因此相比复杂的双叉臂、多连杆等，结构要简单得多。

被焊接成H型的悬架整体安装在车身上，摇臂与车身只有两个连接点，所以装配起来也很简单，而成本低也这正是这个级别车型所需要的。

另外，悬架整体所占用空间也相对较小。

不足：承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限。

纵臂扭转梁式非立悬架本身具有非独立悬挂的存在的缺点，但同时也兼有部分独立悬挂的优点。

而其最大优点便是左右两车轮的空间较大，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。

然而，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，拖曳臂悬挂的后轮也会往下沉平衡车身，无法提供精准的几何控制。

这种悬挂结构不仅在A0级车上盛行，很多A级车也有采用。

比如我们熟悉的雪佛兰科鲁兹，其后悬就是纵臂扭转梁式非立悬架虽然纵臂扭转梁式非立悬架的结构方式非常简单，但千万不要认为它就一定比多连杆那种独立式悬挂好。

在常见的集中独立悬挂结构中，双叉臂式悬架被公认是操控性最出色一种，绝大多数的性能跑车乃至于F1赛车使用的都是双叉臂的悬架结构。

那么下面就带大家一起了解一下这种最具有运动基因的悬挂形式。

历史及概述：由于叉臂长的很像许愿骨，所以得名（双愿骨式悬架）双叉臂悬挂也叫做双A臂悬挂或者双摇臂悬挂，属于双横臂悬架中的一种，英文名为double wishbone suspension（双愿骨式悬架），这个名字据说来源于西方圣诞节上一种吃火鸡的习俗，当人们开始吃的时候，首先要对火鸡身上一根V字形的骨头许愿，而这根骨头就叫许愿骨（Wish bone）。

而因为在双叉臂悬架结构中的A臂或者是V臂和许愿骨的形状非常相似，故得名双愿骨（double wishbone）式悬架。

packard 120是首款使用了双叉臂悬挂的量产车双叉臂悬架最早出现于上世纪30年代，当时的方程式赛车已经开始使用类似双叉臂的悬挂结构，而1935年，来自美国底特律的汽车制造商packard在旗下车型packard 120上首次使用了双叉臂悬挂，作为当时豪华汽车的代表，pachard创造性的在量产车上首次使用了这种结构复杂的悬架，从而提升车辆的操控性能。

时至今日，双叉臂悬挂仍旧在除了各种性能跑车、豪华轿车和大型SUV上广泛使用。

关于双叉臂悬架起源的误区相似的结构让不少人误以为双叉臂悬挂来源于麦弗逊悬挂此前，在网络上流传着一种错误的说法，认为双叉臂悬挂的灵感来自于麦弗逊悬挂，是由麦弗逊悬挂改进得来的。

这个说法的根据就是双叉臂悬挂和麦弗逊悬挂都拥有相似的A字形下摆臂和支柱式减震器的结构，所不同的是双叉臂结构在减震器上方还增加了连接车轮的A臂。

不过在事实上，双叉臂悬挂和麦弗逊悬挂并没有任何亲缘关系。

为何这么说呢？前面我们说过，早在上世纪30年代，双叉臂悬挂就已经开始在赛车运动上大量使用，而1935年则首次被使用在了量产的商品车上，而麦弗逊悬挂开始研发的时间为上世纪30年代中期，其设计灵感则是来源于飞机的起落架，而首次出现在商品车上则是在1949年的福特Vedette上。