汽车电动车悬置系统设计规范

电动车悬置系统设计规范1范围本新准效定了电动车悬食泉统的术语和定义.设计构想.设计要求和失效模式。

本标淮适HIT*公司电动车悬置系统部件的殺计幵发.2规范性引用文件F列文件对干本文件的应用足必不叮少的"凡足注日期的引用文件•仅注日期的版本适用干本文件“ 凡足不注日期的引用文件，梵总新版本(包摘所有的低改单)适用于本文件"Q/OC SJO144—2014汽丰动力总成aHSH规范3术语定义Q/CC SJ0144 2014界定的以及下列术语相定义适用于本标准.3.1电机悬直恶统motor »upensk>n ^stcin牵引屯机及减逮髀等在车另上的安馥伺定元件及由芬构成的承载系統。

诜，包括悬置兀件及兀件在车身匕的安義征置及安装姿态尊・3 2电动机<1定频率motor rated powerff =1.7^2 x Pxcos^ (1)式中：f—电动机廊定频車：P—籲定功率：血--- 相位角"3.3ADAMS Vibration按块ADAMSM-nirailon module机械系统动力学口动分析软件ADA MS (Aulw malic Dy niimic Analysis tif Mechanical Syslrmr*)-违1：它是美SI MDt公詞(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚抵样机分析软比注厶ADAMS •力而垒也拟柑机分粧倚应用妆件，用户町运用诙较什非旨力便地对也槪机械累魏遥齐M力学、运动学和动力学少析.fl力而，又左廈拟柑机分析开发丁耳其开放性的思序給构和茅种接K M成为■持袜行业用户进和特处类生廈拟榊旳析的一次开找T具平台.4设计构想4 1功能要求电机悬置系统足安装在动力总成与汽丰底盘之何，用于支搏动力总成和隔离（减少）发动机振动能扯向底盘传播为目的的陥振系统.悬負泵统的主要功能如下，H）周定并支承汽车动力总成；b）限位作用:c）隔振降噪作用：d）隔离［fl干路面不平度以及车轮所受路面冲击帀引起的车身振动向动力总成的传述.4.2技术要求4. 2 1位移及命度，要求详见应符含Q/CC SJ0144-2014中的相关规定"4. 2. 2 ft他性能：应满足Q/CC JT24L2011中的柿关规定-4.2.3惯性窖数令成及悬K ftiS：应符合Q/CC SJ0144—2014中的相关规定。

悬置系统设计指南编制：审核：批准：主题与适用范围1、主题本指南介绍了动力总成悬置系统开发的基本知识和基本过程，以及所涉及到的基本流程文件核技术文件。

2、适用范围本指南适用于奇瑞所有装汽油或柴油发动机的M1类车动力总成悬置系统的设计。

目录一、悬置系统中的基本概念 (4)1.1 悬置系统设计时的基本概念 (4)1.2动力总成振动激励简介 (6)二、悬置系统的作用 (8)2.1 悬置系统的设计意义及目标简介 (8)2.2 动力总成悬置系统对整车NVH性能的影响 (8)三、悬置系统的概念设计 (10)3.1 悬置系统的布置方式选择 (10)3.2 悬置点的数目及其位置选择 (11)3.3 悬置系统设计的频率参数 (13)四、悬置系统相关设计参数 (14)4.1动力总成参数 (14)4.2 制约条件 (15)五、悬置系统设计过程中的相关技术文件 (16)5.1 悬置系统VTS (16)5.2 悬置系统DFMEA (17)5.3 悬置系统DVP&R (17)5.4 其它技术及流程文件 (17)一、悬置系统中的基本概念1.1 悬置系统设计时的基本概念1：整车坐标系：原点在车身前方，正X方向从前到后，正Y方向指向右侧（从驾驶员到副驾驶），正Z方向朝上如图（1-1）。

（图1-1）整车坐标系2：发动机坐标系：原点在曲轴中心线与发动机和变速箱结合面的交点处；正X方向从变速箱到发动机，沿着曲轴中心线，正Y方向指向右侧如果沿着正X方向看，正Z方向朝下如图（1-2）。

（图1-2）发动机坐标系3：主惯性矩坐标系：原点在动力总成的质心位置，正X方向从变速箱到发动机，沿着最小主惯性矩轴线，正Y方向通常沿着最大主惯性矩轴线，正Z方向朝下并且沿着中等主惯性矩轴线如图（1-3）。

