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多连杆悬挂

多连杆悬挂
多连杆悬挂

前些年,结构复杂、成本高昂、舒适性较好的多连杆式独立悬架还只服务于豪华轿车,或少部分定位较高端的中高级别轿车。一时间,综合指标过硬、兼顾了操控和行驶舒适在内多种特性的多连杆式独立悬架似乎被归入了奢侈品类,让预算有限只能购买低端车型的“穷人们”望其兴叹。还好,近几年来随着汽车制造技术的不断提升,零部件单位生产成本逐步降低,理智的汽车厂商们开始设法让处于金字塔中低部的低端轿车也装备这种结构复杂、

立鸡群的效应。

多连杆式独立悬架的结构虽复杂,但操控性和舒适性较其他悬架更高

顾名思义,多连杆式悬架就是指由三根或三根以上连接拉杆构成,并且能提供多个方向的控制力,使轮胎具有更加可靠的行驶轨迹的悬架结构。不过时下,由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求,只有结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式,这两种悬架结构通常分别应用于前轮和后轮。以常运用于后轮的五连杆式悬架为例,五根连杆分别指主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂(见图一);其中,主控制臂可以起到调整后轮前束的作用,以提高车辆行驶稳定性,有效降低轮胎的摩擦。

在这里需要说明一下的是,国产丰田凯美瑞的后轮两连杆式独立悬架并不属于多连杆式悬架的范畴,仅仅只是融入了多连杆式悬架理念的麦弗逊悬架。位于上端的支柱减震器与车身相连,下端的A臂变成了两根连杆,在性能表现上两连杆与麦弗逊悬架有许多相似之处,优点在于重量轻、减震响应速度快,但缺点也非常明显,在刚度、侧面支撑、减震方面都不及真正的多连杆悬架。很好的例子就是因车速过快造成车辆失控并冲上隔离带,两连杆式后悬架的刚度就会因此而受到考验,同时因为冲上隔离带致使撞击力过大导致后悬架的两根连杆断裂,于是整个后悬架就有脱落的可能性。

图一多连杆悬架的结构图(本田雅阁)

梅赛德斯-奔驰CLK车型多连杆多悬

多连杆悬架的工作原理是连杆共同作用的组合效应

与这种优化过的麦弗逊式悬架相比,真正的多连杆悬架的构造不仅增加了对车轮上方的控制力,对车轮的前后方也有相应的连杆产生作用力,主要作用就像一个锁止机构一样,将车轮牢牢地固定在半轴末端,使车轮行进轨迹移位减小,增强悬架的整体性和可靠性。

以常见的五连杆式后悬架为例,五根连杆:主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂分别对各个方向的作用力进行抵消。比如,当车辆进行左转弯时,后车轮的位移方向正好与前转向轮相反,如果位移过大则会使车身失去稳定性,摇摆不定。此时,前后置定位臂的作用就开始显现,它们主要对后轮的前束角(见图二)进行约束,使其在可控范围内;相反,由于后轮的前束角被约束在可控范围内,如果后轮外倾角(见图三)过大则会使车辆的横向稳定性减低,所以在多连杆悬架中增加了对车轮上下进行约束的控制臂,一方面是更好地使车轮定位,另一方面则使悬架的可靠性和刚度进一步提高。

图二前束角图三(上:正外倾,下:负外倾)

从车辆操控性角度来看,多连杆悬架的吊悬结构能通过前后置定位臂和上下控制臂有效控制车轮的外倾角及前束角。例如,当车轮驶过坑洼路面时,首先上下控制臂开始在可控范围摆动,及时给予车轮足够的弹跳行程;如果路面继续不平,同时车辆的速度加块,此时前后置定位臂的作用就是把车轮始终固定在一个行程范围值内,同时液压减震器也会伴随上下控制臂的摆动吸收震动,而主控制臂的工作就是上下摆动配合上下控制臂使车轮保持自由弹跳,令车厢始终处于相对平稳的状态。

正是因为多连杆悬架具备多根连接杆,并且连杆可对车轮进行多个方面作用力控制,所以在做轮胎定位时可对车轮进行单独调整,并且多连杆悬架有很大的调校空间及改装可能性。不过多连杆悬架在研发上规模较为庞大,由于结构复杂、成本高、零件多、组装费时,并且要达到非独立悬架的耐用度,始终需要保持连杆不变形、不移位,在材料使用和结构优化上都很考究。所以多连杆悬架是以追求优异的操控性和行驶舒适性为主要诉求的。

高档车型尤其喜欢采用多连杆式悬架,可见其魅力非凡

尽管多连杆式悬架拥有众多的优点,但这并不意味着它的运用范围就非常广,相反在一些车身紧凑甚至结构特殊的车型上,多连杆悬架尤其是五连杆式悬架更是无用武之处。究其原因主要是因为五根连杆的结构布置会占用不少横向空间,使发动机不便于安置,同时复杂的悬架结构还会为发动机的维修保养造成不便,所以五连杆式悬架通常只应用于后轮。

