某型全地形车独立悬架设计

汽车独⽴悬架设计说明书（毕业设计）独⽴悬架设计说明书摘要本设计主要讲述了悬架的定义和重要性，描述了悬架的作⽤和功能主要阐述了独⽴悬架的类别和构造尤其是详细的介绍了麦弗逊式独⽴悬架的设计过程，本着满⾜车辆⾏使平顺性的原则，设计了麦弗逊式独⽴悬架的各个组成部件，并对其进⾏了校核。

如螺旋弹簧的设计和计算，横向稳定杆的设计，对导向机构进⾏了平顺性分析，横摆臂的长度计算和减震器的设计计算等。

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。

怎样处理好这些⽅⾯的关系就摆在了我们设计⼈员的⾯前。

因此要是能够设计出使这些⽅⾯都能达到⼀个和谐的悬架对越来越多的汽车使⽤⼈员来说将会带来极⼤的好处。

他们将会体会到优秀悬架带给他们的良好的舒适性，和安全的平顺性。

希望本⼈的设计能够满⾜⼤家的要求。

本设计的图纸主要由计算机绘制完成，计算机编档、排版，打印出图及论⽂。

还完成了⼀定量的英⽂翻译⼯作。

关键词：麦弗逊式独⽴悬架悬架汽车悬架AbstractThe main design on the suspension of the definition and importance of a suspension described the role and functions primarily on the type of independent suspension and tectonic particularly detailed introduced Maifuxun independent suspension design process, in the spirit of the exercise smoothly vehicles meet the principles of the design of the independent suspension Maifuxun various components, and the degree of their. If screw spring-loaded design and calculation, horizontal designed to guide agencies conducted smoothly and analytical, Wang squatting length calculation and shock absorber design.Training is a perfect car for the car more difficult to achieve fuel, because it is necessary to meet the suspension of vehicle comfort, but also meet the requirements of the stability of its manipulation, and these two aspects are mutually antagonistic. For example, in order to achieve good sexual comfort, require a significant buffer car shock, which is designed spring-loaded soft farther, but the spring-loaded soft but easy to vehicle braking occurred "nod" and accelerate the "rise" and so serious adverse trends, to the detriment of the vehicle to easily lead to vehicle instability manipulation. How to handle the relationship between these areas before our designers have to face the problem .So if thesemeet the mission to design a harmonious suspension of a growing number of vehicles involved will bring great benefits. They will understand their outstanding suspension to the comfort of a good, and safe smoothly. I hope the design can satisfy all requirements.The design drawings completed mainly by computer mapping, computer archiving, typesetting, printing out maps and papers. Also completed a number of English translation work.Keyword：Maifusun type of independent suspension suspension Motor Training1概述1.1 悬架的定义及其重要性悬架是保证车轮与汽车承载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综总称。

某型全地形车独立悬架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（或车轮）弹性的连接起来。

它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，缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的行驶平顺性。

