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1、目目 录录 第一章第一章 绪绪 论论 .1 1.1 悬架系统概述.1 第二章第二章 前、后悬架结构的选择前、后悬架结构的选择 .4 2.1 前、后悬架结构方案.4 2.2 辅助元件 .5 2.2.1 横向稳定杆 .5 2.2.2 导向机构 .6 第三章第三章 技术参数确定与计算技术参数确定与计算 .7 3.1 主要技术参数 .7 3.2 悬架性能参数确定 .7 3.3 悬架静挠度 .8 3.4 悬架动挠度 .8 3.5 悬架弹性特性曲线 .8 第四章第四章 弹性元件的设计计算弹性元件的设计计算 .10 4.1 前悬架弹簧（麦弗逊独立悬架） .10 4.1.1 弹簧中径、钢丝直径及结构形式 .1
2、0 4.1.2 弹簧圈数 .10 4.2 后悬架弹簧（四连杆非独立悬架） .11 4.2.1 弹簧中径、钢丝直径及结构形式 .11 4.2.2 弹簧圈数 .11 第五章第五章 悬架导向机构的设计悬架导向机构的设计 .13 5.1 导向机构设计要求 .13 5.2 麦弗逊独立悬架示意图 .13 5.3 导向机构受力分析 .14 5.4 导向机构的布置参数.15 5.4.1 侧倾中心 .15 第六章第六章 横向稳定杆的设计横向稳定杆的设计 .17 第七章第七章 减振器设计减振器设计 .20 7.1 减振器概述 .20 7.2 减振器分类 .20 7.3 减振器主要性能参数 .21 7.3.1 相对
3、阻尼系数确定 .21 7.3.2 减震器阻尼系数 .21 7.4 最大卸荷力 .22 7.4.1 前悬架的最大卸荷力 .22 7.4.2 后悬架的最大卸荷力 .22 7.5 筒式减振器主要尺寸 .23 7.5.1 筒式减振器工作直径 .23 7.5.2 油筒直径 .24 第八章第八章 平顺性分析平顺性分析 .25 8.1 平顺性概念.25 8.2 汽车的等效振动分析.25 8.3 车身加速度的幅频特性.28 8.4 相对动载 FD/G，对 Q 的幅频特性 .28 8.5 影响平顺性的因素.30 第第 9 9 章章 结结 论论 .31 参考文献参考文献 .32 致致 谢谢 .33 附附 录录 .
4、34 外文翻译 .34 译文 .37 附附 录录 .39 1车身加速度的幅频特性曲线程序 .39 2.相对动载的幅频特性曲线 .41 第一章 绪 论 1.11.1 悬架系统概述悬架系统概述 悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是 传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的 冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。 悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽 车的多种使用性能。从外表上看如图 1-1，轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧 组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车
5、 总成，这是因为悬架既 要满足汽车的舒适性要 求，又要满足其操纵稳 定性的要求，而这两方 面又是互相对立的。比 如，为了取得良好的舒 适性，需要大大缓冲汽 车的震动，这样弹簧就 要设计得软些，但弹簧 软了却容易使汽车发生 刹车“点头” 、加速“抬 头”以及左右侧倾严重 的不良倾向，不利于汽 车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。 悬架最主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、 制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的 振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。悬架与汽车的多种使 用性能有关，为满足这些性能，悬架系统必须能满足这些性能的
