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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。
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AbstractThe 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 helper spring and it is also dependent suspension. 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 helper spring, specially the counting of distribution of angular rigidity between the main spring and the helper spring and the checking of the angular rigidity.In 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 helpful for the dynamical, economical and handling performances of the studied vehicle.Key words: Suspension Design; Leaf spring; Ride Performance; Truck目录第1章绪论 (1)第2章悬架系统的结构与分析 (3)2.1 悬架的作用和组成 (3)2.2 汽车悬架的分类 (3)2.3 悬架的设计要求 (4)2.4 悬架主要参数 (4)2.4.1 悬架的静挠度fc (4)2.4.2 悬架的动挠度f d (5)2.4.3 悬架弹性特性 (5)2.4.4 后悬架主、副簧刚度的分配 (5)2.4.5 悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配 (6)第3章前后悬架系统的设计 (7)3.1前悬架系统设计 (7)3.1.1钢板弹簧的设计 (7)3.1.2.减振器的选用 (12)3.2后悬架系统设计 (12)3.2.1主、副钢板弹簧结构参数 (13)3.2.2钢板弹簧的强度验算 (13)第4章平顺性分析和编程 (15)4.1平顺性的定义 (15)4.2平顺性的研究内容 (15)4.3平顺性的研究分析 (16)第5章结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录Ⅰ：外文资料 (24)附录Ⅱ：中文翻译 (31)附录Ⅲ：程序 (35)第1章绪论随着时代的发展，以及我国汽车行业的发展，人们对货车的舒适性和稳定性提出了新的要求。
载货汽车的悬架系统结构的结构设计1.1 悬架的概述悬架是车架〔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〔支承力、纵向反力〔牵引力和制动力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架〔或承载式车身上,以保证汽车的正常行驶]1[。
现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式,但是一般都由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。
由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦,路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的,特别是在坏路面上高速行驶时,这种冲击力将达到很大的数值。
冲击力传到车架和车身时,可能引起汽车机件的早期损坏,传给乘员和货物时,将使乘员感到极不舒适,货物也可能受到损伤。
为了缓和冲击,在汽车行驶系统中,除了采用弹性的充气轮胎之外,在悬架中还必须装有弹性元件,使车架〔或车身与车桥〔或车轮之间作弹性联系。
但弹性系统在受到冲击后,将产生振动。
持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。
故悬架还应当具有减振作用,使振动迅速衰减〔振幅迅速减小。
为此,在许多结构形式的汽车悬架中都设有专门的减振器。
以下对悬架重要的组成部分进行简单的介绍。
<一>弹性元件弹性元件主要是把车架或车身与车桥或车轮弹性的连接起来,主要有空气弹簧,钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧等。
<1>空气弹簧空气弹簧是由橡胶囊所围成的一个密闭容器,在其中贮入压缩空气,利用空气的可压缩性实现其弹簧的作用。
这种弹簧的刚度是可变的,因为作用在弹簧上的载荷增加时,容器的定量气体气压升高,弹簧刚度增大。
反之,当载荷减小时,弹簧的气压下降,刚度减小,故空气弹簧具有较理想的弹性特性。
随着科学技术突飞猛进,生活水平的不断提高,人们对汽车的乘坐舒适性及各方面的性能提出了更高的要求,这便迫使各汽车生产厂家不断的引进先进技术,生产出更好的产品,保持强大的竞争能力。
从而空气弹簧的设计与研究也越来越受到车辆设计人员的青睐。
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。
