1、 畢業論文（設計）題 目 9m空氣懸架大客車后懸架設計 系 部 汽車與交通工程系 汽車懸掛系統設計【摘要】： 懸掛系統是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器組成的整個支持系統。懸掛系統的功能是支持車身，改善乘坐的感覺，不同的懸掛設置會使駕駛者有不同的駕駛感受。外表看似簡單的懸掛系統綜合多種作用力，決定著轎車的穩定性、舒適性和安全性，是現代轎車十分關鍵的部件之一。論文回顧了汽車懸掛系統的發展歷程，介紹了懸掛系統的分類和組成，詳細分析了各種懸掛系統的優劣，進行了對比。最后根據汽車的要求，選定了懸掛系統的組合，前懸架為麥弗遜式獨立懸掛，后懸架為鋼板彈簧整體式懸掛。并且確定了前后懸掛的技術參數，在設計中著重

2、考慮了汽車的穩定性和操控性，對整個系統進行了運動學和力學分析計算。最后使用autocad繪制出了汽車懸掛的裝配圖和部分零件圖。【關鍵字】: 汽車懸掛 獨立懸掛 非獨立懸掛 麥弗遜式獨立懸掛 鋼板彈簧整體式懸掛the design of car suspension system【abstract】 suspension is means that the body and tires between spring and shock absorber for the entire support system. the function of suspension system is to s

3、upport the body, improve the ride feel different suspension settings the driver will have different driving experience. appeared to be a simple suspension system integrated a variety of forces, determine the cars stability, comfort and safety of modern cars is one of key components. this thesis revi

4、ews the development history of the suspension systems and introduces the classification and composition of it. secondly, the thesis detailed analysis the pros and cons of various suspension systems, were compared. finally, according to the requirements of vehicles, decided on a combination of the su

5、spension, front suspension is mcpherson independent suspension, leaf spring rear suspension for the whole suspension. and determined the two suspensions of the technical parameters considered in the design focused on stability and control of the car, the whole system of calculation of the kinematics

6、 and mechanics. finally out of the car hanging autocad drawing, assembly drawing and part of the parts drawing.【key words】: car suspension system; independent suspension; solid axle suspension; macpherson type; leaf-spring dependent suspension 目 錄【摘要】i1.緒論- 1 -1.1汽車懸掛的基本原理- 1 -1.2汽車懸掛的發展史- 2 -2.汽車懸掛

7、的組成和分類- 4 -2.1汽車懸掛的組成- 4 -2.2非獨立懸架的類型及特點- 5 -2.2,1鋼板彈簧式非獨立懸架- 5 -2.2.2螺旋彈簧非獨立懸架- 5 -2.2.3空氣彈簧非獨立懸架- 6 -2.3獨立懸架的類型及特點- 6 -2.3.1雙橫臂式- 7 -2.3.2麥弗遜式（滑柱連桿式）- 8 -2.3.3 雙叉臂式懸掛- 9 -2.3.4 拖拽臂式懸掛- 12 -2.3.5 連桿支柱懸掛- 14 -2.3.6 多連桿獨立懸掛- 15 -3.懸掛系統的選擇- 18 -3.1前獨立懸架的選擇- 18 -3.2后懸架的選擇- 19 -3.3整車參數- 20 -4.懸掛系統的計算- 2

8、1 -4.1 前懸架的設計計算- 21 -4.1.1彈簧形式的選擇- 21 -4.1.2彈簧參數的計算- 21 -4.1.3彈簧的校驗- 24 -4.2后懸架的設計計算- 25 -4.2.1彈性元件的選擇- 25 -4.2.2鋼板彈簧參數的設計計算- 26 -4.2.3鋼板彈簧的強度校驗- 29 -4.3 減振器的結構原理及其功用- 30 -4.4 橫向穩定器的作用- 32 -5. 總結- 35 -致謝- 36 -參考文獻- 37 -1.緒論1.1汽車懸掛的基本原理懸掛，其名源于西方。在英語里懸架系統對應的是單詞suspension.顧名思義，它是將車輪通過彈簧連接在車體上，并與其它部件構成可

