摘 要

汽车的平顺性和操纵稳定性是决定汽车舒适度的重要性能，悬架作为汽车底盘的重要组成部分，对此有很大的影响。本文依据东风标致508相关技术参数，参考相关文献，对该轿车前独立悬架（麦弗逊式）进行了分析与设计，重点考虑了悬架的弹性特性，螺旋弹簧，减振器，横向稳定杆，半轴等。基于Adams建立三维模型并进行动力学仿真，分析悬架硬点对车轮定位参数的影响并优化了车轮定位参数，对优化后的悬架进行Catia三维建模并导出二维工程图。本文的优化设计方法能够找出悬架各参数在运动过程中的变化规律，有助于缩短产品开发周期，节约成本，是一种值得参考的优化设计方法。

关键词：Adams；麦弗逊悬架；Catia建模；运动仿真，优化

Abstract

The ride comfort and handling stability of automobiles are important properties that determine the comfort of automobiles, and suspension, as an important component of automobile chassis, has a great influence on this. According to the relevant technical parameters of Dongfeng Peugeot 508 and related literatures, this paper analyzes and designs the front independent suspension ( McPherson type ) of this car, focusing on the elastic characteristics of the suspension, coil springs, shock absorbers, stabilizer bars, axle shafts, etc. Based on ADAMS, a three-dimensional model is established and dynamic simulation is carried out, the influence of suspension hard points on wheel alignment parameters is analyzed and the wheel alignment parameters are optimized, and CATIA three-dimensional modeling is carried out on the optimized suspension and a two-dimensional engineering drawing is derived. The optimal design method in this paper can find out the changing rules of suspension parameters in the process of movement, which helps to shorten the product development cycle and save costs, and is a kind of optimization design method worthy of reference.

Key Words：Adams ; McPherson suspension ; CATIA modeling ; motion simulation ; optimizatio

目录

摘要 1

Abstract 2

第1章 绪论 1

1.1研究目的及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3设计的基本内容、目标、技术方案及措施 1

1.3.1基本内容 1

1.3.2本文研究目标 1

1.3.3技术路线 2

第2章 悬架结构分析与选择 3

2.1悬架的作用与组成 3

2.1.1悬架的作用 3

2.1.2悬架的组成 3

2.2麦弗逊悬架的历史 3

2.3悬架基本结构的确定 4

第3章 麦弗逊式独立悬架设计 5

3.1主要参数的确定 5

3.2悬架的弹性特性和工作行程 5

3.3螺旋弹簧设计 6

3.4减振器设计 9

3.5 横向稳定杆设计 12

3.5.1 横向稳定杆的作用 12

3.5.2 稳定杆接头形式选择 13

3.5.3 稳定杆直径计算 13

3.5.4 稳定杆校核 15

3.6半轴初步计算 15

第4章 麦弗逊悬架优化 16

4.1 悬架建模及仿真 16

4.1.1悬架建模过程 16

4.1.2建立悬架试验台 17

4.1.3 悬架同向轮跳试验 18

4.1.4仿真结果分析 19

4.2悬架的优化设计 21

第5章 麦弗逊悬架三维建模 26

第6章 结论 27

参考文献 28

致谢 30

第1章 绪论

1.1研究目的及意义

作为标致品牌在中国市场上的首款中高档车型，标致508肩负着神龙汽车打开中高端市场的重任。作为一款中高档轿车，平顺性和操纵稳定性的提升尤为重要，而悬架对轿车的平顺性和操纵稳定性有重要影响。

东风标致508使用的是麦弗逊式独立悬架。这种悬架操纵性能稳定，由于这种悬架具有较为紧凑的结构，从而大大减小了车轮跳动带来的定位参数改变过大的问题^[1]，并且将上横臂去掉的设计方便了转向与发动机系统的布置，这些改进使得麦弗逊式独立悬架的滑柱受到的侧向力大大优于烛式悬架。但是麦弗逊悬架也有缺点：由于弹簧和减振器的作用方向相同，都是用于对抗车辆上下振动，那么在横向稳定性的方面就有所缺陷，虽然可以通过增加防侧倾杆减少侧倾支撑不足的情况发生，但却起不到根本改善的目的。作为一种优点缺点并存的悬架，选择它的最大理由就是它那低廉的成本了，由于本文的参考车型标致508售价在20万上下，考虑到成本问题，麦弗逊悬架是不错的选择^[2]。本文即是分析麦弗逊悬架的结构和特性并进行优化设计，力求使其平顺性和操纵稳定性更上一层楼。

1.2国内外研究现状

目前，对于悬架的研究已经比较完善了。设计悬架系统的一般步骤为：第一步，确定如舒适性、操纵稳定等衡量悬架系统性能的各项指标；第二步确定配置方案，这些方案需要满足第一步中的悬架系统特性要求，同时选定配置方案后需要从成本等角度检验配置方案的可行性；最后进行符合该特性及配置方案的相关零部件设计。另外，随着计算机技术的发展，计算机辅助设计也广泛应用：国内通常是利用Adams进行运动仿真分析。仿真分析的一般步骤为：第一步，打开Adams自带的悬架模型，并根据自己的设计赋予其新的硬点；第二步，进行轮跳实验，收集数据并分析；第三步，选定设计变量进行优化，最终提供较理想的产品开发解决方案。国外通常是在算法和编程上进行研究，建立更适合计算机求解的数学模型。

1.3设计的基本内容、目标、技术方案及措施

1.3.1基本内容

1）设计并优化东风标致508轿车前独立悬架；

2）完成东风标致508轿车前独立悬架总装配图、典型零件图和相关零部件设计计算，按照独立悬架优化设计步骤编写设计说明书。

1.3.2本文研究目标

1）利用ADAMS/Car 建立麦弗逊式悬架模型；