1、汽車懸架的發(fā)展汽車的懸架系統(tǒng)是主體、框架和車輪之間的連接結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，包括減震器、懸架彈簧、傾桿、懸架副梁、下控制臂、縱桿、轉(zhuǎn)向臂、橡膠襯套和連桿等零件。當(dāng)汽車在公路上行駛時，因地面的變化而受到震動和沖擊，這些沖擊的一些力量被輪胎吸收，但大部分被輪胎和車身之間的懸掛裝置吸收。在汽車的行駛過程中，懸架的作用是彈性連接車橋和車架，減緩行駛過程中車輛因道路不平衡而引起的沖擊，確保上車舒適性和貨物不受損，快速衰減彈性系統(tǒng)引起的震動。傳遞垂直、垂直、側(cè)反作用力和力矩，并使車輪沿著一定的軌跡相對運動。懸架決定了汽車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性，是現(xiàn)代汽車中非常重要的部件之一。典型的懸臂結(jié)構(gòu)包括彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)、

2、減震器等，個別結(jié)構(gòu)包括緩沖、側(cè)穩(wěn)定桿等。彈性元件包括鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧、扭簧等，現(xiàn)代汽車懸架多用螺旋彈簧和扭桿彈簧，高級豪華巴士空氣彈簧懸架的種類和工作原理根據(jù)懸架的阻尼和剛度是否隨行駛條件而變化，手動懸架、半主動懸架和主動懸架、半主動懸架等可以根據(jù)阻尼分為等級和非等級兩類茄子。根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計或最優(yōu)化設(shè)計方法，選擇現(xiàn)有懸掛系統(tǒng)的剛度和阻尼系數(shù)，一旦選定，在車輛行駛過程中就無法調(diào)整，從而限制了減震性能的進一步提高。牙齒懸架將成為手動懸架。為了克服被動懸架的缺陷，20世紀(jì)60年代提出了主動懸架概念，主動懸架在懸架系統(tǒng)中由主動或被動可控制組件組成。根據(jù)車輛的運動狀態(tài)和包裝狀態(tài)，主動反應(yīng)，抑制

3、車身運動，使懸架始終保持最佳減震狀態(tài)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。所以主動懸架的特點是可以根據(jù)外部輸入或車輛本身狀態(tài)的變化進行動態(tài)適應(yīng)調(diào)節(jié)。因此，系統(tǒng)必須處于活動狀態(tài)。半主動懸架由手動但可控制的阻尼元素組成。在車輛懸架中，彈性元件除了吸收和儲存能量外，還必須承受車體重量和載荷，所以一半主動懸架不考慮改變懸架的剛度，只考慮改變懸架的阻尼。半主動懸架結(jié)構(gòu)簡單，工作時幾乎不消耗車輛動力，獲得主動懸架相似的性能，應(yīng)用廣泛。由于公路輸入的隨機性，車輛懸掛制動的控制屬于自適應(yīng)控制。也就是說，設(shè)計的系統(tǒng)可以在輸入或干擾發(fā)生大范圍變化的情況下適應(yīng)環(huán)境，通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)有效地控制輸出，滿足設(shè)計要求。它不同于常規(guī)反饋控制系統(tǒng)，

4、因為它處理“不確定性”反饋。自適應(yīng)控制系統(tǒng)取決于原理，可分為校正調(diào)節(jié)器和模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)兩大茄子類別。創(chuàng)建精確的“車輛-底板”系統(tǒng)模型仍然很困難，所以現(xiàn)在使用了很多主動懸架，自己的曹征調(diào)節(jié)器?，F(xiàn)代汽車種類很多，結(jié)構(gòu)差異很大，但通常由彈性零部件、纏繞零部件和導(dǎo)向零部件組成。工作原理是，當(dāng)汽車輪胎受到?jīng)_擊時，彈性部件緩沖沖擊，防止汽車部件和人員受損。但是彈性零件受到?jīng)_擊時，容易發(fā)生長時間的震動，使司機疲勞。因此，減振因素必須迅速衰退震動。輪子受沖擊跳動時，運動軌跡必須滿足一定的要求。否則，汽車行駛時的乘坐感和操作穩(wěn)定性就會下降。導(dǎo)向零部件在傳遞力的過程中必須控制方向。懸架開發(fā)歷史及現(xiàn)狀馬車出