用悬架是车架（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。
轻型载货汽车悬架的设计摘要：汽车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。
本次设计主要是1.5t货车的悬架设计。
参照力帆LFJ3048的基本参数，根据载货汽车悬架系统的要求，设计出符合国家标准的悬架系统。
悬架的设计主要是通过汽车主要的质量参数的分析，初步制定悬架系统的结构方案。
本设计的弹性元件选择钢板弹簧，经过设计计算确定钢板弹簧的主要尺寸和结构形式。
通过数据的论证确定悬架的结构方案与主要参数，利用计算机绘制图纸。
在设计过程中即要考虑设计的合理性，同时还要考虑结构简单、成本低等因素。
通过计算得出的数据表明此次设计的悬架系统符合设计要求。
关键词：1.5T货车；悬架设计；钢板弹簧Dgsign carry cargo car of light tack suspensionZhaowei（Vehicle Engineering 2009, Southwest Forestry University, Kunming Yunnan, 650224)Abstract:Automotive suspension is the frame and wheel axle or between all the force of the floorboard of the connected device, Its role is to transfer function between the wheel and the frame of torsional force and force.It is buffered by the uneven pavement on the body and chassis of impact, resulting in reduced vibration, to ensure that the car can run smoothly. The design is mainly 1.5t truck suspension design. My design is based Lifan LFJ3048 basic paramete, According to the requirements of truck suspension systems, suspension systems designed in line with national standard.Suspension design is mainly through the analysis of the main quality parameters of the car, and determine the structure of the original suspension system solutions.Select the leaf spring elastic element, has been calculated to determine the size and structure of the main leaf spring. Through the data to calculate and determine the structure scheme and main parameters of suspension,and using computer drawing drawings .In the design process is to consider the rationality of the design should also consider the simple, low cost factors.Through the calculated data show that suspension system meet the design requirements.Key words：1.5T truck；suspension design；plate sping目录摘要 (I)Abstract (II)1概述 (1)1.1 悬架的功用和组成 (1)1.2悬架结构形式的分析 (2)1.3悬架的设计方案 (4)2 悬架基本参数的确定 (5)2.1固有频率 (5)2.2悬架的静挠度 (5)2.3悬架的动挠度 (6)2.4悬架的刚度 (6)2.5悬架弹性特性 (6)2.6后悬架主、副簧刚度的分配 (7)3 钢板弹簧的设计 (9)3.1钢板弹簧结构选择 (9)3.2钢板弹簧主要参数的选择 (9)3.2.1单个钢板弹簧承受的载荷 (9)3.2.2满载弧高 (10)3.2.3钢板弹簧长度L的确定 (10)3.2.4钢板弹簧片数n及厚度h的选择 (12)3.2.5钢板断面尺寸形状的确定 (12)3.2.6钢板弹簧各片长度的确定 (12)3.3 钢板弹簧的刚度验算 (15)3.4钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (17)H (17)3.4.1钢板弹簧总成在自由状态下的弧高3.4.2钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 (18)3.4.3弹簧的弧高 (21)3.4.4钢板弹簧总成弧高的验算 (21)3.5钢板弹簧的强度验算 (22)3.6钢板弹簧中心螺栓的选定 (23)3.7钢板弹簧衬套的分析和选型 (23)3.8弹簧夹箍的选择 (24)4 卷耳的设计 (26)4.1 卷耳形式的选择 (26)4.2卷耳的强度验算 (26)4.3钢板弹簧销的强度验算 (27)4.4叶片的端部结构 (28)5减振器的设计 (29)5.1减振器的分析和选型 (29)5.2阻尼器基本参数的确定 (30)5.2.1相对阻尼系数ψ (30)δ (31)5.2.2伸张行程的阻尼系数s5.3最大卸荷力F的确定 (31)5.4筒式减振器主要尺寸参数的确定 (32)6 总结 (33)参考文献 (34)指导教师简介 (35)致谢 (36)1 概述1.1 悬架的功用和组成舒适性是货车最重要的使用性能之一。