9、動的機構。懸掛是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間彈性連接裝置的總稱。1. 傳遞它們之間一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。2. 迅速衰減車身和車橋的振動。3. 緩和，抑制由于不平路面所引起的振動和沖擊，以保證汽車良好的平順性，操縱穩定性。19 圖1-1懸掛在汽車底盤安放位置的示意圖懸掛系統的在汽車上所起到的這幾個功用是緊密相連的。要想迅速的衰減振動、沖擊，乘坐舒服，就應該降低懸架剛度。但這樣，又會降低整車的操縱穩定性。必須找到一個平衡點，即保證操縱穩定性的優良，又能具備較好的平順性。懸掛結構形式和性能參數的選擇合理與否，直接對汽車行駛平順性、操縱穩定性和舒適性有很大的影響。由此可見

10、懸架系統在現代汽車上是重要的總成之一。1.2汽車懸掛的發展史圖1-2早期汽車懸掛眾所周知，汽車是從馬車和四輪車演變過來，這時候的人們已感到有必要改善其行車的舒適性。早期應用于汽車上的懸掛部件比較簡單，以硬軸連接起橢圓的葉片彈簧便成，其連接的帶子可舒緩汽車的震蕩。 最初的汽車都將發動機安裝在車的后方，整個車身重量分配不夠均勻，人們駕駛并不愉悅。兩名法國機床制造者帕哈德和萊瓦塞在世界博覽會上看見展出的戴姆勒車后，靈機一動。1891年，他們試著把雙缸引擎放在前面的方形車罩下，使重量分布均勻，從而改善了轉向輪子與道路的附著力，而引擎則通過磨擦離合器和滑動齒輪驅動車子，后輪用比皮帶優越的鏈條進行，傳輸功

11、率更有效。1892年，帕哈德的兒子希普萊特駕駛其父親設計制造的汽車，從巴黎前往尼斯，取道路易十四時期鋪筑的石子路，小心翼翼地用二檔速度行駛。汽車最高檔車速每小時8千米。希普萊特用了8天時間到達尼斯，一路上許多顯要人物都紛紛要求他出讓汽車。然而，這種結構簡單、成本低廉的懸掛很快就出現了問題，由于是用一根桿件直接剛性地連接在兩側車輪上，一側車輪受到的沖擊，振動必然要影響另一側車輪，因此操縱穩定性及舒適性表現較弱，同時由于左右兩側車輪的互相影響，在轉向的時候發生翻側的幾率增加。人們開始探尋讓駕駛更為舒適的辦法。1898年法國制造的一種車最先把獨立懸掛裝在車上。這種懸掛車的前輪并不用軸互相連接，而是可

12、以各自彈跳，因此可以在凹凸不平路面上獨立上下活動，駕駛員會感到舒適平穩。1928年的一天，法國人佩夸爾在一輛蒸汽牽引汽車上讓兩個前輪分別與車架彈性相接。由于采用這種獨立懸掛系統的汽車兩側車輪獨立與車身相連，因此當一側車輪受到沖擊、振動時，可以通過彈性元件吸收沖擊力，不會波及另一側的車輪，增加了行駛的平順性、安全性；前輪采用獨立式懸掛，可以使發動機的位置降低和前移，整車重心得以下降，提高了汽車的行駛穩定性；同時，獨立式懸掛中廣泛采用較軟的螺旋彈簧來做緩沖元件，所以乘駕舒適性也比較好。從此，這項技術被廣泛應用到現代汽車上。它能將車輪所受的各種力和力矩傳遞給車架和車身，并吸收、緩和路面傳來的振動和沖

13、擊，減少駕駛室內噪聲，以及保持汽車良好的操作性和平穩的行駛性。另外，懸掛系統能配合汽車的運動產生適當的反應，保證操縱不會失控。事實上，隨著現代汽車技術的發展，整車懸掛已由獨立懸掛衍生出雙叉式、麥弗遜等繁多的種類。因為能最大限度地發揮輪胎抓地力從而提高整車的操控極限，多連桿懸掛正成為高檔轎車的后懸首選，代表了真正高檔車的風骨。不過，想要汽車的操縱性能更高，還有賴于懸掛系統的進一步開發。32.汽車懸掛的組成和分類2.1汽車懸掛的組成現代汽車，特別是乘用車的懸架，形式，種類，會因不同的公司和設計單位，而有不同形式。但是，懸架系統一般由彈性元件、減振器和傳力裝置,部緩沖塊、橫向穩定器等幾部分組成等。它