不过奥迪的车型算是一个例外。通过奥迪设计师巧妙的简化设计,并用液压减震器取代了一根控制臂,使五连杆变成了四连杆(见图四和图五),再通过运动学原理将牵引力、制

动力和转向力分离,赋予了车辆同样精确的转向控制能力。从奥迪的车型设计理念来看,将发动机装在前轴之前,正好在前轴处可以腾出空间安装四连杆悬架,同时奥迪的设计师还使用了铝合金材质来降低控制臂重量以提高车轮的回弹响应速度,从而大大提高了车辆的操控能力,行驶舒适性也随之得到了质的提升。相对于我们熟悉的奔驰和宝马,由于他们的车型设计理念偏向于运动化,并且大多为后轮驱动,为了使车身的前后重量分配达到更完美的50:50,因此奔驰和宝马的车型通常都将发动机装配在前轴之上或之后,于是便没有足够的空间来安装多连杆悬架,那么双横臂或加强型的麦弗逊式前悬架就成了最好的折衷方案。

图四

图五四连杆悬架

多连杆悬架的优势非常明显,这使得它正逐步被广泛地运用

对于多连杆式悬架来说,完善的结构能使前后轮的主销倾角同时达到最佳位置,当然前提条件是厂方工程师在设计之处就要有周全的考虑和精密的数据计算。由于多连杆悬架的连杆达到四根甚至五根,所以必须通过车架(通常所说的大梁)连接固定(见图六),而车架和车身又为柔性连接。此时,车架的作用就相当于前悬采用的副车架,可使悬架的整体性得到加强。在众多连杆的作用下,可大幅度降低来自路面的冲击,通过前后定位臂的抑制作用,可改善加速或制动时车内乘员的仰头和点头动作;结合后轮结构紧凑的螺旋弹簧的拉伸或压缩,还可使车轮的横向偏移量保持在最小值,提高车辆直线和弯道行驶的稳定性。同时,配合阻尼调校到位的减震器,多连杆式悬架在车辆上具体表现为转弯时侧倾较小,并且对波形路面的吸震也更加到位。

图六大众辉腾后悬副车架

目前越来越多的车型在后悬架上采用多连杆结构,最好的例子就是大众最新的PQ35、PQ46平台摒弃了以前PQ34和PQ45平台上后轮拖曳臂式带扭力梁的悬架结构,转而采用性能更优异的多连杆结构。目前,在国内后轮采用多连杆悬架结构的车型不在少数,从中级车福克斯、马自达3、速腾、明锐到稍高级别的迈腾、雅阁、马自达6、丰田锐志、蒙迪欧,甚至奔驰、宝马全系列等,后轮悬架结构清一色的是多连杆式。

典型地多连杆独立悬挂结构图

全面解析5种常见悬挂 在这个言必谈操控、论必说运动的年代里,几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能,从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性,就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。那么他们是否如宣传所说这么优秀,此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统,并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。 『悬挂在汽车底盘安放位置的示意图』 ● 悬挂的概念和分类 首先让我们来了解一下什么是悬挂:悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成,这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器结构,但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大,这也是悬挂性能差异的核心构件。根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。

『奥迪S4前后均采用了独立悬挂』 非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上,一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮,这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性,同时由于左右两侧车轮的互相影响,也容易影响车身的稳定性,在转向的时候较易发生侧翻。独立悬挂底盘扎实感非常明显。由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连,因此从使用过程来看,当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力,这种冲击力不会波及另一侧车轮,使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。选用独立悬挂汽车一般来说其操控性和舒适性均要明显好于选用非独立悬挂的汽车。 『多连杆悬挂是独立悬挂的典型代表』

中级轿车多连杆后悬架设计

中级轿车多连杆后悬架设计-王昱昕-20070306 中级轿车多连杆后悬架设计 --------几何学定义GEOMETRY 二零零七年三月六日 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 comcn 序言 本文档主要从整车总布置角度出发在总体概念设计阶段进行悬架的 选型硬点几何定义设计从而确定悬架各相关部件的详细结构设计边 界和输入信息

PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 comcn 目录 后悬架常见类型 多连杆优缺点详细分析 预备信息 多连杆后悬架几何详细定义步骤 悬架目标设定 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 comcn 常见后悬架类型 1 拖曳臂TRAILING ARM 2 扭曲梁TWIST AXLE

3 多连杆MULTILINK PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 comcn 拖曳臂 TRAILING ARM 后悬架 优点 沿Y和Z方向的尺寸较小因此对于后部车厢布置非常有利能有较好的空间利用率尤其是轮罩之间的宽 度较大和容易布置备胎和油箱 悬架和车身容易装配 悬架结构简单零部件少容易分装 由于没有衬套滞后性较小 容易保护后驱

