摘 要

关键词：悬架；扭力梁；动力学分析

Abstract: The purpose of this project is to design the rear suspension for Citroen Elysee 7164 saloon car. After learning about the principles, requirements and design flow of rear suspension designing, the selection of what form should the suspension be is carried out, also, the basic parameters are set. As for those important parts, such as elastic components, shock absorbers, their types are chosen and the basic parameters are set, checks are done to ensuring their performance and strength during the application to the given car. After all above, the 3D model of the suspension is drown using CATIA, a 3D drawing software. 2D assembly drawing and the part drawings are also produced, using AutoCAD. The following step is to analyze my design in the software ADAMS/car, this soft can provide me with the kinematics analysis of the suspension, based on the results I can optimize my design. On the basis of the work above, this paper is written.

Key word: suspension; twisted beam; kinematic analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1 悬架的重要性 1

1.2 悬架的功能 1

1.3 悬架的设计要求 2

第2章 汽车悬架概述 3

2.1悬架基本概念 3

2.1.1悬架基本组成 3

2.1.2传力构件及导向机构 3

2.1.3横向稳定杆 4

2.2悬架设计要求 4

第3章 悬架主要参数的确定 6

3.1 悬架的总体布置方案 6

3.2悬架静挠度 6

3.3悬架的动挠度 8

3.4悬架刚度计算 8

3.5悬架主要定位参数 9

3.5.1车轮外倾角 9

3.5.2前束角 10

第4章 悬架主要零件设计 11

4.1螺旋弹簧的设计 11

4.1.1螺旋弹簧的刚度 11

4.1.2 螺旋弹簧的材料选择 11

4.1.3 初选弹簧指数C值 11

4.1.4求弹簧丝材料直径d 12

4.1.5确定弹簧参数 12

4.1.6 弹簧校核 12

4.2减振器的设计 13

4.2.1 相对阻尼系数ψ的确定 16

4.2.2 减振器阻尼系数δ的确定 16

4.2.3 减振器最大卸荷力的确定 17

4.2.4 减振器工作缸直径D 的确定 18

第5章 利用CATIA建立后悬架三维模型 19

5.1 软件介绍 19

5.2 三维模型的建立 19

5.2.1 螺旋弹簧三维模型的建立 20

5.2.2 减震器三维模型的建立 20

5.2.3 扭转梁悬架梁副总成三维模型的建立 21

第6章 基于ADAMS/car的麦弗逊悬架仿真 22

6.1 运动学仿真软件ADAMS的介绍 22

6.2 在软件中建立后悬架的模型 22

6.3车轮轮跳的悬架运动学仿真分析 23

6.3.1悬架刚度随车轮运动变化 24

6.3.2前束角随车轮运动的变化 25

6.3.3车轮外倾角随车轮运动的变化 25

结论 26

致谢 27

参考文献 28

绪论

1.1 悬架的重要性

当代汽车制造商已经不满足于仅提高其产品的基本性能，即行驶性、转向性和制动性等，目前多数主机厂正努力提高其产品的安全性与舒适性，向制造高附加值、高性能和高质量车辆转型。而对悬架的设计改进，是提高车辆操纵性和乘坐舒适性的关键。舒适性是现代汽车最受消费者关注的性能之一。舒适性与车辆车身的固有振动特性相关联，而车身的固有振动频率又有很大一部分由悬架的特性决定。

下图1.1是轿车扭转梁试后悬架的示意图。

图1.1 扭转梁后悬架

1.2 悬架的功能

悬架是车辆的车身或车架与车桥或车轮之间的所有力传递连接装置的总称。悬架的主要功能是传导车辆车轮与车身之间的一切力和转矩，如驱动力；并缓和由于路面不平整产生的冲击载荷、系统的震动，由此提高车辆的平顺性和舒适性；确保车轮在遇到凹凸不平的路面，或载荷发生变化时有较为理5想的运动特性，保证汽车在高速行驶时依然有较好的可操纵性。基本的汽车悬架组成部分有弹性元件（如螺旋弹簧、钢板弹簧或扭杆弹簧等）、减震器（如液压减震器）和机械导向装置（有麦佛逊式、双横臂式、多连杆式等多种结构形式），这三个元件分别承担缓冲、吸震和控制车轮运动方向的作用。

1.3 悬架的设计要求

行驶平顺性很大一部分是由车辆簧上质量与车辆弹性元件组成的振动系统的固有频率决定的，使其处于一个合适的频段（并尽量降低）可以提高车辆的平顺性。并且，各个车轴的固有频率应配合良好，对乘用车，前轴的固有频率应略低于后轴，并确保尽量减少悬架与车架的撞击。在悬架负载发生变化时，我们希望悬架的高度变化尽量小，为此通常选用非线性弹簧。而且，在设定悬架参数时，应确保车轮在垂直方向运动时车轮定位参数的变化不应太大；而在转向特性上，期望车辆具有一定的不足转向特性而保证车辆的操控稳定性和安全性。因为车辆悬架设计对车辆行驶有极大的影响，所以在进行悬架设计时，一般地，有以下几点要求：

（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能力

（3）保证汽车具有良好的操纵稳定性

（4）汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适。

（5）有良好的隔声能力

（6）结构紧凑、占用空间尺寸要小

（7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命^[1]

汽车悬架概述

悬架是车辆的车身（车架）与车桥和车轮之间所有力传递和连接装置、零件的合称，其主要功能是传导车辆车轮与车身之间的一切力和转矩，如驱动力；并缓和由于路面不平整产生的冲击载荷、系统的震动，由此提高车辆的平顺性和舒适性。

2.1悬架基本概念

2.1.1悬架基本组成

悬架的基本组成有弹性元件（如螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、钢板弹簧等）、减震器（有液压式减震器和充气式减震器）、导向机构（如麦佛逊式、双横臂式、扭转梁式等）等，现代乘用车的悬架还多配有缓冲块、横向稳定杆等配件，增加车辆的平顺性和稳定性。

若没有减震器，弹性元件在受到外力冲击时会产生不断的来回震动，所以悬架中必须配备减震器，在尽量不牺牲舒适性的前提下尽快吸收震动。