14、們分別起到緩沖、減振 、力的傳遞、限位和控制車輛側傾角度的作用。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，現代轎車懸架多采用螺旋彈簧，個別高級轎車則使用空氣彈簧。螺旋彈簧只承受垂直載荷，緩和及抑制不平路面對車體的沖擊，具有占用空間小，質量小，無需潤滑的優點，但由于本身沒有摩擦而沒有減振作用。減振器是為了加速衰減由于彈性系統引起的振動，減振器有筒式減振器，阻力可調式新式減振器，充氣式減振器。它是懸架機構中最精密和復雜的機械件。導向機構用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時保持車輪按一定運動軌跡相對車身跳動，通常導向機構由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈

15、性元件時，可不另設導向機構，它本身兼起導向作用。有些轎車和客車上，為防止車身在轉向等情況下發生過大的橫向傾斜，在懸架系統中加設橫向穩定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉向特性，改善汽車的操縱穩定性和行駛平順性。現代汽車懸架的發展十分快，不斷出現，嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動式懸架和主動式懸架。目前多數汽車上都采用被動懸架，也就是說汽車姿態（狀態）只能被動地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導向機構以及減振器這些機械零件。20世紀80年代以來主動懸架開始在一部分汽車上應用，并且目前還在進一步研究和開發中。主動懸架可以能動地控制垂直振動及其車身姿態，根據路面和行駛工況自動調整懸

16、架剛度和阻尼。汽車的懸架從大的方面來看，可以分為兩類：非獨立懸架和獨立懸架系統。2.2非獨立懸架的類型及特點圖2-1非獨立式懸掛非獨立懸架前部與車身或車架鉸接，后端則通過吊耳或滑板連接在車身或車架之上。減振器上端于車身或車架鉸接，下端鉸接與車橋。圖2-1是非獨立懸架的示意圖。非獨立懸架的分類2.2,1鋼板彈簧式非獨立懸架 在這種懸架中，鋼板彈簧被用做非獨立懸架的彈性元件。這種形式的懸架技術成熟，結構簡單，成本低廉。廣泛應用于貨車的前、后懸架中。也常見于中低擋的確乘用車輛的后懸架。它中部用u型螺栓將鋼板彈簧固定在車橋上。懸架前端為固定鉸鏈，也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷釘將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈

17、簧前支架連接在一起，前端卷耳孔中為減少摩損裝有襯套。后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷與后端吊耳與吊耳架相連，后端可以自由擺動，形成活動吊耳。當車架受到沖擊彈簧變形時兩卷耳之間的距離有變化的可能。 為了提高汽車的平順性，有些輕型貨車采用主簧下加裝副簧，實現漸變剛度鋼板彈簧。如南京汽車工業公司引進的依維柯后懸架。其主簧由厚度為9mm的4片（或3片）和副簧厚度為15mm的2片（或3片）組成幾種車型漸變剛度鋼板彈簧。 2.2.2螺旋彈簧非獨立懸架 因為螺旋彈簧作為彈性元件，只能承受垂直載荷，所以其懸架系統要加設導向機構和減振器。2.2.3空氣彈簧非獨立懸架 空氣彈簧只承受垂直載荷，因而必加設減振器，其縱向力

18、和橫向力及其力矩由懸架中的縱向推力桿和橫向推力桿來傳遞。對于轎車要求在好路上降低車身高度，提高車速行駛；在壞路上提高車身，可以增大通過能力。因而要求車身高度隨使用要求可以調節。空氣彈簧非獨立懸架可以滿足要求。 非獨立懸架的總體特點優點：1.結構簡單、成本低廉，易于維護，對汽車廠家比較有利，2.承載能力強，鋼板彈簧做彈性元件的非獨立懸架，可承載達幾十噸的負荷。中、重載車輛常常采用非獨立懸架。缺點：1.由于是用一根桿件直接剛性地連接在兩側車輪上，一側車輪受到的沖擊、振動必然要影響另一側車輪。操縱穩定性、平順性不理想。.2.由于左右兩側車輪的互相影響，容易影響車身的穩定性，在轉向的時,側傾較大，容易

