汽车悬架对整车性能的影响

基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计一、概述本文以悬架系统为研究对象，运用多体动力学理论和软件，从新车型开发中悬架系统优化选型的角度，对悬架系统进行了运动学动力学仿真，旨在研究悬架系统对整车操纵稳定性和平顺性的影响。

文章提出了建立悬架快速开发系统平台的构想，并以新车型开发中的悬架系统优化选型作为实例进行阐述。

简要介绍了汽车悬架系统的基本组成和设计要求。

概述了多体动力学理论，并介绍了利用ADAMS软件进行运动学、静力学、动力学分析的理论基础。

基于ADAMSCar模块，分别建立了麦弗逊式和双横臂式两种前悬架子系统，多连杆式和拖曳式两种后悬架子系统，以及建立整车模型所需要的转向系、轮胎、横向稳定杆等子系统，根据仿真要求装配不同方案的整车仿真模型。

通过仿真分析，研究了悬架系统在左右车轮上下跳动时的车轮定位参数和制动点头量、加速抬头量的变化规律，以及汽车侧倾运动时悬架刚度、侧倾刚度、侧倾中心高度等侧倾参数的变化规律，从而对前后悬架系统进行初步评估。

1. 悬架系统的重要性及其在车辆动力学中的作用悬架系统是车辆的重要组成部分，对车辆的整体性能有着至关重要的作用。

它负责连接车轮与车身，不仅支撑着车身的重量，还承受着来自路面的各种冲击和振动。

悬架系统的主要功能包括：提供稳定的乘坐舒适性，保持车轮与路面的良好接触，以确保轮胎的附着力，以及控制车辆的姿态和行驶稳定性。

在车辆动力学中，悬架系统扮演着调节和缓冲的角色。

当车辆行驶在不平坦的路面上时，悬架系统通过其内部的弹性元件和阻尼元件，吸收并减少来自路面的冲击和振动，从而保持车身的平稳，提高乘坐的舒适性。

同时，悬架系统还能够根据车辆的行驶状态和路面的变化，自动调节车轮与车身的相对位置，确保车轮始终与路面保持最佳的接触状态，以提供足够的附着力。

悬架系统还对车辆的操控性和稳定性有着直接的影响。

通过合理的悬架设计，可以有效地改善车辆的操控性能，使驾驶员能够更加准确地感受到车辆的行驶状态，从而做出更为精确的操控动作。

目录一、引言 (1)二、汽车空气悬架结构组成 (1)（一）空气弹簧 (1)（二）导向机构 (2)（三）高度控制阀组件 (3)（四）减振器 (4)（五）横向稳定器 (4)（六）缓冲限位块 (4)三、汽车空气悬架系统的特性 (4)（一）空气弹簧的特性 (4)（二）空气悬架对整车的影响 (5)四、汽车空气悬架的优缺点 (6)（一）汽车空气悬架的优点 (6)（二）汽车空气悬架的缺点 (6)五、电子控制空气悬架系统ECAS (7)（一）ECAS系统组成和工作原理 (7)（二）ECAS系统的功能和优势 (9)六、汽车空气悬架的发展及我国研发对策思考 (10)（一）国外空气悬架的发展历程和现状 (10)（二）国内空气悬架的发展历程和现状 (11)（三）国内常用的空气悬架 (12)（四）对策思考我国空气悬架的研发状态 (14)七、结论 (15)汽车空气悬架系统综述【摘要】文章介绍了空气悬架系统的发展过程,阐述了汽车空气悬架的工作原理及其结构特性，介绍了电子控制空气悬架的工作原理及其功能和优势。

也介绍了国内空气悬架系统的发展现状及其发展的历程,并且分析了我国汽车空气悬架系统的发展趋势。

【关键词】汽车空气悬架结构特性发展一、引言空气悬架系统是高档商用车的关键部件,是汽车钢板弹簧悬挂系统的更新换代产品,现已成为汽车性能提升的主要部件之一,具有独特的变刚度、低振动频率、抗道路凹凸冲击的特性,更加有效地提高了汽车乘坐舒适性、行驶平顺性及操纵稳定性,同时还具有可以减少汽车自重、提高运行速度、减少路面破坏等多项性能。

