汽車懸架設(shè)計懸架設(shè)計第一節(jié)

概述第二節(jié)

懸架結(jié)構(gòu)方案分析第三節(jié)

懸架主要參數(shù)的選擇第四節(jié)

彈性元件的設(shè)計與計算第五節(jié)

獨立懸架導向機構(gòu)的設(shè)計第六節(jié)

減振器第七節(jié)

懸架結(jié)構(gòu)元件的設(shè)計懸架設(shè)計第一節(jié)概述一、功用串彈性連接車架(車身)與車軸(車輪)串傳遞作用在車輪與車架(車身)之間的一切力和

力矩出緩和路面?zhèn)鹘o車架(車身)的沖擊載荷，緩和振

動

，保證行駛平順性串保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動

特性，保證汽車操縱穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行

駛能力懸架設(shè)計第一節(jié)

概述二、組成串彈性元件、導向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器懸架主動式懸架交聯(lián)式懸架平衡式懸架獨立懸架非獨立懸架橡膠彈簧油氣彈簧空氣彈簧扭桿彈簧螺旋彈簧鋼板彈簧緩沖

塊橫向穩(wěn)定器減振裝置導向裝置彈

性

元

件第一節(jié)

概述串三、設(shè)計要求星1.保證汽車有良好的行駛平順性串2.

具有合適的衰減振動能力串3.保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性4

4.汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定串5.有良好的隔聲能力出6.結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小串7.可靠地傳遞各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時，還要保證有足夠的強度和壽命懸架設(shè)計非獨立懸架

獨立懸架至左右車輪用一根整體軸

左右車輪用各自的軸連接，再經(jīng)懸架與車架和懸架再經(jīng)懸架與車(身)連接

架(身)連接分類簡圖結(jié)構(gòu)特點懸架設(shè)計串四、分類第一節(jié)

概述第一節(jié)概述串四、分類串被動懸架串半主動懸架/主動懸架：剛度或/和阻尼特性動態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)懸架設(shè)計懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串一、非獨立懸架方案分析串非獨立懸架因其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，被廣泛應(yīng)用于載貨汽車中和部分乘用車后懸架中。非獨立懸架的結(jié)構(gòu)，特別是導向機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，隨所采用的

彈性元件不同而有差異。串采用螺旋、空氣彈簧時

，需要有較復雜的導向機構(gòu)串采用鋼板彈簧時，由于鋼板彈簧本身可兼起導向機構(gòu)的作用，并有一定的

減振作用，使得懸架結(jié)構(gòu)大為簡化，因而在非獨立懸架中大多數(shù)采用鋼板

彈簧作為彈性元件第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串一、非獨立懸架方案分析串縱置鋼板彈簧懸架出吊耳式、滑板式1234

56懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串一、非獨立懸架方案分析串縱置鋼板彈簧懸架串主副簧式懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串一、非獨立懸架方案分析串縱置鋼板彈簧懸架串漸變剛度式懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串一、非獨立懸架方案分析串縱置鋼板彈簧懸架優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡

單

.制造容易，維修方便，工作可靠。串缺點：串平順性較差；串前輪容易產(chǎn)生擺振；串

前輪跳

動

時

，懸架易與轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)運動干

涉

；串當汽車直線行駛在凹凸不平的路段上時，由于兩側(cè)車輪反向跳動或只有一側(cè)車輪跳動時，會產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特

性

；墨汽車轉(zhuǎn)彎行駛

時

，離心力也會產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特

性

；串車軸(橋)上方要求有與彈簧行程相適應(yīng)的空間。懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串一、非獨立懸架方案分析串空氣彈簧懸架里采用空氣彈簧以后，在汽車左、右側(cè)的簧載質(zhì)量不均勻時，通過高度控制閥的作用，

可以保證整車車身處于水平狀態(tài)。串在汽車高速轉(zhuǎn)彎的行駛條件下，與采用鋼板彈簧懸架的汽車比較，采用空氣彈簧懸架

的汽車車身側(cè)傾角明顯減小。5

6串

8b)

c)a)懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串一、非獨立懸架方案分析串空氣彈簧懸架津汽車行駛在路上，車輪對路面作用有沖擊力，車速越高沖擊力越大。在垂直、縱向和

橫向力的綜合作用下，形成對路面的剪切力，使路面形成凸包、波浪等而損壞。串總質(zhì)量越大的汽車，對高速公路破壞的程度越嚴重，這也是造成高速公路損壞的主要

原因之一。串裝用空氣懸架的汽車，因空氣懸架的剛度低，所以車輪對路面作用的動載荷要小，這

就使路面受到的破壞程度得以減輕。懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析串橫臂式獨立懸架(車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動)串縱臂式獨立懸架

(車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動)串麥弗遜式懸架(車輪沿主銷移動的懸架)串斜臂式獨立懸架(車輪在汽車斜向平面內(nèi)擺動)懸架設(shè)計X第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

出1.橫臂式獨立懸架串單橫臂式串結(jié)構(gòu)簡單，側(cè)傾中心較高，有較強的抗側(cè)傾能力，但車輪上下運動時，車輪平面將產(chǎn)

生傾斜而改變輪距的大小，并使主銷內(nèi)傾角及車輪外傾角均發(fā)生較大變化串輪距變化使輪胎產(chǎn)生橫向滑移，破壞輪胎與地面的附著出因此這種懸架較少應(yīng)用于前懸架。懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

出1.橫臂式獨立懸架串雙橫臂式串等長雙橫臂式：車輪作上、下跳

動

時

，可保持主銷傾角不變，但輪距卻有較大的變化，

會使輪胎磨損嚴重，故已很少采用。不等長雙橫臂式：車輪上、

下跳

動

時

，只要適當

地選擇上、下橫臂長度并合理布置，

即可使輪距及車輪定位參數(shù)的變化量限定在允許范圍內(nèi)什a)

b)懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

出1.橫臂式獨立懸架串雙橫臂式串

優(yōu)