摘要本文通过传统的设计计算方法和计算机技术相结合，以依维柯欧霸轻卡为原型车，详细设计计算了渐变刚度钢板弹簧后悬架。
文中首先介绍了悬架系统领域的研究与设计及其发展现状和趋势；其次详细概述了悬架系统对汽车平顺性和操纵稳定性的影响；再次着重阐述了钢板弹簧悬架设计的详细步骤和设计要求，各主要零部件结构的选型及计算；板簧弧高及曲率半径的计算，材料强度、刚度的验算、校核；减振器的选取；最后还根据SAE圆弧法做了钢板弹簧的运动分析计算，分析了板簧系统关键点轨迹和关键角的变化，并用最小二乘法求出关键点轨迹的曲率中心和曲率半径。
钢板弹簧悬架有结构简单，工作可靠，制造成本低等特点，长期以来在各种大中型车辆上得到广泛的应用。
关键词：轻型载货汽车；后悬架；钢板弹簧；设计ABSTRACTThis article through the traditional design calculation method and computer technology, combining with IVECO Light Truck Tire as the prototype, the car design calculation after gradient stiffness &leaf spring suspension.This paper firstly introduces the suspension system research and design and development status quo and tendency; Secondly detailed overview of the suspension system and manipulation stability comfort ability influences; Introduces emphatically the leaf spring again suspension design processes of the ship unlades and design requirements, the structure of the main parts selection and calculation, leaf-spring curvature, material strength, stiffness checking and checking, shock absorber selection and installation Angle calculation; Finally is done according to SAE arc method of leaf spring, analyzes the motion analysis and calculation of the track and key point leaf-spring system changes, and the Angle least-square method of point out the curvature center and track curvature radius.Keywords: light commercial vehicle；rear suspension；leaf spring；design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (2)1.3研究内容和方法 (4)1.4本章小结 (6)2 悬架系统总体方案的确定 (7)2.1设计要求 (7)2.2悬架系统概述 (7)2.3悬架系统总体结构方案确定 (9)2.4悬架系统各主要零部件选型 (11)2.5技术经济分析 (15)3 悬架系统主要性能参数的确定 (18)3.1悬架静挠度和动挠度的选择 (18)3.2悬架弹性特性 (20)3.3后悬架主、副簧刚度的分配关系 (21)3.4悬架侧倾刚度及其在前、后轴的分配 (22)4弹性元件的设计计算 (23)4.1初选参数 (23)4.2 各片长度的确定 (26)4.3钢板弹簧的刚度验算 (28)4.4总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (29)4.5钢板弹簧总成弧高的核算 (31)4.6各种工况下校核 (32)5减振器设计 (35)5.1相对阻尼系数ψ的选择 (35)5.2减振器阻力系数δ的确定 (36)5.3最大卸荷力的确定 (37)5.4筒式减振器工作缸直径的确定 (38)5.5减振器工作行程检验 (38)6钢板弹簧运动分析 (39)6.1钢板弹簧压平前的计算 (40)6.2钢板弹簧反弓后的计算 (43)7总结与展望 (47)7.1 总结 (47)7.2展望 (47)参考文献 (48)致谢 (50)附录 (51)1 绪论1.1研究背景及意义钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架。
