9米空气悬架大客车后悬架设计毕业设计.doc

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1、 毕业论文（设计）题 目 9m空气悬架大客车后悬架设计 系 部 汽车与交通工程系 汽车悬挂系统设计【摘要】： 悬挂系统是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成的整个支持系统。悬挂系统的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。论文回顾了汽车悬挂系统的发展历程，介绍了悬挂系统的分类和组成，详细分析了各种悬挂系统的优劣，进行了对比。最后根据汽车的要求，选定了悬挂系统的组合，前悬架为麦弗逊式独立悬挂，后悬架为钢板弹簧整体式悬挂。并且确定了前后悬挂的技术参数，在设计中着重

2、考虑了汽车的稳定性和操控性，对整个系统进行了运动学和力学分析计算。最后使用AUTOCAD绘制出了汽车悬挂的装配图和部分零件图。【关键字】: 汽车悬挂 独立悬挂 非独立悬挂 麦弗逊式独立悬挂 钢板弹簧整体式悬挂The Design Of Car Suspension System【Abstract】 Suspension is means that the body and tires between spring and shock absorber for the entire support system. The function of suspension system is to s

3、upport the body, improve the ride feel different suspension settings the driver will have different driving experience. Appeared to be a simple suspension system integrated a variety of forces, determine the cars stability, comfort and safety of modern cars is one of key components. This thesis revi

4、ews the development history of the suspension systems and introduces the classification and composition of it. Secondly, the thesis detailed analysis the pros and cons of various suspension systems, were compared. Finally, according to the requirements of vehicles, decided on a combination of the su

5、spension, front suspension is McPherson independent suspension, leaf spring rear suspension for the whole suspension. And determined the two suspensions of the technical parameters considered in the design focused on stability and control of the car, the whole system of calculation of the kinematics

6、 and mechanics. Finally out of the car hanging AUTOCAD drawing, assembly drawing and part of the parts drawing.【Key words】: car suspension system; independent suspension; solid axle suspension; macpherson type; leaf-spring dependent suspension 目 录【摘要】I1.绪论- 1 -1.1汽车悬挂的基本原理- 1 -1.2汽车悬挂的发展史- 2 -2.汽车悬挂

7、的组成和分类- 4 -2.1汽车悬挂的组成- 4 -2.2非独立悬架的类型及特点- 5 -2.2,1钢板弹簧式非独立悬架- 5 -2.2.2螺旋弹簧非独立悬架- 5 -2.2.3空气弹簧非独立悬架- 6 -2.3独立悬架的类型及特点- 6 -2.3.1双横臂式- 7 -2.3.2麦弗逊式（滑柱连杆式）- 8 -2.3.3 双叉臂式悬挂- 9 -2.3.4 拖拽臂式悬挂- 12 -2.3.5 连杆支柱悬挂- 14 -2.3.6 多连杆独立悬挂- 15 -3.悬挂系统的选择- 18 -3.1前独立悬架的选择- 18 -3.2后悬架的选择- 19 -3.3整车参数- 20 -4.悬挂系统的计算- 2

8、1 -4.1 前悬架的设计计算- 21 -4.1.1弹簧形式的选择- 21 -4.1.2弹簧参数的计算- 21 -4.1.3弹簧的校验- 24 -4.2后悬架的设计计算- 25 -4.2.1弹性元件的选择- 25 -4.2.2钢板弹簧参数的设计计算- 26 -4.2.3钢板弹簧的强度校验- 29 -4.3 减振器的结构原理及其功用- 30 -4.4 横向稳定器的作用- 32 -5. 总结- 35 -致谢- 36 -参考文献- 37 -1.绪论1.1汽车悬挂的基本原理悬挂，其名源于西方。在英语里悬架系统对应的是单词Suspension.顾名思义，它是将车轮通过弹簧连接在车体上，并与其它部件构成可