點

：設(shè)計靈活性，可以通過合理選擇空間導向桿系的鉸接點的位置及導向臂(或稱

為控制臂)的長度，使得懸架具有合適的運動特性，并且形成恰當?shù)膫?cè)傾中心和縱傾

中心懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

出1.橫臂式獨立懸架串雙橫臂式出可采用螺旋彈簧、空氣彈簧、扭桿彈簧或鋼板彈簧作為彈性元件，其中螺旋彈簧最為

常見上控制臂：下控制臂一懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

出1.橫臂式獨立懸架串

雙橫臂式：在驅(qū)動橋中應(yīng)用X彈簧置于上臂上方

彈簧置于下臂上方(叉形臂)懸架設(shè)計懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

串2.縱臂式獨立懸架串也稱拖曳臂式獨立懸架，由平行于汽車行駛方向的縱臂承擔導向和傳力作用

串單縱臂式、雙縱臂式第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析串2.縱臂式獨立懸架串采用螺旋彈簧或扭桿彈簧作為彈性元件懸架設(shè)計懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

串2.縱臂式獨立懸架出結(jié)構(gòu)簡單、占用垂向及橫向空間小，縱臂轉(zhuǎn)動點即為懸架的縱傾中心，將兩個縱臂長度做成相等，形成平行四連桿機構(gòu)，可使車輪上下運動時，

主銷后傾角不變

，因而這種形式的懸架適用于轉(zhuǎn)向輪串

但側(cè)傾中心位于地面，增加了汽車轉(zhuǎn)向時慣性力的作用力臂，使在同等

側(cè)傾角剛度下車身側(cè)傾角增大，同時汽車轉(zhuǎn)向時，在側(cè)向力的作用下，

有增加“過多轉(zhuǎn)向”的趨

勢第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

串3

.麥

弗遜式獨立懸架4車輪沿擺動的主銷軸線移動的懸架，一般有滑動立柱和下控制臂組成。變形時主銷定位角和輪距都有些許變化。通過合理地調(diào)整桿系的布置，可使定位參數(shù)變化極小懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

串3.麥弗遜式獨立懸架串將導向機構(gòu)及減振器集成到一起，簡化了結(jié)構(gòu)，減小了質(zhì)量，節(jié)省

了

空

間，降低了制造成本，幾乎不占用橫向空間，有利于地板的構(gòu)造和發(fā)動

機布置串彈簧行程較大；鉸接點數(shù)目較少；上下鉸點之間有較大的距離，下鉸點

與車輪接地點之間距離較小，這對減少鉸點處的受力有利串另外，當車輪跳動時，其輪距、前束及車輪外傾角等均改變不大，減輕了輪胎的磨損

，也使汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性懸架設(shè)計懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析

串4.單斜臂式獨立懸架串也稱半拖曳臂式獨立懸架，是介于單橫臂和單縱臂之間的一種懸架形式串單斜臂繞與汽車縱軸線成一定夾角的軸線擺動。適當選擇夾角能形成恰當?shù)膫?cè)傾中心

及縱傾中心，可使輪距、車輪外傾及前束等車輪定位參數(shù)變化較小，從而獲得良好的

操縱穩(wěn)定性縱臂式

斜臂式第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析串5.多連桿式獨立懸架出采用多根桿件組合在一起來控制車輪位置變

化的獨立懸架出能較好地消除外傾角變化，使輪胎保持垂直出能在車輪跳動時很好地抑制輪距和前束變化出能提高懸架的整體剛性出能實現(xiàn)主銷后傾的最佳位置，并改善加速和

制動工況下的平順性和舒適性，同時保證直

線行駛穩(wěn)定性出

但結(jié)構(gòu)相對復

雜

、占用側(cè)向空間大(不便于

發(fā)動機布置)、成本偏高、維修不便懸架設(shè)計孵

PA

SimioeasuzD%第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析串6.扭轉(zhuǎn)梁隨動臂式獨立懸架串左右車輪之間用一根可扭轉(zhuǎn)的彈性梁連接，而使左右后輪介于獨立懸架的不直接相連

與非獨立懸架的剛性連接之間串

其中的彈性橫梁還兼起橫向穩(wěn)定桿的作用出

結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、占用空間小，且維修方便半獨立懸架懸架設(shè)計形式特點非獨立懸架獨立懸架備注結(jié)構(gòu)簡單復雜非獨立懸架指縱置鋼板彈簧而言鋼板彈簧長度短，剛度大，獨立懸架彈性元件只受垂直力，剛度小鋼板彈簧在不平路段或轉(zhuǎn)彎行駛都有軸轉(zhuǎn)向，并使汽車有過多轉(zhuǎn)向制造容易稍難工作可靠維修方便困難汽車平順性較差好簧下質(zhì)量大小于不平路段，車身傾斜大小軸轉(zhuǎn)向特性有沒有占用空間大小成本低高應(yīng)用貨客前后懸架

轎車

后懸架轎車輕貨客越野車第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析二、獨立懸架方案分析懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串三、前后懸架方案的選擇串前輪和后輪均采用非獨立懸架出前輪采用獨立懸架、后輪采用非獨立懇架串前輪與后輪均采用獨立懸架懸架方案前懸架后懸架備

注工非獨立懸架縱置鋼板彈簧Ⅱ獨立懸架非獨立懸架Ⅲ獨立懸架懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串三、前后懸架方案的選擇串前輪和后輪均采用非獨立懸架串前、后懸架均采用縱置鋼板彈簧非獨立懸架串軸轉(zhuǎn)向、前輪擺振—李1△h?外側(cè)內(nèi)側(cè)△hi懸架設(shè)計b)a)懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串三、前后懸架方案的選擇串麥弗遜式前懸架+扭轉(zhuǎn)梁隨動臂式后懸架串前懸架負主銷偏移距，有利于制動穩(wěn)定性串后懸架各向異性橡膠襯套抑制軸轉(zhuǎn)向，防止過多轉(zhuǎn)向MFa)Fy1b)M?

