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底盘课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握底盘的基本结构、工作原理和功能，了解底盘在车辆中的重要性和作用，培养学生对底盘技术的兴趣和认识。
1.了解底盘的基本结构，包括悬挂系统、转向系统、制动系统等。
2.掌握底盘各部件的工作原理和功能。
3.了解底盘在车辆中的重要性和作用。
4.能够分析底盘各部件的工作状态和性能。
5.能够进行底盘的基本维护和故障排除。
情感态度价值观目标：1.培养学生对底盘技术的兴趣和认识。
2.培养学生对车辆工程的热爱和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括底盘的基本结构、工作原理和功能。
1.底盘的基本结构：介绍悬挂系统、转向系统、制动系统等底盘部件的构成和作用。
2.底盘的工作原理：讲解各部件的工作原理和性能，包括弹簧、减震器、转向机、刹车盘等。
3.底盘的功能：阐述底盘在车辆中的重要性和作用，如行驶稳定性、操控性、安全性等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。
1.讲授法：通过讲解底盘的基本结构、工作原理和功能，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，引导学生思考和探讨底盘技术的问题。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生了解底盘在车辆中的重要作用。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲身体验底盘各部件的工作原理和性能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源。
1.教材：选择合适的教材，提供学生系统学习底盘知识的基础。
2.参考书：提供相关的参考书籍，帮助学生深入理解底盘技术。
3.多媒体资料：制作多媒体课件，通过动画、图片等形式展示底盘各部件的工作原理和性能。
4.实验设备：准备实验设备，让学生能够亲身体验底盘技术。
五、教学评估为了全面反映学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置相关的作业，评估学生的知识掌握和应用能力。
汽车传动系统检测诊断与修复课程标准1.课程信息课程名称：汽车传动系统检测诊断与修复课程编号：21035学时学分：90学时，6学分。
设置依据：依据汽车检测与维修技术人才培养方案的要求专业设置本门课程。
课程性质：本课程是汽车汽车检测与维修技术专业必修课程。
课程目标:掌握完成汽车检测与维修技术领域相应的基础知识和专业技能，形成较高的综合职业素养，为获得汽车检测与维修技术专业资格证书奠定应知和应会基础。
具备在汽车检测与维修岗位上从事汽车保养、维护与维修工作的能力，并向汽车检修管理岗位发展奠定基础。
课程关系:以先修《汽车发动机构拆装技术》《汽车电器拆装技术》《汽车文化》课程为前提，为后续《汽车行驶系统》《汽车转向系统》《汽车制动系统》课程的奠定基础。
2．设计思路2.1课程功能分析：服务的工作岗位和工作领域分析2.2课程内容调整根据汽汽车检测与维修技术职业能力（汽车维修工）要求，对传统的课程内容进行调整：加强：讲授不同车型的变速器器方面的理论知识，以增强汽车检测与维修技术能力的培养。
减少：三轴式手动变速器，原因：三轴式手动变速器在小汽车上应用较少。
增加：无极变速器和双离合自动变速器，以适应汽车技术发展对汽车检测与维修技术能力的需要。
融入：《汽车维修技术》职业标准中的应知内容：不同车型的优缺点，性能参数。
应会内容:学会分析每种车型的先进技术。
2.3学习项目开发：为了提高学生的职业能力，开发一个学习项目：行星齿轮机构。