5、現(xiàn)時，為了坐得更舒服，人類開始對馬車的弦邊一葉彈簧進行孜孜不倦的探索。(威廉莎士比亞、馬車、馬車、馬車、馬車、馬車)1776年，馬車用的葉片彈簧獲得專利，直到20世紀(jì)30年代才使用，葉片彈簧逐漸被螺旋彈簧取代。汽車誕生后，對懸架的研究越來越深入，扭簧、氣體彈簧、橡膠彈簧、鋼板彈簧等彈性相繼出現(xiàn)。1934年出現(xiàn)了世界上第一個螺旋彈簧構(gòu)成的手動懸架。根據(jù)被動懸架的參數(shù)經(jīng)驗或最優(yōu)化設(shè)計方法，在駕駛過程中保持不變。它是一系列公路情況的折衷，難以適應(yīng)各種復(fù)雜的公路情況，減震效果比較差。為了克服這些缺陷，采用了非線性剛度彈簧和車體高度調(diào)節(jié)的方法，雖然有一定效果，但不能根除被動懸架的弊端。被動懸架主要應(yīng)用于

6、中低檔轎車，現(xiàn)代汽車的前懸架一般采用帶有側(cè)面穩(wěn)定桿的麥克弗森式懸架，后懸架主要有復(fù)合式縱向擺動臂懸架和多連桿懸架。反主動懸架研究始于1973年，首先提出了D.A.Crosby和D.C.Karnopp牙齒。半主動懸架主要改變懸架的阻尼，一般少考慮改變懸架的剛度。工作原理是根據(jù)彈簧的質(zhì)量，根據(jù)車輪的速度響應(yīng)、加速度響應(yīng)等反饋信號，按照一定的控制規(guī)律調(diào)整彈簧的阻尼力或剛度。半主動懸架生成力類似于手動懸掛，但可以調(diào)整阻尼或剛度系數(shù)以適應(yīng)工作狀態(tài)。這與主動懸架非常相似。類半主動懸架(classic semi-)將制動分為多個階段，制動級別由駕駛員根據(jù)“道路感”選擇，或者由傳感器信號自動選擇。根據(jù)無級半主

7、動懸架汽車行駛的路面條件和行駛狀態(tài)，懸臂的阻尼在幾毫秒內(nèi)從最小到最大進行無級調(diào)節(jié)。半主動懸架結(jié)構(gòu)比較簡單，工作時不必消耗車輛的動力，可以獲得主動懸架相似的性能，具有廣闊的發(fā)展空間。隨著公路交通的不斷發(fā)展，汽車速度有了很大提高，手動懸架的缺陷逐漸成為提高汽車性能的瓶頸，人們進行了既考慮舒適性又考慮穩(wěn)定性的主動懸架開發(fā)。主動懸架概念是1954年美國通用汽車公司在現(xiàn)行裝置設(shè)計中首先提出的?；谑謩討壹埽砑涌烧{(diào)節(jié)剛度和制動的控制裝置，以確保汽車的懸架在所有道路上保持最佳工作狀態(tài)?？刂蒲b置一般由測量系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)、能量系統(tǒng)組成。20世紀(jì)80年代，世界主要的著名汽車公司和生產(chǎn)商競爭開發(fā)和開發(fā)牙齒懸架

