同济同捷科技企业标准
TJI/YJY
悬架运动校核
2005-XX-XXt 布2005-XX-XX^ 施
同济同捷科技发布
TJI/YJY
本标准由同济同捷科技提出。
本标准由同济同捷科技质量与项目管理中心负责归口管理
本标准主要起草人：
TJI/YJY
悬架运动校核
1、围
本标准适用于同济同捷科技股份总布置分院,
使用于悬架系统零部件运动校核的规定。
2、引用标准
无
3、悬架系统零部件运动校核容及要求
3.悬架系统零部件运动校核容及要求
3.1前悬架运动校核
3.1.1前悬架的上跳极限为前限位块压缩1/2 ~ 2/3时的状态为准，
轿车、小型客车推荐取1/2 , SUV隹荐取2/3
3.1.2前悬架的下跳极限为前减振器活塞杆拉出最长长度+0?1mnft 置时的状态，其中所加的0?1mmfe减振器活塞杆固定橡胶块在非悬
挂质量作用下向下的变形量。
3.1.3在前悬架的跳动围及转向状态检查减振器、弹簧和弹簧座与车身轮包、纵梁、制动油管等的间隙，间隙值不小于12mm推荐以15?
20mnmZ上为宜。
3.1.4在前悬架的跳动围检查摆臂与副车架的运动间隙，摆臂与副车架不允许有干涉现象。
3.1.5在前悬架的跳动围检查摆臂球头销的摆动围，球头销与球头座碗不允许有干涉现象。
3.1.6在前悬架的跳动围检查稳定杆的运动围和与周边零部件的间
隙：稳定杆与副车架间隙不小于6mm稳定杆与转向拉杆间隙不小于
8mm稳定杆与前围板间隙不小于20mm稳定杆与纵梁间隙不小于
10mm
3.1.7在前悬架的跳动围及转向状态下检查稳定杆连杆运动围及连
杆球头销的摆角：稳定杆连杆不得与周边零件干涉，球头销的摆角
在球碗的允许围。
3.1.8在前悬架的跳动围及转向状态下检查稳定杆与连杆是否存在
失稳现象：稳定杆不允许出现翻转现象。
3.2后悬架运动校核
3.2.1后悬架的上跳极限为后限位块压缩1/2 ~ 2/3时的状态为准，
轿车、小型客车推荐取1/2 , SUV隹荐取2/3
3.2.2后悬架的下跳极限为后减振器活塞杆拉出最长长度+0?2mnft 置时的状态，其中所加的0?2mn*减振器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。
3.2.3在后悬架的跳动围检查减振器、弹簧和弹簧座与车身轮包、纵梁、制
动油管等的间隙，间隙值不小于12mm推荐以15?20mnmA上
为宜
3.2.4在后悬架的跳动围检查稳定杆的运动围和与周边零部件的间
隙：稳定杆与副车架间隙不小于6mm.
3.2.5在后悬架的跳动围检查稳定杆连杆运动围及连杆球头销的摆
角：稳定杆连杆不得与周边零件干涉，球头销的摆角在球碗的允许
围。
3.1.8在后悬架的跳动围检查稳定杆与连杆是否存在失稳现象：稳定杆不允许出现翻转现象。
附件1
悬:架运动校核报告模板
密级:
目录 1.概述.......................................... 错误!未定义书签。 2.1号标杆车轿车前悬架跳动校核.................... 错误!未定义书签。 2.1前悬架运动校核的有关参数 .................................... 错误!未定义书签。 2.2 前悬架跳动包络图.................................................. 错误!未定义书签。 2.3 前悬架包络与轮罩等的间隙校核............................. 错误!未定义书签。 2.4 前悬架摆臂与副车架间隙校核 ................................ 错误!未定义书签。 3.1号标杆车轿车后悬架跳动校核.................... 错误!未定义书签。 3.1 1号标杆车轿车后悬架跳动量 ................................. 错误!未定义书签。 3.2 1号标杆车轿车后悬架跳动包络图 .......................... 错误!未定义书签。 3.3 1号标杆车轿车后悬架跳动包络与周边间隙............ 错误!未定义书签。 4.前后悬架螺旋弹簧长度校核....................... 错误!未定义书签。 5.前、后减振器长度校核........................... 错误!未定义书签。 5.1 前减振器校核......................................................... 错误!未定义书签。 5.2 后减振器校核......................................................... 错误!未定义书签。 6.总结 ......................................... 错误!未定义书签。 参考文献 .................................. 错误!未定义书签。 1.概述 悬架是汽车上的重要总成，在汽车行驶过程中，悬架系统因载荷及路面变化 总是处于不断的变化之中,因此在进行总布置设计时，必须对悬架的运动进行校核，防止发生运动干涉。