第七章汽车现代悬架技术
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汽车悬架如何工作汽车悬架是汽车重要的组成部分之一,它的主要功能是支撑和连接车身与车轮。
悬架系统在汽车行驶中起到了减震、稳定、保持车身平稳和提高驾乘舒适性的作用。
下面将详细介绍汽车悬架的工作原理。
首先,汽车悬架系统主要由减震器、弹簧、悬臂、悬挂杆、防护杆、撞减杆等组成。
其中,减震器起到了减震和抑制车身较大振动的作用,弹簧则起到了支撑和弹性缓冲作用,而悬臂、悬挂杆、防护杆、撞减杆等则起到了连接车身与车轮的作用。
其次,汽车悬架系统的工作原理可以分为两个方面:一是车轮运动的控制,二是减震功能的实现。
车轮运动的控制主要通过悬挂杆和悬臂来实现。
当汽车行驶时,车轮会受到地面的不平衡力的作用,导致车身产生较大的颠簸。
这时,悬挂杆会起到连接车身和车轮的作用,通过弹簧的支撑和悬臂的运动,使车轮能够相对于车身进行运动,从而减少车身的摆动,并保持良好的行驶稳定性。
悬挂杆的设计和悬臂的长度、弹性系数等都会对车轮运动的控制起到重要的影响。
减震功能的实现主要依靠减震器。
减震器通过其中的油封、活塞和阻尼液压装置等,在车轮受到颠簸时能够消耗一部分能量,减少车身振动,从而提高驾乘的舒适性。
减震器中的阻尼装置具有阻尼力的特性,能够根据车轮的运动变化实时调整阻尼力,使车身始终保持平稳的状态。
同时,减震器还能够对车轮在过减速带、颠簸路面等情况下产生的冲击力起到一定的缓冲作用,保护车身和乘客。
除了以上核心部件,汽车悬架系统还会配备其他辅助装置,如防护杆和撞减杆。
防护杆主要用于防护悬架系统,在遇到碰撞时能够起到保护车身和悬架的作用。
撞减杆则能够在碰撞时通过变形消耗部分碰撞能量,减少对车身和乘客的冲击力。
总体来说,汽车悬架系统通过弹簧支撑和悬臂的运动,使车轮能够相对于车身进行运动,从而减少车身的颠簸。
减震器则通过阻尼装置和阻尼液压装置,消耗部分能量,减少车身振动,提高驾乘舒适性。
悬架系统中配备的防护杆和撞减杆能够在遭受碰撞时起到保护车身和乘客的作用。
浅析汽车悬架技术发展汽车悬架技术是汽车工程领域中非常重要的一部分,它直接影响着汽车的操控性、舒适性和安全性。
随着科技的不断进步,汽车悬架技术也在不断发展和改进。
本文将就汽车悬架技术的发展历程进行浅析,以及对未来的发展趋势进行展望。
一、传统悬架技术最早的汽车悬架是由弹簧和减震器组成的简单悬架系统。
弹簧负责支撑车身,减震器则用来减少车身在行驶过程中的颠簸和震动。
这种传统的悬架技术在汽车早期得到了广泛应用,其结构简单、成本低廉,但对于悬架系统的操控性、舒适性和安全性要求的不断提高,传统悬架技术逐渐显露出了一些不足之处。
二、多连杆悬架技术为了提高汽车的操控性能和行驶稳定性,多连杆悬架技术应运而生。
多连杆悬架通过增加悬架的连接点,可以更精准地控制车轮的运动轨迹,提高了车辆的操控性和行驶稳定性。
多连杆悬架还可以有效减少车辆在驶过颠簸路面时的震动,提高乘坐舒适性。
空气悬架技术是一种利用气压调节车身高度和硬度的悬架技术。
通过操控气压,可以使车身在不同路况下保持相对恒定的高度和硬度,从而提高了车辆通过性和悬架自适应能力。
空气悬架技术在豪华车型和越野车型上得到了广泛应用,极大地提高了车辆的通过性和乘坐舒适性。
随着电子科技的不断进步,电子悬架技术得到了快速发展。
电子悬架技术通过操控电磁阀、电磁线圈等电子元件,可以实现对悬架系统的精确控制,使车辆在不同的行驶状态下能够自适应调整悬架的硬度和高度,从而提高了车辆的操控性、舒适性和安全性。
电子悬架技术在高端车型中得到了广泛应用,成为了提高汽车操控性能的重要手段。
五、未来的发展趋势随着汽车工业的快速发展,汽车悬架技术也在不断创新和改进。
未来,汽车悬架技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1.智能化:随着人工智能技术的发展,智能悬架技术将成为未来的发展趋势。
未来的汽车悬架系统将具备自学习、自适应和自优化的能力,根据车辆的行驶状态和路况实时调整悬架系统,提高车辆的操控性能和行驶安全性。
浅析汽车悬架技术发展汽车悬架是车辆行驶过程中负责支撑整个车身重量的重要组成部分。
随着汽车工业的发展,悬架技术也在不断更新换代,从原始的簧片悬架到现在的主流独立悬架,越来越多的科技与材料应用于悬架技术中。
1. 前期发展最早的悬架系统是由橡胶板和钢板组成的“板簧”悬架,这种悬架系统的优点在于简单、结实、低成本。
但是,板簧悬架在行驶过程中对车身的保护不够,而且车身平稳性不高,不适应高速行驶的需求。
1950年代,人们开始使用金属螺旋弹簧来替代板簧,这种悬架系统在车身平稳性和乘坐舒适度上有了明显的改善。
但是,金属螺旋弹簧的问题在于高速行驶时容易震动,还容易因为疲劳而断裂。
2. 独立悬架的兴起20世纪60年代,独立悬架开始逐渐兴起。
独立悬架是指每个车轮可以独立地与车身连接,每个车轮之间不会互相影响。
这种悬架系统对于车身平稳性和乘坐舒适度的提升非常明显,而且对路面的适应性也更高。
独立悬架的应用使汽车的跑车性能和驾驶舒适度都得到了极大的提高。
3. 空气悬架和电子悬架随着科技和工业的进一步发展,悬架技术也在不断地创新和更新。