_F?Fy2第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串

四

、輔助元件串1.橫向穩(wěn)定器理在不增大垂直剛度條件下增大懸架側(cè)傾角剛度平支桿套筒桿支桿彈簧支座懸架設(shè)計懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串

四、輔助元件出1.橫向穩(wěn)定器串橫向穩(wěn)定桿(彈簧鋼)呈扁平U

形，其中部兩端自由地支承在兩個橡膠

套筒(固定于車架上)內(nèi)，其兩側(cè)縱向部分的末端通過支桿與懸架下擺

臂上的彈簧支座相連第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串

四、輔助元件出1.橫向穩(wěn)定器串兩側(cè)懸架變形相同時，橫向穩(wěn)定器不起作用。串當兩側(cè)懸架變形不等、車身相對路面橫向傾斜時，車架一側(cè)移近彈簧支

座，穩(wěn)定桿同側(cè)末端就隨車架向上移動，而另一側(cè)車架遠離彈簧座，相

應(yīng)橫向穩(wěn)定桿的末端相對車架下移，橫向穩(wěn)定桿中部對于車架沒有相對

運動，而穩(wěn)定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)，于是穩(wěn)定桿被扭轉(zhuǎn)。串彈性的穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)內(nèi)力矩就阻礙懸架彈簧的變形，減少了車身的橫

向傾斜和橫向角振動懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串

四、輔助元件42.緩沖塊4

用來限制懸架最大行程的緩沖塊。串通過硫化將橡膠與鋼板連接成一體，再經(jīng)焊在鋼板上的螺栓將緩沖塊固

定到車架或其他部位上，起到限制懸架最大行程的作用R懸架設(shè)計懸架設(shè)計第二節(jié)懸架結(jié)構(gòu)方案分析串

四、輔助元件42.緩沖塊出多孔聚氨脂制作的緩沖塊，兼有輔助彈性元件作用串它是一種有很高強度和耐磨性的復合材料。起泡時就形成了致密的耐磨外層，保護內(nèi)

部的發(fā)泡部分不受損失。由于該材料中有封閉的氣泡，在載荷作用下彈簧元件被壓縮，

但外廓尺寸增加卻不大a)

b)c)第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇里一

、懸架靜撓

度fc4

1

.定義：是指汽車滿載靜止時，懸架上的載荷FW與此時懸架剛

度C之比。即fc=FW/Cn?=√c?/m?/(2π)n?=√

C?/m?/(2π)串2.影響因素出汽車平順性：fc大串少碰緩沖塊：fc

小串緊急制動時汽車前俯角?。篺c

小串轉(zhuǎn)彎行駛時側(cè)傾角?。篺c

小串縱置鋼板彈簧長度短：fc

小250

n2

=懸架設(shè)計fc2懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇里一、懸架靜撓

度fc43.選取原則41)對以運送人為主的乘用車而言應(yīng)保證有良好的平順性，即偏頻低，

大客車次之，載貨汽車居最后。42)級別越高的乘用車n應(yīng)越小。43)fc2<fc1出∵分析證明當n1/n2<1時，車身縱向角振動要比n1/n2>1時小。串.

設(shè)計時應(yīng)使n1<n2,

即

fc2<fc1,

推

薦fc2=(0.8-0.9)fc1第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇里一、懸架靜撓度fc出4.取值范圍出設(shè)計時，先從為了保證汽車有良好的平順性，來確定n,然后可算得fc。

n的選定范圍見下表n車型n

HzHz備注轎

車普通級以下1.00～1.451.17～1.58高級0.80～1.150.98～1.30貨車1.50～2.101.70～2.17懸架設(shè)計懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇二、懸架動撓度fd出1.定義：從滿載靜平衡位置開始，懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變

形(通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的1/2或1/3)

時，車輪中心相對車架(車身)的垂直位移。42.

影響因素：fa影響因素要求fa取備注壞路行駛舒適性大車型不同，使用條件、車速、路面以及懸架剛度不一樣車型不同不同車架高度限制小第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇

二

、懸架動撓度fd出3.選取fd的原則出懸架剛度小、使用條件又不好的汽車，fd應(yīng)取大。

串4.推薦fd的選取范圍fa車型fa

cm轎車7～9大客車5～8貨車6～9懸架設(shè)計三、懸架彈性特性串1.定義：懸架受到的垂直外

力F與由此所引起的車輪中

心相對于車身位移f(懸架

變形)的關(guān)系曲線。串剛度：彈性特性曲線上某點

的切線與水平坐標軸夾角的

正切為

該點剛度。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇F4rw

3參嗯2

10千c5f4.懸架設(shè)計Q

of第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性2

.線性彈性特性特點4(

1

)

定

義串懸架變形與所受垂直外力之間呈固定比例變化時，

彈性特性為一直線

，稱之為線性彈性特性4(2)特點串懸架的剛度為常數(shù)。4使用中由于m

的變化(空、半、滿載等),引

起n變

化，空、半載時，n

個，平順性變

壞；滿載時n

↓、平順

性個懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性2

.線性彈性特性特點4

(2)特點串懸架動容量定義：懸架從滿載靜載荷的位置起，變

形到結(jié)構(gòu)允許的最大變形為止所消耗的功。動容量

大，懸架碰撞緩沖塊的可能性愈小。串具有線性特性的懸架，在n

比較低的條件下與非線性

特性懸架比較，當動容量相同時

，其動撓度增加很

多，—→碰撞車架，—→舒適性↓。4

為不碰撞車架，可抬高車架，但將hg↑、汽

車穩(wěn)定性懸架設(shè)計懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性3

.非線性彈性特性特點4

(1)定義：懸架變形f與所受垂直外力F之間，不呈

固定比例變化時，彈性特性為曲線。4

(2)特點4

①懸架剛度是變化的

，規(guī)律如下：滿載位置附

近(點8)

C

要小，特性曲線平緩、平順性個；空

載位置附近(點1到點2)

C

要大，特性曲線變陡

,碰撞車

架的機會↓;動載荷位置附近(點7以上

)C要大，曲線變陡，擊穿緩沖塊的機會↓。4②∵圖中兩端(1～2和7以上)

C

大，∵在動容量

不變的條

件

下fd↓

。彈

性

特

性影

響

因

素要

求

彈

性

特

性

做到備

注使用條件在好

路

上

行

駛C

小

，

f

c

大

，

n

低

汽車

平

順

性

好解決

此對矛盾應(yīng)該用

非

線

性在壞

路

上

行

駛C

大

，

f

a

小

，

少

碰

緩沖

塊減少轉(zhuǎn)彎行駛

時車身側(cè)傾

角非

線

性減

少

汽

車

前

俯、后

仰

角非

線

性裝

載

質(zhì)

量

變

化

大

的

貨(

客

)

車

為

減

少

n

變

化和車身

高

度

變

化非

線

性第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇三、懸架彈性特性串4.影響選取彈性特性的因素懸架設(shè)計懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四

、后懸架主副簧剛度的分配

出1.工作特點(兩個階段)4

1

)空載及小載荷工況下，只有主簧工作，副簧不參

與工作。從結(jié)構(gòu)變形看，主簧是下凹狀，隨載荷增

加向平的狀態(tài)接近。隨之副簧與托架之間的間隙逐

漸減小。懸架的彈性特性是線性的，且剛度C較小。42)載荷增加到FK時

，副簧與托架之間間隙消除。從此，副簧與主簧共同承擔作用在懸架上的載荷。剛度C增大，懸架的彈性特性曲線變陡。所以只有主

簧或者是主副簧共同工作以后，單看這兩段彈性特性都是線性的，合在一起是非線性的。第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配42.載荷分配串主副簧共同工作時，載荷與其剛度成正比分配。出3

.