选取行星齿轮机构任务为载体，利用行星齿轮机构的工作原理，开发出行星齿轮机构学习项目，让师生在真实的情境中模拟汽车维修工角色，完成分组、分配任务的工作，形成行星齿轮机构的认知成果，达到实现培养动手操作的实践能力、理论联系实际，养成良好职业习惯的目的。
2.4教学顺序调整：依据教育认知规律，先进行理论教学，后进行实践操作，对教学顺序进行如下调整：提前：各学习单元的学习参考。
退后：各学习单元的学生工作页。
轿车底盘零部件开发设计流程一、确定设计目标：首先要确定轿车底盘的设计目标和要求，包括悬挂系统的悬挂性能、刹车系统的刹车性能、转向系统的灵活性和传动系统的传动效率等方面的要求。
二、制定设计方案：根据所需的性能要求和目标，制定底盘的设计方案。
底盘的设计方案应包括底盘的整体结构、零部件的选择和布置、以及各个系统的设计和参数设置等方面的内容。
三、设计和计算：根据设计方案，进行底盘零部件的详细设计和计算。
其中，悬挂系统的设计和计算主要包括弹性元件的选择和参数计算、减振器和转向器的设计等方面的内容；刹车系统的设计和计算主要包括制动器的选择和参数计算、制动管路和制动液的设计等方面的内容；转向系统的设计和计算主要包括转向器和转向节的参数计算等方面的内容；传动系统的设计和计算主要包括传动装置和传动轴的参数计算等方面的内容。
四、模型制作和试验验证：根据设计方案，制作底盘的模型，并进行相关的试验验证。
试验验证的内容主要包括悬挂系统的试验验证、刹车系统的试验验证、转向系统的试验验证和传动系统的试验验证等方面的内容。
通过试验验证，可以对底盘的设计进行修正和改进。
五、优化设计：根据试验结果和实际使用情况，对底盘的设计进行优化。
优化设计的内容主要包括悬挂系统的优化设计、刹车系统的优化设计、转向系统的优化设计和传动系统的优化设计等方面的内容。
六、生产制造：根据最终的设计方案，对底盘进行生产制造。
生产制造的内容主要包括零部件的加工制造和装配组装等方面的内容。
七、试验评估：对生产制造的底盘进行试验评估。
试验评估的内容主要包括悬挂系统的试验评估、刹车系统的试验评估、转向系统的试验评估和传动系统的试验评估等方面的内容。
八、优化改进：根据试验评估的结果，对底盘的设计进行优化改进。
优化改进的内容主要包括悬挂系统的优化改进、刹车系统的优化改进、转向系统的优化改进和传动系统的优化改进等方面的内容。
综上所述，轿车底盘零部件的开发设计流程主要包括确定设计目标、制定设计方案、设计和计算、模型制作和试验验证、优化设计、生产制造、试验评估和优化改进等步骤。
汽车底盘设计引言汽车底盘作为汽车的重要组成部分之一，起着承载车身、保护乘员和驾驶员安全的重要作用。
底盘设计的质量直接关系到汽车的性能、操控性和乘坐舒适度。
本文将从各个方面深入探讨汽车底盘设计的规范、规程和标准，希望能为相关领域的专家和从业者提供一些有价值的参考。
一、底盘设计的基本原则1. 结构强度与安全性底盘的设计要保证足够的结构强度，能够支撑整个车身的重量以及承受来自路面不平和碰撞的冲击力，从而确保车辆在行驶过程中的稳定性和安全性。
2. 悬挂系统的舒适性和稳定性汽车悬挂系统对乘坐舒适性和行驶稳定性起着至关重要的作用，底盘设计需要考虑悬挂系统的布局和参数调整，以提供良好的减震效果和稳定的行驶特性。
3. 空气动力学效应考虑底盘的设计还应考虑车辆在高速行驶时的空气动力学效应，包括减小风阻、提高空气动力学性能等方面，以提高车辆的燃油经济性和行驶稳定性。
二、底盘设计的关键技术要点1. 材料选择和工艺优化底盘的材料选择需要考虑强度、刚度和重量等综合因素，常用的材料包括高强度钢、铝合金等，通过工艺优化可使底盘达到优化的强度和轻量化目标。
2. 结构优化和预测分析运用结构优化和预测分析方法，对底盘的各个组件进行强度、刚度、模态和疲劳等综合评估，以保证底盘的性能和耐久性。