此校核的目的是确定悬架运动至极限位置时占用的空间(对于前悬架应同时考虑上跳、下跳及转向至极限位置时的情况)，从而检查悬架 与轮罩、纵梁、副车架等之间的间隙是否足够，同时检查悬架系统内部在变化过 程中是否存在干涉现象。 下面分别对1号标杆车轿车前、后悬架跳动情况进行分析，对其空间布置情 况进行校核。 2.1号标杆车前悬架跳动校核 1号标杆车轿车前悬架为麦弗逊式独立悬架，驱动方式为发动机前横置、前 驱动，前轮既是转向轮，又是驱动轮。因此，在进行前悬架运动校核时，必须同 时考虑转向、悬架变形两个方面的综合作用。 2.1前悬架运动校核的有关参数 根据前悬架的空间位置及转向器的设计行程（设计行程为152mm），可得1 号标杆车轿车的悬架运动包络图。前悬架的上跳极限按橡胶限位块压缩1/2计算，得出1号标杆车轿车前悬架上跳最大行程38.7mm，即前悬架从满载状态向上最
大学生方程式赛车悬架系统设计 中国大学生方程式汽车大赛，在XX年开始举办，至XX 年已举办三届，大赛目的是为了提高大学生汽车设计与团队协作等能力，而华南农业大学XX年才组队设计赛车，现在还没有派队参加比赛，本文初步探讨SAE赛车悬架设计的方案，为日后华南农业大学参赛打下基础。 本课题的重点和难点 1、根据整车的布置对FSAE赛车悬架的结构形式进行的选择。 2、对前后悬架的主要参数和导向机构进行初步的设计。 3、用Catia或Proe建立悬架三维实体模型。 4、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能。 5、悬架设计方案确定后的优化改良。优化的方案一：用ADAMS/Insight进行优化，以车轮的定位参数优化目标，以上下横臂与车架的铰接点为设计变量进行优化。优化的方案二：轻量化，使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，强度校核，优化个部件结构，受力情况。 1、查阅FSAE悬架的设计。 2、运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模，设计出悬架的雏形。 3、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能。 4、用ADAMS/Insight进行优化，改善操纵稳定性。
5、使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，优化个部件结构及轻量化。 悬架设计流程如下： 首先要确定赛车主要框架参数，包括：外形尺寸、重量、发动机马力等等。 确定悬架系统类型，一般都会选用双横臂式，主要是决定选用拉杆还是推杆。 确定赛车的偏频和赛车前后偏频比。 估计簧上质量和簧下质量的四个车轮独立负重。 根据上面几个参数推算出赛车的悬架刚度和弹簧的弹性系数。 推算出赛车在没有安装防侧倾杆之前的悬架刚度初值，并计算车轮在最大负重情况下的轮胎变形。 计算没安装防侧倾杆时赛车的横向负载转移分布。 根据上面计算数值，选择防侧倾杆以获得预想的侧倾刚度和 LLTD。最后确定减振器阻尼率。 上面计算和选型完成后，再重新对初值进行校核。 运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模，设计出悬架的雏形。在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能，并用ADAMS/Insight进行优化分析。 使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，
第一章悬架系统运动校核 第一节概述 悬架是现代汽车上的重要的大总成之一，他把车身（或车架）与车轮（或车轴）弹性的连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身（或车架）之间的力和力矩；缓和路面传递给车身（或车架）的冲击载荷。衰减由此给乘员或货物的震动，提高汽车的平顺性；保证汽车在不平路面上或载荷变化时有良好的运动特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车有良好的高速行驶能力。 发动机前置前轮驱动的乘用车（轿车或MPV），常采用麦弗逊式前悬架和拖曳臂或扭力梁后悬架。 发动机中置后轮驱动的微型客车或微型货车，常采用麦弗逊式前悬架，钢板弹簧和整体车桥式后悬架。 第二节悬架运动校核 在汽车的行驶过程中，在车辆跳动极限和转向极限范围内，悬架运动件之间不能产生干涉，且保持一定的间隙，以保证汽车行驶的安全性及操纵稳定性。 悬架运动校核术语的定义： 1、前悬架上跳极限 前悬架上跳极限是指前限位块压缩1/2~2/3时的状态为准。轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3。 2、前悬架下跳极限 前悬架下跳极限是指前减震器活塞杆拉出最长长度0～1mm位置时的状态，其中所加的0～1mm为减震器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 3、后悬架上跳极限 后悬架上跳极限是指后限位块压缩1/2～2/3时的状态为准。轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3。 4、后悬架下跳极限 后悬架下跳极限是指后减震器活塞杆拉出最长长度0～2mm位置时的状态，其中所加的0～2mm为减震器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 5、左转极限 左转极限是指方向盘逆时针旋转至极限位置时，悬架所在位置。 6、右转极限 右转极限是指方向盘顺时针旋转至极限位置时，悬架所在位置。 下面已某轿车为例说明悬架运动校核的方法： 麦弗逊式前悬架（如图1所示）运动校核主要是分析悬架在上跳左转极限、上跳右转极