剛度分配出設(shè)計有副簧的懸架，需要確定兩個參數(shù)：4

1)主副簧之間的剛度分配。4

2)副簧開始參加工作時的載荷。串考慮的原則是：串使空載時頻率n0(f0)、滿載時懸架的頻率nc(fc)、副

簧起作用前瞬間的振動頻率nk(fk)、

起作用后懸架的

頻率na(fa)相差不大，即保證汽車滿載和空載平順性

良

好為基本出發(fā)點。懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇

四、后懸架主副簧剛度的分配串5.第一種分配方法出使副簧開始起作用時頻率等于空載頻率

(na=n0)

串使副簧開始其作用前的頻率等于滿載頻率

(nk=nc)na=n0,nk=nc→fa=f0,fk=fcf0=F0/cm

fa=Fk/(cm+ca)fk=Fk/cm

fc=Fw/(cm+ca)ncFk/(cm+ca)=F0/cmFk/cm=Fw/(cm+ca)(cm+ca)/cm=Fk/F0=Fw/Fk幾

Nank懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇

四

、后懸架主副簧剛度的分配串5.第一種分配方法串得

到

：Fk2=F0Fw,ca/cm=sqrt(λ)-1;

令λ=Fw/F0串副簧在空載與滿載載荷比

例中項時起作用，可保證

在使用范圍內(nèi)頻率變化不大，但副簧接觸托架前后振動頻率變化比較大。n

Nanknc一F懸架設(shè)計懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配

串5

.第二種分配方法串副簧開始起作用時的載荷等于空載與滿載時懸架載

荷的平均值，F(xiàn)k=0.5(F0+FW),并使F0和Fk間的平

均載荷對應(yīng)的頻率與Fk和FW間平均載荷對應(yīng)的頻率相等，即圖中f1=f2FFwGHFf

f?

f(F?+F?)Ca+(F?+F?)C?=(F+F,)CaC.(F?+F)=C?(F,-F

。)第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇四、后懸架主副簧剛度的分配串5

.第二種分配方法4

(1)只有主簧工作時

，C不變，隨F↑,n↓4(2)副簧參加工作瞬

間C

個，∴n

個。當F

繼續(xù)↑時，n又↓串由圖可知只要作到n0

、nc

、nk

、na

相近，汽車

的平

順

性

在

空

、滿載和副簧起作用前后等均良好。串

對于經(jīng)常處于半載運輸狀態(tài)的

車

輛

，采用此法較為

合適。懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇

五、懸架側(cè)傾角剛度及其在前后軸的分配

4

1.懸架側(cè)傾角剛度定義串簧上質(zhì)量產(chǎn)生單位側(cè)傾角時懸架給車身的彈性恢復

力

矩

。42.懸架側(cè)傾角剛度對下列使用性能有影響側(cè)傾

角剛

度使

用

性

能備注側(cè)傾角剛度過小乘

員

乘

坐

舒

適

感

不

好乘

員

乘

坐

安

全

感

不

好∵

車

身

側(cè)

傾

角大∵

車

身

側(cè)

傾

角

大∵

車

身

側(cè)

傾

角

小過大乘員缺

乏

發(fā)

生

側(cè)

翻

感覺，

后輪側(cè)傾角大

，

過多轉(zhuǎn)

向性

↑懸架設(shè)計第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇

五、懸架側(cè)傾角剛度及其在前后軸的分配

43.車身側(cè)傾角座當側(cè)向慣性力等于0.4倍車重時，車身側(cè)傾角的范圍側(cè)傾角車型車身

側(cè)

傾角備注轎車2.5?~4?貨車~7懸架設(shè)計

第三節(jié)懸架主要參數(shù)的選擇

五、懸架側(cè)傾角剛度及其在前后軸的分配出4.

前后懸架側(cè)傾角剛度串前后懸架側(cè)傾角剛度的分配影響前后輪側(cè)偏角大小串要求汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，在0.4g側(cè)向加速度作用下δ1-

δ2=1°~3°內(nèi)串為滿足不足轉(zhuǎn)向特性要求，應(yīng)使前懸架側(cè)傾角剛度略大于后懸架的側(cè)傾角剛度4轎車前后懸架側(cè)傾角剛度比值為1.4～2.6懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算串一、鋼板彈簧的設(shè)計與計

算!(一)布置方案坐縱置：對稱、不對稱串橫置y0b)(板片彈簧)懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算串一、鋼板彈簧的設(shè)計與計

算里

(

一

)布置方案坐縱置/

橫

置方案特點縱置橫置備注導

向機構(gòu)無有導向機構(gòu)

用

來傳遞縱向力結(jié)構(gòu)簡單復雜質(zhì)量小大應(yīng)用廣泛輕

、

微

型南汽英

格

爾后懸架縱

置

鋼

板

彈

簧對稱式不對稱式第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算畢一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串結(jié)構(gòu)要素套管螺栓彈簧夾螺母鋼板彈簧中心螺栓懸架設(shè)計卷耳第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算

出

(二)主要參數(shù)的確定41.滿載弧高fa墨是指板簧裝到車軸上，汽車滿載時鋼板彈簧主片

上表面與兩端(不含卷耳孔半徑)

連線間的最大

高度差。串推薦：10-20mm懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算

出

(二)主要參數(shù)的確定4

2.鋼板彈簧長度L出鋼板彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。在總布

置允許的條件下盡可能長車型

LL備

注轎

車(0.40～0.55)軸距貨

車前懸架(0.26～0.35)軸距后懸架(0.35～0.45)軸距懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算

出

(二)主要參數(shù)的確定3.鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定

串片厚h:串片寬b:

推

薦b=(6~12)hp片寬與片厚均應(yīng)符合國標，參考GBT33164.1第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算