6、要求:首先，悬 架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性，对以载人为主要目的的轿车来讲，乘员 在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值。其次，悬架要保证车身和 车轮在共振区的振幅小，振动衰减快。再次，要能保证汽车有良好的操纵稳定性， 图 1-1 悬架系统结构图 一方面悬架要保证车轮跳动时，车轮定位参数不发生很大的变化，另一方面要减 小车轮的动载荷和车轮跳动量。还有就是要保证车身在制动、转弯、加速时稳定， 减小车身的俯仰和侧倾。最后要保证悬架系统的可靠性，有足够的刚度、强度和 寿命。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。 现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但一般都由弹性元件、减振装 置
7、和导向机构三部分组成。由于汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车 轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏路面上高速行驶时，这种冲击力将 达到很大的数值。冲击力传到车架和车身时，可能引起汽车基件的早期损坏，传 给乘员和货物时，将使乘员感到极不舒服，货物也可能受到损伤。为了缓和冲击， 在悬架中必须装有弹性元件，使车架（或车身）与车桥（或车轮）之间作弹性联 系。但弹性系统在受到冲击后，将产生振动。在持续的振动易使乘员感到不舒适 和疲劳。故悬架还应当具有减振作用，使振动迅速衰减。为此，在许多结构形式 的汽车悬架中都设有专门的减振器。车轮相对于车架和车身跳动时，车轮的运动 轨迹应符合一定的要求，否
8、则对汽车行驶性能有不利的影响。因此，悬架中某些 传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动的任务，因而这 些传力构件还起导向作用的导向机构。在多数的轿车和客车上，为防止车身在转 向行驶等情况下发生大的横向倾斜，在悬架中还设有辅助弹性元件横向稳定杆。 汽车悬架和悬挂质量、非悬挂质量构成了一个振动系统，该振动系统的特性 很大程度上决定了汽车的行驶平顺性，并进一步影响到汽车的行驶车速、燃油经 济性和运营经济性。该振动系统也决定了汽车承载系和行驶系许多零部件的动载， 并进而影响到这些零件的使用寿命。此外，悬架对整车操纵稳定性、抗纵倾能力 也起着决定性的作用。因而在设计悬架时必须考虑以下几
9、个方面的要求： 1) 通过合理设计悬架的弹性特性及阻尼特性确保汽车具有良好的行驶平顺性， 具有较低的振动频率、较小的振动加速度值和合适的减振性能，并能避免在 悬架的压缩伸张行程极限点发生硬冲击，同时还要保证轮胎具有足够的接地 能力； 2) 合理设计导向机构，以确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩的可靠传递， 保证车轮跳动时车轮定位参数的变化不会过大，并且能满足汽车具有良好的 操纵稳定性要求； 3) 导向机构的运动应与转向杆系的运动相协调，避免发生运动干涉，否则可能 引起转向轮摆振； 4) 侧倾中心及纵倾中心位置恰当，汽车转向时具有抗侧倾能力，汽车制动和加 速时能保持车身的稳定，避免发生汽车在制
10、动和加速时的车身纵倾(即所谓 “点头”和“后仰”)； 5) 悬架构件的质量要小尤其是其非悬挂部分的质量要尽量小； 6) 便于布置，在轿车设计中特别要考虑给发动机及行李箱留出足够的空间； 7) 所有零部件应具有足够的强度和使用寿命； 8)制造成本低； 9)便于维修、保养。 为了满足汽车具有良好的行使平顺性，要求由簧上质量与弹性元件组成的振 动系统的固有频率应适应于合适的频段，并尽可能的低。前后悬架的固有频率的 匹配应合理，对轿车，要求前悬架的固有频率略低于后悬架的固有频率，还要求 尽量避免悬架撞击悬架。在簧上质量变化的情况下，车身的高度变化要小，因此， 要用非线性弹性特性的悬架。 汽车在不平的路
11、面上行使时，由于悬架的弹性作用，使汽车产生垂直振动， 为了迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振，减小车轮的振幅，悬架应装有 减振器，并使之具有合理的阻尼。利用减振器的阻尼作用，使汽车的振动幅度连 续减小，直至振动停止。 要正确的选择悬架的方案参数，在车轮上下跳动时，使主销的定位参数变化 车架、车轮运动与到导向机构运动要协调，避免前轮摆振；汽车转向时，应使之 具有不足转向特性。 独立悬架导向杆系数铰接处多用橡胶的衬套，能隔绝车轮来自不平路面上的 冲击向车身的传递。 悬架设计的主要目的之一是确保汽车良好的行驶平顺性，也是汽车的重要使 用性能之一，汽车行驶时振动越剧烈，则平顺性越差，不仅影响到成员