悬架系统设计计算报告 目录 1 系统概述 (1) 1.1 系统设计说明 (1) 1.2 系统结构及组成 (1) 1.3 系统设计原理及规范 (2) 2 悬架系统设计的输入条件 (2) 3 系统计算及验证 (3) 3.1 前悬架位移与受力情况分析 (3) 3.2 后悬架位移与受力情况分析 (7) 3.3 悬架静挠度的计算 (10) 3.4 侧倾角刚度计算 (10) 3.5 侧倾角刚度校核 (13) 3.6 侧翻阀值校核 (15) 3.7 纵向稳定性校核 (15) 3.8 减震器参数的确定 (16) 4 总结 (18) 参考文献 (20)
1系统概述 1.1系统设计说明 悬架是汽车上重要总成之一，它传递汽车的力和力矩、缓和冲击、衰减振动，确保汽车必要的行驶平顺性和操纵稳定性。根据项目要求，需要对前后悬架的特征参数进行计算与较核，在确保悬架系统满足必要功能的同时，使悬架的各特征参数匹配合理，且校核其满足通用汽车的取值范围。 1.2系统结构及组成 该款车型前悬架采用麦弗逊式独立悬架，该悬架上端螺旋弹簧直接作用于前减振器筒体之上，与前减振器共同组成前支柱总成，一起传递汽车所受力和力矩，并衰减汽车的振动。下部三角形的摆臂通过橡胶衬套对称安装于副车架的两侧，通过副车架与车身牢固的连接在一起。前支柱与摆臂总成特定的匹配关系确保了整个悬架系统固有的使用特性，使其满足实际设计的各项要求，其结构简图如图1所示。 图1 前悬架结构形式 后悬架采用复合纵臂式半独立悬架，为经济型车型应用最为普遍的一种悬架结构，其显著特点是结构简单，成本低，使用可靠，侧倾性能优良。中间工字形的扭转梁在传递汽车所受纵向力的同时，也为后螺旋弹簧与减振器提供了必要的安装空间，同时通过自身的扭转刚度保证了后悬架具有优良的侧倾特性。扭转梁前安装点通过各向异性的橡胶衬套弹性的与车身相连，既具有良好的隔振性能又防止了汽车由于前后轴转向而产生的过多转向特性。其结构简图如图2所示。
1.2 运动校核计算
1.2.1风窗玻璃刮水器运动学校合 根据国标《汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器的性能要求及试验方法》（GB 15085-1994）对汽车设计后的风窗玻璃刮水器及洗涤器的实际情况进行校核。但由于尚未制造样车, 因此主要校合舒适, 雨刷区域和视野。 (1)引用标准 GB 11556 汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及其试验方法,按这标准进行三维CAD建模和运动学仿真,以便确定正确的转轴设计硬点. (2)性能要求 a 刮水器的刮刷面积应覆盖A区域的98%以上，B区域的80%以上。 b 如果刮水器的绝大部分零配件在无实际样品的情况下无法校核各个物理指标，可以模拟某刮水器,或略去该标准（GB 15085-1994）对刮水器的各个物理指标（刮水器工作频率、强度及极端温度下工况等）的校核, 略去对风窗玻璃洗涤系统的校核,只对刮刷面积进行校核。 (3)风窗玻璃刮水器的刮刷面积校核
下面以一个例子说明,校合方法: a 相关参数的简要说明： A区域：A区域是下述从V点（即指V1和V2点，V1点和V2点分别为眼椭圆的上下边界点, 向前延伸的4个平面与风窗玻璃外表面相交的交线所封闭的面积。这4个平面是：（1）通过V1和V2点且在X轴的左侧与X轴成13°角的铅垂平面。 （2）通过V1点，与X轴成3°仰角且与Y轴平行的平面。 （3）通过V2点，与X轴成1°俯角且与Y轴平行的平面。 （4）通过V1和V2向X轴的右侧与X轴成20°角的铅垂平面。 B区域：B区域是指由下述4个平面所围成的风窗外表面的面积，且距风窗玻璃透明部分面积边缘向内至少25mm，以较小面积为准。 （1）通过V1点，与X轴成7°仰角且与Y轴平行的平面 （2）通过V2点，与X轴成5°俯角且与Y轴平行的平面。 （3）通过V1和V2点且在X轴的左侧与
上海同济同捷科技有限公司企业标准 TJI/YJY 悬架运动校核 2005-XX-XX发布2005-XX-XX实施上海同济同捷科技有限公司发布 TJI/YJY
前言 本标准由上海同济同捷科技有限公司提出。 本标准由上海同济同捷科技有限公司质量与项目管理中心负责归口管理。本标准主要起草人：
TJI/YJY 悬架运动校核 1、范围 本标准适用于上海同济同捷科技股份有限公司总布置分院，使用于悬架系统零部件运动校核的规定。 2、引用标准 无 3、悬架系统零部件运动校核内容及要求
