前后悬架方案选择

设计指南（弹簧、稳定杆）不管悬架的类型如何演变，从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

一 弹性元件弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。

在现用的弹性元件中主要有三种；（1）钢板弹簧，（2）扭杆弹簧，（3）螺旋弹簧。

钢板弹簧设计板弹簧具有结构简单，制造、维修方便；除作为弹性元件外，还兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用；在车架或车身上两点支承，受力合理；可实现变刚度，应用广泛。

(一) 钢板弹簧布置方案1.1钢板弹簧在整车上布置(1) 横置；这种布置方式必须设置附加的导向传力装置，使结构复杂，质量加大，只在少数轻、微车上应用。

(2) 纵置；这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩，结构简单，在汽车上得到广泛应用。

1.2 纵置钢板弹簧布置(1) 对称式；钢板弹簧中部在车轴（车桥）上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中心之间的距离相等，多数汽车上采用对称式钢板弹簧。

(2) 非对称式；由于整车布置原因，或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动，又要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时，采用非对称式钢板弹簧。

(二)钢板弹簧主要参数确定初始条件：1G ~满载静止时汽车前轴（桥）负荷2G ~满载静止时汽车后轴（桥）负荷1U G ~前簧下部分荷重2U G ~后簧下部分荷重1W F =(G 1-G 1U )/2 ~前单个钢板弹簧载荷2W F =(G 2-G 2U )/2 ~后单个钢板弹簧载荷c f ～悬架的静挠度；d f －悬架的动挠度1L ～汽车轴距；1、 满载弧高a f满载弧高指钢板弹簧装在车轴（车桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。

a f 用来保证汽车具有给定的高度。

当a f =0时，钢板弹簧在对称位置上工作。

为在车架高度已确定时得到足够的动挠度，常取a f = 10～20mm 。

2、 钢板弹簧长度L 的确定L —指弹簧伸直后两卷耳中心间的距离（1）钢板弹簧长度对整车影响当L 增加时：能显著降低弹簧应力，提高使用寿命；降低弹簧刚度，改善汽车平顺性；在垂直刚度C 给定的条件下，明显增加钢板弹簧纵向角刚度；减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形；原则上在总布置可能的条件下，尽可能将钢板弹簧取长些。

摘要悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架与车轴弹性地连接起来。

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。

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。

本文主要讲的是某型货车前后悬架的设计，弹性元件为钢板弹簧。

重点从前后悬架主要参数的确定及弹性元件的计算。

首先,我把形式不同的悬架的优缺点进行了比较,然后定下某型货车的前后悬架的形式为钢板弹簧非独立悬架.然后围绕悬架的部件进行设计.先是主要参数的确定,再是弹性元件的设计计算,最后是减振器的计算选型.关键词：悬架；弹性元件；钢板弹簧；ABSTRACTNowadays Motor suspension is an important one assembly, which the frame and the flexibility to connect the axle. Its main role is to pass between the wheels and the body all the force and moment. The uneven road to ease the impact of body load and the attenuation is caused by vibration, to ensure passenger comfort, cargo and vehicles to reduce their load.This article is about vehicles front and rear suspension design, flexible spring steel components for. Focus from the main parameters of front and rear suspension the determination and the calculation of elastic element. First of all, I have the form of the advantages and disadvantages of different suspension were compared, and then set the front and rear of vehicles the form of suspension for non-independent suspension leaf springs. And then focus on the design of suspension components. The first one is determination of the main parameters. The second one is the design and calculation of the elastic element and the calculation of the final selection of shock absorber.Key words：suspension; elastic element; leaf springs目录第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计（研究）现状和发展趋势 (2)1.2.1汽车悬架现状 (2)1.2.2汽车悬架的发展趋势 (7)第2章悬架结构形式分析 (10)2.1非独立悬架和独立悬架 (10)2.2前后悬架悬架方案的选择 (11)2.3辅助元件 (12)第3章某型汽车前悬架主要参数的选择 (13)3.1前后悬架静挠度和动挠度的选择 (13)3.1.1选择要求及方法 (13)3.1.2悬架静挠度 (13)3.1.3悬架动挠度 (14)3.2悬架的弹性特性 (14)3.3悬架侧倾角刚度及前后轴的分配 (15)第4章弹性元件的计算 (16)4.1钢板弹簧的布置方案的选择 (16)4.2钢板弹簧主要参数的确定 (16)4.2.1满载弧高 (16)4.2.2钢板弹簧长度的确定 (17)4.2.3钢板断面尺寸及片数的确定 (17)4.3钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (20)4.4钢板弹簧的刚度验算 (22)4.5弹簧的最大应力点及最大应力 (23)4.6弹簧卷耳和弹簧销的强度核算 (24)第5章减振器的设计计算 (26)5.1减振器的分类 (26)5.2主要性能参数的选择 (26)5.2.1相对阻尼系数 (26)5.2.2减振器阻尼系数的确定 (27)5.2.3最大卸荷力的确定 (28)5.3筒式减振器主要尺寸参数的确定 (28)总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)第1章绪论1．1概述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。

