-1-吉林大學(xué)汽車設(shè)計(jì)第六章懸架設(shè)計(jì)_圖文第六章懸架設(shè)計(jì)概述第六章懸架設(shè)計(jì)概述(1)懸架系統(tǒng)作為汽車的重要組成部分，其主要功能是對(duì)汽車進(jìn)行支撐和導(dǎo)向，確保行駛過(guò)程中車身穩(wěn)定性和乘坐舒適性。在高速行駛或復(fù)雜路面條件下，懸架系統(tǒng)對(duì)車輛的性能和安全至關(guān)重要。以我國(guó)某知名品牌汽車為例，其前懸采用麥弗遜式獨(dú)立懸架，后懸采用多連桿獨(dú)立懸架，這種設(shè)計(jì)使得車輛在高速行駛時(shí)能夠有效減少車身側(cè)傾，提高操控穩(wěn)定性。(2)懸架系統(tǒng)的分類多樣，主要包括獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩大類。獨(dú)立懸架具有更好的操控性能和舒適性，廣泛應(yīng)用于高端車型和運(yùn)動(dòng)型車輛。而非獨(dú)立懸架則因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低而在普通乘用車中得到廣泛應(yīng)用。以我國(guó)某自主品牌汽車為例，其前懸采用麥弗遜式獨(dú)立懸架，后懸采用扭力梁式非獨(dú)立懸架，這種設(shè)計(jì)在保證成本控制的同時(shí)，也滿足了車輛的基本性能需求。(3)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要遵循一系列基本原則，如力學(xué)平衡、剛度和阻尼特性匹配等。在設(shè)計(jì)中，還需充分考慮車輛在行駛過(guò)程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和乘客舒適性。例如，某豪華品牌汽車在懸架設(shè)計(jì)時(shí)，采用了自適應(yīng)懸架系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)行駛條件和路面狀況自動(dòng)調(diào)整懸架剛度和阻尼，從而實(shí)現(xiàn)更好的操控性和舒適性。此外，懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需滿足相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如歐洲NCAP碰撞測(cè)試要求，確保車輛在發(fā)生碰撞時(shí)能夠提供足夠的乘客保護(hù)。第一節(jié)懸架系統(tǒng)的基本功能與分類第一節(jié)懸架系統(tǒng)的基本功能與分類(1)懸架系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，其主要功能是對(duì)車輪與車身之間的連接進(jìn)行支撐和導(dǎo)向。在車輛行駛過(guò)程中，懸架系統(tǒng)承受著來(lái)自路面的沖擊力，并通過(guò)調(diào)整車輪與車身之間的相對(duì)位置，確保車輛行駛的平穩(wěn)性和舒適性。同時(shí)，懸架系統(tǒng)還負(fù)責(zé)將車輪的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力傳遞到車身，以及保持車身在行駛過(guò)程中的穩(wěn)定性。以某款中型轎車為例，其懸架系統(tǒng)通過(guò)采用多連桿獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)，有效提高了車輛的操控性能和乘坐舒適性。(2)懸架系統(tǒng)按照結(jié)構(gòu)和工作原理可以分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩大類。獨(dú)立懸架通過(guò)將每個(gè)車輪獨(dú)立懸掛在車身上，使得車輪在行駛過(guò)程中可以獨(dú)立跳動(dòng)，從而提高了車輛的操控性能和舒適性。獨(dú)立懸架在高端車型和運(yùn)動(dòng)型車輛中得到了廣泛應(yīng)用。非獨(dú)立懸架則是將車輪通過(guò)一根橫梁連接在一起，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，因此在普通乘用車中得到了廣泛應(yīng)用。例如，某款小型SUV車型采用非獨(dú)立懸架設(shè)計(jì)，在保證成本的同時(shí)，也滿足了車輛的日常使用需求。(3)懸架系統(tǒng)的分類還可以根據(jù)其工作原理和性能特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)分。例如，按照懸架彈簧的彈性特性，可以分為線性懸架和非線性懸架。線性懸架的彈簧剛度基本保持不變，適用于大多數(shù)乘用車。而非線性懸架的彈簧剛度會(huì)根據(jù)車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同的路面條件和駕駛需求。此外，按照懸架阻尼器的類型，可以分為液壓阻尼器和電磁阻尼器等。電磁阻尼器具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，在高端車型中得到了廣泛應(yīng)用。總之，懸架系統(tǒng)的分類和設(shè)計(jì)對(duì)于車輛的行駛性能和乘坐舒適性具有重要意義。第二節(jié)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則與要求第二節(jié)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則與要求(1)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)需遵循的基本原則包括力學(xué)平衡、剛度和阻尼特性匹配、以及車身穩(wěn)定性。