19、側翻。2.3獨立懸架的類型及特點圖2-2獨立式懸掛獨立懸架的車軸分成兩段（如圖2-2），每只車輪用螺旋彈簧獨立地，彈性地連接安裝在車架(或車身)下面，當一側車輪受沖擊，其運動不直接影響到另一側車輪，獨立懸架所采用的車橋是斷開式的。獨立懸架的分類現在，前懸架基本大都是采用獨立式懸架，按其結構形式的不同，獨立懸架又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等等。圖2-3獨立式懸掛的幾種常用類型2.3.1雙橫臂式工作原理：由上短下長兩根橫臂連接車輪與車身，通過選擇比例合適的長度，可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大。圖2-4 雙橫臂式獨立前懸架這種獨立懸架被廣泛應用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有

20、做成a字形或v字形，v形臂的上下2個v形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。優點：結構比較復雜，但經久耐用，同時減振器的負荷小，壽命長?？梢猿休d較大負荷，多用于輕型小型貨車的前橋。缺點：因為有兩個擺臂，所以占用的空間比較大。所以，乘用車的前懸架一般不用此種結構形式。2.3.2麥弗遜式（滑柱連桿式）麥弗遜式懸掛是當今世界用的最廣泛的轎車前懸掛之一。麥弗遜式懸掛由螺旋彈簧、減震器、三角形下擺臂組成，絕大部分車型還會加上橫向穩定桿。主要結構簡單的來說就是螺旋彈簧套在減震器上組成，減震器可以避免螺旋彈簧受力時向前、后、左、右偏移的現象，限制彈簧只能作上下方向的振動，并可以用減震器的

21、行程長短及松緊，來設定懸掛的軟硬及性能。圖2-5 麥弗遜式獨立前懸架工作原理：這種懸架目前在轎車中采用很多。這種懸架將減振器作為引導車輪跳動的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允許滑柱上端作少許角位移。內側空間大，有利于發動機布置，并降低車子的重心。 車輪上下運動時，主銷軸線的角度會有變化，這是因為減振器下端支點隨橫擺臂擺動。以上問題可通過調整桿系設計布置合理得到解決。圖2-6 奧迪100型轎車麥弗遜式前懸架麥弗遜式獨立懸架的特點：優點：技術成熟，結構緊湊，響應速度快，占用空間少，便于裝車及整車布局，多用于中低檔乘用車的前橋。缺點：由于結構過于簡單，剛度小，穩

22、定性較差，轉彎側傾明顯，必須加裝橫向穩定器，加強剛度。2.3.3 雙叉臂式懸掛圖2-8典型的雙叉臂式獨立懸掛結構圖雙叉臂式懸掛又稱雙a臂式獨立懸掛，雙叉臂式懸掛擁有上下兩個叉臂（如圖2-8所示），橫向力由兩個叉臂同時吸收，支柱只承載車身重量，因此橫向剛度大。雙叉臂式懸掛的上下兩個a字形叉臂可以精確的定位前輪的各種參數，前輪轉彎時，上下兩個叉臂能同時吸收輪胎所受的橫向力，加上兩叉臂的橫向剛度較大，所以轉彎的側傾較小。圖2-9大眾途銳的雙叉臂懸掛結構圖雙叉臂式懸掛通常采用上下不等長叉臂（上短下長），讓車輪在上下運動時能自動改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損，并且能自適應路面，輪胎接地面積大，貼

23、地性好。 相比麥弗遜式懸掛雙叉臂多了一個上搖臂，不僅需要占用較大的空間，而且其定位參數較難確定，因此小型轎車的前橋出于空間和成本考慮一般不會采用此種懸掛。但其具有側傾小，可調參數多、輪胎接地面積大、抓地性能優異，因此絕大部分純正血統的跑車的前懸掛均選用雙叉臂式懸掛，可以說雙叉臂式懸掛是為運動而生的懸掛，法拉利、瑪莎拉蒂等超級跑車以及f1方程式賽車均采用了雙叉臂式前懸掛。另外需要說明的是，雙橫臂式懸掛和雙叉臂式懸掛有著許多的共性，只是結構比雙叉臂式簡單些可以稱之為簡化版的雙叉臂式懸掛。同雙叉臂式懸掛一樣雙橫臂式懸掛的橫向剛度也較大，一般也采用上下不等長搖臂設置。 圖2-10本田思域的雙橫臂式懸掛