本文是以北极星运动家ACE 全地形车的前麦弗逊式悬架为基础设计的，目的是为了检验大学四年的学习成果并为将来走上工作岗位打下坚实的基础。

所做的说明书中包括轿车前悬架的选型、减振器的选型及计算、弹性元件形式的选择计算及选型、导向机构的设计，横向稳定杆的设计计算和车轮定位参数的确定。

经过查阅大量的资料，以及结合所学知识，对该前悬架进行了方案论证、结构方案分析以及设计计算。

设计中包括了减振器、弹性元件和横向稳定杆的各项参数确定，包括主要参数的选择计算、受力情况、强度校核等。

在最后，对本次设计做出总结。

设计中包括计算机辅助设计CAD绘图（零件图、装配图），翻译外文资料一份，设计说明书一份。

关键词：麦弗逊式悬架，导向机构，减震器，螺旋弹簧，横向稳定杆AbstractThe suspension is one of the modern automobile assembly, frame (or body) and the axle (or wheel) flexible connection up. Its primary function is to pass the role of force and torque between the wheels and the frame (or body) to ease the load of the road to pass the impact of the frame (or body), the attenuation caused by the vibration of the bearing system ensure riding comfort.This article is based on the all-terrain vehicle called Polaris sportsman ACE ’s front mcpherson independent suspension, the purpose is to lay a solid foundation for the future go to work for the learning outcomes of the inspection four years of college. Made to the instructions included in the suspension in the front of the car selection, the selection and calculation of the shock absorber, the choice of the form of the elastic element calculation and selection, guiding mechanism design, design and calculation of the stabilizer bar and wheel alignment parameters to determine . Access to large amounts of data, and combine the suspension of the former demonstration program, the structure of program analysis and design calculations. The design includes a shock absorber, the elastic element and the horizontal stabilizer of the parameters identified, including the choice of the main parameters to calculate the forces and strength check. Finally, make a summary on the design.It contains computer aided design of CAD drawing (part drawing & assembly drawing), a piece of translation of foreign materials, a piece of design instruction.KEY WORDS: mcpherson independent suspension, guide mechanism, absorber, absorber springs, stabilizer bar目录1 引言11.1 研究的目的及意义11.2 全地形车的国内外研究现状21.2.1 国内研究现状21.2.2 国外研究现状31.3 车辆悬架系统的国内外研究现状31.3.1 国外车辆悬架系统的研究现状31.3.2 国内车辆悬架系统的研究现状42 悬架设计的要求与步骤62.1 悬架设计的要求62.2 悬架设计的一般步骤63 悬架主要参数的确定83.1 所选车型原始数据83.2 麦弗逊式独立悬架83.3 车辆悬架车轮的定位参数93.3.1 车轮外倾角93.3.2 车轮前束角103.3.3 主销后倾角123.3.4 主销内倾角143.4 悬架弹性特性163.4.1 悬架静挠度和动挠度的选择163.4.2 悬架的弹性特性183.5 悬架的侧倾特性193.5.1 悬架侧倾中心高度与轮距变化193.5.2 侧倾角刚度的计算203.5.3 汽车稳态转向时车身侧倾角及侧倾角刚度在前、后悬架上的分配224 独立悬架导向机构的设计244.1 对独立悬架导向机构的要求244.1.1 对前独立悬架导向机构的要求244.1.2 对后独立悬架导向机构的要求244.2 悬架的抗制动点头性能分析与计算254.3 独立悬架导向机构的受力分析与强度计算265 悬架主要元件的设计285.1 悬架中的弹性元件285.1.1 弹性元件的选择285.1.2 弹性元件的设计计算285.2 减振器主要参数及尺寸的选择305.2.1 筒式减振器的类型305.2.2 减振器主要性能参数的选择305.3 横向稳定杆的设计326 结论33参考文献34致谢361 引言1.1 研究的目的及意义全地形车，英文全称为“All Terrain Vehicle”，是近几年兴起的集休闲、竞技、娱乐为一体的实用型车辆[1]。