（图1-3）主惯性坐标系4：扭矩旋转轴坐标系：原点在动力总成的质心位置，正X方向从变速箱到发动机，沿着TRA方向，Y方向和Z方向可任意选择只要符合右手法则。

本科生毕业设计（说明书）摘要随着汽车工业技术的发展，人们对汽车的行驶平顺性，操纵稳定性以及乘坐舒适性和安全性的要求越来越高。

汽车行驶平顺性反映了人们的乘坐舒适性，而舒适性则与悬架密切相关。

因此，悬架系统的开发与设计具有很大的实际意义。

本次设计主要研究的是比亚迪F3轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计，计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度及选择出弹簧的各部分尺寸，并且通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸，最后进行了横向稳定杆的设计以及汽车平顺性能的分析。

本设计在轿车前后悬架的选型中均采用独立悬架。

其中前悬架采用当前家庭轿车前悬流行的麦弗逊悬架。

前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减，后悬则采用半拖曳臂式独立悬架振器。

这种结构的设计，有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。

采用CAXA软件分别绘制前后悬架的装配图和部分主要零件图。

关键词：悬架；平顺性；弹性元件；阻尼器；I本科生毕业设计（说明书）AbstractWith the development of the automobile industry of motor vehicles on ride comfort, handling and stability as well as comfort and safety of the increasingly demanding, Vehicle Ride also closely related with the suspension. Therefore, the design of the suspension system has a practical significance.The main design of the study is BYD F3 car front and rear the suspension system of choice of hardware design, calculate the suspension stiffness, static and dynamic deflection deflection. By damping and unloading of the largest absorber identified the main dimensions. Finally, the design of the horizontal stabilizer. The design of the car before and after the suspension are used in the selection of independent suspension. Suspension of them adopted before the current family sedan before hanging popular McPherson suspension, was suspended after a drag arm suspension. Before and after the suspension of the shock absorber have adopted a two-way role-Shock Absorber. The design of this structure, effectively raising theof comfort and driving stability. By CAXA software were drawn before and after the suspension of the assembly and parts plans.Key words: suspension; ride comfort; elastic element;buffer;II本科生毕业设计（说明书）目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................... II 目录 . (III)第1章绪论 (1)1.1悬架系统概述 (1)1.2悬架的构成和类型 (3)1.2.1构成 (3)1.2.2类型 (3)1.3课题研究的目的及意义 (4)第2章前、后悬架结构的选择 (5)2.1悬架的结构形式 (5)2.2非独立悬架 (5)2.3独立悬架 (6)2.4 前后悬架方案的选择 (7)2.5主要元件 (8)2.5.1弹性元件 (8)2.5.2减振器 (9)2.6辅助元件 (9)2.6.1横向稳定器 (9)2.6.2缓冲块 (10)第3章技术参数确定与计算 (11)3.1悬架性能参数的选择 (11)3.2悬架的自振频率 (11)3.3侧倾角刚度 (12)3.4悬架的动、静挠度选择 (12)第4章弹性元件的设计计算 (14)4.1前悬架弹簧 (14)4.2后悬架弹簧 (15)第5章悬架导向机构的设计 (17)III本科生毕业设计（说明书）5.1导向机构设计要求 (17)5.2麦弗逊独立悬架示意图 (17)5.3导向机构受力分析 (18)5.4横臂轴线布置方式 (20)5.5导向机构的布置参数 (20)5.5.1 侧倾中心 (20)第6章减振器设计 (22)6.1减振器的概述 (22)6.2减振器的分类 (22)6.3减振器参数选取 (23)6.4减振器阻尼系数 (23)6.5最大卸荷力 (24)6.6筒式减振器主要尺寸 (24)6.6.1筒式减振器工作直径 (24)6.6.2油筒直径 (25)第7章横向稳定杆的设计 (26)第8章平顺性分析 (27)8.1平顺性概念 (27)8.2汽车的等效振动分析 (27)8.3车身加速度的幅频特性 (28)8.4相对动载的幅频特性 (29)8.5悬架动挠度的幅频特性 (31)8.5影响平顺性的因数 (32)8.5.1结构参数对平顺性的影响 (32)8.5.2使用因素对平顺性的影响 (33)第9章总结 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录Ⅰ (37)Suspension Principle Of Work (37)附录Ⅱ (48)IV本科生毕业设计（说明书）第1章绪论1.1悬架系统概述自十九世纪末期出现第一辆汽车以来，汽车工业经历了一百多年的发展过程。