24、雙橫臂式懸掛設計偏向運動性，其性能優于麥弗遜式懸掛、但比起真正的雙叉臂式懸掛以及多連桿前懸掛要稍差一些。國內采用雙橫臂式前懸掛的主要有：廣州本田雅閣、一汽轎車馬自達6，以及北京奔馳-戴克的克萊斯勒300c。而采用雙橫臂式后懸掛的有東風本田思域。主要優點：橫向剛度大、抗側傾性能優異、抓地性能好、路感清晰；主要缺點：制造成本高、懸架定位參數設定復雜；適用車型：運動型轎車、超級跑車以及高檔suv前后懸架。圖2-11大眾途銳的前后懸均采用了雙叉臂式獨立懸掛2.3.4 拖拽臂式懸掛圖2-12典型的拖拽臂式后懸掛拖拽臂式懸掛我們姑且稱之為半獨立懸掛，從懸掛的大分類來看，所有的懸掛可以被分成兩大類，即：獨立

25、懸掛和非獨立懸掛。但是在縱臂扭轉梁懸掛上，這兩個分類變得有些模糊。從懸掛結構來看屬于不折不扣的非獨立懸掛，因為左右縱向搖臂被一跟粗大的扭轉梁焊接在一起，但是從懸掛性能來看，這種懸掛實現的是具有更高穩定性的全拖式獨立懸掛的性能。拖拽臂式懸掛本身具有非獨立懸掛的缺點但同時也兼有獨立懸掛的優點，拖拽臂式懸掛的最大優點是左右兩輪的空間較大，而且車身的外傾角沒有變化，避震器不發生彎曲應力，所以摩擦小。拖拽臂式懸掛的舒適性和操控性均有限，當其剎車時除了車頭較重會往下沉外，拖拽臂式懸掛的后輪也會往下沉平衡車身，無法提供精準的幾何控制。不同廠家對這種懸掛的稱謂不同：如：縱臂扭轉梁獨立懸掛，縱臂扭轉梁非獨立懸掛

26、，h型縱向擺臂懸掛等等。歸根結底他們都是同一種懸掛結構拖拽臂式懸掛，只是調教稍有不同。 圖2-13大眾甲殼蟲采用的拖拽臂式后懸掛 國內采用拖拽臂式后懸掛的主要有：東風標致206、廣州本田飛度、一汽豐田卡羅拉、上海大眾等。縱臂扭桿梁式懸掛（俗稱拖拽臂式懸掛）： 主要優點：結構簡單實用、占用空間最小、制造成本低 。 主要缺點：承載性能差、抗側傾能力較弱、減震性能差、舒適性有限適用車型：中小型汽車、低端suv后懸掛2.3.5 連桿支柱懸掛 圖2-14典型的連桿支柱懸掛 上面說過拖拽臂式懸掛系統的最大優點是左右兩輪的空間較大，而且車身的外傾角沒有變化，避震器不發生彎曲應力，所以摩擦小。但當其時除了車頭

27、較重會往下沉外，拖拽臂懸掛的后輪也會往下沉平衡車身，無法提供精準的幾何控制，所以某些車廠就會結合一些連桿來解決，就形成了復雜的多連桿懸掛連桿支柱式懸掛。 圖2-15連桿支柱懸掛的局部連桿支柱與麥弗遜懸掛一樣，用來支撐車體也是減振器支柱，他把減振器，減振彈簧組裝在一個總成中。連桿支柱懸掛也有一跟粗大的減振器支柱，與麥弗遜懸掛的主要區別在于，懸掛下部與車身連接的a字型控制臂改成了三根連桿定位。轉彎時產生的橫向力來，主要由減振器支柱和橫拉桿來承擔。它具有與麥弗遜懸掛相近的操控性能，又有比麥弗遜懸掛更高的連接剛度和相對較好的抗側傾性能。但是同樣也存在麥弗遜懸掛的缺點，就是穩定性不好，轉向側傾還是較大，