Compatibility with traction 缺点 在沿着车身与拖曳臂的旋转轴拖曳臂的长度和宽度有比较大的杠杆比因此当存在侧向载荷有不利 的前束 在车身的横向翻转有不利的车轮外倾角如果有一个比较合适的悬转轴有可能纠正外倾角但这样会影 响轮罩之间的宽度 不好的调整潜能所有的几何特征和相应变形参数都是相关联的 由于缺少衬套不能进行有效的衰减震动 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 comcn 扭曲梁 TWIST AXLE 后悬架

全面解析5种常见悬挂—双叉臂式独立悬挂附件

全面解析5种常见悬挂—双叉臂式独立悬挂 2007-07-19 09:19:19来源: (北京) ?很多朋友都对悬挂很感兴趣,希望了解更多相关知识,那么不要着急,下面我们就来介绍:双叉臂式独立悬挂。 本田思域的双横臂式悬挂 另外需要说明的是,双横臂式悬挂和双叉臂式悬挂有着许多的共性,只是结构比双叉臂式简单些可以称之为简化版的双叉臂式悬挂。同双叉臂式悬挂一样双横臂式悬挂的横向刚度也较大,一般也采用上下不等长摇臂设置。

后悬采用双横臂式悬挂的思域具有不错的运动性 卖的很好的中型轿车本田雅阁和马自达6都采用了双横臂前悬挂 双横臂式悬挂设计偏向运动性,其性能优于麦弗逊式式悬挂、但比起真正的双叉臂式悬挂以及多连杆前悬挂要稍差一些。国内采用双横臂式前悬挂的主要有:广州本田雅阁、一汽轿车马自达6以及北京奔驰-戴克的克莱斯勒300C。而采用双横臂式后悬挂的有东风本田思域。

大众豪华SUV途锐前后悬均采用了双叉臂式独立悬挂 主要优点:横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰; 主要缺点:制造成本高、悬架定位参数设定复杂; 适用车型:运动型轿车、超级跑车以及高档SUV前后悬架。 以上就是有关双叉臂式独立悬挂的相关知识,您应该对悬挂有了进一步的了解。那么,明天我们将继续为大家介绍的是多连杆式独立悬挂,敬请关注。 ?很多朋友都对悬挂很感兴趣,希望了解更多相关知识,那么不要着急,下面我们就来介绍:双叉臂式独立悬挂。

典型的双叉臂式独立悬挂结构图 双叉臂式悬挂又称双A臂式独立悬挂,双叉臂悬挂拥有上下两个叉臂,横向力由两个叉臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此横向刚度大。双叉臂式悬挂的上下两个A字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数,前轮转弯时,上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受的横向力,加上两叉臂的横向刚度较大,所以转弯的侧倾较小。 阿尔法·罗密欧159的前悬采用了双叉臂式悬挂

麦弗逊,多连杆和双叉横臂悬挂各有什么优缺点!

麦弗逊,多连杆和双叉横臂悬挂各有什么优缺点! 一、 从性能上简单来说是多连杆(3跟连杆以上)优于双叉横臂,双叉横臂优于麦弗逊。他们都是独立悬架。麦弗逊结构简单体积小,尝用于前驱小型车。首先小型车比较小,悬架过大会影响乘坐空间;其次前驱的汽车要在前桥集成动力输出,本来就比较复杂,如果选用结构简单的麦弗逊,设计生产都会比较便捷,自然成本也下降不少。但是由于结构简单使得悬挂刚度较弱,稳定性差,转弯侧倾明显。双叉臂悬挂拥有上下两个摇臂,起横向力由两个摇臂同时吸收,支柱只承载车身重量。因此横向刚度大。由于上下使用不等长摇臂(上长下短),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损。并且也能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。但是由于多了一个上摇臂,所以需要站用较大的空间,因此小型车的前桥一般布置不下此种悬挂,有的车型在后桥采用。多连杆悬挂,通过各种连杆配置(通常有三连杆,四连杆,五连杆),首先能实现双叉臂悬挂的所有性能,然后在双叉臂的基础上通过连杆连接轴的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角也能相应改变,这就意味着弯道适应性更好,如果用在前驱车的前悬挂,可以在一定程度上缓解转向不足,给人带来精确转向的感觉;如果用在后悬挂上,能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角,这就意味着后轮可以一定程度的随前轮一同转向,达到舒适操控两不误的目的。跟双叉臂一样,多连杆悬挂同样需要占用较多的空间,而且多连杆悬挂无论是制造成本还是研发成本都是最高的,所以常用在中高级车的后桥上。但多连杆结构复杂,重量较重,现在很多运用多连杆的高级轿车都采用铝合金来制造悬架。 虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量最高的悬架结构,但它仍是一种经久耐用的独立悬架,具有很强的道路适应能力。 缺点: 行驶在不平路面时,车轮容易自动转向,故驾驶者必须用力保持方向盘的方向,当受到剧烈冲击时,滑柱易造成弯曲,因而影响转向性能。 二、 独立悬架对比:双横臂PK麦弗逊 虽然悬架结构林林总总,但是中级轿车前悬架结构却主要集中在麦弗逊悬架和双横臂独立悬架,不少厂家纷纷采用成本更低并且可以和紧凑级车共用的麦弗逊式独立悬架,然而仍有不少厂家依然坚持双横臂独立悬架。 从结构上来看,双横臂式悬架和麦弗逊式悬架有着紧密的关系。它们的

