摘 要

本课题为针对东风雪铁龙爱丽舍的后悬架设计，文章介绍了悬架的基本组成以及主要分类，分析了悬架的研究与发展状况。由于扭力梁式后悬架结构简单，其组成零件较少，制造成本低而且安装空间相对较小，不仅便于拆卸而且其零件容易匹配便于修理，所以本次设计选用扭力梁式后悬架。

本文分析了悬架参数对汽车性能的影响并且详细阐述了该悬架的设计过程，首先确定悬架的主要参数，然后对弹性元件和减振器进行选型和设计，最终根据计算结果进行catia建模。建模完成后，使用ADAMS软件对设计模型进行动力学仿真，分析悬架在汽车行驶过程中各种参数的变化以及对性能的影响情况。最后使用AutoCAD绘制二维图纸。经过验证，本次设计计算结果在设计目标范围内，满足悬架性能要求。

关键字：扭力梁后悬架；设计计算；车辆

Abstract

This paper is designed for the rear suspension of Dongfeng Citroen Elysee. The article introduces the basic composition and main classification of the suspension, and analyzes the research and development of the suspension. As the torsion beam rear suspension structure is simple, its components less, low manufacturing costs and the installation space is relatively small, not only easy to disassemble and easy to match the parts easy to repair, so this design selection torque beam rear suspension.

In this paper, the influence of the suspension parameters on the performance of the vehicle is analyzed and the design process of the suspension is described in detail. Firstly, the main parameters of the suspension are determined, and then the elastic element and the shock absorber are selected and designed. Finally, Modeling. After the modeling is completed, the ADAMS software is used to simulate the design model, and the changes of the parameters and the influence on the performance of the suspension are analyzed. Finally, use CAD software to draw assembly drawings and parts drawings. After verification, this design calculation results within the design objectives, to meet the suspension performance requirements.

Keywords: torsion beam rear suspension; design calculations; vehicle

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1悬架的功能及重要性 1

1.2悬架系统的性能以设计要求 2

1.3汽车悬架系统研究与发展状况 2

1.4悬架基本组成 3

1.5悬架的主要分类 3

第2章 悬架的主要参数设计 6

2.1悬架主要参数设定 6

2.2悬架静挠度 7

2.3悬架动挠度 8

2.4悬架刚度确定 9

第3章 弹性元件的设计 10

3.1螺旋弹簧材料的选择 10

3.2弹簧直径和刚度计算 10

3.3其他参数计算 11

3.4弹簧的稳定性校验 12

第4章 减振器的类型以及参数的选择和计算 13

4.1减振器的类型 13

4.2减振器参数设计 13

4.2.1相对阻尼系数ψ的确定 13

4.2.2减振器阻尼系数δ的确定 13

4.2.3减振器最大卸荷力的确定 14

4.2.4主要尺寸参数确定 14

第5章 CATIA模型建立 16

5.1螺旋弹簧模型建立 16

5.2减振器模型建立 16

5.3扭转梁CATIA建模 17

第6章 基于 ADAMS/CAR 的扭转梁悬架仿真 18

6.1ADAMS软件简介 18

6.2扭转梁悬架系统的建立 18

6.3车轮跳动的悬架运动学仿真 20

6.4仿真图线分析 21

6.4.1悬架刚度 21

6.4.2车轮前束角 22

6.4.3车轮外倾角 23

第7章 总结 24

参考文献 25

致谢 26

第1章 绪论

1.1悬架的功能及重要性

现如今汽车的性能评价指标主要有动力性、燃油.经济性、制动性、操纵.稳定性、平.顺性、汽车的通过.性等^[1]。除以上几点外，现代汽车的设计制造更倾向于提高行驶的安全性以及驾驶员与乘客的舒适性，从而使汽车的整体性能以及其使用价值得到更全面的发展。为了能够实现这个目的，在设计悬架时需要在现有的基础上进行改动。汽车整车的振动特性不同会影响汽车的舒适性，而悬架的各种特性又会对车身的振动特性造成影响，所以通过改进悬架，可以使汽车的舒适性得到显著提升，并能够保证汽车操纵更加稳定。下图为扭力梁后悬架示意图：

图1.1 扭力梁后悬架

悬架是用来传递车架与车桥之间一切力和力矩的装置总称，它主要是将地面对车轮的垂直反作用力、汽车的驱动力、地面制动力、侧向反作用力以及他们所产生的力矩传递给车身上^[2]。由于悬架的存在，可以最大程度的提高地面与车轮间的摩擦力，从而使车辆获得更高的路面隔离性能、抓地性能、转弯性能等，同时提高了操纵和转向时的稳定性。当汽车通过不平坦的路面时，地面的反作用力传递到车身，这种冲击可能导致汽车的部件过早损坏以及影响乘客的舒适度，因此悬架系统中还必须有弹性元件来缓和冲击。当悬架系统受到传递来的冲击力时，车身将会振动，如果振动持续时间过长没有衰减，将会降低乘客的舒适度。因此需要单独设有减振器，使振动能够快速的减弱，吸收路面产生的能量，不至于振动过度，从而保证了汽车在的行驶过程中保持平顺和乘客感受到的舒适程度。

1.2悬架系统的性能以设计要求

为了使悬架性能能满足汽车行驶时的需求，保证良好的性能特征以及行驶速度，我们在悬架的设计中应该首要满足以下几点要求：

（1）汽车的行驶平.顺性保证良好。在国际标准ISO2631-1：1997《人体承受全身振动评价指南》中规定了相应的界限值，使汽车的振动频率调整到该界限内，即可满足汽车平顺性^[3]。