第1章绪论
1.1悬架的功用
悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称。
(1) 传递它们之间一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。
(2）缓和，抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车良好的平顺性，操纵稳定性。
(3）迅速衰减车身和车桥的振动。
悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。要想迅速的衰减振动、冲击，乘坐舒服，就应该降低悬架刚度。但这样，又会降低整车的操纵稳定性。必须找到一个平衡点，即保证操纵稳定性的优良，又能具备较好的平顺性。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
1.2 悬架的组成
现代汽车，特别是乘用车的悬架，形式，种类，会因不同的公司和设计单位，而有不同形式。
但是，悬架系统一般由弹性元件、
减振器、缓冲块、横向稳定器等几部分组成等，见图1-1所示。
它们分别起到缓冲、减振、力的传递、限位和控制车辆侧倾角度的作用。
图1-1 汽车悬架组成示意图
1-弹性元件 2-纵向推力杆 3-减震器 4-横向稳定器 5-横向推力杆
弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，现代轿车悬架多采用螺旋弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。螺旋弹簧只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，
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无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。这里我们选用螺旋弹簧。
减振器是为了加速衰减由于弹性系统引起的振动，减振器有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。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，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，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。
现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，也就是说汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。
1.3悬架的分类
汽车的悬架从大的方面来看，可以分为两类：非独立悬架系统，
如图1-2所示。
图1-2 独立悬架
1.3.1独立悬架
独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性。
独立悬架的类型及特点：独立悬架的车轴分成两段（如图1-3），每只车轮用螺旋弹簧独立地，地连接安装在车架(或车身)下面，当一侧车轮受冲
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击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。
图1-3独立悬架的运动
现在，前悬架基本上都采用独立悬架系统，最常见的有双横滑柱
臂式（又称麦弗逊式）。
（1）双横臂式（图1-4）
。
图1-4 双横臂式独立前悬架
工作原理：由上短下长两根横臂连接车轮与车身，通过选择比例合适的长度，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大
这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V 字形，V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。
优点：结构比较复杂，但经久耐用，同时减振器的负荷小，寿命长。可以承载较大负荷，多用于轻型﹑小型货车的前桥。
缺点：因为有两个摆臂，所以占用的空间比较大。所以，乘用车的前悬架一般不用此种结构形式。
（2）麦弗逊式（图1-5）
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图1-5 麦弗逊式独立前悬架
工作原理：这种悬架目前在轿车中采用很多。这种悬架将减振器作为引车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。
这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大，有利于发动机布置，并降低车子的重心。
车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器
端支点横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。
麦弗逊独立悬架的特点：
优点：技术成熟，结构紧凑，响应速度快，占用空间少，便于装车及整车布局，多用于中低档乘用车的前桥。
缺点：由于结构过于简单，刚度小，稳定性较差，转弯侧倾明显，必须加装横向稳定器，加强刚度。
1.3.2非独立悬架
非独立悬架如图1-6所示。其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上，当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件，它可兼起导向作用，使结构大为简化，降低成本。目前广泛应用于货车和大客车上，有些轿车后悬架也有采用的。非独立悬架由于非簧载质量比较大，高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大，平顺性较差。
图1-6悬架在汽车的承载力
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1.4悬架的国内外发展情况
汽车悬架的发展十分迅速，不断出现崭新的悬架装置。正常情况按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能主动地控制垂直振动及其车身姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。
随着当前世界汽车工业朝着高速、高性能、舒适、安全可靠的方向发展，空气悬架弹簧是当今汽车发展的一大趋势，特别是在大型客车和载重汽车上尤为突出。其实，早在20世纪50年代，空气悬架弹簧就开始应用在载重车、小轿车、大客车及铁道车辆上。到60年代，德国、美国等工业发达国家生产的大部分公共汽车上装有了主动式空气弹簧悬架。
国内早在20世纪60年代就设计生产了空气弹簧悬架，但由于工业技术条件有限，当时生产的产品使用效果不甚理想，以后在很长一段时期，产品没有进一步发展，因此，国外生产空气悬架弹簧的厂家凭借着资金与技术优势进入国内市场，为国内生产豪华客车的厂家配套成熟的主动式空气弹簧悬架产品。
同时我国公路条件的改善为汽车悬架创造了基本的使用条件，并产生了很大的促进作用。高速公路的迅速发展、运输量的增加以及对高性能客车的需求，都对汽车的操纵稳定性、平顺性、安全性提出了更高的要求。此外，重型汽车对路面破坏机制的研究及认识的进一步加深，政府对高速公路养护的重视，限制超载逐步在国内各地受到重视，这些因素都将促使新型悬架在重型车市场的应用将进一步扩大。
随着国内客车产品档次的逐步升级，空气悬架弹簧逐步被市场接受。目前，在国内有多家客车厂生产的豪华大客车装有空气悬架，如安凯、金龙客车、桂林大宇、合肥现代、杭州客车等。
由于主动式空气悬架弹簧价格较贵，为降低成本，有的企业部分车型前桥使用钢板弹簧，后桥使用空气悬架弹簧。由此可知悬架正充分关注这方面的变化，提高综合开发能力，以适应市场的需求和变化，新型悬架的诞生迫在眉睫。
本章小结
本章主要介绍了麦弗逊悬架的功用和优缺点。并且针对麦弗逊独立悬架的未来发展趋势有了一定了解。
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第2章悬架分析设计
2.1悬架结构方案分析
2.1.1 独立悬架与非独立悬架结构形式的选择
为适应不同车型和不同类型车桥的需要，悬架有不同的结构型式，主要有独立悬架与非独立悬架。独立悬架与非独立悬架各自的特点在上一章中已经作了介绍，本章不再累述，轿车对乘坐舒适性要求较高，故选择独立悬架。
2.1.2 悬架具体结构形式的选择
麦弗逊式独立悬架是独立悬架中的一种，是一种减振器作滑动支柱并与下控制臂铰接组成的一种悬架形式,与其它悬架系统相比,结构简单、性能好、布置紧凑,占用空间少。因此对布置空间要求高的发动机前置前驱动轿车的前悬架几乎全部采用了麦弗逊式悬架。
此次设计的悬架为发动机前置前轮驱动的哈飞路宝7110车型，故选择麦弗逊式独立悬架形式。
2.2弹性元件
弹性元件是悬架的最主要部件，因为悬架最根本的作用是减缓地面不平
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度对车身造成的冲击，即将短暂的大加速度冲击化解为相对缓慢的小加速度冲击。使人不会造成伤害及不舒服的感觉；对货物可减少其被破坏的可能性。
弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧等常用类型。除了板弹簧自身有减振作用外，配备其它种类弹性元件的悬架必须配备减振元件，使已经发生振动的汽车尽快静止。钢板弹簧是汽车最早使用的弹性元件，由于存在诸多设计不足之处，现逐步被其它种类弹性元件所取代，本文选择螺旋弹簧。
2.3减振元件
减振元件主要起减振作用。为加速车架和车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内都装有减振器。减振器和弹性元件是并联安装的，如图2-1所示。
汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。液力减振器的作用原理是当车架与车桥作往复相对运动时，而减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，则减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。本文选择双筒式液力减振器。
图2-1 含减振器的悬架简图
1.车身；
2.减震器；
3.弹性原件；
4.车桥。
2.4传力构件及导向机构
车轮相对于车架和车身跳动时，车轮（特别是转向轮）的运动轨迹应符合一定的要求。因此，悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务，因而这些传力构件还起导向作用，故称导向机构。
对前轮导向机构的要求
（1）悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过+4.0mm，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；
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（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≤6-7度。并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。
（4）制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。
（5）具有足够的疲劳强度和寿命，可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。
2.5横向稳定器
在多数的轿车和客车上，为防止车身在转向行驶等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架中还设有辅助弹性元件——横向稳定器。
横向稳定器实际是一根近似U型的杆件，两个端头与车轮刚性连接，用来防止车身产生过大侧倾。其原理是当一侧车轮相对车身位移比另外一侧位移大时，稳定杆承受扭矩，由其自身刚性限制这种倾斜，特别是前轮，可有效防止因一侧车轮遇障碍物时，限制该侧车轮跳动幅度。
本章小结
本章主要介绍麦弗逊悬架的主要结构组成，各个零部件的工作原理以及在汽车整体运动中的主要功用。对在以后的悬架设计中提供了理论基础。
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第3章悬架主要参数的确定
悬架设计可以大致分为结构型式及主要参数选择和详细设计两个阶段，有时还要反复交叉进行。由于悬架的参数影响到许多整车特性，并且涉及其他总成的布置，因而一般要与总布置共同配合确定。此次设计是对哈飞路宝7110前独立悬架设计。哈飞路宝7110参数如表3-1所示
表3-1 哈飞路宝7110参数
长/宽/高（mm）3618/1563/1533 变数器型式排量（毫升）1075
最大功率（kw）33.5/5000
最大扭矩（N.M）72/3500
油耗（L/100km） 6.5
轴距（mm）2335
前轮距（mm）1360
后轮距（mm）1355
满载质量（kg）1270
空车质量（kg）920
主销内倾角11°56′
注销后倾角4°30′
车轮外倾角22′
前束-2～4
满载前轴允许负荷<810kg
满载后轴允许负荷<810kg
3.1悬架的空间几何参数
在确定零件尺寸之前，需要先确定悬架的空间几何参数。麦弗逊式悬架的受力图如图3-1所示
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图3-1麦弗逊式悬架的受力分析
根据车轮尺寸，确定G 点离地高度为158.3mm ，根据车身高度确定C 大
致高度为700mm ，O 点距车轮中心平面110mm ，减震器安装角度14°。
3.2悬架的弹性特性和工作行程
3.2.1悬架频率的选择
对于大多数汽车而言，其悬挂质量分配系数ε=0.8～1.2，因而可以近似
地认为ε=1，即前后桥上方车身部分的集中质量的垂直振动是相互独立的，
并用偏频1n ，2n 表示各自的自由振动频率，偏频越小，则汽车的平顺性越好。
一般对于钢制弹簧的轿车，1n 约为1～1.3Hz （60～80次/min ），2n 约为1.17～
1.5Hz （70～90次/min ），非常接近人体步行时的自然频率。取n=1.2HZ 3.
2.2 悬架的工作行程
悬架的工作行程由静挠度与动挠度之和组成。
由 n c f 5
= (3-1)
式中： c f —悬架静挠度
得悬架静挠度： 25??
? ??=n f c (3-2) mm f c 6.1731252=??
? ??=
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则悬架动挠度： d f =（0.5—0.7）c f
取 d f =0.5c f =0.5×173.6＝86.8mm
为了得到良好的平顺性，因当采用较软的悬架以降低偏频，但软的悬架
在一定载荷下其变形量也大，对于一般轿车而言，悬架总工作行程（静扰度
与动扰度之和）应当不小于160mm 。
而d c f f +=173.6+86.8=260.4mm>160mm 符合要求
3.2.3悬架刚度计算
已知：已知整车装备质量：m =920kg ，取簧上质量为870kg ；取簧下质
量为50kg ，则由轴荷分配图知：
空载前轴单轮轴荷取60%： 2
%608701?=m =261kg 满载前轴单轮轴荷取50%：kg m 5.2922
%50)605870(2=??+=（满载时车上5名成员，60kg/名）。悬架刚度：
c
W c f F f F C ==满载=mn N /85.166.1732925= 本章小结
本章主要介绍了哈飞路宝7110的主要参数。基于哈飞路宝的数据参数对
悬架系统的刚度进行计算。针对各个零部件的设计都是在悬架总体刚度的基
础上设计。
第4章 悬架主要零件设计
4.1 螺旋弹簧的设计计算
螺旋弹簧材料的选择。
螺旋弹簧作为弹性元件的一种，具有结构紧凑，制造方便及高的比能容
量等特点，在轻型以下汽车的悬架中运用普遍。根据哈飞路宝汽车工作时螺
旋弹簧的受力特点和寿命要求（可参考下文的计算分析），选择60Si2MnA 为
簧丝的材料，以提高弹簧在交变载荷下的疲劳寿命。
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4.1.1螺旋弹簧的刚度
由于存在悬架导向机构的关系，悬架刚度C 与弹簧刚度S C 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S C 仅指弹
簧本身单位挠度所需的力。
例如麦弗逊独立悬架的悬架刚度C 的计算方法：
选定下摆臂长：EH=284mm ；半轮距：B=680mm ；减震器布置角度：β=9°，
高度430.48mm 。
可知悬架刚度与弹簧刚度的关系如下：
可知： C=(uCos δ/PCos β)Cs （4-1）
式中： C —悬架刚度；Cs —弹簧刚度。
已知u=1392.9mm p=1565.3mm δ=16°β=24°
得： ===β
δcos /cos P U C C S 19.36 N/mm 4.2 弹簧的受力及变形
根据悬架系统的装配图，对其进行结构分析 计算可以得到平衡位置处弹
簧所受压缩力P 与车轮载荷N ’v 的关系式:
P=Ay=()'cos cos N v a ββδ+-=()
292.5cos 22'9.81cos 22'9-3??+。。=2890(N) （4-2） 式中：β-车轮外倾角；δ-减震器的内倾角
α-主销轴线与减震器的夹角。
图4-1弹簧的受力
（1）弹簧所受的最大力
取动载荷系数k=1.7 则弹簧所受的最大力Pdmax 为
Pdmax=k ×p=1.7×2890=34.91310?(N)
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图4-2 螺旋弹簧受力
（2）车轮到弹簧的力及位移传动比
车轮与路面接触点和零件连接点间的传递比既表明行程不同也表明作用
在该二处的力的大小不同。弹簧的刚度Ks 与悬架刚度Kx 可由传递比建立联
系；利用位移传递比ix 便可计算出螺旋弹簧的刚度Ks
.w =F N vhiyix Ks Ff f
= (4-3) 其中分数.N vh f
代表悬架的线性刚度。从而，得到如下关系式 Ks kxiyix =
当球头支撑B 由减震器向车轮移动t 值时，根据文献，悬架的行程传递比及
力的传递比为
ix=1/cos(δ-α)=1.005 (4-4)
iy=()cos ()sin()cos()()()Ro dtg t c o c o ctg t
δδαδαδαβδα++-++--+++--=1.022 (4-5) 代入数值可得ix=1.005 iy=1.022 所以，位移传递比iyix 为1.027
（3）弹簧在最大压缩力作用下得变形量
由于哈飞路宝的前悬架给定的偏频f=1.2Hz.可得汽车悬架的线刚度
K=2224f 6.95427.83(/mm)m N π=?= (4-6)
可得到弹簧的刚度Ks
Ks=Kxiyix=28.43(n.mm) (4-7)
进而可得到弹簧在最大压缩力Pdmax 作用下的变形量F
F=Pdmax/Ks=172.8(mm) (4-8)
所以，弹簧所受最大弹簧力和相应的最大变形为：
Pdmax=4913N F=172.8 mm
4.2.1 弹簧几何参数的计算
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根据以求得的弹簧所受的最大力和相应的变形进行弹簧的设计
（1）弹簧的材料许用应力
根据其工作条件已经选择弹簧材料60Si2MnA 。材料的表4-1所示。
表4-1 60Si2MnA 性能参数
许用应力
48kgf/2
mm 许用剪切力
100kgf/2mm 剪切模量
8000kgf/2mm 弹性模量 2000mp 强度范围 45-50 HRC （2）选择弹簧旋绕比
旋绕比（弹簧指数）影响着弹簧的加工工艺，当旋绕比过小时将给弹簧
的制作带来困难。一般的选择范围是C=4-8 这里初选旋绕比C=8.