麦弗逊式悬架的课程设计讲解

前言: 悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。悬架是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,因此悬架与车辆的行驶平顺性、操控稳定性具有极大的关系。悬架设计的好坏直接影响到整车的性能。因此开发出高品质的悬架是车辆工程师的一项重要任务。而悬架部分涉及的专业知识也比较高深,本文期望通过对悬架进行初级设计以达到对悬架有进一步了解的目 的。 关键词:悬架;减震器;弹簧计算 1

1悬架 1.1悬架的功用 汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身),缓和行驶中车辆受到的冲击力;保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动,使汽车行驶中保持稳定的姿势,改善操纵稳定性;同时悬架系统承担着传递垂直反力,纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上,以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时,特别在转向时,车轮运动轨迹要符合一定的要求,因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。 1.2 悬架的组成 一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。 1.弹性元件 弹性元件用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等,这里我们选用螺旋弹簧。 2.减振器 减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动,减振器的类型有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。 3.导向机构 导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动,通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时,可不另设导向机构,它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,在悬架系统中加设横向稳定杆,目的是提高横向刚度,使汽车具有不足转向特性,改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。

悬架的种类和优缺点(内容清晰)

悬架的概念和分类 悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。 悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。 典型的汽车悬架结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成,这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。绝大多数悬架多具有螺旋弹簧和减振器结构,但不同类型的悬架的导向机构差异却很大,这也是悬架性能差异的核心构件。 根据结构不同可分为非独立悬架和独立悬架两种。 独立悬架 独立悬架系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架系统悬架在车架或车身下面的。 优点: 1.质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力; 2.可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性; 3.可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性; 4.左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。 缺点: 1.独立悬架系统存在着结构复杂维修不便的缺点 2.成本高 3.因为结构复杂,会侵占一些车内乘坐空间。 现代轿车大都是采用独立式悬架系统,按其结构形式的不同,独立悬架系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架系统等。 1,、单横臂式 横臂式悬架指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统,一般和断开式车桥配合使用。按横臂数量又可分为单横臂式悬架和双横臂式悬架。 单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点,缺点是轮距变化大,轮胎磨损加剧。

2、双横臂式 按上下横臂是否等长又可分为等长双横臂式和不等长双横臂式。 等长双横臂式悬架在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大,造成轮胎磨损严重。 不等长双横臂的横向刚度大,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性。双横臂的上下臂不能起到纵向导向作用,还需要另加拉杆导向。 这种结构较双叉臂更简单的双横臂悬挂性能介于麦弗逊悬挂和双叉臂悬挂之间,拥有不错的运动性能。 3、双叉臂式 用A字或者V字形结构替代双横臂式的单臂。 优点:横向刚度大有较好的方向稳定性、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰; 缺点:制造成本高、悬架定位参数设定复杂。缺点是响应速度较其他形式悬架要缓慢,横向安装空间大。

前麦弗逊悬架和后多连杆悬架设计

前麦弗逊悬架和后多连杆 悬架设计 This manuscript was revised on November 28, 2020

存档编号 华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 毕业设计 题目乘用车悬架系统设计 学院机械学院 专业机械设计制造及其自动化 姓名 学号 指导教师 完成时间 教务处制 独立完成与诚信声明 本人郑重声明:所提交的毕业设计(论文)是本人在指导教师的指导下,独立工作所取得的成果并撰写完成的,郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外,不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

毕业设计(论文)作者签名:指导导师签名: 签字日期:签字日期: 毕业设计(论文)版权使用授权书 本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用毕业设计(论文)的规定。特授权华北水利水电大学可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计(论文)原件或复印件和电子文档(涉密的成果在解密后应遵守此规定)。 毕业设计(论文)作者签名:导师签名: 签字日期:签字日期:

