摘 要

悬架系统作为汽车的重要组成部分，它影响着汽车的乘坐舒适性，稳定性和其他性能。汽车悬架分为两种:独立悬架和非独立悬架。这两种悬架的区别在于汽车行驶时两端车轮是否能独立地相对跳动而不受另一端的影响。显而易见,独立悬架对于操作稳定性与乘坐舒适性而言要优于非独立悬架,故广泛运用于各种乘用车中。在各种独立悬架中，麦弗逊式独立悬架系统是目前乘用车使用最广泛的悬架系统。

本设计主要有以下工作：

1. 以麦弗逊前悬挂为例，基于某具体车型的原有参数，对该车型的麦弗逊式独立前悬架做了具体的重新设计，其中包括悬架的整体参数的计算与悬架主要零部件的选型与校核。
2. 使用 Catia软件，根据计算好的参数，首先对悬架的弹簧、减震器、下摆臂、横向稳定杆等零部件进行建模，之后对各零部件进行总装，得出麦弗逊式独立悬架的装配模型。
3. 将所建模型导入Adams对麦弗逊式独立悬架的运动特性进行分析，分析其定位参数在运动过程中的变化特性，此外，确定了车轮定位参数的影响因素，并对所设计的系统的合理性在定位参数方面做出了探讨，梳理结论。

本文探索了麦弗逊式独立悬架系统的设计和分析的整个过程，首先阐述了悬架的研究背景与研究现状，继而提出了研究意义与研究方法，从而阐明了悬架各重要部件的具体设计过程，最后对所设计的悬架按参数进行建模和仿真。从结果可以得出，本次设计的麦弗逊式独立悬架的相关参数符合要求。

关键词：麦弗逊独立悬架；定位参数；设计；运动分析；优化设计；ADAMS

Abstract

As an important part of automobile, suspension system affects the ride comfort, stability and other performance of automobile.Automobile suspension can be divided into two types: independent suspension and non-independent suspension.The difference between the two types of suspension is whether the wheels on both ends of the car can move independently from one end to the other.Obviously, independent suspension is better than non-independent suspension for operation stability and ride comfort, so it is widely used in various passenger vehicles.The McPherson independent suspension system is the most widely used suspension system for passenger cars.

This design mainly has the following work:

A, macpherson front suspension, for example, the original parameters, based on some specific models of the model of McPherson independent suspension made specific redesign, including the calculation of the overall parameters of suspension and the suspension of main components selection and checking.

Second, the use of Catia software, according to the good parameter calculation, first of all to the suspension springs, shock absorbers, hem in the arm, transverse stabilizer bar and other components modeling, after all the parts for assembly, it is concluded that the assembly model of McPherson independent suspension.

3, will the model into Adams of the McPherson independent suspension movement characteristics were analyzed, and the analysis of the positioning parameters change characteristics in the process of movement, in addition, the influence factors of the wheel alignment parameters, and rationality of the designed system discussed before positioning parameters, combing the conclusion.

This article explores the McPherson independent suspension system of the whole process of design and analysis, first elaborated the research background and research status quo of suspension, and then puts forward the research significance and research method, and illustrates the suspension is the important components of the specific design process, the last of the suspension is designed according to the parameter modeling and simulation.The results show that the parameters of the designed McPherson independent suspension meet the requirements.

Key Words：McPherson suspention; Positioning parameters; Design; Motion analisis; Optimize the design; CATIA; ADAMS

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 麦弗逊悬架简介 1

1.3 研究现状 2

1.4 研究内容与意义 3

第2章 悬架主要参数设定 4

2.1 整车参数 4

2.2 悬架机构等效方法 4

2.3 悬架的空间几何参数 5

2.4 悬架频率的选择 9

2.5 悬架的工作行程 10

2.6 悬架刚度的计算 10

第3章 悬架主要零件设计 11

3.1 螺旋弹簧的设计计算 11

3.2 减震器选型与计算 17

3.3 横向稳定杆设计 22

第4章 麦弗逊独立悬架CATIA建模与ADAMS中悬架模型的处理 23

4.1 麦弗逊独立悬架零部件的设计 23

4.2 对悬架系统零部件的总装 24

4.3 麦弗逊悬架的整体安装 24

4.4 ADAMS中悬架模型的处理 24

4.5 模型仿真准备 26

4.6 进行仿真 28

第5章 悬架模型仿真结果的测量与分析 30

5.1 测量结果 30

5.2 处理结果并分析结论 33

第6章 结论 37

参考文献 38

致谢 40

第1章 绪论

1.1研究背景

1885年，德国的卡尔本茨制造了世界上第一辆汽车。他和Goedlip Daimler于1886年1月29日获得了第一辆汽车的专利。很多人把这一天当作现代汽车的出生日期。到目前为止，汽车行业已有130多年的历史。短短一百三十多年，汽车已经从当初的蒸汽动力汽车发展到现在囊括机械、材料、能源、电子等多个领域的一个十分庞大的产业。同时，汽车在人们的生活中也开始不单扮演出行工具的角色，更是成为了一种文化标志。随着社会经济水平和人文科学技术的提高，人们对汽车性能的要求也越来越高，包括汽车的稳定性和平稳性。悬架是决定汽车舒适性等性能指标的重要组成部分。

汽车悬架分为两种：独立悬架和非独立悬架。这两种悬架的区别在于汽车行驶时两端车轮是否能独立地相对跳动而不受另一端的影响。显而易见，独立悬架对于操作稳定性与乘坐舒适性而言要优于非独立悬架，故广泛运用于各种乘用车中。在各种独立悬架中，麦弗逊式独立悬架由于其极高的成本效益而目前应用最广泛。

1.2 麦弗逊悬架简介