电动轿车独立转向轮悬架设计电动轿车独立转向轮悬架是汽车悬架系统中的一种重要类型，可以提高车辆的操控性、稳定性和驾驶的舒适性。

与传统的悬架系统相比，电动轿车独立转向轮悬架系统具有更高的稳定性和灵活性，因为每个轮子都可以根据路面的情况进行独立的运动。

电动轿车独立转向轮悬架设计的关键是轮轴的悬挂方式。

常见的轮轴悬挂方式有单臂式、麦弗逊式、双横臂式、多连杆式等。

双横臂式悬架是一种常见的独立悬架形式，其具有简单、坚固、可靠的特点。

双横臂式悬架是将两个横臂分别固定在车身前后部位，从而将车轮与车身分离，使得车身可以在行驶过程中独立运动。

电动轿车独立转向轮悬架的设计需要考虑以下因素：一、悬挂材料和强度：悬挂材料需要具有高强度和抗压性能，同时需要适应各种路面的情况。

因为路面的特点有时会造成悬挂部件的疲劳，所以悬挂部件必须具有较高的抗疲劳性能。

二、车身结构：对于电动轿车独立转向轮悬架，车身结构至关重要。

车身需要为悬挂部件提供足够的空间，并支撑车轮的重量。

三、轮胎尺寸和类型：轮胎的尺寸和类型对车辆的悬挂设计有重要影响。

不同类型的轮胎对悬挂的运作方式有不同的影响。

四、汽车性能要求：针对不同的汽车性能和驾驶需求，需要设计不同的悬挂系统。

例如，高速公路上需要很好的稳定性，而在崎岖的山路上则需要更高的行驶性能。

五、油耗要求：为了最小化能源的使用，悬挂部件需要设计得尽可能轻便，以降低车辆的整体重量。

电动轿车独立转向轮悬架设计的创新点在于其锥度轮轴的设计。

锥度轮轴可以提高车轮的旅程和角位移，从而增加车轮与车身的接触面积，增加车轮在路面上的抓地力，提高车辆的行驶性能。

除了锥形轮轴的设计，电动轿车独立转向轮悬架还可以优化减振缓冲系统，以提高车身和车轮的阻尼效果。

同时，悬架系统可以增加稳定杆，从而提高车身的稳定性和操控性。

总之，电动轿车独立转向轮悬架设计是一个复杂的工程。

需要考虑许多因素，如悬挂材料、车身结构、轮胎尺寸和类型、汽车性能、油耗要求等等。

汽车动力总成悬置系统布置研究
悬置系统是汽车动力总成的重要组成部分，它承担着承载车辆重量、缓冲车辆震动以
及提供稳定操控性能的任务。

合理的悬置系统布置对于汽车的行驶安全、乘坐舒适性以及
操控性能有着重要的影响。

对悬置系统布置进行研究和优化具有重要的意义。

悬置系统布置的研究可以从两个方面进行，一个是在整车层面进行优化，另一个是在
细节设计层面进行优化。

在整车层面进行悬置系统布置的研究时，需要考虑到车辆的结构布局以及动力总成的
布置。

对于前驱、后驱和四驱车型来说，悬置系统的布置会有所不同。

不同类型的动力总
成（如传统的内燃机、混合动力和纯电动）对悬置系统的要求也会有所不同。

需要综合考
虑这些因素来确定最佳的悬置系统布置。

在细节设计层面进行悬置系统布置的研究时，需要考虑到悬置系统的结构形式、材料
选择以及参数优化等因素。

常见的悬置系统包括独立悬吊和非独立悬吊两种形式，它们在
结构和性能上都有不同的特点。

材料的选择对于悬吊系统的性能也有很大影响，常见的材
料包括钢材、铝合金和复合材料等。

悬吊系统的参数优化也是非常重要的，包括弹簧刚度、减震器阻尼、悬挂高度等。

这些参数的选择需要综合考虑车辆的使用条件、乘坐舒适性、
操控性能等因素。

汽车动力总成悬置系统布置的研究是一个综合性的工作，需要考虑到整车层面和细节
设计层面的因素。

通过对悬置系统的研究和优化，可以提高汽车的行驶安全性、乘坐舒适
性以及操控性能，满足人们对汽车品质的需求。

动力总成是汽车的重要振源之一，它对乘坐舒适性有重要影响。

合理选择动力总成悬置系统，可明显降低动力总成和车身的振动，减少动力总成经悬置传递给车架的力以及由此激发的车身钣金件和底盘相关零部件的振动噪声，因而可明显提高汽车的耐久性和乘坐舒适性。

