1. 研究目的与意义（文献综述）

随着现代社会的发展，不管是科技还是文明的不断进步，人们对于交通工具的需求是越来越迫切的。现在汽车已经走进了千家万户，相比较过去人们对汽车的舒适性和操纵性有了极大的关注。这些需求反过来也促进了汽车工业近几年蓬勃的发展，汽车的生产工艺、制造水平和设计要求得到了很大的改善和提高。汽车的悬架系统是承受和过滤车辆行驶过程中所受到的各种冲击载荷，其性能的优劣决定了汽车的操纵性和行驶平顺性。从汽车构造的角度来看，悬架结构的性能优劣决定了汽车的稳定性、舒适性和安全性，是汽车十分关键的部件之一。本文主要讲的是东风雪铁龙爱丽舍轿车前悬架设计，在对形式不同的悬架的优缺点进行比较之后，我选择麦弗逊式悬架作为爱丽舍轿车前悬架的形式。

1.1国内麦弗逊悬架的研究

国内对麦弗逊悬架的研究非常之多：江苏大学汽车与交通工程学院的夏长高，邵跃华，丁华基于空间机构运动学和数值计算方法,运用瞬心法和坐标变换建立了麦弗逊悬架空间几何与运动学特性的关系,给出了分析麦弗逊悬架运动学特性的数学模型,并利用遗传算法对麦弗逊悬架进行了结构参数优化。研究结果表明,该方法可以明显地改善悬架的运动学特性,提高汽车的操纵稳定性,减少轮胎磨损,提高其使用寿命^【1】；上海集团汽车工程研究院的艾维全，高世杰，王承，廖芳对麦弗逊悬架进行了改性，设计出了纵向“0偏移”l形下控制臂^【2】，l型下控制臂的设计使汽车在侧向和纵向的受力分别通过前、后衬套进行控制，使需要的侧向刚度独立于纵向柔性，使侧向力和纵向力同时作用时相互间不发生耦合，避免了悬架臂共振的发生，从而提高了汽车行驶的平顺性；华南理工大学机械与汽车工程学院的石柏军，朱新涛在adams/car中建立了仿真模型,对影响车辆操稳性的特性参数在汽车行驶中的变化进行了仿真分析,并在adams/insight模块中对这些参数做出了优化。结果表明,在adams中,通过优化悬架关键硬点坐标参数值可以提高悬架性能,从而为麦弗逊独立悬架的设计和制造提供理论依据^【3】；浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室的陈永耀，谢伟东针对某桑塔纳轿车的麦弗逊前悬架,应用机械系统动力学仿真分析软件adams/car专业模块建立了麦弗逊式前悬架多体系统精确模型,进行了双侧车轮平行跳动仿真,对模型的准确与否进行了验证。在此基础上,利用adams/insight模块对该悬架进行了优化设计,找出了影响模型准确性的原因。研究结果证明,该优化的悬架布置方案较好地解决了模型的不合理性^【4】；长安大学的周晶，刘浩学，杨若晨运用adams仿真软件平台,在建立车辆麦弗逊悬架和双横臂悬架系统模型的基础上,进行了双轮同向跳动仿真试验,通过对两种悬架系统车轮定位、侧倾特性、行驶稳定性等不同特征参数的差异性进行对比分析,获得了两种悬架系统在同等条件下各自的优缺点,并对相关系统前束值所存在的问题进行优化,探索了提高悬架性能的途径^【5】；武汉理工大学汽车工程学院的诸葛晓宇通过catia软件建立麦弗逊悬架的三维立体简化模型,并运用adams软件对其进行仿真分析,了解悬架的运动状态和过程,并得出相关结论,确定车轮定位参数的选择范围,以及悬架的优化设计方法^【6】；西安建筑科技大学机电工程学院的吴晓君，郑超等人利用adams/view建立了该轿车的麦弗逊前悬架虚拟样机模型,利用adams自带optdes-grg算法和用户自定义的遗传算法,选择对轮距变化影响较大的悬架结构参数作为设计变量,分别对该轿车的麦弗逊前悬架虚拟样机模型进行优化设计.经过2种算法的优化,悬架的运动学特性得到了不同程度的改善;而且通过2种算法优化结果的比较,得出了遗传算法和adams软件相结合的优化设计方法在汽车悬架参数优化问题中的优越性、可行性^【7】；安徽江淮汽车股份有限公司技术中心的刘守银，周忍对车辆行驶时车轮上下运动的侧向力、加速、减速、转弯时侧向力进行分析,确定了麦弗逊悬架的几何结构对减振器侧向力的影响因素,并通过国内外最新产品的实例说明通过改变悬架的几何结构来减小减振器侧向力的具体方法和产生的效果。最后对减振器侧向力进行了总结,并对未来麦弗逊悬架的研发工作提出了一些建议^【8】；中南林业科技大学机电工程学院的李翔晟等人根据车轮跳动原理和前轮定位参数变化规律,建立麦弗逊悬架动力学模型,采用免疫算法对麦弗逊悬架的结构参数进行优化,并进行实车验证。研究结果表明,优化后悬架的前轮定位参数及变化范围满足了理想的范围,改善了悬架性能,减少了轮胎磨损,同时提高了汽车稳定性^【9】；中国石油大学机电工程学院吴宝贵等人通过分析麦弗逊悬架系统的运动学性能,得到与悬架性能相关的优化变量,进而完成悬架导向机构的参数优化。结果表明,该优化方案取得了较为理想的优化效果,在此基础上,归纳出悬架导向机构参数优化的仿真分析方法,对其它类型悬架的优化具有借鉴意义^【10】。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

1. 分析麦弗逊式悬架的结构和悬架设计要求，在悬架设计中属于结构形式及主要参数选择阶段，根据本次设计选用的爱丽舍轿车的相关设计要求和布置方案以及经验数据，确定悬架的整体空间几何参数和性能参数，对悬架中的弹性元件、减振器、导向机构等重要零部件进行了设计计算和可行性校核，由于悬架参数影响到较多整车特性，并涉及其他总成的布置，因此一般要综合考虑确定；

2. 运用空间坐标变换理论和空间刚体运动学原理，通过对悬架的简化和抽象处理，用三维建模软件catia将实物模型转成可供分析和研究的物理模型和数学模型，并在adams软件平台上建立麦弗逊式悬架的简化物理模型，进行左右车轮计算机运动学仿真分析，通过分析车轮垂直跳动，前轮各定位参数随车轮跳动的变化关系，转动与车轮前束角的变化等关系获得相关数据，优化相关参数，建立虚拟麦弗逊式悬架模型。并最终能保证设计出的麦弗逊式悬架具有较好的横向稳定性、强度和刚度，以可靠地承受及传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]夏长高，邵跃华，丁华. 麦弗逊悬架运动学分析与结构参数优化[j]，农业机械学报，2005.12