摘 要

悬架的设计往往在整车的设计开发中是核心问题，也一直是热点问题。悬架本来就是是在车轮和车架（或承载式车身）之间的一切传力连接装置的总称。它的设计目的是为了用来缓冲汽车在行驶过程中因路面崎岖不平造成的颠簸或转向时因离心力作用产生的振动或倾斜。所以为了保证汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性，一份好的悬架设计方案地位就显得尤为突出。

这次的设计任务是针对广汽三菱的如今的一款热门车型——欧蓝德，进行前悬架设计计算，并完成关键零部件的校核和疲劳强度分析。表述的内容主要是从前悬架选型，分析其优缺点着手，确定设计内容是麦弗逊式独立悬架设计。之后依靠能够查询到的整车设计参数，就关键的零部件（螺旋弹簧和减振器），进行详细的设计计算说明。通过三维软件完成各个关键零部件的模型建立之后，再对其它零部件（下摆臂和横向稳定杆），进行疲劳强度的分析。随着一系列的设计步骤的推进，得到了一份合格的麦弗逊式前悬架设计。

关键词：悬架，麦弗逊，设计，欧蓝德

Abstract

In general, the design of suspension is the core problem in the design and development of the whole vehicle, and it has always been a hot issue.Suspension is originally the general term for all transmission connections between the wheel and the frame (or body).It is designed to cushion the vibration or tilting of a car due to the force of centrifugal force during the bumpy road or steering.Therefore, in order to ensure the control stability and ride comfort of the car, a good suspension design scheme is particularly prominent.

This design task is to carry out the design calculation of the front suspension , from a popular car model of GMMC, and finish the strength check or fatigue strength analysis of key parts.Firstly, the description of the design specification is mainly about selecting the front suspension, and analyzing its advantages and disadvantages. Then I will have a target that the design content is the design of the McPherson suspension. After that, the key parts are explained in detail based on the design parameters of the vehicle, such as spiral spring and shock absorber. After the model of each key part is established by 3D software, the fatigue strength of other parts is analyzed,such as lower swing arm and horizontal stabilizer bar. With a series of design steps development, a qualified McPherson front suspension design was obtained.

Key words: suspension, McPherson, design, Outlander

目录

第1章 绪论 1

1.1悬架的功用与结构 1

1.2悬架的分类 1

1.3汽车悬架发展情况 1

第2章 悬架的简介和选型 3

2.1独立悬架与非独立悬架优缺点分析与选择 3

2.1.1非独立悬架优缺点分析 3

2.1.2独立悬架优缺点分析 3

2.2独立悬架分类与结构形式分析 4

2.2.1独立悬架的分类与评价指标 4

2.2.2几种典型独立悬架的比较 4

2.2.3比较选型 7

第3章 麦弗逊式独立悬架设计 8

3.1设计概述 8

3.2麦弗逊悬架设计对应车型的初始数据 8

3.3悬架挠度的设计 9

3.3.1悬架静挠度的选取 9

3.3.2悬架动挠度的选取 10

3.3.3悬架弹性特性 10

3.4螺旋弹簧的设计和计算 11

3.4.1弹簧参数的计算选择 11

3.4.2车辆满载状态计算刚度 12

3.4.3按照满载状态选取弹簧几何尺寸 12

3.4.4螺旋弹簧的校核 13

3.4.5小结 13

3.5减振器的设计 13

3.5.1减振器的分类与选型 13

3.5.2双筒式减振器的结构与工作原理 14

3.5.3相对阻尼系数的选择 14

3.5.4减振器阻尼系数的确定 15

3.5.5最大卸荷力的确定 16

3.5.6减振器主要尺寸的选择 16

3.6导向机构的设计 17

3.6.1导向机构的设计要求 17

3.6.2导向机构作用以及选型 17

3.6.3前下摆臂疲劳分析报告 17

3.7 辅助元件的设计 20

3.7.1 横向稳定杆的作用 20

3.7.2横向稳定杆连杆疲劳分析 20

第4章 结论 24

参考文献 25

附录 26

致谢 30

第1章 绪论

1.1悬架的功用与结构

悬架最主要的功用就是传递作用在车轮与车架（或承载式车身）之间的所有力和力矩，还能够在汽车行驶过程中缓和由于路面的不平整所带来的冲击，并且能起到直接衰减车架或者承载式车身的振动的作用，以此来满足对车辆行驶平顺性的要求。为了满足这些功能，有必要在车轮与车架（或承载式车身）之间设置弹性连接。也就是说，根据设计在悬架系统中的弹性元件在车辆行驶期间传递车轮与车架（或承载式车身）的垂向载荷，并且依靠其变形来达到吸收能量，缓冲振动目的。由于这种弹性连接结构的特殊性，一辆汽车就可以被看作是由簧上质量、簧下质量和弹性元件组成的独立振动系统，承受的激励不仅仅来自于外界（不平的路面、空气动力），还有来自自身振动系统内的激励（发动机、传动系）。当然，为了快速衰减一些不必要的振动，悬架系统还必须包含阻尼元件，即减振器。而且，为了保证悬架系统能够可靠地传递作用在车轮与车架（或承载式车身）之间的所有力和力矩，并且能确保车轮与车架（或承载式车身）之间有固定的位置特性，在悬架设计过程中还需要一些连接装置，即导向机构。此外，我们偶尔可能还需要一些辅助元件，比如说横向稳定器，来保证车辆有更好的行驶稳定性，比如能自车辆转弯的时候，防止车身发生倾斜。

因此，总的来说一般悬架系统都包含的有弹性元件、阻尼元件——减振器以及特有的导向机构。另外，一些悬架系统中还可能包含有辅助元件——横向稳定器。悬架结构大体由这几部分组成。