3. 悬架系统零部件运动校核内容及要求 3.1前悬架运动校核 3.1.1前悬架的上跳极限为前限位块压缩1/2～2/3时的状态为准，轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3 3.1.2前悬架的下跳极限为前减振器活塞杆拉出最长长度+0～1mm 位置时的状态，其中所加的0～1mm为减振器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 3.1.3在前悬架的跳动范围内及转向状态检查减振器、弹簧和弹簧座与车身轮包、纵梁、制动油管等的间隙，间隙值不小于12mm，推荐以15～20mm以上为宜。 3.1.4在前悬架的跳动范围内检查摆臂与副车架的运动间隙，摆臂与副车架不允许有干涉现象。 3.1.5在前悬架的跳动范围内检查摆臂球头销的摆动范围，球头销与球头座碗不允许有干涉现象。 3.1.6在前悬架的跳动范围内检查稳定杆的运动范围和与周边零部件的间隙：稳定杆与副车架间隙不小于6mm；稳定杆与转向拉杆间隙
不小于8mm；稳定杆与前围板间隙不小于20mm；稳定杆与纵梁间隙不小于10mm。 3.1.7在前悬架的跳动范围内及转向状态下检查稳定杆连杆运动范围及连杆球头销的摆角：稳定杆连杆不得与周边零件干涉，球头销的摆角在球碗的允许范围内。 3.1.8在前悬架的跳动范围内及转向状态下检查稳定杆与连杆是否存在失稳现象：稳定杆不允许出现翻转现象。 3.2后悬架运动校核 3.2.1后悬架的上跳极限为后限位块压缩1/2～2/3时的状态为准，轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3 3.2.2后悬架的下跳极限为后减振器活塞杆拉出最长长度+0～2mm 位置时的状态，其中所加的0～2mm为减振器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 3.2.3在后悬架的跳动范围内检查减振器、弹簧和弹簧座与车身轮包、纵梁、制动油管等的间隙，间隙值不小于12mm，推荐以15～20mm 以上为宜。 3.2.4在后悬架的跳动范围内检查稳定杆的运动范围和与周边零部件的间隙：稳定杆与副车架间隙不小于6mm. 3.2.5在后悬架的跳动范围内检查稳定杆连杆运动范围及连杆球头销的摆角：稳定杆连杆不得与周边零件干涉，球头销的摆角在球碗的允许范围内。 3.1.8在后悬架的跳动范围内检查稳定杆与连杆是否存在失稳现象：
钢板弹簧悬架系统设计规范 1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置（减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的
同济同捷科技企业标准 TJI/YJY 悬架运动校核 2005-XX-XX发布2005-XX-XX实施 同济同捷科技发布
TJI/YJY 前言 本标准由同济同捷科技提出。 本标准由同济同捷科技质量与项目管理中心负责归口管理。 本标准主要起草人：
TJI/YJY 悬架运动校核 1、围 本标准适用于同济同捷科技股份总布置分院，使用于悬架系统零部件运动校核的规定。 2、引用标准 无 3、悬架系统零部件运动校核容及要求
3. 悬架系统零部件运动校核容及要求 3.1前悬架运动校核 3.1.1前悬架的上跳极限为前限位块压缩1/2～2/3时的状态为准，轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3 3.1.2前悬架的下跳极限为前减振器活塞杆拉出最长长度+0～1mm位置时的状态，其中所加的0～1mm为减振器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 3.1.3在前悬架的跳动围及转向状态检查减振器、弹簧和弹簧座与车身轮包、纵梁、制动油管等的间隙，间隙值不小于12mm，推荐以15～
20mm以上为宜。 3.1.4在前悬架的跳动围检查摆臂与副车架的运动间隙，摆臂与副车架不允许有干涉现象。 3.1.5在前悬架的跳动围检查摆臂球头销的摆动围，球头销与球头座碗不允许有干涉现象。 3.1.6在前悬架的跳动围检查稳定杆的运动围和与周边零部件的间隙：稳定杆与副车架间隙不小于6mm；稳定杆与转向拉杆间隙不小于8mm；稳定杆与前围板间隙不小于20mm；稳定杆与纵梁间隙不小于10mm。 3.1.7在前悬架的跳动围及转向状态下检查稳定杆连杆运动围及连杆球头销的摆角：稳定杆连杆不得与周边零件干涉，球头销的摆角在球碗的允许围。 3.1.8在前悬架的跳动围及转向状态下检查稳定杆与连杆是否存在失稳现象：稳定杆不允许出现翻转现象。 3.2后悬架运动校核 3.2.1后悬架的上跳极限为后限位块压缩1/2～2/3时的状态为准，轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3 3.2.2后悬架的下跳极限为后减振器活塞杆拉出最长长度+0～2mm位置时的状态，其中所加的0～2mm为减振器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 3.2.3在后悬架的跳动围检查减振器、弹簧和弹簧座与车身轮包、纵梁、制动油管等的间隙，间隙值不小于12mm，推荐以15～20mm以上