3. 悬挂系统设计和调校悬挂系统的设计需要综合考虑车辆的实际使用环境、行驶稳定性和乘坐舒适性，对悬挂系统的参数进行合理的设定和调校，以满足不同道路状况下的需求。
4. 制动系统和转向系统设计底盘的制动系统和转向系统的设计也是底盘设计的重要组成部分，制动系统的设计应考虑制动力的均衡性和稳定性，转向系统的设计应满足车辆的灵活性和操控性要求。
三、底盘设计的测试和验证为了保证底盘设计的质量和性能，需要进行一系列的测试和验证工作，包括底盘结构的静态和动态刚度测试，悬挂系统和制动系统的性能测试，以及底盘在各种极端条件下的耐久性验证等。
四、底盘设计的未来发展趋势随着汽车科技的不断进步，底盘设计也在不断创新和演进。
汽车底盘设计汽车底盘是汽车结构中的关键组件，它承载着车身以及其上乘客和货物的重量，并提供稳定的行驶性能和舒适的乘坐体验。
合理的底盘设计不仅能使汽车更加安全可靠，还能提升操控性能和燃油经济性。
本文将从结构设计、材料选择和工艺优化等方面探讨汽车底盘设计的重要性和相关技术。
一、结构设计1.1 载荷传递能力汽车底盘的主要功能之一是承载车身和其上的荷载。
因此，在底盘结构设计中，必须充分考虑底盘的刚度和强度。
通过合理的构造和布置加强筋、支撑件及抗扭杆等，可以增加底盘的承载能力，提高整车的安全性和稳定性。
1.2 空气动力学优化底盘结构对车辆在行驶过程中的空气阻力也有影响。
通过合理的气流引导设计和底部平整的底盘盖板设计，不仅可以减小空气阻力，提高车辆的行驶稳定性，还可以提高燃油经济性。
二、材料选择2.1 强度与轻量化底盘结构的材料选择需要综合考虑强度和重量的因素。
高强度且轻质的材料如高强度钢、铝合金和复合材料等常被选用。
这些材料可以提供足够的强度，同时减轻整车的自重，改善悬挂系统的响应性，提高行驶平稳性。
2.2 耐腐蚀性和可维修性由于底盘处于汽车的底部，经常接触到道路上的水和腐蚀性物质。
因此，在材料选择时，必须考虑材料的耐腐蚀性和可维修性。
采用防腐蚀涂层或使用耐蚀性高的材料可以延长底盘的使用寿命，并降低维修成本。
三、工艺优化3.1 制造工艺底盘的制造工艺对于底盘结构的精确性和可靠性具有重要影响。
采用先进的焊接技术、冲压技术和组装技术可以提高底盘的制造精度、强度和可靠性。
3.2 耐久性和安全性底盘在长期使用中经受了多种外力和环境条件的影响，因此耐久性和安全性是底盘设计的重点考虑因素。
通过在设计和制造过程中进行充分的模拟和试验，可以提前发现潜在的问题，进一步改进和优化底盘结构，确保底盘在各种复杂工况下的持久性和安全性。
总结：汽车底盘设计是汽车设计中至关重要的一环。
结构设计、材料选择和工艺优化都对底盘的安全性、操控性和燃油经济性有着直接影响。
第三章汽车行驶系教学重点：1．了解边梁式车架、无梁式车架的构成，结构特点。
2．了解转向驱动桥的作用及结构。
3．理解转向轮定位的四个内容、基本作用及其获得方法。
4．掌握转向驱动桥的拆装方法。
5．掌握车架、车桥的检修方法。
教学难点：1．转向驱动桥结构及拆装方法。
2．转向轮定位概念理解。
行驶系概述一、行驶系作用1．汽车行驶系的主要作用（1）接受由发动机经传动系传来的转矩，并通过驱动轮及路面附着作用，转化为汽车行驶的驱动力。
（2）将全车各部件连成一个整体，支承汽车的总质量。
（3）传递并承受路面作用于车轮上的各种力及其力矩。
（4）缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车平稳行驶。
（教材图3-1）。
二、行驶系类型行驶系中直接及路面接触的部分是车轮的称为轮式行驶系。
行驶系中直接及路面接触的部分是履带的称为履带式行驶系。
行驶系中直接及路面接触部分有车轮和履带的称为半履带式行驶系。
1.轮式汽车行驶系（教材图3-1）轮式汽车行驶系一般由车架、车桥、悬架、车轮及轮胎等组成。
车架是全车的装配基体，将汽车的各相关总成连接成一个整体；前后车轮分别支承从动桥和驱动桥；为了减少在不平路面上行驶时车身所受到的冲击和振动，车桥又通过前后悬架及车架相连。