出

(二)主要參數(shù)的確定43.鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定

串片數(shù)n:n鋼板彈簧形式n(片)備注多片鋼板彈簧6～14重型貨車可達20少片鋼板彈簧1～4厚度不宜超過3組；最厚與最薄之比應(yīng)小于1.5懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算

出

(二)主要參數(shù)的確定±4.各片長度的確定L/2AS/2

B懸架設(shè)計Zh懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算里一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串

(三)剛度驗算——共同曲率法串假設(shè)：1)同一截面各片曲率半徑變化值相同

；2)各片承受的彎矩正比于其慣性矩；3)截面上各片的

彎矩和等于外力所引起的力矩I?、1k+1

—

主片和第

(k+1)

片的一半長度E——

材料彈性模量α——經(jīng)驗修正系數(shù)α=0.90~0.941,用主片一半代入得到總成自由剛度C,(?-0.5ks)代入得到總成夾緊剛度C?ak+1=(l?-lk+1)懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算里一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算出(四)自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算41.弧高串鋼板彈簧各片裝配后，在預壓縮和U

型螺栓夾緊

前，主片上表面與兩端(不含卷耳孔半徑)

連

線

間的最大高度差H0。串計算公式：H0=(fc+fa+△f)串△f——鋼板彈簧總成用U

形螺栓夾緊后引起的弧

高變化量。懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算出

(四)自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算42.

曲率半徑串鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半

徑R0Ro=L2/(8H?)串各片曲率半徑Ri=R?/[1+(2ooiR?)/(Eh;)]人CH。d2R。ab懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算里一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串

(四

)自由狀態(tài)弧高及曲率半徑計算42.曲率半徑——選取各片預應(yīng)力出裝配前各片間隙相差不大，且裝配后各片能很好地貼合；

出應(yīng)適當降低主片及其相鄰長片的應(yīng)力；出片厚相同時鋼板彈簧，各片預應(yīng)力不宜選取過大巫片厚不同的鋼板彈簧，厚片預應(yīng)力可取大些串預應(yīng)力從長片到短片由負值逐漸遞增至正

值

，其中1~4片長

片疊加負的預應(yīng)力串主片根部工作應(yīng)力與預應(yīng)力疊加后合成應(yīng)力300～500MPa第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串(

五

)

鋼板彈簧總成弧高的核算串等厚葉片

串鋼板彈簧總成弧高H

用下式計算H=L2/(8R?)串

兩式核算結(jié)果應(yīng)相近。串如果相差甚多須重新選取σ0i再核算懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算

一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串(六)鋼板彈簧強度驗算(制動

工況

)乙Fy=0→Fs1+F?2=Fw=G?m{乙M=0→Fs?L?+Fxc=Fszl2F

=φGmQ?Fs?Fw=Gm,'FbQ1F51FU第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算

一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串

(六)鋼板彈簧強度驗算(側(cè)滑工況)無側(cè)滑時F?=F?=G?/2有側(cè)滑時F?+△F;F?-△F;F?>F?力

矩Fd→Fd/B?=△F所以F?=G?/2+F./B?又

因

為F=F?+F?=G?

中1所

以F,=G?/2+G?

中，d/B?懸架設(shè)計φ取1.0公式計算公式備

注緊急制動前簧后半段G?-

作

用

在

前

輪

上的

垂

直靜載荷m?'

-

制

動時

前

軸

負

荷

轉(zhuǎn)移系數(shù)1?

、1

?-板簧前、后半段的度

長-

附

著

系

數(shù)。φ=0.8W。-總截面系數(shù)C

-固

定

點

到

地

面

的

距

離b

-

板

簧

寬

度h?-

主片厚G?-

作

用

在

后

輪

上的

垂

直靜載荷G?-作用在車輪上的負荷K-動載系數(shù)K=(fe+fa)/fe

F?'-側(cè)滑時作用在前鉸鏈上的垂直力前簧前半段汽車驅(qū)動后簧前半段垂

直

力

最

大

時汽

車

側(cè)

滑時(

如向左

側(cè)

滑

)第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算4(六)鋼板彈簧強度驗算懸架設(shè)計工況部位核算公式許用應(yīng)力

N/mm2備

注主片卷耳(彎曲+拉

或壓)350Fx-縱向力Fx'-靜、滿、端部

載荷D-卷耳內(nèi)徑b-板簧寬h?-

主片厚d-銷直徑彈簧銷(擠壓)30、403~420、20Cr7~9第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算

里一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串

(六)鋼板彈簧強度驗算串卷耳和彈簧銷的強度核算D壓扢懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算

串

(六)鋼板彈簧強度驗算串提高壽命的處理串噴丸處理：用噴丸機將丸粒高速打向葉片凹面，

使葉片表面引起塑性變形而形成殘余壓應(yīng)力，提

高疲勞強度；同時改變晶體排列提高表面強度。

包括一般噴丸和應(yīng)力噴

丸(在預變形狀態(tài)下噴丸

,可使殘余應(yīng)力達到1000

Mpa)。串預壓縮處理：通過塑性

變形來達到表面強化串減少表面脫碳層深度串表面拋光懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算里一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串(七)少片簧設(shè)計鼎特點是由等長

、等寬、變截面的1～3片葉片組成。串利用變厚斷面來保持等強度特性，并比多片彈簧減

少20%～40%

的質(zhì)量。串片間放有減摩作用的塑料墊片，或做成只在端部接

觸以減少片間摩擦。b)懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算4

E為材料彈性模量；ξ為

修正系數(shù)，取0.92;4J?=bh23/12;4k=1-(h?/h?)3;σ=6Fsl2/bh2一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算4(七)少片簧設(shè)計4

1)厚度按拋物線形變化eiCe.e?eBA空A|o

三↓

D

a=l1/lzβ=h?/hz

γ=a/β串當l1>l2(2β-1)或2h1<h2時，最大應(yīng)力為3Fs/2bA’B'4當11≤l2(2β-1)時

，

最

大

應(yīng)

力

為

3F?