悬架运动校核报告编写规范标准
目录 1.概述 (1) 2.1号标杆车轿车前悬架跳动校核 (1) 2.1前悬架运动校核的有关参数 (1) 2.2 前悬架跳动包络图 (2) 2.3 前悬架包络与轮罩等的间隙校核 (2) 2.4 前悬架摆臂与副车架间隙校核 (3) 3.1号标杆车轿车后悬架跳动校核 (4) 3.1 1号标杆车轿车后悬架跳动量 (4) 3.2 1号标杆车轿车后悬架跳动包络图 (4) 3.3 1号标杆车轿车后悬架跳动包络与周边间隙 (5) 4.前后悬架螺旋弹簧长度校核 (9) 5.前、后减振器长度校核 (9) 5.1 前减振器校核 (9) 5.2 后减振器校核 (10) 6.总结 (11) 参考文献 (12) 1.概述 悬架是汽车上的重要总成，在汽车行驶过程中，悬架系统因载荷及路面变化总是处于不断的变化之中,因此在进行总布置设计时，必须对悬架的运动进行校核，防止发生运动干涉。此校核的目的是确定悬架运动至极限位置时占用的空间(对于前悬架应同时考虑上跳、下跳及转向至极限位置时的情况)，从而检查悬架与轮罩、
纵梁、副车架等之间的间隙是否足够，同时检查悬架系统内部在变化过程中是否存在干涉现象。 下面分别对1号标杆车轿车前、后悬架跳动情况进行分析，对其空间布置情况进行校核。 2.1号标杆车前悬架跳动校核 1号标杆车轿车前悬架为麦弗逊式独立悬架，驱动方式为发动机前横置、前驱动，前轮既是转向轮，又是驱动轮。因此，在进行前悬架运动校核时，必须同时考虑转向、悬架变形两个方面的综合作用。 2.1前悬架运动校核的有关参数 根据前悬架的空间位置及转向器的设计行程（设计行程为152mm），可得1号标杆车轿车的悬架运动包络图。前悬架的上跳极限按橡胶限位块压缩1/2计算，得出1号标杆车轿车前悬架上跳最大行程38.7mm，即前悬架从满载状态向上最大跳动量；前悬架的下跳极限为前减振器活塞杆拉出最长位置时的状态，得出1号标杆车轿车前悬架下跳最大行程115.4mm，即前悬架从满载状态向下最大跳动量。 2.2 前悬架跳动包络图 图1前悬架跳动包络图 将前悬架数模导入ADAMS软件中，在悬架各铰接点处添加合适的运动副、弹性元件等连接部件，并输入相关参数，得到如图1所示的分析模型。 2.3 前悬架包络与轮罩等的间隙校核 1）前悬架在上极限位置且前轮在左转向极限位置时与轮罩的空间位置关系如图2，此时弹簧托盘与轮罩钣金件内侧之间的最小间隙为11.0mm。
汽车设计运动校核
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1.2 运动校核计算
1.２．1风窗玻璃刮水器运动学校合 根据国标《汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器的性能要求及试验方法》(GB 15085－1994)对汽车设计后的风窗玻璃刮水器及洗涤器的实际情况进行校核。但由于尚未制造样车，因此主要校合舒适,雨刷区域和视野。 (1)引用标准 ＧＢ1１５５６汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及其试验方法，按这标准进行三维ＣAD建模和运动学仿真,以便确定正确的转轴设计硬点. (2)性能要求 a 刮水器的刮刷面积应覆盖A区域的９８%以上,B区域的80%以上。 b 如果刮水器的绝大部分零配件在无实际样品的情况下无法校核各个物理指标，可以模拟某刮水器,或略去该标准（ＧB 150８5－1９94)对刮水器的各个物理指标(刮水器工作频率、强度及极端温度下工况等)的校核，略去对风窗玻璃洗涤系统的校核,只对刮刷面积进行校核。
(3)风窗玻璃刮水器的刮刷面积校核 下面以一个例子说明,校合方法: ａ相关参数的简要说明: A区域:Ａ区域是下述从V点(即指Ｖ1和V2点,V1点和Ｖ2点分别为眼椭圆的上下边界点, 向前延伸的４个平面与风窗玻璃外表面相交的交线所封闭的面积。这4个平面是： （1）通过V1和Ｖ2点且在X轴的左侧与X轴成１3°角的铅垂平面。 （2）通过Ｖ1点，与X轴成3°仰角且与Y轴平行的平面。 （3）通过V2点，与Ｘ轴成１°俯角且与Y轴平行的平面。 （4）通过V1和V2向X轴的右侧与X轴成2０°角的铅垂平面。 B区域:B区域是指由下述４个平面所围成的风窗外表面的面积，且距风窗玻璃透明部分面积边缘向内至少25mｍ,以较小面积为准。 （1）通过V１点,与X轴成７° 仰角且与Y轴平行的平面 （2）通过V２点，与Ｘ轴成5° 俯角且与Y轴平行的平面。
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。 （2）独立悬架 独立悬架的特点是：左、右车轮通过各自的悬架与车架连接。 优点是：①簧下质量小。 ②悬架占用的空间小 ③弹性元件只承受垂直力，所以可以用刚度小的弹簧，使车身振动频率降低，改善了汽车行驶的平顺性。 ④由于采用了断开式车轴，所以能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，改善了汽车行驶的稳定性。 ⑤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，同时在好的路面上能获得良好的地面附着能力。 缺点是：结构复杂、成本较高、维修困难