全地形越野车辆的悬挂系统设计悬挂系统是全地形越野车辆中至关重要的组成部分。

它直接关系到车辆在不同路况下的操控性、舒适性和通过性。

本文将就全地形越野车辆的悬挂系统设计进行探讨。

一、悬挂系统的功能和要求全地形越野车辆悬挂系统的主要功能是吸收和减震，保证车体与地面之间的接触一直保持在最佳状态，从而提高车辆的通过性和操控性。

此外，悬挂系统还需要具备足够的强度和刚度，以应对复杂的路况和高强度的振动冲击。

二、悬挂系统的设计原则1. 适应性：悬挂系统需要根据不同路况和驾驶环境的变化，能够自动调整和适应，使得车辆在各种路况下都能保持良好的操控性和舒适性。

2. 减震性：悬挂系统的减震功能是非常重要的。

它可以将车辆行驶中的震动和冲击减少到最低，提供相对平稳的行驶感受，减少疲劳和不适。

3. 稳定性：悬挂系统需要保证车辆在高速行驶和急刹车等特殊情况下的稳定性，提高车辆的安全性。

4. 载重能力：全地形越野车辆通常需要携带较大的载荷，因此对悬挂系统的载重能力有一定的要求，要能够承受较大的重量而不失去其功能和性能。

三、悬挂系统的类型全地形越野车辆常见的悬挂系统类型包括独立悬挂系统和非独立悬挂系统。

1. 独立悬挂系统：独立悬挂系统指车辆前后两个轮子的悬挂系统相互独立，它能够根据路况的不同独立调整，提供更好的悬挂效果和操控性。

常见的独立悬挂系统包括麦弗逊悬挂、双叉臂悬挂和多连杆悬挂等。

2. 非独立悬挂系统：非独立悬挂系统指车辆前后两个轮子的悬挂系统不独立，常见的有梯形连杆悬挂和扭力梁悬挂等。

这种类型的悬挂系统结构简单，成本低廉，但在悬挂效果和舒适性上略逊于独立悬挂系统。

四、悬挂系统的参数设计悬挂系统的参数设计直接关系到其性能和舒适性。

主要参数包括弹簧刚度、减震器阻尼和悬挂高度等。

1. 弹簧刚度：弹簧刚度决定了悬挂系统的硬度和承载能力，需要根据车辆的使用环境和要求进行合理的选择和设计。

2. 减震器阻尼：减震器阻尼对悬挂系统的减震效果和稳定性有着重要影响。

一、课程名称独立悬架设计与应用二、课程背景随着汽车工业的快速发展，独立悬架因其优异的操控性能、舒适性和安全性而成为现代汽车的主流悬架形式。

本课程旨在使学生掌握独立悬架的基本原理、设计方法及在实际工程中的应用，提高学生的专业素养和实际操作能力。

三、课程目标1. 理解独立悬架的工作原理和特点；2. 掌握独立悬架的结构设计、参数优化及性能评价方法；3. 学会独立悬架在汽车工程中的应用；4. 培养学生的创新意识和团队协作能力。

四、课程内容1. 独立悬架概述- 独立悬架的定义及分类- 独立悬架的特点及优势- 独立悬架的发展历程2. 独立悬架的结构设计- 常用独立悬架结构介绍（如麦弗逊式、多连杆式、双横臂式等）- 独立悬架的结构参数分析- 独立悬架的连接方式及材料选择3. 独立悬架的动力学分析- 独立悬架的受力分析- 独立悬架的运动学分析- 独立悬架的动力学模型建立4. 独立悬架的参数优化- 独立悬架性能评价指标- 参数优化方法（如遗传算法、粒子群算法等）- 优化结果分析与验证5. 独立悬架在汽车工程中的应用- 独立悬架在轿车、SUV、MPV等车型中的应用- 独立悬架在新能源汽车中的应用- 独立悬架在赛车、特种车辆中的应用6. 独立悬架的试验与验证- 独立悬架试验台搭建- 独立悬架性能试验方法- 试验结果分析与总结五、教学方法1. 讲授法：系统讲解独立悬架的基本原理、设计方法及实际应用；2. 案例分析法：通过分析典型独立悬架案例，提高学生的实践能力；3. 讨论法：引导学生对独立悬架设计中的问题进行讨论，培养学生的创新思维；4. 实践操作法：组织学生进行独立悬架设计、建模及仿真实验，提高学生的实际操作能力。

六、课程评价1. 平时成绩：课堂参与度、作业完成情况等（40%）；2. 实践成绩：独立悬架设计、建模及仿真实验成绩（30%）；3. 期末考试：独立悬架基本原理、设计方法及应用的笔试成绩（30%）。

七、课程资源1. 教材：《汽车悬架设计与应用》；2. 网络资源：相关学术网站、汽车设计软件等；3. 实验设备：独立悬架试验台、计算机等。

汽车悬架--独立悬架导向机构的设计第五节独立悬架导向机构的设计一、设计要求对前轮独立悬架导向机构的要求是：1)悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±4．Omm，轮距变化大会引起轮胎早期磨损。