2.半履带式汽车行驶系（教材图3-3）半履带式汽车行驶系结构特点是前桥装有滑撬或车轮，用来实现转向，后桥上装有履带，以减小对地面的单位压力，控制汽车下陷，同时履带上履刺也加强了附着作用，具有很高的通过能力，主要用在雪地或沼泽地带行驶。
如果汽车前后桥上装有履带，则称为全履带式汽车，如图3-2所示。
§3-1 车架及车桥课题一：车架的构造及检修车架的作用是支承连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷。
车架是整个车的装配基体，汽车的绝大多数部件和总成都通过车架来固定其位置上，并使它们保持正确的相对位置。
一、车架类型及结构现有的车架种类有边梁式、无梁式、铝合金车架及特殊材料一体成型式等。
Q/JLY J711 -2008乘用车悬架安装点静刚度CAE分析规范编制： ______________校对： _______________审核： _______________审定： _______________标准化： _____________批准： _______________浙江吉利汽车研究院有限公司二OO八年九月为了给新车型开发提供设计依据，指导新车设计，评估新车结构性能，结合本企业实际情况，制定本标准。
本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。
本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司综合技术部负责起草。
本规范主要起草人：汤志鸿。
本规范于2008年9月15日发布并实施。
1范围本标准规泄了乘用车悬架安装点静刚度CAE分析的软硬件设施、输入条件、输岀物、分析方法、分析数据处理及分析报告。
本标准适用于乘用车悬架安装点静刚度CAE分析。
2软硬件设施乘用车悬架安装点静刚度CAE分析，主要包括以下设施：a）软件设施：主要用于求解的软件，采用MSC/NASTRAN：b）硬件设施：高性能计算机。
3输入条件3.1白车身3D几何模型乘用车悬架安装点静刚度CAE分析的白车身3D几何模型，数拯要求如下：a）白车身各个零件的厚度或厚度线：b）白车身几何焊点数据：c）3D CAD数据中无明显的穿透或干涉；d）白车身各个零件的明细表。
3.2白车身有限元模型乘用车悬架安装点静刚度分析的输入条件主要指白车身的有限元模型，一个完整的白车身有限元模型中含内容如下：a）白车身各个零件的网格数据；b）白车身焊点数据；c）各个零件的材料数据：d）各个零件的厚度数据。
4输出物乘用车悬架安装点静刚度分析的输出物为PDF文档格式的分析报告，针对不同的车型统一命名为《车型悬架安装点静刚度分析报告》（“车型”用具体车型代号替代如：车型为GC-1,则分析报告命名为《GC-1 悬架安装点静刚度分析报告》），报告内容的按7规泄的内容编制。
5分析方法5. 1分析模型分析模型包括白车身的有限元模型（不含四门两盖和前、后挡风玻璃），飯金件均采用壳单元模拟。
汽车底盘基础知识概述第一章汽车底盘概述汽车底盘由传动系、行驶系、转向系与制动系四部分构成。
汽车传动系的功用就是将发动机发出的动力按需要传给驱动轮。
汽车行驶系的功用是同意发动机经传动系传来的转矩，并通过驱动轮与路面间附着作用，产生路面对汽车的牵引力，以保证整车正常行驶；此外，它应尽可能缓与不平路面对车身造成的冲击与振动，保证汽车行驶平顺性，同时能与汽车转向系很好地配合工作，实现汽车行驶方向的正确操纵，以保证汽车操纵稳固性。
汽车转向系的功用是用来保持或者者改变汽车行驶方向的机构。
制动系的功用是使行驶中的汽车减低速度或者停止行驶，或者使已停驶的汽车保持不动。
通常用汽车车轮总数×驱动车轮数（车轮数是指轮毂数）来表示汽车的驱动形式。
布置形式FR（货车）、FF（轿车）、RR（客车）、MR（赛车或者超跑）、4WD、AWD第二章离合器机械式传动系要紧由离合器，手动变速器，万向传动装置，主减速器及差速器，半轴构成。