摘要 悬架的主要功能是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,缓冲传给车身的冲击载荷,通过减震器衰减由车轮引起的簧上震动,保证汽车行驶的平顺性,保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特征,增强汽车的操纵稳定性,轻便性。 本文首先论述了悬架的分类、优缺点及国内外的研究现状,然后以日产天籁为设计参照,使用传统设计方法(非优化设计)设计计算前麦弗逊悬架和后多连杆悬架,涵盖了选定悬架质量分配系数,选定车震频率、偏频比,计算悬架静挠度和动挠度,减震器行程及工作缸内径的选择及螺旋弹簧的直径、工作圈数设计等。 本次设计中使用UG软件做出三维模型,再进行装配,装配完成后,将其分别导入ADAMS/car和adams/view中进行仿真分析和动画仿真,得出汽车行驶时的仿真动画、整车车轮前束角、整车车轮外倾角、前轮主销内倾角、前轮主销后倾角、摩擦半径、后轮侧倾中心坐标的相关数据变化。 在介绍了主动悬架和半主动悬架之后,阐述了他们之间以及相对于传统悬架之间的优缺点、前麦弗逊悬架和后多连杆悬架减震器可行的改良方法,以及未来研究方向,最后对此次设计设计进行一次回顾,总结设计中的收获和存在的问题。 关键字:麦弗逊式悬架、多连杆悬架、三维模型、运动仿真、仿真分析 中图分类号:+1

国内常见的几款悬挂系统(优点)

1.独立悬挂系统其优点是,质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性。 左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,独立悬挂系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬挂系统,按其结构形式的不同,常见的独立悬挂系统有多连杆式悬挂系统、麦佛逊式悬挂系统、双叉臂式悬挂系统等等。 2.单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高,侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大,轮胎磨损加剧,而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大,减少了后轮侧偏刚度,从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬挂系统多应用在后悬挂系统上,但由于不能适应高速行驶的要求,目前应用不多。 双横臂式独立悬挂系统按上下横臂是否等长,又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬挂系统。等长双横臂式悬挂系统在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大,造成轮胎磨损严重,现已很少用。 对于不等长双横臂式悬挂系统,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬挂系统已广泛应用在轿车的前后悬挂系统上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬挂系统结构。 3.纵臂式独立悬挂系统 纵臂式独立悬挂系统是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬挂系统结构,又分为单纵臂式和双纵臂式两种形式。双纵臂式悬挂系统的两个摆臂一般做成等长的,形成一个平行四杆结构,这样,当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。双纵臂式悬挂系统多应用在转向轮上。 单纵臂式悬挂系统当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化,因此单纵臂式悬挂系统不用在转向轮上。这种单臂式悬挂系统已经很少在现代轿车上使用了。 4.多连杆悬挂

悬架系统设计步骤分解

悬架系统设计步骤 在此主要是分析竞争车型的底盘布置。底盘布置首先要确定出轮胎、悬架形式、转向系统、发动机、传动轴、油箱、地板、前纵梁结构(满足碰撞)等,因为这些重要的参数,如轮胎型号、悬架尺寸、发动机布置、驱动形式、燃油种类等在开发过程中要尽可能早地确定下来。在此基础上,线束、管路、减振器、发动机悬置等才能继续下去 悬架选择 对各种后悬架结构型式进行优缺点比较,包括对后部轮罩间空间尺寸的分析比较,进行后悬架结构的选择。 常见的后悬架结构型式有:扭转梁式、拖曳臂式、多连杆式。 扭转梁式悬架 优点: 1.与车身连接简单,易于装配。 2.结构简单,部件少,易分装。 3.垂直方向尺寸紧凑。 4.底板平整,有利于油箱和后备胎的布置。 5.汽车侧倾时,除扭转梁外,有的纵臂也会产生扭转变形,起到横向稳定作用, 若还需更大的悬架侧倾角刚度,还可布置横向稳定杆。 6.两侧车轮运转不均衡时外倾具有良好的回复作用。 7.在车身摇摆时具有较好的前束控制能力。 8.车轮运动特性比较好,操纵稳定性很好,尤其是在平整的道路情况下。 9.通过障碍的轴距具有相当好的加大能力,通过性好。 10.如果采用连续焊接的话,强度较好。 缺点: 1.对横向扭转梁和纵向拖臂的连续焊接质量要求较高。 2.不能很好地协调轮迹。 3.整车动态性能对轴荷从空载到满载的变化比较敏感。 4.但这种悬架在侧向力作用时,呈过度转向趋势。另外,扭转梁因强度关系,允 许承受的载荷受到限制。 扭转梁式悬架结构简单、成本低,在一些前置前驱汽车的后悬架上应用较多。 拖曳臂式悬架 优点: 1.Y轴和X轴方向尺寸紧凑,非常有利于后乘舱(尤其是轮罩间宽度尺寸较大) 和下底板备胎及油箱的布置。 2.与车身的连接简单,易于装配。 3.结构简单,零件少且易于分装; 4.由于没有衬套,滞后作用小。 5.可考虑后驱。 缺点: 1.由于沿着控制臂相对车身转轴方向控制臂较大的长宽比,侧向力对前束将产生 不利的影响。 2.车身摇摆(body roll)对外倾产生不利影响;(适当的控制臂转轴有可能改善外 倾的回复能力,但这导致轮罩间宽度尺寸的减小。)

