2022年吕林汽车设计方案.docx

精品学习资源对汽车悬架一议 吕林 学号： 08015223一，悬架的作用 ：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；其主要是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架的冲击载荷，衰减由此引起的系统振动，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抱负的运动特性，保证汽车的操作稳固性，使汽车获得高速行驶才能；二，悬架的组成：悬架主要由弹性元件，导向装置，减震器，缓冲块和横向稳固器等组成；三，对悬架的设计要求：1， 保证汽车有良好的行驶平顺性；2， 具有合适的衰减振动的才能；3， 保证汽车具有良好的操作稳固性；4， 汽车制动或加速时，要保证车身稳固，削减车身纵倾，转弯时车身倾角要合适；5， 有良好的隔音才能；6， 结构紧凑，占用空间尺寸要小；7， 牢靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满意零部件质量要小的同时，仍要保证有足够的强度和寿命；四，悬架的分类：悬架可分为独立悬架和非独立悬架两类：非独立悬架 ：左，右车轮用一根整体式的轴连接，其特点是当一边车轮上下移动时，另一个车轮将受到影响，结构简洁，成本低，工作牢靠；独立悬架 ：左，右车轮通过各自的悬架与车架相连，左右车轮互不影响，可削减车身的倾斜和震惊，但结构复杂，成本高，修理难；由于非独立悬架结构形式单一，以下主要介绍独立悬架，独立悬架大体又可以分为横臂式独立悬架，纵臂式独立悬架，滑柱连杆式独立悬架，单斜臂式独立悬架等四种；其他全部的悬架类型都是从这四中派生出来的；一，横臂式独立悬架又可以分为：单横臂式，双横臂式；1， 单横臂式独立悬架：单横臂式独立悬架在现在汽车上几乎不用了，也有许多汽车上把其弹性元件改为扭杆弹簧，主要用于后悬架；这种独立悬架的特点是当悬架变形时，车轮平面将产生倾斜而转变两侧车轮与路面接触点间的距离轮距，致使车轮相对于地面侧向移动，破坏轮胎和地面的附着，且轮胎磨损较严峻；此外，这种悬架用于转向轮时，会使主销内倾角和车轮外倾角发生较大的变化，对汽车的转向操纵有肯定的影响，所以目前在前悬架中很少采纳；但是这种悬架的结构简洁，紧凑，布置便利，在一些车速不高的重型越野车采纳；比如说太脱拉138型和 148型汽车的前悬架；如下图为戴姆勒 -奔腾轿车单横臂式独立后悬架示意图；后轴半轴是断开的，弹性元件为螺旋弹簧；欢迎下载精品学习资源2，双横臂式独立悬架：栓横臂式独立悬架的两个臂可以是等长的也可以是不等长的，等长的悬架当车轮上下跳动的时候，车轮没有倾斜，但是轮距却发生了较大的变化，这将增加车轮的侧向滑移的可能性，摆臂不等长的悬架，当两臂的长度挑选适当时，可以使汽车车轮和主销的角以及轮距变化不大；不大的轮距变化在车轮较软时可以由车轮变形来适应，由此，不等长的双臂式独立悬架在轿车上广泛应用；比如说像双叉式独立悬架，主要优点：横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清楚；主要缺点：制造成本高、悬架定位参数设定复杂；适用车型：运动型轿车、超级跑车以及高档 SUV 前后悬架；典型的双叉式独立悬架如下：欢迎下载精品学习资源3，多连杆独立悬架；多连杆独立悬架也是横臂式独立悬架中的一种，多连杆式悬挂就是指由三根或三根以上连杆拉杆构成的悬挂结构，以供应多个方向的掌握力，使车轮具有更加牢靠的行驶轨迹；常见的有三连杆、四连杆、五连杆等；但由于三连杆结构已不能满意人们对于底盘操控性能的更高追求；因此结构更为精确、定位更加精确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式，这两种悬架结构通常应用于前轮和后轮；多连杆悬架有许多比其他悬架较好的特点：1、能实现主销后倾角的正确位置，大幅度削减来自路面的前后方向力，从而改善加速和制动时的平顺性和舒服性，同时也保证了直线行驶的稳固 性，由于由螺旋弹簧拉伸或压缩导致的车轮横向偏移量很小，不易造成非直线行驶；在车辆转弯或制动时，多连杆悬挂结构可使后轮形成正前束，提高了车辆的掌握性能，削减转向不足的情形；2、多连杆悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得肯定的转向角度；通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调 