2)悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度。

3)汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。

在0．4g侧向加速度作用下，车身侧倾角不大于6°～7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。

4)汽车制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。

对后轮独止：悬架导向机构的要求是：1)悬架上的载荷变化时，轮距无显著变化。

2)汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，以减小过多转向效应。

此外，导向机构还应有够强度，并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。

目前，汽车上广泛采用上、下臂不等长的双横臂式独立悬架(主要用于前悬架)和滑柱摆臂(麦弗逊)式独立悬架。

下面以这两种悬架为例，分别讨论独立悬架导向机构参数的选择方法，分析导向机构参数对前轮定位参数和轮距的影响。

二、导向机构的布置参数1．侧倾中心双横臂式独立悬架的侧倾中心由如图6—24所示方式得出。

将横臂内外转动点的连线延长，以便得到极点P，并同时获得P点的高度。

将P点与车轮接地点N连接，即可在汽车轴线上获得侧倾中心W。

当横臂相互平行时(图6—25)，P点位于无穷远处。

作出与其平行的通过N点的平行线，同样可获得侧倾中心W。

双横臂式独立悬架的侧倾中心的高度hw通过下式计算得出滑柱摆臂式独立悬架的侧倾中心由如图6—26所示方式得出。

从悬架与车身的固定连接点E 作活塞杆运动方向的垂直线并将下横臂线延长。

两条线的交点即为P点。

滑柱摆臂式悬架的弹簧减振器柱EG布置得越垂直，下横臂GD布置得越接近水平，则侧倾小心W就越接近地面，从而使得在车轮上跳时车轮外倾角的变化很不理想。

如加长下横臂，则可改善运动学特性。

总体方案：在设计时首先考虑改型车的总体方案要求，在借鉴原型车悬架系统结构的基础上，提出改型车悬架系统的总体方案。

接着，根据悬架总体方案，进行悬架系统各零部件的设计计算，在计算时应重点计算对悬架整体性能影响较大的零部件如：螺旋弹簧、横向稳定杆、减振器等。

然后，运用CAD工具进行悬架系统的实体建模和二维零件图的绘制；最后，利用计算机仿真手段对悬架系统的运动学特性进行仿真分析。

原型车是奇瑞QQ3 前悬架选择麦弗逊式独立悬架后悬架选择纵向拖拽臂式非独立式悬架为什么前悬架选择麦弗逊式悬架？麦弗逊式悬架的特点麦弗逊悬架一般用于轿车的前轮。

与其它悬架系统相比，麦弗逊式悬架系统具有结构简单，紧凑，占用空间少，性能优越等特点。

麦式悬架还具有较为合理的运动特性，能够保证整车性能要求 。

虽然麦弗逊悬挂在行车舒适性上的表现令人满意，其结构简单体积不大，可有效扩大车内乘坐空间，但也由于其构造为滑柱式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头等性能较差。

麦佛逊式悬架的经济性分析自20世纪30年代美国通用汽车的一名工程师麦弗逊（McPherson）发明了麦弗逊式悬架以来，麦弗逊式独立悬架已成为使用量最多的悬架结构形式之一[5]。

从宝马M3，保时捷911等高性能车，到菲亚特STILO，福特FOCUS和国产的夏利、哈飞面包车等前悬挂采用的都是麦弗逊式悬架。

麦弗逊式悬架的有效性和经济型已经得到了无数事实的佐证。

随着世界能源的日益匮乏，微型汽车和节能汽车已成为世界汽车工业发展的一个重要方向，小排量汽车和经济型汽车的推广势必会带来麦弗逊式独立悬架更为广泛的运用，麦弗逊式悬架的经济性也将得到充分的体现。

麦弗逊式悬架最大的设计特点就是结构简单，结构简单能带来两个直接好处是：悬挂质量轻和占用空间小。

我们知道，汽车的质量是影响汽车燃油经济性的一个关键因素，减轻悬架的质量进而减轻整车的质量就可以有效地降低汽车的油耗，从而达到减少能源消耗和降低使用成本的目的；同样，由于麦式悬架有着结构紧凑、占用空间小等结构特点，这就使汽车的前置前驱式布置方案（FF ）成为可能。

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要双横臂式独立悬架是常见的悬架形式之一，在汽车领域有着广泛的应用，要求具有稳定的可靠性。

其突出优点是在于设计的灵活性，可以通过合理选择空间导向杆系的接触点的位置及控制臂的长度，使得悬架具有合理的运动特性。

本设计2.0L越野车车型进行双横臂式悬架的设计，利用平面作图法和平面解析法对悬架的上、下横臂的尺寸和空间布局进行设计，计算选用双同时减震器和螺旋弹簧匹配悬架系统，保证轮胎的几何定位参数在各种悬架的摆动情况下都符合汽车行驶的要求，反复核算以保证在各种形式条件下获得最佳平顺性和操作稳定性。

