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江苏大学

课程设计说明书

设计题目: 轿车悬架设计

学生姓名（签名）_____________________

指导教师（签名）_____________________

教研室主任（签名）____________________

2016年3月日

第一章绪论 ................................................. 1

1.1悬架的功用 ................................................................... 1

1.2悬架的组成 ................................................................... 1

1.3悬架的设计要求 ............................................................... 2

第二章设计任务 ............................................. 2

第三章悬架的结构分析及选型 ................................. 3

3.1悬架的分类 ................................................................... 3

3.2非独立悬架优缺点分析 ......................................................... 3【QQ最新版说明】

3.3独立悬架优缺点分析 ........................................................... 3

3.4独立悬架的分类及比较 ......................................................... 4

3.5麦弗逊式悬架结构及特性分析 ................................................... 4

3.6双横臂式结构及特性分析 ....................................................... 5

3.7前、后悬架方案的选择 ......................................................... 5

第四章悬架主要参数的确定 ................................... 5

4.1悬架静挠度fc ................................................................ 5

4.2悬架动挠度fd ................................................................ 6

4.3悬架弹性特性 ................................................................. 6

第五章弹性元件的计算 ....................................... 6

5.1前悬架弹簧参数的计算选择 ..................................................... 6

5.1.1螺旋弹簧主要参数确定 ..................................................... 6

5.1.2按满载计算弹簧钢丝直径d ................................................. 7

5.1.3确定弹簧参数 ............................................................. 7

5.1.4弹簧校核 ................................................................. 7

5.1.5弹簧表面剪切应力校核 ..................................................... 7

5.2后悬架弹簧参数的计算选择 ..................................................... 7

5.2.1螺旋弹簧主要参数确定 ..................................................... 7

5.2.2按满载计算弹簧钢丝直径d ................................................. 7

5.2.3确定弹簧参数 ............................................................. 7

5.2.4弹簧校核 ................................................................. 7

5.2.5弹簧表面剪切应力校核 ..................................................... 7

第六章独立悬架导向机构的设计 ............................... 8

6.1前麦弗逊式独立悬架 ........................................................... 8

6.1.1设计要求 ................................................................. 8

6.1.2导向机构布置参数 ......................................................... 8

6.2后双横臂独立悬架 ............................................................. 8

6.2.1设计要求 ................................................................. 8

6.2.2导向机构布置参数 ......................................................... 8

第七章减震器的计算 ................................................ 8

7.1减震器分类 ................................................................... 8

7.2前悬架减振器计算 ............................................................. 9【QQ最新版说明】

7.2.1相对阻尼系数ψ ........................................................... 9【QQ最新版说明】

7.2.2减振器阻尼系数δ的确定 ................................................... 9

7.2.3最大卸荷力F0的确定 ...................................................... 9

7.2.4筒式减振器工作缸直径D的确定 ............................................. 9

7.3后悬架减振器计算 ............................................................. 9

7.3.1相对阻尼系数ψ ........................................................... 9

7.3.2减振器阻尼系数δ的确定 .................................................. 10

7.3.3最大卸荷力F0的确定 ..................................................... 10

7.3.4筒式减振器工作缸直径D的确定 ............................................ 10

第八章横向稳定杆设计 ...................................... 11

8.1横向稳定杆的作用 ............................................................ 11

8.2前后悬架安装横向稳定杆的必要性分析 .......................................... 11

8.3前悬架横向稳定杆直径计算 .................................................... 12

总结 ................................................................. 14

附录：悬架装配图 ......................................... 见0号图纸

参考文献 ............................................................ 14

第一章绪论

1.1悬架的功用

悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称。

（1）传递它们之间一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。

（2）缓和、抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车良好的平顺性、操纵稳定性。

（3）迅速衰减车身和车桥的振动。

悬架系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。要想迅速的衰减振动、冲击，乘坐舒服，就应该降低悬架刚度。但这样，又会降低整车的操纵稳定性。必须找到一个平衡点，即保证操纵稳定性的优良，又能具备较好的平顺性。

悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。

1.2悬架的组成

现代汽车，特别是乘用车的悬架，形式，种类，会因不同的公司和设计单位，而有不同形式。但是，悬架系统一般由弹性元件、

减振器、缓冲块、横向稳定器等几部分组成等，见图1-1所示。

它们分别起到缓冲、减振、力的传递、限位和控制车辆侧倾角度的作用。

图1-1 汽车悬架组成示意图

弹性元件又有钢板弹簧、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，个别高级轿车则使用空气弹簧。螺旋弹簧只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。这里我们选用螺旋弹簧。

减振器是为了加速衰减由于弹性系统引起的振动，减振器有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。

导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，也就是说汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。

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1.3 悬架的设计要求【QQ最新版说明】

为了满足汽车具有良好的行驶平顺性，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在合适的频段，并尽可能低。前、后悬架固有频率的匹配应合理，对乘用车，要求前悬架固有频率略低于后悬架的固有频率，还要尽量避免悬架撞击车架（或车身）。在簧上质量变化的情况下，车身高度变化要小，因此，应采用非线性弹性特性悬架。要正确地选择悬架方案和参数，在车轮上、下跳动时，使主销定位角变化不大、车轮运动与导向机构运动要协调，避免前轮摆振；汽车转向时，应使之稍有不足转向特性。悬架与汽车的多种使用性能有关，为满足这些性能，对悬架提出的设计要求有：

1）保证汽车有良好的行驶平顺性。

2）具有合适的衰减振动的能力。

3）保证汽车具有良好的操纵稳定性。

4）汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适。

5）有良好的隔声能力。

6）结构紧凑、占用空间尺寸要小。

7）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。

第二章设计任务

本课题的名称是轿车悬架设计。相关设计参数及要求如下：

1、设计相关参数

2、任务要求【QQ最新版说明】

(1) 绘制麦弗逊前悬架于双横臂后悬架所有零部件图

(2) 完成5千字的设计说明书

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