华北水利水电大学毕业设计

能量反馈式悬架将是未来研究的主题之一。

1.3本文的主要研究内容

本文以日产天籁乘用车的的各方面的尺寸为参数，确定空载和满载的簧上质量，选定悬架质量分配系数，选定前悬架频率，计算出后悬架频率，悬架的静挠度，动挠度，从而确定减震器的行程及阻尼，弹簧的参数。最后使用UG对悬架进行建模装配，再将装配图导入到ADAMS/view中进行运动仿真，再在adams/car中进行仿真分析和运动仿真。

首先基于天籁汽车的整体参数与悬架模型，选择前悬架为麦弗逊悬架，后悬架为多

连杆悬架。设计计算轿车悬架的整体参数，主要包括频率的选取与计算，静挠度、动挠度以及悬架系统刚度的计算。

通过资料查询，利用传统的设计方法分别设计计算前麦弗逊悬架和后多连杆悬架的

减震器、弹簧以及稳定杆的相关参数，使其满足课设任务书的要求。

然后，使用UG软件进行三维建模，然后进行装配，基于adams/car调用软件模块进

行动画仿真，了解悬架的运动规律，分析悬架系统中各个零件之间的相互约束关系，并进行仿真分析，基于adams/view，导入装配图，制作动画仿真。

最后对本次设计进行总结，通过分析，提出自己设计中遇到的问题以及解决方法，对于仍然存在的问题希望以后能够得到解决。

作为衡量汽车质量的指标之一，汽车悬架系统可以很好的缓解路面给予车辆的冲击，

减轻汽车振动给乘客的不适反应。悬架本身的性能特点、与整车的匹配关系等直接决定了汽车行驶的平顺性、操作稳定性和乘坐舒适性。

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第二章 悬架的结构分析与整体参数设计

2.1悬架系统的简介与分类

2.1.1悬架系统的简介

悬架是汽车的车架（或承载式车身）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。没有最完美的设计，只有最人性化的需求，汽车的舒适性要求和操纵稳定性的要求是互相对立的。比如，为了获得良好的舒适性，就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，容易导致汽车操纵不稳定，不利于转向等。汽车悬架的簧上重量越大，其乘坐舒适性就越好，，反之容易颠簸。

典型的悬架一般是由弹性元件、导向机构以及减震器等部件组成，横向稳定杆，个

别的结构还会有缓冲块等。弹性元件分别有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧。

悬架一般包括以下几个部分[9]：

（1）减振器

为了改善汽车的行驶平顺性, 在车轮上下跳过程中，减振器活塞在工作腔内进行往

复运动，减震器产生阻尼力，从而迅速衰减汽车的振动，使动能转化成热能散发到空气中，从而达到衰减振动的目的。车身高度同时得到了改变，进而增强车轮和地面的附着力.目前广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器。 （2）弹性元件

为了起到舒适性的作用，减震器不能迅速的改变车身的振动，所以在车轮受到大的

冲击时，弹簧受到压缩，部分动能转化为热能的同时，剩余部分转化为弹性势能储存起来，在下次振动中释放出来。弹性元件主要有钢板弹簧,螺旋弹簧,扭杆弹簧,气弹簧和橡胶弹簧等。 （3）导向机构

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导向机构主要作用就是传递力和力矩,起到导向作用并控制能够控制车轮的运动轨迹。 （4）横向稳定杆

其作用是为了防止车身在转向等情况下发生过大的车身倾斜。

2.1.2悬架系统的分类

悬架系统根据汽车两侧车轮的运动是否相互关系，可以分为两种形式。

（1）非独立悬架

如图，非独立悬架的结构特点是汽车两侧车轮安装在一根整体式车轴的两端。这种

悬架系统当一侧车轮印道路不平而跳动时，会影响另一侧车轮的工作，所以称为非独立悬架，也称为整体悬架或相关悬架。 （2）独立悬架

如图，独立式悬架两端车轮分别安装在断开时的车轴两端，每段车轴的车轮单独通

过弹性元件与车架相连。采用这种悬架的汽车，当一侧车轮跳动时，对另一侧车轮不产生影响，因此成为独立悬架。

一般按照车辆的运动的方式，独立悬架可以分为[2]：

1）横臂式独立悬架：车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬架； 2）纵臂式独立悬架：车轮在汽车纵向平面内摆动的独立悬架； 3）单斜臂式独立悬架：其摆臂的白东周线和车轴线斜交叉； 4）车轮沿主销轴线移动的悬架：包括烛式悬架和麦弗逊悬架。

2.2独立悬架的特点

独立悬架有以下特点[2]；

1）在一定范围内，两轮可以单独运动，减小了行驶时车架和车身的镇定，也可以防止转向轮偏摆。

2）一般都配有稳定杆，减少了转弯时的左右摇晃，改进稳定性。 3）非悬架的重量小，可提高汽车的平顺性和乘坐舒适性。

4）坐游轮之间没有车轴链接，所以地板和发动机的安装位置可以降低，这样可降低车辆重心有利于提供汽车行驶的稳定性。

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基于天籁车型，选择麦弗逊前悬架和多连杆后悬架，分别有以下优点： 1）构件少，非悬架重量轻；

2）悬架的占的空间小，可以增大发动机室的可用空间；

3）悬架支撑点之间距离大，即使安装错位或制造过程中产生大的误差，也不会对前轮定位产生大的影响，所以通常不需要定位调整。

1）连杆较多，可使车轮和地面尽可能保持垂直，减小了车身的倾斜。尽可能维持

轮胎的贴地性；

2）主控制臂可以起到调整后轮前束的作用，以提高车辆行驶稳定性，有效降低轮

胎的摩擦；

3）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

悬架，非常适合高档轿车。

2.3整体参数的设计

2.3.1主要技术指标或主要参数

本次毕业设计整车主要性能参数参照天籁2012舒适版的车型进行，其主要设计参数如下：

1）加速时间(0—100 km/h)：11.8s； 2）最小转弯半径：5.3m； 3）整备质量：1457kg； 4）满载质量：1940kg； 5）最高车速：190km/h；

6）外形尺寸（长X宽X高）：4850mmX 1795mmX 1475mm； 7）轴距：2775mm； 8）前轮距：1560mm； 9）后轮距：1560mm； 10）最小离地间隙：135mm； 11）行李箱容积：506L； 12）燃油箱容积：70L；

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