由于以上的诸多优越性,空气悬架系统的研究及发展正越来越受到人们的重视。

对空气悬架系统的研究始于二十世纪五十年代,最初应用在载重车、小轿车、大客车及铁道车辆上。

到了六十年代已经进入蓬勃发展阶段,不仅取得了丰富的理论成果,并且在德国、美国等发达国家所生产的大部分公共汽车、豪华旅游车等领域中得到了广泛应用。

虽然我国早在六十年代就设计生产了汽车空气悬架系统,但由于当时工业技术条件有限,生产的产品使用效果不是很理想。

（最新版）汽车悬架毕业设计论⽂摘要悬架是现代汽车上的重要总成之⼀,它把车架(或承载式车⾝)与车轴(或与车轮)弹性的连接起来.其主要任务是传递作⽤在车轮与车架(或承载式车⾝)之间的⼀切⼒和⼒矩,并且缓和不平路⾯传给车架(或承载式车⾝)的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的震动,以保证汽车的正常⾏驶。

本次⽂就是对载货汽车后悬架主副簧进⾏设计并对设计结果进⾏校核，保证设计满⾜汽车对安全⽅⾯的要求。

本次设计⾸先根据汽车后轴载荷和⾮簧载质量确定每副钢板弹簧的载荷，通过钢板弹簧满载和空载载荷的不同来确定主副簧的刚度分配，同时根据汽车轴距来确定钢板弹簧的长度。

根据公式算出钢板弹簧所需总惯性矩，这样就能算出钢板弹簧的⼤致厚度和宽度。

⽤画图法可以确定每个钢板弹簧的长度。

最后对钢板弹簧进⾏校核，保证钢板弹簧满⾜要求。

关键词：钢板弹簧；复合簧；后悬架。

Abstractsuspension assembly is one of the most important part of modern automotive, it links the frame (or Unibody) and axle (or wheel) . Its main task is to pass the effect of all force and torque between the wheel and the frame, and relax the impact load of the frame passed from rough road to ensure the normal running of the car. The article is to design the primary and secondary spring of rear suspension, and check the design to ensure the design meets automotive safety requirements. The design is first based on the vehicle rear axle load and non-sprung mass to determine the load of each leaf spring, according the different loads of full and no load to distribution the stiffness, while use the vehicle wheelbase to determine calculate the approximate thickness and width. Drawing method can be used to determine the length of each leaf spring. Finally, check the leaf springs to ensure it meet the requirements.Keywords: leaf spring; composite spring; rear suspension⽬录引⾔ (3)1.1 汽车的发展历史 (3)1.2 汽车的构造 (4)1.3 汽车悬架系统的作⽤、组成与分类 (4)1.3.1 汽车悬架系统的作⽤ (4)1.3.2 汽车悬架系统的组成 (5)1.3.3 汽车悬架系统的分类 (6)1.4 该项研究的⽬的与意义 (7)1.5 国内外研究现状、发展动态 (8)1.6 钢板弹簧 (9)1.6.1 钢板弹簧的基本结构和作⽤原理 (9)2 钢板弹簧的布置⽅案及材料选择 (10)3 汽车后悬架系统钢板弹簧的设计计算 (11)3.1 设计给定参数 (11)3.2 钢板弹簧主要参数的确定 (11)3.2.1 前后悬架静挠度和动挠度的选择 (11)3.2.2 钢板弹簧满载弧⾼的选择 (12)3.2.3 钢板弹簧长度的确定 (12)3.2.4 悬架主、副钢板弹簧的刚度分配 (12)3.2.5 钢板弹簧所需的总惯性矩的计算 (14)3.2.6 根据强度要求计算钢板弹簧总截⾯系数 (15)3.2.7 钢板弹簧平均厚度的计算 (16)3.2.8 验算在最⼤动⾏程时的最⼤应⼒ (16)3.2.9 钢板弹簧叶⽚断⾯形状及尺⼨的选择 (17)3.3 钢板弹簧的设计及校核 (19)3.3.1 钢板弹簧各⽚长度的确定 (19)3.3.2 钢板弹簧刚度的验算 (21)3.4 钢板弹簧总成在⾃由状态下的弧⾼和曲率半径计算 (23)3.4.1 钢板弹簧总成在⾃由状态下的弧⾼ (23)3.4.2 钢板弹簧总成在⾃由状态下的曲率半径 (25)3.4.3 钢板弹簧叶⽚在⾃由状态下曲率半径的计算 (25)3.4.4 钢板弹簧各叶⽚在⾃由状态下的曲率半径和弧⾼的计算 (27)3.4.5 钢板弹簧总成弧⾼的核算 (29)3.5 叶⽚端部形状的选择 (31)3.6 钢板弹簧两端与车架的连接 (32)3.7 钢板弹簧弹簧销和卷⽿的设计 (32)3.7.1 弹簧销的设计 (32)3.7.2 卷⽿尺⼨的确定 (33)4结论 (34)参考⽂献 (35)5 致谢 (36)引⾔1.1 汽车的发展历史⾃1886年世界上第⼀辆汽车诞⽣以来，汽车已经历了120多年的发展来历程。

