摘 要

悬架是汽车的重要组成之一，它将车轴（或车轮）与车架（或车身）弹性地连接起来，传递车轮和车架之间的力和力矩。本文是针对四驱中级轿车后悬架的设计，这里参考本田CRV轿车的后悬，选用了双横臂独立悬架，它的两个摆臂在汽车的横向平面内摆动，适当的选取上下臂的长度，可以让车轮在行驶过程中，轮距保持不变，轮胎的磨损减小，还能保证良好的行驶稳定性。本说明书中包括悬架设计的目的及意义，悬架的系统组成，独立悬架与非独立悬架的选择，悬架具体结构形式的选择，悬架参数的计算，导向机构的计算，弹性元件的具体计算，减振器的具体计算。运用ADAMS对悬架进行仿真分析，保证设计出的悬架符合要求。

关键词:双横臂独立悬架;螺旋弹簧;双筒式减振器; 导向机构;ADAMS

Abstract

Suspension is one of the important components of the car, it will connect axle (or wheel) and the frame (or body) elastically, passing the force and torque between wheels and the frame. This thesis is written about the four-wheel drive rear suspension design, which references Honda CRV car rear suspension. I choose double wishbone independent suspension, and its two arms swing in the car's horizontal plane. Appropriate selection of the length of the upper and lower arm can make the tread remain the same in the process of running, decrease the wear and tear of the tire, and ensure good driving stability. This thesis includes the purpose and significance of the suspension design, the composition of the suspension system, the choice of independent suspension and the non-independent suspension, the choice of the specific structure of the suspension, the calculation of the suspension parameters, the calculation of the guide mechanism, the specific calculation of the elastic element, and the specific calculation of the shock absorber. And then ADAMS is used to simulate the suspension to ensure that the design of the suspension to meet the requirements.

Keywords: double wishbone independent suspension; spiral spring; double-barrel shock absorber; guide mechanism; ADAMS

目录

第1章 绪论 1

1.1课题研究的目的和意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3设计的基本内容和目标 2

1.3.1设计的基本内容 2

1.3.2设计的目标 2

第2章 悬架选型 3

2.1悬架系统的作用和组成 3

2.2独立悬架与非独立悬架的选择 3

2.3悬架具体结构形式的选择 3

第3章 悬架参数选择 5

3.1悬架静挠度 5

3.2悬架动挠度 6

3.3簧上质量 6

3.4悬架刚度 7

第4章 导向机构设计 8

4.1导向机构的设计要求 8

4.2导向机构尺寸的设计 8

4.3导向机构侧倾中心高度的设计 9

4.4导向机构在纵向平面内的布置 10

4.5导向机构在水平面内的布置 11

第5章 弹性元件设计 12

5.1弹性元件的作用及分类 12

5.2螺旋弹簧参数设计 12

5.2.1弹簧刚度 12

5.2.2弹簧钢丝直径 13

5.2.3弹簧工作圈数 14

5.3螺旋弹簧的校核 14

第6章 减振器设计 16

6.1减振器的分类 16

6.2减振器的参数设计 16

6.2.1相对阻尼系数 16

6.2.2减振器阻尼系数 17

6.2.3最大卸荷力 18

6.2.4主要尺寸参数 18

第7章 悬架仿真 19

7.1轮距变化的仿真 19

7.2车轮外倾变化的仿真 20

第8章 导向机构受力分析与强度校核 22

8.1单个作用力作用时的受力分析 22

8.1.1车轮只有垂直力作用 22

8.1.2车轮只有侧向力作用 23

8.1.3车轮只有驱动力作用 24

8.1.4车轮只有制动力作用 25

8.2四种工况的受力分析 26

8.2.1最大垂直力工况 26

8.2.2最大侧向力工况 27

8.2.3最大驱动力工况 28

8.2.4最大制动力工况 29

8.3强度校核 30

8.3.1上横臂的校核 30

8.3.2下横臂的校核 31

8.3.3连接板的校核 32

结论 33

参考文献 34

附录 35

致谢 42

第1章 绪论

1.1课题研究的目的和意义

悬架是车桥（或车轮）与车架（或承载式车身）之间的一切传力装置的总称，它的作用是将路面作用于车轮上的垂直方向上的反力，纵向反力（制动力和驱动力）和侧向的反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身）上，保证汽车的正常行驶^[1]。随着人们生活品质的提高，车辆从最初只属于贵族的物品到现在成为每个人必不可少的交通工具，车辆的各方面性能都得到了改善，最初的对车的要求是注重在动力性上，现在人们对汽车的行驶平顺性尤其重视，悬架就是影响汽车行驶平顺性中的重要部件之一，悬架的合理设计，能有效提高汽车的行驶平顺性，随着各方面技术的成熟，悬架的设计成为了车辆性能提高的瓶颈，悬架的好坏给用户直接的感受就是车开起来舒不舒服，坐上去颠不颠簸，舒适性的好坏与汽车的固有频率有关，固有频率又与汽车的悬架相联系，因此悬架的设计很重要。

1.2国内外研究现状

传统的汽车悬架有两种类型：独立悬架和非独立悬架。非独立悬架是用一根整体式车桥将两侧的车轮连接起来，每一侧的车轮跳动都会影响到另一个车轮。独立悬架是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独地通过弹性悬架与车轮（或车身）连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响^[1]。

传统的汽车悬架也称为被动悬架，被动的意思是悬架的刚度和阻尼在设计时已经确定了，在行驶过程中，这两个参数是不会变的，因而汽车的性能也是不变的，也是无法调节的，所以这种悬架只能在某种路面不平度的道路状态和某种车速下达到最佳的性能。随着科技的进步，为了解决这一问题，为了让汽车在不同路面不平度的道路上和不同的车速下都能达到最佳性能，主动悬架和半主动悬架的概念被人们提了出来。主动悬架可以根据汽车的运动状态和路面状况，适时地调节悬架的刚度和阻尼，使其处于最佳的运行状态。半主动悬架只能调节悬架的阻尼。