12、的乘坐舒 适性和货物的安全可靠的运输，还影响到汽车的多种使用性能的发挥和系统寿命， 也影响汽车的燃油经济性和运输效率。由于汽车行驶平顺性涉及的对象是“路面 -汽车-人”构成的系统,因此影响汽车行驶平顺性的主要因素是路面的不平 (它是震动的起源)和汽车的悬架、轮胎、座椅、车身等总成部件的特性-包括 刚度、频率、阻尼和惯性参数(质量、转动惯量等)产生变化和破坏。为此，通过 对影响汽车平顺性因素的分析，建立具有代表性的二由度汽车振动系统动力学模 型，并运用随机振动理论，计算出悬架动挠度、车轮与路面间的相对动载荷、响 应均方根值等参量，同时利用汽车主要参数数据，利用 MATLAB 对汽车平顺性进 行仿
13、真，通过仿真分析各种因素和主要参数对汽车平顺性的影响，以达到参数调 整和优化设计的目的。此外,本文通过对汽车平顺性进行预估，可以提高汽车设 计质量，缩短研发和设计周期，具有极其重要的理论意义和实用价值。 第二章 前 、后悬架结构的选择 2.12.1 前、后悬架结构方案前、后悬架结构方案 目前轿车的前后悬架采用的方案有：前轮和后轮均采用独立悬架；前轮用独 立悬架，后轮用非独立悬架。我所设计的是前轮采用独立悬架，后轮采用非独立 悬架。因为独立悬架具有如下优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高 了车轮的地面附着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动 机位置降低，汽车重心也得到降
14、低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独 跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。不过，独立悬架存在着结构复杂、 成本高、维修不便的缺点；非独立悬架结构简单，成本低，维修方便，工作可靠 等优点。本次设计为：前悬架为目前较为流行的麦弗逊式悬架，后悬架为近似于 独立悬架的四连杆非独立悬架。 如图 21 所示，麦弗逊式独立悬架也称滑柱连杆式悬架，它是由滑动立柱 和横摆臂组成。该结构可看做是烛式悬架的改进型，由于增加了横摆臂改善了滑 动立柱的受力状况。滑柱摆臂式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹 簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作 少许角位移。内侧空间大，
15、有利于发动机布置，并降低车子的重心。车轮上下运 动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上 问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。 筒式减振器装在滑柱桶内， 滑柱桶与转向节刚性连接，螺 旋弹簧安装在滑柱桶及转向节 总成上端的支承座内，弹簧上 端通过软垫支承在车身连接的 前簧上座内，滑柱桶的下端通 过球铰链与悬架的横摆臂相连。 当车轮上下运动时，滑柱桶及 转向节总成沿减振器活塞运动 轴线移动，同时，滑柱桶的下 支点还随横摆臂摆动。 该悬架突出的优点是增大了两前轮内侧的空间，便于发动机和其他一些部 件的布置；其缺点是滑动立柱摩擦和磨损较大。为减少摩擦通常是将螺旋弹簧
16、中心线与滑柱中心线的布置不相重合。另外，还可将减振器导向座和活塞的摩 擦表面用减磨材料制成，以减少磨损。 但麦弗逊式悬架在使用中也有缺点，就是行驶在不平路面时，车轮容易自 动转向，故驾驶者必须用力保持方向盘的方向，当受到剧烈冲击时，滑柱易造 成弯曲，因而影响转向性能，减振器活塞杆受的侧向力较大，从而摩擦力大。 麦弗逊式独立悬架是目前前置前驱动轿车和某些轻型客车首选的较好的悬架 结构形式。 四连杆非独立悬架的结构简单，质量轻，制造成本低，维修方便，工作可靠； 而四连杆非独立悬架近似于独立悬架，它分别通过上连杆，车桥横向拉杆，纵向 控制臂与车身和整体式车桥相连接。前后方向的力由纵向控制臂承受；侧面
