《汽车设计》课程PPT教学课件（A）第六章 悬架设计

山东理工大学交通学院 汽车设计

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山东理工大学交通学院 第七章悬架设计 第一节概述 第二节悬架结构方案分析 第三节悬架主要参数的选择 第四节 弹性元件的设计与计算 第五节 独立悬架导向机构的设计 第六节 减振器 第七节 悬架结构元件的设计

山东理工大学交通学院 第七章 悬架设计 第一节 概述 第二节 悬架结构方案分析 第三节 悬架主要参数的选择 第四节 弹性元件的设计与计算 第五节 独立悬架导向机构的设计 第六节 减振器 第七节 悬架结构元件的设计

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 第一节概述 一、功用 弹性连接车架（车身）与车轴（车轮） 传递作用在车轮与车架（车身）之间的一切力和 力矩 ”缓和路面传给车架（车身）的冲击载荷，缓和振 动，保证行驶平顺性 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动 特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车获得高速行 驶能力

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 第一节 概述 一、功用 弹性连接车架（车身）与车轴（车轮） 传递作用在车轮与车架（车身）之间的一切力和 力矩 缓和路面传给车架（车身）的冲击载荷，缓和振 动，保证行驶平顺性 保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动 特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车获得高速行 驶能力

第七章悬架设计 山东理工大学交通学院 二、组成 弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器 悬架 弹性元件 导向装置 减振装置 横向稳定器 缓冲块 钢板弹簧 嫘旋弹簧 扭杆弹簧 空气弹簧 油气弹簧 橡胶弹簧 非独立悬架 独立悬架 平衡式悬架 交联式悬架 主动式悬架

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 二、组成 弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器 二．组成 弹性元件 导向装置 减振器 缓冲块 横向稳定器 悬 架 弹 性 元 件 缓 冲 块 横 向 稳 定 器 减 振 装 置 导 向 装 置 钢 板 弹 簧 螺 旋 弹 簧 扭 杆 弹 簧 空 气 弹 簧 油 气 弹 簧 橡 胶 弹 簧 非 独 立 悬 架 独 立 悬 架 平 衡 式 悬 架 交 联 式 悬 架 主 动 式 悬 架 二．组成 弹性元件 导向装置 减振器 缓冲块 横向稳定器 悬 架 弹 性 元 件 缓 冲 块 横 向 稳 定 器 减 振 装 置 导 向 装 置 钢 板 弹 簧 螺 旋 弹 簧 扭 杆 弹 簧 空 气 弹 簧 油 气 弹 簧 橡 胶 弹 簧 非 独 立 悬 架 独 立 悬 架 平 衡 式 悬 架 交 联 式 悬 架 主 动 式 悬 架 悬 架 弹 性 元 件 缓 冲 块 横 向 稳 定 器 减 振 装 置 导 向 装 置 钢 板 弹 簧 螺 旋 弹 簧 扭 杆 弹 簧 空 气 弹 簧 油 气 弹 簧 橡 胶 弹 簧 非 独 立 悬 架 独 立 悬 架 平 衡 式 悬 架 交 联 式 悬 架 主 动 式 悬 架

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 出三、分类 分类 非独立悬架 独立悬架 简图 结构特点 左右车轮用一根整体轴 左右车轮用各自的轴 连接，再经悬架与车架 和悬架再经悬架与车 (身)连接 架（身）连接

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 三、分类 分类 非独立悬架 独立悬架 简图 结构特点 左右车轮用一根整体轴 连接，再经悬架与车架 （身）连接 左右车轮用各自的轴 和悬架再经悬架与车 架（身）连接

第七章悬架设计 山东理工大学交通学院 独立悬架的分类 横臂式 纵臂式 单斜麦弗 扭转 双横单横单纵双纵臂式 逊式 梁 随 臂式臂式 臂式臂式 动 臂 式

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 独立悬架的分类 横臂式 纵臂式 单 斜 臂式 麦 弗 逊式 扭 转 梁 随 动 臂 式 双 横 臂式 单 横 臂式 单 纵 臂式 双 纵 臂式

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 4三、分类 里被动悬架 半主动悬架主动悬架：刚度或和阻尼特性动 态自适应调节 irregularities in the road surface

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 三、分类 被动悬架 半主动悬架/主动悬架：刚度或/和阻尼特性动 态自适应调节