国内外悬架的发展趋势和技术水平一、国内外悬架的发展趋势随着汽车工业的迅速发展，国内外悬架技术也在不断升级和改进。

未来国内外悬架的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 对悬架轻量化的追求。

随着汽车对燃油经济性和环保性能要求的不断提高，悬架轻量化成为发展的主要趋势。

轻量化的悬架系统不仅可以降低汽车的整体重量，提高车辆的燃油经济性，还可以减少对环境的影响。

2. 悬架智能化水平的提升。

随着智能化技术的不断进步，未来的悬架系统将更加智能化，具有更强的自适应能力和智能控制功能。

智能悬架系统可以根据车辆的行驶状况和路况实时调整悬架的硬度和高度，提高车辆的稳定性和行驶舒适性。

3. 对悬架安全性能的关注。

悬架是汽车重要的安全零部件之一，未来的悬架系统将更加关注安全性能的提升。

通过采用先进的材料和制造工艺，悬架系统可以提高抗疲劳性能和抗冲击性能，减少意外事故的发生。

4. 对悬架动态性能的改进。

未来的悬架系统将更加注重在高速、急转弯、坎坷路面等复杂路况下的动态性能，以提高车辆的操控稳定性和通过性能。

二、国内外悬架技术水平1. 国外悬架技术水平目前，欧美等发达国家在汽车悬架技术方面处于领先地位。

其主要体现在以下几个方面：a. 高性能的主动悬架系统。

欧美等发达国家的汽车厂商在主动悬架系统方面具有较强的研发和生产能力，通过先进的电子控制技术和液压系统，可以实现对悬架的实时调节，提高车辆的操控性和行驶舒适性。

b. 先进的材料和制造工艺。

欧美等发达国家的汽车悬架系统在材料和制造工艺方面具有较强的优势，通过采用先进的合金材料和精密加工工艺，可以提高悬架系统的强度和耐久性。

c. 悬架系统集成化水平高。

欧美等发达国家的汽车悬架系统在集成化水平方面具有较强的优势，可以实现与车辆动力系统、操控系统等其他系统的无缝连接和协同工作，从而提高整车的性能表现。

2. 国内悬架技术水平在国内，汽车悬架技术水平虽然与国外发达国家存在一定差距，但也在不断追赶和提高。

毕业设计（论文）题目：基于ADAMS/Car的汽车悬架系统动力学建模与仿真分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日********大学毕业设计（论文）任务书姓名：院（系）：专业：班号：任务起至日期：毕业设计（论文）题目：基于ADAMS/Car汽车悬架系统动力学建模与仿真分析立题的目的和意义：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。