（3）计算钢丝的直径d
曲率系数 410.615 1.1844c K c c
-=+=- (4-9) []ι=2
8'704.01pck MPa d π= (4-10) d ≧
选 d=10 mm
（4）弹簧中经D2的选择
D2=c ×d=8×10=80 mm (4-11)
选择 D2=92
（5）弹簧圈数n 的选择
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4.98Gd ks n D == 选择n=6圈 （4-12） 两端均选0.75的支承圈，则弹簧总圈数为
N1=n+n2=7.5
（6）弹簧的工作极限变形
Fj ≦1.12F=1.12×0.173=0.194
工作极限载荷
Pj ≦P 35.5110Fj N F
=?
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（7）弹簧的几何尺寸
节距t t=d+F/n+δ=33.03
自由高度Ho Ho=nt+1.5d=279.34
选 Ho=280 mm
螺旋角 α 2
arctan 6.67t nD α== （4-13） 外径 D=D2+d=102 mm
进而需将原有弹簧座尺寸作相应的改变（实际尺寸根据弹簧的外径尺寸
而定内径D1；D1=D2-d=92-10=82
4.2.2弹簧校核
弹簧刚度校核
弹簧刚度的计算公式为：
i D Gd C m S 34
8= （4-16）
代入数据计算可得弹簧刚度S C 为：65.16834==
i D Gd C m S N/mm
所以弹簧选择符合刚度要求。
计算结果的处理 表4.2 螺旋弹簧的参数
自由高度Ho 280 mm 弹簧圈数 n
7.5 圈 螺旋角
6.67度 内径 D1 82mm 外径 D 102mm 节距 t 33mm
为了改善弹簧在安装后的受力状况，螺旋弹簧的两端做端平处理，在装
配时此处的配合精度选为七级精度，又因为弹簧的外径为102mm ，根据文献
（18），粗糙度值选为3.2
图4-3 螺旋弹簧
4.3 减振器结构类型的选择
减振器的功能是吸收悬架垂直振动的能量，并转化为热能耗散掉，使振动迅速衰减。汽车悬架系统中广泛采用液力式减震器。其作用原理是，当车架与车桥作往复相对运动时，减震器中的活塞在缸筒内业作往复运动，于是减震器壳体内的油液反复地从一个內腔通过另一些狭小的孔隙流入另一个內腔。此时，孔与油液见的摩擦力及液体分子内摩擦便行程对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转换为热能，被油液所吸收，然后散到大气中。
减振器大体上可以分为两大类，即摩擦式减振器和液力减振器。故名思义，摩擦式减振器利用两个紧压在一起的盘片之间相对运动时的摩擦力提供阻尼。由于库仑摩擦力随相对运动速度的提高而减小，并且很易受油、水等的影响，无法满足平顺性的要求，因此虽然具有质量小、造价低、易调整等优点，但现代汽车上已不再采用这类减振器。液力减振器首次出现于1901年，其两种主要的结构型式分别为摇臂式和筒式。与筒式液力减减振器振器相比，摇臂式减振器的活塞行程要短得多，因此其工作油压可高达75-30MPa，而筒式只有2.5-5MPa。筒式减振器的质量仅为摆臂式的约1/2，并且制造方便，工作寿命长，因而现代汽车几乎都采用筒式减振器。筒式减振器最常用的三种结构型式包括:双筒式、单筒充气式和双筒充气式。
双筒式液力减振器
双筒式液力减振器双筒式液力减振器的工作原理如图4-4所示。其中A 为工作腔，C为补偿腔，两腔之间通过阀系连通，当汽车车轮上下跳动时，带动活塞1在工作腔A中上下移动，迫使减振器液流过相应阀体上的阻尼孔，将动能转变为热能耗散掉。车轮向上跳动即悬架压缩时，活塞1向下运动，油液通过阀Ⅱ进入工作腔上腔，但是由于活塞杆9占据了一部分体积，必须有部分油液流经阀Ⅳ进入补偿腔C;当车轮向下跳动即悬架伸张时，活塞1向上运动，工作腔A中的压力升高，油液经阀Ⅰ流入下腔，提供大部分伸张阻
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尼力，还有一部分油液经过活塞杆与导向座间的缝隙由回流孔6进人补偿腔，同样由于活塞杆所占据的体积，当活塞向上运动时，必定有部分油液经阀Ⅲ流入工作腔下腔。减振器工作过程中产生的热量靠贮油缸筒3散发。减振器的工作温度可高达120摄氏度，有时甚至可达200摄氏度。为了提供温度升高后油液膨胀的空间，减振器的油液不能加得太满，但一般在补偿腔中油液高度应达到缸筒长度的一半，以防止低温或减振器倾斜的情况下，在极限伸张位置时空气经油封7进入补偿腔甚至经阀Ⅲ吸入工作腔，造成油液乳化，影响减振器的工作性能。
图4-4 双筒式减振器工作原理图
1-活塞；2-工作缸筒；3-贮油缸筒；4-底阀座；5-导向座；6-回流孔活塞杆；7-油封；8-防尘罩9-活塞杆
减振器的特性可用图4-5所示的示功图和阻尼力-速度曲线描述。减振器特性曲线的形状取决于阀系的具体结构和各阀开启力的选择。一般而言，当油液流经某一给定的通道时，其压力损失由两部分构成。其一为粘性沿程阻力损失，对一般的湍流而言，其数值近似地正比于流速。其二为进入和离开通道时的动能损失，其数值也与流速近似成正比，但主要受油液密度而不是粘性的影响。由于油液粘性随温度的变化远比密度随温度的变化显著，因而在设计阀系时若能尽量利用前述的第二种压力损失，则其特性将不易受油液粘性变化的影响，也即不易受油液温度变化的影响。不论是哪种情形，其阻力都大致与速度的平方成正比，如图10所示。图中曲线A所示为在某一给定的A通道下阻尼力F与液流速度v的关系，若与通道A并联一个直径更/大的通道B，则总的特性将如图中曲线A+B所示。如果B为一个阀门，则当其逐渐打开时，可获得曲线A与曲线A+B间的过渡特性。恰当选择A,B的孔径和阀的逐渐开启量，可以获得任何给定的特性曲线。阀打开的过程可用三个阶段来描述，第一阶段为阀完全关闭，第二阶段为阀部分开启，第三阶段为阀完全打开。通常情况下，当减振器活塞相对于缸筒的运动速度达到0. lm/s 时阀就开始打开，完全打开则需要运动速度达到数米每秒。
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图4-5 阀的开启程度对减振器特性影响示意图
图4-5给出了三种典型的减振器特性曲线。第一种为斜率递增型的，第
二种为等斜率的(线性的)，第三种为斜率递减型的。其中第一种在小速度时，
阻尼力较小，有利于保证平坦路面上的平顺性，第三种则在相当宽的振动速
度范围内都可提供足够的阻尼力，有利于提高车轮的接地能力和汽车的行驶
性能。根据汽车的型式、道路条件和使用要求，可以选择恰当的阻尼力特性。
图4-6 典型的减振器特性曲线 图4-7减振器斜置时计算传递比示意图
需要注意的是，在大部分汽车上，减振器不是完全垂直安装，如图4-7
所示为刚性桥非独立悬架的情况。这时减振器本身的阻尼力与车轮处的阻尼
力之间存在差异，当左右车轮同向等幅跳动时，阻尼力的传递比αcos /1=D i ，
由于角度α (见图4-7)同时造成车轮处力的减小和减振器行程的减小，因此
减振器的阻尼系数应为车轮处阻尼系数的2
D i 倍。当车身侧倾时，相应的传递
比()α?cos /b B i D =，式中B 为轮距，b 为减振器下固定点的安装距。
单筒充气式液力减振器
单筒充气式减振器的工作原理如图（4-8）所示。其中浮动活塞3将油液
和气体分开并且将缸筒内的容积分成工作腔4和补偿腔2两部分。当车轮下
落即悬架伸张时，活塞杆8带动活塞5下移，压迫油液经过伸张阀10从工作
腔下腔流入上腔。此时，补偿腔2中的气体推动活塞3下移以补偿活塞杆抽
出造成的容积减小;车轮上跳时，活塞5向上运动，油液通过压缩阀6由上腔
流入下腔，同时浮动活塞向上移动以补偿活塞杆在油液中的体积变化。
与前述的双筒式减振器相比，单筒充气式减振器具有以下优点:①工作缸
筒n 直接暴露在空气中，冷却效果好;②在缸筒外径相同的前提下，可采用大
直径活塞，活塞面积可增大将近一倍，从而降低工作油压;③在充气压力作用
下，油液不会乳化，保证了小振幅高频振动时的减振效果;④由于浮动活塞将油、气隔开，因而减振器的布置与安装方向可以不受限制。其缺点在于:①为保证气体密封，要求制造精度高;②成本高;③轴向尺寸相对较大;④由于气体压力的作用，活塞杆上大约承受190-250N的推出力，当工作温度为100℃时，这一值会高达450N，因此若与双筒式减振器换装，则最好同时换装不同高度的弹簧。
图4-8单筒充气式减振器
双筒充气式减振器的优点有:①在小振幅时阀的响应也比较敏感;②改善
了坏路上的阻尼特性;③提高了行驶平顺性;④气压损失时，仍可发挥减振功。
图4-9 为双筒充气式减振器用于麦克弗逊悬架时的结构图
1-六方;2-盖板;3-导向座;4-贮油缸筒;5-补偿腔;6-活塞杆;7-弹簧托架;8-限位块;9-压缩阀;10-密封环;11-阀片;12-活塞紧固螺母;13-活塞杆小端;14-底阀