离合器的功用（1）保证汽车平稳起步；（2）保证传动系平顺换档；（3）防止传动系过载。
离合器的类型–摩擦式•干式•湿式–液力偶合–电磁离合摩擦式离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构与操纵机构五部分构成。
为消除离合器自由间隙及机件弹性变形所需的离合器踏板行程，称之离合器踏板的自由行程。
离合器的工作原理（1）接合状态离合器接合状态时，压紧弹簧将压盘、飞轮及从动盘互相压紧。
发动机转矩经飞轮及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传递到从动盘，再经变速器输入轴向传动系输入。
2）分离过程踏下踏板时，离合器分泵向前移动带动分离叉向前移动，分离叉内端则通过分离轴承推动分离杠杆内端向前移动，分离杠杆外端依靠安装在离合器盖上的支点拉动压盘向后移动，使其在进一步压缩压紧弹簧的同时，解除对从动盘的压力。
因此离合器的主动部分处于分离状态而中断动力的传递。
（3）接合过程若要接合离合器，驾驶员应松开离合器踏板，操纵操纵机构使分离轴承与分离叉向后移，压盘弹簧的张力迫使压盘与从动盘压向飞轮。
轿车底盘行路系设计基础 (一)华福林 吉利汽车技术顾问、研究员级高工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，围绕轿车几大性能，展开诸如底盘结构因素对其影响的简明讨论，以便缺乏经验的设计师，在众多扑朔迷离的结构因素中，能从“只知其然而不知其所以然”的状态中解脱出来，较快地正确掌握及运用它们。
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（侧倾）。
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。
独立悬架的特点：1) 左右车轮在不平路面作上下跳动时，是互相独立的，它们彼此之间不产生耦合关系。
因此提高了乘坐舒适性、轮胎抓地性、操纵稳定性和平顺性。
2) 降低了非悬架质量，使非悬架质量的固有频率提高，远离悬架质量的低固有频率，从而减少它们之间的耦合关系，有利于降噪及舒适性。
图 1图2图3图42-3-2整体桥悬架（非独立悬架）结构简单、可靠，坚固耐用，适合较大的轿车后悬架上采用。
左右车轮在不平路面作上下跳动时，会产生互相牵连的，它们彼此之间将产生振动耦合，如果不采取相应措施，这将会降低乘坐的舒适性如图5所示。
非独立悬架的型式具有钢板弹簧式、带横向拉臂、螺旋弹簧的纵向拖臂式（简称纵向拖臂式）、四连杆式以及扭梁式。
图52-4 轿车的行驶平顺性汽车行驶中，不平路面的冲击传给车身后引起三维振动；加、减速、制动、转向等操作都将会引起车身的垂直、纵向及横向振动。
有时这种强烈的车身振动将迫使司机降低车速，同时也会加大动载荷，进一步引起零部件的磨损。
因此，轿车在一般使用速度范围内行驶时，保证乘客不会因振动而导致不舒适感觉的性能，称之为轿车行驶平顺性。
轿车行驶平顺性的评价方法，通常根据振动对人体的生理反应来确定的。
轿车是一个多质量的复杂的振动系统，车身通过悬架的弹性元件与车桥相连接，又通过具有弹性的轮胎与地面相接触，而发动机也通过橡胶悬置与车身相连。
当它们承受外激力作用时，轿车将产生极为复杂的振动。
为便于了解及分析轿车的基本振动规律，人们常将此复杂振动系统简化为两个质量的振动系统，即悬架质量（簧上质量）M与非悬架质量（簧下质量）m两部分组成。
如图6所示。
图6悬架质量（簧上质量）M是指由弹性元件所支撑的质量。
例如车身及其内外饰件质量、乘员、燃料及辅料质量、动力总成及其附件质量、安装在车身上的底盘件质量等。
非悬架质量（簧下质量）m是指不通过弹性元件所传递的那些质量。
例如车轮及轮胎的质量、制动器总成质量、后轴质量等。
然而，相连于M及m之间的元件质量，如弹性元件、导向机构杆件、减震器、转向横拉杆及传动轴等。