空气悬架和电子悬架是两个比较重要的悬架技术。
空气悬架是指通过调节车身与车轮之间的气体压力来改变悬架高度和硬度。
这种悬架系统在路面不平的情况下可以保证车身的稳定性和平稳性。
空气悬架的另一个优点在于它的可调性非常高,让驾驶者可以根据自己的需求调整车身高度和硬度。
电子悬架则是指通过车载电脑系统来控制悬架高度和硬度。
传感器可以读取路面的信息,然后电脑系统再根据情况来调整悬架高度和硬度。
这种悬架系统可以让车辆实现更高的稳定性和平稳性,同时也可以提高油耗效率。
4. 多连杆悬架多连杆悬架是一种较新的悬架技术,它可以让车辆更好地适应恶劣的路况和更高的车速。
多连杆悬架可以让车轮在运动过程中既能做旋转运动,也可以做上下动作,这样就能更好地适应路面不平的情况。
多连杆悬架对于提高车辆的操控性和悬架耐久性来说有很大的帮助,也是现代汽车所广泛采用的悬架技术之一。
车辆悬架知识车辆悬架是指车辆的底盘系统,它连接了车身和车轮,起到支撑车身、降低震动以及保持车辆稳定性的作用。
悬架系统的设计和性能直接影响着车辆的行驶舒适性、操控性以及安全性。
本文将介绍车辆悬架的基本原理和常见类型。
我们来了解一下车辆悬架的基本原理。
悬架系统的主要任务是通过减震器和弹簧来吸收道路不平和车辆运动带来的震动,保持车身相对稳定。
减震器是悬架系统中的核心部件,它通过控制车轮的运动,使车身保持相对稳定。
弹簧则起到支撑车身的作用,使车辆在通过不平路面时能够保持相对平稳。
悬架系统还包括控制臂、转向节、横拉杆等部件,它们协同工作,使车辆具备良好的操控性。
根据悬架系统的构造和工作原理,可以将车辆悬架分为多种类型。
常见的悬架类型有独立悬架、非独立悬架和半独立悬架。
独立悬架是指每个车轮都有独立的悬挂系统,它能够使车轮在行驶过程中保持相对独立的运动,从而提高车辆的行驶稳定性和操控性。
非独立悬架是指两个相邻车轮共用一个悬挂系统,它的结构相对简单,但对车辆的行驶稳定性和操控性要求较低。
半独立悬架则是介于独立悬架和非独立悬架之间的一种类型,它在结构上介于两者之间。
不同类型的悬架系统适用于不同的车辆和使用环境。
一般来说,高速公路上的轿车多采用独立悬架,因为它能够提供更好的操控性和行驶稳定性。
而越野车和SUV等车型则更适合采用非独立悬架或半独立悬架,因为它们可以更好地适应复杂的路况和颠簸的路面。
悬架系统还可以根据其结构特点进行更细分。
常见的细分类型有麦弗逊悬架、双叉臂悬架、多连杆悬架等。
麦弗逊悬架是一种常见的独立悬架类型,它通过麦弗逊支撑结构来支持车轮的运动。
双叉臂悬架则采用了两个控制臂来支撑车轮,它具备较好的悬架刚度和操控性能。
多连杆悬架是一种较为复杂的独立悬架类型,它通过多个连杆和支撑杆来实现车轮的运动控制,具有较高的工作效率和稳定性。
除了常见的悬架类型外,还有一些特殊的悬架系统。
例如,空气悬架系统可以通过改变气囊的气压来调节车身的高度和硬度,提供更好的行驶舒适性和通过性。
汽车悬架技术摘要汽车悬架性能的好坏直接影响汽车行使的平顺性和操纵稳定性。
目前,汽车上普遍采用的被动悬架系统,由于参数不可调节,对多变环境中工作的汽车难以满足期望的性能要求。
因此,为了克服被动悬架对汽车性能改善的限制,近年来出现了主动悬架系统。
主动悬架能够根据工况变化,实时主动地调整和产生所需的悬架控制力,以抑制车身的振动,使悬架处于最优减振状态,达到同时改善汽车行驶平顺性和操纵稳定性的目的。
因此,研究性能优良的车辆主动悬架系统必将是今后汽车悬架发展的方向。
The automobile suspension fork performance quality directly affects smoothness and the operation stability which the automobile exercises.At present, on the automobile generally uses passive suspension fork system, because the parameter cannot adjust, works the automobile to the changeable environment in to satisfy the expectation with difficulty the performance requirement.Therefore, in order to overcome the passive suspension fork to the automobile performance improvement limit, in recent years appeared the driving suspension fork system.The driving suspension fork can act according to the operating mode change, real-time on own initiative adjusts the suspension fork controlling force which and produces needs, suppresses the