17、的力 由上连杆和车桥横向拉杆承受，悬架系统的刚性较好。弹性元件采用螺旋弹簧并 配以筒式减振器，实现缓和路面不平产生的冲击载荷。通过设计来获得满意的操 纵稳定性和平顺性。 所以本次设计的前、后悬架分别为麦弗逊式独立悬架和四连杆非独立悬架。 2.22.2 辅助元件辅助元件 2.2.1 横向稳定杆 为了降低汽车固有振动频率以改善行驶平顺性，现代轿车悬架垂直刚度都较 小，而使汽车的侧倾角刚度值也很小，使汽车转弯时车身侧倾严重，影响了汽车 的行驶稳定性。为此，现代汽车大多装有横向稳定杆如图 2-3 所示来加大悬架的 侧倾角刚度来改善汽车行 驶稳定性。恰当的选择前、 后悬架的侧倾角刚度比值， 也有助于使汽
18、车获得所需 要的不足转向特性。通常， 在汽车的前、后悬架中都 装有横向稳定杆，或者只 在前悬架中安装。 汽车转弯是产生侧倾 力矩，使内外侧车轮的负 荷发生转移且影响车轮侧 偏角刚度和车轮侧偏角的 图 2-1 麦弗逊式独立悬架 图 2-3 横向稳定器 变化。前后轴车轮负荷的转移大小，主要取决于前后悬架的侧倾角刚度值。当前 后悬架侧倾角刚度值大于后悬架的侧倾角刚度值时，前轴的负荷大于后轴车轮的 负荷转移，并使前轮侧倾角大于后轮的侧倾角，以保证汽车具有不足转向特性。 在汽车悬架上设计横向稳定器，能增大前悬架的侧倾角刚度。 2.2.2 导向机构 导向机构的作用是传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮
19、按一定运动 轨迹相对车身跳动，它由导向机构由控制摆臂式杆件组成。 第三章 技术参数确定与计算 3.13.1 主要技术参数主要技术参数 表 31 整车基本参数 轮距（mm）1500 a （mm）1300 尺寸参数 质心位置 b （mm）1340 前轴（kg）761 空载 后轴（kg）739 前轴（kg）1041 质量参数轴荷分配 满载 后轴（kg）1009 非簧载质量： 前悬非簧载质量为 65kg 后悬非簧载质量为 60kg 簧载质量（满载） 前簧载质量满载轴荷质量非簧载质量104165976kg 后簧载质量满载轴荷质量非簧载质量100960949kg 3.23.2 悬架性能参数确定悬架性能参数
20、确定 1）自振频率（固有频率）选取 轿车自振频率取值范围为 0.71.6Hz。对于簧载质量大的车型取值偏向小的 方向，对于簧载质量小的车型取值偏向大的方向。货车自振频率取值范围为 1.54.0 Hz。北京现代 SUV 轿车要兼顾轿车和越野车的性能。 因此，前悬架偏频为 1.20Hz，即=1.20Hz 1 n 后悬架偏频为 1.30Hz，即=1.30Hz 2 n 2) 悬架刚度 汽车前、后部分车身的自振频率和（亦称偏频）可用下式表示 1 n 2 n ； （3-1） )(2/ 111 mcn )(2/ 222 mcn 上式中，、为前、后悬架的刚度（N/m） ； 1 C 2 C 将、代入式（3-1）
21、 ，得 1 m 2 m c97655428.3N/m 单边 1 2 1 )2(mn 2 )14 . 3 20 . 1 2( m27714.15N/ 1 C c94963251.7N/m 单边 2 2 1 )2(mn 2 )14 . 3 30 . 1 2( m31625.85N/ 2 C 3.33.3 悬架静挠度悬架静挠度 静挠度： （3-2） 2 2 n g fc g为重力加速度，gmm s9810/ =172.74mm 2 1 2 n g fc 2 2 . 12 9810 =147.18mm 2 2 2 n g fc 2 30 . 1 2 9810 3.43.4 悬架动挠度悬架动挠度 前后悬
22、架自振频率的不同，决定了他们挠度数值不同。各类汽车动静挠度取 值范围如下： 货 车 mmfc11050 cd ff)0 . 17 . 0( 越野车 mmfc13060 cd ff 大客车 mmfc15070 cd ff)0 . 17 . 0( 轿 车 mmfc300100 cd ff)7 . 05 . 0( 所以， 120.89mm7 . 0 11 cd ff103.03mm7 . 0 22 cd ff 3.53.5 悬架弹性特性曲线悬架弹性特性曲线 1-缓冲块复原点 2-复原行程缓冲块脱离支架 3-主弹簧弹性特性曲线 4-复原行程 5-压缩行程 6-缓冲块压缩期悬架特性曲线 7-缓冲块压缩时