4.3.1减震器参数的设计
（1）相对阻尼系数ψ
19
20
相对阻尼系数ψ的物理意义是：减震器的阻尼作用在与不同刚度C 和不
同簧上质量s m 的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。ψ值大，振动能
迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身；ψ值小则反之，通常情
况下，将压缩行程时的相对阻 尼系数Y ψ取小些，伸张行程时的相对阻尼系数S ψ取得大些，两者之间保持
Y ψ=（0.25-0.50）S ψ的关系。
设计时，先选取Y ψ与S ψ的平均值ψ。相对无摩擦的弹性元件悬架，取
ψ=0.25-0.35；对有内摩擦的弹性元件悬架，ψ值取的小些，为避免悬架碰
撞车架，取Y ψ=0.5S ψ
取
ψ=0.3，则有
：
，计算得：S ψ=0.4，Y ψ=0.
（2）减震器阻尼系数δ的确定 减震器阻尼系数s cm ψδ2=。因悬架系统固有频率s m c =ω，所以理论上ωψδs m 2=。实际上，应根据减震器的布置特点确定减震器的阻尼系数。
我选择下图的安装形式，则起阻尼系数δ为：
α
ωψδ222
cos 2a b m s = （4-18）
图4-10 减震器的布置
毕业论文（设计） 题目 学院学院 专业 学生姓名 学号年级级指导教师 教务处制表 二〇一三年三月二十日
车辆工程毕业论文选题 本团队专业从事论文写作与论文发表服务，擅长案例分析、仿真编程、数据统计、图表绘制以及相关理论分析等。 车辆工程毕业论文选题： 某轿车机械式紧急制动辅助装置设计与仿真研究 宽轨机车运输车转向架设计及动力学分析 工程车辆联网系统及软件平台设计 叠经中空结构机织复合材料的结构设计及力学性能研究 地铁土建工程投资控制研究 基于6-σ的某轻型车制动跑偏的分析与改进 基于数据仓库的汽车故障统计分析软件研究与应用 基于道路自识别的智能汽车控制系统设计 旋转冲压转子气流激振力作用下的动力学响应 基于稳健性优化的乘员约束系统性能改进 汽车侧向防撞预警系统的研究 汽车驱动轮电子差速控制方法研究 基于分形插值函数的路面不平度的模拟研究 运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究 两类复合弹簧系统的运动复杂性分析 生态城市规划下的现代轨道交通系统设计研究 面向城市工况的LPG公交车用发动机动力性能研究 微型纯电动车车架结构性能分析与优化
基于多维模糊控制的汽车半主动悬架仿真及研究 空间网壳结构主动抗震控制理论与试验研究 四轮独立驱动电动汽车控制策略的研究 智能车视觉导航中路径识别技术的研究 华瑞汽车制造执行信息系统分析与设计 道路自动识别与控制的智能车系统的研究 某轿车悬架运动特性分析及线性区操纵稳定性客观评价基于模糊控制的汽车ABS在环仿真实验平台研究 输出假设对大学生英语分词状语短语习得影响的实证研究乘员约束系统仿真模型的建立及参数分析与优化 模拟驾驶视景系统设计与实现 基于无刷直流电动机的电动汽车差速控制设计 基于变刚度的车辆悬架减振系统设计研究 配戴近视镜驾驶者的驾驶疲劳检测 基于DSP的电动高尔夫球车数字化驱动系统的研究 超限治理对汽车产品的影响 平行泊车方法研究与仿真 智能车定向天线跟踪系统的研究与开发 金属带式无级变速器电控单元硬件在环仿真研究 轻型电子机械制动汽车横摆与侧偏控制研究 驱动与制动工况轮胎模型研究 汽车底盘集成及其控制技术研究 智能车载红外视觉预警系统关键问题研究 道路模拟试验台CMAC与PID复合控制仿真研究 基于ARM7的双驱电动车控制系统设计 基于视觉导航的智能车系统研究 山西农村客运车辆发展研究 高压低噪恒流量离心泵动力学研究 城市道路车道变换微观模型及仿真研究
底盘-10-麦弗逊式悬架的构造及拆装实训
汽修专业理实一体教案 课题项目七麦弗逊式悬架的结构、工作原理及拆装实训 教学目标一、知识目标 了解麦弗逊式悬架的工作原理原理二、技能目标 拆卸安装悬架 三、情感目标 培养团队合作能力 培养不怕脏不怕累的劳动精神 教学重点一、实训车间的行为规范 二、悬架及减震的工作原理 教学难点一、悬架的运动原理 二、规范的使用各种工具 教学准备一、转向系统实训台 二、拆装作业台 三、120件套工具箱 作业布置一、作业 二、实训报告 教学考核一、现场提问（30%） 二、现场实践操作（70%）
教学反思 教学内容或教学流程教法设计 一、课前三分钟 1.强调车间内不允许玩手机，督促班干部收缴手机 2.保持车间干净整洁，不准带入饮料零食等物 3.未经老师允许，不得擅自操作各个机械 4.检查教材、笔记本、笔 二、复习旧知与导入新课 1.复习旧知 底盘构成 2.导入新课 颠簸路面上，车辆如何减少震动，吸收能量？ （1）弹簧延时，缓冲 （2）减震吸收能量 三、悬架的结构
『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
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（或轮胎）弹性地连接起来。它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。 本文完成的是东方之子轿车前悬架设计，重点从东方之子轿车前悬架的选型、减振器的计算及选型、弹性元件形式的选择计算及选型和横向稳定杆的设计计算。首先，我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较，然后定下东方之子轿车前悬架的形式—麦弗逊式悬架，最后围绕麦弗逊式悬架的部件进行设计。先是弹簧的设计计算，再是减振器的计算选型，最后是横向稳定杆的设计。 关键词：悬架；麦弗逊式；设计
Abstract Suspension is an important element of one of the modern automobile, it flexibly to link the chassis (orbody) and axle (or tires) . Its main role is the role of transmission in the bodybetween the wheels and all the power and moment, such as support of, system dynamics anddriving force, and easing the road to the whole body impact load, decay resulting vibration,ensure the comfort of the crew, cargo and vehicles reduce their moving load. The main stress is front suspension design，Training emphasis from the former car models,and models Absorber calculations, flexible choice of components and models and forms ofstabilizer bar design data.First of all, I have a different form of a suspension of the advantages and disadvantagescompared to the previous suspension of the car and then set form Eastar on suspension.Then design around Eastar suspension components. First, the spring-loaded design terms,to be absorber calculation models, a horizontal stabilizer bar final calculation. stabilizer bar. Keyword : Suspension, Macpherson ,Design