某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析本科毕业论文

某SUV汽车多连杆后独立悬架设计与分析 摘要 近年来,随着汽车工业的快速发展,人们对汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性的要求越来越高,因此对汽车的悬架系统也提出了更高的要求。多连杆式独立悬架以其综合指标过硬、兼顾操控性和行驶舒适性在内的多种特性受到广大消费者的青睐。然而多年以来,结构复杂、成本高昂、舒适性较好的多连杆式独立悬架只用于豪华轿车,或少部分定位较高端的中高级别轿车。伴随着汽车制造技术的不断提升,零部件单位生产成本逐步降低,汽车厂商们开始更多的在低端轿车上装备这种结构复杂、性能优异的悬架,以此来提高车辆在行驶过程中的综合表现,并在同级别车型中形成鹤立鸡群的效应。我这次设计的奔驰GLK300的悬架系统正是符合大众的需求,采用多连杆式独立悬架。 本次设计的主要内容是:奔驰GLK300SUV的后悬架系统的设计,后悬架采用目前较为流行的多连杆式独立悬架系统。减振器采用双作用液力减振器,并对其进行参数计算。对导向机构和横向稳定杆进行结构计算及强度校核。采用CATIA软件对多连杆式独立悬架的零件进行建模并对悬架进行装配。同时采用CATIA软件对悬架的性能进行分析,论证悬架系统设计参数的合理正确性。 在这次设计中,采用了性能较好的多连杆式独立悬架系统,虽然多连杆式独立悬架还未广泛应用于中低端轿车,但随着成本的降低,此悬架系统将越来越多的得到使用。通过CATIA软件对悬架系统的建模及对其进行仿真优化,验证了多连杆式独立悬架的优异性能。因此,这次设计的悬架系统具有广泛的发展前景。 关键词:多连杆;独立悬架;仿真优化;CATIA

A SUV multi-link independent rear suspension of automobile design and analysis Abstract In recent years, with the rapid development of automobile industry, people on the handling stability and riding comfort of the increasingly high demand, so the car's suspension system is also put forward higher requirements. Multi-link independent suspension with its comprehensive index, consideration of different characteristics of excellent handling and ride comfort, favored by the vast number of consumers. However, over the years, complex structure, high cost, comfort good multi-link independent suspension is used only for luxury cars, or a few more high-end positioning in high-grade car. Along with the automobile manufacturing technology continues to improve, spare parts production costs per unit decrease gradually, the automobile manufacturers began more equipment of this structure in the low-end cars complex, excellent performance of suspension, in order to improve the comprehensive performance of vehicles in the process, and the effect of forming in the same stand head and shoulders above others don't models. Suspension system I the design of the Mercedes-Benz GLK300 is in line with the needs of the public, the multi-link independent suspension. The design of the main content is: the design of rear suspension system of the Mercedes-Benz GLK300SUV, rear suspension uses the popular multi-link independent suspension system. Damper adopts double acting hydraulic shock absorber, and parameter calculation of its. The guide mechanism and a transverse stable rod structure calculation and strength check. The components of CATIA software for multi-link independent suspension modeling and assembly of suspension. At the same time were analyzed by CATIA software performance of suspension, reasonable design parameter argumentation suspension system. In this design, the multi-link independent suspension system with better performance, although the multi-link independent suspension is not widely used in the low-end cars, but with lower costs, this suspension system will be more and more use. Through the CATIA software model of suspension system and simulation and optimization of its, verify the multi-link independent suspension performance. Therefore, the design of the suspension system has a broad development prospects. Keywords:Connecting rod;independent suspension ;Simulation optimization;CATIA

全面解析5种常见悬挂

全面解析5种常见悬挂麦弗逊式独立悬挂 随着汽车产销量的高速发展,国内汽车的保有量也达到了空前的规模,消费者在购车的时候也不再简单把汽车看成是面子工程,而是越来越关心其汽车的各项性能,尤其是汽车的操控性能受到了极大关注。 在这个言必谈操控、论必说运动的年代里,几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能,从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性,就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。那么他们是否如宣传所说这么优秀,此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统,并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。 『悬挂在汽车底盘安放位置的示意图』 ● 悬挂的概念和分类 首先让我们来了解一下什么是悬挂:悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成,这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。绝大多数悬挂多具有

螺旋弹簧和减振器结构,但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大,这也是悬挂性能差异的核心构件。根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。 『奥迪S4前后均采用了独立悬挂』 非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上,一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮,这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性,同时由于左右两侧车轮的互相影响,也容易影响车身的稳定性,在转向的时候较易发生侧翻。独立悬挂底盘扎实感非常明显。由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连,因此从使用过程来看,当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力,这种冲击力不会波及另一侧车轮,使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。选用独立悬挂汽车一般来说其操控性和舒适性均要明显好于选用非独立悬挂的汽车。

五种常见悬挂

汽车底盘的核心——悬挂系统,并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。 ●悬挂的概念和分类 首先让我们来了解一下什么是悬挂:悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成,这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器结构,但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大,这也是悬挂性能差异的核心构件。根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。 『奥迪S4前后均采用了独立悬挂』 非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上,一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮,这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性,同时由于左右两侧车轮的互相影响,也容易影响车身的稳定性,在转向的时候较易发生侧翻。独立悬挂底盘扎实感非常明显。由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连,因此从使用过程来看,当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力,这种冲击力不会波

及另一侧车轮,使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。选用独立悬挂汽车一般来说其操控性和舒适性均要明显好于选用非独立悬挂的汽车。 『多连杆悬挂是独立悬挂的典型代表』 悬挂把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能,是汽车最重要的三大总成之一(其它两个分别是:发动机和变速箱)。从结构上看,汽车悬挂仅是由一些杆、筒以及弹簧等简单构件组成,但汽车悬挂却是一个非常难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车操纵稳定性的要求,又要保证汽车的舒适性要求,而这两方面又是相互矛盾的。为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及严重侧倾偏向,不利于汽车的转向,容易导致汽车操纵不稳定等。

中级轿车多连杆后悬架设计-王昱昕-20070306

中级轿车多连杆后悬架设计 --------几何学定义(GEOMETRY) 二零零七年三月六日

序言 本文档主要从整车总布置角度出发,在总体概念设计阶段进行悬架的选型、硬点、几何定义设计,从而确定悬架各相关部件的详细结构设计边界和输入信息。

拖曳臂(TRAILING ARM)后悬架 优点: ?沿Y和Z方向的尺寸较小,因此对于后部车厢布置非常有利,能有较好的空间利用率(尤其是轮罩之间的宽度较大)和容易布置备胎和油箱。 ?悬架和车身容易装配 ?悬架结构简单: 零部件少、容易分装 ?由于没有衬套,滞后性较小 ?容易保护后驱 Compatibility with traction 缺点: ?在沿着车身与拖曳臂的旋转轴,拖曳臂的长度和宽度有比较大的杠杆比,因此当存在侧向载荷时,有不利的前束。 ?在车身的横向翻转时有不利的车轮外倾角(如果有一个比较合适的悬转轴,有可能纠正外倾角,但这样会影响轮罩之间的宽度。) ?不好的调整潜能: 所有的几何特征和相应变形参数都是相关联的。 ?由于缺少衬套,不能进行有效的衰减震动。

扭曲梁(TWIST AXLE)后悬架 优点: ?悬架和车身容易装配 ?悬架结构简单: 零部件少、容易分装 ?垂直尺寸较小 ?水平方向尺寸较小,有利于布置备胎和油箱 ?在车轮上下跳动不同时,可以进行自动调整车轮外倾角?当车身有横向倾斜时,可以进行前束自动调整 ?有好的操纵性能,尤其是在光滑路面 ?当存在障碍物时,有增大轮距的能力 ?如果设计要求拉焊,有比较大的抗误操作强度 缺点: ?对横向和纵向的梁的拉焊工艺有比较严格的质量要求?不利于进行驱动 ?对车辆动态最小化比较敏感–轴上的满载 变化 Skoda Fabia

汽车悬架史上最全介绍(图文)

悬架 定义:汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称 作用:传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。 组成:(1)减振器 功能: 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为 双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种。 工作原理:在车轮上下跳过程中,减振器活塞在工作腔内往复运动,使减振器液体通 过活塞上的节流孔,由于液体有一定的粘性和液体通过节流孔时与孔壁间产生摩擦, 使动能转化成热能散发到空气中,从而达到衰减振动功能。 (2)弹性元件 功能:支撑垂直载荷,缓和和抑止不平路面引起的振动和冲击.弹性元件主要有钢板弹簧,螺旋 弹簧,扭杆弹簧,气弹簧和橡胶弹簧等。 原理:用具有弹性较高材料制成的零件,在车轮受到大的冲击时,动能转化为弹性势能储存 起来,在车轮下跳或回复原行驶状态时释放出来。 (3)导向机构 作用:传递力和力矩,同时兼起导向作用。在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向,不利于汽车的转向,容易导致汽车操纵不稳定等。