整车轮定位 <这个设计自由度特别大），能完全针对车型做匹配和调校以最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限；但是多连杆悬挂结构相对复杂，材料成本、研发试验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬挂、而且其占用空间大，中小型车出于成本和空间考 虑极少使用这种悬挂；但多连杆式悬挂舒服性能是全部悬挂中最好的，操控性能也和双叉臂式悬挂难分伯仲，高档轿车由于空间充裕、且注意舒服性能 和操控稳固性，所以大多使用多连杆悬，可以说多连杆悬挂是高档轿车的绝 佳搭档；如下图是一个四连杆后悬架示意图：二，纵臂式独立悬架同样可以分为单纵臂式独立悬架和双纵臂式独立悬架；1，单纵臂式独立悬架 :单纵臂一般不用于转向轮，这是由于转向轮上下跳动时将使主销的后倾角发生很大的变化，单臂式独立悬架的弹性元件有些是采纳扭杆弹簧，有些采纳螺旋弹簧；比如说富康轿车的后悬架就是采纳扭杆弹簧的单臂式独立悬欢迎下载精品学习资源架，但是两个纵臂不是直接和后桥总成相连，它是左右摆臂通过左右两个扭杆弹簧连接到后桥总成；假如左右两个摆臂通过一根扭杆弹簧连在一起就形成了扭杆梁随动式悬架，但是它两个车轮相互有肯定的影响，所以又把它称为半主动独立悬架；下图为桑塔纳，捷达轿车的后悬架，属于单纵臂式独立悬架，其弹性元件为螺旋弹簧；2，双纵臂式独立悬架：双纵臂式独立式悬架和单臂式很相像，在单纵臂基础上在加上一个单纵臂，两个纵臂的长度一般做成一样长，形成平行四连杆机构；这样在车轮上下跳动时，主销的后倾角保持不变，所以这种悬架可以用于转向轮的悬架；但是我认为他的结构也比较复杂，定位参数不是很好，所以乘用车上很少采纳；三，滑柱连杆式独立悬架， 这种悬架的特点是车轮沿主销方向移动；其最典型的有麦弗逊独立悬架，是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一，麦弗逊 式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型仍会加上横 向稳固杆；主要结构简洁的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以防止螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能；结构简洁所以它轻量、响应速度快；并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，主要缺点：横向刚度小、稳固性不佳、转弯侧倾较大；主要应用在中小型轿车、中低端 SUV 前悬架；其典型的结构如下：欢迎下载精品学习资源四，单斜臂式独立悬架 ，单斜臂式独立悬架是介于单横臂和但总臂之间的一种独立悬架形式，它同时具有单横臂和单纵臂式独立悬架的优点；如图 所示：这种悬架的单斜臂绕与汽车的纵轴线成肯定的夹角的轴线摇摆；适当的挑选这个夹角，可以使轮距，车轮倾角，前束等变化最小，同时可以满意几个定位参数的要求，从而可以获得良好的操作稳固性；有的单斜臂式独立悬架，为了掌握前束的变化，在单斜臂上安装了一根帮助拉杆，称为掌握前束杆；它仍有一根优点就是它的空间利用较好，特殊是在后轮驱动的轿车上，欢迎下载精品学习资源动力由半轴传到车轮上，与悬架系统不会发生干涉，广泛应用在乘用车的后轮 上 ； 我 个 人 认 为 在 一 边 的 中 低 轿 车 前 悬 架 用麦弗逊独立悬架后轮采纳单斜臂式独立悬架式一种经典的协作；这两种悬架的定位参数都比较好，特殊是他们的结构都比较简洁，加工便利，成本低；以上我描述的是传统的被动悬架，其刚度和阻尼是按试验或者是优化设计的方法确定的，其刚度和阻尼一经确定以后就不行以转变；随着现代汽车产业的进展和技术的提升；现在的高档轿车上已经开头采纳了全主动悬架和半主动悬架；所谓的全主动悬架就是系统会依据汽车的运动和路面状况，适时地调剂悬架的刚度和阻尼系数，使其处于正确减震状态；半主动悬架是不考虑转变悬架的刚度，而只转变悬架的阻尼系数，它只有可控的阻尼元件组成；半主动悬架又可以分为有极式半主动悬架和无极式半主动悬架；以上是我个人对悬架的懂得和熟悉，由于我所学的学问有限；仍请老师多多指教；欢迎下载