23、开始接触弹性支架 8-额定载荷 图 3-1 悬架弹性特性曲线 第四章 弹性元件的设计计算 4.14.1 前悬架弹簧（麦弗逊独立悬架）前悬架弹簧（麦弗逊独立悬架） 4.1.1 弹簧中径、钢丝直径及结构形式 ：汽车满载静止时悬架上的载荷 （4-1） w FmgcfF cw 单边:N 9564.8N8 . 9976 w F 4 . 4782 1 w F 弹簧指数，设计中一般推荐取，常用的初选范围为 C=58 d D C 2 64 C 所以，初选 C=6 曲度系数=1.25 CC C K 615 . 0 44 14 弹簧丝直径设计： （4-2） KFC d 8 弹簧压缩时 类载荷范围内；许用切应力 M
24、Pa 63 1010 590 48.12 590 6 4 . 478225 . 1 6 . 16 . 1 8 1 CKFKFC d w 取 d=13mm D=Cd=78mm 因此 D 取 80mm 结构形式：端部并紧、不磨平、支撑圈为 1 圈 查机械设计手册得。材料名称：硅锰合金弹簧钢丝(60Si2MnA) 其节距为 P=2740mm 3 2 D 2 2 D 4.1.2 弹簧圈数 弹簧工作圈数 i=6 7 初选 i=6 螺旋弹簧的静挠度： （4-3） 43 8GdiDFf wcs 式中 G-弹簧材料的剪切弹性模量，查表得 a MP 4 108 mmGdiDFf wcs 44.511310868
25、04 .478288 44343 MPa iD Gdf c cs c 500 2 则 cc MPa 7 . 443 680 1310844.51 2 4 符合要求。 4.24.2 后悬架弹簧（四连杆非独立悬架）后悬架弹簧（四连杆非独立悬架） 4.2.1 弹簧中径、钢丝直径及结构形式 ：汽车满载静止时悬架上的载荷 w FmgcfF cw 单边:NFw 2 . 93008 . 9949NFw 1 . 4650 2 弹簧指数，设计中一般推荐取，常用的初选范围为 C=58 d D C 2 64 C 所以，初选 C=6 曲度系数=1.25 CC C K 615 . 0 44 14 弹簧丝直径设计： （4
26、-4） KFC d 8 弹簧压缩时 类载荷范围内；许用切应力 MPa 63 1010 590 3 . 12 590 6 1 . 465025 . 1 6 . 16 . 1 8 1 CKFKFC d w 取 d=13mm D=Cd=78mm 因此 D 取 80mm 结构形式：端部并紧、不磨平、支撑圈为 1 圈 查机械设计手册得。材料名称：硅锰合金弹簧钢丝(60Si2Mn) 其节距为 P=2740mm 3 2 D 2 2 D 4.2.2 弹簧圈数 弹簧工作圈数 i=6 7 初选 i=6 螺旋弹簧的静挠度： mmGdiDFf wcs 01.5013108680 1 . 465088 44343 G弹
27、簧材料的剪切弹性模量，查表得 a MP 4 108 MPa iD Gdf c cs c 500 2 则 cc MPa 35.431 680 1310801.50 2 4 符合要求。 图 4-1 螺旋弹簧 第五章 悬架导向机构的设计 5.15.1 导向机构设计要求导向机构设计要求 1）悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过，轮距变化大会引起mm0 . 4 轮胎早期磨损。 2）悬架上载荷变化时，前轮定位参数有合理的变化特性，车轮不应产生 纵向加速度。 3）汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。在侧加速度下，车身侧倾g4 . 0 角不大于，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。 76 4）汽车制动
28、时，应使车身有抗前俯作用，加速时有抗后仰作用。 5.25.2 麦弗逊独立悬架示意图麦弗逊独立悬架示意图 图 5-1 麦弗逊式独立悬架 1）适用弹簧：螺旋弹簧 2）主要使用车型：轿车前轮； 3）车轮上下振动时前轮定位的变化： （1） 轮距、外倾角的变化比稍小； （2） 拉杆布置可在某种程度上进行调整。 4）侧摆刚度：很高、不需稳定器； 5）操纵稳定性： （1）横向刚度高； （2）在某种程度上可由调整外倾角的变化对操纵稳定性进行调整。 5.35.3 导向机构受力分析导向机构受力分析 分析如图 5-3 所示麦弗逊式悬架受力简图可知，作用在导向套上的横向力 F3，可根据图上的布置尺寸求得 （5-1）