载货汽车的悬架系统结构的设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (3)1.1 悬架的概述 (3)1.2 悬架的分类 (4)1.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况 (5)1.4 悬架技术的研究现状及发展趋势 (6)1.4.1悬架技术的研究现状 (6)1.4.2悬架技术的发展趋势 (6)1.4.3悬架设计的技术要求 (6)2 空气悬架结构 (7)2.1 空气悬架结构简介 (7)2.1.1空气悬架系统的基本结构 (7)2.1.2空气弹簧的类型 (7)2.1.3导向机构 (8)2.1.4高度控制阀 (8)2.2 空气悬架系统的工作原理 (8)3 悬架主要参数的确定 (10)3.1 载货汽车的结构参数 (10)3.2 悬架静挠度 (10)3.3 悬架动挠度 (11)3.4 悬架弹性特性 (11)4 弹性元件的设计 (13)4.1 空气弹簧力学性能 (13)4.1.1空气弹簧刚度计算 (13)4.1.2空气弹簧固有频率的计算 (15)4.1.3空气弹簧的刚度特性分析 (16)4.2 高度控制阀 (18)5 悬架导向机构的设计 (19)5.1 悬架导向机构的概述 (19)5.2 横向稳定杆的选择 (19)5.3 侧顷力臂的计算方法 (20)5.4 稳定杆的角刚度计算 (22)5.5 悬架的侧倾角校核 (23)6 减振器机构类型及主要参数的选择计算 (24)6.1 分类 (24)6.2 主要参数的选择计算 (25)7 技术与经济性分析 (30)8 结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录A 译文 (34)附录B 外文原文 (41)附录C 维图形 (51)1 绪论1.1 悬架的概述悬架是车架（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（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶]1[。
一、课程设计任务课题内容为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，确定主要尺寸参数；详细计算前悬架的设计参数，绘出前悬架的装配图。
给定参数如下：额定装载质量3500Kg最大总质量6730Kg最大车速：100Km/h课题任务要求总体设计计算要求1. 据已知数据，确定轴数、驱动形式、布置形式。
注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。
2. 确定汽车主要尺寸、轴荷分配，可参考同类车型选取参数。
3. 选定发动机功率、转速、扭矩，确定发动机型号。
4. 确定汽车轮胎。
5. 确定传动系最小传动比，即主减速器传动比。
6. 确定传动系最大传动比，从而计算出变速器最大传动比。
总成设计要求前悬架的结构形式，主要参数计算，弹性元件的详细设计。
课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）1前悬架总装配图1张（零号图）2.设计计算说明书1份（含设计方案论证，设计分析与计算，设计总结、结论，参考文献等），说明书正文不少于5000字。
主要参考文献[1] 王望予•汽车设计（第4版）[M].机械工业出版社，2004.[2] 王霄峰.汽车底盘设计[M]，清华大学出版社，2010.[3] 王国权，蔡国庆.汽车设计课程设计指导书[M].机械工业出版社，2009.[4] 刘涛.汽车设计[M].北京大学出版社，2008.⑸余志生.汽车理论（第5版）[M].机械工业出版社，2010.⑹汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册[M].人民交通出版社，2001.[7] 陈家瑞.汽车构造（第3版）[M].机械工业出版社，2009.[8] 闻邦椿.机械设计手册（第5版）[M].机械工业出版社，2009.同组设计者苏弥贺黎吴伟肖会雷春华、课程设计进度表:三、学生课程设计装袋要求：1. 课程设计说明书按以下排列顺序印刷与装订成一本(撰写规范见教务处网页之毕业论文撰写规范)。
⑴封面(2) 课程设计任务书(3) 中文摘要(4) 目录(5) 正文(6) 参考文献(7) 附录(公式的推演、图表、程序等)2. 图纸。
载货汽车的悬架系统结构的设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (3)1.1 悬架的概述 (3)1.2 悬架的分类 (4)1.