automobile body the vibration, causes the suspension fork to be at the most superior antivibration condition, achieved simultaneously improves the automobile smooth running and the operation stable goal.Therefore, the research performance fine vehicles driving suspension fork system will will certainly to be the next automobile suspension fork development direction.关键词:汽车悬架,被动悬架,主动悬架,半主动悬架,主动空气悬架,控制,应用一.悬架的发展历史和现状科技进步是人类永恒的追求。
汽车悬架技术:让行驶更加安全舒适汽车悬架是汽车重要的组成部分,作为汽车的履带系统,悬架不仅承载车身重量,而且还起到了车身缓冲、减低震动、保持轮胎接地面积等多方面的作用,因此,汽车悬架对汽车的行驶性能、乘坐舒适度以及安全性都有着至关重要的影响。
悬架的种类市场上常见的汽车悬架种类有独立悬架和非独立悬架两种。
非独立悬架主要指的是将车轮和车架紧密连接的不独立的悬挂系统,它们主要采用叶片弹簧或者螺旋弹簧作为弹性元件。
叶片弹簧的优点是负载大,耐磨,寿命长,适逢卡车、挖掘机、拖拉机等车的后桥使用。
而螺旋弹簧的优点在于成本低,制造简单,所需空间较小等。
但是非独立悬架的缺陷也比较明显,主要表现在悬挂钢板受力不均衡,减震效果差,角度约束较大等方面。
独立悬架则是通过一套独立的悬挂系统,实现车轮的可独立活动,增加了车轮位置的灵活性,使车辆更加平稳,大大提升了行驶舒适度和稳定性,适用于各种轿车频繁行驶而要求强调行驶品质的车型。
常见的独立悬架类型有麦弗逊式悬挂和复式悬挂,我们将在接下来的内容中逐一介绍。
麦弗逊式悬架麦弗逊式悬挂(Macpherson strut suspension)是一种比较常见的独立悬架形式,它由麦弗逊(Earle S. MacPherson)于1947年在福特汽车公司发明并推广而得名。
目前该悬架形式已经成为世界各大汽车生产商广泛采用的技术。
麦弗逊式悬挂由上部支架、下部三角臂、拉杆和减振器构成,该悬挂系统简单明了,成本低,所需空间小,且使得车身的重量分布更加均匀。
通过减少车轮上下移动时的相互干扰增加了行驶稳定性。
该悬架适用于大多数前置前驱的轿车,但是该悬架系统对于支持高载荷和强烈操控性要求的车型,则存在比较大的局限性,无法满足更高级别车型的悬架强度和性能需求。
复式悬架复式悬架是一种较新的悬架形式,它由上与下两组独立的悬架系统组成,每组悬架都能够独立运作以适应不同路面条件。
通常,上部悬架用来向车身传递垂直负载,而下部悬架则用来负责水平力的承受。
现代SUV轿车悬架系统设计Suspension System Design of The Modern SUV摘要汽车工业在不断的发展,人们对汽车的乘坐舒适性和安全性的要求越来越高,因此对汽车的悬架系统和减振器也提出了更高的要求。
这次设计的北京现代SUV 轿车的悬架系统是具有实际意义的。
本次设计主要内容是:北京现代SUV轿车的前、后悬架系统的结构设计,前悬架采用的是目前较为流行的麦弗逊式独立悬架,后悬架采用的是平顺性较好的四连杆非独立悬架。
前、后悬架的减振器均采用双作用液力减振器。
还进行了悬架参数的确定。
弹性元件的设计计算。
导向机构和横向稳定杆的结构计算及强度校核。
采用MATLAB软件对悬架系统的平顺性进行了编程分析,论证了该悬架系统设计参数的合理正确性。
采用CAXA软件分别绘制前后悬架的装配图和部分零件图。
在本次设计中,采用了传统典型的悬架系统,尽量采用通用件,降低了设计的成本。
在平顺性分析上,建立二个自由度的汽车振动模型,分别对轮胎、车身和座椅进行振动分析,可以体现出悬架衰减振动的能力是较强的。
因此,这次设计的悬架系统具有良好的行驶平顺性。
关键词:悬架;汽车减振器;导向机构;平顺性AbstractWith the development of the Automobile industry, people have been promoting the requirement for the safety and ride comfort quality of the vehicle. As a result, there is a higher demand on the suspension and the shock absorber system of the vehicle. The design of the Morfen SUV suspension system of the Tucson has a practical significance.The project mainly includes the design of construction of the Morden SUV front and rear