第七章悬架设计 山东理工大学交通学院 西四、设计要求 半1.保证汽车有良好的行驶平顺性 出2.具有合适的衰减振动能力 ”3.保证汽车有良好的操纵稳定性 !4.汽车制动或加速时要保证车身稳定 45.有良好的隔声能力 黑6.结构紧凑、占用空间尺寸要小 7可靠地传递各种力和力矩，在满足零部件质量要小的 同时，还要保证有足够的强度和寿命

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 四、设计要求 1.保证汽车有良好的行驶平顺性 2.具有合适的衰减振动能力 3.保证汽车有良好的操纵稳定性 4.汽车制动或加速时要保证车身稳定 5.有良好的隔声能力 6.结构紧凑、占用空间尺寸要小 7.可靠地传递各种力和力矩，在满足零部件质量要小的 同时，还要保证有足够的强度和寿命

第七章悬架设计 山东理工大学交通学院 五、悬架设计的一般步骤 1、确定设计汽车平顺性和操纵稳定性的性能参数：偏频、相对阻尼系数、侧 倾增益（侧倾角/侧向加速度、转向时内外车轮载荷转移、不足转向度、制动 点头/加速仰头)。设计输入：轴距、轮距、轴荷、簧载质量/非簧载质量、质 心高度等。 2、悬架系统设计参数确定：侧倾中心高度、弹簧刚度、减振器阻尼系数等。 3、计算静挠度，检验偏频是否满足要求。 4、 计算悬架侧倾角刚度、稳态转向侧倾角、侧倾增益、稳态转向时左右车轮 载荷转移。 5、计算横向稳定杆提供的侧倾刚度。 6、计算稳态转向的不足转向度，包括如下参数：侧倾引起的外倾系数、侧倾 引起的转向系数、侧向力和回正力矩引起的转向系数、侧向力和回正力矩引 起的外倾系数、不足转向度。 7、对悬架弹性元件、减振器进行设计、强度刚度校核。 8、对悬架导向机构进行受力分析，对零件进行强度刚度校核。 9、对横向稳定杆进行设计、并强度刚度校核。 10、制造样机，进行试验。根据试验结果进行调整

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 五、悬架设计的一般步骤 1、确定设计汽车平顺性和操纵稳定性的性能参数：偏频、相对阻尼系数、侧 倾增益（侧倾角/侧向加速度、转向时内外车轮载荷转移、不足转向度、制动 点头/加速仰头）。设计输入：轴距、轮距、轴荷、簧载质量/非簧载质量、质 心高度等。 2、悬架系统设计参数确定：侧倾中心高度、弹簧刚度、减振器阻尼系数等。 3、计算静挠度，检验偏频是否满足要求。 4、计算悬架侧倾角刚度、稳态转向侧倾角、侧倾增益、稳态转向时左右车轮 载荷转移。 5、计算横向稳定杆提供的侧倾刚度。 6、计算稳态转向的不足转向度，包括如下参数：侧倾引起的外倾系数、侧倾 引起的转向系数、侧向力和回正力矩引起的转向系数、侧向力和回正力矩引 起的外倾系数、不足转向度。 7、对悬架弹性元件、减振器进行设计、强度刚度校核。 8、对悬架导向机构进行受力分析，对零件进行强度刚度校核。 9、对横向稳定杆进行设计、并强度刚度校核。 10、制造样机，进行试验。根据试验结果进行调整

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 第二节 悬架结构方案分析 一、非独立悬架方案分析 ”非独立悬架因其结构简单，工作可靠，被广泛应用于 载货汽车中和部分乘用车后悬架中。非独立悬架的结 构，特别是导向机构的结构，随所采用的弹性元件不 同而有差异。 典采用螺旋、空气弹簧时，需要有较复杂的导向机构 采用钢板弹簧时，由于钢板弹簧本身可兼起导向机构 的作用，并有一定的减振作用，使得悬架结构大为简 化，因而在非独立悬架中大多数采用钢板弹簧作为弹 性元件

第七章 悬架设计 山东理工大学交通学院 第二节 悬架结构方案分析 一、非独立悬架方案分析 非独立悬架因其结构简单，工作可靠，被广泛应用于 载货汽车中和部分乘用车后悬架中。非独立悬架的结 构，特别是导向机构的结构，随所采用的弹性元件不 同而有差异。 采用螺旋、空气弹簧时，需要有较复杂的导向机构 采用钢板弹簧时，由于钢板弹簧本身可兼起导向机构 的作用，并有一定的减振作用，使得悬架结构大为简 化，因而在非独立悬架中大多数采用钢板弹簧作为弹 性元件