9、动的机构。悬挂是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接装置的总称。1. 传递它们之间一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）。2. 迅速衰减车身和车桥的振动。3. 缓和，抑制由于不平路面所引起的振动和冲击，以保证汽车良好的平顺性，操纵稳定性。19 图1-1悬挂在汽车底盘安放位置的示意图悬挂系统的在汽车上所起到的这几个功用是紧密相连的。要想迅速的衰减振动、冲击，乘坐舒服，就应该降低悬架刚度。但这样，又会降低整车的操纵稳定性。必须找到一个平衡点，即保证操纵稳定性的优良，又能具备较好的平顺性。悬挂结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见

10、悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。1.2汽车悬挂的发展史图1-2早期汽车悬挂众所周知，汽车是从马车和四轮车演变过来，这时候的人们已感到有必要改善其行车的舒适性。早期应用于汽车上的悬挂部件比较简单，以硬轴连接起椭圆的叶片弹簧便成，其连接的带子可舒缓汽车的震荡。 最初的汽车都将发动机安装在车的后方，整个车身重量分配不够均匀，人们驾驶并不愉悦。两名法国机床制造者帕哈德和莱瓦塞在世界博览会上看见展出的戴姆勒车后，灵机一动。1891年，他们试着把双缸引擎放在前面的方形车罩下，使重量分布均匀，从而改善了转向轮子与道路的附着力，而引擎则通过磨擦离合器和滑动齿轮驱动车子，后轮用比皮带优越的链条进行，传输功

11、率更有效。1892年，帕哈德的儿子希普莱特驾驶其父亲设计制造的汽车，从巴黎前往尼斯，取道路易十四时期铺筑的石子路，小心翼翼地用二档速度行驶。汽车最高档车速每小时8千米。希普莱特用了8天时间到达尼斯，一路上许多显要人物都纷纷要求他出让汽车。然而，这种结构简单、成本低廉的悬挂很快就出现了问题，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，因此操纵稳定性及舒适性表现较弱，同时由于左右两侧车轮的互相影响，在转向的时候发生翻侧的几率增加。人们开始探寻让驾驶更为舒适的办法。1898年法国制造的一种车最先把独立悬挂装在车上。这种悬挂车的前轮并不用轴互相连接，而是可

12、以各自弹跳，因此可以在凹凸不平路面上独立上下活动，驾驶员会感到舒适平稳。1928年的一天，法国人佩夸尔在一辆蒸汽牵引汽车上让两个前轮分别与车架弹性相接。由于采用这种独立悬挂系统的汽车两侧车轮独立与车身相连，因此当一侧车轮受到冲击、振动时，可以通过弹性元件吸收冲击力，不会波及另一侧的车轮，增加了行驶的平顺性、安全性；前轮采用独立式悬挂，可以使发动机的位置降低和前移，整车重心得以下降，提高了汽车的行驶稳定性；同时，独立式悬挂中广泛采用较软的螺旋弹簧来做缓冲元件，所以乘驾舒适性也比较好。从此，这项技术被广泛应用到现代汽车上。它能将车轮所受的各种力和力矩传递给车架和车身，并吸收、缓和路面传来的振动和冲

13、击，减少驾驶室内噪声，以及保持汽车良好的操作性和平稳的行驶性。另外，悬挂系统能配合汽车的运动产生适当的反应，保证操纵不会失控。事实上，随着现代汽车技术的发展，整车悬挂已由独立悬挂衍生出双叉式、麦弗逊等繁多的种类。因为能最大限度地发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限，多连杆悬挂正成为高档轿车的后悬首选，代表了真正高档车的风骨。不过，想要汽车的操纵性能更高，还有赖于悬挂系统的进一步开发。32.汽车悬挂的组成和分类2.1汽车悬挂的组成现代汽车，特别是乘用车的悬架，形式，种类，会因不同的公司和设计单位，而有不同形式。但是，悬架系统一般由弹性元件、减振器和传力装置,部缓冲块、横向稳定器等几部分组成等。它

14、们分别起到缓冲、减振 、力的传递、限位和控制车辆侧倾角度的作用。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，现代轿车悬架多采用螺旋弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。螺旋弹簧只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。减振器是为了加速衰减由于弹性系统引起的振动，减振器有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。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

15、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。现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，也就是说汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件，导向机构以及减振器这些机械零件。20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车身姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬

16、架刚度和阻尼。汽车的悬架从大的方面来看，可以分为两类：非独立悬架和独立悬架系统。2.2非独立悬架的类型及特点图2-1非独立式悬挂非独立悬架前部与车身或车架铰接，后端则通过吊耳或滑板连接在车身或车架之上。减振器上端于车身或车架铰接，下端铰接与车桥。图2-1是非独立悬架的示意图。非独立悬架的分类2.2,1钢板弹簧式非独立悬架 在这种悬架中，钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件。这种形式的悬架技术成熟，结构简单，成本低廉。广泛应用于货车的前、后悬架中。也常见于中低挡的确乘用车辆的后悬架。它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹

17、簧前支架连接在一起，前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。 为了提高汽车的平顺性，有些轻型货车采用主簧下加装副簧，实现渐变刚度钢板弹簧。如南京汽车工业公司引进的依维柯后悬架。其主簧由厚度为9mm的4片（或3片）和副簧厚度为15mm的2片（或3片）组成几种车型渐变刚度钢板弹簧。 2.2.2螺旋弹簧非独立悬架 因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷，所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。2.2.3空气弹簧非独立悬架 空气弹簧只承受垂直载荷，因而必加设减振器，其纵向力

18、和横向力及其力矩由悬架中的纵向推力杆和横向推力杆来传递。对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。因而要求车身高度随使用要求可以调节。空气弹簧非独立悬架可以满足要求。 非独立悬架的总体特点优点：1.结构简单、成本低廉，易于维护，对汽车厂家比较有利，2.承载能力强，钢板弹簧做弹性元件的非独立悬架，可承载达几十吨的负荷。中、重载车辆常常采用非独立悬架。缺点：1.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。操纵稳定性、平顺性不理想。.2.由于左右两侧车轮的互相影响，容易影响车身的稳定性，在转向的时,侧倾较大，容易

19、侧翻。2.3独立悬架的类型及特点图2-2独立式悬挂独立悬架的车轴分成两段（如图2-2），每只车轮用螺旋弹簧独立地，弹性地连接安装在车架(或车身)下面，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。独立悬架的分类现在，前悬架基本大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架等等。图2-3独立式悬挂的几种常用类型2.3.1双横臂式工作原理：由上短下长两根横臂连接车轮与车身，通过选择比例合适的长度，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。图2-4 双横臂式独立前悬架这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有

20、做成A字形或V字形，V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。优点：结构比较复杂，但经久耐用，同时减振器的负荷小，寿命长。可以承载较大负荷，多用于轻型小型货车的前桥。缺点：因为有两个摆臂，所以占用的空间比较大。所以，乘用车的前悬架一般不用此种结构形式。2.3.2麦弗逊式（滑柱连杆式）麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的

21、行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。图2-5 麦弗逊式独立前悬架工作原理：这种悬架目前在轿车中采用很多。这种悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大，有利于发动机布置，并降低车子的重心。 车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。图2-6 奥迪100型轿车麦弗逊式前悬架麦弗逊式独立悬架的特点：优点：技术成熟，结构紧凑，响应速度快，占用空间少，便于装车及整车布局，多用于中低档乘用车的前桥。缺点：由于结构过于简单，刚度小，稳

22、定性较差，转弯侧倾明显，必须加装横向稳定器，加强刚度。2.3.3 双叉臂式悬挂图2-8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，双叉臂式悬挂拥有上下两个叉臂（如图2-8所示），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。图2-9大众途锐的双叉臂悬挂结构图双叉臂式悬挂通常采用上下不等长叉臂（上短下长），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，并且能自适应路面，轮胎接地面积大，贴

23、地性好。 相比麦弗逊式悬挂双叉臂多了一个上摇臂，不仅需要占用较大的空间，而且其定位参数较难确定，因此小型轿车的前桥出于空间和成本考虑一般不会采用此种悬挂。但其具有侧倾小，可调参数多、轮胎接地面积大、抓地性能优异，因此绝大部分纯正血统的跑车的前悬挂均选用双叉臂式悬挂，可以说双叉臂式悬挂是为运动而生的悬挂，法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车以及F1方程式赛车均采用了双叉臂式前悬挂。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。 图2-10本田思域的双横臂式悬挂