车辆侧倾因素及其对整车性能的影响2010年07月21日e-works1 导言车辆的侧倾运动性能是车辆性能的一个重要部分，关系到操纵稳定性、乘坐舒适性和安全性。

车辆侧倾性能因素主要包括侧倾中心高度、侧倾角刚度、侧倾阻尼等。

侧倾中心高度在车辆转向时对轮胎抓地能力、左右轮载荷转移、转向性能等很多车辆性能均有重要的影响。

由于侧倾中心高度由悬架的几何机构决定，在设计初期确定之后，后起很难更改。

所以对它的理论分析和优化就显得尤为重要。

国内外很多汽车企业的工程师们都对侧倾中心高度进行过深入的研究。

侧倾刚度和侧倾阻尼的作用比较明朗，由于侧倾角和侧倾角速度是重要的车辆操控稳定性和平顺性的评价指标，并且对其它指标如横摆角速度、侧向加速度也有影响，因此，侧倾刚度和侧倾阻尼的研究也不容忽视。

下面利用多体动力学软件MSC ADAMS对这些参数及其对车辆性能的影响进行详细的计算和分析。

2 仿真模型算例为一款前后均配置独立悬架的中高级轿车。

前悬架为双叉臂式，后悬架为多连杆式。

图1 前后悬架及整车仿真模型3 侧倾中心在前后轴轮心的横向垂直平面内，车辆在横向力作用下车身侧倾的瞬时回转中心称为侧倾中心。

前后侧倾中心的连线称为侧倾轴线，是车身相对于地面转动的瞬时轴线。

侧倾中心距地面的高度称为侧倾中心高度。

车辆转向时，车身绕侧倾轴线进行回转。

严格说来侧倾中心的概念只在侧倾起始状态有意义。

侧倾中心高度对前后轴侧偏角、外倾角都有影响，进而影响车辆的转向性能和轮胎抓地能力。

侧倾中心的位置由悬架的导向机构决定，可以通过几何图解法得到。

以算例中的前悬架——双叉臂独立悬架为例。

上控制臂和下控制臂两个平面的交线形成一条瞬时旋转轴线，该轴线与轮胎接地点可以形成一个平面。

左右两平面的交线与轮心处横向垂直面的交点就是悬架的几何侧倾中心。

图2 双叉臂悬架瞬时旋转轴线3.1 侧倾中心高度与外倾补偿在转向运动中，侧倾中心高度(RCH)对轮胎的外倾补偿会产生影响，如图3所示。

前言本小组毕业设计的课题是普通的经济型轿车。

因而，其定位为中等收入的工薪阶层的第一辆家庭用车。

必须满足以下几个要求：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。

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。

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。

这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毕业生的必须经历的一个必不可少的训练。

悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。

从外表上看，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。

比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。

比较重要的参数有：1.车轮外倾角前轮外倾角分零外倾角、正外倾角、负外倾角。

如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾，这样将加速车轮胎的磨损。

另外，路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的寿命。

因此，前轮有一个外倾角，同时为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势，为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势，一般希望车轮从满载位置起上下跳动40mm的范围内，车轮外倾角变化在1度左右。

车轮外倾角的变化与悬架的形式有关，车轮外倾角的设置影响到汽车的转向操作性能和直线行驶稳定性能。

汽车作曲线行驶时，车轮随车身一起倾斜，即车身外侧车轮向正的外倾角方向变化，从而降低了其侧偏性能。

为保证轮胎的侧偏性能，悬架设计要求上跳时外倾角向负值变化，下落时向正值变化。

但是从操纵稳定性来讲，要求前悬架设计成上跳时外倾角向增大方向变化，下落时向减小方向变化，后悬架设计成上跳时向减小方向变化，下落时向增大方向变化。

2.主销后倾角主销后倾角是指在车身侧视图主销轴与垂直轴的夹角，正的主销后倾角是指主销顶部向后倾的角度。

主销后倾角的主要作用是使车轮复位以提高车辆直线行驶的稳定性。

当行驶中的汽车遇到外力产生偏离时，后倾角产生回正力矩使车轮自动回复到原来位置。

“kc特性”文件汇总目录一、某SUV悬架KC特性对车辆平顺性影响的基础研究二、某微车悬架KC特性研究及其对整车操纵稳定性的影响三、KC特性在悬架设计及整车操稳性能开发中的运用与分析四、基于虚拟样机技术的悬架KC特性及其对整车影响的研究某SUV悬架KC特性对车辆平顺性影响的基础研究随着科技的发展和人们生活水平的提高，SUV因其良好的通过性和舒适性受到了广大消费者的喜爱。