基于基础知识进行的钢板弹簧式悬架运动校核 艾 磊 （长城汽车股份有限公司技术中心，河北 保定 071000） 摘 要：运用CA TIA 三维数字模型 “DMU Kinematics ” 模块、UG 建模模块、汽车构造基础知识，分别对非对称变截面钢板弹簧、对称式钢板弹簧进行运动数字模拟及模型理论计算分析，获得悬架运动模型、运动原理，验证传动轴运动滑移曲线、车轮跳动与周边件空间间隙是否符合设计要求。 关键词：传动轴；非对称变截面钢板弹簧；对称式钢板弹簧；板簧式悬架 中图分类号：U463.8 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2014)11-75-03 Prensentation Of The leaf Spring Suspension Movement Checking Based On The foundational Knowledge Ai Lei （Technology Center, Great Wall Motor Company Limited, Hebei Baoding 071000） Abstract: Use the “DMU Kinematics ”orders of CA TIA 、Orders of UG 、Vehicle structure based on knowledge ，We can restrict the unsymmetrical tapered spring clamp 、Symmetrical spring clamp suspension motion simulation and calculation analysis ，Obtain the motion of suspension 、movement principium, Whether the request around of the wheel movement and the spare parts past muster or not. Keywords: axle ；unsymmetrical tapered spring clamp ；symmetrical spring clamp ；the type of steel spring suspension CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)11-75-03 引言 钢板弹簧式悬架运动是通过钢板弹簧的运动变形体现车轮位移的变化，本文探讨对钢板弹簧式悬架运动分析。根据钢板弹簧式悬架体现车轮跳动的轨迹，且车轮上下跳动位置的不同，传动轴需要设计轴向移动量，进而可以获得传动轴动运包络及传动轴移动端的滑移曲线、分析传动轴的万向节工作角度及滑移量、进行相传动轴与周边件空间关系的校核，可根据车轮跳动的轨迹对车轮运动至极限位置时，车轮与周边零部件空间关系的校核。因此钢板弹簧式悬架运动校核的目的是通过悬架运动进行车轮跳动校核及传动轴运动校核。下面以CATIA 、UG 软件、汽车构造基础知识来介绍一种钢板弹簧式悬架运动模型的建立及校核。 1、分析方法-图解法 1.1 结构及其位置布置 钢板弹簧的结构及其在整车中的位置布置，如图1所示。 图1 结构示意图 1.2分析过程 通过钢板弹簧变形状态在UG 中做虚拟板簧图形如图2所示。 生产制造 作者简介：艾磊，就职于长城汽车股份有限公司技术中心。
转向轮跳动图 目前，国内的载货汽车大多数采用非独立悬架的结构，应对其进行运动校核。采用非独立悬架的前桥(轴)相对于车架、车身上下跳动，其跳动受悬架和纵拉杆的限制。而且在车桥(轴)和车架之间均装有缓冲块，对车桥(轴)的跳动进行限制。在进行运动校核时，首先要确定前桥的跳动极限位置，一侧车轮在平地上或过坑而暂时悬空，而另一侧车轮遇到路面凸起，使前轴倾斜。但是在具体作法上，目前不统—。有的以一侧车轮上跳到钢板弹簧盖板与车架下翼面接触(即铁碰铁)时的位置作为最高位置。此时假设缓冲块已丢失；有的假定橡胶缓冲块被压缩3 1或2 1为车轮上跳的最高位置。上述第一种情况最保险，但要求较大的运动空间，这种画法比较适合于使用条件很差的军用越野车。第二种情况要求的运动空间比较合理。这种画法在国内比较常用，按此种方法校核的运动空间仍然过大。这是由于所假定的缓冲块压紧量与实际行驶中可能达到的最大压缩量有误差。另外，当汽车一侧车轮低速越过较大的凸起时，车架前部有可能发生扭转变形。此时轮罩也会随之上移而产生退让作用。所以，最好是根据同类型汽车在坑洼不平的坏路上实测的车轮相对车架向上和向下跳动的最大跳动量来确定前轴相对于车架的最大倾斜角。在缺乏试验数据的情况可以采用上述的第二种方法。 当前轴的最大倾斜角(最大斜跳位置)确定后，就可以作一下前轮跳动图。通过跳动图可以校核轮胎与翼子板的关系、对新开发的车型设计翼子板，可以对转向轮与纵拉杆进行校核；另外还可以校核前轮的减振器是否满足车轮上下跳动的要求，并对前轴(桥)、横拉杆和油底壳的关系进行校核。 平头驾驶室结构的车型，发动机的油底壳一般布置在前轴上方，前轴、横拉杆和油底壳也有相对运动。一般情况下，非独立悬架的轻型车前桥的动行程，即前桥满载位置到缓冲块压缩 2 1时为80左右，那么静止满载时前轴、横拉杆和油底壳的间隙应不小于90。 按下列方法步骤绘制前轮跳动图: ①画出汽车满载静止时车架、前轴钢板弹簧、轮胎等有关部件的三个视图； ②根据车轮内外最大转角，作出满载状态的外轮廓线，然后投影到侧视图上；
