吕林汽车设计方案.docVIP

对汽车悬架一议 ——吕林 学号一，悬架的作用： 悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把车架与车轴弹性地连接起来。其主要是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩；缓和路面传给车架的冲击载荷，衰减由此引起的系统振动，保证汽车的行驶平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操作稳定性，使汽车获得高速行驶能力。 二，悬架的组成： 悬架主要由弹性元件，导向装置，减震器，缓冲块和横向稳定器等组成。 三，对悬架的设计要求： 保证汽车有良好的行驶平顺性。 具有合适的衰减振动的能力。 保证汽车具有良好的操作稳定性。 汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身倾角要合适。 有良好的隔音能力。 结构紧凑，占用空间尺寸要小。 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。 四，悬架的分类： 悬架可分为独立悬架和非独立悬架两类： 由于非独立悬架结构形式单一，以下主要介绍独立悬架，独立悬架大体又可以分为横臂式独立悬架，纵臂式独立悬架，滑柱连杆式独立悬架，单斜臂式独立悬架等四种。其他所有的悬架类型都是从这四中派生出来的。 一，横臂式独立悬架又可以分为：单横臂式，双横臂式。 单横臂式独立悬架： 单横臂式独立悬架在现在汽车上几乎不用了，也有很多汽车上把其弹性元件改为扭杆 弹簧，主要用于后悬架。这种独立悬架的特点是当悬架变形时，车轮平面将产生倾斜而改变两侧车轮与路面接触点间的距离——轮距，致使车轮相对于地面侧向移动，破坏轮胎和地面的附着，且轮胎磨损较严重。此外，这种悬架用于转向轮时，会使主销内倾角和车轮外倾角发生较大的变化，对汽车的转向操纵有一定的影响，所以目前在前悬架中很少采用。但是这种悬架的结构简单，紧凑，布置方便，在一些车速不高的重型越野车采用。比如说太脱拉138型和148型汽车的前悬架。如下图为戴姆勒-奔驰轿车单横臂式独立后悬架示意图。后轴半轴是断开的，弹性元件为螺旋弹簧。 2，双横臂式独立悬架： 栓横臂式独立悬架的两个臂可以是等长的也可以是不等长的，等长的悬架当车轮上 下跳动的时候，车轮没有倾斜，但是轮距却发生了较大的变化，这将增加车轮的侧向滑移的可能性，摆臂不等长的悬架，当两臂的长度选择适当时，可以使汽车车轮和主销的角以及轮距变化不大。不大的轮距变化在车轮较软时可以由车轮变形来适应，由此，不等长的双臂式独立悬架在轿车上广泛应用。比如说像双叉式独立悬架，主要优点：横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰；主要缺点：制造成本高、悬架定位参数设定复杂；适用车型：运动型轿车、超级跑车以及高档SUV前后悬架。典型的双叉式独立悬架如下： 3，多连杆独立悬架; 多连杆独立悬架也是横臂式独立悬架中的一种，多连杆式悬挂就是指由三根或三根以上连杆拉杆构成的悬挂结构，以提供多个方向的控制力，使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。常见的有三连杆、四连杆、五连杆等。但由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求。因此结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式，这两种悬架结构通常应用于前轮和后轮。　1、能实现主销后倾角的最佳位置，大幅度减少来自路面的前后方向力，从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性，同时也保证了直线行驶的稳定性，因为由螺旋弹簧拉伸或压缩导致的车轮横向偏移量很小，不易造成非直线行驶。在车辆转弯或制动时，多连杆悬挂结构可使后轮形成正前束，提高了车辆的控制性能，减少转向不足的情况。 　　2、多连杆悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位（这个设计自由度非常大），能完全针对车型做匹配和调校以最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限。 多连杆悬挂结构相对复杂，材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬挂、而且其占用空间大，中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬挂。 但多连杆式悬挂舒适性能是所有悬挂中最好的，操控性能也和双叉臂式悬挂难分伯仲，高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能和操控稳定性，所以大多使用多连杆悬，可以说多连杆悬挂是高档轿车的绝佳搭档。是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、 减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。结构简单所以它轻量、响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结