然而，SUV的平顺性受到多种因素的影响，其中悬架系统的KC特性是一个重要的因素。

本文旨在研究某SUV悬架KC特性对车辆平顺性的影响。

我们需要了解什么是悬架KC特性。

KC特性是指悬架系统在受到冲击时表现出来的特性，主要表现在悬架的刚度和阻尼方面。

悬架的刚度决定了车辆的支撑能力，而阻尼则决定了车辆在受到冲击时的能量吸收能力。

因此，KC特性对车辆的平顺性有着直接的影响。

在实验中，我们采用了某品牌的SUV作为实验车辆，对其悬架KC特性和车辆平顺性进行了测试和分析。

我们测量了不同路面条件下，车辆的加速度、速度和位移等参数，以此评估车辆的平顺性。

然后，我们通过调整悬架的刚度和阻尼，测试了不同KC特性对车辆平顺性的影响。

实验结果表明，在相同的路面条件下，悬架刚度对车辆的支撑能力有着显著的影响。

当刚度增大时，车辆的支撑能力增强，可以有效减小车身的振动和摇晃。

然而，刚度过大会导致车辆过于僵硬，使得冲击能量无法有效吸收，反而会降低车辆的平顺性。

因此，合适的刚度是保证车辆平顺性的关键。

阻尼对车辆平顺性的影响也十分重要。

阻尼决定了车辆在受到冲击时的能量吸收能力。

当阻尼适中时，车辆可以有效地吸收冲击能量，减小车身的振动和摇晃。

然而，阻尼过大会导致车辆过于柔软，使得车身容易发生摆动和摇摆，反而会降低车辆的平顺性。

悬架KC特性对SUV的平顺性有着重要的影响。

合适的刚度和阻尼可以有效地提高车辆的平顺性。

因此，在设计和优化SUV的悬架系统时，应充分考虑其对平顺性的影响，以提供更加舒适、稳定的驾驶体验。

五种常见悬挂解析麦弗逊式独立悬挂在这个言必谈操控、论必说运动的年代里，几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能，从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性，就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。

从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。

那么他们是否如宣传所说这么优秀，此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统，并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。

『悬挂在汽车底盘安放位置的示意图』● 悬挂的概念和分类首先让我们来了解一下什么是悬挂：悬挂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，悬架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。

典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。

绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大，这也是悬挂性能差异的核心构件。

根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。

『奥迪S4前后均采用了独立悬挂』非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上，一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮，这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性，同时由于左右两侧车轮的互相影响，也容易影响车身的稳定性，在转向的时候较易发生侧翻。

独立悬挂底盘扎实感非常明显。

由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连，因此从使用过程来看，当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力，这种冲击力不会波及另一侧车轮，使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。

悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。

从外表上看，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。

比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。

比较重要的参数有：1.车轮外倾角前轮外倾角分零外倾角、正外倾角、负外倾角。

如果空车时车轮的安装正好垂直于路面，则满载时车桥因承载变形而可能出现车轮内倾，这样将加速车轮胎的磨损。

另外，路面对车轮的垂直反力沿轮毂的轴向分力将使轮毂压向外端的小轴承，加重了外端小轴承及轮毂紧固螺母的负荷，降低它们的寿命。

因此，前轮有一个外倾角，同时为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势，为防止车轮出现过大的不足转向或过度转向趋势, 一般希望车轮从满载位置起上下跳动40mm 的范围内, 车轮外倾角变化在1度左右。