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况 (5)1.4 悬架技术的研究现状及发展趋势 (6)1.4.1悬架技术的研究现状 (6)1.4.2悬架技术的发展趋势 (6)1.4.3悬架设计的技术要求 (6)2 空气悬架结构 (7)2.1 空气悬架结构简介 (7)2.1.1空气悬架系统的基本结构 (7)2.1.2空气弹簧的类型 (7)2.1.3导向机构 (8)2.1.4高度控制阀 (8)2.2 空气悬架系统的工作原理 (8)3 悬架主要参数的确定 (10)3.1 载货汽车的结构参数 (10)3.2 悬架静挠度 (10)3.3 悬架动挠度 (11)3.4 悬架弹性特性 (11)4 弹性元件的设计 (13)4.1 空气弹簧力学性能 (13)4.1.1空气弹簧刚度计算 (13)4.1.2空气弹簧固有频率的计算 (15)4.1.3空气弹簧的刚度特性分析 (16)4.2 高度控制阀 (18)5 悬架导向机构的设计 (19)5.1 悬架导向机构的概述 (19)5.2 横向稳定杆的选择 (19)5.3 侧顷力臂的计算方法 (20)5.4 稳定杆的角刚度计算 (22)5.5 悬架的侧倾角校核 (23)6 减振器机构类型及主要参数的选择计算 (24)6.1 分类 (24)6.2 主要参数的选择计算 (25)7 技术与经济性分析 (30)8 结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录A 译文 (34)附录B 外文原文 (41)附录C 维图形 (51)1 绪论1.1 悬架的概述悬架是车架（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（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶]1[。
现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但是一般都由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。
由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。
冲击力传到车架和车身时，可能引起汽车机件的早期损坏，传给乘员和货物时，将使乘员感到极不舒适，货物也可能受到损伤。
为了缓和冲击，在汽车行驶系统中，除了采用弹性的充气轮胎之外，在悬架中还必须装有弹性元件，使车架（或车身）与车桥（或车轮）之间作弹性联系。
但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。
持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。
故悬架还应当具有减振作用，使振动迅速衰减（振幅迅速减小）。
为此，在许多结构形式的汽车悬架中都设有专门的减振器。
以下对悬架重要的组成部分进行简单的介绍。
(一)弹性元件弹性元件主要是把车架或车身与车桥或车轮弹性的连接起来，主要有空气弹簧，钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧等。
(1)空气弹簧空气弹簧是由橡胶囊所围成的一个密闭容器，在其中贮入压缩空气，利用空气的可压缩性实现其弹簧的作用。
这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧刚度增大。
反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故空气弹簧具有较理想的弹性特性。
随着科学技术突飞猛进，生活水平的不断提高，人们对汽车的乘坐舒适性及各方面的性能提出了更高的要求，这便迫使各汽车生产厂家不断的引进先进技术，生产出更好的产品，保持强大的竞争能力。
从而空气弹簧的设计与研究也越来越受到车辆设计人员的青睐。
在本论文主要是对空气弹簧进行了研究与探讨。
(2)钢板弹簧由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。
钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有一定的减震作用。
(3)螺旋弹簧只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。
由于没有减震和传力的功能，还必须设有专门的减震器和导向装置。
(4)扭杆弹簧将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。
(二)导向装置导向装置是指悬架中的某些用来传力同时还承担着使车轮按一定轨迹相对车架和车身跳动的任务的机构。
导向装置主要有以下几点作用：①在车架或车桥之间传递力矩。
②使车桥或车轮按一定轨迹相对车身或车架跳动。
(三)减振装置减振装置主要是用来消耗振动能量，衰减振动。
弹性系统在受到冲击后，将会产生振动，减震器可以使振幅迅速减小，以避免持续的振动给驾驶员的不舒适和疲劳。
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，否则对汽车某些行驶性能（特别是操纵稳定性）有不利的影响。
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。
由此可见，上述这三个组成部分分别起缓冲、减振和导向的作用，然而三者共同的任务则是传力。
1—弹性元件 2—纵向推力杆 3—减振器 4—横向稳定器 5—横向推力杆图1-1 汽车悬架组成示意图1.2 悬架的分类根据导向机构型式的不同，汽车悬架又可分为非独立悬架和独立悬架。
非独立悬架的结构特点是，左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架和车价（或车身）连接；独立悬架的结构特点是，左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。