关键字：双横臂式独立悬架；越野车；螺旋弹簧；双筒式减震器-I-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）AbstractDouble wishbone independent suspension is a common form of suspension in the automotive sector has a wide range of applications, requires a stable reliability. Advantage lies in its outstanding design flexibility, a reasonable choice by the Department of guide bar contact point location and the length of the control arm, making the suspension has a reasonable flow conditions. 2.0L SUV models the design of double wishbone suspension design, mapping method and the plane using the plane analytical method the suspension of the upper and lower arm of the size and spatial layout design, calculations also use double-shock matching device and the coil spring suspension system, Geometric alignment parameters to ensure that the tire swing in a variety of suspension cases are in line with the requirements of automobile driving, repeated in various forms of accounting to ensure the best under the conditions of smoothness and operational stability.Keywords: Double wishbone independent suspension；off-road vehicles；coil spring；double-barrel shock absorber-II-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 要研究内容 (2)第2章悬架 (3)2.1 悬架的功用和组成 (3)2.2 汽车悬架的类型 (3)2.3 双横臂独立悬架 (4)第3章悬架主要参数的确定 (6)3.1 悬架静挠度 (6)3.2 悬架的动挠度 (7)3.3 悬架弹性特性 (7)3.4 小结 (7)第4章独立悬架导向机构设计及强度校核 (9)4.1 设计要求 (9)4.2 导向机构的布置参数 (9)4.2.1侧倾中心 (9)4.2.2纵倾中心 (9)4.3 双横臂式独立悬架导向机构设计 (10)4.3.1纵向平面内上、下横臂轴布置方案 (11)4.3.2横向平面内的上、下横臂的布局方案 (11)4.3.3水平面内上、下横臂轴的布置方案 (12)4.4 悬架螺旋弹簧刚度及应力计算 (13)4.4.1螺旋弹簧材料的选择 (14)4.4.2弹簧几何参数的计算 (15)4.4.3弹簧的校核 (17)4.5 小结 (17)第5章减振器机构类型及主要参数的选择计算 (18)5.1 分类 (18)5.2 相对阻尼系数 (18)-III-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）5.3 减振器阻尼系数的确定 (20)5.4 最大卸荷力的确定 (21)5.5 简式减振器工作缸直径D的确定 (21)5.6 小结 (21)第6章 CATIA V5三维建模 (22)6.1 关于CATIA V5 (22)6.2 CATIA应用现状 (22)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)-IV-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1 课题研究的目的和意义当代汽车工业已成为国民经的支柱产业之一，其发展水平反映了一个国家工业技术的综合水平，而且是否具有独自的开发技术关乎一个民族汽车工业的生死存亡。

独立悬架课程设计案例一、教学目标本课程旨在让学生掌握独立悬架的基本原理、结构和设计方法。

通过学习，学生应能理解独立悬架在汽车工程中的应用，及其对车辆性能的影响。

具体目标如下：1.描述独立悬架的定义、类型及其工作原理。

2.解释独立悬架的主要组成部分及其功能。

3.阐述独立悬架的设计原则和评价指标。

4.分析独立悬架在汽车中的作用和重要性。

5.能够识别不同类型的独立悬架结构。

6.能够运用基本公式进行简单独立悬架的设计计算。

7.能够分析独立悬架的性能，并对其进行优化设计。

8.能够结合实例评价独立悬架的优缺点。

情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。

2.培养学生对汽车工程领域的兴趣，认识科技发展对生活的影响。

3.培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力。

二、教学内容本课程的教学内容围绕独立悬架的基本概念、结构设计及其在汽车工程中的应用展开。

具体包括：1.独立悬架的定义与分类。

2.麦弗逊悬架、多连杆悬架、烛式悬架等常见独立悬架的结构与工作原理。

3.独立悬架的主要设计参数及其对性能的影响。

4.独立悬架设计的基本流程和方法。

5.独立悬架性能的评价指标及其优化。

6.独立悬架在现代汽车中的应用案例分析。

三、教学方法为了提高学生的学习效果和兴趣，本课程将采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：系统地传授独立悬架的基本原理、结构和设计方法。

2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解独立悬架的应用和性能评价。

3.实验法：学生进行独立悬架的实验，培养学生的动手能力和实际操作技能。

4.小组讨论法：分组进行讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

四、教学资源为了保证教学效果，我们将准备以下教学资源：1.教材：《汽车工程学：独立悬架设计与应用》。

2.参考书籍：包括《汽车悬架系统设计》、《现代汽车悬架技术》等。

3.多媒体资料：包括独立悬架的结构动画、工作原理演示等。

4.实验设备：独立悬架模型、测量工具等。