28、需要加裝平衡桿來減小轉向側傾。相對縱臂扭轉梁來說，它達到了全獨立懸掛的結構要求，并且運動部件質量輕，懸掛響應性好，舒適性和操控性要優于縱臂扭轉梁的，但比真正的多連桿懸架要差一些。不過其占有空間小于真正的多連桿式懸掛，成本也低于多連桿懸掛故被不少廠家采用。國內采用這種后懸掛的主要有昌河鈴木利亞納、賽拉圖，伊蘭特、凱美瑞等。 連桿支柱懸掛：主要優點：結構簡單、占用空間較小、制造成本較低。主要缺點：橫向剛度依然有限、穩定性不佳、容易加劇前驅車的轉向不足特性適用車型：中檔車的后懸掛。2.3.6 多連桿獨立懸掛圖2-16典型的多連桿獨立懸掛結構圖多連桿獨立懸掛，可分為多連桿前懸掛和多連桿后懸掛系統。其中

29、前懸掛一般為3連桿或4連桿式獨立懸掛；后懸掛則一般為4連桿或5連桿式后懸掛系統，其中5連桿式后懸掛應用較為廣泛。圖2-17奔馳s級的多連桿前懸掛多連桿懸掛能實現主銷后傾角的最佳位置，大幅度減少來自路面的前后方向力，從而改善加速和制動時的平順性和舒適性，同時也保證了直線行駛的穩定性，因為由螺旋彈簧拉伸或壓縮導致的車輪橫向偏移量很小，不易造成非直線行駛。在車輛轉彎或制動時，多連桿懸掛結構可使后輪形成正前束，提高了車輛的控制性能，減少轉向不足的情況。多連桿懸掛在收縮時能自動調整外傾角，前束角以及使后輪獲得一定的轉向角度。通過對連接運動點的約束角度設計使得懸掛在壓縮時能主動調整車輪定位（這個設計自由度

30、非常大），能完全針對車型做匹配和調校以最大限度的發揮輪胎抓地力從而提高整車的操控極限。 多連桿懸掛結構想對復雜，材料成本、研發實驗成本以及制造成本遠高于其它類型的的懸掛、而且其占用空間大，中小型車出于成本和空間考慮極少使用這種懸掛。 但多連桿式懸掛舒適性能是所有懸掛中最好的，操控性能也和雙叉臂式懸掛難分伯仲，高檔轎車由于空間充裕、且注重舒適性能何操控穩定性，所以大多使用多連桿懸掛，可以說多連桿懸掛是高檔轎車的絕佳搭檔。獨立懸架的總體特點 優點：1. 發動機可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使之結構緊湊。2. 允許前輪有大的跳動空間，有利于轉向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。3. 非簧載

31、質量小，可提高汽車車輪的附著性。缺點：1 由于在轉向時由于受離心力的作用內側車輪要比外側車輪受到的力大得多，極端情況下，是危險區域2 某些特殊情況下(如轉速過快、側向風較大、路況較差等)，側傾較大，乘員感到不適。3.懸掛系統的選擇通過上一章的分析，比較，可以知道當前汽車懸架的前沿技術是帶反饋的閉環自控懸架系統。比如，主動，半主動懸架系統，已經在一些高檔轎車上得以應用。普通乘用車所使用的仍舊是傳統的機械式的懸架系統，發展趨勢是，四輪全部采用獨立懸架系統。目前，乘用車上應用的懸架系統，五花八門，全部采用非獨立，全部獨立，抑或是將二者結合，這主要源于汽車廠商的不同市場定位，市場策略。不管在一輛車上采

32、用何種技術對比，目的只有一個-提供一臺操縱穩定性，平順性，舒適性兼顧的車子。以盡可能低的成本制造出技術性能盡可能好的產品是每一個汽車設計人員的最大追求。這也是與車場利益相吻合的。這次我的畢業設計課題是為經濟型家庭轎車設計懸架系統。由于定位，本車總成本應在7-10萬人民幣，這個區位的汽車市場，集中了大量車型，競爭激烈。為了增強本車的市場競爭力，在保持各項技術達標的前提下，應盡可能的壓縮成本。雖然，采用四輪全獨立懸架的轎車操縱穩定性，平順性及舒適性都比較理想。從設計角度來講，傾向于采用。但是，相對來說，總成本比較高，不適和本車的實際情況。出于綜合考慮，經過慎重思考，選定了本車的懸架系統：前獨立懸架