8、。梅賽德斯-奔馳、沃爾沃、洛特斯、豐田等在汽車上進行了比較成功的實驗。主動懸架安裝汽車在不良路面高速行駛時，車身非常平穩(wěn)，輪胎噪音小，轉(zhuǎn)動和制動時車身保持水平。登機很方便，但其特點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能耗高，費用高，存在可靠性問題。由于多種茄子原因，我國的汽車大多采用被動懸架。伴奏和主動懸架研究起步晚，與外國的差距很大。在西方發(fā)達國家，主動懸架班在20世紀(jì)80年代末變得成熟，福特和日產(chǎn)首先應(yīng)用于轎車，取得了很好的效果。主動懸架提出的建議比較早，但控制復(fù)雜，涉及很多學(xué)科，很難取得重大突破。(威廉莎士比亞，美國電視電視劇)進入20世紀(jì)90年代后，只扔進了排氣量大的豪華轎車。沒有國內(nèi)汽車產(chǎn)品采用牙齒技術(shù)的報

9、道，只有北京理工大學(xué)、同志大學(xué)等少數(shù)研究機構(gòu)開始了主動懸架研究。懸架的發(fā)展趨勢由于汽車的平順性和操作穩(wěn)定性要求，安全、智能、干凈的綠色智能懸架成為未來汽車懸架發(fā)展的趨勢。被動懸架是傳統(tǒng)的機械機構(gòu)，剛度和阻尼都不能調(diào)節(jié)。根據(jù)隨機振動理論，在特定的公路情況下可以得到更好的結(jié)果。但是該理論成熟，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，成本相對低廉，不需要額外的能源，使用最廣泛。在我國現(xiàn)階段，仍然有很高的研究價值。被動懸架性能的研究主要集中在三個茄子方面。也就是說，在對汽車進行力分析后，使用數(shù)學(xué)模型、計算機模擬技術(shù)或有限元方法查找懸架的最佳參數(shù)研究變剛度彈簧和變阻尼的減震器可以確保懸架在大多數(shù)公路狀態(tài)下保持良好的運行狀態(tài)

10、。研究導(dǎo)向機制，在汽車懸架滿足平順性的前提下，穩(wěn)定性有了很大提高。半主動懸架研究集中在兩個茄子方面：執(zhí)行戰(zhàn)略研究；執(zhí)行器研究。阻尼調(diào)節(jié)阻尼器主要有兩種，一種是通過調(diào)節(jié)節(jié)流孔的大小調(diào)節(jié)阻尼。一是通過改變減壓液的粘度來控制制動。節(jié)流孔的大小通常通過螺線管閥或步進電動機進行分級或無級調(diào)整。牙齒方法成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通過改變減振液的粘度改變阻尼系數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、無噪音、無沖擊等特點，是當(dāng)前發(fā)展的主要方向。主動懸架研究還關(guān)注兩個茄子方面：可靠性；執(zhí)行器。由于采用了大量的主動懸架傳感器、微控制器、輸入/輸出電路和各種接口，組件很多，懸掛的可靠性下降，因此提高組件的集成程度是不可克服的步驟。執(zhí)行器研究

11、主要是用傳記裝置代替液壓裝置。傳記動力系統(tǒng)中的直線伺服電動機和永久直流直線伺服電動機有更多的優(yōu)點，今后將代替液壓執(zhí)行機構(gòu)。預(yù)計，與參數(shù)估計自身曹征控制器一起，使用電磁儲能原理設(shè)計高性能低功耗電磁存儲自適應(yīng)主動懸架，將其主動懸架轉(zhuǎn)換為理論研究中的實際應(yīng)用。隨著交通的發(fā)展，高速公路的改善，汽車的時速越來越快，對汽車懸架系統(tǒng)的要求也越來越高。汽車懸架系統(tǒng)將作用于汽車車輪的支撐力、縱向反作用力和側(cè)向反作用力，這些反作用力產(chǎn)生的力矩都傳遞到框架上，以確保汽車的正常運行，因此汽車懸架對車輛運行有非常重要的影響。汽車懸架系統(tǒng)的動力學(xué)仿真在車輛設(shè)計和開發(fā)中占有很高的地位。在汽車工程學(xué)科領(lǐng)域，軟件模擬可以防止產(chǎn)