下图为典型麦弗逊式前悬架结构以及双叉式后悬架结构双叉臂式悬架通常采用上下不等长叉臂（上短下长），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并减小轮距变化、减小轮胎磨损，并且能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。

上下控制臂能分担横向力，令车身在过弯时更加平稳。

能承受住越野时崎岖路面对底盘的强大冲击但更占用空间，结构复杂成本高，不适合经济型小车双叉臂式独立悬架拥有出色的侧向支撑、精确的车轮方向控制，但由于使用上下控制臂结构，过于稳定的特性却使车轮的响应速度较其他形式悬架要缓慢，上下控制臂的结构也导致这种悬架的横向安装空间大。

上叉臂式悬架常出现在车身宽大的豪华轿车、全尺寸SUV、皮卡甚至超级跑车，如凯迪拉克赛威SLS、雪铁龙C6、奥迪Q7、大众途锐，甚至国产中兴威虎皮卡，以及兰博基尼盖拉多、玛莎拉蒂3000GT等注重操控性能的跑车。

在这个言必谈操控、论必说运动的年代里，几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能，从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性，就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。

从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。

那么他们是否如宣传所说这么优秀，此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统，并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。

『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。

目录第一章悬架的结构形式的选择第一节悬架的构成和类型第二节独立悬架结构形式分析第三节前后悬架的选择第二章悬架主要参数的选择第一节悬架性能参数的选择第二节悬架的自振频率第三节侧倾角刚度第四节悬架的静动挠度的选择第三章弹性元件的设计分析及计算第一节前悬架弹簧第二节后悬架弹簧第四章独立悬架导向机构的设计分析及计算第一节导向机构设计要求第二节麦弗逊独立悬架示意图第三节导向机构受力分析第四节横臂轴线布置方式第五节导向机构的布置参数第五章减震器的设计分析及计算第一节第一章悬架的结构形式的选择1.1悬架的构成和类型1.1.1 构成（1）弹性元件具有传递垂直力和缓和冲击的作用。

常见的弹性元件有：钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。

（2）导向装置其作用是传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。

常见的导向装置有：斜置单臂式、单横臂式、双横臂式、双纵臂式、麦弗逊式等。

（3）减震器具有衰减振动的作用。

常见的减震器有：简式减震器、充气式减震器、阻力可调式减震器等。

（4）缓冲块其作用是减轻车轴对车架的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。

（5）横向稳定器其作用是减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。

1.1.2 类型悬架可分为非独立悬架和独立悬架。

（1）非独立悬架非独立悬架的特点是：左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架连接。

优点是：结构简单、制造容易、维修方便、工作可靠。

缺点是：①由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够的长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差。