板簧悬架运动行程校核规范 板簧悬架运动行程校核规范为规范板簧悬架的运动行程校核，保证悬架的运动性能和运动空间，特制定此规 范，并在乘用车所试用。 1(设计载荷的确定 设计首先应确定设计位置，每个车的设计位置应根据具体使用情况来1(1 汽车确定。以下是几款车的设计位置 设计位置国外轿车整备质量+2人 C2车客运整备质量+5人 C2车货运整备质量+4人+200Kg 萨普皮卡整备质量+4人+400Kg 传奇SUV 整备质量+5人规范以满载作为设计位置，便于分析说明。 1(2 本 2(板簧行程运动图及其说明 图1 2(1 板簧行程运动图以板簧刚度曲线为基础绘制，板簧刚度为夹紧刚度。 2(2 以满载位置为基准，至缓冲块压缩2/3时，为板簧悬架动行程，板簧悬架的动行程应保证3个g的动载荷冲击，悬架动行程不小于100 mm。 2(3 板簧刚度曲线在满载点的切线为悬架的满载刚度，由该切线沿伸至横轴交点，确定悬架静挠度，如图示，计算出的悬架动挠度应在悬架的动行程之内。 2(4 以满载位置为基准，至铁碰铁时的悬架行程作为车轮与轮罩的校核依据， 缓冲块压缩2/3至铁碰铁的距离不小于20 mm。 2(5 以满载位置为基准，至板簧压平段为板簧满载弧高，满载弧高控制在15-30mm。
2(6 板簧悬空时处于自由弧高+20的状态为悬架行程下极限，铁碰铁为悬架行程上极限，悬架从上极限至下极限为悬架的全行程，悬架的全行程应不小于220 mm， 2(7 在空载与满载之间，可根据具体情况增加载荷点，如:2人状态、5人状态。 3(板簧运动行程校核 板簧行程运动图(图1)作为设计计算及总布置评审的说明图。板簧的实际运动行程校核可在二维或三维图上进行，见图2。 3(1 板簧主片的中性面A点的运动中心为O1，O1点由L1/4和e/2来决定， L1/4为1/4板簧前半部分的长度(即:1/4半长)，e为板簧卷耳中心至板簧主片的中性面的距离。 3(2 桥中心的运动规迹按图2中的平行四边形确定，O2桥中心B点的运动中心。 图2 4(板簧前倾角的确定 4(1 板簧前倾角考虑车辆的不足转向，应有适度的不足转向度。 4(2 从图2 中可以看出车辆是否有不足转向的倾向，方法是以满载为平衡位置，桥中心分别上下跳动50，作水平线，分别量出图2中的x1和x2，(规定桥往前走为正)只要x1大于x2则车辆有不足转向。 4(3 板簧前倾角考虑传动轴夹角和猪嘴仰角。板簧前倾角应大于4?。 5(板簧吊耳摆角的运动校核 板簧应进行吊耳摆角的运动校 核，摆角在尽量避免负值的前提 下，摆角越小越好，一般满载时
编号：版本： 1.0 密级：秘密悬架系统运动学分析流程 编制/日期：赵晓峰2005-10-22 校对/日期： 审核/日期： 批准/日期： 奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院CAE部 2005年10月22日
悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把悬架（或车身）与车轴（或车轮）弹性的连接在一起。其主要的任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩，并且缓和路面传给车架（或车身）冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，保证汽车的行驶平顺性；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，使汽车获得高速行驶能力。 本流程主要以车轮平行跳动为例，介绍了车轮上下跳动时各主要参数变化情况的分析过程。单轮跳动、反向跳动的分析过程与此基本一致。 本版本为第一版本，由于作者能力有限，如果有不妥之处，敬请指正，并在以后的版本中逐步改善。
1、分析目标 (1) 2、问题描述 (1) 3、仿真分析过程 (2) 3.1、数据准备 (2) 3.2、建模过程 (2) 3.2.1、建立模板 (2) 3.2.2、建立子系统 (3) 3.2.3、建立悬架装配系统 (4) 3.3、模型检验与调试 (4) 3.4、提交分析 (5) 3.5、查看分析结果 (5) 3.6、分析结果评价 (7) 3.7、数据提交及存档 (9) 4、常见问题描述 (10)
1、分析目标 通过对悬架跳动的仿真分析来查看各主要参数随轮跳的变化状况，从而预估悬架性能，为悬架设计提出建议。 2、问题描述 平行跳动、单轮跳动及反向跳动的建模及分析过程所需要的步骤基本一致，流程图2-1可以直观的反应这一过程。 图2.1.1分析流程图