独立悬架分类及优缺点

独立悬挂分类及各自优缺点 按照独立悬架的档次和复杂程度以及用料来排名的话,多连杆是最好的,其次是双叉臂,再次是麦弗逊,虽然档次可以这样划分,但世界上的事物都是有利有弊的,这三种悬架之所以能在各种车型上大量存在当然有着各自的性能优点。 在这三种悬架中,麦弗逊是结构最简单的,也是制造成本最低用途最广的。它主要用在大多数中小型车的前桥上。它以简单独霸天下。也正是因为他简单所以他轻,响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角,让其能在过弯时自适应路面,让轮胎的接地面积最大化,而且占用空间小适合小型车以及大部分中型车使用。但是由于结构简单使得悬挂刚度较弱,稳定性差,转弯侧倾明显。(乐风前悬挂就属于这种麦弗逊式独立悬挂,是制造成本最低的哦) 双叉臂悬挂拥有上下两个摇臂,横向力由两个摇臂同时吸收,支柱只承载车身重量。因此横向刚度大。由于上下使用不等长摇臂(上长下短),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损。并且也能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。但是由于多了一个上摇臂,所以需要站用较大的空间,因此小型车的前桥一般布置不下此种悬挂。 多连杆悬挂,通过各种连杆配置(通常有三连杆,四连杆,五连杆),首先能实现双叉臂悬挂的所有性能,然后在双叉臂的基础上通过连杆连接轴的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角也能相应改变,这就意味着弯道适应性更好,如果用在前驱车的前悬挂,可以在一定程度上缓解转向不足,给人带来精确转向的感觉;如果用在后悬挂上,能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角,这就意味着后轮可以一定程度的随前轮一同转向,达到舒适操控两不误的目的。跟双叉臂一样,多连杆悬挂同样需要占用较多的空间,而且多连杆悬挂无论是制造成本还是研发成本都是最高的所以常用在中高级车的后桥上。 所以总的来说,现在最经济适用,性价比最高的前独立悬挂是麦弗逊,能做高性能调校和匹配的悬挂是多连杆和双叉臂。结构最复杂实现性能最多的是多连杆。但由于后两者在结构上使其质量较重所以为了达到更好的响应速度常用铝合金打造,那么成本就可想而知了。 扭力梁半独立悬挂俗称“板车悬挂”,不提也罢!咱们乐风的后悬挂就是这种最廉价舒适性最差的板车悬挂!

大学生方程式赛车设计(前后悬架设计)(有cad图+三维图)

毕业论文 题目大学生方程式赛车设计(前、后悬架设计) 2013年05月30 日

大学生方程式赛车设计(前、后悬架设计) 摘要 本设计为中国大学生方程式汽车大赛(Formula SAE - China,简称"FSAE")赛车前、后悬架总成设计。悬架总成是汽车的一个重要组成部分,它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架上,以保证汽车的正常行驶。 本次设计根据大学生方程式汽车大赛的比赛规则及赛车设计具体参数要求,参考各种赛车悬架资料,分析各种悬架类型的优缺点,参考国际国内方程式汽车大赛的赛车设计方案,初选出了多连杆悬架和双横臂悬架,然后进行进一步的分析,并最终确定适合赛车运动的悬架形式---不等长双横臂式螺旋弹簧独立悬架。 设计中运用运动学原理分析各机构运动关系、确定尺寸参数,运用理论力学、材料力学知识计算悬架各部件的受力,以满足各零部件的强度要求。本次设计运用了CAD2008画平面图,并运用UG NX 7.0建立悬架模型,进行运动分析和高级仿真。 关键词:悬架,减振器,导向机构,定位参数,建模,运动分析

This design for Chinese University students formula car(front and rear suspension design) ABSTRACT This design for Chinese University students formula car contest (Formula SAE-China, referred to as "FSAE.") racing front and rear suspension design. Suspension Assembly is an important component of the car, its function is to act on the pavement on vertical force, longitudinal force and lateral force as well as the reaction caused by the moment passed to the frame, in order to ensure that the vehicle's normal driving.This design according to the formula of college car racing rules and concrete parameters design requirements, refer to the data of many racing suspension , analysis of the advantages and disadvantages of various suspension type, and ultimately determine the suitable for motor sport suspension---differ long double wishbone arm typed spiral spring independent suspension. Determine the use of unque length double wishbonecoil springindependent suspension,calculated and verified, to the rule of the game,and the actual needs of the cars’s roll center,select the suspension of the car-oriented institutions,and then according to the positioning of the wheel parameterspreliminary design calcuations on the dimensions of the upper and lower wishbone front and rear suspension and frame size as well as track and wheelbase dimensions,and the subsequent stress analysis under various conditions on the suspension,and determine the final suspension size and locationaramerers.In the design application kinematics analysis of the relationship between the various bodies exercise、determine the size parameters, use of theoretical mechanics, material mechanics calculation of the various components of suspension force to meet the strength

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