24、双横臂式悬挂设计偏向运动性，其性能优于麦弗逊式悬挂、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。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。图2-11大众途锐的前后悬均采用了双叉臂式独立悬挂2.3.4 拖拽臂式悬挂图2-12典型的拖拽臂式后悬挂拖拽臂式悬挂我们姑且称之为半独立悬挂，从悬挂的大分类来看，所有的悬挂可以被分成两大类，即：独立

25、悬挂和非独立悬挂。但是在纵臂扭转梁悬挂上，这两个分类变得有些模糊。从悬挂结构来看属于不折不扣的非独立悬挂，因为左右纵向摇臂被一跟粗大的扭转梁焊接在一起，但是从悬挂性能来看，这种悬挂实现的是具有更高稳定性的全拖式独立悬挂的性能。拖拽臂式悬挂本身具有非独立悬挂的缺点但同时也兼有独立悬挂的优点，拖拽臂式悬挂的最大优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小。拖拽臂式悬挂的舒适性和操控性均有限，当其刹车时除了车头较重会往下沉外，拖拽臂式悬挂的后轮也会往下沉平衡车身，无法提供精准的几何控制。不同厂家对这种悬挂的称谓不同：如：纵臂扭转梁独立悬挂，纵臂扭转梁非独立悬挂

26、，H型纵向摆臂悬挂等等。归根结底他们都是同一种悬挂结构拖拽臂式悬挂，只是调教稍有不同。 图2-13大众甲壳虫采用的拖拽臂式后悬挂 国内采用拖拽臂式后悬挂的主要有：东风标致206、广州本田飞度、一汽丰田卡罗拉、上海大众等。纵臂扭杆梁式悬挂（俗称拖拽臂式悬挂）： 主要优点：结构简单实用、占用空间最小、制造成本低 。 主要缺点：承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限适用车型：中小型汽车、低端SUV后悬挂2.3.5 连杆支柱悬挂 图2-14典型的连杆支柱悬挂 上面说过拖拽臂式悬挂系统的最大优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小。但当其时除了车头

27、较重会往下沉外，拖拽臂悬挂的后轮也会往下沉平衡车身，无法提供精准的几何控制，所以某些车厂就会结合一些连杆来解决，就形成了复杂的多连杆悬挂连杆支柱式悬挂。 图2-15连杆支柱悬挂的局部连杆支柱与麦弗逊悬挂一样，用来支撑车体也是减振器支柱，他把减振器，减振弹簧组装在一个总成中。连杆支柱悬挂也有一跟粗大的减振器支柱，与麦弗逊悬挂的主要区别在于，悬挂下部与车身连接的A字型控制臂改成了三根连杆定位。转弯时产生的横向力来，主要由减振器支柱和横拉杆来承担。它具有与麦弗逊悬挂相近的操控性能，又有比麦弗逊悬挂更高的连接刚度和相对较好的抗侧倾性能。但是同样也存在麦弗逊悬挂的缺点，就是稳定性不好，转向侧倾还是较大，

28、需要加装平衡杆来减小转向侧倾。相对纵臂扭转梁来说，它达到了全独立悬挂的结构要求，并且运动部件质量轻，悬挂响应性好，舒适性和操控性要优于纵臂扭转梁的，但比真正的多连杆悬架要差一些。不过其占有空间小于真正的多连杆式悬挂，成本也低于多连杆悬挂故被不少厂家采用。国内采用这种后悬挂的主要有昌河铃木利亚纳、赛拉图，伊兰特、凯美瑞等。 连杆支柱悬挂：主要优点：结构简单、占用空间较小、制造成本较低。主要缺点：横向刚度依然有限、稳定性不佳、容易加剧前驱车的转向不足特性适用车型：中档车的后悬挂。2.3.6 多连杆独立悬挂图2-16典型的多连杆独立悬挂结构图多连杆独立悬挂，可分为多连杆前悬挂和多连杆后悬挂系统。其中