12、品開發(fā)過程中重復(fù)制造零件和原型，減少資源、時間和資金浪費，使用軟件模擬更好地在汽車工程領(lǐng)域進行運動學(xué)力學(xué)研究。國外已經(jīng)開發(fā)了IMP、ADAMS、DAMN等模擬軟件，并將其用于汽車運動學(xué)領(lǐng)域。結(jié)論Solidworks、Pro/E、CATIA、UG、Adams、Ansys等CAD/CAE軟件的發(fā)展對汽車懸架的研究和發(fā)展起到了重要作用，通過有限元法、計算機模擬技術(shù)、電腦最優(yōu)化設(shè)計等降低了企業(yè)的研發(fā)成本。總體上，主動懸架減員效果好，性能優(yōu)秀，解決了“平順性和操作穩(wěn)定性”的矛盾。但是，組件成本高，工作需要更多的能源，車輛質(zhì)量也增加，主動懸架時成本和能耗可能會大幅增加。半主動懸架的減振性能接近主動懸架，操

13、作穩(wěn)定性優(yōu)于被動弦。性能可靠、可調(diào)的可調(diào)阻尼阻尼器和算法簡單有效的控制策略將成為半主動懸架發(fā)展的必要手段。(David aser，Northern Exposure(美國電視電視劇)，性能名言)被動懸架的性能相對最低，但成本最低，不需要消耗能源。被動懸架將成為一段時間內(nèi)應(yīng)用最廣泛的懸架系統(tǒng)，通過懸架結(jié)構(gòu)和參數(shù)優(yōu)化，可以繼續(xù)提高懸架性能。工具書：1鑄幣。反主動懸架研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J。城市車輛。2009(04)孫燕偉，吳香杰。獨立的當(dāng)前性能評估指標(biāo)A。第九屆河南省汽車工程學(xué)科技術(shù)研討會論文集C。2012汝九峰。淺談汽車懸架的發(fā)展趨勢J。輕型汽車技術(shù). 2010 (09)4雪城興，張立軍，張慶文。

14、ADAMS和MATLAB的主動懸架控制聯(lián)合模擬研究J。遼寧省工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)板塊). 2010 (03)寧小斌、姜健、謝偉東。基于汽車懸架的多目標(biāo)最優(yōu)化方法研究J。機械工程. 2011 (02)6西歸青汽車懸架研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢J。中國高科技企業(yè). 2010 (22)7流動；唐燁具惠兒。汽車主動懸架控制系統(tǒng)開發(fā)研究J。液壓氣動和密封. 2010 (05)8尼甲梅；張曉亮湖北金龍。車輛被動懸架技術(shù)發(fā)展的新方向J。車輛和動力技術(shù). 2012 (06)9劉偉；劉達比；陳歡明；副興。基于聯(lián)合仿真的半主動懸架車輛行駛平順性研究。農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2009 (06)10鑄幣。半主動懸架研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。汽車和附件. 2009 (18)11劉偉；孫明根劉達比；基于陳歡明聯(lián)合仿真的半主動懸架車輛平順性青島市技術(shù)大學(xué)雜志2009(01)12金成；淑令趙振強?；赟olidwork和ADAMS的汽車懸架模擬分析J機械產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新. 2012 (03)13周洪尼；彭櫻；李向陽?；贏DAMS的汽車前懸架模擬分析與最優(yōu)化方法研究J。湖北省汽車產(chǎn)業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2010 (03)14崔彥彬；基于張洪江石磊亞當(dāng)斯和pro/E的汽車前懸架改進研究J。機械工程和自動化. 2010 (03)15長波；放映范宏源方間；基于CATIA的汽車懸架控制臂逆向建模研究J。制造自動化. 2013 (22)1