车辆工程专业12届毕业设计（论文）一览表 编号选题名称选题来源 选题类型名称 （本专业分类） 学生 姓名 指导教 师姓名 职称 1 多片湿式离合器及其试验装置 设计 生产实践底盘王俊 郭新民 荆崇波 教授 副教授 2 柴油机冷EGR系统文丘里管的 设计计算 科学研究发动机李亚慧 郭新民 尹旭峰 教授 讲师 3 轻型客车493发动机过热问题 的分析改进 生产实践发动机梁大伟 郭新民 尹旭峰 教授 讲师 4 公交车后置发动机冷却系统性 能改进研究 生产实践发动机冯燕华 郭新民 尹旭峰 教授 讲师 5 DA471QA发动机可变式配气机 构的改进方案 生产实践发动机刘洋 郭新民 尹旭峰 教授 讲师 6 车用发动机冷却水泵驱动方式 的改进研究 生产实践发动机邹勋冠 郭新民 尹旭峰 教授 讲师 7 柴油机冷EGR与传统EGR的对比 分析研究 科学研究发动机朱鼎 郭新民 尹旭峰 教授 讲师 8 无轨有线电动轿车自动变线装 置研究 生产实践新能源邓宗云 郭新民 吴维 教授 讲师 9 车用冷EGR自控冷却系统的研 究 科学研究发动机董志强 郭新民 吴维 教授 讲师 10 轻型货车制动系统性能的改进 研究 生产实践底盘陈迪 郭新民 吴维 教授 讲师 11 汽车修理厂气动抽油机的改进 研究 生产实践发动机施旭东 郭新民 吴维 教授 讲师 12 比亚迪F3汽车制动系统的改进 研究 生产实践底盘彭泽明 郭新民 吴维 教授 讲师 13 比亚迪双模混合动力车汽油机 的选配研究 科学研究发动机麦嘉锋 郭新民 吴维 教授 讲师 14 EQ1044轻型货车前悬架的选配 研究 科学研究底盘旋楚平 郭新民 吴维 教授 讲师 15 装载机冷却系统过热问题的改 进研究 生产实践发动机雷军军 郭新民 吴维 教授 讲师 16 基于CATIA的汽车座椅调节机 构的设计 生产实践车身电器肖茂清 陈思忠 杨延勇 教授 助教 17 无障碍公交车踏板装置的设计生产实践车身电器彭晓嘉陈思忠 杨延勇 教授 助教 18 汽车前大灯弯道照明调节系统 设计 生产实践车身电器李嘉豪 陈思忠 杨延勇 教授 助教 19 汽车胎压监测与自动加气装置 设计 科学研究底盘黄耀飞 苑士华 宋长森 教授 工程师 20 线控电动四驱模型车的设计与 制作 生产实践底盘杨皓光 苑士华 宋长森 教授 工程师
本科毕业设计(论文)手册 （理工科类专业用） 毕业设计(论文)题目＿＿工程自卸车底盘悬架系统设计＿＿＿＿＿专题题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 设计(论文)起止日期：年月日至年月日 ＿＿学院＿＿专业＿＿年级＿＿班 学生姓名＿＿＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 教研室(系)主任＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 教学院长＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 年月日＿＿＿＿2012.2.26 ＿＿＿
须知 一、本手册第1页是毕业设计（论文）任务书，由指导教师填写；第2页是开题报告；第3页是答辩申请事项。答辩时学生须向答辩委员会（或答辩小组）提交本手册，作为答辩评分的参考材料，没有本手册不得参加答辩。本手册可以使用电子版打印，但签署姓名和日期处必须手工填写。本手册最后装入学生毕业设计（论文）档案袋。 二、毕业设计（论文）期间，要求学生每天出勤不少于6小时，在校外进行毕业设计（论文）或实习（调研）者，应遵守有关单位的作息时间，学生如事假（病假）必须按规定的程序办理请假手续，凡未获准请假擅自停止工作者，按旷课论处。 三、学生在毕业设计（论文）中，要严格遵守纪律、服从领导、爱护仪器设备，遵守操作规程和各项规章制度；自觉保持工作场所的肃静和清洁，不做与毕业设计（论文）工作无关的事情。 四、学生要尊敬指导教师、虚心请教，并主动接受老师的随时检查。 五、学生要独立完成毕业设计（论文）任务，在毕业设计（论文）过程中要有严谨的科学态度和朴实的工作作风，严禁抄袭和弄虚作假。 六、毕业设计（论文）成绩评定标准按五级：优秀（90分以上）、良好（80分以上）、中等（70分～79分）、及格（60分～69分）、不及格（59分以下）。
车辆工程系本科毕业答辩题库 说明： 试题内容出自以下15 门专业课：汽车理论、汽车底盘构造、汽车发动机构造、汽车设计、车身设计、发动机原理、内燃机学、内燃机设计、热工基础、汽车实验学、汽车排放与控制技术、汽车电器与电子控制技术、汽车液压与气压传动、汽车安全技术、汽车工程概论。 每门专业课的试题为15 道题或稍多，共232 题。 汽车理论专业题（共16 题） 1. 什么是汽车的比功率？ 答：是单位汽车总质量具有的发动机功率。 2. 发动机的外特性曲线是什么？ 答：当发动机的节气门全开时，发动机的性能指标如功率、燃油消耗率等性能指标随速度变化的情况为，发动机的外特性曲线。 3. 汽车的制动性是什么？ 答：是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。 4. 什么是汽车的动力性？ 答：指汽车在良好路面上直线行驶时，受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。 5. 地面制动力是什么？ 答：由地面提供的与汽车行驶方向相反的外力 6. 什么是汽车附着率？ 答：是指汽车在直线行驶状况下，驱动轮不滑转工况下充分发挥驱动力作用要求的最低附着系数。 7. 什么是最大爬坡度？ 答：是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度，表征汽车的爬坡能力。 8. 什么是汽车的燃油经济性？ 答：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。 9. 汽车行驶阻力包括哪些？ 答：滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力。 10.什么是汽车的平顺性? 答：是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能。 11.什么是汽车的通过性？ 答：指汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力
汽车悬架设计毕业论文 目录 摘要............................................ 错误!未定义书签。目录............................................................ I 绪论 (1) 1.1汽车悬架概述 (1) 1.2论文研究的背景及意义 (2) 1.3 毕业论文研究容 (2) 第2章汽车悬架概述 (3) 2.1悬架基本概念 (3) 2.1.1悬架概念 (3) 2.1.2悬架最主要的功能 (3) 2.1.3悬架基本组成 (3) 2.1.4悬架类型 (4) 2.2悬架系统研究与设计的领域 (4) 2.3悬架设计要求 (4) 2.4悬架的主要特性 (5) 2.4.1 悬架的垂直弹性特性 (5) 2.4.2 减振器的特性 (6) 2.5 本章小结 (6) 第3章悬架对汽车主要性能的影响 (7) 3.1悬架对汽车平顺性的影响 (7) 3.1.1悬架弹性特性对汽车行驶平顺性的影响 (7) 3.1.2悬架系统中的阻尼对汽车行驶平顺性的影响 (10) 3.1.3非簧载质量对汽车行驶平顺性的影响 (11) 3.1.4改善平顺性的主要措施 (12) 3.2悬架与汽车操纵稳定性 (12) 3.2.1 汽车的侧倾 (12) 3.2.2侧倾时垂直载荷对稳态响应的影响 (14) 3.3本章小结 (16) 第4章悬架主要参数的确定 (16) 4.1 悬架静挠度的计算 (17) 4.2 悬架动挠度的计算 (17)
第5章双横臂独立悬架导向机构的设计 (19) 5.1 导向机构设计要求 (19) 5.2导向机构的布置参数 (19) 5.2.1侧倾中心 (19) 5.2.2侧倾轴线 (20) 5.2.3纵倾中心 (20) 5.2.4悬架横臂的定位角 (21) 5.2.5纵向平面上、下横臂的布置方案 (21) 5.2.6横向平面上、下横臂的布置方案 (22) 5.2.7水平面上、下横臂摆动轴线的布置方案 (23) 5.2.8上、下横臂长度的确定 (24) 5.3 前轮定位参数与主销轴的布置 (25) 5.3.1主销偏移距 (25) 5.3.2四个前轮定位参数的初步选取 (26) 第6章弹性元件的计算 (28) 6.1 螺旋弹簧的刚度 (28) 6.1.1螺旋弹簧的刚度 (28) 6.1.3弹簧校核 (31) 6.2 小结 (31) 第7章振器的结构类型与主要参数的选择 (32) 7.1 减振器的分类 (32) 7.2 双筒式液力减振器工作原理 (32) 7.3 减震器参数的设计计算 (35) 7.3.1相对阻尼系数的确定 (35) 7.3.2减震器阻尼系数的确定 (35) 7.3.3减震器最大卸荷力的确定 (36) 7.3.4减震器工作缸直径的确定 (37) 第8章横向稳定杆设计计算 (39) 8.1 横向稳定杆的作用 (39) 8.2 横向稳定杆参数的选择 (39) 第9章导向机构的仿真设计 (41) 9.1 仿真设计及分析 (41) 9.1.2前轮外倾角（camber）变化 (43) 9.1.3前轮前束角（toe）的变化 (43) 9.1.4主销倾角（kingpin）的变化 (44)