独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。
其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。
不过，独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。
现代轿车大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架等。
图1-2 独立悬架非独立悬架的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面。
非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点，但由于其舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，多用在货车和大客车上。
图1-3 非独立悬架1.3 重型载货汽车悬架系统目前的工作状况现代的载货运输特点是要求多样化的，简单的将货物从甲地运送到乙地的运输方式以满足不了运输要求。
在经济领域中，由于道路情况不同，运输的安全性，守时性，灵活性以及运输的价格和效率比直接关系到企业的命运和存亡。
运输质量和安全首先通过行驶系统来保证，因此越来越多的车辆制造者和汽车企业家认识到悬架系统的重要性。
目前的重型载货汽车一直面临着一个问题就是：汽车载重量和平顺性之间的矛盾。
载货汽车空载时汽车的舒适性会比满载时差的很多，尤其是大型工程运输车在凹凸不平的路面甚至是露天矿山上长时间往返的行驶时，这种情况更加明显。
在空载或少量载荷时货车的平顺性及其差，这样会使驾驶员和乘坐者很容易感到疲劳，从而引发交通事故，造成严重的后果。
对于载重货车而言，根据不同的用途，不同的工况以及客户的需求承载能力和平顺性必须要综合考虑。
目前的重型载货汽车多用被动式的定刚度的悬架系统，若要求其有较高的承载能力，势必要有很大的悬架刚度。
然而根据以往的研究得知，悬架的刚度越大汽车的行驶平顺性和安全性能也就越差。
因此，承载能力与平顺性一直是载货汽车悬架系统设计中—对永恒的矛盾]2[。
1.4 悬架技术的研究现状及发展趋势1.4.1悬架技术的研究现状机械装置的基本规律指出：载货汽车良好的舒适性，操纵稳定性及良好的承载能力在使用定刚度和定阻尼减震器的传统悬架中是不能同时满足的。
因此，传统的悬架在设计过程中不可避免的要进行乘坐舒适性和操纵稳定性的折衷，尽管近年来传统悬架在结构上的不断更新和完善，采用优化设计方法进行设计，已使汽车(特别是轿车)的乘坐舒适性和操纵稳定性有很大提高，例如横臂式独立悬架、纵臂式独立悬架、车轮沿主销移动的悬架(烛式和麦弗逊式)等等的采用，但传统悬架系统仍然受到许多限制，如最终设计的悬架参数(弹簧刚度、减振器阻尼系数)是不可调节的，致使传统悬架系统只能保证汽车在一种特定的道路和速度条件下达到性能最优的折衷。
1.4.2悬架技术的发展趋势当前在大型商用汽车、半挂车中采用空气悬架系统越来越多。
空气悬架突出的优点是平顺性好，维修少，寿命长，对承运的乘客和货物的保护比钢板弹簧悬架有着很大的提高，而对整车和路面的损坏程度也大大减少。
钢板弹簧在不同的载荷下产生不同的弯曲，这样会导致整车到地面的距离总是在发生变化，如果保持弹簧的弹性而增加载荷的话，这会降低弹簧的固有频率甚至使弹簧的特性发生改变。
空气弹簧基于空气的可压缩性，封闭在气囊里的空气是弹性元件，空气弹簧通过不同气囊的压力来平衡不同的载荷。
空气弹簧的固有频率稳定，因此它的弹性性能也稳定，这样就意味着空气弹簧更加的接近理想状态。
随着我国高速公路的迅速发展，公路运输量的增加，对汽车性能的要求也越来越高，空气悬架凭着其自身的优越性能在货车上的应用必将越来越广泛。
另外，随着重型载货汽车对路面的破坏机理的研究及认识的进一步加深，以及政府对高速路养护的进一步重视，空气悬架在重型货车上的应用也必将进一步增加。
因此，对空气悬架的设计进行深入的研究也显得越来越重要。
1.4.3悬架设计的技术要求对悬架提出的设计要求有：（1）保证汽车有良好的行驶平顺性；（2）具有适合的衰减振动的能力；（3）保证汽车具有良好的操纵稳定性；（4）汽车制动或加速时，要保证车身稳定性，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要适合；（5）有良好的隔声能力；（6）结构紧凑、占用空间尺寸要小；（7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。
2 空气悬架结构2.1 空气悬架结构简介2.1.1空气悬架系统的基本结构空气弹簧悬架具有变刚度、刚度小、振动频率低、车身高度不变等优点。
典型的机械式空气悬架主要包括以下几个部分：(1)空气弹簧空气弹簧是由橡胶囊所围成的一个密闭容器，在其中贮入压缩空气，利用空气的可压缩性实现其弹簧的作用。
这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体气压升高，弹簧刚度增大。
反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故空气弹簧具有较理想的弹性特性。
(2)导向机构导向机构是承受汽车的纵向力、力矩及横向力。
由于空气悬架只能承受垂直载荷，所以需要安装导向机构以承受横向力、纵向力及力矩以使车桥(或者车轮)按一定的轨迹相对车身或车架跳动。
(3)减振装置减振装置主要是用来消耗振动能量，衰减振动。
