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常见悬置的结构及刚度比例特点

悬置系统设计匹配出来的刚度值，是否能够制造出来，和三个方

向的刚度比息息相关。根据三向刚度比选择好悬置结构再进行微调是

必须的步骤。一般首先要确定每个方向的线性刚度，并使用Z向刚度

作为单位值1，计算其与另两个方向刚度之间的比值，不同的悬置结构

有不同的刚度比例特点。下文将一一进行介绍。

一、常见的衬套类悬置的刚度比例

常见的纯胶悬置结构形式如表1所示，其相应的主方向刚度如图

中X、Y、Z所示。八字型悬置多用于静态下（仅重力作用）Z向承载

较大的悬置点处，此种设计中内外骨架的轴线不重合，此不重合的长

度可由悬置在静态下的承载和相应的静刚度计算出来，一般要求悬置

装车后在静态承载下内骨架的轴线将下移直至与外骨架的轴线重合。

在四点悬置的动力总成设计中，八字型多用于左右悬置结构。一

字型和X型衬套结构基本属于同种设计理念的结构，与一字型相比，X

型中Ｘ、Ｙ、Ｚ三向刚度分配更为接近，而在一字类型中，Ｘ、Ｚ方

向与Ｙ方向刚度差别较大。一字型、X型衬套的设计理念是要求Ｚ向

在静态作用下（仅重力作用）位移量较小，因此多用于四点悬置的前

后悬置结构设计中。但若前后悬置Ｚ向承载较大时，仍建议采用八字

型。

表1衬套类悬置的刚度比例

二、块状悬置刚度比例特点

块状悬置由于结构比较规则，可以通过公式进行预测（见图1），

块状悬置的剪切比L一般在3~8之间，但L在4.5~6.5之间结构较容

易设计。块状悬置一般用于前置后驱车的左右悬置，构成一对V型布

置结构，布置的位置离动力总成质心的高宽比需要满足一定的条件，

为了获得良好的Roll解耦率，需要使得弹性中心动力总成质心的高度

和宽度满足A＜C(见图2)。

图2梯形悬置的刚度比例

图3V型布置的高宽比

三、楔形悬置刚度比例特点

楔形悬置一般用于前置后驱车的变速器悬置。其刚度也是可以用

公式计算的。计算公式见图3.

图3楔形悬置的刚度比例

四、液压悬置刚度比例特点

根据对多种车型液压悬置的刚度进行统计分析,得到三种典型结构

的液压悬置（筒形、梯形、长腰型）的刚度比例见表2所示。

表2典型液压悬置的刚度比例

五、简易计算工具介绍

对于几种结构比较规则的悬置的刚度，利用文献提供刚度计算公

式，还可以在EXCEL中编制计算程序，只需输入几个值，就能大致获

得悬置的三向刚度（见图4,5,6）。可以给前期的设计提供很好的参考。

图4块状悬置计算

图5衬套型悬置计算

图6楔形悬置计算

六、悬置典型橡胶元件三向刚度计算软件开发

选择动力总成悬置系统中常用的几种典型橡胶悬置，并对其进行

有限元仿真分析。将各类型悬置的刚度和三向刚度比例的仿真结果与

实验测试结果进行了对比分析，以校核有限元仿真结果的正确性。最

后编制成查询软件，可以通过改变几个参数来预测常见橡胶元件的三

向刚度。

图7刚度比例查询软件编制

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