suspension system. The popular Macpherson independent suspension is adoptd, and the Ride smooth is better four connecting rod to the independent suspension. Both front and back suspension includes the hydraulic double action shock absorber . The design includes confirming the parameters of suspension system, calculating concerning the components with the features of springs, checking the intensity and calculating regarding the structure of the guide mechnism and stabilizer rod. What’s more, the MATLAB software is used to analyze the ride comfort of the suspension system by programming, it also demonstrates the validity of parameters of the design concerning the suspension system.In the project, the traditionally classic suspension system is adopted and the common components are adopted as many as possible in order to decrease the cost of the design. When it comes to the design regarding the ride comfort, the shock model of the vehicle with 5 DOF is built for doing the shock analysis concerning these such as tires, body and seat of the vehicle, to do so can show the high capability in the attenuation shock of the suspension system. Therefore, this project of the suspension system possesses a good ride comfort.Key words:suspension;automobile shock absorber ;guide mechnism;ride comfort目录第一章绪论 (1)1.1悬架系统概述 (1)第二章前、后悬架结构的选择 (4)2.1前、后悬架结构方案 (4)2.2辅助元件 (5)2.2.1 横向稳定杆 (5)2.2.2 导向机构 (6)第三章技术参数确定与计算 (7)3.1主要技术参数 (7)3.2悬架性能参数确定 (7)3.3悬架静挠度 (8)3.4悬架动挠度 (8)3.5悬架弹性特性曲线 (8)第四章弹性元件的设计计算 (10)4.1前悬架弹簧(麦弗逊独立悬架) (10)4.1.1 弹簧中径、钢丝直径及结构形式 (10)4.1.2 弹簧圈数 (10)4.2后悬架弹簧(四连杆非独立悬架) (11)4.2.1 弹簧中径、钢丝直径及结构形式 (11)4.2.2 弹簧圈数 (11)第五章悬架导向机构的设计 (13)5.1导向机构设计要求 (13)5.2麦弗逊独立悬架示意图 (13)5.3导向机构受力分析 (14)5.4导向机构的布置参数 (15)5.4.1 侧倾中心 (15)第六章横向稳定杆的设计 (17)第七章减振器设计 (220)7.1减振器概述 (20)7.2减振器分类 (20)7.3减振器主要性能参数 (21)7.3.1 相对阻尼系数确定 (21)7.3.2 减震器阻尼系数 (21)7.4最大卸荷力 (22)7.4.1 前悬架的最大卸荷力 (22)7.4.2 后悬架的最大卸荷力 (22)7.5筒式减振器主要尺寸 (23)7.5.1 筒式减振器工作直径 (23)7.5.2 油筒直径 (24)第八章平顺性分析 (25)8.1平顺性概念 (25)8.2汽车的等效振动分析 (25)8.3车身加速度的幅频特性 (28)8.4相对动载F D/G,对Q的幅频特性 (28)8.5影响平顺性的因素 (30)第9章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录Ⅰ (34)外文翻译 (34)译文 (37)附录Ⅱ (39)1.车身加速度的幅频特性曲线程序 (39)2.相对动载的幅频特性曲线 (41)第一章绪论1.1悬架系统概述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。