车辆工程专业毕业设计汽车整车论文 欧阳家百（2021.03.07） 摘要 汽车车身总布置设计是车身设计的重要内容。车身总布置设计是在整车总布置的基础上进行的，主要包括汽车车身底版的布置、前围的布置、车身室内人体工程布置、车门布置、发动机舱、行李舱的布置以及其它装备的布置。其中车身室内人体工程布置是主要的内容涉及到人体工程学的知识。可以说车身总布置设计的好坏是决定车身设计和轿车设计好坏的一项重要内容。本次7161轿车车身总布置设计主要是利用已给的数据和人体工程学的基本知识对该车型的车身外形布置和内部布置进行设计，并进行相关的动力性和经济性计算以检验设计的合理性。通过本次毕业设计，充分了解和掌握了对某一轿车车身进行车身总布置设计的步骤和方法，这将为我们以后毕业从事汽车车身设计的工作打下基础。 关键词：车身总布置设计人体工程学车身外形布置设计车身室内布置设计 Abstract Car body general arrangement design is an important constituent of car body design. It is on the basement of car general arrangement design,
includes car floor arrangement、front fender arrangement、interior body ergonomic arrangement、door arrangement、engine module and luggage compartment arrangement and other establishments arrangement. Among them, the interior body ergonomic arrangement is the most important part as it relates to ergonomics. We can say that the quality of car body general arrangement is an important constituent which determines the quality of body design and car design. During this time’s Ao Tuo mini car body general arrangement design, the mainly part of my work is to use data which is given by my guiding teacher and the infrastructural knowledge of ergonomics to design Ao Tuo car body external and interior arrangement, and to conduct some calculation about this car’s power and economy performance. This calculation can check that whether the car body general arrangement design is reasonable or not. Through this graduate design, I fully know and master the steps and methods of body general arrangement design to a specific car body, which will lay the foundation for our car body design work after graduation. Key words：body general arrangement design ergonomics body external arrangement design interior body arrangement design 1.绪论 1.1汽车设计的规律，决策与设计过程 汽车设计尤其是新新车型的设计，是根据社会对该车型的使用要
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。
1绪论： 1.1悬架的功用 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称。 1.传递它们之间一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。 2.缓和，抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车良好的平 顺性，操纵稳定性。 3.迅速衰减车身和车桥的振动。 悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。要想迅速的衰减振动、冲击，乘坐舒服，就应该降低悬架刚度。但这样，又会降低整车的操纵稳定性。必须找到一个平衡点，即保证操纵稳定性的优良，又能具备较好的平顺性。 悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。 1.2 悬架的组成 现代汽车，特别是乘用车的悬架，形式，种类，会因不同的公司和设计单位，而有不同形式。 但是，悬架系统一般由弹性元件、减振器、缓冲块、横向稳定器等几部分组成等。
第1章前言 车架和悬架系统是汽车设计的重要部分，因为它们的好坏直接关系到汽车各个方面（操控、性能、安全、舒适）性能。 现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架。汽车绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的，如发动机、传动系统、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内、外的各种载荷，所以在车辆总体设计中车架要有足够的强度和刚度，以使装在其上面的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小，车架的刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。过去对车辆车架的设计与计算主要考虑静强度。当今，对车辆轻量化和降低成本的要求越来越高，于是对车架的结构形式设计有高的要求。首先要满足汽车总布置的要求。汽车在复杂多边的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内的弯曲变形；车架布置的离地面近一些，以使汽车重心位置降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。[]1 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支撑力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。在进行设计时，要满足以下几点要求： a．规范合理的型式和尺寸选择，结构和布置合理。 b．保证整车良好的平顺性能。 c．工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。 d．尽量使用通用件，以便降低制造成本。 e．在保证功能和强度的要求下，尽量减小整备质量。 f．其它有关产品技术规范和标准。[]2 目前，农用运输车不能满足“三农”市场需求，突出表现为一般产品生产能力过剩，技术水平低，质量和维修服务水平差，价格较高，而市场急需的高质量经济型产品不能满足需求。结合生产实际，在农用运输车基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。