车轮外倾角的变化与悬架的形式有关,车轮外倾角的设置影响到汽车的转向操作性能和直线行驶稳定性能。

汽车作曲线行驶时，车轮随车身一起倾斜，即车身外侧车轮向正的外倾角方向变化，从而降低了其侧偏性能。

为保证轮胎的侧偏性能，悬架设计要求上跳时外倾角向负值变化，下落时向正值变化。

但是从操纵稳定性来讲，要求前悬架设计成上跳时外倾角向增大方向变化，下落时向减小方向变化，后悬架设计成上跳时向减小方向变化，下落时向增大方向变化。

2.主销后倾角主销后倾角是指在车身侧视图主销轴与垂直轴的夹角，正的主销后倾角是指主销顶部向后倾的角度。

主销后倾角的主要作用是使车轮复位以提高车辆直线行驶的稳定性。

当行驶中的汽车遇到外力产生偏离时,后倾角产生回正力矩使车轮自动回复到原来位置。

乘用车悬架强度有限元分析1概述悬架的强度和耐久性能是影响汽车可靠性的关键因素。

在整车开发的初期，就要对悬架部件进行有限元分析和结构优化，确保其强度符合设计要求。

悬架部件的使用场景复杂，失效模式多变，既可能发生疲劳破坏，也可能发生塑性变形，在极端情况下还可能发生瞬时断裂。

所以悬架强度分析所用的载荷必须合理，既要覆盖尽可能多的实际场景，又不能过分苛刻而导致设计冗余。

实车路试配合虚拟迭代来分解载荷的方法已得到较广泛应用，利用虚拟试验场分解载荷的方法也有整车厂尝试。

但这两种方法成本较高，且一般不考虑撞路沿、过沟、过坎等严苛场景，所获得的载荷通常仅适用于疲劳分析，不适用于极限工况强度分析。

基于经验工况进行载荷分解仍然是目前最常用的方案。

这种方案既不需要物理样车路试，也不需要数字虚拟路面，成本低廉，而且在产品概念设计阶段即可实施。

用于载荷分解的经验工况多达数十个，力图覆盖尽量多的使用场景。

这些经验工况来源于主机厂多年的技术积累，已得到充分验证，而且随着用户需求和道路状况的变化，经验工况体系也在不断地修正和完善。

2多体动力学模型建立悬架强度分析所施加的载荷来源于多体动力学仿真。

我们需要在多体动力学软件中建立整车模型（也可只建立前后悬架模型）；对多体模型施加相应的外载荷，模拟各种工况；分解提取悬架部件各接附点的力和力矩；最后将分解出来的力和力矩施加于有限元模型，进行静强度计算。

用于分析操稳性和平顺性的整车多体模型非常复杂，但悬架载荷分解所需的整车多体模型相对简单得多。

我们可以忽略掉动力传动系统，只保留车身、转向系统、悬架系统和车轮，如图1。

车身和悬架部件用刚性体或者柔性体（MNF中性文件）均可，载荷分解的结果差异很小。

使用柔性体虽不会明显提升分解精度，但可以按有限元模型的接附点节点号来输出载荷，载荷文本可直接粘贴到有限元输入文件，相比刚性体更为方便。

建立载荷输出时，应按局部坐标系输出各接附点载荷。

局部坐标系固定在部件上，在仿真过程中随部件一起运动。

汽车底盘悬架结构与设计摘要：现阶段，伴随着我国经济的快速增长，在世界汽车工业中，都在努力改进汽车的操控稳定性和平顺性。

汽车的前后悬架结构及形式对其影响力最大。

在过去一段时间，悬架设计和性能评估主要基于设计师的经验和主观感受，但基于这种设计思维和设计模式，需要设计人员具有丰富的经验，但是往往准确性和效率并不高，很难满足市场对车辆舒适性和安全性和操纵稳定性的日益增长设计要求。

1汽车底盘的重要性如果车辆长期处于潮湿，空气水蒸气含盐量较高的环境中，比如沿海城市，底盘钣金件及铸铁，锻钢等零部件极易滋生红锈，白锈；例如：底盘零部件防腐要求NSS≥480h，主要表面无基体腐蚀，无起泡；缺陷部位如棱边、焊缝、尖端等起泡、腐蚀面积要求小于总缺陷面积的10%；试验后附着力要求0或1级，划线腐蚀单边宽度≤2mm。

