一、目的及意义

汽车悬架系统是汽车底盘的重要组成部分，是汽车中弹性的连接车轴与车架的一系列装置的总成，其功用是传递路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些力所造成的力矩到车架之上。悬架系统一般是由减震器、弹性元件、导向机构等部件构成，主要任务是缓和由不平路面产生并传给车架或者车身的冲击，同时衰减由此引起的震动，以提高乘车的舒适性。

重型车主要分为重型牵引车和重型挂车，最大总质量大于3500Kg。

目前国内的重型车的悬架类型主要有三种，分别是板簧悬架、空气悬架和橡胶悬架。国内主流的重型车悬架还是选择的钢板弹簧悬架。钢板弹簧悬架分为多片弹簧悬架和少片钢板弹簧悬架。少片钢板弹簧悬架适用于轻载车型，而重型车大部分采用多片钢板弹簧悬架。

钢板弹簧悬架的主要优点是结构相较于其他类型悬架简单，制作容易。虽然随着这么多年对钢板弹簧悬架的研究开发，该方面的工艺较为成熟，成本降低的同时也降低了整车的售价。但钢板弹簧簧下质量大，在推行汽车轻量化的今天难免是有些无法适应，也难以兼顾重型车的舒适性和操作稳定性。

随着我国国民经济实力的不断增长，汽车成为家家户户日常的一种生活用品的同时，人们对于使用汽车过程中的行驶安全性和乘坐舒适性的要求也不断提高。

为此，在重型车上配备空气悬架已经成为一种趋势。空气悬架是以空气弹簧为弹性元件。空气弹簧是在密闭容器内冲入压缩空气，利用空气的可压缩性实现弹性的变化。作用在空气弹簧上的载荷增加时，空气受到压缩，气压增大使得空气弹簧刚度变大；作用在空气弹簧上的载荷减小时，空气膨胀，气压减小使得空气弹簧刚度变小。这种较为理想的弹性特性可以提高乘坐舒适性，对于牵引车和挂车而言，也有利于其更好地保护运载物。

利用CATIA对悬架系统进行设计，不仅可以压缩时间成本，控制研发经费，同时方便了进一步对悬架系统进行有限元分析。利用ANSYS对设计出的悬架系统进行受力分析及结构优化，也在一定程度上减少了实际实验所造成的大量资源损耗。

二、研究现状

重型车在使用定刚度和定阻尼减震器的传统悬架的情况下难以同时满足操作稳定性和乘坐舒适性。在钢板弹簧悬架系统设计中难免为了同时兼顾到两者而进行折衷，虽然不断有着结构优化，也在乘坐舒适性和操作稳定性上有了很大的提高，但依旧没有质的提升。