降低动力总车和车架之间的振动传递主要有两项措施:第一是改进现有动力总成悬置的结构，使之产生最佳隔振特性，例如采用液压悬置等；第二是改进悬置系统的配置方案。

改进现有动力总成悬置的结构，要受到生产工艺、成本、可靠性和安装条件的制约，实施的难度较大。

而改进悬置系统的配置方案，则可以在现有一悬置的基础上，通过优化分析，正确选择各悬置的位置参数和性能参数，合理匹配动力总成悬置徐彤的各项固有频率，最大限度地发挥已有选址的潜能，该措施是达到最优减振目的的捷径。

动力总成悬置系统设计是指:在已经确定动力总成基本参数及有关整车基本参数的前提下，正确设计发动机悬置的刚度和阻力系数，悬置的数量及相对动力总成质心的坐标位置和布置型式，各悬置的具体结构形式，合理设置动力总成各阶模态参数，最大限度的减少由发动机引起的振动向车体的传递，提高悬置系统的工作可靠性，改善整车舒适性。

1.动力总成悬置系统的基本设计要求发动机本身是一个内在的振源，同时受到来自外部的各种干扰，引起零部件的损坏和乘坐不舒适性。

一个良好的悬置系统一档能充分减小由于发动机引起的振动噪声，延长零件的使用寿命。

悬置系统设计的好坏，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置以及选址的结构、刚度、阻尼等特性。

确定一个合理的悬置系统是一项相当复杂的工作，它需要满足一系列静态特性和动态特性要求，同时又受到各种条件的约束。

1.1静特性要求动力总成悬置的静特性要求即基本要求是：固定并支承动力总成；支承动力总成的内部作用力（例如发动机的往复惯性力、输出扭矩等）和尾部作用力（汽车其他部分对动力总成的作用力）；最大限度地双向隔离动力总成与车体之间的振动；保证汽车生产和装配过程中工艺要求。

工 业 技 术113科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 由于纯电动汽车相比传统型汽车来说,其对生活环境所带来的危害极其微小,因此占有很广泛的发展前景和发展空间。

但是由于纯电动汽车的操控稳定性和行驶平顺性较差,很难达到消费者的需求。

采用纯电动汽车的悬置系统,则可以很好的减缓车身振动,增强其稳定性和平顺性,因此对纯电动汽车悬置系统的设计和优化是当前十分重要的任务。

1 悬置系统的设计条件悬置系统的具体作用便是将整体车身的动力总成稳定起来,用来削弱车身的波动幅度。

其动力总成主要包括电动机向车身传递时的振动,和车身向动力总成传递时的,经由悬架系统和地面摩擦使所产生的振动。

车身良好的悬架系统不但能够减弱因为振动而导致的车内噪音,还可以优化纯电动汽车的的功效,可以将经由悬架系统的从车身向动力总成传递的振动降到最低,因此,纯电动汽车的悬置系统不仅仅可以作为动力总成的标准配件,又能能够作为纯电动汽车良好的减振设备,所以,在对悬架系统进行设计时,需要满足下面的一些约束条件。

1.1悬置元件的刚度符合要求纯电动汽车悬置系统的主要作用便是承载动力总成,因此在对其进行设计时需要顾及到车身因强重力作用而导致的悬置元件的变形情况。

此外,也要顾及到纯电动汽车车轮的反作用所产生力矩的因素,这便要求所使用的悬置元件稳固良好,性能优异,可以承载普遍范围内的静载荷和动载荷的功效,这便需要悬置元件的刚度符合要求,不能松软易折,如此方能确保悬置系统的持久性,使纯电动汽车的寿命延长,并且能够配合动力总成良好运行。

1.2悬置系统具备隔振功效悬置系统不但要可以减缓动力总成本身所产生的波动传递到车身,还需要可以减缓崎岖路面对动力总成的负面作用,所以,悬置系统要具备良好的隔振功效,其总体性能的判断普遍使用如下公式进行计算:––n n ηη为隔振传递率, ς为悬置元件阻尼比, ωn ω为系统的固有频率。

当 /n ωω 时,隔振传递率 1η ,这样悬置系统方能起到很好的隔振功效,这点也为设计纯电动汽车悬置系统所必须考虑的一点。