腐蚀性化学品粘附在底盘零部件上，会对零部件表面漆膜进行腐蚀，导致防锈层脱落，直接影响汽车疲劳耐久寿命及零部件本身的强度及刚度，并间接威胁汽车其他部件的运行。

如果路面不佳，可能会刮伤底盘，导致汽车的整体性能下降，影响使整车使用寿命缩短，甚至威胁到行驶安全。

2汽车悬架零件1.悬架系统的主要功能为：缓和冲击，衰减震动，传递由车轮传递过来的所有力和力矩、导向作用，使车轮轮心按照设计的运动曲线进行运动；构成悬架系统的主要零部件主要有弹性元件、导向元件、阻尼元件及横向稳定杆、缓冲块、限位块等，如图1所示图1 轿车前后悬架结构1.汽车底盘悬架设计基本要求：1）良好的操纵稳定性。

良好的悬架系统会使汽车具有一定的不足转向特性；转向时车身的侧倾角较小（侧向加速度为0.4g时，轿车的侧倾角一般要求为3°~5°）；汽车会产生侧倾，此时侧倾力矩主要由三部分组成，分别是：悬挂质量离心力引起的侧倾力矩，悬挂质量重力引起的侧倾力矩，在独立悬架中，非悬挂质量引起的侧倾力矩；悬架零部件中弹簧、稳定杆、衬套等提供反向力及侧倾力矩，使车辆在急速转弯行驶时不会侧翻；在车轮跳动时，悬架导向元件使车轮四轮参数在合理的区间变化，减小轮胎的磨损，使得轮胎内外胎肩磨损均匀，使车厢保持直线行驶。