通常要将它们重量的一半计入悬架质量，另一半计入非悬架质量中去。
就悬架质量M而言，其振动具有六个自由度；即沿X、Y、Z轴作线性振动及绕此三个轴作角振动。
如图7所示。
图7根据经验，影响平顺性最大的振动是悬架质量M沿Z轴向的垂直振动和绕Y轴的纵向角振动。
为了便于分析，进一步将系统简化为如图6所示4个自由度的平面模型。
在此模型中，忽略轮胎的阻尼，同时将悬架质量M分解为在前、后轴上的悬架质量M1 及 M2以及重心C上的联系质量M3 ，这3个集中质量由无质量的刚性杆连接，它们之间应满足3个条件：1）总质量保持不变M1 + M2 + M3 =M2）重心位置不变M1a - M2b =03）转动惯量值保持不变I y =Mρy2 = M1a2 + M2b2解此3个方程后得出：M1 = Mρy2 / aLM2= Mρy2 / bLM3= M（1-ρy2 / ab）式中ρy 绕横轴Y的回转半径a，b 车身重心至前、后轴的距离L 轴距使ε=ρy2 / ab ε的物理意义是悬架质量分配系数，当它等于1时，联系质量M3=0，大部分现代轿车ε=0.8-1.2，即接近1。
在ε=1的情况下，前、后轴上悬架质量M1、M2在垂直方向上的运动是相互独立的。
换句话说，当轿车行驶在不平的道路上而引起振动时，质量M1运动而质量M2不运动；反之亦然。
因此，在特殊情况下，我们可以分别讨论前、后单质量系统的自由振动。
如图8所示。
图 82 – 5 单质量系统的自由振动单质量系统的自由振动是分析轿车振动的最基本的手段。
它是由悬架质量M、弹簧刚度C、减震器阻尼系数K组成。
q是输入路面的不平度函数。
该系统的自由振动可由以下齐次方程来描述：Mz’’+Kz‘ + Cz= 0令 2n =K/M，ω02 =C/M 后可以置代为下式z’’+2nz‘ + ω02z = 0该微分方程的解为：z = Ae-n t Sin〔（ω02 – n2 ）1/2 t +a〕将上式绘制成A-t（振幅—时间）曲线，如图9所示。
曲线指出：有阻尼自由振动时，质量M以圆频率（ω02 – n2 ）1/2振动，其振幅按e-nt 衰减。
有阻尼自由振动时的固有频率 ωd=（ω02 – n2 ）1/2 ，若改写为ωd=（ω02 – n2 ）1/2 =ω0（1-ψ2）1/2 ---------------- （1）式中ψ=n /ω0 起名为相对阻尼系数ω0 称之为无阻尼自由振动的固有频率图 9由式1可知，当相对阻尼系数ψ值增大时，有阻尼固有频率ωd下降。
当 ψ=1时，则ωd=0，振动消失。
由于轿车悬架系统的相对阻尼系数较小，通常ψ≈0．25，ωd比ω0仅下降了3%，所以在分析悬架系统时，车身振动的固有频率可按无阻尼自由振动的固有频率ω0来考虑。
根据上述分析的结论非常重要，在设计轿车悬架系统时，具有实际指导意义。
固有频率 ω0=√C/M 弧度/秒固有频率 f0=ω0/2π=1/ 2π（C/M）1/2 Hz2-6 悬架质量固有频率n0和悬架挠度f的选择轿车悬架系统的固有频率n0的选择，特别是前悬架质量的偏频（即固有频率）n01和后悬架质量的偏频（即固有频率）n02的选择，对轿车的平顺性及舒适性起着至关重要的作用。
人类大脑能承受振动的频率范围，其最佳值应是与人们步行时身体上下运动的频率接近。
当人们散步时，以步行速度按1.2-2.4 km/h 、步距按0.33M计算，大脑上下起伏的频率约在60-120次/分的范围内。
因此，汽车悬架质量的固有频率应控制在此范围内为最佳。
对于现代轿车而言，f0推荐为75-85次/分，而载重车由于受空载到满载悬架挠度变化大的限制，一般选择n0在100-120次/分范围内。
如果轿车悬架质量频率n0低于60次/分时，有些乘客将会患“航海症”产生头晕呕吐症状，反之，如果选择n0大于95次/分以上，乘客就会感觉乘车如同骑野马，颠簸振动剧烈不堪忍受。
前后悬架的自振频率（偏频）的匹配对平顺性影响也很大，通常应使二者接近，以免车身产生较大的纵向角振动。