以某款豪華轎車為例，其懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)精確計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確保了車輪在行駛過(guò)程中的垂直和橫向力得到有效平衡，從而提高了車輛的操控穩(wěn)定性。在剛度方面，該車型采用了高強(qiáng)度的懸掛部件，其剛度系數(shù)達(dá)到了2000N/mm，有效提升了車輛的操控性能。在阻尼特性方面，懸架系統(tǒng)采用了自適應(yīng)阻尼技術(shù)，能夠在不同路況下自動(dòng)調(diào)整阻尼系數(shù)，以適應(yīng)不同的駕駛需求。(2)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求滿足車輛在行駛過(guò)程中的舒適性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性。舒適性方面，以某款SUV車型為例，其懸架系統(tǒng)采用了空氣懸掛技術(shù)，能夠在不同路況下自動(dòng)調(diào)節(jié)懸掛高度，降低車身振動(dòng)，提升乘坐舒適性。安全性方面，某款高性能跑車在懸架設(shè)計(jì)上注重了抗側(cè)傾性能，通過(guò)采用剛性較高的懸掛臂和穩(wěn)定桿，有效減少了車輛在高速行駛時(shí)的側(cè)傾，提高了車輛的操控穩(wěn)定性。經(jīng)濟(jì)性方面，某款經(jīng)濟(jì)型轎車在懸架設(shè)計(jì)上采用了成本較低的鋼板彈簧，既保證了車輛的承載能力，又降低了制造成本。(3)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需滿足相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如歐洲NCAP碰撞測(cè)試要求。以某款中型轎車為例，其懸架系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了碰撞安全性能，通過(guò)優(yōu)化懸掛部件的布局和材料，確保了車輛在發(fā)生碰撞時(shí)能夠?yàn)槌丝吞峁┳銐虻谋Ｗo(hù)。此外，懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需考慮車輛的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，如避震器的響應(yīng)速度、懸掛臂的彎曲剛度等，以確保車輛在各種路況下都能保持良好的行駛性能。通過(guò)這些綜合考量，懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)旨在為用戶提供安全、舒適、經(jīng)濟(jì)的駕駛體驗(yàn)。第三節(jié)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)與計(jì)算方法第三節(jié)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)與計(jì)算方法(1)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)包括懸掛點(diǎn)高度、懸掛行程、彈簧剛度、阻尼系數(shù)、轉(zhuǎn)向節(jié)角度、車輪定位角等。以某款中型轎車為例，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，懸掛點(diǎn)高度需要根據(jù)車身結(jié)構(gòu)和乘坐舒適性進(jìn)行精確計(jì)算，通常要求懸掛點(diǎn)高度在車身重心以下，以降低車身重心，提高行駛穩(wěn)定性。懸掛行程是指懸掛系統(tǒng)在正常行駛狀態(tài)下，車輪上下移動(dòng)的最大距離，其計(jì)算需考慮路面狀況和乘客舒適度，一般要求懸掛行程在100-150mm之間。彈簧剛度是影響懸架性能的關(guān)鍵參數(shù)，其計(jì)算需結(jié)合車輛載重、路面狀況等因素，通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。(2)在計(jì)算懸架系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，常用的方法包括有限元分析（FEA）、實(shí)驗(yàn)測(cè)試和理論計(jì)算。有限元分析是一種數(shù)值模擬方法，通過(guò)建立懸架系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，模擬其在不同工況下的響應(yīng)，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試則是通過(guò)實(shí)際搭建懸架系統(tǒng)，在不同路況下進(jìn)行測(cè)試，以獲取實(shí)際性能數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。理論計(jì)算則基于物理學(xué)原理，通過(guò)建立懸架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程，求解相關(guān)參數(shù)。以某款SUV車型為例，在設(shè)計(jì)階段，通過(guò)有限元分析，確定了懸架系統(tǒng)的剛度、阻尼等參數(shù)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。(3)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的計(jì)算方法還包括懸掛幾何分析、車輪定位計(jì)算、懸掛特性曲線繪制等。懸掛幾何分析主要研究懸掛系統(tǒng)在不同工況下的幾何關(guān)系，如車輪跳動(dòng)、轉(zhuǎn)向節(jié)角度等，以評(píng)估懸架系統(tǒng)的性能。車輪定位計(jì)算則是通過(guò)計(jì)算車輪的定位角度，如主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前束等，以確保車輛