②簧下质量较大。

③在不平路面上行驶时，左、右车轮相互影响，并使车轴和车身倾斜。

④当两侧车轮不同步跳动，车轮会左、右摇摆，使前轮容易产生摆振。

⑤前轮跳动时，悬架易与转向传动机构产生运动干涉。

⑥汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性。

⑦车轴上方要求有与弹簧行程相适应的空间。

然而由于非独立悬架结构简单、易于维护以及可以使用多种类型的弹性元件等优点，非独立悬架多用于载货汽车和大客车的前、后悬架。

后悬架类型哪种好后悬架是汽车悬挂系统的重要组成部分之一，负责支撑和缓冲车辆的后部。

在市场上，有多种不同类型的后悬架可供选择。

所以很多人在选择汽车时，会考虑后悬架的类型。

那么，到底哪种后悬架类型更好呢？本文将分析和比较几种常见的后悬架类型，以帮助读者更好地了解它们的优缺点。

第一种后悬架类型是独立悬挂系统。

独立悬挂系统是目前最常见的后悬架类型，它的特点是每个车轮都有单独的悬挂装置，能够独立地对地面的不平进行缓冲和吸收。

这种悬挂系统在提供舒适的乘坐体验方面表现出色，而且能够提供更好的操控性能。

然而，独立悬挂系统的成本相对较高，而且在重载和越野条件下的可靠性可能不如其他悬挂系统。

第二种后悬架类型是扭转梁悬挂系统。

扭转梁悬挂系统由一个横向连接轴和两个车轮组成。

它的优点是结构简单，制造成本低，同时在悬挂刚度和舒适性之间找到了平衡点。

扭转梁悬挂系统通常用于小型车和经济型车辆上。

然而，相较于独立悬挂系统，它在操控性能和减震效果上存在一定的局限。

第三种后悬架类型是多连杆悬挂系统。

多连杆悬挂系统采用多个控制杆和弹簧来增加悬挂系统的稳定性和操控性能。

它能够提供更好的车身控制和悬挂调校，使车辆在快速转弯和高速行驶时更加稳定。

多连杆悬挂系统通常用于高性能车型和豪华车型上。

然而，由于结构复杂，制造成本较高，因此在一般小型车中较少应用。

第四种后悬架类型是托架式悬挂系统。

托架式悬挂系统通过托杆和拉杆来连接车身和轮子，以提供稳定的悬挂性能。

这种悬挂系统常用于SUV和越野车型，并在恶劣路况下具有较好的通过能力。

然而，托架式悬挂系统相对较重，可能会对燃油经济性产生一定的影响。

最后一种后悬架类型是无独立悬挂系统。

无独立悬挂系统使用一个横梁连接车轮，使其一起运动。

这种悬挂系统通常用于商用车和货车上，因为它的结构坚固，能够适应重载和恶劣路况。

然而，无独立悬挂系统的缺点是舒适性相对较差，无法提供良好的操控性能。

总的来说，后悬架类型的选择取决于个人对车辆性能和用途的需求。

汽车底盘悬架类型与设计的要点摘要：近年来，我国汽车的普及率逐步提高，而且汽车的销量节节攀升，带动我国汽车相关行业发展，同时也促进我国汽车设计显著提升。

汽车作为日常生活中使用的最频繁的代步工具，现在人民们对汽车的舒适性与稳定性提出更高的要求。

通过优化汽车底盘悬架结构设计，能对汽车行驶的舒适性与安全性有很大提高，能让汽车行业发展更好的满足人民对汽车使用的需求。

基于此，本文主要对汽车底盘悬架结构设计要点进行简要介绍，希望对汽车从业人员或者对此方面感兴趣的人员有参考价值。

关键词：汽车底盘；悬架结构；麦弗逊汽车底盘悬架的工作就是让车辆的轮胎与路面的摩擦力最大限度的增加，这样能够提供良好的车辆操纵性与稳定性。

