悬架设计、确定和计算

单横臂式独立悬架
•侧倾中心高度比较高； •车轮定位参数的变化车轮外倾角与主销内倾角 变化大； •轮距变化大，轮胎磨损速度快； •悬架侧倾角刚度较大，可不需横向稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较少； •结构简单，成本低，前悬架用得较少。
单纵臂式独立悬架
•侧倾中心高度比较低； •主销后倾角变化大； •轮距不变； •悬架侧倾角刚度较小，需横向稳定器； •横向刚度小； •几乎不占用高度空间； •结构简单，成本低；
较大，可不 装横向稳定 器
较小，需用 横向稳定器
居单横臂式 和单纵臂式 之间
麦弗逊式 扭转梁随动臂式
比较高
比较低
变化小
左、右轮同时跳 动时不变
变化很小
不变
较大，可不装横向稳定器
横向刚度
横向刚度大
横向刚度小 横向刚度较小
横向刚度大
占用空间 尺寸
占用较多
占用较少
几乎不占用高度空间
占用的空间小
结构复杂 结构简单、成 其它 前悬架用 本低，前悬架
斜置单臂式独立悬架
•侧倾中心高度介于单横臂与单纵臂之间； •主销定位参数有变化； •轮距变化不大； •悬架侧倾角刚度介于单横臂与单纵臂之间； •横向刚度较小； •几乎不占用高度空间； •结构简单，成本低；
多杆式独立悬架
•侧倾中心高度比较低； •车轮定位参数的变化车轮外倾角 与主销内倾角均有变化； •轮距变化小，轮胎磨损速度慢； •悬架侧倾角刚度较小，需用横向 稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较多； •结构复杂，前悬架用得较多。
悬架 双横臂式 单横臂式 单纵臂式 单斜臂式
侧倾中心 高
比较低
比较高
比较低
居单横臂和 单纵臂之间
车轮定位 车轮外倾角 参数的变 与主销内倾
化 角均有变化
车轮外倾角 与主销内倾 角变化大
主销后倾角 变化大
有变化
变化小，轮 变化大，轮
轮距 胎磨损速度 胎磨损速度
慢
快
不变
变化不大
悬架侧倾 角
刚度
较小，需用 横向稳定器
降，又改善了汽车的行驶稳定性； ➢左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和
振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。
缺点
➢结构复杂 ➢成本较高 ➢维修困难
应用 ：轿车和部分轻型货车、客车及越野车
二、独立悬架结构形式分析
分类
➢双横臂式 ➢单横臂式 ➢双纵臂式 ➢单纵臂式 ➢单斜臂式 ➢麦弗逊式和扭转梁随动臂式
5）悬架占用的空间尺寸
占用横向尺寸大的悬架影响发动机的布置和 从车上拆装发动机的困难程度；
占用高度空间小的悬架，则允许行李箱宽敞， 而且底部平整，布置油箱容易。
双横臂式（双叉式）独立悬架
•侧倾中心高度比较低； •车轮定位参数的变化车轮外倾角 与主销内倾角均有变化； •轮距变化小，轮胎磨损速度慢； •悬架侧倾角刚度较小，需用横向 稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较多； •结构复杂，前悬架用得较多。
优点
➢结构简单 ➢制造容易 ➢维修方便 ➢工作可靠
缺点
➢汽车平顺性较差 ➢高速行驶时操稳性差 ➢轿车不利于发动机、行李舱的布置
应用 ：货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架
2、独立悬架
优点
➢簧下质量小； ➢悬架占用的空间小； ➢可以用刚度小的弹簧，改善了汽车行驶平顺性； ➢由于有可能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下
悬架评价指标： 1）侧倾中心高度
1）侧倾中心高度 2）车轮定位参数的变化 3）悬架侧倾角刚度 4）横向刚度 5）悬架占用的空间尺寸
侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短，可使 侧倾力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也会减小。但 侧倾中心过高，会使车身倾斜时轮距变化大，加速轮胎 的磨损。
2）车轮定位参数的变化
➢ 缓和、抑制路面对车身的冲击和振动；
➢ 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特 性。保证汽车的操纵稳定性。
二 、对悬架提出的设计要求
1）保证汽车有良好的行驶平顺性。 2）具有合适的衰减振动能力。 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，减少车身纵倾；转弯
时车身侧倾角要合适。 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
若主销后倾角变化大，容易使转向轮产生摆振；若车 轮外倾角变化大，会影响汽车直线行驶稳定性，同时也会 影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。
3）悬架侧倾角刚度
车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚 度大小有关，并影响汽车的操纵稳定性和平顺性。
4）横向刚度
悬架的横向刚度影响操纵稳定性。若用于转 向轴上的悬架横向刚度小，则容易造成转向轮发 生摆振现象。
得较多 上用得少
结构简单、成本低
结构简单、 结构简单，用于 紧凑，轿车 发动机前置前轮 上用得较多 驱动轿车后悬架
各种独立悬架的比较
Fra Baidu bibliotek、前、后悬架方案的选择
➢前轮和后轮均采用非独立悬架；
采用的方案 ➢前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架； ➢前轮与后轮均采用独立悬架。
件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。
§6-2 悬架结构形式分析
一、非独立悬架和独立悬架
非独立悬架
悬架 独立悬架两类
左、右车轮用一根整体轴连接，再经过 悬架与车架（或车身）连接
左、右车轮通过各自的悬架与车架（或 车身）连接
非独立悬架
独立悬架
1、非独立悬架
纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置
滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式或支柱式）
•侧倾中心高度比较高； •车轮定位参数的变化车轮外倾角与主销内倾角变化小； •轮距变化很小； •悬架侧倾角刚度较大，可不需横向稳定器； •横向刚度大； •空间尺寸占用较少； •结构简单，紧凑，轿车用得较多。
扭转梁随动臂式独立悬架（随动转向臂式）
•侧倾中心高度比较低； •车轮定位参数在左右轮同时跳动时不变； •轮距不变； •悬架侧倾角刚度较大，不需横向稳定器； •横向刚度大； •占用空间小； •结构简单，用于FF乘用车的后悬架；
悬架设计、确 定和计算
第六章 悬架设计
§6-1 概 述 §6-2 悬架结构形式分析 §6-3 悬架主要参数的确定 §6-4 弹性元件的计算 §6-5 独立悬架导向机构的设计 §6-6 减振器 §6-7 主动与半主动悬架系统
§6-1 概 述
一 、主要作用
➢ 传递车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩;