摘 要

悬架系统是近代汽车的特别主要的组成之一，它最主要的功用是传递车轮和车架之间的作用力和力矩，并使得整车在驶过有颠簸路面时，能够行驶平顺，不受到冲击，悬架可以衰减由于凹凸地面产生的振动，从而汽车在行驶过程，驾乘人员都能感到舒适。为了在短时间内衰减不必要的振动，减振器是悬架系统中缺少不了的。除此之外，为了使得车身在整车转向时，不至于侧倾过多，一般会设置横向稳定杆这样的一个零件来解决这个问题。

此次设计是针对中级轿车前悬架设计，设计任务是对悬架进行选型和各个零部件的建模并装配。为了可以简单清晰地表明设计思路和流程，设计论文首先对悬架整体参数进行计算，然后再计算具体零件的参数，之后设计三维图，并把三维图进行装配，然后导出二维图，达到设计要求，最后也对悬架进行运动参数的分析。

关键词：麦弗逊式独立悬架；三维建模；运动参数分析

Abstract

Suspension system is an important component of modern cars, its most critical function is to pass the role of the wheel and the frame between the force and torque, and make the vehicle passing through the bumpy road when the impact of the ease, This caused by the vibration, so the car in the process of running the ride to be guaranteed. In order to attenuate unnecessary vibration in a short time, the damper must be included in the suspension system. In addition, in order to make the body in the vehicle steering, and will not roll too much, usually set up a horizontal stabilizer bar such a part to solve this problem.

The design is for the mid-car front suspension design, the design task is to select the suspension and the various parts of the modeling and assembly. In order to be able to clearly and clearly show the design ideas and processes, the design of the first calculation of the suspension parameters, and then calculate the specific parts of the parameters, after the design of three-dimensional map, and the three-dimensional map assembly, and then export two-dimensional map, to design Requirements, and finally the suspension of the movement parameters of the analysis.

Key Words：McPherson independent suspension; 3D modeling; motion parameter analysis

目 录

第1章 绪 论 1

1.1悬架的作用 1

1.2 悬架的组成 1

1.3麦弗逊式独立悬架 2

1.4悬架的设计要求 2

1.5麦弗逊悬架的国内外发展情况 3

第2章 悬架分析设计 3

2.1悬架结构方案分析 3

2.2弹性元件 4

2.3减振元件 4

2.4传力构件及导向机构 4

2.5横向稳定器 5

本章小结 5

第3章 悬架主要参数的确定 6

3.1悬架频率的选择 6

3.2 悬架的工作行程 6

3.3悬架刚度计算 6

本章小结 7

第4章 悬架主要零件设计 8

4.1 螺旋弹簧的设计计算 8

4.1.1螺旋弹簧的刚度 8

4.1.2 弹簧的受力及变形 8

4.1.3 弹簧相关几何参数的计算 9

4.1.4弹簧校核 11

4.2 减振器结构类型的选择 11

4.2.1减振器结构参数的设计 14

4.3 横向稳定杆的设计 16

4.3.1 横向稳定杆的作用及结构 16

4.3.2 横向稳定杆参数的计算 16

4.3.3 稳定杆校核 18

本章小结 18

第五章 麦弗逊式独立悬架catia建模 19

5.1 麦弗逊独立悬架零部件的设计 19

5.2 对悬架系统零部件的总装 20

本章小结 21

第六章 悬架系统运动参数分析 22

6.1分析目标 22

6.2 仿真分析过程 22

6.3分析结果评价 23

6.3.1前轮外倾角分析 23

6.3.2前轮前束分析 24

6.3.3主销内倾角分析 24

6.3.4主销后倾角分析 25

本章小结 25

结论 26

致谢 27

参考文献 28

第1章 绪 论

1.1悬架的作用

悬架是布置形式是承载方式的车身或者车架，与整车上轮胎又或者是车桥这些设备的综合。

(1) 传递车架与车桥之间一切的力矩（包括反力矩）及其力（包括反力）。

(2）缓和并且抑制因为不平路面导致的冲击和振动，使得车辆在路上行驶时候，司机操纵车辆稳定，车辆行驶也平顺。

(3）短时间内有效衰弱减小车桥和车身之间的振动。

悬架系统具有的在汽车上的这几个作用之间有着紧密的联系。要想在短时间内使得冲击变得比较小，驾乘体会到舒服，那么把悬架系统的刚度调低是必不可少的。但如果这样的话，又会使得整车的操纵稳定性变差。所以必须寻找到平衡点，既使得汽车在行驶过程中车开起来很稳定，又能可以使车辆在凹凸的路面上也开的平顺。

悬架性能参数和结构形式的合理选择与否，直接影响车辆在驾驶时是否稳定，行驶是否平顺和乘车人员是否感到舒服。可以看到，悬架系统对于汽车来说特别重要。

1.2 悬架的组成

现代汽车尤其是乘用车的悬架、种类以及形式，会因为公司和设计单位的不同，而导致形式有差异。但是，悬架系统的组成一般都类似。从图1.1可以看到，都会有减振器起着减少振动的作用，弹性元件起到缓和冲击的功能，而横向稳定器则可以控制车辆在拐弯时候的侧倾角度。