1.2 运动校核计算 1.2.1风窗玻璃刮水器运动学校合 根据国标《汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器的性能要求及试验方法》（GB 15085-1994）对汽车设计后的风窗玻璃刮水器及洗涤器的实际情况进行校核。但由于尚未制造样车, 因此主要校合舒适, 雨刷区域和视野。 (1)引用标准 GB 11556 汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及其试验方法,按这标准进行三维CAD建模和运动学仿真,以便确定正确的转轴设计硬点. (2)性能要求 a 刮水器的刮刷面积应覆盖A区域的98%以上，B区域的80%以上。 b 如果刮水器的绝大部分零配件在无实际样品的情况下无法校核各个物理指标，可以模拟某刮水器,或略去该标准（GB 15085-1994）对刮水器的各个物理指标（刮水器工作频率、强度及极端温度下工况等）的校核, 略去对风窗玻璃洗涤系统的校核,只对刮刷面积进行校核。 (3)风窗玻璃刮水器的刮刷面积校核 下面以一个例子说明,校合方法: a 相关参数的简要说明： A区域：A区域是下述从V点（即指V1和V2点，V1点和V2点分别为眼椭圆的上下边界点, 向前延伸的4个平面与风窗玻璃外表面相交的交线所封闭的面积。这4个平面是： （1）通过V1和V2点且在X轴的左侧与X轴成13°角的铅垂平面。 （2）通过V1点，与X轴成3°仰角且与Y轴平行的平面。 （3）通过V2点，与X轴成1°俯角且与Y轴平行的平面。 （4）通过V1和V2向X轴的右侧与X轴成20°角的铅垂平面。 B区域：B区域是指由下述4个平面所围成的风窗外表面的面积，且距风窗玻璃透明部分面积边缘向内至少25mm，以较小面积为准。 （1）通过V1点，与X轴成7°仰角且与Y轴平行的平面 （2）通过V2点，与X轴成5°俯角且与Y轴平行的平面。 （3）通过V1和V2点且在X轴的左侧与X轴成17°角的铅垂平面。 （4）以汽车纵向中心平面为基准面，且与（3）所述平面对称的区域。
目录 1. 概述 (2) 2.转向运动校核 (2) 3. 转向运动分析结果及总结 (9) 参考文献 (10)
1.概述 转向系是汽车上的重要总成，汽车在行驶过程中需要不断的变化运动方向，如果转向失控的话，将会造成严重的交通事故。因此转向系统既是安全件又是关键件，在整车设计过程中，必须验证转向系统布置空间的合理性。转向拉杆通过球铰与转向节臂连接，在前悬架的不断运动过程中，引起转向节臂、转向拉杆的不断运动，为了保证可靠转向，需要对转向运动进行分析。 下面对XX车型转向运动进行分析，对其空间布置进行校核。 2.转向运动校核 根据转向器的相关参数，转向器的行程为xx mm，将此参数输入到包括转向器、转向拉杆及车轮的机构中，可得内外轮转向角（满载状态）分别为XX o、XX o。 2.1 转向盘与相邻部件间隙校核 1）转向管柱下极限时转向盘与驾驶员座椅的最小间隙为158.5mm，如图1： 图1 2）转向盘与组合开关护罩的最小间隙为5.0mm，如图2：
图2 2.2 转向系统与仪表板系统间隙校核 1）转向管柱下极限位置时转向电机与仪表板管梁的最小间隙为14.0mm，如图3： 图3 2）转向管柱上极限位置时转向控制器与管梁上制动踏板安装支架最小间隙为10.9mm，如图4： 图4
3）转向管柱上极限位置时转向控制器与管梁上管柱安装支架的最小间隙为5.6mm，如图5： 图5 2.3转向系统与制动踏板总成、油门踏板总成的间隙校核： 1）转向管柱上极限位置时转向传动轴固定螺栓与制动踏板臂运动过程中的最小间隙为16.0mm，如图6： 图6 2）转向管柱上极限位置时转向管柱下安装支架与制动踏板支架最小间隙为18.3mm，如图7：
板簧悬架运动行程校核规范 为规范板簧悬架的运动行程校核，保证悬架的运动性能和运动空间，特制定此规范，并在乘用车所试用。 1．设计载荷的确定 1．1 汽车设计首先应确定设计位置，每个车的设计位置应根据具体使用情况来确定。以下是几款车的设计位置 1．2 本规范以满载作为设计位置，便于分析说明。 2．板簧行程运动图及其说明 图1 2．1 板簧行程运动图以板簧刚度曲线为基础绘制，板簧刚度为夹紧刚度。
2．2 以满载位置为基准，至缓冲块压缩2/3时，为板簧悬架动行程，板簧悬架的动行程应保证3个g的动载荷冲击，悬架动行程不小于100 mm。 2．3 板簧刚度曲线在满载点的切线为悬架的满载刚度，由该切线沿伸至横轴交点，确定悬架静挠度，如图示，计算出的悬架动挠度应在悬架的动行程之内。2．4 以满载位置为基准，至铁碰铁时的悬架行程作为车轮与轮罩的校核依据，缓冲块压缩2/3至铁碰铁的距离不小于20 mm。 2．5 以满载位置为基准，至板簧压平段为板簧满载弧高，满载弧高控制在15-30mm。 2．6 板簧悬空时处于自由弧高+20的状态为悬架行程下极限，铁碰铁为悬架行程上极限，悬架从上极限至下极限为悬架的全行程，悬架的全行程应不小于220 mm， 2．7 在空载与满载之间，可根据具体情况增加载荷点，如：2人状态、5人状态。 3．板簧运动行程校核 板簧行程运动图（图1）作为设计计算及总布置评审的说明图。板簧的实际运动行程校核可在二维或三维图上进行，见图2。 3．1 板簧主片的中性面A点的运动中心为O1，O1点由L1/4和e/2来决定，L1/4为1/4板簧前半部分的长度（即：1/4半长），e为板簧卷耳中心至板簧主片的中性面的距离。 3．2 桥中心的运动规迹按图2中的平行四边形确定，O2桥中心B点的运动中心。 图2 4．板簧前倾角的确定