29、前悬挂一般为3连杆或4连杆式独立悬挂；后悬挂则一般为4连杆或5连杆式后悬挂系统，其中5连杆式后悬挂应用较为广泛。图2-17奔驰S级的多连杆前悬挂多连杆悬挂能实现主销后倾角的最佳位置，大幅度减少来自路面的前后方向力，从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性，同时也保证了直线行驶的稳定性，因为由螺旋弹簧拉伸或压缩导致的车轮横向偏移量很小，不易造成非直线行驶。在车辆转弯或制动时，多连杆悬挂结构可使后轮形成正前束，提高了车辆的控制性能，减少转向不足的情况。多连杆悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位（这个设计自由度

30、非常大），能完全针对车型做匹配和调校以最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限。 多连杆悬挂结构想对复杂，材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬挂、而且其占用空间大，中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬挂。 但多连杆式悬挂舒适性能是所有悬挂中最好的，操控性能也和双叉臂式悬挂难分伯仲，高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能何操控稳定性，所以大多使用多连杆悬挂，可以说多连杆悬挂是高档轿车的绝佳搭档。独立悬架的总体特点 优点：1. 发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使之结构紧凑。2. 允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。3. 非簧载

31、质量小，可提高汽车车轮的附着性。缺点：1 由于在转向时由于受离心力的作用内侧车轮要比外侧车轮受到的力大得多，极端情况下，是危险区域2 某些特殊情况下(如转速过快、侧向风较大、路况较差等)，侧倾较大，乘员感到不适。3.悬挂系统的选择通过上一章的分析，比较，可以知道当前汽车悬架的前沿技术是带反馈的闭环自控悬架系统。比如，主动，半主动悬架系统，已经在一些高档轿车上得以应用。普通乘用车所使用的仍旧是传统的机械式的悬架系统，发展趋势是，四轮全部采用独立悬架系统。目前，乘用车上应用的悬架系统，五花八门，全部采用非独立，全部独立，抑或是将二者结合，这主要源于汽车厂商的不同市场定位，市场策略。不管在一辆车上采

32、用何种技术对比，目的只有一个-提供一台操纵稳定性，平顺性，舒适性兼顾的车子。以尽可能低的成本制造出技术性能尽可能好的产品是每一个汽车设计人员的最大追求。这也是与车场利益相吻合的。这次我的毕业设计课题是为经济型家庭轿车设计悬架系统。由于定位，本车总成本应在7-10万人民币，这个区位的汽车市场，集中了大量车型，竞争激烈。为了增强本车的市场竞争力，在保持各项技术达标的前提下，应尽可能的压缩成本。虽然，采用四轮全独立悬架的轿车操纵稳定性，平顺性及舒适性都比较理想。从设计角度来讲，倾向于采用。但是，相对来说，总成本比较高，不适和本车的实际情况。出于综合考虑，经过慎重思考，选定了本车的悬架系统：前独立悬架

33、+后整体式悬架。3.2后悬架的选择为了有效的降低本车的制造，使用,维护,购买的成本。后悬架决定采用普通的钢板弹簧整体式悬架。虽然,普通钢板弹簧式非独立后悬架在乘用车上来看,技术不够先进,平顺性也没独立悬架优良,但是它可以合理的照顾整车成本,寿命长且使用期间维护简单,成本低，坚固,可靠，耐用。如此，既可兼顾技术的主流性，易于被客户接受,又可降低制造成本，增强市场竞争力。毕竟，就目前的形势来说，国产车在与国外巨头竞争中，手中的牌不多，价格是最为有效和杀伤力的一张。只有用好这张牌，才有可能在不远的将来打一个漂亮的防守反攻。最终使民族品牌成为国内乃至全球的强势汽车品牌。3.3整车参数已确定汽车的前后悬

34、挂类型，现将根据所选汽车的具体数据，对前后悬挂的的参数进行计算。整车参数如下：1 整备质量： =8025 kg. 空载质量： =7050 kg.2 轴距： 2509 mm.3 前后轮距： 1314/1292 mm. 4 轮胎型号: 165/70R135 前后悬长度： 5 轴荷分配： 满载：1：1 ,空载：54：46.6 7. 发动机排量：1.6L8. 0100 km/h 加速时间: 12s9. 发动机: 直列4缸汽油机 10. 缸径行程: 7586.0（毫米） 11. 压缩比: 8.2:1 12. 最大功率: 48 kw/4500 n/min13. 最大扭矩: 112 Nm/3000 n/mi

