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AUTOMOBILEDESIGN|汽车设计

时代汽车

大学生赛车悬架机构设计及优化

罗钰琳任峰李龙海

长春师范大学吉林省长春市130032

摘要：为了实现车架与车轮之间力与力矩的传递、缓和对车身造成的冲击、提高赛车的平顺性，拥有一个较

好的悬架系统是至关重要的。首先确定整车的轮距、轴距、前后轴荷分配比等基本参数，再根据公式

计算出悬架刚度、阻尼系数等重要参数，确定弹性元件、减振器的型号以及对导向机构尺寸的初步设计。

其次利用CATIA软件对所设计的结构建立三维模型，在ADAMS中导入三维模型进行运动学仿真分析，

对产生干涉的部位进行改良。改良后的模型导入ANSYS进行有限元分析，进而开始对模型静力学研究，

主要对受力不合理以及变形部分进行优化，受力较小的部分挖空处理，变形部分重新合理设计结构。

优化后的悬架结构满足大赛规则要求，悬架系统可靠性好，有效提高了整车性能。本文的研究成果将

为悬架设计优化的研究提供有效的研究。

关键词：独立悬架；FSEC大赛；优化设计

1研究现状架更能满足赛车所需要的性能，独立悬架是2.2前后悬架偏频的选择

采用中间断开的车桥的形式，在其两侧分别偏频是影响赛车平顺性的一个重要参

1886，卡尔·本茨制造了第一辆汽车，

[7]

连接着车轮，它的特点是一侧车轮发生跳动数。前后悬架的计算公式（2-1）如下

当时采用的是钢板弹簧，随着1763年螺旋弹

不会影响另一侧车轮的运动状态，即两侧车n=k/m/（2π）n=k/m/

簧的诞生，它开始应用到汽车上了。随着时111222

轮互不影响独立悬架按功能可按图示分类，（2π）（2-1）

代的发展，一位叫麦弗逊的工程师把减震器

在设计、加工、安装、调试等方面综合考虑式中：K、K——赛车前、后悬架的刚

和螺旋弹簧组合在一起了，这也就创造出了12

之后，我们发现双横臂式独立悬架比其它形度（N/cm）

[1-2]

如今的独立悬架。对于汽车悬架有着大量

式的悬架更优。实际上，在大学生方程式赛m、m——赛车前、后悬架的簧载、上

的研究成果。约森.赖姆佩尔在悬架弹性元12

车大赛中各车队也是青睐于双横臂式独立悬质量（kg）

件方面做了深入的研究，他也做过很好的阐

架这种悬架形式。初步确定整车的基本参数我们初步定为前悬架偏频n=2.5Hz，

[3]