变速器 所有变速箱技术中，手动变速器的效益最高，输出功率可达到输入功率的96%，但并不是所有的人都能驾驭手动变速箱，也不是所有人愿意用它。因为用手动变速器需要踩离合器，这是在交通繁忙的时候很不舒服，驾驶员容易疲劳，而由扭矩中断导致的“点头”效应也会使乘客很难受。 由驾驶员操纵离合器而产生的扭矩中断是手动变速器主要的缺点。在换档加速时，驾驶员都必须通过松开油门并踩下离合器来使扭矩中断，完成整个过程大概需要一秒，但在这段时间里车辆会暂时停止加速，速度也会降低。 与此截然不同的是自动变速箱，到目前为止现代汽车自动变速器是汽车上最复杂的元件。它是一种可以自己换挡的变速器。力矩转换器或流体联合器被用来代替手动离合器连接发动机。 汽车上变后轮驱动或前轮驱动是车辆自动变速器的两种基本类型。在一个后轮驱动的速器通常放在发动机后面凸起后长板旁边气体踏板下方的位置。驾驶杆连接变速器后端，最终驾驶的准确位置在后轴，用操纵力控制后轮。发动机的动力简单连续的在这个系统中循环，在通过变速器时改变力矩，通过传动轴后在主减速器分流到两后轮。 在前轮驱动汽车中，变速器常常兼有最终驱动叫做变速驱动桥。前轮驱动汽车通常在发动机的后下方安装有横向变速驱动桥。前桥直接连接在发动机的变速驱动桥上为前轮提供动力，动力从发动机出发转过一个大链条后经180°转变传给变速器。从而，将主动力通过变速器后分流传到驱动轴再送到两前轮。 也有一些其他方式的前轮驱动车辆，车架前方代替另一边的其他系统驱动四轮，但在这儿仅对其中的两个系统进行说明。相对于前轮驱动来说最流行的是后轮驱动，在发动机上连接一个输出轴，将改变后的力矩传给后驱动轮。这个系统是探寻前后轴实施改进的新的节能动力平衡装置。另一个驱动系统是把所有的驱动零件都按在后轮上。这种排列方式发动机通常后置。 现代自动变速器由许多的部件和系统组成，它们有行星齿轮组、液压系统、密封圈和密封衬垫、变矩器、油压调节器、调制器、节气门拉线、电子
前言： 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。典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。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，因此悬架与车辆的行驶平顺性、操控稳定性具有极大的关系。悬架设计的好坏直接影响到整车的性能。因此开发出高品质的悬架是车辆工程师的一项重要任务。而悬架部分涉及的专业知识也比较高深，本文期望通过对悬架进行初级设计以达到对悬架有进一步了解的目 的。 关键词:悬架；减震器；弹簧计算 1
1悬架 1.1悬架的功用 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。它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力；保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。 1.2 悬架的组成 一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。 1.弹性元件 弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等，这里我们选用螺旋弹簧。 2.减振器 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，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。 3.导向机构 导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。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，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，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。
毕业设计 卓越工程师培养(海格班) 麦弗逊悬架的结构设计
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。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 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
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 摘要 本次设计题目是EQ1092货车的前后悬架系统的设计。 所设计悬架系统的前悬架采用钢板弹簧非独立式悬架。后悬是由主副簧组成，也是非独立悬架。首先确定悬架的主要结构形式，然后对主要性能参数进行确定。在前悬的设计中首先设计了钢板弹簧，材料和许用应力，和方案布置的设计；还有减振器的选择。在后悬架系统设计中主要对主副钢板弹簧进行了设计，特别是钢板弹簧的刚度比分配计算和刚度的校核。 最后对悬架系统进行了平顺性分析，目的是判断所设计的悬架平顺是否满足要求。在平顺性分析时运用了时域分析方法，采用了两个自由度，最后通过编程计算，结果是没有不舒适。因而对提高汽车的动力性、经济性和操纵稳定性是有利的。 关键词：悬架设计；钢板弹簧；平顺性；货车 东风4×2驱动EQ1092载货车(湖北十堰东风) 类型: 多用途货车, 型号: EQ1092F， 外观颜色:东风蓝， 驱动形式: 4X2， 总重量: 9400（kg）， 装载重量:中型(6吨﹤总质量≤14吨)（T）， 变速箱类型:.， 用途:平板式货车， 整车外形尺寸:长:7995 宽:2470 高:2485（m）， 货厢内部尺寸:长:5150 宽:2294 高:550（m）， 轮胎数:6（个）， 乘员座位数:3，
Abstract The title of this thesis is the design of front and rear suspension systems of EQ1092 truck. The front suspension system is the leaf spring, dependent suspension. The rear suspension system consists of the main spring and the . In the procedure of the design we made certain the structural style of the suspension system in the first, then we made certain the main parameters. In the design of the front suspension we designed the leaf spring firstly, material and allowable stress and the design of scheme , moreover the design of shock absorber. In the design of rear suspension we carried out the design of the main spring and the of angular rigidity between the main spring and the the final design stage, we implement the analysis of suspension ride performance. The aim is whether suspension ride quality meets to the performance requirement. The ride performance analysis adopts the methods with time domain and with two degree of freedoms by computer program. The results indicate that there is no uncomfortableness for the car on road. Therefore, it is Design; Leaf spring; Ride Performance; Truck
前轮最常见悬挂形式麦弗逊独立悬挂详解 2010年10月14日 15:11:14 来源： Che168 麦弗逊悬挂(macphersan)，是现在非常常见的一种独立悬挂形式，大多应用在车辆的前轮。简单地说，麦弗逊式悬挂的主要结构即是由螺旋弹簧加上减震器以及A字下摆臂组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并且可以通过对减震器的行程、阻尼以及搭配不同硬度的螺旋弹簧对悬挂性能进行调校。麦弗逊悬挂最大的特点就是体积比较小，有利于对比较紧凑的发动机舱布局。不过也正是由于结构简单，对侧向不能提供足够的支撑力度，因此转向侧倾以及刹车点头现象比较明显。下面就为大家详细的介绍一下麦弗逊悬挂的构造以及性能表现。 麦弗逊悬挂的历史： 麦弗逊式悬挂是应前置发动机前轮驱动(ff)车型的出现而诞生的。ff车型不仅要求发动机要横向放置，而且还要增加变速箱、差速器、驱动机构、转向机，以往的前悬挂空间不得不加以压缩并大幅删掉，因此工程师才设计出节省空间、成本低的麦弗逊式悬挂，以符合汽车需求。