I2/2bh?2里一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算串

(七)少片簧設(shè)計42)厚度按線性變化

|

A第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算!12-rB懸架設(shè)計F可C第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算里一、鋼板彈簧的設(shè)計與計算4(七)少片簧設(shè)計出其寬度，在布置允許的情況盡可能大些，以便增加橫向剛度，通常75-100mm串其最薄處厚度不小于8mm,

以保證足夠抗剪強度，并且防止因太薄而淬裂串其最厚處厚度一般取12-20mm,以保證淬透性好淬透性：鋼淬火時得到淬硬層深度大小的能力，表示鋼接受淬火的能力。主要取決于它的化學成分，特別是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加熱溫度和保溫時間等因素有關(guān)。懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算端部結(jié)構(gòu)總?cè)?shù)n端部結(jié)構(gòu)總?cè)?shù)n兩端碾細i+2一端碾細一端切斷i+1.67兩端切斷i+1.33一端碾細一端內(nèi)彎i+1.75兩端內(nèi)彎i+1.50一端切斷一端切斷i+1.42二、螺旋彈簧的設(shè)計與計算串剛度計算4彈簧剛度Gd?c=8iD盈串式中：Dm為彈簧中

徑

，d為鋼絲直徑，i

為工作

圈

數(shù)

，G

為剪切彈性模量，取8.3e4MPa第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算二、螺旋彈簧的設(shè)計與計算

串剪切應(yīng)力出計算公式望式

中

，F(xiàn)

為螺旋彈簧受到的載荷

(N);C

為彈簧

旋繞比，C=Dm/d;K'為考慮簧圈曲率對彈簧強度影響的系數(shù)

d(mm)2.5~67~1617~504~94~84~6懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算

二、螺旋彈簧的設(shè)計與計算串非線性彈性特性墨如何變剛度懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算二、螺旋彈簧的設(shè)

計與計算

串非線性彈性特性變絲徑：

等螺旋角圓錐螺旋彈簧串變中徑：等節(jié)距圓錐螺旋彈簧串變節(jié)距：由小到大單向/兩端小中間大雙向FF↑RF?-0B石A五of第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算

串扭桿特點串扭桿彈簧兩端分別與車架(車身)和導向臂連接，

利用桿體的扭轉(zhuǎn)實現(xiàn)彈性作用串與鋼板彈簧相比，扭桿彈簧具有比能容量高、質(zhì)量

輕、結(jié)構(gòu)緊湊、便于布置、保養(yǎng)維修容易等優(yōu)點，

但對材料及工藝要求較嚴，且需要另設(shè)導向機構(gòu)懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算

三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算串分類扭桿彈簧根據(jù)斷面不同形狀分

根據(jù)彈性元件數(shù)量不同分圓形管形

片形

單桿式組合式并聯(lián)

串聯(lián)懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算

串斷面形狀及端部結(jié)構(gòu)a)b)c)d)e)第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算串斷面形狀及端部結(jié)構(gòu)

jD

b..

F

nbhl-yD

的版數(shù)m=b;h形式特點圓形管形片形備注結(jié)構(gòu)簡單簡單復雜制造容易難容易材料利用不合理合理不合理可靠性稍差稍差可靠一片斷了仍可工作扭角稍小稍小大懸架設(shè)計項目截面形狀

FP2a-3)圓形環(huán)形矩形

l1-D扭轉(zhuǎn)角θ/rad扭轉(zhuǎn)剛度

/(N

·mm/rad)最大剪應(yīng)力r/MPa比應(yīng)力t/B/MPa/rad第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算

串斷面形狀及端部結(jié)構(gòu)jiL)懸架設(shè)計F

nbh

鋼板數(shù)W=bjh五懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算

串布置方案布置特點不同縱

置

橫置

斜

置懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算

塵圓形斷面扭桿設(shè)計串扭桿直徑d

d=3√

16Mmax/(πT)串扭桿有效長度L

L=πd?G/(32cn)串設(shè)計時先根據(jù)平順性要求選定懸架剛度C,而懸架

剛度有與扭桿扭轉(zhuǎn)剛度成正比。所以，扭轉(zhuǎn)剛度不

宜過大，以防汽車平順性變壞。第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算

串材料4

40Cr,45CrNiMoVA,42CrMo,50CrV,經(jīng)過預扭處理

和噴丸處理，許可切應(yīng)力800~900MPa串形狀串端部、桿部、過渡段出圓形扭桿端部占多數(shù)，為使端部和桿部壽命相近，

一般端部直徑D=(1.2～1.3)d,

其中d

為扭桿直徑，

花鍵長度L1=0.4D

;

漸開線花鍵懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算

串形狀出過渡段：端部到桿部之間。為降低應(yīng)力，尺寸應(yīng)逐LeLB4

過渡段長：Lg=(D-d)/2tg15°串過渡圓角：r=1.5d步變化。430°夾角椎體連接15*第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算三、扭桿彈簧的設(shè)計與計算串形狀串扭桿有效長度15LeLgR/N1LeLg懸架設(shè)計懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算四、空氣彈簧的設(shè)計與計算

串空氣彈簧特點出

非線性彈性特性串(1)負載能力可調(diào)；4(2)剛度隨負載變化；串(3)負載變化時，固有頻率幾乎不變；4

(4)固有頻率較低。懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算四、空氣彈簧的設(shè)計與計算

串囊式空氣彈簧串膜式空氣彈簧串復合式空氣彈簧懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算四、空氣彈簧的設(shè)計與計算串剛度4

彈簧內(nèi)充氣p

與載荷關(guān)系出

P=(p-pa)A出A

為有效面積，pa

為大氣壓力串

而p=p?(V

。/V)k出式中：p/v為任意位置時壓力與容積，po/V0

為靜平衡時壓

力和容積；k

為多變指數(shù)，振動緩慢時接近等溫過程取1,振動劇烈時接近絕熱過程，取1.4,一般可取1.3-1.38有效直徑PPI懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算四

、空氣彈簧的設(shè)計與計算串剛度串靜平衡位置串

f=0,V=VO,p=p0有效直徑PIP有效面積變化率懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算四、空氣彈簧的設(shè)計與計算

串彈性特性囊式空氣彈簧膜式空氣彈簧鋼板彈簧變形載荷懸架設(shè)計第四節(jié)彈性元件的設(shè)計與計算四、空氣彈簧的設(shè)計與計算

串空氣彈簧的布置(導向桿系)串提高側(cè)傾角剛度：在可能時將其置于車架外側(cè)

串鋼板彈簧/A

型架/單縱臂ob)a)")懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計畢一、設(shè)

計

要求出1

.