33、+后整體式懸架。3.2后懸架的選擇為了有效的降低本車的制造，使用,維護,購買的成本。后懸架決定采用普通的鋼板彈簧整體式懸架。雖然,普通鋼板彈簧式非獨立后懸架在乘用車上來看,技術不夠先進,平順性也沒獨立懸架優良,但是它可以合理的照顧整車成本,壽命長且使用期間維護簡單,成本低，堅固,可靠，耐用。如此，既可兼顧技術的主流性，易于被客戶接受,又可降低制造成本，增強市場競爭力。畢竟，就目前的形勢來說，國產車在與國外巨頭競爭中，手中的牌不多，價格是最為有效和殺傷力的一張。只有用好這張牌，才有可能在不遠的將來打一個漂亮的防守反攻。最終使民族品牌成為國內乃至全球的強勢汽車品牌。3.3整車參數已確定汽車的前后懸

34、掛類型，現將根據所選汽車的具體數據，對前后懸掛的的參數進行計算。整車參數如下：1 整備質量： =8025 kg. 空載質量： =7050 kg.2 軸距： 2509 mm.3 前后輪距： 1314/1292 mm. 4 輪胎型號: 165/70r135 前后懸長度： 5 軸荷分配： 滿載：1：1 ,空載：54：46.6 7. 發動機排量：1.6l8. 0100 km/h 加速時間: 12s9. 發動機: 直列4缸汽油機 10. 缸徑行程: 7586.0（毫米） 11. 壓縮比: 8.2:1 12. 最大功率: 48 kw/4500 n/min13. 最大扭矩: 112 nm/3000 n/mi

35、n 14. 驅動型式: 前置發動機后輪驅動 42（fr）15. 最高速度: 153 km/h 16. 耗油量: 8.7l/100km 17. 轉向機構: 齒輪齒條式液壓助力轉向 18. 變速器: 5檔手動變速 19. 懸架系統 ： 麥弗遜式獨立前懸架+鋼板彈簧式整體后懸架20. 制動形式： 前通風盤式+后制動鼓式 21. 車身形式： 4門5座位3廂式 22. 車身尺寸： （長）4235（寬）1580（高）1410 mm 4.懸掛系統的計算4.2后懸架的設計計算4.2.1彈性元件的選擇本車后懸架決定采用鋼板彈簧作為彈性元件的非獨立懸架。鋼板彈簧即是后懸架的彈性元件，又起到導向機構的作用，可不必單

36、設導向裝置，使結構簡化，并且由于彈簧各片之間摩擦引起一定減振作用。鋼板彈簧是這種形式非獨立懸架的最重要的部件。鋼板彈簧一般選用 加工要求： 熱軋彈簧鋼加熱成形，而后淬火回火，還要經過實效處理，以消除內應力。材料的參數：彎曲應力： , ，彈性模量： 使用溫度： 剪切應力：大都是專業的鋼鐵公司軋制，裝配好，以鋼板彈簧總成的形式出現。鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長的合金材料的彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強度的梁。如圖下右側所示。鋼板彈簧3的第一片（最長的一片）稱為主片，其兩端彎成卷耳1，內裝青銅或塑料或橡膠。粉沫冶金、制成的襯套，用彈簧銷與固定在車架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧的

37、中間用u形螺栓與后橋固定。 1-卷耳 2-彈簧夾 3-鋼板彈簧主片 4-中心螺栓圖4-3鋼板彈簧的幾個主要部件 中心螺栓4用來連接各彈簧片，并保證各片的裝配時的相對位置。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以相等，也可以不相等如下圖所示。為了增加主片卷耳的強度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大的間隙，使得彈簧在變形時，各片間有相對滑動的可能。4.2.2鋼板彈簧參數的設計計算撓度的確定初選靜撓度 mm 汽車的平順性比較好，初選的值。滿載弧高初選 mm各片長度的確定乘用車鋼板彈簧主片長度l（0.400.55）軸距初選 l=；參考在車展上見到的nissan皮卡的后懸，哈飛生產的微車

38、的后懸，實驗室里與本次設計課題車型較為接近的長箭牌乘用車的后懸架各片長度，其余各片長度依靠作圖法（如圖所示）。圖4-4使用作圖法確定各片長度得920 mm , =720 mm , 580 mml為主片長度斷面高度及片數的確定采用等截面的簧片設計方式， (4-15) (4-16)s76 mm （ u型螺旋中心距）【 （為撓度增大系數）】e=206 n/（彈性模量）取k0.5 取 (4-17) (4-18) 得b64mm厚度的確定由前得 （4-19）板簧總成在自由狀態下得弧高及其曲率半徑1.弧高的計算 （4-20） mm 靜撓度 mm 滿載弧高鋼板彈簧總成用u 型螺旋夾緊后弧高的變化量 87.99