29、式中，为前轮上的静载荷减去前轴簧下质量的 12。力越大，则作 1 F 1 F 3 F 用在导向套上的摩擦力f 越大(f 为摩擦因数)，这对汽车平顺性有不良影响。 3 F 为了减小摩擦力，在导向套和活塞表面应用了减磨材料和特殊工艺。为了减小力 ，要求尺寸 c+b 越大越好，或者减小尺寸 a。增大尺寸 c+b 使悬架占用空间增 3 F 加，在布置上有困难。若采用增加减振器轴线倾斜度的方法，可达到减小尺寸 a 的目的，但也存在布置困难的问题。为此，在保持减振器轴线不变的条件下，常 将图中的 G 点外伸至车轮内部，既可以达到缩短尺寸 a 的目的，又可获得较小的 甚至是负的主销偏移距，提高制动稳定性。移
30、动 G 点后的主销轴线不再与减振器 轴线重合。 cddc adF F )( 1 3 图 5-2 悬架受力简图 有时为了发挥弹簧反力减小横向力的作用，还将弹簧下端布置得尽量靠近 3 F 车轮，从而造成弹簧轴线及减振器轴线成一角度。这就是麦弗逊式悬架中，主销 轴线、滑柱轴线和弹簧轴线不共线的主要原因。 5.45.4 导向机构的布置参数导向机构的布置参数 5.4.1 侧倾中心 在独立悬架中，前后侧倾中心连线称为侧倾轴线。侧倾轴线应大致与地面平 行，且尽可能离地面高些。平行是为了使得在曲线行驶时前、后轴上的轮荷变化 接近相等，从而保证中性转向特性；而尽可能高则是为了使车身的侧倾限制在允 许范围内。 然
31、而，前悬架侧倾中心高度受到允许轮距变化的限制且几乎不可能超过 150mm。此外，在前轮驱动的车辆中，由于前轿轴荷大，且为驱动桥，故应尽可 能使前轮轮荷变化小。因此，独立悬架(纵臂式悬架除外)的侧倾中心高度为： 前悬架 O120mm；后悬架 80150mm。 设计时首先要确定(与轮距变化有关的)前悬架的侧倾中心高度，然后确定后 悬架的侧倾中心高度。当后悬架采用独立悬架时，其侧倾中心高度要稍大些。如 果用钢板弹簧非独立悬架时，后悬架的侧倾中心高度要取得更大些。 麦弗逊式独立悬架的侧倾中心由如图 5-5 所示方式得出。从悬架与车身的固 定连接点 E 作活塞杆运动方向的垂直线并将下横臂线延长。两条线的
32、交点即为 P 点。 麦弗逊式悬架的弹簧减振器柱 EG 布置得越垂直，下横臂 GD 布置得越接近水 平，则侧倾中心 W 就越接近地面，从而使得在车轮上跳时车轮外倾角的变化很不 理想。如加长下横臂，则可改善运动学特性。 麦弗逊式独立悬架侧倾中心的高度可通过下式计算 w h （5-2） 式中： mmdKP6861793sin9802sin s v w rdK pb h tancos2 mm c K9802 30sin 513 sin 式中：；r=296mm；d=173mm； 10 3 rs=40mm；bv=1500mm；c+o=513mm； 带入上式求得为： h 图 53 麦弗逊式悬架的尺寸和 P
33、的计算法和图解法 w h mm rdK Pb h s v 2 . 52 4010tan1733cos9802 686 2 1500 tancos2 第六章 横向稳定杆的设计 为了降低汽车的固有频率以改善行使稳定性，现代汽车的垂直刚度较小，从 而使汽车的侧倾角刚度值也很小，结果使汽车转弯时车身侧倾严重，影响了汽车 行使的稳定性。为此，现代汽车大多都装有横向稳定杆来加大悬架的侧倾角刚度 以改善汽车的行驶稳定性。横向稳定杆在独立悬架中的典型安装方式如图 7-1 所 示。当左右车轮同向等幅跳动时，横向稳定杆不起作用；当左右车轮有垂向的相 对位移时，稳定杆受扭，发挥弹性元件的作用。横向稳定杆带来的好处除
34、了可增 加悬架的侧倾角刚度，从而减小汽车转向时车身的侧倾角外，恰当地选择前、后 悬架的侧倾角刚度比值， 也有助于使汽车获得所 需要的不足转向特性。 通常，在汽车的前、后 悬架中都装有横向稳定 杆，或者只在前悬架中 安装。若只在后悬架中 安装，则会使汽车趋于 过多转向。横向稳定杆 带来的不利因素有：当 汽车在坑洼不平的路面 行驶时，左右轮之间有 垂向相对位移，由于横向稳定杆的作用，增加了车轮处的垂向刚度，回影响汽车 的行驶平顺性。 在有些悬架中，横向稳定杆还兼起部分导向杆系的作用，其余情况下则在设 计时应当注意避免与悬架的导向杆系发生运动干涉。为了缓冲隔振和降低噪声， 横向稳定杆与车轮及车架的连接处均有橡胶支承。 前悬架弹簧刚度的计算： sp K 式中悬架刚度 （6-1） 2 1 1 2 n m K K sp su su K 图 6-1 横向稳定杆 根据结构需要，选定从悬架支撑点到螺旋弹簧中心之间的距离 m=280mm，从 悬架支撑点到轮胎中心之间的距离 n=350mm。因此，前悬架每个弹簧的刚度为： mN n m K K su sp / 4 . 43303 350