摘 要

随着社会的发展进程的推进，人民对生活的物质要求也越来越高。汽车作为目前最重要的代步工具，所以对汽车的要求也越来越高。对于乘客最为直观的感受就是汽车的舒适性和稳定性，对汽车悬架的设计提出更高的要求是非常有必要的。那么这次的神龙富康轿车的后悬架设计是非常有意义的。

文中首先介绍悬架研究的国内外发展状况和背景，确定汽车悬架的发展方向。然后介绍了目前常见的悬架形式，了解各种悬架的特点。通过对神龙富康轿车的特点分析，得出其后悬架形式的选择，并以单纵臂式螺旋弹簧后悬架的形式设计，主要对其弹性元件和减振元件进行了设计和校核，并根据计算得到的数据结果利用Catia和AutoCAD进行后悬架绘图。经过本次后悬架设计后的汽车可以获得较好的行驶平顺性和操纵稳定性。

关键词：后悬架 单纵臂式 螺旋弹簧 弹性元件 减振元件

Abstract

People are having a better understanding of the quality of life requirements during society development process. At present, car as the most important transport, which were required to make further improved. For passengers, which features from a car makes the most intuitive impression is the comfort and stability. Which cause a higher demand of automotive suspension design is necessary needed. So here are given meaning that to design the CITROEN AX’s rear suspension.

The article first shows the presentation of suspension research’s state and background domestic and foreign to decide the directions. It also introduce the common kinds of suspension and their own trait in recent markets. Based upon analysis of the CITROEN AX’s trait, we reach the suspension form’s selection. It’s designed as the single longitudinal lever independent suspension with helical spring. It calculate as well as check for elastic element and damping element. Besides, it build up the model of suspension by Catia and AutoCAD. The car would get better ride performance and handling stability after the design.

Keywords: rear suspension, single trailing arm type, helical spring, elastic element, buffer component

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1课题的背景 1

1.2国内外悬架发展状况 1

1.2.1国外研究状况 1

1.2.2国内发展状况 3

1.3课题的目的及意义 3

第2章 悬架方案的确定 4

2.1 悬架的组成 4

2.2悬架的种类 5

2.2.1非独立悬架 5

2.2.2独立悬架 6

2.3悬架具体结构形式的选择 9

2.4后悬架的元件选择 9

2.4.1弹性元件 9

2.4.2减振元件 10

2.5悬架基本参数确定 11

2.5.1悬架静挠度 11

2.5.2悬架的动挠度 12

2.5.3悬架刚度计算 12

2.6本章总结 12

第3章 后悬架元件的设计 14

3.1弹簧刚度的计算 14

3.2弹簧几何参数的确定 14

3.2.1选择弹簧缠绕比 14

3.2.2钢丝直径d和弹簧中径的计算 14

3.2.3弹簧圈数的确定 15

3.2.4弹簧的几何参数 15

3.3螺旋弹簧的校核 16

3.3.1弹簧刚度的校核 16

3.3.2弹簧表面剪切应力的校核 16

3.3.3验算稳定性 16

3.3.4弹簧的疲劳强度验算 16

3.4减振元件的设计 17

3.4.1 相对阻尼系数ψ的确定 18

3.4.2减振器阻尼系数δ的确定 18

3.4.3减振器最大卸荷力的确定 19

3.4.4减振器工作缸直径D 的确定 20

3.5本章小结 21

第4章 汽车平顺性的校核 22

4.1悬架Ｋ＆Ｃ特性 22

4.2悬架对汽车平顺性的影响 22

4.2.1悬架固有频率对汽车行驶平顺性的影响 23

4.2.2悬架系统中的阻尼对汽车行驶平顺性的影响 24

4.2.3非簧载质量对汽车行驶平顺性的影响 25

4.3本章小结 25

第5章 总结与展望 26

参考文献 27

致谢 28

第1章 绪论

1.1课题的背景

自改革开放以来，中国变得越来越强大，尤其体现在经济方面，让中国人民的生活变得越来越好，促进中国发展的最重要产业正是工业，而汽车生产是我国工业最重要的支柱之一。就在改革开放之前，中国的汽车年产量还达不到15万辆；2009年，美国的金融风暴来临后，美国汽车企业遭受了严重的创伤，而我国全国的汽车发展并没有遭受打击，反而产销的总量一举超过千万辆的大关，成为了世界第一；就在2013年之际，我国的汽车产量连续5年占据了世界第一。改革初期，汽车工业占全国的生产总值非常低的比例。2010年之后GDP占比已经超过1.5个百分点。以上种种数据表明，汽车工业是目前国家发展非常重要的一环。然而，在全国销量的排名在非常靠前的前十位的轿车品牌中，已经连续两年没有中国的自主品牌了。这时候，国内的不少研究工作者已经意识到这个问题，要缩窄我过汽车技术与外国的水平差距，就必须发展属于自己的技术，所以国家也加大了科研的投入力度，这就是“十一五”计划的核心要求。

汽车是现代文明的一个重要标志，汽车的出现不仅仅是满足了人民的代步需求，在建设发展方面也是不可缺少的一环。现在炙手可热的电商行业，靠的就是物流的发展，而汽车运输就是其中最主要的手段。以目前的社会的生产力和贸易开放度，人民可选择的汽车是非常广的，正是由于选择性越来越多那竞争就变得更大了。^[1]所以设计师们不断地寻求方法改进汽车的性能，使消费者驾驶到满意的汽车。而汽车的操纵稳定性、行驶平顺性和安全性是消费者最关心的。悬架系统的品质，直接决定了汽车的质量口碑，定位售价。所以这次选神龙富康轿车的后悬架设计作为毕业设计题目。

1.2国内外悬架发展状况

1.2.1国外研究状况

早在17世纪，已经有了一个悬架专利的诞生，当时的叶片弹簧是运用在马车上的。汽车出现了之后，研究者对于悬架的研究做了好多好多的工作，之后就有了各种各样的弹簧诞生了。1934年，被动悬架就是在这个时间点生产出来的，它是世界上第一批被动悬架，但它的效果并不是那么好。之后研究工作者一直思考怎么样才可以克服这个问题。直到19世纪的70年代，就有了半主动悬架，它是一个非常重要的启蒙阶段，之后的很多悬架都是基于这个研究而拓展的。^[11]半主动悬架的出现为发展主动悬架提供了很好的参考示例。19世纪50年代，美国就已经有人提出主动悬架的想法。在1980年，世界各地都有人投入研究中，且都相继成功研发。^[2]所装悬架为主动悬架的汽车，在通过一些路况十分复杂的路面时，车身稳定且噪音较小。因为主动悬架的制造成本非常高，所以当时只能用于高档汽车。