35、n 14. 驱动型式: 前置发动机后轮驱动 42（FR）15. 最高速度: 153 km/h 16. 耗油量: 8.7L/100km 17. 转向机构: 齿轮齿条式液压助力转向 18. 变速器: 5档手动变速 19. 悬架系统 ： 麦弗逊式独立前悬架+钢板弹簧式整体后悬架20. 制动形式： 前通风盘式+后制动鼓式 21. 车身形式： 4门5座位3厢式 22. 车身尺寸： （长）4235（宽）1580（高）1410 mm 4.悬挂系统的计算4.2后悬架的设计计算4.2.1弹性元件的选择本车后悬架决定采用钢板弹簧作为弹性元件的非独立悬架。钢板弹簧即是后悬架的弹性元件，又起到导向机构的作用，可不必单

36、设导向装置，使结构简化，并且由于弹簧各片之间摩擦引起一定减振作用。钢板弹簧是这种形式非独立悬架的最重要的部件。钢板弹簧一般选用 加工要求： 热轧弹簧钢加热成形，而后淬火回火，还要经过实效处理，以消除内应力。材料的参数：弯曲应力： , ，弹性模量： 使用温度： 剪切应力：大都是专业的钢铁公司轧制，装配好，以钢板弹簧总成的形式出现。钢板弹簧又叫叶片弹簧，它是由若干不等长的合金材料的弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。如图下右侧所示。钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料或橡胶。粉沫冶金、制成的衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的

37、中间用U形螺栓与后桥固定。 1-卷耳 2-弹簧夹 3-钢板弹簧主片 4-中心螺栓图4-3钢板弹簧的几个主要部件 中心螺栓4用来连接各弹簧片，并保证各片的装配时的相对位置。中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等，也可以不相等如下图所示。为了增加主片卷耳的强度，将第二片末端也弯成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有较大的间隙，使得弹簧在变形时，各片间有相对滑动的可能。4.2.2钢板弹簧参数的设计计算挠度的确定初选静挠度 mm 汽车的平顺性比较好，初选的值。满载弧高初选 mm各片长度的确定乘用车钢板弹簧主片长度L（0.400.55）轴距初选 L=；参考在车展上见到的NISSAN皮卡的后悬，哈飞生产的微车

38、的后悬，实验室里与本次设计课题车型较为接近的长箭牌乘用车的后悬架各片长度，其余各片长度依靠作图法（如图所示）。图4-4使用作图法确定各片长度得920 mm , =720 mm , 580 mmL为主片长度断面高度及片数的确定采用等截面的簧片设计方式， (4-15) (4-16)S76 mm （ U型螺旋中心距）【 （为挠度增大系数）】E=206 N/（弹性模量）取k0.5 取 (4-17) (4-18) 得b64mm厚度的确定由前得 （4-19）板簧总成在自由状态下得弧高及其曲率半径1.弧高的计算 （4-20） mm 静挠度 mm 满载弧高钢板弹簧总成用U 型螺旋夹紧后弧高的变化量 87.99

39、 mm2. 曲率半径的计算 （4-21）L是板簧主片长度，前已取得；4.2.3钢板弹簧的强度校验驱动时，后板簧承受最大载荷时，前半段出现的最大应力 （4-22）， （为满载时后轴轴荷）取1.2， （乘用车，）取 0.8 ， 543 mm；2168 mm ，8 mm；c276 b64 mm；板簧自由振动频率后悬架的自振频率： 次/分后悬自振频率值： 次/分 mm 后悬架刚 ： （4-23）4.3 减振器的结构原理及其功用一 减振器的作用：减振器作为阻尼元件是悬架的重要组成元件之一。减振器在汽车悬架安装位置根据整车布局设计和悬架的设计结构有很多种，下图为减振器在采用麦弗逊独立悬架轿车上的安装位置示