麦弗逊（Macphersan）是这套悬挂系统发明者的名字，他是美国伊利诺伊州人，1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入通用汽车公司的工程中心。30年代，通用的雪佛兰公司想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0．9吨以内，轴距控制在2．74米以内，设计的关键是悬挂。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬挂方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。 麦弗逊悬挂的构造： 麦弗逊悬挂构造图 麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、A字形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。麦弗逊式独立悬架的物理结构为支柱式减震器兼作主销，承受来自于车身抖动和地面冲击的上下预
1 插电式混合动力轿车动力总成匹配设计 2交通锥回收机械手优化设计 3道路清扫车吸盘设计及优化 4插电式混合动力SUV动力总成匹配设计 5汽油机富氧进气燃烧系统设计及优化 6高速公路绿色智能LED照明系统设计 7交通锥收放车测速与测距系统设计 8轿车制动系设计 9插电式混合动力轿车再生制动系统设计 10基于EDEM和ADAMS联合仿真的装载机工作装置设计11重型矿用汽车举升系统优化设计及仿真 12基于EDEM和ADAMS联合仿真的挖掘机工作装置设计13基于有限元法的矿用汽车货箱的设计 14ZL50装载机全盘湿式制动器的设计 15基于有限元法的重型矿用汽车三角架的设计 16重型矿用汽车动力转向系统的设计 17基于有限元法的重型矿用驱动桥壳设计 18基于Solidworks的装载机工作装置设计 19纯电动汽车动力系统参数匹配与性能分析 20某车用四缸发动机配气机构设计 21汽车门锁闭锁器结构设计与分析 22SUV车用伸缩踏板机械系统的设计与分析 23微型电动汽车前悬架设计与分析
24某轻型货车用四缸发动机曲柄连杆机构设计25载货汽车空气悬架系统的设计与优化 26重型汽车转向系统结构设计及分析 27微型汽车膜片弹簧离合器设计及分析 28工程车辆的车架减重设计 29某混合动力城市客车动力参数设计 30汽车驱动桥壳的有限元分析和设计 31基于ANSYS的盘式制动器结构分析与设计32基于ANSYS的鼓式制动器结构分析与设计33某汽车前轴有限元分析与设计 34某轿车制动系统的设计 35汽车曲轴设计与有限元分析 36农用拖拉机履带底盘的设计 371/4汽车悬架系统的振动研究 38自卸车改装设计 39汽车保险杠的碰撞分析 40铁路车辆盘式制动器的噪声分析 41汽车传动轴设计与有限元分析 42随车起重机上车设计 43水上球型机器人 44ADAMS/MATLAB 对汽车主动悬架的联合仿真45基于ARM汽车视觉导航的轨道视觉技术研究46基于DSP与SVPWM电机调速系统仿真分析
本科毕业设计设计说明 题目：1.8MT轿车前悬架运动学仿真及设计 学院： 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 提交日期： 2011年 4 月 11 日
初始说明： 1.设计原始参数： 满载质量：1579kg，前轴荷：799kg ，后轴荷：780kg ，前轮距：1470 mm ，后轮距：1470mm，轴距：2610 mm，前悬架弹簧刚度：24.7N/mm，后悬架弹簧刚度16.56N/mm，轮胎型号205/50 R16。 2.ADADS建模硬点数据： 初始： loc_x loc_y loc_z hpl_arm_front -200.0 -400.0 225.0 hpl_arm_out 0.0 -700.0 200.0 hpl_arm_rear 200.0 -390.0 240.0 hpl_spring_lower 0.0 -650.0 500.0 hpl_strut_lower 0.0 -650.0 450.0 hpl_strut_upper 0.0 -600.0 800.0 hpl_tierod_inner 200.0 -400.0 300.0 hpl_tierod_outer 150.0 -690.0 3000.0 hpl_wheel_center 0.0 -800.0 300.0 优化后： loc_x loc_y loc_z hpl_arm_front -200.0 -400.0 205.0 hpl_arm_out -30.0 -700.0 180.0 hpl_arm_rear 200.0 -390.0 220.0 hpl_spring_lower 0.0 -650.0 500.0 hpl_strut_lower 0.0 -650.0 450.0 hpl_strut_upper 0.0 -600.0 800.0 hpl_tierod_inner 200.0 -400.0 287.0 hpl_tierod_outer 180.0 -720.0 270.0 hpl_wheel_center 0.0 -800.0 300.0
第1章绪论 1.1悬架的功用 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称。 (1) 传递它们之间一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。 (2）缓和，抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车良好的平顺性，操纵稳定性。 (3）迅速衰减车身和车桥的振动。 悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。要想迅速的衰减振动、冲击，乘坐舒服，就应该降低悬架刚度。但这样，又会降低整车的操纵稳定性。必须找到一个平衡点，即保证操纵稳定性的优良，又能具备较好的平顺性。 悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。 1.2 悬架的组成 现代汽车，特别是乘用车的悬架，形式，种类，会因不同的公司和设计单位，而有不同形式。 但是，悬架系统一般由弹性元件、 减振器、缓冲块、横向稳定器等几部分组成等，见图1-1所示。 它们分别起到缓冲、减振、力的传递、限位和控制车辆侧倾角度的作用。 图1-1 汽车悬架组成示意图 1-弹性元件 2-纵向推力杆 3-减震器 4-横向稳定器 5-横向推力杆 弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，现代轿车悬架多采用螺旋弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。螺旋弹簧只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小， 1
无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。这里我们选用螺旋弹簧。 减振器是为了加速衰减由于弹性系统引起的振动，减振器有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。 导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。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，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，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。 现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，也就是说汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。 1.3悬架的分类 汽车的悬架从大的方面来看，可以分为两类：非独立悬架系统， 如图1-2所示。 图1-2 独立悬架 1.3.1独立悬架 独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性。 独立悬架的类型及特点：独立悬架的车轴分成两段（如图1-3），每只车轮用螺旋弹簧独立地，地连接安装在车架(或车身)下面，当一侧车轮受冲 2