车辆悬架系统及整车平顺性研究车辆悬架系统及整车平顺性研究车辆悬架系统是汽车重要的组成部分之一，对整车的平顺性具有重要影响。

本文将探讨车辆悬架系统的原理、结构以及其对整车平顺性的影响。

悬架系统是车辆的重要组成部分，其主要作用是减震和支撑车身，保证车辆在行驶中的平稳性和舒适性。

在车辆行驶过程中，经受到的外力和振动会通过悬架系统传递到车身和驾驶室内，影响乘坐舒适性以及驾驶稳定性。

因此，研究车辆悬架系统对整车平顺性的影响具有重要意义。

车辆悬架系统一般由弹簧、减振器、悬挂杆等部件组成。

弹簧是悬架系统的主要支撑部件，其作用是将车辆的重量均匀地分散到车轮上，并对路面的不平进行缓冲。

减振器是悬架系统的主要减震部件，能够有效地减少车身在行驶过程中的颠簸和震动。

悬挂杆则支撑和固定弹簧和减振器，起到连接转向系统和车轮的作用。

悬架系统的结构和设置对整车平稳性和舒适性有直接影响。

一般来说，悬架系统设置较低的频率和大的减振比能够提高车辆的乘坐舒适性。

通过较低的频率，车辆可以更好地适应路面的不平，并保持相对稳定的车体姿态；而较大的减振比则能够减少车辆在行驶过程中的颠簸和震动，提高乘坐的平顺性。

同时，悬架系统还需考虑车辆的操控性和稳定性。

过软的悬架系统在车辆高速行驶时容易造成车身的抖动和不稳定，影响驾驶的安全性；过硬的悬架系统则会使车辆受到路面不平的冲击传递到车身和驾驶员，降低驾驶舒适性。

因此，在悬架系统的设计中需要综合考虑乘坐舒适性与驾驶稳定性之间的平衡。

对于不同的车型和用途，悬架系统的设计也会有所差异。

例如，为了提供更好的通过性和越野能力，越野车通常采用较高的悬架系统和更强的减震器，以适应复杂多变的路况。

而豪华轿车则注重乘坐的平稳和舒适，通常采用更软的悬架系统和高级的减震器，提供更优质的乘坐体验。

当然，除了上述结构和设置的影响，悬架系统的材料和制造工艺也会对车辆的平顺性产生影响。

材料的选择和工艺的改进可以进一步提高悬架系统的动态性能和减震效果，从而提升整车的平稳性和舒适性。

关于汽车悬架系统——简单知识了解李良车辆工程说明：1、单独的关于悬架的资料太多，将资料简化，尽可能简单些，写的不好，多多批评指正。

第二部分对悬架的设计和选型很有参考价值，可以看看。

2、另外搜集了一些关于悬架方面的资料（太多了，提供部分），也很不错。

3、有什么问题或建议多多提，我喜欢～～～～～～～～第一部分简单回答您提出的问题悬架的作用：1、连接车体和车轮，并用适度的刚性支撑车轮；2、吸收来自路面的冲击，提高乘坐舒适性；3、有助于行驶中车体的稳定，提高操作性能；悬架系统设计应满足的性能要点：1、保证汽车有良好的行驶平顺性；相关联因素有：振动频率、振动加速度界限值2、有合适的减振性能；应与悬架的弹性特性很好地匹配，保证车身和车轮在共振区的振幅小，振动衰减快3、保证汽车具有良好的操纵稳定性；主要为悬架导向机构与车轮运动的协调，一方面悬架要保证车轮跳动时，车轮定位参数不发生很大的变化，另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量4、汽车制动和加速时能保持车身稳定，减少车身纵倾（点头、后仰）的可能性，保证车身在制动、转弯、加速时稳定，减小车身的俯仰和侧倾5、能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩，零部件质量轻并有足够的强度、刚度和寿命悬架的主要性能参数的确定：1、前、后悬架静挠度和动挠度；2、悬架的弹性特性；3、（货车）后悬架主、副簧刚度的分配；4、车身侧倾中心高度与悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配；5、前轮定位参数的变化与导向机构结构尺寸的选择；悬架系统与转向系统：1、悬架机构位移的转向效应，悬架系对操纵性、稳定性的影响之一是悬架机构的位移随弹簧扰度而变所引起的转向效应。

轴转向，使用纵置钢板弹簧的车轴式悬架的汽车在转弯时车体所发生侧摆的情况下，转弯外侧车轮由于弹簧被压缩而后退，内侧车轮由于弹簧拉伸而前进，其结果是整个车轴相当原来的车轴中心产生转角，这种现象称为周转向。

前轮产生转向不足的效应，后轮产生转向过度的效应。

悬架基本功用组成和分类首先让我们来了解一下什么是悬架：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，悬架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。

悬架基本功用：①对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种颤动、摇摆和震动等，与轮胎一起，予以吸收和减缓。

从而保障乘客和货物的安全，并提高驾驶稳定性。

②将路面与车轮之间的磨擦所产生的驱动力和制动力，传输至底盘和车身。

③支承车桥上的车身，并使车身与车轮之间保持适当的几何关系。

典型的汽车悬架结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。

绝大多数悬架多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬架的导向机构差异却很大，这也是悬架性能差异的核心构件。

悬架的组成悬架一般有弹性元件、导向装置、减振器和横向稳定杆组成弹性元件：弹性元件用来承受并传递垂直载荷、缓和不平路面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击或车身位置的变化。

常见的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。

减震器：减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动。

减振器的类型有筒式减振器、阻力可调式减振器和充气式减振器。

用于限制弹簧的自由振荡，提高乘坐舒适性。

横向稳定器：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，在悬架系统中加设有横向稳定杆，目的是提高侧倾刚度，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。

用于防止汽车横向摆动。

导向装置：导向装置用来使车轮按一定运动轨迹相对车身运动，同时起传递力作用。

通常导向装置由控制摆臂式杆件组成，有单杆式和连杆式的。

钢板弹簧作为弹性元件时，它本身兼导向作用，可不另设导向装置。

用于使上述部件定位，并控制车轮的横向和纵向运动。

悬架的基本类型1）按照控制形式不同，悬架可分为被动式悬架和主动式悬架两大类。