39、 mm2. 曲率半徑的計算 （4-21）l是板簧主片長度，前已取得；4.2.3鋼板彈簧的強度校驗驅動時，后板簧承受最大載荷時，前半段出現的最大應力 （4-22）， （為滿載時后軸軸荷）取1.2， （乘用車，）取 0.8 ， 543 mm；2168 mm ，8 mm；c276 b64 mm；板簧自由振動頻率后懸架的自振頻率： 次/分后懸自振頻率值： 次/分 mm 后懸架剛 ： （4-23）4.3 減振器的結構原理及其功用一 減振器的作用：減振器作為阻尼元件是懸架的重要組成元件之一。減振器在汽車懸架安裝位置根據整車布局設計和懸架的設計結構有很多種，下圖為減振器在采用麥弗遜獨立懸架轎車上的安裝位置示

40、意圖。圖4-5減震器在麥弗遜懸掛上的位置汽車行駛的路面不可能絕對平坦，必然會產生振動，這種持續的振動易使司乘人員感到不舒適和疲勞，而減振器正式為迅速衰減振動而設計的。但減振器的功能決不僅僅是衰減振動，其對整車綜合特性的影響如下： 圖4-6減震器對整車綜合特性的影響迅速衰減由路面傳遞給車體的振動，提高行駛平順性; 使司乘人員不易疲勞貨物不易損壞，提高乘座舒適性 ;降低對相關零件沖擊載荷減少磨損，提高使用經濟性 ;改善輪胎接地性抑制高速行駛跳動，提高行駛安全性 ;車輛在急加速、急剎車、急轉彎時，提高操作穩定性;二 減振器的結構：圖4-7雙向作用筒式液壓減震器基本結構圖主要部件：1.活塞桿 2.工作

41、缸筒 3.活塞 4.復原閥5.貯油缸筒 6.壓縮閥 7.補償閥 8.流通閥 9.導向座 10.防塵罩11.油封三 減振器工作原理： 減振器活塞隨車輛振動在缸筒內往復運動，減振器殼體內的油液重復地從一個內腔通過一些窄小的孔隙流入另一內腔。此時，孔壁與油液間的摩擦液體分子內摩擦便形成對振動的阻尼力，使車輛的振動能量轉化為熱能，而被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。簡單的說就是，減振器將動能轉化為熱能。4.4 橫向穩定器的作用現代轎車懸架很軟，即固有頻率很低，而與懸架阻尼比成正比,由于固有頻率的，可以明顯的使a（車身加速度），從而改善汽車的平順性。懸架的側傾剛度 ； 使車廂側傾角增加。是影響汽

42、車操縱穩定性、平順性的重要參數。側傾角的數值影響到汽車的橫擺角速度穩態響應及瞬態響應。它是評定汽車操縱穩定性的一個重要指標。對于平順性而言乘員會感到不舒服。1.支桿2.套筒3.桿4.彈簧支座 橫向穩定器圖4-8桿式橫向穩定器為提高懸架的側傾角剛度，減小橫向傾斜，常在懸架中添設橫向穩定器（桿），來保證良好操縱穩定性如上圖所示桿式橫向穩定器。彈簧鋼制成的橫向穩定桿3呈扁平的u形，橫向地安裝在汽車前端或后端（也有轎車前后都裝橫向穩定器）。桿3的中部的兩端自由地支承在兩個橡膠套筒內，套筒2固定于車架上。橫向穩定桿的兩側縱向部分的末端通過支桿1與懸架下擺臂上的彈簧支座4相連。 當兩則懸架變形相同時，橫向穩定器不起作用。當兩側懸架變形不等時，車身相對路面橫向傾斜時，車架一側移近彈簧支座，穩定桿的同側末端就隨車架向上移動，而另一側車架遠離彈簧座，相應橫向穩定桿的末端相對車架下移，橫向穩定桿中部對于車架沒有相對運動，而穩定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉，于是穩定桿被扭轉。彈性的穩定桿產生扭轉內力矩就阻礙懸架彈簧的變形，減少了車身的橫向傾斜和橫向