對

前輪獨立懸架導向機構(gòu)的要求4

1)懸架上載荷變化時，保證輪距變化<±4.0mm42)懸架上載荷變化時，前輪定位參數(shù)有合理變化特性，車輪不應(yīng)產(chǎn)生

縱向加速度。(有縱向加速度，就有縱向沖擊

，引起慣性力矩作用在轉(zhuǎn)

向節(jié)上，使轉(zhuǎn)向盤上的力矩變化。)43)轉(zhuǎn)彎行使時，車身側(cè)傾角小。要求作到：①在0.4g側(cè)向加速度作用

下，車身側(cè)傾角不大于6～79②車輪與車身同向傾

斜，增

強不足轉(zhuǎn)向效應(yīng)。14)制動時應(yīng)使車身有抗前俯的作用；加速時應(yīng)使車身有抗后仰的作用第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計畢一、設(shè)

計

要求4

2

.

對后輪獨立懸架導向機構(gòu)的要求4

1)懸架上載荷變化時，輪距無明顯變化。12)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，應(yīng)使車身側(cè)傾角小，并使車輪與車身的傾斜反向

。減少過

多轉(zhuǎn)向效應(yīng)。串此外，導向機構(gòu)還擁有足夠強度，并可靠地傳遞除垂直力以外的各種力

和力矩。懸架設(shè)計懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計串一、設(shè)計要求出廣泛采用上下臂不等長的雙橫臂式獨立懸架和麥弗遜式獨立懸架懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)41.

側(cè)傾中心串在側(cè)向力的作用下，車身在通過左、右車輪

中心的橫向平面內(nèi)發(fā)生側(cè)傾時，相對于地面

的

瞬時擺動中心。串

獨立懸架導

向機構(gòu)在橫向平面內(nèi)的布置位置

對側(cè)傾中心位置有影響。懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)41.

側(cè)傾中心41)雙橫臂式獨立懸架側(cè)傾中心位置的確定出首先延長上、下橫臂交于P點，其次P

點與車輪接地中心點

N連

線

，PN線與汽車橫斷面對稱線交于W點

。W

點即是側(cè)

傾中心。W

點至地面距離hw稱之為側(cè)傾中心高度。E可GakANP丁懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)41.

側(cè)傾中心41)雙橫臂式獨立懸架側(cè)傾中心位置的確定串如果上下橫臂相互平行，則

極點P位于無窮遠處

，作

出與其平行的通過N點的平行線，與汽車橫斷面對稱

線所交的點即為側(cè)傾中心W。P-

00N

ow第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)41.側(cè)傾中心42)麥弗遜式獨立懸架側(cè)傾中心位置的確定串從懸架與車

身固定點E

做活塞桿運

動方向的垂直線與

下橫臂延長線(GD)

交于P

點，P

點于車輪接地中

心點N連線，交在汽車橫斷面對稱線上W

點

，W

為懸架側(cè)傾中心

。

gK↓

Dy

Pd

/

G

十

hu

rsbv/2+懸架設(shè)計正懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)42.側(cè)傾軸線4

含義：汽車前后側(cè)傾中心的連線串要求：串

(1)大致與地面平行，并盡可能離地面高些：串與地面平行是為了在汽車轉(zhuǎn)彎行

駛

時

，前

、后軸

上的軸荷變化接近相等，從而保證中性轉(zhuǎn)向特性出離地面高些是為了使它到車身質(zhì)心的距離短些，

結(jié)果側(cè)向力造成的側(cè)傾力矩的力臂減少，從而減小車身側(cè)傾角，使其限制在允許范圍內(nèi)串(2)前懸架側(cè)傾中心位置的高度越高，輪距變

化可能越大。第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)42.側(cè)傾軸線串推薦值串設(shè)計時首先確定前懸架的側(cè)傾中心高度(與輪距變

化密切相關(guān)),然后確定后懸架的側(cè)傾中心高度串當后懸架采用獨立懸架時，側(cè)傾中心高度稍大；如果采用非獨立懸架則更大。懸架

hwhw

mm前懸架0～120后懸架80～150懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)43.縱傾中心串定義：縱向運動的瞬時轉(zhuǎn)動中心串(1)雙橫臂式懸架縱傾中心位置的確定串作兩橫臂轉(zhuǎn)動軸C和D的延長線，兩線交點即為縱傾中心Va0DF

β′a16CECGC懸架設(shè)計懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)43

.縱傾中心4(2)麥弗遜式懸架縱傾中心位置的確定串由E

點作減振器運動方向垂直

線

，與橫臂軸D延長線

交點即為縱傾中心oD絲4絲懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)44

.抗制動前俯角4

當汽車前、后懸架的縱傾中心位于軸距以內(nèi)時，縱

傾中心便具有抗制動前俯角性能Va

Afi

Fjd?心O?FBI△G

LL墨FB2△GO?Ld?

△f?↑懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)44.抗制動前俯角4

假設(shè)：彈簧上的載荷轉(zhuǎn)移可用車輪載荷轉(zhuǎn)移來替代；

忽略車輪慣性力矩和滾動阻力；(C?A-△G)d?+F?e?=0

FB?=βF;Fg?2=(1

β)F,

△f

=

d-(1-β)e]串可見制動時前俯程度△f1和△f2除與總布置參數(shù)、制動力大小及分配和及剛度有關(guān)外，主要取決于縱

傾中心位置01和O2。串無前俯的前部位置應(yīng)滿足△f1=0,

即

e1/d1=h/βL(C?△f?-△G)d?+F?e2=0第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)44

.抗制動前俯角是如發(fā)生前俯現(xiàn)象，即△f1>0,e1/d1<h/βL串當h￥L￥β等參數(shù)已定，可通過選擇縱傾中心位置來

獲得預期的抗前俯效果。4

為了減少車輪傳到車身上的沖擊力，縱傾中心位置一般不能達到理想效果，故使e1/d1<h/βL串抗前俯率：nai=(e?βL/d?h)x100%串對乘用車

，一般取50-70%串類似有抗驅(qū)動后仰率：星nd2=[e?(1-B)L/d?h]x100%懸架設(shè)計45.抗驅(qū)動后仰角(抗驅(qū)動

縱傾性)座求解與4相似，結(jié)論如下：4

1)汽車為單橋驅(qū)動才有抗驅(qū)

動縱傾性作用4

2)對于獨立懸架，縱傾中心

位置應(yīng)高于驅(qū)動橋車輪中心4

6.懸架擺臂定位角串橫臂軸水平斜置角α’、抗

前俯角β’和斜置初始角θ'第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計

二、導向機構(gòu)的布置參數(shù)懸架設(shè)計中懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計出1.縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置4

1)上、下橫臂軸軸線在汽車縱向平面內(nèi)的布置方案Q11

2

35第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計

三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計出1.

縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置42)主銷后傾角變化規(guī)律4為了提高制動穩(wěn)定性和舒適性，

一般希望：4

(1)懸架彈簧壓縮時后傾角增大4

(2)懸架彈簧拉伸時后傾角減小串按上述規(guī)律變化，制動時汽車前俯角減小。懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計出1.縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置43)β1、β2角的匹配對主銷后傾角的影響出β1、β2角有多種匹配方案。在車輪上、下跳動

(z)

時，不

同匹配方案對主銷后傾角的影響不一樣。方案

ββ1β?1+5°-5°20°-5°30°0°40°+5°5-5°+5°6-5°-10°懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計

三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計串1.縱向平面內(nèi)上、下橫臂的布置43)β1、β2角的匹配對主銷后傾角的影響方案

入變化λ應(yīng)

用壓縮行程增

大用于前懸架拉伸行程減

小壓縮行程增

大用于前懸架拉伸行程減

小3壓縮行程極

小少用拉伸行程極

小4壓縮行程減

小前懸架不用拉伸行程增

大5壓縮行程減小前懸架不用拉伸行程增

大壓縮行程增

大用于前懸架拉伸行程減

小2(mm)80

5

4

3

202

4

入(0)一8ol

/

2

3

4

5懸架設(shè)計懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計出2.橫向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案星上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案組合起來有多

種。不同方案匹配結(jié)果影響側(cè)傾中心位置不同。第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計3

.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案41)布置方案與主銷后傾角的關(guān)系串

在水平面內(nèi)上、下橫臂的擺動

軸

線

，可以與汽車

縱軸軸線平行，也可能與之呈一定的夾角，稱為

水平斜置角，并規(guī)定軸線前端遠離汽車縱軸線的

夾

角為正，反之為負，平行者為零。4下橫臂軸MM與縱軸軸線夾角用α1’表示，

串上橫臂軸NN與縱軸軸線夾角用α2’表示串α1’與α2’的匹配有三種方案，不同方案對車輪

上跳主銷后傾角變化有影響懸架設(shè)計懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計3

.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案41)布置方案與主銷后傾角的關(guān)系特點方案a)b)c)備注a?!V(正)V(正)V(正)a?!Y(正)零X燙車輪上跳時主銷后傾角變化(當

a

<a?

時)減少增大增大懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計3

.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案4

2)主銷后傾角λ變化范圍是入增大：(1)如圖使主銷延長線與地面交點變化，并使c

增

至c1。結(jié)果，車輪易擺振，操縱穩(wěn)定性變壞，∵車輪上跳

時要求λ不易增大(2)入增大，車身上的懸架支承處，會產(chǎn)生反力矩，具有抑制制動時前俯作用，∴要求入增大為好。要求：轎車的λ值為-1?~+2°車輪上跳時，懸架每壓縮

10mm,

主銷后傾角變化范

圍為10～40′。CC,懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)

計3

.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案42)主銷后傾角λ變化范圍540二b)a)40

6080100-1.0+0.80.60.4-0.2一4

20.18100.280.38

200.483040%20c)14

1210

86一

(β?-B{)(°)BBi先根據(jù)允許前俯角值去確定車身下沉量f1

na(%)/mm球銷中心距/mm族0.5816a/第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計

三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計3

.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案42)主銷后傾角λ變化范圍族-1.0+0.80.60.4-0.2一4

20.18100.28

200380.48

300.5840%

20540二b)a)801001614

12找到相應(yīng)的

ηdc)10

8

6

一(β?-B{)(°)B懸架設(shè)計40

60

na(%)/mm球銷中心距/mma/懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)

計3

.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案42)主銷后傾角λ變化范圍折-1.0+0.80.60.4-0.2一4

20.28200.380.48

300.5840%

20540二b)a)40

60

80

100c)14

12

1086

一

(β?-B{)(°)Bpi初選β1可得主銷后傾角變化率dλ/df1na(%)/mm球銷中心距/mm00.181610a/懸架設(shè)計第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計3

.水平面內(nèi)上、下橫臂擺動軸線的布置方案42)主銷后傾角λ變化范圍折-1.0+

50.8400.6二-0.4-0.2一c)b)16

14

12—

10

8

6

一

4

2

00.18

(β?-B{)(°)

100.28200.38

0.4830選定球銷中心距求得(β2-β1)

na(%)Bi

0.58

a)20

40

6080

100/mm球銷中心距/mmB402a/第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計三、雙橫臂式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計44.上、下橫臂長度的確定4

1)上、下橫臂長度不同影響車輪上、下跳動時，前輪定位參數(shù)和輪距的變化串要求：4

①前輪定位參數(shù)變化小，保證良好的操縱穩(wěn)定性!②輪距變化小，減少輪胎的磨損12100806

0.4內(nèi)傾推薦取上下臂長比0.66～

0.7Y/°)041.21.00.8

0.612100806

0.41/2輪距78

79

80一By/cm0.4

0.60.81.0)2外傾-3-2-115/°)806040-200—20—-40—60—-80懸架設(shè)計0.4

0.489100.6

0.81.01.21.21.00.80.6Z/mm第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計四、麥弗遜式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)

計坐1.導向機構(gòu)受力分析4

1)作用在導向套上的橫向力F3

F?a=F?(c+b)F-F?adF?=(c+b)(d-c)增加該尺寸

，可以減少

F3,

但會導致懸架多占用高度空間，總體布置有困難F

a),F?d

=F?(d-c)EE

a

GFu巨泛

1懸架設(shè)計Fu第五節(jié)獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)計四、麥弗遜

式獨立懸架導向機構(gòu)設(shè)

計坐1.導向機構(gòu)受力分析41)作用在導向套上的橫向力F3

F?a=F?(c+b)F-減小a

可以減少F3,

但會增大減振器傾斜角度，導致下部更靠近車輪，布置上也有難度增加該尺寸

，可

以減少

F3,

但會

導致懸架多占用