40、意图。图4-5减震器在麦弗逊悬挂上的位置汽车行驶的路面不可能绝对平坦，必然会产生振动，这种持续的振动易使司乘人员感到不舒适和疲劳，而减振器正式为迅速衰减振动而设计的。但减振器的功能决不仅仅是衰减振动，其对整车综合特性的影响如下： 图4-6减震器对整车综合特性的影响迅速衰减由路面传递给车体的振动，提高行驶平顺性; 使司乘人员不易疲劳货物不易损坏，提高乘座舒适性 ;降低对相关零件冲击载荷减少磨损，提高使用经济性 ;改善轮胎接地性抑制高速行驶跳动，提高行驶安全性 ;车辆在急加速、急刹车、急转弯时，提高操作稳定性;二 减振器的结构：图4-7双向作用筒式液压减震器基本结构图主要部件：1.活塞杆 2.工作

41、缸筒 3.活塞 4.复原阀5.贮油缸筒 6.压缩阀 7.补偿阀 8.流通阀 9.导向座 10.防尘罩11.油封三 减振器工作原理： 减振器活塞随车辆振动在缸筒内往复运动，减振器壳体内的油液重复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车辆的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。简单的说就是，减振器将动能转化为热能。4.4 横向稳定器的作用现代轿车悬架很软，即固有频率很低，而与悬架阻尼比成正比,由于固有频率的，可以明显的使a（车身加速度），从而改善汽车的平顺性。悬架的侧倾刚度 ； 使车厢侧倾角增加。是影响汽

42、车操纵稳定性、平顺性的重要参数。侧倾角的数值影响到汽车的横摆角速度稳态响应及瞬态响应。它是评定汽车操纵稳定性的一个重要指标。对于平顺性而言乘员会感到不舒服。1.支杆2.套筒3.杆4.弹簧支座 横向稳定器图4-8杆式横向稳定器为提高悬架的侧倾角刚度，减小横向倾斜，常在悬架中添设横向稳定器（杆），来保证良好操纵稳定性如上图所示杆式横向稳定器。弹簧钢制成的横向稳定杆3呈扁平的U形，横向地安装在汽车前端或后端（也有轿车前后都装横向稳定器）。杆3的中部的两端自由地支承在两个橡胶套筒内，套筒2固定于车架上。横向稳定杆的两侧纵向部分的末端通过支杆1与悬架下摆臂上的弹簧支座4相连。 当两则悬架变形相同时，横向

43、稳定器不起作用。当两侧悬架变形不等时，车身相对路面横向倾斜时，车架一侧移近弹簧支座，稳定杆的同侧末端就随车架向上移动，而另一侧车架远离弹簧座，相应横向稳定杆的末端相对车架下移，横向稳定杆中部对于车架没有相对运动，而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆被扭转。弹性的稳定杆产生扭转内力矩就阻碍悬架弹簧的变形，减少了车身的横向倾斜和横向角振动。图4-9横向稳定杆装置的工作原理示意图5. 总结自从这次毕业设计开始，已然度过了100多个日日夜夜。这当中既有因进展顺利而感到的兴奋，也有遇到难题不解的困惑。但，这一切都已飘忽而过，只留下几张零号大图和一本厚厚的设计说明书。大学四年，学过的课程不下百

44、门，课本放起来总有数尺高，教过我的老师超过二十几位。这些多是可以用数字来统计的，然而，由此换来的不尽知识却是无法使用数字来度量的。最终，封存于大脑的数据被我融入了大学四年最后一个学期的最后一个重要任务-毕业设计-我的心血结晶。在这个过程中我领悟到了许多，这些东西是不可能通过平时的学习得到的。经过这个类似“实战”的训练，获益匪浅：对汽车悬架系统有了一个系统，全面的认识，特别是对麦弗逊式独立悬架和钢板弹簧式整体式悬架的结构，原理有了较为深入的理解。虽然以前做过一个机械类的课程设计，但那都是纯粹教学性质的。在梁尚明老师的严格要求下，初次做这样的接近于指导生产的毕业设计，在设计过程中，遇到了一些问题。总结起来，大概有以下几点：1.麦弗逊式独立前悬架的结构不清楚，做过设计之后，虽比之