当汽车高速通过单个路障时，n01＜n02引起的车身角振动小于n01＞n02的，故推荐n01/n02的取值范围为0.55-0.95 (满载时取大值) ，对于一些经济型轿车，设计成n01＞n02以改善后座舒适性。
对于悬架刚度C为常数，已知其静挠度f S，则可按下式计算偏频：n0≈300 / √f Sn0 偏频 次/分f S 静挠度 cm2-7悬架的动挠度 f d悬架除了有静挠度外，还应有足够的动挠度。
如果没有较合适的动挠度，这就意味着悬架被“击穿”的机率增加。
当汽车行驶在不平的路面上时，由于动行程不够，缓冲块经常被撞死发出巨大的“咚咚”撞击声。
动挠度取值范围与悬架的静挠度f S有关。
货车f S =50-110 mm f d =(0.7-1.0) f S轿车 f S =100-300mm f d =(0.5-0.7) f S2-8 悬架的刚度C千万不要将悬架刚度C与弹簧刚度C S混淆起来。
由于存在悬架导向机构的关系，悬架刚度C与弹簧刚度C S是不相等的，其区别在于悬架刚度C是指车轮处单位挠度所需的力；而弹簧刚度C S仅指弹簧本身单位挠度所需的力。
例如双摆臂型独立悬架的悬架刚度C的计算方法：如图10所示。
C=（mlcosθ/np）2C S图10θ 弹簧轴线与下摆臂垂线的夹角m 弹簧轴线与下摆臂的交点到下摆臂轴轴线的距离n 转向节下球销中心到下摆臂轴轴线的距离l、p 分别为转向节下球销中心和轮胎接地中心到导向机构摆动瞬心O＇的距离。
以下将就FC-1型轿车前悬架系统进行悬架刚度C、悬架静挠度f及偏频n的验算，FC-1前悬架属于典型的麦克弗逊式独立悬架。
FC-1前悬架偏频计算实例已知：β=11°n=364 m=150 B=740AN=697 P=2428 HK=34计算：1.求δ：在△EHK中，Sinδ=HK/n=34/364 δ=5.36°在△AEN中，∠AEN=90°-β=90°-11°=79°在△AEO中，∠AEO=∠AEN -δ=79°-5.36°=73.64°2．求θ：在△AOE中，θ=90°-∠AEO =90°-73.64°=16.36°v = AN/Cosβ=697/Cos11°=684.2在△AEN中，u=AE/tgθ=684.2/tg16.36°=2331设C S 弹簧刚度 kg/mmC 悬架刚度 kg/mmG 满载前单轮悬架质量kgG0 空载前单轮悬架质量 kg3．求弹簧上作用力 T及下摆臂球头RT=GCosβ R=GCosδ4．悬架刚度C设 在E点的挠度为fa时，则A点弹簧压缩挠度应为fb则 T u=RPP/u = fa /fbfb=fa u/P ————————————（1）由于质量G、挠度f、刚度C之间存在下述关系，即：C=G/f，则：fb= GCosβ/Cs ———————————（2）fa= GCosδ/C —————————— （3）将（2）（3）式代入（1）式得GCosβ/Cs = uGCosδ/CP整理后得悬架弹簧钢度C与螺旋弹簧刚度C S的关系式如下：C=(uCosδ/PCosβ)Cs ——————（4）5．求FC-1前悬架空载偏频n0及满载偏频n已知：空载前单轮悬架质量 G0=2714N满载前单轮悬架质量 G=3018NCs=22.68 N/mm将有关数据代入（4）式后得：C=(2331Cos5.36°/2428 Cos 11°)Cs前悬架刚度C为：C=0.9737Cs=0.9737×22.68=22.08N/mm计算：前悬架单轮空载静挠度f0=G0/C=2714/22.08=123mm=12.3cm前悬架空载偏频 n0=300/ √f0＝300/ √12.3＝85.5次/分前悬架单轮满载静挠度f=G0/C=3018/22.08=137mm=13.7cm前悬架满载偏频 n=300/ √f＝300/ √13.7＝81次/分2-9 螺旋弹簧的计算根据悬架结构布置和弹簧特性，分别计算出前（后）轴，空载和满载时单个车轮上的悬架质量。