我们平常开车行驶与路面时，路面不是百分百平整的，经常会是去凹凸不平，这种路面作用在车轮上，从而发生车轮的颠簸。

如果此时车轮直接与车身连接一起，车轮的颠簸直接就会传递到车身，造成很糟糕的驾乘体验。

那么我们可以设计一个车轮与车架的中间结构，就是悬架结构，能够起到了吸收竖直方向的车轮加速动能作用。

车轮的垂直加速力先通过悬架结构一部分的吸收与释放，最后一小部分才传到在传到车架上，这样避免车轮在颠簸的路面上出现车轮离开地面的状态。

通常我们常见的悬架系统主要包含减振器、稳定杆、弹簧、导向连接件等零件组成。

一个良好的悬架设计能够很好匹配路面的隔离性能、轮胎的抓地性能、转弯的性能。

一、汽车底盘悬架结构类型我们按照悬架的刚度与阻尼会随着不同的路面情况而改变，悬架系统可以分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三大类。

主动悬架涉及众多的电子感应装置，能够主动地根据路面信息情况自发地调节悬架的刚度与阻尼。

如果悬架系统按照导向机构来分类，可以分成独立悬架系统和非独立悬架系统两大类。

本文主要介绍的是传统车大多数车型采用的被动悬架中的独立悬架和非独立悬架设计。

(一)非独立悬架系统如图1所示，非独立悬架系统简单的理解就是前轮或者后轮的左右两个轮子会相互作用，左边的轮子会受到右边的轮子的影响。

汽车底盘悬架结构设计要点分析随着汽车工业的飞速发展，汽车底盘悬架结构的设计也成为汽车工程师们关注的重点之一。

底盘悬架是汽车重要的组成部分之一，直接关系到车辆的操控性、舒适性和安全性。

本文将对汽车底盘悬架结构设计的要点进行详细分析。

1. 悬架结构的类型要点分析的第一步就是悬架结构的类型。

常见的悬架结构包括双叉臂式、麦弗逊式、复合式、多连杆式等。

每种类型的悬架结构都有各自的优缺点，需要根据车型和用途来选择合适的悬架结构。

双叉臂式悬架适合高性能及大功率车型，麦弗逊式悬架适合一般家用车，复合式悬架适合跨界车型，多连杆式悬架适合豪华车型。

在选择悬架结构类型时，需要考虑到车辆的整体性能需求、成本、制造难易度以及可维修性等因素。

2. 悬架构件的材料悬架构件的材料是影响悬架结构性能的重要因素。

常见的材料有钢材、铝合金、碳纤维等。

钢材强度高、价格低，是汽车悬架结构最常用的材料。

但随着汽车轻量化、节能化及安全性要求的提高，铝合金和碳纤维等新材料被越来越多的应用在悬架结构中。

这些新材料在提高整车轻量化的同时还能提高车辆的操控性能和减少燃油消耗。

在选择悬架材料时，需考虑到材料的强度、刚度、耐久性以及成本等因素。

3. 悬架减震器的选型悬架减震器是影响汽车乘坐舒适性和操控性的关键部件，其选型直接影响到车辆的驾驶品质。

常见的悬架减震器包括气压式、液压式、电子控制式等。

不同类型的减震器具有不同的减震特性，如气压式减震器可以根据路况和行驶速度自动调整减震力，提高车辆的操控性和稳定性；电子控制式减震器可以根据驾驶者的驾驶习惯和路况实时调整减震力，提高车辆的操控性和舒适性。

在选型时需要考虑到车辆的用途和价格。

4. 悬架系统的调校悬架系统的调校是悬架设计的重要环节之一。

悬架系统的调校包括悬架几何参数的设计和悬架部件的强度设计。

悬架几何参数的设计直接关系到车辆的操控性和舒适性，如悬架几何参数的合理设计可以改善车辆的操控性和降低车辆的侧倾，提高车辆的行驶稳定性。